KR100503778B1 - 용접 품질 측정 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 본 발명은 용접 품질의 측정에 관련된 것으로, 특히 용접이 진행중인 동안 최종 용접의 품질을 온라인으로 측정하기 위한 장치 및 과정에 관한 것이다. 본 발명은 가스-금속 아크 용접, 텅스텐-불활성 가스 용접, 펄스 용접, 저항 용접, 수중 아크용접 및 아크 플라스마가 존재하는 다른 용접 과정에도 적용될 수 있다. 이차원 신호 분석으로 고품질 용접으로 얻어지는 데이타와 비교하기 위한 데이타가 산출된다.

Description

용접 품질 측정 {Weld quality measurement}

본 발명은, 본 발명은 용접 품질의 측정에 관련된 것으로, 특히 용접이 진행중인 동안 최종 용접의 품질을 온라인으로 측정하기 위한 장치 및 과정에 관한 것이다. 본 발명은 가스-금속 아크 용접(gas-metal arc welding), 텅스텐-불활성 가스 용접(tungsten-inert gas welding), 펄스 용접(pulsed welding), 저항 용접(resistance welding), 수중 아크용접(submerged arc welding) 및 아크 플라스마(arc plasma)가 존재하는 다른 용접 과정에도 적용될 수 있다.

용접하고 절단하는 아크 현상에 대한 연구는 밀리초에서 초, 또는 마이크로 초 동안의 전압과 전류 신호 모두에 대한 관찰을 포함한다. 이러한 신호를 모니터링하는 한가지 방법은 초고속 사진 촬영의 사용을 포함하며, 다른 한 방법은 오실로그램을 사용하는 것이다. 기술적인 관찰에 있어서의 기존 한계들과 최종 데이터를 분석하는데 있어서의 어려움은 용접 당시에 용접 품질을 측정하는 것을 곤란하게 한다.

도 1은 측정 전압과 합성 전류의 이차원 점 그래프이다.

도 2는 도 1의 선택된 지역들의 집단 밀도 분포도이다.

도 3은 도 2의 집단 밀도의 가중 변형도이다.

도 4는 도 3의 집단 밀도의 조정도로써 용접 기호를 보여준다.

도 5는 기준 기호들의 이차원적 하부공간의 도표이다

본 발명은 용접의 품질을 측정하기 위한 장치로서, 이 장치는 일차 신호를 위한 일련의 값을 제공하기 위해 용접 전류나 용접 전압 표본을 추출하는 표본추출수단을 포함한다.

제 2 표본추출수단은 이차 신호를 위한 일련의 값을 제공하기 위해 다른 변수를 측정하는데 사용될 수 있다. 혹은, 신호 발생수단은 인위적인 이차 수단을 위한 일련의 값을 발생시키는 일차 신호를 사용하며, 따라서 인위적인 이차 신호는 적어도 순환 관계를 통하여 또는 명백하게 일차 신호의 값에 좌우된다. 예를 들어서, 전압 V 가 측정되는 곳에서 인위적인 전류 I' 는 수학적으로

을 이용하여서 발생되며, 여기서 τ는 선택될 수 있는 상수이고 n은 표본 번호이다.

이러한 근사값은 전원을 공급하는 보통의 유도성 저항 회로를 모델로 할 수 있지만 인위적인 신호가 단지 순서의 타임 히스토리에 대한 정보를 제공하는데 필요하기 때문에 정확한 모델일 필요는 없다.

실질적인 데이터 순서를 위한 심볼 D_n과 인위적 순서를 위한 심볼A_n을 이용하여, 다음의 두 가지 가능성이 있다.

여기서 정수 k는 0 보다 크다. (k > 0) 이들중 첫 번째 것은 방정식(1) 과 유사하다. 두 번째 것은 단순한 반환 변수이다.

페어링 수단은 일차 및 이차 신호에 상응하는 값을 규명한다.

수집 수단은 그룹들이나 지역들안에서 품질을 모니터링하기 위해 유용한 값의 페어를 수집한다. 수집된 페어는 일차와 이차 신호 값의 이차원적인 산란 배치도의 선택된 지역들 안에 포함된 것으로 시각화될 수 있다. 이 지역은 그러한 시각화로 도시될 수 있다.

이 지역들은 동일한 크기일 필요는 없으며 집단 밀도가 최대인 곳에서 더 작을 수 있으며, 최대 집단 밀도 지점으로부터 멀리 진전되면서 전압과 전류 방향안에서 기하급수적으로 커질 수 있다. 일단 지역들이 선택되면 모니터링 과정 동안에는 고정된다.

가스-금속 아크 용접에 있어서 경사 이동 또는 단락 이동의 경우 전압과 전류에 광범위한 진동이 존재한다.

선택된 지역들은 보통 표본지점들의 최대 밀도 영역 주위의 지역이 될 것이다. 그러나, 선택된 지역들이 지속적일 필요는 없다.

각 선택 지역을 위한 표본지점들의 집단은 r=1에서 m 까지의 일단의 지역들에 대해 이차원 집단 밀도 함수 f_r 에 의해 나타낼 수 있다.

증식 수단은 동일한 지역 세트들을 위해 규정된 중량 W_qr 으로 집단 세트 f_q 를 곱하며, 합계 수단은

에서 G_r 을 위한 새로운 값 세트를 산출하기 위해 산출값을 합한다.

최종적으로 조정된 지역 집단(P_r)을 산출하기 위하여, 함수(F)를 G_r 값의 각각에 적용한다.

F 는 단일 값을 갖는 단조 함수이다.

수집된 P_r의 모든 세트P₁.......P_m는 용접 기호이다.

중량(W_qr)은 주어진 표본비율과 크기에 대해 가능한 만큼 충분한 최종 용접의 특성에 대한 정보를 포함하는 용접 기호를 산출하기 위하여 선택된다. 이것은 실험이나 오차 조정에 의해, 또는 물리적 조작 지식에 의해 경험적으로 이루어진다. 표본에서 일정한 잡음이 존재하기 때문에 용접 기호를 고르게 하기 위하여 중량(W_qr)을 선택한다. 함수(F)은 최종 용접 품질에 있어서 순열을 위한 용접 기호의 민감도를 최대화하기 위해 선택된다.

표본추출 수단은 반복적으로 일련의 값들을 제공하며 새로운 용접 기호는 각 일련의 값을 위해 산출된다. 메모리 수단은 만족스러운 것으로 알려진 용접 조건들과 고품질 용접을 이루는 용접 조건들 아래에서 수집된 용접 기호 R=P₁.......P_m를 계속 유지한다. 이것은 때로 저장된 기준 데이터여도 좋고, 또는 용접 진행이 시작될 때 수집된 데이터일 수도 있다. 로봇 용접의 경우, 용접 순서는 변화하는 조건들 아래에서 진행되며, 기준 기호들의 순서는 저장되었다가 필요할 때 상기된다.

기준 기호는 또한 선행 표본 추출로부터 용접하는 동안에 지속적으로 계산될 수 있다. 이 경우, 기준 기호가 X기호들 S1, S2, S3....Sx의 중량 측정 평균이 되며, 여기서 S1 은 가장 최근에 계산된 기호이고, S2는 그 이전에 계산된 기호가 되며, 이렇게 계속된다. 기준 기호 (R)는 중량 측정 평균으로부터 정해진다.

여기서 rj 는 기준 기호(R)안에서 j 의 번호로 조정된 지역 집단이 되며, s1j에서 sxj 까지는 선행 표본추출로부터 계산된 S1에서 Sx까지의 기호안에서 j의 번호로 조정된 지역 집단들이고, W1에서 Wx까지는 기호 가중 인자들이다. 기호 가중 인자 W1에서 Wx의 선택은, 기준이 상대적으로 긴 시간에 걸친 용접 기호 작용의 평균을 나타내느냐, 또는 최근의 용접 작용을 나타내느냐를 결정한다.

기호들이 한 숫자에 의해 곱해지거나 또는 나누어질 때, 이것은 기호안에 조정된 모든 지역 집단들이 새로운 기호를 산출하기 위하여 그 숫자에 의해 곱해지거나 나누어져야한다고 이해된다. 유사하게, 기호들을 더하거나 뺄 때 각 기호와 조화되는 조정 지역 집단들도 더해지거나 빼진다. 이것은 한가지 기호안에서 j 숫자로 조정된 지역 집단이 j = 1, 2, 그 이상 m까지에 대한 다른 기호안에서 j 숫자로 조정된 지역 집단으로부터 더해지거나 빼진다는 것이다. 상기 방정식은

로 더욱 간결하게 정리될 수 있다.

용접 품질 결과 계산 수단은 용접 품질의 측정치를 산출하기 위하여 용접 기호들을 기준 용접 기호와 비교한다.

기준 기호(R)에 조화되지 않는 용접 기호(S)의 비율(U)은

에 의해 주어지며, 여기서 A.B 는 두 기호 A 와 B 의 내적(內積)이다. 만일 U 가 0이라면 완벽한 조화(perfect match)가 이루어진다.

품질 인자 q 는

에 의해 규정될 수 있다.

품질 인자(q)은 만일 U가 0이라면 1 이라는 수가 될 것이고, U=S 이고 S.R= 0 이라면 0이 될 것이다. q=1 의 값이 완벽한 품질을 나타낼 것이다. 용접 조건들이 용접과정에서의 어떤 잘못으로 인하여 이상적인 것에서 벗어남에 따라 S 는 더 이상 R 과 q<1 에 맞지 않을 것이다.

두 기호 A와 B의 내적(inner product)은

에 의해 규정된다. 여기서 aj 와 bj 는 기호 A 와 B, 각각의 조정 지역 집단(Pr)이다.

또 다른 측면에서, 이제까지 관찰된 바에 따라, 본 발명은 다음의 단계들을 포함하는 용접 품질 측정 방법을 제공한다.

일차 신호를 위한 일련의 값을 제공하기 위하여 용접 전류나 또는 용접 전압을 표본추출하는 단계.

이차 신호를 위한 일련의 값을 제공하기 위하여 다른 변수를 표본추출하는 단계.

또는, 명백하게 또는 순환 관계를 통하여 적어도 몇몇 일차 신호의 값에 좌우되는 이차 신호를 위한 일련의 값을 생성하는 단계.

일차 및 이차 신호들의 값을 상응시키는 페어링 단계.

품질 모니터링에 유용한 값의 페어를 수집하는 단계. 이 단계는 일차와 이차 신호 값의 이차원적 소수 배치도를 구획하는 것을 포함하도록 시각화 될 수 있다. 이 배치도는 지역안에서 나누어진다. 이 지역들은 동일한 크기일 필요는 없으며 집단 밀도가 최대인 곳에서 더 작을 수 있으며, 최대 집단 밀도 지점으로부터 멀리 진전되면서 전압과 전류 방향안에서 기하급수적으로 더 커질 수 있다. 일단 지역들이 선택되면 모니터링 과정 동안에는 고정된다. 이 선택된 지역들은 보통 표본 지점들의 최대 밀도 영역 주위의 지역이 될 것이다. 그러나, 선택된 지역들이 지속적일 필요는 없다.

과정은 r=1에서 m까지의 지역 세트에 대해 이차원 집단 밀도 함수에 의해 각 선택 지역을 위한 표본지점들의 집단을 나타내는 것으로 계속된다.

동일한 지역 세트를 위해 규정된 중량(W_qr)으로 집단 세트(f_q)를 곱하는 단계.

에서 G_r에 대한 새로운 값의 세트를 산출하기 위해 산출값을 합하는 단계.

조정 지역 집단(P_r)을 산출하기 위해 G_r의 각각에 함수(F)을 적용하는 단계.

용접 기호로서 수집된 Pr의 전체 세트P₁.....P_m를 규명하는 단계.

연속적인 용접 기호를 제공하기 위하여 일련의 값들을 반복적으로 표본추출하는 단계.

만족스러운 것으로 알려진 고품질 용접을 이루어내는 용접 조건들 아래서 수집된 용접 기호 R=P₁...P_m를 저장하거나, 또는 선행 기호들로부터 가중 평균 기준을 계산하는 단계.

용접 품질의 측정치를 산출하기 위하여 용접 기호들과 기준 용접 기호들을 비교하는 단계를 포함한다.

가스-금속 아크 용접중 단락 이동(short-circuiting transfer)에서는 단락(short circuiting)이 반복적으로 일어난다. 전압 파형은, 전압이 0 가까이 떨어지는 지역들에 의해 분리되는 약 20볼트에서, 일반적으로 직사각형의 펄스로 나타난다. 이런 전압은 0.5115 초(T=(s-1). t)의 표본기간에 걸쳐 0.5 밀리초(milli-seconds)의 표본시간 간격( t)으로 1024차례 표본추출된다.

아크 전류를 측정하는 것이 변류기와 같은 고가의 하드웨어를 필요로 할 것이므로 전류 신호들을 수집하는 것이 용이한 일은 아니다.

인위적인 전류 신호(A_n)는 다음의 공식을 이용하여 측정되어진 표본전압 신호(D_n)로부터 생성된다.

여기서 τ는 네 차례 표본간격, 약 2 밀리초(milli-seconds)와 같도록 선택된 용접 회로 시간 상수이다. 일차 합성 값(A1)은 0으로 놓여질 수 있다.

합성 전류 값은 과정을 시각화하기 위하여 도 1에서 보여지는 것처럼 전압 값에 대응하여 작성된다.

도 1에서 보여지는 분포도는 다양한 크기의 사각형 지역들로 구분되어 있다.

이 지역들은 데이터 자체를 기본으로하여 적응할 수 있도록 선택된다. 주어진 기준 데이터 세트로부터 지점(D₀, A₀)는 표본분포 모드에 존재하기 위하여 선택되며, 이것은 가장 많은 데이터가 놓여진 지점이 된다. 이 지역들은, 모드에 가장 까갑게 근접해 있고 가장자리 지역에서 무한대로 향하는 D 방향안에서 일정 폭을 갖기 위해 선택된다. 이것은 많은 데이터 지점들이 있는 곳에서 분리(resolution)가 이루어진다는 것을 의미한다. 폭 함수는 D_w에 위치한 간격의 폭이

에 비례한다는 것이다. 여기서 D는 D_n의 표준 편차, 표본전압 신호의 값 세트이며 는 (이러한 실례에서 1로 세트된) 상수이다. 유사한 과정이 A 방향에서 사각형 집단의 높이를 세트하기 위하여 이용되며, 729 사각형 집단 지역과 같은 m (=27X27)의 합계가 있다.

원 집단 밀도 분포 결과는 도 2에 도시하였다.

일단 집단 지역이 선택되면, 이들은 모니터링 과정 동안 고정되고 기준 기호와 관찰된 기호들에게 동일하다.

중량(W_qr)은 이차원에서 선택된 지역의 집단 분포를 고르게하기 위해 세트되고,

에 따라서 선택된다. 여기서 A는 A_n 의 표준 편차, 인위적 전류의 계산값 세트이며, β는 평활화 정도를(이 실례에서는 25로 세트 된) 결정하는 상수이다. (D_q, A_q)와 (D_r, A_r)은 두 지역 q와 r의 위치이다.

일단 중량이 선택되면 이들은 모니터링 동안 고정되며 기준 기호와 관찰된 기호들에게는 동일하다.

고른 분포, 지역 집단G1...Gm의 세트는 도 3에 나타나 있다. 조정 지역 집단(P_r)의 세트는 G_r 값에 함수(F)을 적용함으로써 계산된다.

하나의 값을 갖는 단조 함수(F)는 최종 용접 품질에 있어서의 변화를 위한 용접 기호의 민감도를 최대화하도록 선택된다. 함수(F)은 전력법칙 F(x) = x^λ이 되도록 선택되며, 여기서 λ는, 추가 특정 값 F(0)=0 과 함께 고정된다. 만일 0<λ <1 이면, 낮은 집단을 동반한 지역들은 용접 기호안에서 강조되고, 기술 민감도를 증가시킬수 있다. λ=0.6이 적절한 것으로 밝혀졌다.

조정된 지역 집단{P₁....P_m}의 세트는 최종 용접 기호로 도 4에 도시되어 있다. 이것은 기준 용접으로부터 기호와 비교될 수 있다.

용접 품질은 도 4를 정밀 검사함으로써 확인될 수 있으나,

에 의해 규정된 품질 척도(q)를 계산하는 것이 용이하다. 여기서 R은 기준 용접 기호이고, S는 측정 용접 기호이며, 그리고 두 기호 A 와 B의 내적(inner product)은

에 의하여 규정된다. 여기서 aj 와 bj 는 각각 기호 A와 B의 조정 지역 집단들이다.

용접 품질 측정은 필요하다면 용접 조작을 통제하도록 어떤 방식으로 피드백 될 수 있다.

본 발명은 또한 다중적 기준을 사용하는 상황에도 적용될 수 있다.

R₁ 과 R₂ 가 두 개의 기준 기호들로, 고품질 용접을 완성하는 용접 진행 동안 저장된다고 가정하자. 이들은 용접 진행 동안 기대되는 일반적 편차의 범위를 반영해야 한다. 예를 들면,

a) 예를 들어 복잡한 작업편의 로봇 용접에서 일어날 수 있는, 결합 모양/표면 조건과 용접 헤드의 방향에 있어서의 편차들

b) 시퀀스를 닫거나 또는 그 안에서 프로그램 된 리드, 또는 조작 조건내에서 프로그램 된 편차들

c) 용접 품질을 떨어뜨리지는 않는, 용접에 있어서 예기치 않은 편차들로, 이를테면 작업을 통해 작업편을 가열하는 것에 의한 편차들.

기호(S)는 또 다른 작업 동안 수집되며 R₁ 과 R₂에 비교되는 것이다.

정의(definition):

표준화되거나 또는 단위 기호 U'는

와 같이 어떤 기호 U로부터 계산된다. R₁에 직각인 기호(P)는

에 의해 주어진다.

P는 R₁과 R₂는 독립적인 기호들인 것을 전제로 0이 아닐 것이다. 즉, 그 요소, 조정 지역 집단들, 가 상수를 곱하는 인자에 의해 서로 달라지는, 기호 또는 기호들과 같지 않다는 것을 의미한다.

P'와 R₁'은, R₁과 R₂에 의하여 규정된 이차원 선 기호 하부공간에서 직각 단위 기호들이다. 하부 공간에 놓인 S'의 성분 B는

이다.

하부공간에 대해 직각인 S'의 성분 C는

이다.

만일 C가 0이 아니라면 용접 조건들은 이상적인 것에서 벗어난 것이고 C는 용접 품질 측정치의 부분으로 사용될 수 있다.

도 5는 B를 위한 세가지 가능한 위치와 함께 기준 기호들의 이차원 부분공간을 도시한다. 만일 B가 R₁과 R₂(위치 2)에 의해 범위가 정해진 각도 안에 있다면, 용접 품질은 성분 B에 관한한 만족스러운 것인데, 표준화된 용접 기호는 표준 용접 동안 조건이 변화됨에 따라 R₁과 R₂ 사이에서 이동할 것으로 예상되기 때문이다. 하지만 B가 위치 1 또는 위치 3 중 어느 한곳에 속한다면 이것은 0이 아닌 C와 관련된 불일치 및 이상적인 것과의 불일치를 나타낸다. 기호들을 만드는 조정 지역 집단들이 -가 될 수 없는 사실을 이용하여, B가 R₁' 과 R₂' 사이에 놓이는 조건은

으로 쓰여질 수 있다.

만일 이런 조건이 만족되면 C는 기준 기호들과는 다른 측정 기호들의 부분을 제공하며 품질 q는

이 된다.

반대로 만일 상기 조건 두 가지가 모두 만족되지 않는다면, R₁' 또는 R₂' 중 하나는 S'에 근접하게 될 것이고 품질 q는 R₁'.S'와 R₂'.S'중 더 큰 수로 선택되어야 한다. R₁ 또는 R₂ 각각의 단일 기준을 사용하여 얻어지는 결과는 동일한 값이다.

상기의 고찰은 세가지 기준 시스템, R₁, R₂ 그리고 R₃로 확장될 수 있다. R₁, R₂ 그리고 R₃에 의해 생성된 3차원 하부공간에서 S'의 성분은

이다.

반복하면 하부공간에 직각인 S'의 성분은 C=S'-B 이다. R₁, R₂ 그리고 R₃에 의해 형성된 고체 지역 안에 놓이는 벡터 B'에 대한 유사한 조건의 세트는

이다.

만일 이런 조건들이 모두 만족되면 품질(q)은

에 의해 제공된다.

반대로, 만일 세 조건이 모두 만족되지 않으면 품질은, 기준 페어를 위해 이미 규정된 방법을 이용하여, R₁ 및 R₂; R₂ 및 R₃, 그리고 R ₁ 및 R₃라는 세 기준 페어에 대해 위해 연속적으로 계산해야 한다. 세 가지 결과로 나오는 품질 평가중 가장 큰 것이 최종 품질로 선택된다.

대략적으로 기술된 본 발명의 진의와 범위를 벗어나지 않는 한 특정 실시예에서 보여진대로 본 발명에서의 숫자적 변수 및/또는 변경은 가능하다. 본 실시예들은 따라서 모든 측면에서 예시적인 것에 불과하며 제한적이지 않은 것으로 간주된다.

Claims (30)

1. 일차 신호를 위한 일련의 값을 제공하기 위하여 용접 전류 또는 용접 전압을 표본추출하는 표본추출 수단과,

   이차 신호를 위한 일련의 값을 제공하기 위하여, 표본추출 수단에 의해 표본화되지 않던지 관계없이, 용접 전류와 용접 전압을 표본추출하는 이차 표본추출 수단과,

   그룹들 안에서 품질 모니터링을 위해 유용한 일차와 이차 신호 값의 페어를 수집하기 위한 수집 수단과,

   가중 인자로 각 그룹에 대한 이차원 그룹 집단의 값을 곱하고 각 그룹에 대한 산출량을 합하는 계산 수단과,

   고품질 용접을 위해 수집된 최종 조정 그룹 집단의 기준 세트를 저장하기 위한 메모리 수단과,

   다른 세트가 산출되었던 용접에 대한 용접 품질의 측정치를 제공하기 위해 계산 수단에 의해 산출된 다른 세트와 조정 그룹 집단의 기준 세트를 비교하는 비교 수단을 포함하는 용접 품질 측정 장치.
2. 일차 신호를 위한 일련의 값을 제공하기 위하여 용접 전류 또는 용접 전압을 표본추출하는 표본추출 수단과,

   순환 관계를 통하여 또는 명백하게 적어도 몇몇 일차 신호의 값에 좌우되는 인위적 이차 신호를 위한 일련의 값을 발생시키는 일차 신호를 이용하는 신호 발생 수단과,

   그룹 안에서 품질 모니터링을 위해 유용한 일차와 이차 신호들 값의 페어를 수집하는 수집 수단과,

   가중 인자로 각 그룹에 대한 이차원 그룹 집단의 값을 곱하고 각 그룹에 대해 산출량을 합하는 계산 수단과,

   고품질 용접을 위해 수집된 최종 조정 그룹 집단의 기준 세트를 저장하기위한 메모리 수단과,

   다른 세트가 산출되었던 용접에 대한 용접 품질의 측정치를 제공하기 위해 계산 수단에 의해 산출된 다른 세트와 조정 그룹 집단의 기준 세트를 비교하는 비교 수단을 포함하는 용접 품질 측정 장치.
3. 제 2 항에 있어서, D_n이 τ가 시간상수이고 n이 표본 번호인 첫번째 신호값일 때, 인위적 신호의 값 A_n 이,

   에 의해 주어지는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 2 항에 있어서, τ가 용접 회로 시간 상수이고 n은 표본 번호일 때, 인위적 신호의 값 A_n이

   에 의해 주어지는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 2 항에 있어서, D_n 은 일차 신호의 값이고 k>0 일 때, 인위적 신호의 값 A_n이

   에 의해 주어지는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 2 항에 있어서, 수집 수단에 의해 수집된 페어 그룹들이 일차와 이차 신호값의 이차원 막대그래프의 선택된 지역안에 속하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 지역들이 동일한 크기를 가지지 않는 것을 특징으로 하는 장치
8. 제 7 항에 있어서, 표본 지점 밀도가 큰 곳에서 상기 지역들이 작은 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 6 항, 제 7 항 또는 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 선택된 지역은 표본지점들이 최대 밀도를 가지는 지역인 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 계산 수단이

    에 따라서 가중 그룹 집단들 G₁, G₂ 내지 G_m 세트를 산출하기 위해 m 지역의 세트에 대한 중량 인자 W_qr에 의해 중량 측정된 그룹 집단 밀도를 합하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 계산 수단이

    에 따라서 P₁, P₂ 내지 P_m 값의 세트를 산출하기 위해 G_r 값 각각에 단일 값을 갖는 함수 F를 적용하고 P₁, P₂ 내지 P_m 세트는 용접 기호인 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 비교 수단은 가중 그룹 집단의 기준 세트로부터 산출된 용접 기호를 다른 세트로부터 산출된 용접 기호와 비교하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 단일 기준 기호 R, 용접의 용접 기호 S 가 존재하고, 용접의 품질 요인 q 는

    로 규정되며, aj 와 bj 가 기호 A 와 B 각각의 Pr 일 때, 두 기호 A와 B의 내적(inner product)은,

    에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제 12 항에 있어서, 두 기준 신호 R₁ 과 R₂, 용접의 용접 기호 S가 있으며, 용접의 품질 요인 q 가 다음과 같이 규정되는 데,

    표준화된 또는 단위 기호 U'가

    와 같이 기호 U로부터 계산되고, R₁에 직각인 기호 P는

    에 의해 주어지고, 여기서 두 기호 A 와 B 의 내적(Inner product)은

    에 의해 규정되며, aj 와 bj 는 기호 A 와 B 각각의 Pr 이며, P는 R₁과 R₂ 가 독립적인 기호들이라는 전제하에 0이 아니며, 즉 그 요소, 조정 지역 집단들, 가 상수를 곱하는 인자에 의해 서로 달라지는, 기호 또는 기호들과 같지 않고;

    P' 와 R₁'는 R₁ 및 R₂ 에 의해 규정된 이차원 선 기호 하부공간에서 직각 단일 기호들이며, 이 하부 공간에 놓인 S'의 성분 B는

    이고, 이 하부 공간에 대해 직각인 S'의 성분 C는

    이며, B 가 R₁' 와 R₂' 사이에 놓이는 조건은 하기 식으로 쓸 수 있고

    만일 이 조건이 만족되면 C는 기준 기호들과는 다른 측정된 기호들의 일부를 제공하며 품질 q 는

    이 되고, 반대로, 상기 조건이 둘 다 만족되지 못하면, 품질 q 는 R1'.S'와 R2'.S'중 더 큰 숫자로 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 12 항에 있어서, 세 기준 기호 R₁, R₂ 및 R₃와 용접의 용접 기호 S가 있으며 용접의 품질 요인 q는 다음에 따라 규정되는데,

    표준화된 또는 단위 기호 U' 가

    와 같이 기호 U로부터 계산되며, R₁에 직각인 기호 P는

    에 의해 주어지며, 여기서 두 기호 A와 B의 내적(inner product)은

    에 의해 규정되며, 여기서 aj 와 bj는 기호 A 와 B 각각의 Pr이이고,

    R₁, R₂ 및 R₃에 의해 생성된 삼차원 부분 공간안에 S'의 성분은

    이며, 하부 공간에 대해 직각인 S' 성분은 C=S'-B이고, R₁, R₂ 및 R₃에 의해 형성된 고체 지역안에 놓이는 벡터 B'에 대한 유사한 조건 세트들은

    이며, 만일 이런 조건들이 모두 만족되면 품질 q 는

    에 의해 주어지고, 반대로, 세 조건이 모두 만족되지 못하면 품질은, 제 13 항의 방법을 사용하여 R₁ 및 R₂ 및 R₃, 그리고 R₁₂ 및 R₃의 세 기준 페어에 대해 연속적으로 산출되며, 세 가지 결과의 품질 평가중 가장 큰 것이 최종 품질로 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 일차 신호를 위한 일련의 값을 제공하기 위하여 용접 전류 또는 용접 전압을 표본추출하는 표본추출 단계;

    이차 신호를 위한 일련의 값을 제공하기 위하여, 표본추출 수단에 의해 표본화되지 않던지 관계없이, 용접 전류와 용접 전압을 표본추출하는 이차 표본추출 단계:

    일 차 및 이차 신호 값을 상응시키는 페어링 단계;

    그룹에 품질 모니터링을 위해 유용한 일차와 이차 신호 값의 페어를 수집하는 단계;

    동일 그룹에게 규정된 고정 중량을 갖는 이차원 그룹 집단의 산출을 계산하고 가중 그룹 집단의 새로운 세트를 산출하기 위해 각 그룹을 위한 산출을 합산하는 단계,

    고품질 용접 산출로부터 얻어진 조정 그룹 집단의 기준 세트를 저장하거나, 또 다르게는, 앞서서 계산된 조정 그룹 집단 세트의 가중 평균으로부터 기준 세트를 결정하는 단계, 그리고

    조정 그룹 집단의 기준 세트를 다른 세트를 산출해 내었던 용접을 위해 용접 품질 측정치를 산출하기 위한 다른 세트와 비교하는 단계를 포함하는 용접 품질 평가 방법.
17. 일차 신호를 위한 일련의 값을 제공하기 위해 용접 전류 또는 용접 전압을 표본추출하는 단계,

    순환 관계를 통하여 또는 명백하게 적어도 몇몇 일차 신호의 값에 좌우되는 인위적 이차 신호를 위한 일련의 값을 발생시키는 단계,

    일차와 이차 신호의 값을 상응시키는 페어링 단계,

    그룹에 품질 모니터링을 위해 유용한 값의 페어를 수집하는 단계,

    동일 그룹에게 규정된 고정 중량을 갖는 이차원 그룹 집단의 산출을 계산하고 가중 그룹 집단의 새로운 세트를 산출하기 위해 각 그룹을 위한 산출을 합산하는 단계,

    고품질 용접 산출로부터 얻어진 조정 그룹 집단의 기준 세트를 저장하거나, 또 다르게는, 앞서서 계산된 조정 그룹 집단 세트의 가중 평균으로부터 기준 세트를 결정하는 단계, 그리고

    조정 그룹 집단의 기준 세트를 다른 세트를 산출해 내었던 용접을 위해 용접 품질 측정치를 산출하기 위한 다른 세트와 비교하는 단계를 포함하는 용접 품질 평가 방법.
18. 제 17 항에 있어서, D_n이 τ가 시간상수이고 n이 표본 번호인 첫번째 신호값일 때, 인위적 신호의 값 A_n 이,

    에 의해 주어지는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제 17 항에 있어서, τ가 용접 회로 시간 상수이고 n은 표본 번호일 때, 인위적 신호의 값 A_n이

    에 의해 주어지는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제 17 항에 있어서, D_n 은 일차 신호의 값이고 k>0 일 때, 인위적 신호의 값 A_n이

    에 의해 주어지는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제 17 항에 있어서, 수집 수단에 의해 수집된 페어 그룹들이 일차와 이차 신호값의 이차원 막대그래프의 선택된 지역안에 속하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 지역들이 동일한 크기를 가지지 않는 것을 특징으로 하는 방법
23. 제 22 항에 있어서, 표본 지점 밀도가 큰 곳에서 상기 지역들이 작은 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제 21 항, 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서, 선택된 지역은 표본지점들이 최대 밀도를 가지는 지역인 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제 17 항에 있어서, 계산 단계가

    에 따라서 가중 그룹 집단들 G₁, G₂ 내지 G_m 세트를 산출하기 위해 m 지역의 세트에 대한 중량 인자 W_qr에 의해 중량 측정된 그룹 집단 밀도를 합하는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제 25 항에 있어서, 계산 단계가

    에 따라서 P₁, P₂ 내지 P_m 값의 세트를 산출하기 위해 G_r 값 각각에 단일 값을 갖는 함수 F를 적용하고 P₁, P₂ 내지 P_m 세트는 용접 기호인 것을 특징으로 하는 방법.
27. 제 26 항에 있어서, 비교 단계가 가중 그룹 집단의 기준 세트로부터 산출된 용접 기호를 다른 세트로부터 산출된 용접 기호와 비교하는 것을 특징으로 하는 방법.
28. 제 27 항에 있어서, 단일 기준 기호 R, 용접의 용접 기호 S 가 존재하고, 용접의 품질 요인 q 는

    로 규정되며, aj 와 bj 가 기호 A 와 B 각각의 Pr 일 때, 두 기호 A와 B의 내적(inner product)은,

    에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 방법.
29. 제 27 항에 있어서, 두 기준 신호 R₁ 과 R₂, 용접의 용접 기호 S가 있으며, 용접의 품질 요인 q 가 다음과 같이 규정되는 데,

    표준화된 또는 단위 기호 U'가

    와 같이 기호 U로부터 계산되고, R₁에 직각인 기호 P는

    에 의해 주어지고, 여기서 두 기호 A 와 B 의 내적(Inner product)은

    에 의해 규정되며, aj 와 bj 는 기호 A 와 B 각각의 Pr 이며, P는 R₁과 R₂ 가 독립적인 기호들이라는 전제하에 0이 아니며, 즉 그 요소, 조정 지역 집단들, 가 상수를 곱하는 인자에 의해 서로 달라지는, 기호 또는 기호들과 같지 않고;

    P' 와 R₁'는 R₁ 및 R₂ 에 의해 규정된 이차원 선 기호 하부공간에서 직각 단일 기호들이며, 이 하부 공간에 놓인 S'의 성분 B는

    이고, 이 하부 공간에 대해 직각인 S'의 성분 C는

    이며, B 가 R₁' 와 R₂' 사이에 놓이는 조건은 하기 식으로 쓸 수 있고

    만일 이 조건이 만족되면 C는 기준 기호들과는 다른 측정된 기호들의 일부를 제공하며 품질 q 는

    이 되고, 반대로, 상기 조건이 둘 다 만족되지 못하면, 품질 q 는 R1'.S'와 R2'.S'중 더 큰 숫자로 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
30. 제 27 항에 있어서, 세 기준 기호 R₁, R₂ 및 R₃와 용접의 용접 기호 S가 있으며 용접의 품질 요인 q는 다음에 따라 규정되는데,

    표준화된 또는 단위 기호 U' 가

    와 같이 기호 U로부터 계산되며, R₁에 직각인 기호 P는

    에 의해 주어지며, 여기서 두 기호 A와 B의 내적(inner product)은

    에 의해 규정되며, 여기서 aj 와 bj는 기호 A 와 B 각각의 Pr이이고,

    R₁, R₂ 및 R₃에 의해 생성된 삼차원 부분 공간안에 S'의 성분은

    이며, 하부 공간에 대해 직각인 S' 성분은 C=S'-B이고, R₁, R₂ 및 R₃에 의해 형성된 고체 지역안에 놓이는 벡터 B'에 대한 유사한 조건 세트들은

    이며, 만일 이런 조건들이 모두 만족되면 품질 q 는

    에 의해 주어지고, 반대로, 세 조건이 모두 만족되지 못하면 품질은, 제 13 항의 방법을 사용하여 R₁ 및 R₂ 및 R₃, 그리고 R₁₂ 및 R₃의 세 기준 페어에 대해 연속적으로 산출되며, 세 가지 결과의 품질 평가중 가장 큰 것이 최종 품질로 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.