KR100647264B1 - 자동용접장치 및 용접기능 훈련장치 - Google Patents

자동용접장치 및 용접기능 훈련장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100647264B1
KR100647264B1 KR1020027007366A KR20027007366A KR100647264B1 KR 100647264 B1 KR100647264 B1 KR 100647264B1 KR 1020027007366 A KR1020027007366 A KR 1020027007366A KR 20027007366 A KR20027007366 A KR 20027007366A KR 100647264 B1 KR100647264 B1 KR 100647264B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
temperature distribution
calculation result
information
bead
Prior art date
Application number
KR1020027007366A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020062324A (ko
Inventor
오카모토다케시
오쿠무라신지
한다히로유키
Original Assignee
가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 야스카와덴키 filed Critical 가부시키가이샤 야스카와덴키
Publication of KR20020062324A publication Critical patent/KR20020062324A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100647264B1 publication Critical patent/KR100647264B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/12—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/006—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to using of neural networks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0953—Monitoring or automatic control of welding parameters using computing means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

본 발명은 용접품질을 판정하여 도형적으로 표시하는 수법, 및 그 수법을 내부에 입력한 전자동 용접장치를 제공하는 것이다. 따라서 본 발명은 연산결과 기록상황 판정수단에 의해 과거에 연산기록이 있다고 판정된 경우에는, 피용접물의 이음매부에서의 온도분포 연산결과 기록을 용해표시수단(23)으로 표시하고, 비드표면형상 연산결과 기록을 비드표면형상 표시수단(25)으로 표시함으로써 온도분포 연산수단에 의한 연산에 필요한 시간과, 비드표면형상 연산수단(25)에 의한 연산에 필요한 시간을 생략하는 연산시간생략수단을 자동용접장치에 내장한 것이다.

Description

자동용접장치 및 용접기능 훈련장치{Automatic welding device and welding skill training device}
본 발명은 매니퓰레이터를 구비한 용접아크를 이용하여 금속을 용융접합하고 용융접합부의 품질감시기구를 가진 전자동 용접장치 및, 용접작업조건을 제시하여 상기 용접작업조건에 근거한 용접접합부 단면연산결과 및 용접접합부 표면연산결과를 표시할 수 있는 용접기능 훈련장치에 관한 것이다.
종래 용접접합부의 완성된 외관 평가법은 평가실행시간 관점에서 3가지, 즉 용접시공전 평가, 시공중 평가, 시공후 평가로 분류할 수 있으며, 평가시에는 피용접물의 실물을 이용하는 시공중 평가, 시공후 평가가 대부분이었다.
또한 시공전 평가로는 복수의 용접파라미터를 기억하고, 복수의 조건생성룰을 따라 다른 용접파라미터를 차례로 결정해 가면서 이를 반복함으로써 용접시의 용접조건을 결정했던 일본 특공평7-47209호 공보에 기재되어 있던 방법이나, 설정조건에 대응한 용접조건만을 데이터베이스에 기록하여 입력한 설정조건에 맞는 용접조건을 데이터베이스 중에서 찾아 데이터베이스에 용접조건이 없는 경우에는 뉴랄네트워크로 구성한 용접조건데이터 추측부를 이용하여 용접조건을 추측하고, 용접조건이 양호한 경우에는 그때의 용접조건 모두를 데이터베이스에 등록하는 일본 특개평5-57436호 공보에 기재된 방법이 있다.
그런데 종래 기술에 따른 용접접합부의 완성된 외관 평가법은 피용접물에 용접시공중 또는 시공후 평가하기 위해 부재가 발생되며, 또 작업공정상 상당한 기량을 가진 용접작업기술자가 필요하기 때문에 용접부 외관품질을 수시로 평가할 수 없는 문제가 있었다. 또한 시공전 평가에 대해서도 권장할 만한 용접조건을 제시해도 용접결과를 도형적으로 나타낼 수 없다는 문제점이 있었다.
또한 아크용접 작업기능의 습득법은 숙련 용접작업자로부터 기능전수방법을 배워 현장에서 훈련하는 것이 대부분이었다.
그런데 종래의 아크용접 작업기능의 습득법으로는 요즈음 숙련 용접작업자의 감소가 새로 용접기능을 익히려는 초급 용접작업자에게의 기능전수를 어렵게 하는 문제점이 있다.
본 발명의 제1과제는 용접시공 전에 용접조건, 재료파라미터를 지정함으로써 용접품질의 상태를 판정하여 도형적으로 표시하는 수법 및 그 수법을 내부에 입력한 전자동 용접장치에 의해 상기 문제를 해결하는 것이다.
본 발명의 제2해결과제는, 초급 용접작업자가 용접조건의 변화에 따른 용접접합부 예측단면형상을 여러번 확인할 수 있으며 숙련용접작업자로부터의 기능전수와 동등한 교육을 실현할 수 있는 방법을 내부에 입력한 용접기능 훈련장치에 의해 상기 문제점을 해결하는 것이다.
상기 제1과제를 해결하기 위해, 본 발명의 자동용접장치는, 피용접물의 판두께와, 외형치수와, 이음매 형상을 포함하는 피용접물의 정보를 설정하고 그 정보에 적합한 용접전류, 용접전압, 용접속도를 포함하는 용접조건을 연산하는 최적 용접조건 연산수단을 가진 자동용접장치에 있어서, 상기 피용접물의 정보와 상기 용접조건에서 피용접물의 이음매부에 있어서 온도분포를 연산하는 온도분포 연산수단과, 상기 피용접물의 정보와 상기 용접조건과 상기 온도분포 연산수단에 의해 연산한 온도분포 연산결과를 기록하는 온도분포 연산결과 기록수단과, 상기 온도분포 연산결과를 근거로 용해폭, 용해깊이, 용해 형상을 표시하는 용해표시수단과, 상기 온도분포 연산결과 기록수단에 기록된 피용접물의 정보와, 용접조건과, 온도분포 연산결과로부터 용융금속 비드 표면형상을 연산하는 비드표면형상 연산수단과, 상기 비드표면형상 연산수단에 의해 연산한 용융금속 비드 표면형상 연산결과를 기록하는 비드표면형상 연산결과 기록수단과, 상기 비드표면형상 연산수단에 의해 연산한 표면형상 연산결과를 용접접합부의 횡단면, 종단면, 전체도로 표시하는 비드표면형상 연산결과 표시수단과, 비드표면형상 표시에 있어서, 비드형상 관찰위치를 원하는 위치로부터의 시점에서 설정할 수 있는 비드형상 관찰위치 설정수단과, 상기 비드형상 관찰위치 설정수단에 의해 설정된 위치에서, 용접접합부의 전체도를 표시하는 비드형상 표시수단과, 상기 온도분포 연산결과 기록수단에서의 피용접물의 이음매부에서의 온도분포로부터 피용접물의 이음매부의 품질합격여부를 판정하는 이음매부 품질합격여부 판정수단과, 상기 이음매부 품질합격여부 판정수단에 있어서, 이음매부 품질합격여부 판정의 합격시에, 상기 온도분포 연산결과 기록수단에 기록된 용접조건에서 자동적으로 피용접물에 용접을 개시하는 용접개시수단과, 상기 이음매부 품질합격여부 판정수단에 있어서 이음매부 품질합격여부 판정의 불합격시에 용접전류, 용접전압, 용접속도인 용접조건을 합격기준으로 보정하는 용접조건 보정수단과, 상기 피용접물의 정보를 설정하기 이전에 동일한 피용접물의 정보와, 온도분포 연산결과 기록과, 비드표면형상 연산결과 기록의 존재여부를 판정하는 연산결과 기록상황 판정수단과, 상기 연산결과 기록상황 판정수단에 의해 과거에 연산기록에 있다고 판정된 경우에는 피용접물의 이음매부에서의 온도분포 연산결과 기록을 상기 용해표시수단으로 표시하고 비드표면형상 연산결과 기록을 상기 비드표면형상 표시수단으로 표시함으로써 상기 온도분포 연산시간수단에 의한 연산에 필요한 시간과, 상기 비드표면형상 연산수단에 의한 연산에 필요한 시간을 생략하는 연산시간 생략수단을 내장한 것이다.
또한 상기 제2과제를 해결하기 위해 본 발명의 용접기능 훈련장치는, 피용접물의 판두께와, 외형치수와, 이음매형상을 포함하는 피용접물의 정보를 설정하고 그 정보에 적합한 용접전류, 용접전압, 용접속도, 토치각도를 포함하는 용접조건을 제시하는 용접조건 설정수단을 갖는 용접기능 훈련장치에 있어서, 상기 피용접물의 정보와 상기 용접조건에서 피용접물의 이음매부에서의 온도분포를 연산하는 온도분포 연산수단과, 상기 피용접물의 정보와 상기 용접조건과 상기 온도분포 연산결과에서 용융금속 비드표면형상을 연산하는 비드표면형상 연산수단과, 상기 표면형상 연산수단에 의해 연산한 표면형상 연산결과와 상기 온도분포 연산수단에 의해 연산한 온도분포를 용접접합부 비드형상을 횡단면, 종단면, 전체도로 표시하는 비드형상 표시수단과, 상기 비드형상 표시에 있어서 비드형상 관찰위치를 원하는 위치로부터의 시점에서 설정할 수 있는 비드형상 관찰위치 설정수단과, 상기 온도분포 연산결과를 근거로 용해폭, 용해깊이, 용해형상을 변경하기 위한 용접조건 변경수단을 내장한 것이다.
도 1은 본 발명을 실현하는 장치의 전체구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 있어서 정보의 흐름을 나타낸 블록도이고,
도 3은 최적용접조건 연산수단의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 4는 열전도 연산수단의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 5는 용해표시수단의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 6은 비드표면형상 연산수단의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 7은 본 발명의 계산에 이용하는 좌표계를 도시한 설명도이고,
도 8은 비드표면형상 표시수단의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 9는 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 10은 이음매부 품질합격여부 판정수단의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 11은 용접개시수단의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 12는 용접조건보정수단의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 13은 본 발명의 실시예에 있어서 정보의 흐름을 도시한 블록도이고,
도 14는 본 발명의 실시예에 있어서 처리의 흐름을 도시한 흐름도이고,
도 15는 판두께·이음매 정보의 입력수단의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 16은 용접조건 데이터베이스의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 17은 표준조건 제시의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 18은 열전도 연산의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 19는 비드형상 연산의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 20은 비드형상 연산결과 표시의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 21은 표시위치변경의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 22는 조건 설정 변경의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 23은 표시위치설정 변경의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 24는 용접조건 설정 변경의 일예를 도시한 흐름도이고,
도 25는 표준조건제시의 일예를 도시한 도면이고,
도 26은 연산중의 경과상황을 막대그래프와 경과시간의 수치로 표시하는 일예의 상태를 도시한 도면이고,
도 27은 연산결과의 일예의 상태를 도시한 도면이고,
도 28은 표시설정 변경의 입력화면의 일예를 도시한 도면이고,
도 29는 용접조건 변경의 입력화면의 일예를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 도시한 실시예에 근거하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1해결수단을 실현하는 장치의 실시예의 전체구성도이다. 11은 로봇컨트롤러이고, 로봇기구부(12) 및 용접기(17)를 제어한다. 로봇컨트롤러 (11)와 로봇기구부(12)는 모터구동용 케이블, 모터부속의 인코더에 의해 로봇컨트롤러(11)에 회전정보를 피드백하기 위한 케이블 등에 의해 접속되어 있다. 로봇기구부(12)에는 6축수직 다관절형 매니퓰레이터를 사용하고 있다. 13은 로봇에 작업을 교시하고 각종 상태를 표시하는 티칭펜던트이며, 대화면에 다색표시가 가능하다. 14는 용접토치이며 내부에는 용접와이어 수납부(110)에서 와이어 송급장치(19)에 의해 공급되는 용접와이어가 부드럽게 통과하는 구멍과, 실드가스봄베(18)에서 공급되는 실드가스의 통로가 설치되어 있으며 용접토치(14)의 선단부에서 실드가스가 방출된다. 또한 용접토치(14)의 선단부에는 용접와이어에 용접전원(17)으로부터의 용접용 전력을 공급하는 구리제 급전칩이 장착되어 있다. 15는 대상워크이며, 대상워크 고정지그(16)는 용접대상워크(15)를 고정시킴과 동시에 용접대상워크(15)의 자세를 변화시킬 수 있다.
도 2는 본 실시예의 정보의 흐름을 도시한 블록도이다. 21은 최적용접조건 연산수단이며 도 1의 티칭펜던트(13)에 의해 정보와 용접조건을 표시 또는 입력한다.
22는 열전도 연산수단이며, 티칭펜던트(13)에서 입력된 피용접물의 정보와 용접조건을 근거로 온도분포 연산결과를 출력한다.
23은 용해표시수단이며, 열전도 연산수단(22)에서 출력된 온도분포 연산결과를 근거로 용해형상을 표시한다.
24는 비드형상 연산수단이며, 열전도 연산수단(22)에서 출력된 온도분포 연 산결과를 근거로 비드형상 연산결과를 출력한다.
25는 비드형상 표시수단이며, 비드형상 연산수단(24)에서 출력된 비드표면형상 연산결과와 티칭펜던트(13)에서 입력된 비드표면형상 관찰위치를 근거로 비드표면형상 연산결과를 표시한다.
26은 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단이며, 열전도 연산수단(22)에서 출력된 온도분포 연산결과와 비드형상 연산수단(24)에서 출력된 비드표면형상 연산결과를 기록한다.
27은 이음매부 품질합격여부 판정수단이며, 온도분포 연산결과 기록수단(26)을 입력하고 이음매부 품질합격여부 판정결과를 출력한다.
28은 용접개시수단이며, 온도분포 연산결과 기록수단(26)에 기록된 용접조건에서 로봇기구부(12)를 사이에 두고 용접대상워크(15)의 용접을 개시한다.
29는 용접조건 보정수단이며, 온도분포 연산결과 기록수단(26)과 이음매부 품질합격여부 판정수단(27)에 기록된 용접조건을 보정한 조건을 최적용접조건 연산수단 합격여부 판정수단(27)에 기록된 용접조건을 보정한 조건을 최적용접조건 연산수단(21)에 입력한다.
도 3은 최적용접조건 연산수단의 일예를 도시한 흐름도이며, 도 2의 최적용접조건 연산수단(21), 열전도 연산수단(22), 용해표시수단(23), 비드형상 표시수단 (25), 용접조건보정수단(29)의 정보의 흐름에 대응한다. 최적용접조건 연산의 일예를 도 3을 이용하여 설명하기로 한다.
Step 31 피용접물 판두께를 최적용접조건 연산수단(21)에서 작업자에게 선 택 또는 입력을 요구하여 설정한다.
Step 32 피용접물 외형치수를 최적용접조건 연산수단(21)에서 작업자에게 선택 또는 입력을 요구하여 설정한다.
Step 33 피용접물 이음매형상을 최적용접조건 연산수단(21)에서 작업자에게 선택 또는 입력을 요구하여 설정한다.
Step 34 Step 31∼Step 33에 있어서 설정한 정보와 연산결과의 기록수단 (26)에 기록된 정보에서 적합한 용접조건을 최적용접조건 연산수단(21)에 표시한다.
Step 35 Step 34에 있어서 표시된 용접조건 이외의 조건을 채용할 때 수동으로 용접조건을 최적용접조건 연산수단(21)에서 작업자에게 선택 또는 입력을 요구하여 설정한다.
Step 36 비드형상 표시수단(26)에 있어서 비드형상 관찰위치의 시점위치를 작업자에게 선택 또는 입력을 요구하여 설정한다.
도 4는 열전도 연산수단(22)의 일예를 도시한 흐름도이고, 도 2의 열전도 연산결과의 표시(23), 비드형상 연산(24)의 정보의 흐름에 대응한다. 열전도 연산의 일예를 도 4를 이용하여 설명한다.
Step 41 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 판두께를 입력.
Step 42 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 외형치수를 입력.
Step 43 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 이음매형상을 입력.
Step 44 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 용접조건을 입력.
Step 45 Step 41∼Step44에서 입력된 파라미터를 근거로 미분방정식 1에 따라 계산한다.
[식 1]
Figure 112002017983846-pct00001
여기에서 k는 열확산율(또는 온도확산율)[m2/s], T는 온도[k], v는 열원의 이동속도[m/S]를 나타낸다.
이 계산에 이용하는 좌표계를 도 7에 도시한다. ξ, Y, Z는 각각 직교하는 좌표축으로 열원인 토치는 ξ축위를 이동한다.
Step 46 피용접물 이음매부 온도분포 연산결과를 출력하고 출력결과는 용해표시수단(23)으로 표시되며, 비드형상 연산수단(24)으로 이용되며 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)으로 기록된다.
도 5는 용해표시수단(23)의 일예를 도시한 흐름도이고, 열전도 연산수단(22)과, 온도분포 연산결과 기록수단과, 표면형상 연산결과 기록수단(26)의 정보의 흐름에 대응한다.
Step 51 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 판두께를 입력.
Step 52 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 외형치수를 입력.
Step 53 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 이음매형상을 입 력.
Step 54 열전도 연산수단(22)으로 연산된 피용접물 이음매부 온도분포 연산결과를 입력.
Step 55 연산예가 과거에 있는 경우, 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)에 기록된 동일 조건의 피용접물 이음매부 온도분포결과를 입력.
Step 56 열전도 연산수단(22)으로 연산된 피용접물 이음매부 온도분포결과 또는 연산결과 기록수단(26)에 기록된 동일 조건의 피용접물 이음매부 온도분포결과를 근거로 횡단면온도분포를 표시한다.
Step 57 열전도 연산수단(22)으로 연산된 피용접물 이음매부 온도분포결과 또는 연산결과 기록수단(26)에 기록된 동일 조건의 피용접물 이음매부 온도분포결과를 근거로 종단면온도분포를 표시한다.
도 6은 비드표면형상 연산수단(24)의 일예를 도시한 흐름도이며 도 2의 열전도 연산결과의 표시(23), 비드표면형상 표시(25)의 정보 흐름에 대응한다. 열전도 연산의 일예를 도 6을 이용하여 설명하기로 한다.
Step 61 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 판두께를 입력.
Step 62 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 외형치수를 입력.
Step 63 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 이음매형상을 입력.
Step 64 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 용접조건을 입력.
Step 65 열전도 연산수단(22)으로 연산된 피용접물 이음매부 온도분포 연산결과를 입력.
Step 66 Step 61∼Step 65에서 입력된 파라미터를 근거로 미분방정식 2를 따라 계산한다.
[식 2]
Figure 112002017983846-pct00002

여기에서 φXX, φXY, φYY : 용융지(池) 표면에 관한 2차 미분항
φX, φY : 용융지 표면에 관한 1차 미분항
식 2에 있어서 각 항은 다음과 같이 도시한다.
φ: 용융지 표면의 변위[m]
σ: 표면장력(연강 0.1428[㎏/m]=1.4[N/m])
ρ: 밀도(연강 7.8 * 103[㎏/㎥])
g : 중력(9.8[㎨])
Pa : 아크압력[Pa]
λ: Lagrange 승수(무차원수)
Step 67 피용접물 이음매부 비드표면형상 연산결과를 출력하는데 이 결과는 용해표시수단(25)으로 표시되며 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)으로 기록된다.
도 8은 비드표면형상 표시수단(25)의 일예를 도시한 흐름도로서, 도 2의 최적용접조건 연산수단(21), 비드표면형상 연산(24)의 정보 흐름에 대응한다. 열전도 연산의 일예를 도 8을 이용하여 설명하기로 한다.
Step 71 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 판두께를 입력.
Step 72 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 외형치수를 입력.
Step 73 최적용접조건 연산수단(21)에서 설정된 피용접물 이음매형상을 입력.
Step 74 비드형상 연산수단(24)에서 설정된 피용접물 이음매부 온도분포결과를 입력.
Step 75 비드형상 연산예가 과거에 있는 경우, 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)에 기록된 동일 조건의 피용접물 이음매부 온도분포결과를 입력.
Step 76 최적용접조건 연산수단(21)인 티칭펜던트(3)에서 설정된 비드형상 관찰위치를 입력.
Step 77 비드형상 관찰위치에서 비드표면형상을 표시한다.
도 9는 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)의 일예를 도시한 흐름도이고, 도 2의 최적용접조건 연산수단(21), 열전도 연산수단 (22), 용해표시수단(23), 비드표면형상 연산수단(24), 비드표면형상 표시수단(25), 이음매부 품질합격여부 판정수단(27)과 용접조건보정수단(29)의 정보의 흐름에 대응한다. 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)의 일예를 도 9를 이용하여 설명한다.
Step 81 최적용접조건 연산수단(21)에서 출력된 피용접물 정보를 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)에 입력.
Step 82 Step 81에 대응하는 최적용접조건 연산수단(21)에서 출력된 피용접물 용접조건을 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)에 입력.
Step 83 Step 81과 Step 82에 대응하는 온도분포 연산결과를 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)에 입력.
Step 84 Step 81과 Step 82와 Step 83에 대응하는 비드표면형상 연산결과를 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)에 입력.
Step 85 Step 81의 피용접물 정보와, Step 82의 피용접물 용접조건과, Step 83의 온도분포 연산결과와, Step 84의 비드표면형상 연산결과를 한 집단의 데이터로 하여 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)에 있어서 피용접물정보와 피용접물 용접조건의 파라미터에 의해 기록관리한다.
도 10은 이음매부 품질합격여부 판정수단(27)의 일예를 도시한 흐름도로서, 도 2의 용접조건 보정수단(29)과의 정보의 흐름에 대응한다. 이음매부 품질합격여부 판정수단(27)의 일예를 도 10을 이용하여 설명한다.
Step 91 Step 85에서 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)에 기록된 온도분포 연산결과와 비드표면형상 연산결과를 입력한다.
Step 92 온도분포 연산결과에 의한 용해부분의 깊이에 따라 접합부 용해를 판정한다. 용해가 충분하면 Step 93으로 진행하고 용해가 충분하지 않으면 Step 96으로 진행한다.
Step 93 용해 합격플래그(00)를 발생한다.
Step 94 비드표면형상 연산결과에 의한 용해부족, 융합불량, 주둥이 두께 부족, 언더컷, 오버랩, 과잉융착금속(excess weld metal)의 부족, 과잉융착금속의 과잉결함현상을 판정한다. 이들 결함현상이 발생하지 않는 것으로 판단된 경우에는 Step 94로 진행한다. 이들 현상이 한가지 이상 발생한다고 판단된 경우에는 Step 96으로 진행한다.
Step 95 이음매부 품질합격플래그(0)를 발생한다.
Step 96 용해불량플래그(1)를 발생한다.
Step 97 비드형상 불량플래그(2)를 발생한다.
도 11은 용접개시수단(28)의 일예를 도시한 흐름도로서, 도 2의 용접조건보정수단(27)과의 정보의 흐름에 대응한다. 용접개시수단(28)의 일예를 도 11을 이용하여 설명한다.
Step 101 Step 95에서 발생한 이음매부 품질합격플래그(0)를 입력한다.
Step 102 Step 82에서 기록된 피용접물 용접조건을 설정한다.
Step 103 Step 102에서 설정된 용접조건을 도 2의 용접기(17)에 설정하고 로봇기구부(12)를 사이에 두고 용접토치(14)에서 용접대상워크(15)를 용접개시한다.
도 12는 도 2의 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단 (26)과, 이음매부 품질합격여부 판정수단(27)의 정보의 흐름에 대응한다. 용접개시수단(29)의 일예를 도 12를 이용하여 설명한다.
Step 111 Step 93에서 발생한 용해합격플래그(00)를 입력한다.
Step 112 Step 95에서 발생한 이음매부 품질합격플래그(0)를 입력한다.
Step 113 피용접물정보인 피용접물의 판두께와 외형치수와 이음매형상을 도 2의 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26)에 문의하여 변경된 용접조건을 받아들여 Step 115로 인도한다.
Step 114 Step 113에서 문의한 피용접물 정보인 피용접물의 판두께와, 외형치수와, 이음매형상에 합치하는 용접조건을 온도분포 연산결과 기록수단과 표면형상 연산결과 기록수단(26) 내에서 검색하고 검색한 용접조건을 Step 113으로 인도한다.
Step 115 Step 113에서 인도된 용접조건을 도 2의 최적용접조건 연산수단 (21)으로 인도한다.
이와 같이 하여 용접에 관한 전문지식이 없어도 피용접물 접합부의 품질을 용접시공전에 판정할 수 있다.
다음에 본 발명의 제2해결수단의 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
도 13은 본 실시예의 정보의 흐름을 도시한 블록도이다. 101은 용접조건 설 정수단으로서 피용접물 정보와 용접조건을 입력 또는 표시한다.
102는 온도분포 연산수단으로서 용접조건 설정수단(101)에서 입력된 피용접물 정보와 용접조건을 근거로 온도분포 연산결과를 출력한다.
103은 비드형상 연산수단으로 온도분포 연산수단(102)에서 출력된 온도분포 연산결과를 근거로 비드형상 연산결과를 출력한다.
104는 비드형상 표시수단으로서 온도분포 연산수단(102)에서 출력된 온도분포 연산결과와 비드형상 연산수단(103)에서 출력된 비드형상 연산결과를 근거로 비드형상을 표시한다.
105는 비드형상 관찰위치 설정수단으로서 비드형상 표시수단(104)으로 표시된 비드형상의 관찰위치의 설정조건을 변경·입력한다.
106은 용접조건 변경수단으로서 용접조건 설정수단(101)으로 설정된 피용접물정보와 용접조건을 변경한다.
도 14는 본 실시예를 도시하는 흐름도로서, 판두께정보·이음매정보의 입력 (201), 용접조건 데이터베이스(202), 표준조건제시(203)는 도 13의 용접조건 설정수단(101)의 정보의 흐름에 대응한다.
201은 용접조건 설정수단에 의해 입력되는 판두께정보·이음매정보이다.
202는 용접조건 데이터베이스이며, 201에 의해 입력된 피용접물의 판두께정보·이음매정보를 근거로 판두께와 이음매형상에 따른 표준적인 용접조건을 제시하는 표준조건제시(203)는 용접조건 데이터베이스(202)에 의해 제시되는 용접조건이다.
열전도 연산수단(204)은 도 13의 온도분포 연산수단(102)의 정보의 흐름에 대응하는 것으로서 제시된 용접조건(203)에 의해 열전도 연산을 수행한다.
비드형상 연산수단(205)은 도 13의 비드표면형상 연산수단(103)의 정보의 흐름에 대응하는 것으로서 열전도 연산수단(204)에서 출력된 온도분포 연산결과를 근거로 비드형상 연산결과를 출력한다.
비드형상 연산결과의 표시수단(206)은 도 13의 비드형상 표시수단(104)의 정보의 흐름에 대응하는 것으로서, 열전도 연산수단(204)과 비드형상 연산결과(205)의 연산결과에 근거하여 모재내부의 용해와 비드표면의 표시를 연산결과표시용 디스플레이로 출력한다.
표시위치변경의 판단(207), 표시위치설정 변경수단(209)은 도 13의 비드형상 관찰위치 설정수단(105)의 정보의 흐름에 대응한다.
표시설정 변경수단(209)은 연산결과의 표시위치를 확대/축소, 상하좌우전후, 회전의 변경을 실시간으로 수행한다.
표시위치변경의 판단(207), 표시위치설정 변경(209)은 도 13의 용접조건 변경수단(106)의 정보의 흐름에 대응한다.
208은 용접조건 설정 변경의 판단이다.
210은 용접조건 변경수단으로서 용접조건인 용접전류, 용접전압, 용접속도, 토치각도를 변경하여 비드형상 연산수단(205)으로 다시 연산을 수행한다.
도 15는 상기 용접조건 설정수단에 의해 입력된 판두께정보·이음매정보설정의 일예를 도시한 흐름도로서, 도 14의 판두께정보·이음매정보의 입력(201)의 정 보의 흐름에 대응한다.
Step 31 피용접물 판두께를 상기 용접조건 설정수단에서 오퍼레이터에게 선택 또는 입력을 요구하여 설정한다.
Step 32 피용접물 외형치수를 상기 용접조건 설정수단에서 오퍼레이터에게 선택 또는 입력을 요구하여 설정한다.
Step 33 피용접물 이음매형상을 상기 용접조건 설정수단에서 오퍼레이터에게 선택 또는 입력을 요구하여 설정한다.
도 16은 용접조건 데이터베이스(202)의 일예를 도시한 흐름도로서, 도 14의 용접조건 데이터베이스(202)의 정보의 흐름에 대응한다.
Step 41 도 14의 판두께정보·이음매정보의 입력(201)으로 설정된 피용접물 판두께를 입력한다.
Step 42 도 14의 판두께정보·이음매정보의 입력(201)으로 설정된 피용접물 외형치수를 입력한다.
Step 43 도 14의 판두께정보·이음매정보의 입력(201)으로 설정된 피용접물 이음매형상을 입력한다.
Step 44 Step 41에서 설정된 상기 피용접물 판두께, Step 42에서 설정된 상기 피용접물 외형치수, Step 43에서 설정된 상기 피용접물 이음매형상을 근거로 데이터베이스 중에 축적된 피용접물에 대한 표준용접조건인 용접전류, 용접전압, 용접속도를 연산한다. 도 25는 표준조건 제시화면(1301)을 도시하고 있다.
도 17은 표준조건의 제시(203)의 일예를 도시한 흐름도로서, 도 14의 표준조 건제시(203)의 정보의 흐름에 대응한다. 표준조건의 제시의 일예를 설명한다.
Step 51 Step 44에서 연산된 표준조건인 용접전류, 용접전압, 용접속도를 제시한다.
도 18은 열전도 연산(204)의 일예를 도시한 흐름도로서, 도 14의 표준조건제시(204)의 정보의 흐름에 대응한다. 열전도 연산의 일예를 설명하기로 한다.
Step 61 Step 54에서 연산·입력된 파라미터를 근거로 상기 미분방정식 1에 따라 반복 연산을 수행한다.
Step 62 피용접물 온도분포 연산결과를 출력하는데 출력결과는 비드형상 연산수단(205)에서 이용되어 비드형상 연산결과의 표시(206)로 표시된다.
도 26은 연산중의 경과상황을 막대그래프와 경과시간의 수치로 표시한 경과상황·시간표시화면(1401)의 일예이다.
도 19는 비드형상 연산(205)의 일예를 도시한 흐름도이다. 도 14의 비드형상 연산(205)의 정보의 흐름에 대응한다.
Step 71 열전도 연산수단(204)의 Step 52에서 연산된 온도데이터를 근거로 피용접물 이음매부 온도분포를 설정한다.
Step 72 Step 61에서 입력된 파라미터를 근거로 상기 미분방정식 2를 따라 비드표면형상 연산을 수행한다.
Step 73 피용접물 이음매부 비드표면형상 연산결과를 출력한다.
도 20은 비드형상 연산결과의 표시(206)의 일예를 도시한 흐름도로서, 도 14의 비드형상 연산결과의 표시(206)의 정보의 흐름에 대응한다.
Step 81 비드표면형상, 용해부분의 표시설정치인 표시위치, 표시각도, 표시배율을 입력.
Step 82 피용접모재내부 용해부분의 산출로 설정된 피용접물모재내부의 용융부분을 설정·입력.
Step 83 비드형상 연산(205)으로 연산한 비드형상데이터를 입력.
Step 84 형상 연산결과의 표시를 종단면, 횡단면, 표면조감도의 형태로 표시한다. 도 27은 형상 연산결과의 표시화면(1501)의 일예를 도시한다.
도 21은 표시위치변경(207)의 일예를 도시한 흐름도로서 도 14의 표시위치(207)의 정보의 흐름에 대응한다.
Step 91 Step 84의 형상 연산결과의 표시설정의 변경을 오퍼레이터가 판정.
Step 92 Step 101의 용접조건 설정 변경으로.
Step 93 도 14의 표시설정 변경(209)으로.
도 22는 조건 설정 변경(208)의 일예를 도시한 흐름도로서, 도 14의 표시위치(208)의 정보의 흐름에 대응한다.
Step 101 Step 84의 형상 연산결과의 용접조건의 변경을 오퍼레이터가 판정.
Step 102 도 14의 용접조건 변경(210)으로.
도 23은 표시설정 변경(209)의 일예를 도시한 흐름도로서, 도 14의 표시위치(209)의 정보의 흐름에 대응한다.
Step 111 비드표면형상, 용해부분의 표시설정치인 표시위치를 입력.
Step 112 비드표면형상, 용해부분의 표시설정치인 표시각도를 입력.
Step 113 비드표면형상, 용해부분의 표시설정치인 표시배율을 입력.
Step 114 Step 111∼Step 113에서 입력된 표시설정조건을 도 14의 비드형상 연산결과의 표시(116)에 전달한다. 도 28은 표시설정 변경의 입력화면(1601)의 일예를 도시한다.
도 24는 용접조건 설정 변경(210)의 일예를 도시한 흐름도로서 도 14의 표시위치(21)의 정보의 흐름에 대응한다.
Step 121 용접조건 설정치인 토치각도를 입력.
Step 122 용접조건 설정치인 용접속도를 입력.
Step 123 용접조건 설정치인 용접전류를 입력.
Step 124 용접조건 설정치인 용접전압을 입력.
Step 125 Step 121∼Step 124에서 입력된 용접조건을 도 14의 열전도 연산(204)으로 전달한다. 도 29는 용접조건 변경의 입력화면(1701)의 일예를 도시한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 제1해결수단에 따르면, 용접에 관한 전문기술이 없어도 피용접물 접합부의 품질을 시공전에 판정할 수 있다. 또한 수시로 접합부 품질을 확인할 수 있으며 피용접물의 실물이 필요없어지기 때문에 품질확인공정수의 저감과 품질확인용 공시재(供試材) 비용의 저감이 가능해진다.
또한 본 발명의 제2수단에 따르면, 용접에 관한 전문기술이 없어도 피접합물의 판두께, 이음매형상을 지정함으로써 표준 용접조건과 용접접합부 예측단면형상 을 제시하고 초급용접작업자가 새롭게 토치각도조건 등을 변경함으로써 용접조건의 변화에 따른 용접접합부 예측단면형상을 몇 번이고 확인할 수 있으며, 숙련용접작업자로부터의 기능전수와 동등한 교육을 용접기능 훈련장치로 실현할 수 있다.
본 발명은 전자동 용접장치 및 용접기능 훈련장치로서 유용하다.

Claims (21)

  1. 피용접물의 판두께와, 외형치수와, 이음매 형상을 포함하는 피용접물의 정보를 설정하고, 그 정보에 적합한 용접전류, 용접전압, 용접속도를 포함하는 용접조건을 연산하는 최적 용접조건 연산수단을 가진 자동용접장치에 있어서,
    상기 피용접물의 정보와 상기 용접조건에서 피용접물의 이음매부에서의 온도분포를 연산하는 온도분포 연산수단과,
    상기 피용접물의 정보와, 상기 용접조건과, 상기 온도분포 연산수단에 의해 연산한 온도분포 연산결과를 기록하는 온도분포 연산결과 기록수단과,
    상기 온도분포 연산결과를 근거로 용해폭, 용해깊이, 용해형상을 표시하는 용해표시수단과,
    상기 온도분포 연산결과 기록수단에 기록된 피용접물의 정보와, 용접조건과, 온도분포 연산결과에서 용융금속 비드표면형상을 연산하는 비드표면형상 연산수단과,
    상기 비드표면형상 연산수단에 의해 연산한 용융금속 비드표면형상 연산결과를 기록하는 비드표면형상 연산결과 기록수단과,
    상기 비드표면형상 연산수단에 의해 연산한 표면형상 연산결과를 용접접합부의 횡단면, 종단면, 전체도로 표시하는 비드표면형상 연산결과 표시수단과,
    비드표면형상 표시에 있어서, 비드형상 관찰위치를 원하는 위치로부터의 시점에서 설정할 수 있는 비드형상 관찰위치 설정수단과,
    상기 비드형상 관찰위치 설정수단에 의해 설정된 위치에서 용접접합부의 전체도를 표시하는 비드형상 표시수단과,
    상기 온도분포 연산결과 기록수단에서의 피용접물의 이음매부에서의 온도분포로부터 피용접물의 이음매부의 품질합격여부를 판정하는 이음매부 품질합격여부 판정수단과,
    상기 이음매부 품질합격여부 판정수단에 있어서, 이음매부 품질합격여부 판정의 합격시에, 상기 온도분포 연산결과 기록수단에 기록된 용접조건에서 자동적으로 피용접물에 용접을 개시하는 용접개시수단과,
    상기 이음매부 품질합격여부 판정수단에 있어서, 이음매부 품질합격여부 판정의 불합격시에 용접전류, 용접전압, 용접속도인 용접조건을 합격기준으로 보정하는 용접조건 보정수단과,
    상기 피용접물의 정보를 설정하기 이전에 동일한 피용접물의 정보와, 온도분포 연산결과 기록과, 비드표면형상 연산결과 기록의 존재여부를 판정하는 연산결과 기록상황 판정수단과,
    상기 연산결과 기록상황 판정수단에 의해 과거에 연산기록이 있다고 판정된 경우에는, 피용접물의 이음매부에서의 온도분포 연산결과 기록을 상기 용해표시수단으로 표시하고, 비드표면형상 연산결과 기록을 상기 비드표면형상 표시수단으로 표시함으로써, 상기 온도분포 연산시간수단에 의한 연산에 필요한 시간과, 상기 비드표면형상 연산수단에 의한 연산에 필요한 시간을 생략하는 연산시간 생략수단을 내장한 것을 특징으로 하는 자동용접장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 온도분포 연산수단은,
    피용접물의 판두께와, 외형치수와, 이음매형상을 포함하는 피용접물의 정보를 상기 최적용접조건 연산수단에 의해 설정하고,
    상기 피용접물의 정보에 적합한 용접조건에 근거하여 피용접물의 이음매부 내와 표면에서의 온도분포를 열전도방정식의 차분화된 식을 이용하여 연산하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 온도분포 연산결과 기록수단은,
    상기 피용접물의 정보에 적합한 용접조건과, 상기 온도분포 연산결과를 자기매체장치, 광자기매체장치, 전자매체장치 중 적어도 하나의 기록장치를 이용하여 기록하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 용해표시수단은,
    상기 온도분포 연산결과와, 상기 피용접물의 정보와, 피용접물의 물리정수에 의해, 상기 온도분포를 표시하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 비드표면형상 연산수단은,
    상기 온도분포 연산결과와, 상기 피용접물의 정보와, 피용접물의 물리정수에 의해, 곡면방정식과 최적화수법을 이용함으로써 용융금속 비드표면형상을 연산하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 비드표면형상 연산수단에 있어서 최적화수법은,
    상기 비드표면형상 연산에 있어서, 풀이를 연산할 때 연산내부에 있어서 한 변수검색법인 황금분할법이나 피보나치(fibonacci)검색법이나 2차보간법 중 적어도 하나를 이용하여 곡면방정식을 푸는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 비드표면형상 연산결과 기록수단은,
    상기 피용접물의 정보에 적합한 용접조건과, 상기 비드표면형상 연산결과를 자기매체장치, 광자기매체장치, 전자매체장치 중 적어도 하나의 기록장치를 이용하여 기록하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 비드표면형상 연산결과 표시수단은,
    상기 비드표면형상 연산결과와, 상기 피용접물의 정보에 의해, 횡단면도, 종단면도, 3차원 전체도를 표시하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 비드형상 관찰위치 설정수단은,
    상기 최적용접조건 입력장치에 의해 설정된 시점정보에 의해 비드표면형상 관찰의 시점설정위치를 결정하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 비드형상 표시수단은,
    상기 피용접물의 정보와, 상기 비드형상 관찰위치 설정수단에 의해 설정된 시점정보에 의해, 3차원 전체도를 원하는 시점에서 관찰하는 것을 가능하게 하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 이음매부 품질합격여부 판정수단은,
    상기 피용접물의 정보와, 상기 비드표면형상 연산결과를 근거로
    용해부족, 융합불량, 주둥이 두께 부족, 언더컷, 오버랩, 과잉융착금속의 부족, 과잉융착금속의 과잉현상 중 적어도 하나를 추정하여 피용접물 접합부의 품질합격여부를 판정하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 용접개시수단은,
    상기 온도분포 계산결과 기록수단에 기록된, 용접전류, 용접전압, 용접속도인 용접조건을 이용하여 용접을 개시하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  13. 제1항에 있어서, 연산결과 기록상황 판정수단은,
    상기 피용접물 정보를 설정할 때 동일한 피용접물 정보가 상기 온도분포 연산결과 기록과 상기 비드표면형상 연산결과 기록에 존재하는지를 검색·판정하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 용접조건보정수단은,
    상기 이음매부 품질 합격여부 판정수단에 있어서, 상기 온도분포계산결과 기록수단에 기록된 데이터와, 상기 용접조건 입력장치에서 설정된 조건을 이용하여,
    불합격된 용접조건을 합격된 조건으로 변환하여 보정후의 용접조건을 표시하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 연산시간 생략수단은,
    상기 용접조건 입력장치에서 피용접물의 정보와 용접조건의 설정시,
    상기 온도분포 연산결과 기록수단과 상기 비드표면형상 연산결과 기록수단에 피용접물의 정보와 용접조건의 합치사례가 있는 경우,
    상기 온도분포 연산결과 기록수단에 기록되어 있는 피용접물의 이음매부에서의 온도분포를 상기 용해표시수단으로 표시하고,
    상기 비드표면형상 연산결과 기록수단에 기록되어 있는 용융금속 비드표면형상을 상기 비드표면형상 연산결과 표시수단으로 표시하여 각 연산을 생략하고 표시할 때까지의 시간단축생략을 꾀하는 것임을 특징으로 하는 자동용접장치.
  16. 피용접물의 판두께와, 외형치수와, 이음매형상을 포함하는 피용접물의 정보를 설정하고 그 정보에 적합한 용접전류, 용접전압, 용접속도, 토치각도를 포함하는 용접조건을 제시하는 용접조건 설정수단을 갖는 용접기능 훈련장치에 있어서,
    상기 피용접물의 정보와 상기 용접조건에서 피용접물의 이음매부에서의 온도분포를 연산하는 온도분포 연산수단과,
    상기 피용접물의 정보와 상기 용접조건과 상기 온도분포 연산결과에서 용융금속 비드표면형상을 연산하는 비드표면형상 연산수단과,
    상기 표면형상 연산수단에 의해 연산한 표면형상 연산결과와 상기 온도분포 연산수단에 의해 연산한 온도분포를 용접접합부 비드형상의 횡단면, 종단면, 전체도로 표시하는 비드형상 표시수단과,
    상기 비드형상 표시에 있어서 비드형상 관찰위치를 원하는 위치로부터의 시점에서 설정할 수 있는 비드형상 관찰위치 설정수단과,
    상기 온도분포 연산결과를 근거로 용해폭, 용해깊이, 용해형상을 변경하기 위한 용접조건 변경수단을 내장한 것을 특징으로 하는 용접기능 훈련장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 온도분포 연산수단은,
    피용접물의 판두께와 외형치수와 이음매형상인 피용접물의 정보를 상기 용접조건 설정수단에 의해 설정하고,
    상기 피용접물의 정보에 적합한 용접조건에 근거하여 피용접물의 이음매부 내와 표면에서의 온도분포를 열전도방정식의 차분화된 식을 이용하여 연산하는 것임을 특징으로 하는 용접기능 훈련장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 비드표면형상 연산수단은,
    상기 온도분포 연산결과와, 상기 피용접물의 정보와, 피용접물의 물리정수에 의해, 곡면방정식을 이용함으로써 용융금속 비드표면형상을 연산하는 것임을 특징으로 하는 용접기능 훈련장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 비드형상 표시수단은,
    상기 비드표면형상 연산결과와, 상기 피용접물의 판두께·이음매정보에 의해, 횡단면도, 종단면도, 3차원 전체도를 표시하는 것임을 특징으로 하는 용접기능 훈련장치.
  20. 제16항에 있어서, 상기 비드형상 관찰위치 설정수단은,
    상기 용접조건 설정수단에 의해 설정된 시점정보에 따라 비드표면형상 관찰시점의 설치위치를 결정하는 것임을 특징으로 하는 용접기능 훈련장치.
  21. 제16항에 있어서, 상기 용접조건 변경수단은,
    상기 피용접물의 용접조건인 토치각도, 용접전류, 용접전압, 용접속도의 변경에 의해,
    상기 온도분포 연산의 재계산을 가능하게 하는 것임을 특징으로 하는 용접기능 훈련장치.
KR1020027007366A 1999-12-10 2000-12-11 자동용접장치 및 용접기능 훈련장치 KR100647264B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-1999-00352402 1999-12-10
JP35240299A JP4292492B2 (ja) 1999-12-10 1999-12-10 溶接評価装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020062324A KR20020062324A (ko) 2002-07-25
KR100647264B1 true KR100647264B1 (ko) 2006-11-17

Family

ID=18423833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027007366A KR100647264B1 (ko) 1999-12-10 2000-12-11 자동용접장치 및 용접기능 훈련장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6750428B2 (ko)
EP (1) EP1306158A1 (ko)
JP (1) JP4292492B2 (ko)
KR (1) KR100647264B1 (ko)
CN (1) CN1250369C (ko)
WO (1) WO2001041965A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100876425B1 (ko) 2007-06-25 2008-12-31 삼성중공업 주식회사 용접 시뮬레이터

Families Citing this family (107)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4676094B2 (ja) * 2001-06-28 2011-04-27 株式会社ダイヘン 溶接電源装置の出力電圧制御方法
KR20020026913A (ko) * 2002-03-06 2002-04-12 김동완 용접캐리지의 전자동 디지털 통합제어보드
JP3861889B2 (ja) * 2004-06-23 2006-12-27 松下電器産業株式会社 アーク溶接ロボット
JP2006341283A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Fanuc Ltd アーク溶接用ポジショナ及びアーク溶接ロボットシステム
CN100463013C (zh) * 2006-06-09 2009-02-18 西安交通大学 手工电弧焊焊接操作模拟培训装置
US10994358B2 (en) 2006-12-20 2021-05-04 Lincoln Global, Inc. System and method for creating or modifying a welding sequence based on non-real world weld data
US9104195B2 (en) 2006-12-20 2015-08-11 Lincoln Global, Inc. Welding job sequencer
US9937577B2 (en) 2006-12-20 2018-04-10 Lincoln Global, Inc. System for a welding sequencer
JP5236420B2 (ja) * 2008-03-25 2013-07-17 株式会社ダイヘン アークスポット溶接装置
US9352411B2 (en) 2008-05-28 2016-05-31 Illinois Tool Works Inc. Welding training system
US8747116B2 (en) 2008-08-21 2014-06-10 Lincoln Global, Inc. System and method providing arc welding training in a real-time simulated virtual reality environment using real-time weld puddle feedback
US8834168B2 (en) 2008-08-21 2014-09-16 Lincoln Global, Inc. System and method providing combined virtual reality arc welding and three-dimensional (3D) viewing
US8851896B2 (en) 2008-08-21 2014-10-07 Lincoln Global, Inc. Virtual reality GTAW and pipe welding simulator and setup
US8884177B2 (en) 2009-11-13 2014-11-11 Lincoln Global, Inc. Systems, methods, and apparatuses for monitoring weld quality
US8915740B2 (en) 2008-08-21 2014-12-23 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator
US9196169B2 (en) 2008-08-21 2015-11-24 Lincoln Global, Inc. Importing and analyzing external data using a virtual reality welding system
US8657605B2 (en) 2009-07-10 2014-02-25 Lincoln Global, Inc. Virtual testing and inspection of a virtual weldment
US9330575B2 (en) 2008-08-21 2016-05-03 Lincoln Global, Inc. Tablet-based welding simulator
US9318026B2 (en) 2008-08-21 2016-04-19 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing an enhanced user experience in a real-time simulated virtual reality welding environment
US9280913B2 (en) 2009-07-10 2016-03-08 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing enhanced education and training in a virtual reality environment
US8911237B2 (en) 2008-08-21 2014-12-16 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator and setup
US9483959B2 (en) 2008-08-21 2016-11-01 Lincoln Global, Inc. Welding simulator
US8274013B2 (en) * 2009-03-09 2012-09-25 Lincoln Global, Inc. System for tracking and analyzing welding activity
EP2253407B1 (en) * 2009-05-22 2011-07-20 C.R.F. Società Consortile per Azioni System for monitoring arc welding processes and corresponding monitoring method
US9773429B2 (en) 2009-07-08 2017-09-26 Lincoln Global, Inc. System and method for manual welder training
US9221117B2 (en) 2009-07-08 2015-12-29 Lincoln Global, Inc. System for characterizing manual welding operations
US20110006047A1 (en) * 2009-07-08 2011-01-13 Victor Matthew Penrod Method and system for monitoring and characterizing the creation of a manual weld
US9011154B2 (en) 2009-07-10 2015-04-21 Lincoln Global, Inc. Virtual welding system
US10748447B2 (en) 2013-05-24 2020-08-18 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing a computerized eyewear device to aid in welding
US8569655B2 (en) 2009-10-13 2013-10-29 Lincoln Global, Inc. Welding helmet with integral user interface
US9468988B2 (en) 2009-11-13 2016-10-18 Lincoln Global, Inc. Systems, methods, and apparatuses for monitoring weld quality
US8569646B2 (en) 2009-11-13 2013-10-29 Lincoln Global, Inc. Systems, methods, and apparatuses for monitoring weld quality
US8384915B2 (en) * 2010-10-01 2013-02-26 Rosemount Inc. Test block for use in a welding process
WO2012082105A1 (en) 2010-12-13 2012-06-21 Edison Welding Institute, Inc. Welding training system
US10888947B2 (en) 2011-06-27 2021-01-12 Illinois Tool Works Inc. Workpiece-based setting of weld parameters
US9101994B2 (en) 2011-08-10 2015-08-11 Illinois Tool Works Inc. System and device for welding training
US9573215B2 (en) 2012-02-10 2017-02-21 Illinois Tool Works Inc. Sound-based weld travel speed sensing system and method
US9415459B2 (en) 2012-04-06 2016-08-16 Illinois Tool Works Inc. Welding systems having non-contact temperature measurement systems
US9266182B2 (en) 2012-04-06 2016-02-23 Illinois Tools Works Inc. Welding torch with a temperature measurement device
US20160093233A1 (en) 2012-07-06 2016-03-31 Lincoln Global, Inc. System for characterizing manual welding operations on pipe and other curved structures
US9767712B2 (en) 2012-07-10 2017-09-19 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator and setup
US10682720B2 (en) 2012-09-07 2020-06-16 Illinois Tool Works Inc. Welding systems and devices having a configurable personal computer user interface
US9583014B2 (en) 2012-11-09 2017-02-28 Illinois Tool Works Inc. System and device for welding training
US9368045B2 (en) 2012-11-09 2016-06-14 Illinois Tool Works Inc. System and device for welding training
CN103077640A (zh) * 2013-01-09 2013-05-01 北京石油化工学院 机器人焊接3d辅助示教系统
US9728103B2 (en) 2013-03-15 2017-08-08 Illinois Tool Works Inc. Data storage and analysis for a welding training system
US9713852B2 (en) 2013-03-15 2017-07-25 Illinois Tool Works Inc. Welding training systems and devices
US9672757B2 (en) 2013-03-15 2017-06-06 Illinois Tool Works Inc. Multi-mode software and method for a welding training system
US9583023B2 (en) 2013-03-15 2017-02-28 Illinois Tool Works Inc. Welding torch for a welding training system
US9666100B2 (en) 2013-03-15 2017-05-30 Illinois Tool Works Inc. Calibration devices for a welding training system
US10930174B2 (en) 2013-05-24 2021-02-23 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing a computerized eyewear device to aid in welding
US11090753B2 (en) 2013-06-21 2021-08-17 Illinois Tool Works Inc. System and method for determining weld travel speed
US20150072323A1 (en) 2013-09-11 2015-03-12 Lincoln Global, Inc. Learning management system for a real-time simulated virtual reality welding training environment
US10083627B2 (en) 2013-11-05 2018-09-25 Lincoln Global, Inc. Virtual reality and real welding training system and method
US10056010B2 (en) 2013-12-03 2018-08-21 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for a weld training system
US9589481B2 (en) 2014-01-07 2017-03-07 Illinois Tool Works Inc. Welding software for detection and control of devices and for analysis of data
US10105782B2 (en) 2014-01-07 2018-10-23 Illinois Tool Works Inc. Feedback from a welding torch of a welding system
US9757819B2 (en) 2014-01-07 2017-09-12 Illinois Tool Works Inc. Calibration tool and method for a welding system
US9751149B2 (en) 2014-01-07 2017-09-05 Illinois Tool Works Inc. Welding stand for a welding system
US10170019B2 (en) 2014-01-07 2019-01-01 Illinois Tool Works Inc. Feedback from a welding torch of a welding system
US9724788B2 (en) 2014-01-07 2017-08-08 Illinois Tool Works Inc. Electrical assemblies for a welding system
US9836987B2 (en) 2014-02-14 2017-12-05 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator and setup
WO2015185972A1 (en) 2014-06-02 2015-12-10 Lincoln Global, Inc. System and method for manual welder training
JP5859065B2 (ja) * 2014-06-04 2016-02-10 株式会社神戸製鋼所 溶接条件導出装置
USD740338S1 (en) * 2014-06-05 2015-10-06 Sunstone Engineering, Inc. LDC welder
US9862049B2 (en) 2014-06-27 2018-01-09 Illinois Tool Works Inc. System and method of welding system operator identification
US9937578B2 (en) 2014-06-27 2018-04-10 Illinois Tool Works Inc. System and method for remote welding training
US10665128B2 (en) 2014-06-27 2020-05-26 Illinois Tool Works Inc. System and method of monitoring welding information
US10307853B2 (en) 2014-06-27 2019-06-04 Illinois Tool Works Inc. System and method for managing welding data
US8992226B1 (en) * 2014-07-15 2015-03-31 Lincoln Global, Inc. Unicoupon for virtual reality welding simulator
US11014183B2 (en) 2014-08-07 2021-05-25 Illinois Tool Works Inc. System and method of marking a welding workpiece
US9724787B2 (en) 2014-08-07 2017-08-08 Illinois Tool Works Inc. System and method of monitoring a welding environment
US9875665B2 (en) 2014-08-18 2018-01-23 Illinois Tool Works Inc. Weld training system and method
US11103948B2 (en) 2014-08-18 2021-08-31 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for a personally allocated interface for use in a welding system
US11247289B2 (en) 2014-10-16 2022-02-15 Illinois Tool Works Inc. Remote power supply parameter adjustment
US10239147B2 (en) 2014-10-16 2019-03-26 Illinois Tool Works Inc. Sensor-based power controls for a welding system
US10490098B2 (en) 2014-11-05 2019-11-26 Illinois Tool Works Inc. System and method of recording multi-run data
US10210773B2 (en) 2014-11-05 2019-02-19 Illinois Tool Works Inc. System and method for welding torch display
US10204406B2 (en) 2014-11-05 2019-02-12 Illinois Tool Works Inc. System and method of controlling welding system camera exposure and marker illumination
US10417934B2 (en) 2014-11-05 2019-09-17 Illinois Tool Works Inc. System and method of reviewing weld data
US10373304B2 (en) 2014-11-05 2019-08-06 Illinois Tool Works Inc. System and method of arranging welding device markers
US10402959B2 (en) 2014-11-05 2019-09-03 Illinois Tool Works Inc. System and method of active torch marker control
US10427239B2 (en) 2015-04-02 2019-10-01 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for tracking weld training arc parameters
US10438505B2 (en) 2015-08-12 2019-10-08 Illinois Tool Works Welding training system interface
US10373517B2 (en) 2015-08-12 2019-08-06 Illinois Tool Works Inc. Simulation stick welding electrode holder systems and methods
US10593230B2 (en) 2015-08-12 2020-03-17 Illinois Tool Works Inc. Stick welding electrode holder systems and methods
US10657839B2 (en) 2015-08-12 2020-05-19 Illinois Tool Works Inc. Stick welding electrode holders with real-time feedback features
CA3011154A1 (en) 2016-01-08 2017-07-13 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods to provide weld training
CA3010814A1 (en) 2016-01-08 2017-07-13 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods to provide weld training
JP2017170472A (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 株式会社神戸製鋼所 多層盛溶接における溶接条件設定支援装置
CN106271281B (zh) * 2016-09-27 2018-04-13 华南理工大学 一种复杂异型工件自动焊接轨迹生成系统及方法
CN106312397B (zh) * 2016-10-12 2018-04-13 华南理工大学 一种激光视觉引导的焊接轨迹自动跟踪系统及方法
EP3319066A1 (en) 2016-11-04 2018-05-09 Lincoln Global, Inc. Magnetic frequency selection for electromagnetic position tracking
US20180130226A1 (en) 2016-11-07 2018-05-10 Lincoln Global, Inc. System and method for calibrating a welding trainer
US10913125B2 (en) 2016-11-07 2021-02-09 Lincoln Global, Inc. Welding system providing visual and audio cues to a welding helmet with a display
US10997872B2 (en) 2017-06-01 2021-05-04 Lincoln Global, Inc. Spring-loaded tip assembly to support simulated shielded metal arc welding
US11557223B2 (en) 2018-04-19 2023-01-17 Lincoln Global, Inc. Modular and reconfigurable chassis for simulated welding training
US11475792B2 (en) 2018-04-19 2022-10-18 Lincoln Global, Inc. Welding simulator with dual-user configuration
US11521512B2 (en) 2019-02-19 2022-12-06 Illinois Tool Works Inc. Systems for simulating joining operations using mobile devices
US11450233B2 (en) 2019-02-19 2022-09-20 Illinois Tool Works Inc. Systems for simulating joining operations using mobile devices
JP7261682B2 (ja) * 2019-07-17 2023-04-20 株式会社日立製作所 溶接作業データ蓄積装置、溶接作業支援システムおよび溶接ロボット制御装置
US11288978B2 (en) 2019-07-22 2022-03-29 Illinois Tool Works Inc. Gas tungsten arc welding training systems
US11776423B2 (en) 2019-07-22 2023-10-03 Illinois Tool Works Inc. Connection boxes for gas tungsten arc welding training systems
US11322037B2 (en) 2019-11-25 2022-05-03 Illinois Tool Works Inc. Weld training simulations using mobile devices, modular workpieces, and simulated welding equipment
US11721231B2 (en) 2019-11-25 2023-08-08 Illinois Tool Works Inc. Weld training simulations using mobile devices, modular workpieces, and simulated welding equipment
JP2022116957A (ja) * 2021-01-29 2022-08-10 株式会社神戸製鋼所 造形履歴監視装置、造形物の製造システム及び造形履歴監視方法
JP2024027509A (ja) * 2022-08-18 2024-03-01 三菱重工業株式会社 溶接データの収集方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62257191A (ja) * 1986-04-30 1987-11-09 新日本製鐵株式会社 ア−ク溶接シミユレ−タ−
JPH0681665B2 (ja) * 1988-07-08 1994-10-19 住友金属工業株式会社 多層盛溶接方法
JPH0327875A (ja) * 1989-06-23 1991-02-06 Kawasaki Steel Corp 溶接鋼管における初期入熱決定方法
JPH0497383A (ja) * 1990-08-14 1992-03-30 Toshiba Corp 溶接技量の教育訓練装置
JPH06126453A (ja) * 1992-10-16 1994-05-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 溶接条件自動選定方法
JP2852880B2 (ja) * 1995-03-10 1999-02-03 川崎重工業株式会社 教育装置
JP3093798B2 (ja) * 1995-09-19 2000-10-03 株式会社 安川電機 自動溶接条件設定装置
JPH11170048A (ja) * 1997-12-12 1999-06-29 Yaskawa Electric Corp 溶接結果表示装置
JP3047890B2 (ja) * 1998-05-27 2000-06-05 松下電器産業株式会社 溶接ロボット

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100876425B1 (ko) 2007-06-25 2008-12-31 삼성중공업 주식회사 용접 시뮬레이터

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001170770A (ja) 2001-06-26
CN1433349A (zh) 2003-07-30
US20030075534A1 (en) 2003-04-24
EP1306158A1 (en) 2003-05-02
KR20020062324A (ko) 2002-07-25
JP4292492B2 (ja) 2009-07-08
WO2001041965A1 (fr) 2001-06-14
CN1250369C (zh) 2006-04-12
US6750428B2 (en) 2004-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100647264B1 (ko) 자동용접장치 및 용접기능 훈련장치
US10525596B2 (en) Teleoperated robot for flood-welding operations
KR100434206B1 (ko) 자동용접조건설정장치
JP5314096B2 (ja) 溶接データ処理方法およびプログラム
CN104379291B (zh) 用于监控焊接质量的系统和方法
CN110706539B (zh) 虚拟现实和现实焊接训练系统及方法
DE60127789T2 (de) Aufarbeitungsvorrichtung und Reparaturverfahren für Gasturbinenkomponenten
US11137748B2 (en) Welding control system
CA3145721A1 (en) Systems and methods to select weld parameters based on thermal, electrical, and/or chemical properties
TWI405636B (zh) 針腳脈衝焊接裝置
JP2006192437A (ja) 溶接装置
CN210648953U (zh) 焊接系统
KR20230011736A (ko) 머신-러닝을 이용한 용접 성능 평가 방법
JP2006159226A (ja) 裏波溶接方法
Lauer et al. Data-driven approach for robot-assisted multi-pass-welding thick sheet metal connections
JP2023001642A (ja) 学習済みモデルの生成方法、学習装置、溶接ロボットの制御装置、システム、学習済みモデル、およびプログラム
Jones et al. Development of a collaborative robot (COBOT) for increased welding productivity and quality in the shipyard
KR102683488B1 (ko) 멀티 와이어 피더 용접 데이터 추적 시스템
JP2005284508A (ja) 溶接ロボットシステム
JPH08118017A (ja) 自動溶接装置
US20210302934A1 (en) Methods and systems using data logging power supply for improved welding and heating
Devaraj MINIMIZATION OF THE WELD DISTORTION BY WELD SEQUENCE OPTIMIZATION USING ARTIFICIAL INTELLIGENCE
KR20230099033A (ko) 작업시간을 효율적으로 단축시킬 수 있는 수동 용접 작업 메뉴얼화
CN114310047A (zh) 一种焊接机的智能控制方法及系统
Xie Quality assurance and control for robotic GMA welding

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121023

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131022

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141021

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151016

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161019

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee