KR100778242B1 - Weld-line detection apparatus for welding defect inspection - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용접선의 결함을 검사하는 시스템에 있어서, 상기 용접선의 위치 정보를 수집하는 복수개의 근접센서와, 상기 용접선에 초음파를 전달하여 내부에 존재하는 결함으로부터 반사한 초음파의 에너지량 및 진행시간을 분석하여 결함의 위치 및 크기를 비파괴 검사하는 초음파 탐촉자; 상기 근접센서가 감지한 용접선의 위치로 이동하기 위해 구동하는 모터와, 상기 모터를 구동하기 위한 모터 구동 제어 신호를 생성하고, 상기 초음파 탐촉자에서 감지된 결함 정보 데이터가 전송되는 제어보드로 구성되어, 자동으로 용접선을 추종하고, 초음파 탐촉을 수행하여 용접결함 부위를 검사하는 검사장치; 및 상기 검사장치와 통신을 통해 연결되어 있어, 상기 검사 장치를 제어하고, 상기 검사 장치에서 전송된 정보 데이터를 비교 분석하여 용접선 추종 보정제어 신호를 상기 검사 장치로 전송하는 주 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하여, 검사장치의 하부에 지그재그 형태로 배열 장착된 복수개의 무접촉식 근접센서를 통해 용접선의 위치 정보를 획득함으로써, 검사장치의 경로 이탈이 감지될 경우 검사장치의 위치를 보정 제어할 수 있어 최적으로 용접선을 추종할 수 있고, 이에 따라 용접선 추종 및 결함 검사의 정밀도를 높일 수 있다.The present invention is a system for inspecting a defect of a welding seam, a plurality of proximity sensors for collecting the position information of the welding seam, and the amount of energy and the running time of the ultrasonic waves reflected from a defect existing therein by transmitting ultrasonic waves to the welding seam An ultrasonic probe that analyzes and nondestructively inspects the location and size of the defect; A motor driving to move to the position of the welding line detected by the proximity sensor, and a control board generating a motor driving control signal for driving the motor and transmitting defect information data detected by the ultrasonic probe, An inspection apparatus for automatically following the welding line and inspecting a weld defect by performing ultrasonic probe; And a main control device connected to the inspection apparatus through a communication to control the inspection apparatus and to compare and analyze the information data transmitted from the inspection apparatus, and transmit a welding seam follow-up correction control signal to the inspection apparatus. Characterized in that, by acquiring the position information of the welding line through a plurality of contactless proximity sensors arranged in a zigzag arrangement in the lower portion of the inspection apparatus, when the deviation of the path of the inspection apparatus is detected, the position of the inspection apparatus can be corrected and controlled. As a result, the welding line can be optimally followed, thereby improving the accuracy of the welding line following and defect inspection.
Description
도 1은 본 발명에 따른 용접 결함 검사용 용접선 검출 장치의 예시도이고,1 is an exemplary view of a welding line detection device for welding defect inspection according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 용접 결함 검사용 용접선 검출 장치의 구성도이고,2 is a block diagram of a welding line detection device for welding defect inspection according to the present invention,
도 3a는 본 발명에 따른 근접센서와 용접선의 배치도이고,3A is a layout view of a proximity sensor and a welding line according to the present invention;
도 3b는 본 발명에 따른 근접센서의 배치도이고,3b is a layout view of a proximity sensor according to the present invention;
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 근접센서를 이용한 용접선 경로 추종 예시도이고,4a and 4b is an exemplary view of the weld line path following using the proximity sensor according to the present invention,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 용접선 경로 추종 실험에 이용된 설정 좌표이고,5A and 5B are set coordinates used in the weld line path following experiment according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 위치제어 반복 실험에 의한 오차 그래프이고,Figure 6 is an error graph by the position control iteration experiment according to the invention,
도 7은 본 발명에 따른 용접선 경로 추종 실험을 보여주는 예시도이고,7 is an exemplary view showing a weld line path following experiment according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 용접선 검사장치의 등판 능력 실험을 보여주는 예시도이고,8 is an exemplary view showing a climbing capability test of the welding line inspection apparatus according to the present invention,
도 9는 본 발명에 따른 용접선 검사장치의 위치 보정 예시도이고,9 is a view illustrating a position correction of the welding line inspection apparatus according to the present invention;
도 10은 본 발명에 따른 용접선 검출 검사장치의 운용프램의 실행을 디스플레이하는 예시도이고,10 is an exemplary view for displaying the execution of the operating program of the welding line detection test apparatus according to the present invention,
도 11은 본 발명에 따른 용접선 검사 장치의 평면도이다.11 is a plan view of the welding line inspection apparatus according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 근접센서 20: 습도센서 10: proximity sensor 20: humidity sensor
30: 온도센서 40: 경사센서30: temperature sensor 40: tilt sensor
50: 초음파 탐촉자 60: CCD카메라50: ultrasonic transducer 60: CCD camera
70: 조명 80: 모터70: lighting 80: motor
100: 검사장치 110: 전원공급부100: inspection device 110: power supply
120: 근접센서 증폭부 130: 센서부120: proximity sensor amplification unit 130: sensor unit
140: CPU 150: 모터 구동부140: CPU 150: motor drive unit
200: 주 제어장치 210: 제어부200: main controller 210: controller
220: 입력부 230: 디스플레이부220: input unit 230: display unit
240: LED/DVM부 160, 250:통신부 240: LED /
본 발명은 용접 결함 검사용 용접선 검출 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 검사장치의 하부에 지그재그 형태로 배열 설치된 고주파 발진형 근접센서를 이용하여 무접촉으로 용접선을 검사하고, 근접센서를 통해 획득한 위치정보를 통해 경로 이탈 시 검사장치의 위치를 보정 제어함으로써, 대형 선박 및 철 구조물의 용접선 검출 및 결함 일사량에 의한 영향이 없이 주/야간 및 육/해상에서도 검사 가 능하고, 또한 검사 인력으로 검사가 곤란한 고소부위까지 검사할 수 있어 정밀도를 높일 수 있으며, 경시변화에 영향이 없는 용접 결함 검사용 용접선 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a welding line detection device for welding defect inspection, and more specifically, by using a high-frequency oscillation type proximity sensor arranged in a zigzag form arranged in the lower portion of the inspection device to inspect the welding line without contact, and obtained through the proximity sensor By correcting and controlling the position of the inspection device when the path deviates through the location information, it is possible to inspect day / night and land / sea without the influence of welding ship detection and defect insolation of large ships and steel structures, and inspection by inspection personnel The present invention relates to a welding line detection device for inspection of weld defects, which can be inspected up to a location where difficulty is difficult to improve accuracy, and has no influence over time.
용접은 약 1 천 년 전부터 사용되었으나, 실제 그 적용에 있어서는 제 1차 및 제 2차 세계대전 후부터 급속히 발전하여 자동차, 차량, 조선, 건축, 전기기기, 산업기계, 금속가공 등 많은 분야에서 활용되고 있으며, 특히 금속가공기술에서 중요한 위치를 차지하고 있다.Welding has been used for about a thousand years, but in actual application, it has been rapidly developed since World War I and World War II, and is used in many fields such as automobile, vehicle, shipbuilding, construction, electric equipment, industrial machinery, metal processing, etc. In particular, it occupies an important position in metal processing technology.
이러한 용접의 활용분야는 점점 더 증가되고 있으나, 작업도중 발생하는 강한 자외선과 전류, 유해가스 등의 좋지 않은 작업환경으로 인해 종사자의 감소와 인건비 상승과 같은 문제를 야기시키고 있다.The field of use of welding is increasing more and more, but due to the poor working environment such as strong ultraviolet rays, electric current, harmful gas, etc. generated during the work, it causes problems such as reduction of workers and increase of labor cost.
이와 같은 문제점과 1970년대 2차례에 걸친 오일쇼크를 지나면서 산업현장에서는 사람을 대체한 용접로봇이 등장하게 되었는데 산업화의 점진적인 고도화에 따라 용접작업 또한 보다 정밀하고 저비용 고품질로 전체적인 생산성의 향상을 위해 자연스레 로봇의 사용으로 이어지는 추세이다.After such problems and two oil shocks in the 1970s, welding robots replaced humans appeared in the industrial field.In accordance with the gradual advancement of industrialization, welding work is more precise, low cost, high quality, and natural to improve overall productivity. The trend is the use of threaded robots.
선박의 경우, 조선소에서 선박 건조 시 각 조립공정마다 반복적으로 용접선과 도막상태를 검사하게 된다. 각 단위 블록에 대한 용접은 용접전용로봇 또는 용접사에 의해 수행되며 검사과정도 일부 자동화 되어 있으나 선박 전체 조립 후 검사는 검사인력에 의존하는 상태이다.In the case of ships, when the ship is built at the shipyard, the welding line and coating state are repeatedly inspected for each assembly process. Welding of each unit block is performed by a welding robot or welder, and the inspection process is partially automated, but inspection after assembly of the entire ship is dependent on the inspection manpower.
또한 선박건조 후 선체 외판 용접 결함 역시 동일한 방법으로 수동 검사 되어 지고 있다. 뿐만 아니라 운항중인 선박도 매 2년 간격으로 선박의 안전 및 선속 의 저하를 방지하기 위하여 선저에 대한 검사를 실시하고 있다.In addition, the hull shell weld defects after shipbuilding are also manually inspected in the same way. In addition, ships in operation are inspected at the bottom of the ship every two years to prevent ship safety and deterioration.
즉, 상기와 같이 용접부 결함검사 방법은 레이저를 이용한 방법과 검사 인력에 의존하여 목시적인 검사 방법을 사용하고 있다. 이는 대형선박의 경우 일부구간을 국지적으로 검사하고 레이저는 주간 환경에서 일사에 의한 영향으로, 두 방법 모두 검사 신뢰성이 저하되고 있다.That is, as described above, the weld defect inspection method uses a visual inspection method depending on the method using a laser and the inspection personnel. In the case of large ships, some sections are inspected locally, and lasers are affected by solar radiation in the daytime environment.
이에 따라 종래의 방식은 시간이 오래 소요되어 비능률적이고, 정확성이 결여되며, 정확한 결함검사가 이루어지지 못한다.Accordingly, the conventional method is time-consuming, inefficient, lacks accuracy, and does not perform accurate defect inspection.
본 발명은 상기와 같은 여건을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 검사장치의 하부에 복수개의 근접센서를 지그재그 형태로 배열 설치함으로써 무접촉식으로 용접선을 추종하고, 근접센서를 통해 획득한 용접선의 위치 정보를 통해 최적의 위치에서 용접선을 추종하도록 검사장치의 위치를 보정 제어하여, 용접선 추종 및 결함 검출의 정밀도를 향상시키고, 대형 선체 및 철 구조물의 용접선 검출 및 결함을 일사량에 의한 영향을 받지 않고 주/야간 및 육상/해상에서도 검사 가능하며, 경시 변화 영향이 없는 용접선 결함 검사 장치를 제공한다.The present invention has been made in view of the above-described conditions, and an object of the present invention is to follow a welding line by contactlessly by arranging a plurality of proximity sensors in a zigzag form at the bottom of the inspection apparatus, and obtain the sensor through a proximity sensor. By correcting and controlling the position of the inspection device to follow the welding line at the optimum position through the position information of the welding line, it is possible to improve the accuracy of following the welding line and defect detection and to detect the welding line of large hull and steel structure and the effect of the solar radiation. It can be inspected in day / night and on land / sea without any change.
본 발명의 다른 목적은 초음파 탐촉자 및 CCD 카메라를 장착함으로써 탐촉 기능과 검사장치 이동에 따른 주/야간의 시인성을 확보하고, 검사장치를 원격지에서 제어 가능한 용접선 결함 검사 장치를 제공한다.Another object of the present invention by providing an ultrasonic probe and a CCD camera to ensure the visibility of day and night according to the probe function and inspection device movement, and provides a weld line defect inspection apparatus that can control the inspection device from a remote location.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기술적인 수단은 용접선의 결 함을 검사하는 시스템에 있어서, 상기 용접선의 위치 정보를 수집하는 복수개의 근접센서와, 상기 용접선에 초음파를 전달하여 내부에 존재하는 결함으로부터 반사한 초음파의 에너지량 및 진행시간을 분석하여 결함의 위치 및 크기를 비파괴 검사하는 초음파 탐촉자; 상기 근접센서가 감지한 용접선의 위치로 이동하기 위해 구동하는 모터와, 상기 모터를 구동하기 위한 모터 구동 제어 신호를 생성하고, 상기 초음파 탐촉자에서 감지된 결함 정보 데이터가 전송되는 제어보드로 구성되어, 자동으로 용접선을 추종하고, 초음파 탐촉을 수행하여 용접결함 부위를 검사하는 검사장치; 및 상기 검사장치와 통신을 통해 연결되어 있어, 상기 검사 장치를 제어하고, 상기 검사 장치에서 전송된 정보 데이터를 비교 분석하여 용접선 추종 보정제어 신호를 상기 검사 장치로 전송하는 주 제어장치;로 구성된다.In order to achieve the above object, the technical means according to the present invention is a system for inspecting the defect of the welding seam, a plurality of proximity sensors for collecting the position information of the welding seam, and ultrasonic waves to the welding seam inside Ultrasonic probe for nondestructive inspection of the location and size of the defect by analyzing the amount of energy and the running time of the ultrasonic wave reflected from the existing defect; A motor driving to move to the position of the welding line detected by the proximity sensor, and a control board generating a motor driving control signal for driving the motor and transmitting defect information data detected by the ultrasonic probe, An inspection apparatus for automatically following the welding line and inspecting a weld defect by performing ultrasonic probe; And a main control unit connected to the inspection apparatus through communication, controlling the inspection apparatus, and comparing and analyzing the information data transmitted from the inspection apparatus to transmit a welding seam follow-up correction control signal to the inspection apparatus. .
본 발명에 의하면, 검사장치의 하부에 지그재그 형태로 배열 장착된 복수개의 무접촉식 근접센서를 통해 용접선의 위치 정보를 획득함으로써, 검사장치의 경로 이탈이 감지될 경우 경로 이탈에 따라 검사장치의 위치를 보정 제어할 수 있어 최적으로 용접선을 추종할 수 있고, 이에 따라 용접선 추종 및 결함 검사의 정밀도를 높일 수 있다.According to the present invention, by obtaining the position information of the welding line through a plurality of contactless proximity sensors arranged in a zigzag arrangement arranged in the lower portion of the inspection device, the position of the inspection device according to the path deviation when the path deviation of the inspection device is detected Can be adjusted to control the welding line can be optimally followed, it is possible to increase the precision of the welding line following and defect inspection.
또한, 검출코일에서 발생하는 고주파 자계를 이용한 무접촉식 근접센서를 통해 용접선을 검출함으로써 주간의 일사에 의한 영향을 피할 수 있고, 경시변화에 따른 영향이 없으며, CCD카메라 및 조명을 이용하여 검사 장치의 주변 영상을 획득함으로써 주/야간 및 육/해상에서도 시인성을 확보할 수 있어 주기적으로 반복되는 선박의 용접선 결함 검사를 보다 효과적으로 수행할 수 있다.In addition, by detecting the welding line through a contactless proximity sensor using a high-frequency magnetic field generated from the detection coil, it is possible to avoid the effects of daytime solar radiation, there is no effect of changes over time, and inspection equipment using a CCD camera and lighting By acquiring the surrounding image of, it is possible to ensure visibility even in day / night and land / sea, so that the inspection of weld line defects of vessels that are periodically repeated can be performed more effectively.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 용접 결함 검사용 용접선 검출 장치의 예시도이고, 도 2는 도 1에 예시된 용접선 검출 장치의 구성도로서, 검사장치(100) 및 주 제어장치(200)로 구성되며, 검사장치의 평면도이 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is an exemplary view of a welding line detection device for welding defect inspection, and FIG. 2 is a configuration diagram of the welding line detection device illustrated in FIG. 1 and includes an
검사장치(100)는 도 11과 같이, 복수개의 자석 바퀴에 의해 선체에 부착되어 용접선을 추종하고, 용접선의 결함을 검사하는 것으로, 검사장치의 몸체에는 근접센서(10), 습도센서(20), 온도센서(30), 경사센서(40), 초음파탐촉자(50), CCD카메라(60), 조명(70), 모터(80) 및 제어보드가 장착되어 있으며, 제어보드는 전원공급부(110), 근접센서 증폭부(120), 센서부(130), CPU(140), 모터구동부(150) 및 통신부(160)로 구성된다.The
전원공급부(110)는 DC-DC 컨버터와 레귤레이터로 구성되고, 근접센서 증폭부(120), 센서부(130), CPU(140) 및 통신부(160)로 구성된 컨트롤 보드와 모터구동부(150)의 구동에 필요한 입력 전원을 공급한다. The
DC-DC 컨버터는 입력된 직류(DC)전원의 전압 및 전류를 변환하여 소정의 직류(DC)전원으로 변환하는 장치나 회로로, 일반 레귤레이터의 경우에는 입력전압이 출력전압 보다 반드시 커야 하지만 DC-DC 컨버터는 입력전압보다 더 높은 출력전압의 출력도 가능하다. 주회로는 일반 직류(DC)전원을 스위칭 시켜 교류(AC)전원으로 만들고 이 교류를 코일, 트랜스, 커패시턴스 등을 이용해 승압 또는 강압시킨 다음 다시 정류시켜 직류(DC)전원으로 만든다. A DC-DC converter is a device or circuit that converts the voltage and current of an input DC power source into a predetermined DC power source. In general regulators, the input voltage must be greater than the output voltage. The DC converter can also output higher output voltages than the input voltages. The main circuit converts a general direct current (DC) power source into an AC power source, and the AC is boosted or stepped down using a coil, transformer, or capacitance, and then rectified again to produce a direct current (DC) power source.
레귤레이터(Regulator)는 특정 전압을 정전압화시켜 부하전류, 입력전압, 주변온도 등에 관계없이 일정한 출력을 만들어 주는 장치나 IC(Integrated Circuit: 집적회로) 등을 통칭해서 말한다.A regulator is a collective term for an integrated circuit (IC) or a device that produces a constant output regardless of load current, input voltage, ambient temperature, etc.
근접센서 증폭부(120)는 검사 장치(100)의 하부에 일정 간격으로 이격되어 지그재그 형태로 장착된 복수개의 근접센서(10)에서 감지된 용접선의 위치정보가 입력되면, 근접센서(10)를 통해 입력된 위치 정보 신호인 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후 소정 크기로 증폭한 디지털 신호를 CPU(140)에 전송한다. Proximity
근접센서(10)는 무 접촉으로 검출물체의 유무를 판별하는 센서로써 반영구적인 수명을 가지고 있으며, 종류로는 검출물체의 전자유도 현상을 이용한 고주파 발진형 근접센서와 검출물체와 대지간의 정전용량 변화를 이용한 정전용량형 근접센서가 있는데, 본 발명에서의 근접센서(10)는 용접선을 검출하기 위한 무접촉식의 고주파 발진형 근접센서를 사용하며, 용접선과 센서 헤드가 가까워지면 와전류(즉, 도체의 내부에서 국부적으로 소용돌이 모양으로 닫힌 통로를 흐르는 전류로서, 도체 내부를 지나는 자기력선속의 변화로 인해서 생기는 전류)가 커지고 검출코일에서 검출되는 자계의 발진 진폭은 작아지는 원리를 이용하여 용접선의 유무를 검출한다.The
근접센서를 이용하여 용접선의 유무 및 위치 정보를 감지하여 검사장치의 구동을 제어할 경우 용접선 검출 알고리즘은 다음과 같다.The welding line detection algorithm is as follows when the driving of the inspection apparatus is controlled by detecting the presence and location information of the welding line using the proximity sensor.
우선, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 본 발명에 따른 근접센서와 용접선과의 구조를 설명하도록 한다.First, a structure of a proximity sensor and a welding line according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.
도 3a와 같이 검출하고자 하는 용접선의 평균 두께는 약 5mm, 폭은 약 25.4mm이며 이를 검출하기 위하여 검출거리가 약 7mm인 근접센서를 사용한다.As shown in FIG. 3A, the average thickness of the welding line to be detected is about 5 mm and the width is about 25.4 mm. In order to detect this, a proximity sensor having a detection distance of about 7 mm is used.
도 3b와 같이 복수개의 근접센서를 지그재그 형태로 배열 장착함으로서 인접한 근접센서 사이에는 고주파 자계에 의한 상호간섭이 발생하여 상호 간섭을 방지하기 위한 최소거리를 확보하여야 한다. By mounting the plurality of proximity sensors in a zigzag arrangement as shown in FIG. 3b, mutual interference by high frequency magnetic fields occurs between adjacent proximity sensors to ensure a minimum distance for preventing mutual interference.
상기에서 사용되는 근접센서는 3채널의 주파수를 사용하여, 채널이 서로 다른 인접 센서는 11mm 간격을 유지해야 하며 같은 채널은 최소 23mm가 확보되어야 한다. Proximity sensor used in the above uses the frequency of 3 channels, adjacent sensors with different channels should be spaced 11mm apart, the same channel should be secured at least 23mm.
각 3채널의 근접센서를 도 3b와 같이 지그재그 형태로 장착하되, 순차적으로 배열할 경우 (-1)번 근접센서와 (2)번 근접센서가 동일 채널이 된다. Proximity sensors of each of the three channels are mounted in a zigzag form as shown in Figure 3b, when sequentially arranged (-1) proximity sensor and (2) proximity sensor becomes the same channel.
각 근접센서 사이의 간격을 2X로 정하고, 동일 채널 간섭 방지 최소거리를 23mm로 하여, 식(1)를 이용하여 X의 값을 구하면 약 6.639mm이며, 이에 따라 근접센서 사이의 최소간격은 13.27mm이기 때문에 근접센서 간격은 약 15mm로 배치한다.The distance between each proximity sensor is set to 2X, the minimum distance between the same channel interference is set to 23mm, and the value of X is obtained by using Equation (1), which is about 6.639mm. Accordingly, the minimum distance between the proximity sensors is 13.27mm. Because of this, proximity sensor spacing is about 15mm.
-(식1) -(Eq. 1)
상기에서 설정된 간격으로 설치된 근접센서를 통해 용접선을 추종하는 경우, 최적으로 용접선을 추종하기 위해 검사 장치의 위치를 보정 제어하는 실시예는 다음과 같으며, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명하도록 한다. In the case of following the welding line through the proximity sensor installed at the set interval, the embodiment of correcting and controlling the position of the inspection apparatus to optimally follow the welding line is as follows, and will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. .
용접선의 중앙으로 검사장치가 이동하고 있을 경우, 세 개의 근접센서(좌표 -1, 0, 1)가 동작하게 되고, 이 상태를 기준으로 하여 용접선 경로 추종 제어를 수행하게 된다.When the inspection apparatus is moved to the center of the welding line, three proximity sensors (coordinates -1, 0, 1) are operated, and the welding line path following control is performed based on this state.
도 4a와 같이 용접선이 검사장치의 진행방향과 사선을 이루는 경우에는 4개의 근접센서가 동작되고, 진행방향의 중심점과 용접선의 중심점이 일치하면 시계방향으로 회전(30°)함으로써 진행방향을 용접선 방향으로 이동시켜 검사장치의 진행방향과 용접선을 일치시킨다.When the welding line is oblique to the traveling direction of the inspection apparatus as shown in FIG. 4A, four proximity sensors operate. When the center point of the traveling direction coincides with the center point of the welding line, the welding line is rotated clockwise (30 °) to change the traveling direction to the welding line direction. Move to the same direction as welding line.
도 4b와 같이 인접한 3개 센서 동작 시 검사장치(100)는 직진방향으로 이동하고 있으며, 근접센서를 통해 감지된 용접선 중심 좌표의 절대값은 검사장치의 중심까지의 거리이며, 부호는 용접선의 방향 정보가 된다. When the adjacent three sensors operate as shown in FIG. 4B, the
용접선의 추종은 식(2)에 해당하는 거리(B)만큼 보정하며, 회전각은 30ㅀ로 고정한다. 여기서 |좌표|는 센서의 위치이고, D는 이웃하는 두 센서 간의 거리이며, 계산 시 기준 거리로 사용된다. Following the welding line is corrected by the distance B corresponding to the equation (2), and the rotation angle is fixed at 30 °. Where | coordinate | is the position of the sensor, D is the distance between two neighboring sensors, and is used as the reference distance in the calculation.
진행방향은 기준 시계 방향으로 회전(30°)하고, 추종 방향으로 식(2)의 거리(B)만큼 진행하며, 다시 반시계 반향으로 회전(30°)하여 용접선과 진행방향의 중심점을 일치시킨다.The traveling direction is rotated in the reference clockwise direction (30 °), proceeds by the distance (B) in Equation (2) in the following direction, and is rotated counterclockwise (30 °) to coincide the center point of the welding line with the traveling direction. .
B=(|좌표|×D)×2 -(식2) B = (| Coordinate | XD) × 2-(Equation 2)
이에 따른 본 발명에서 근접 센서를 이용한 최대 검출거리 측정 및 검출 결과는 다음과 같다.Accordingly, the maximum detection distance measurement and detection results using the proximity sensor in the present invention are as follows.
상기에서 근접센서의 검출거리 규격은 약 7mm로 명시되어 있으나, 실제 검출 거리는 그 이상 검출 가능하며, 근접센서와 용접선 사이의 거리를 최대로 유지함으로써 검사 중 검사장치와 용접선 사이의 간섭을 방지할 수 있다. Although the detection distance specification of the proximity sensor is specified as about 7mm, the actual detection distance can be detected longer, and the interference between the inspection device and the welding line can be prevented during the inspection by maintaining the maximum distance between the proximity sensor and the welding line. have.
검사장치와 용접선 사이의 간섭을 방지하기 위해서는 근접센서와 용접선 사 이의 거리를 최대한으로 유지해야 하는 데, 이 최대 거리를 측정하기 위해서는 근접센서 증폭부의 트리머를 조정함으로써 최대 검출 거리를 측정할 수 있다.In order to prevent the interference between the inspection device and the welding line, the distance between the proximity sensor and the welding line should be kept to the maximum. To measure this maximum distance, the maximum detection distance can be measured by adjusting the trimmer of the proximity sensor amplifier.
근접센서와 용접선의 최대 거리를 측정한 결과 데이터는 표 1을 통해 알 수 있다.Table 1 shows the results of measuring the maximum distance between the proximity sensor and the welding line.
표1에서 보는 바와 같이, 검출거리 9mm까지는 100% 정상동작을 하고, 10mm에서는 50% 정도 정상 동작을 하는 데, 이는 10mm 근처에 근접센서의 포화점이 있기 때문이다. 따라서 안정적인 검출거리는 9mm 이내로, 근접센서와 용접선은 9mm 이내에서 사용하는 것이 바람직하다.As shown in Table 1, the detection distance is 100% normal to 9mm and 50% normal to 10mm because the proximity sensor has a saturation point near 10mm. Therefore, the stable detection distance is within 9mm, it is preferable to use the proximity sensor and the welding line within 9mm.
용접선 경로 추종 알고리즘에 의하여 검사장치가 정확히 용접선 경로를 추종하는지 확인하기 위하여, 도 5a 및 도 5b와 같은 두 개의 용접선 경로를 설정하고 검사장치를 구동시킨 결과 표 2와 같은 결과를 얻을 수 있었다. In order to confirm whether the inspection apparatus accurately follows the welding line path by the welding line path tracking algorithm, two welding line paths as shown in FIGS. 5A and 5B were set and the inspection device was driven.
표 2에 보여지는 바와 같이, 기준값에서 좌우 방향으로 벗어나게 되면 경로 추종 알고리즘에 의하여 곧 설정 경로로 복귀하게 됨을 알 수 있다. As shown in Table 2, when the deviation from the reference value in the left and right directions, it can be seen that the path immediately returns to the set path by the algorithm.
아울러, 검사장치의 자동제어 모드에서는 용접선 추종 및 용접선 결함을 검사의 신뢰성 향상을 위하여 검사 구간에서 일정한 속도로 정밀하게 이동하여야 한다. In addition, in the automatic control mode of the inspection apparatus, welding line tracking and welding line defects must be precisely moved at a constant speed in the inspection section to improve the reliability of the inspection.
용접선 추종에 따른 검사장치의 위치 이동의 정밀성을 증명하기 위해 1m 거리에서 위치 제어 반복성 시험을 실행하였으며, 도 6은 검사장치의 시험 후 위치 이동 오차를 보여주고 있다. In order to prove the precision of the position movement of the inspection apparatus according to the welding seam, the position control repeatability test was performed at a distance of 1 m, and FIG. 6 shows the position movement error after the test of the inspection apparatus.
검사장치의 발생 오차는 자동검사 모드에서는 주 제어장치의 용접선 경로 보정 알고리즘을 통하여 보정되며, 선체 외판의 거리가 수십 미터 정도인 것을 고려하면 오차가 미치는 영향은 없다고 할 수 있다.The occurrence error of the inspection device is corrected through the welding line path correction algorithm of the main control device in the automatic inspection mode, and considering that the distance of the hull shell plate is about tens of meters, there is no effect of the error.
아울러, 근접센서를 이용한 용접선 경로 추종 성능을 평가하기 위하여 도 7과 같이 철판(약 20T)에 선체 외판 용접선(약 25.4mm)과 동일한 선폭으로 용접선 경로를 제작하여 검사장치의 용접선 경로 추종 여부를 평가하였다. In addition, in order to evaluate the welding line path tracking performance using the proximity sensor, a welding line path is manufactured on the iron plate (about 20T) with the same line width as the hull shell welding line (about 25.4mm) to evaluate whether the inspection apparatus follows the welding line path. It was.
실험 결과 검사장치의 진행 방향이 변화하거나 교차하는 지점에서 경로추종을 위한 시간지연이 발생하였으나, 검사장치는 용접선 경로를 이탈하는 현상 없이 최적으로 용접선을 추종하는 것을 확인할 수 있었다.As a result of the experiment, there was a time delay to follow the path at the point where the direction of the inspection device changes or crosses. However, the inspection device was found to follow the welding line optimally without deviating from the welding line path.
아울러, 검사장치의 마그네틱 바퀴의 부착력과 부착상태에서의 모터 구동 능력을 평가하기 위하여, 도 8과 같은 실험 장치를 구성하여 실험하였다. In addition, in order to evaluate the adhesive force of the magnetic wheel of the inspection apparatus and the motor driving ability in the attached state, the experimental apparatus as shown in Figure 8 was configured and tested.
철판을 수평으로 설치하고 검사장치를 부착한 후 각 30°, 45°, 60° 및 90°의 경사를 준 결과 60°까지는 강하게 부착된 상태로 구동되었으나 90°(수직벽)에서는 슬립현상이 발생하여 검사장치가 철판에서 미끄러졌다. 이를 보완하기 위하여 보조배터리를 사용하여 전류 용량 증대시킴으로써 슬립현상을 방지하였다.After the steel plate was installed horizontally and the inspection equipment was attached, the angles of 30 °, 45 °, 60 ° and 90 ° were inclined, and the drive was strong up to 60 °, but slip occurred at 90 ° (vertical wall). The inspection device slipped on the plate. To compensate for this, the secondary battery is used to increase the current capacity to prevent slippage.
이에 따라 검출코일에서 발생하는 고주파 자계를 이용한 무접촉식 근접선세로 용접선을 추종 및 결함을 검출함으로써, 주간에 일사에 의한 영향없이 주/야간 및 육/해상에서도 주기적으로 반복되는 선박의 용접선 추종 및 결함 검사를 보다 정밀하고, 효과적으로 수행할 수 있다.Accordingly, the welding line is followed and the defect is detected by the contactless proximity line using the high frequency magnetic field generated by the detection coil, and the welding line following the ship is repeated repeatedly in the day / night and the land / sea without the influence of insolation during the day. Defect inspection can be performed more precisely and effectively.
초음파탐촉자(50)는 주기적으로 초음파를 전달하여 선체 용접선에 존재하는 결함으로부터 반사한 초음파의 에너지량 및 되돌아오는 초음파의 지연시간 등을 분석하여 결함의 위치 및 크기를 감지하고, 또한 거리도 측정하여 CPU로 전송한다. 즉, 초음파 탐촉자는 용접선의 결함 여부를 검사한다.The
이에 따라 검사장치에 부착된 초음파 탐촉자를 통하여 용접선 결함을 감지하고 CPU에서 감지된 결함을 분석함으로써 이상개소를 정확하게 확인 할 수 있으며, 검사자가 접근하기 곤란한 고소부위의 결함여부를 원격제어방식으로 검사를 수행할 수 있다.Accordingly, the ultrasonic probe attached to the inspection device detects weld line defects and analyzes the CPU-detected defects to accurately identify abnormal points. Can be done.
센서부(130)는 습도센서(20), 온도센서(30) 및 경사 센서(40)로 구성되고 검사장치의 일측에 장착되어, 검사장치의 상태 정보를 감지하여 CPU로 감지한 데이터 신호를 전송한다.The
습도센서(20)는 습도를 측정함으로써 검사장치가 물에 침수하였는지의 침수여부를 감지하고 감지한 신호를 CPU(140)로 전송한다.The
아울러, 습도센서는 공공안정용, 의료용, 농업용, 공업용 및 각종 특정용 등 광범위한 응용 분야를 갖고 있는 화학센서의 일종이다. 현재, 전자부품으로서 이용되고 있는 습도센서는 열전도식(서미스터식)과 금속산화물 세라믹계 등을 이용한 흡착식이 대부분이다. 습도센서를 재료에 따라 분류하면 전해질계 센서, 유기고분자계 센서, 세라믹센서, 마이크로파 수분센서, 방사선센서 등으로 나눌 수 있다.In addition, the humidity sensor is a kind of chemical sensor having a wide range of applications, such as public stability, medical, agricultural, industrial and various specific applications. At present, most of the humidity sensors used as electronic components are adsorption types using thermal conductivity (thermistor type), metal oxide ceramics, and the like. If the humidity sensor is classified according to the material, it can be divided into electrolyte sensor, organic polymer sensor, ceramic sensor, microwave moisture sensor, radiation sensor.
온도센서(30)는 검사장치의 과도한 부하에 의한 온도를 감지함으로써 과열현상을 감지하고, 감지한 신호를 CPU(140)로 전송한다.The
아울러, 온도센서는 도체에 있어서 전기저항은 온도의 변화에 따라 변화한다. 이러한 특성을 이용하여 단위온도 변화에 대한 저항 변동율에 따라 변동되는 저항치 만으로 해당 온도를 측정할 수 있게 된다. 온도측정에 사용되는 재질은 백금, 니켈, 동 등이며 재질이 순수한 것일수록 온도계수는 커지고 그 값도 일정해진다.In addition, in the temperature sensor, the electrical resistance of the conductor changes with the change of temperature. By using this characteristic, the temperature can be measured only by the resistance value which varies according to the resistance variation rate against the unit temperature change. The materials used for temperature measurement are platinum, nickel, and copper. The pureer the material, the larger the temperature coefficient and the more constant.
경사센서(Tile Sensor; 40)는 마그네틱 바퀴에 의해 선체 외판에 부착된 검사장치의 경로이탈을 감지하는 센서로, 주기적으로 감지한 신호를 CPU(140)로 전송하고, CPU(140)에 전송된 신호는 기준값과 비교 분석되며, 분석 결과 검사장치가 경로를 이탈한 경우 검사장치의 경로 이탈을 보정 제어할 때 사용된다.The
즉, 검사장치(100)가 이동 중 슬립현상 등의 이유로 경로를 이탈하는 경우 경로 이탈 보정제어의 수행으로 경로에 복귀한다. 이때 경사센서(40)를 이용하여 검사장치의 제어 목표치에 대한 이탈 정보를 획득하여 경로이탈 보정제어를 위한 비교 데이터로 사용한다.That is, when the
검사장치(100)에 경사센서(40)를 도 9와 같이 부착하여 360°를 모두 인식할 수 있도록 한다. 검사장치(100)가 이동을 시작할 때 초기에 경사센서(40)에서 획득한 데이터를 기준값으로 설정하며, 이동 중에 주기적으로 획득한 경사센서(40)의 값과 기준값을 비교 분석하여 동일할 경우에는 현재의 이동 상태를 유지하고, 상이할 경우에는 보정을 위한 차이각(θ)이 원호 길이(l)와 같으므로 원호 길이만큼 보정함으로써 제어목표치에 대한 경로이탈 차이각을 보정할 수 있게 된다. 원호의 길이는 식(3)과 같다.The
l=2πr θ/360°-(식3)l = 2πr θ / 360 °-(Equation 3)
CPU(140)는 근접센서 증폭부(120), 센서부(130), 모터 구동부(150), 통신부(160), 초음파 탐촉자(50), CCD카메라(60) 및 조명(70)의 전체적인 동작을 지시 제어한다.The
좀 더 상세히 설명하면, CPU(140)는 검사장치의 하부에 지그재그 형태로 장착된 복수개의 근접센서(10)를 통해 용접선의 위치 정보가 입력되고, 습도센서(20), 온도센서(30) 및 경사센서(40)에서 감지된 검사장치의 상태를 감지한 정보 데이터 신호가 입력되며, 초음파 탐촉자(50)를 통해 감지된 용접선 결함 여부인 초음파 탐촉 정보가 입력되고, CCD 카메라를 통해 획득된 영상 정보가 입력되며, CCD 카메라를 통해 영상 정보 획득 시의 조도가 미리 저장된 일정 조도 이하일 경우에는 조명을 점등시키고, 일정 조도 이상일 경우에는 조명을 소등시키며, 통신부(160)를 통해 주제어장치(200)로 각 구성부에서 입력된 정보 데이터, 즉, 근접센서의 위치정보 데이터, 습도, 온도, 경사 데이터, 영상 정보 데이터, 초음파 탐촉 정보 데이터 등을 전송하고, 이에 따른 보정제어를 위한 요구 신호를 전송한다.In more detail, the
각종 정보 데이터에 대한 보정 요구 신호를 전송 후 통신부(160)를 통해 주 제어부(200)의 보정 제어 신호가 입력되면 CPU(140)는 보정 제어 신호에 상응하는 제어 신호를 생성하여 각 구성부에 제어 신호를 전송한다.When the correction control signal of the
CPU(140)는 센서부(130), 근접센서(10) 등에서 수집된 데이터에 의한 주제어장치의 이동 명령에 따라 모터 구동부를 제어하고, 모터 구동부의 제어에 따라 구동된 모터의 이동 데이터는 모터 구동부(150)를 통해 다시 CPU(140)로 전송된다.The
또한 주 제어장치(200)로부터 입력된 지시 명령에 의해 검사장치(100) 구동을 위한 제어신호를 생성하고 검사장치(100)에 부착된 센서 및 자석바퀴로부터 피드백 되어진 상태 정보를 기준하여 보정제어를 위한 요구 신호를 주 제어장치(100)로 전송한다.In addition, a control signal for driving the
즉 CPU(140)는 근접센서(10)를 통해 감지한 검사장치의 위치 정보를 바탕으로 주 제어장치(200)에서 생성되어 전송된 제어 신호에 따라 PWM(Puls Width Modulation: 펄스폭 변조)을 제어한다.That is, the
PWM은 모터에 전류를 공급하는 과정의 소정의 t1 시간 동안은 스위치를 온, t2의 시간 동안은 스위치를 오프하는 과정의 비율을 가변하게 된다.The PWM changes the ratio of turning on the switch for a predetermined time t1 during the process of supplying current to the motor and turning off the switch for the time t2.
외부의 소스 전압에 따라 t1의 시간이 조절되게 되는데 조절되는 정도는 t1 의 시간이 0 내지 100% 까지 조절 되도록 되어 있고 t1 이 온/오프 1주기 중에서 5%의 기간이라면 그 평균치는 5%이고, 100%가 열려 있다면 당연히 100%가 된다. The time of t1 is adjusted according to the external source voltage. The degree of adjustment is controlled so that the time of t1 is adjusted from 0 to 100%, and if t1 is 5% of one cycle of on / off, the average value is 5%. If 100% is open, of course it is 100%.
이런 식으로 모터에 흐르는 전류를 주기적인 시간에(t1+t2) 변화하는 t1 의 소정 %에 해당하는 만큼만 모터에 전력을 공급 하게 되면, 순간적으로는 모터에 100%의 전기를 공급하는 것이긴 하나 t1+t2 의 1주기는 약 20khz 의 주파수로 사람의 가청 대역을 벗어나는 높은 주파수로 되어 있고, 그 시간이 매우 빠르기 때문에 모터가 반응하는 속도는 기계적으로 한계가 있으므로 t1 의 평균치에 해당하는 만큼의 출력을 일정하게 나타내게 되고 전자적인 스위치의 온/오프 동작만을 반복하게 되므로 열 손실이 없이 반도체의 극히 미약한 내부 저항에 의한 열 손실만으로 모터속도 조절의 목적을 달성하게 된다.In this way, if the electric current is supplied to the motor only by a certain percentage of t1 which changes the current flowing in the motor at a periodic time (t1 + t2), it is instantaneously supplying 100% of electricity to the motor. One cycle of t1 + t2 has a frequency of about 20khz, which is a high frequency outside the human audible band, and because the time is very fast, the speed at which the motor responds is mechanically limited, so the output corresponds to the average value of t1. Since the on and off operation of the electronic switch is repeated repeatedly, the purpose of controlling the motor speed is achieved only by heat loss caused by the extremely weak internal resistance of the semiconductor without heat loss.
이때의 컨트롤러에서의 제어 효율은 모터속도 0 내지 100% 까지의 전 영역에 걸쳐서 95% 이상의 높은 효율을 나타내게 된다.At this time, the control efficiency of the controller shows high efficiency of 95% or more over the entire range from 0 to 100% of the motor speed.
모터구동부(150)는 검사장치(100)를 이동시키기 위해 검사장치의 CPU의 제어신호에 따라 모터를 구동하는 구성부로서, 근접센서 및 센서부(130)에 의해 수집된 데이터에 의한 주제어장치(100)의 이동명령에 따라 CPU(140)에서 PWM 제어 신호가 전송되어 모터의 속도를 제어 및 방향을 제어하여 검사장치를 좌우, 상하로 이동시킨다.The
모터구동부(150)는 모터의 고장 등을 알리는 알람, 모터의 속도를 감소시키거나 정지시키는 브레이크, 모터를 구동/정지시키는 런/스톱, 모터의 속도를 출력하는 스피드 출력, 모터의 방향을 변경하는 방향 및 CPU(140)의 지시에 따라 출력전압을 변경하는 PWM 제어 등의 기능이 있다. The
통신부(160)는 주 제어장치의 통신부(250)와 RS-232C 등의 통신방법을 이용한 데이터 및/또는 명령 송수신 등의 통신을 수행하는 구성부로서, 각종 센서에서 감지된 신호를 CPU(140)의 지시에 따라 주제어장치(200)로 전송하고, 주 제어장치(200)로부터 전송된 제어명령을 검사 장치(100)로 전송한다.The
통신부인 RS-232C에는 MAX232라는 칩이 더 장착되는 데 MAX232는 직렬통신인 RS-232C규격의 통신을 위해 사용된다. The communication unit RS-232C is equipped with a chip called MAX232. MAX232 is used for communication of RS-232C standard, which is serial communication.
RS-232C통신은 기본적인 통신레벨이 -10 내지 +10V레벨의 전위를 가지고 통신을 하게 된다. 하지만 CPU 등에서 출력되는 전압의 레벨은 0 내지 5V 이내이기 때문에 바로 직렬통신을 할 수는 없다. 따라서 전압을 낮추어 주어야 하는데 MAX232가 바로 그 역할을 한다. RS-232C communication has a basic communication level of -10 to + 10V level. However, since the level of the voltage output from the CPU and the like is within 0 to 5V, serial communication cannot be performed immediately. Therefore, the voltage must be lowered, and the MAX232 does this.
CPU(140)에서 생성한 직렬통신 시그널이 MAX232칩을 통해 전압의 폭을 넓혀준 후에 송수신하게 되거나 마찬가지로 수신된 -9 내지 +9V사이의 전압레벨을 다시 0 내지 5V의 전압레벨로 바꾸어 CPU(140)에 전송한다. 또한 전압뿐만 아니라 중간에 노이즈도 없애주는 역할을 하여 안정적인 통신을 할 수 있도록 도와준다. The serial communication signal generated by the
즉, MAX232는 Maxim 사에서 만든 라인 드라이버인데 컴퓨터가 마이컴과 통신할 수 있게 중간에 전압을 조정할 수 있게 하는 칩이다. In other words, the MAX232 is a line driver from Maxim that allows the computer to adjust the voltage in the middle to communicate with the microcomputer.
CCD카메라(60)는 검사 장치(10)의 일측에 장착되어 선체의 영상을 획득하여 CPU(140)로 획득한 영상 정보 데이터를 전송한다.The
CCD 카메라(60)를 사용함으로써 용접선의 위치정보뿐만 아니라, 일반적인 비시각센서(예를 들어, 음향센서, 광학센서, 초음파센서, 자기센서 및 전자기센서 등)로는 얻을 수 없는 용접부위의 영상정보를 카메라를 통해 좌표로 얻어낼 수 있는 장점이 있다.By using the
아울러, CPU(140)는 연결 접속된 CCD카메라(60)를 제어한다. 즉, CPU(140)의 지시 명령에 상응하여 CCD 카메라(140)의 초점 조절, 상하좌우 방향조절을 위한 팬, 틸트 및 영상 확대/축소를 위한 줌을 제어한다.In addition, the
조명(70)은 CCD 카메라(60)의 일측에 장착되어, CPU(140)의 제어 신호에 따라 점/소등된다. 즉, 조도센서(미도시)를 더 구비하고 있어 조도센서에서 감지한 조도가 CPU(140)에 미리 설정된 일정 조도 이하일 경우 점등되고, 일정 조도 이상일 경우 소등되며, 경우에 따라서는 CCD 카메라(60)의 작동 시에는 점등되고, CCD 카메라(60)의 정지 시에는 소등되게 할 수 있으며, CCD카메라 및 조명을 더 사용함에 따라 용접선의 시인성을 확보할 수 있다. The
주 제어장치(200)는 검사장치(100)와 통신을 통하여 검사 장치가 자동으로 구동할 수 있도록 검사장치(100)에 원격으로 동작 지시 제어 신호를 전송하는 것으로, 제어부(210), 입력부(220), 디스플레이부(230), LED/DVM부(240) 및 통신부(250)로 구성된다. The
제어부(210)는 용접선 결함 여부를 검사하기 위하여 초음파 탐촉 및 분석 결과를 검사장치로 전송하는 초음파 분석 시스템부(미도시)와 검사장치(100)에서 입력된 영상 정보를 바탕으로 검사장치를 구동하기 위한 지시 명령을 생성하여 전송하는 조정부(미도시)로 구성된다.The
제어부(210)는 검사장치(100)에서 전송된 각종 정보 데이터를 미리 설정된 기준데이터와 비교 분석하여 검사장치(100)의 구동 명령을 지시한다.The
검사장치의 하부에 장착된 복수개의 근접센서(10)에 의해 용접선의 위치 정보를 획득하고, 근접센서를 통해 획득된 용접선의 위치정보와 검사장치의 진행방향을 비교 분석하여, 분석된 검사자이의 위치 이동 데이터를 통신부(250)를 통해 검사장치의 CPU(140)로 전송한다.The position information of the welding line is obtained by the plurality of
이때 이동해야 할 위치 정보는 모터의 동작에 상응하는 이동 위치 데이터로서, 모터의 방향 및 속도를 변경하기 위한 펄스폭 변조 신호를 검사장치로 전송한다.At this time, the position information to be moved is movement position data corresponding to the operation of the motor, and transmits a pulse width modulated signal for changing the direction and speed of the motor to the inspection apparatus.
센서들에 의해 수집된 데이터를 미리 설정된 기준 데이터와 비교 분석하여 오차를 보정 처리하기 위한 오차 보정 신호를 생성하고 검사장치의 모터 구동부를 제어하기 위한 오차 보정 제어 명령 신호를 전송한다.The data collected by the sensors are compared with the preset reference data to generate an error correction signal for correcting the error, and to transmit an error correction control command signal for controlling the motor driver of the inspection apparatus.
입력부(220)는 사용자의 임의에 따라 검사장치를 특정 위치로 이동시키기 위한 것으로, 모든 입력 장치를 사용할 수 있지만 본 실시예에서는 조이스틱을 사용한다. 조이스틱은 커서의 방향을 여러 방향으로 쉽게 움직일 수 있는 포인팅 디바이스 드라이버의 일종으로 다른 정보를 입력할 수는 없다.The
사용자 임의에 따라 입력된 입력부(220)의 신호는 제어부(210)로 입력되고, 제어부(210)는 조이스틱을 통해 입력된 검사장치(100)의 이동 위치에 상응하는 모터 구동 신호를 검사장치의 CPU(140)로 전송한다. The signal of the
검사장치(100)의 CPU(140)에 입력된 신호는 모터 구동부(150)로 다시 전송되고, 모터 구동부(150)는 입력된 이동 위치 정보에 상응하여 모터(80)를 구동시킴으로써 검사장치(100)를 사용자가 원하는 위치 또는 용접선 위치로 이동시킨다. The signal input to the
디스플레이부(230)는 제어부(210)에 미리 설정된 검사장치 구동 운용 프로그램의 실행 과정 및 결과를 디스플레이한다. 그 예는 도 10과 같다.The
검사장치(100)의 속도는 단계적으로 변속되며 현재의 진행속도가 표시바를 통해서 디스플레이되고, 방향표시기는 검사장치(100)의 진행 방향을 디스플레이한다.The speed of the
추종모드는 용접선 결함을 탐촉하기 위한 "자동모드설정" 버튼이며, 모터 전원 모드는 검사장치(100)의 이상 동작 시 매뉴얼로 모터(80)의 전원을 온/오프 하는 모드이고, 커맨드는 주제어장치(200)와 검사장치(100) 사이의 시리얼 통신으로 전송되는 커맨드 내용을 확인하기 위한 모드이다. 그 외에 상태 표시등은 모터의 속도, 방향을 디스플레이 한다.The following mode is a "automatic mode setting" button for detecting a weld fault, the motor power mode is a mode for manually turning on / off the power of the
LED/DVM(Digital Voltage Meter: 디지털 멀티미터)부(240)는 제어부(210)의 지시에 따라 검사장치(100)의 근접센서, 온도센서 등 각종 센서에서 감지된 신호의 상태값을 LED와 DVM으로 표시한다.The LED / DVM (Digital Voltage Meter)
통신부(250)는 검사장치의 통신부와 RS-232C 등의 통신방법을 이용한 데이터 및/또는 명령 송수신 등의 통신을 수행하는 구성부로서, 검사장치(100)로부터 전송된 각종 센서의 데이터 신호 및 CCD 카메라 등의 정보 데이터 신호가 전송되면 제어부(210)로 전송하고, 제어부(210)에서 생성된 검사장치(100)의 제어명령을 제어부의 지시에 따라 검사 장치(100)로 전송한다.The
발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 검사장치의 하부에 지그재그 형태로 배열 장착된 복수개의 무접촉식 근접센서를 통해 용접선의 위치 정보를 획득함으로써, 검사장치의 경로 이탈이 감지될 경우 경로 이탈에 따라 검사장치의 위치를 보정 제어할 수 있어 최적으로 용접선을 추종할 수 있고, 이에 따라 용접선 추종의 정밀도를 높일 수 있으며, 검출장치의 모듈화로 범용성을 확보할 수 있다.As described in detail above, the present invention obtains the position information of the welding line through a plurality of contactless proximity sensors arranged in a zigzag form arranged in the lower portion of the inspection device, the path deviation when the path deviation of the inspection device is detected According to the present invention, the position of the inspection apparatus can be corrected and controlled, so that the welding line can be optimally followed, thereby increasing the accuracy of following the welding line, and securing the versatility by modularizing the detection apparatus.
또한, 검출코일에서 발생하는 고주파 자계를 이용한 무접촉식 근접센서를 통해 용접선을 검출함으로써 주간의 일사에 의한 영향을 피할 수 있고, 경시변화에 따른 영향이 없으며, CCD카메라 및 조명을 이용하여 검사 장치의 주변 영상을 획득함으로써 주/야간 및 육/해상에서도 시인성을 확보할 수 있어 주기적으로 반복되는 선박의 용접선 추종 및 결함 검사를 보다 효과적으로 수행할 수 있다.In addition, by detecting the welding line through a contactless proximity sensor using a high-frequency magnetic field generated from the detection coil, it is possible to avoid the effects of daytime solar radiation, there is no effect of changes over time, and inspection equipment using a CCD camera and lighting By acquiring the surrounding image of, it is possible to secure visibility even in day / night and land / sea, so that it is possible to perform the welding line tracking and defect inspection of ships that are periodically repeated more effectively.
또한 본 발명은 용접선 결함여부를 검사장치에 부착된 초음파 탐촉자를 통하여 용접선의 결함 검사결과를 획득하고 분석하여 이상개소를 정확하게 확인 할 수 있으며, 검사자가 접근하기 곤란한 고소부위의 결함여부를 원격제어방식으로 검사를 수행할 수 있어, 용접선의 결함 등을 간편하게 검사하여 작업생산성을 향상시키고 작업자의 안전사고를 예방하며, 정확한 품질 검사가 가능하여 후속공정을 안정적으로 할 수 있다.In addition, the present invention can obtain the defect inspection result of the welding line through the ultrasonic probe attached to the inspection device to determine whether the defect is a defect of the weld line, to accurately confirm the abnormal location, the remote control method whether the defect of the height that is difficult to access the inspector The inspection can be performed, and the defects of the welding line can be easily inspected to improve the work productivity, prevent the safety accident of the operator, and the accurate quality inspection can be performed to make the subsequent process stable.
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