KR101186668B1 - 용접작업의 원격 모니터링시스템 - Google Patents

용접작업의 원격 모니터링시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원격지의 용접 작업에 대한 모니터는 물론 용접 상황에 따른 용접 조건을 조정해서, 다양한 곳에서 진행되고 있는 용접작업을 한 곳에서 총괄해 원격으로 관리 및 감독할 수 있도록 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템에 관한 것으로, 토치로 전달되는 전류의 세기를 감지하는 전류센서(111)와, 토치에 가해지는 전압의 세기를 감지하는 전압센서(112)와, 용접봉의 인출속도를 측정하는 송급센서(113)와, 토치로 일정한 전류 및 전압을 갖는 전력을 공급하는 출력모듈(120)과, 용접봉을 일정한 속도로 인출하는 송급모듈(130)과, 출력모듈(120)과 송급모듈(130)의 동작 제어를 위한 입력신호를 수신 처리하는 입력모듈(160)과, 관리장치(200)와의 인터넷 통신을 중개하는 통신모듈(150)을 구비한 용접기(100); 및 통신모듈(150)이 전송한 전류센서(111), 전압센서(112) 및 송급센서(113)의 정보를, 웹페이지에 출력시키는 작업관리모듈(250)을 구비한 관리장치(200);를 포함하는 것이다.

Description

용접작업의 원격 모니터링시스템{Remote monitoring system for welding}
본 발명은 원격지의 용접 작업에 대한 모니터는 물론 용접 상황에 따른 용접 조건을 조정해서, 다양한 곳에서 진행되고 있는 용접작업을 한 곳에서 총괄해 원격으로 관리 및 감독할 수 있도록 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템에 관한 것이다.
금속과 금속을 충분히 접근시키면 상기 금속 원자 간에 인력이 작용하여 서로 결합하게 된다. 이 결합을 이루려면 원자들을 10nm 정도 접근시켜야 하는데, 이와 같은 일은 평상시에는 일어나지 않는다. 그 이유는 금속표면에 산화막이 존재하여 원자끼리 결합하지 않으며, 또한 원자 간의 인력이 작용할 만큼 가까이할 수도 없기 때문이다. 이러한 방해작용을 줄이고 두 금속을 접합시키는 과정을 넓은 의미의 용접(Welding)이라고 할 수 있다.
금속을 접합하는 방법은 크게 기계적 접합과 금속학적 접합법으로 분류한다. 기계적 접합이란 접합면에 국부적인 소성변형을 주는 것으로 볼트이음, 리벳이음, 가열끼우기 등이 있으며, 금속학적 방법(또는 야금학적 방법)이란 접합면에 열에너지를 가하여 국부적으로 용융시키거나 금속원자의 열확산을 촉진시키는 방법으로, 용접은 금속학적 접합법에 속한다.
이상 설명한 바와 같이, 용접은 간단한 금속자재의 연결은 물론 대형 구조물의 골격을 이루거나 외피가 되는 철근 또는 구조체 등을 잇는 수단이다. 즉, 용접은 서로 독립된 부재들을 견고히 하면서도 안정된 일체의 구조물로 완성하기 위한 필수적이면서 중요한 연결수단인 것이다.
이러한 중요성으로 인해 용접작업은 정부 또는 각종 공인기관에서 인증한 자격증 소지자만이 수행할 수 있도록 했고, 상기 자격증을 소지한 자는 용접기사로 별도 관리되면서 책임과 의무를 다하도록 했다.
그런데, 용접은 작업의 특성상 용접기사 1인이 할당된 작업을 단독으로 수행한다. 따라서, 용접기사는 주어진 작업을 하는 동안에는 작업 내용에 대한 관리 감독을 전혀 받지 않았고, 특히 용접 과정에서 실수가 있거나 용접기사의 무지로 인해 이상적인 용접 방법을 채택하지 못할 경우에도 누구의 조언도 듣지 못한 채 작업이 진행될 수 있었다. 물론, 이러한 문제는 전체 공사의 부실을 초래할 수 있고, 심지어 부실이 있었던 용접 구간의 문제 발생으로 전체 구조물의 붕괴를 초래할 수도 있는 심각함이 있었다.
이러한 문제점을 극복하기 위해 2인 1조로 용접작업을 진행하는 방안이 제시되었다. 하지만, 이러한 방안도 형식적인 방안에 불과해서, 실제로 2인이 합심해 용접작업을 수행하는 일이 많지 않았고, 더욱이 사업자 입장에서는 인건비가 두 배로 증가하므로, 이러한 방안을 기피하는 문제가 발생했다.
결국, 전술한 위험성은 전혀 해소되지 못하고, 부실공사의 위험을 안은 채 용접작업이 모험적으로 진행되었다.
상기 문제를 해소하기 위해 발명된 본 발명은 다양한 작업장에서 진행되는 용접 과정을 원격지에서도 실시간 모니터하면서 이를 관리할 수 있고, 필요시 용접조건에 대한 제한을 통해 용접기사의 오판에 의한 잘못된 용접 진행의 가능성을 줄일 수 있도록 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템의 제공을 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명은,
토치로 전달되는 전류의 세기를 감지하는 전류센서와, 토치에 가해지는 전압의 세기를 감지하는 전압센서와, 용접봉의 인출속도를 측정하는 송급센서와, 토치로 일정한 전류 및 전압을 갖는 전력을 공급하는 출력모듈과, 용접봉을 일정한 속도로 인출하는 송급모듈과, 출력모듈과 송급모듈의 동작 제어를 위한 입력신호를 수신 처리하는 입력모듈과, 관리장치와의 인터넷 통신을 중개하는 통신모듈을 구비한 용접기; 및
통신모듈이 전송한 전류센서, 전압센서 및 송급센서의 정보를, 웹페이지에 출력시키는 작업관리모듈을 구비한 관리장치;
를 포함하는 용접작업의 원격 모니터링시스템이다.
상기 해결수단을 통해, 별도의 전용 통신기반을 갖추지 않고도 원격지에서 다수의 용접상황을 관리하면서 이를 감독할 수 있고, 용접기사와의 실시간 상담 및 조언을 통해 최적화된 용접처리를 진행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 용접작업의 전반적인 데이터를 통합관리할 수 있으므로, 유사시 문제의 발생원인을 신속하게 추적해 처리할 수도 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 모니터링시스템의 구성모습을 도시한 블록도이고,
도 2는 용접단말기의 용접상황이 출력되는 모습을 보인 이미지이고,
도 3a 내지 도 3c는 관리자가 웹사이트를 이용해 관리 대상으로의 검색과정을 순차로 보인 이미지이고,
도 4는 본 발명에 따른 모니터링시스템을 통해 용접기의 작동 여부 확인 모습을 보인 이미지이고,
도 5a 및 도 5b는 관리자가 모니터링시스템을 이용해 용접기의 동작을 원격에서 제어하는 모습을 보인 이미지이고,
도 6은 용접작업에 관한 로그데이터를 데이터시트 형식으로 보인 이미지이고,
도 7은 용접작업에 관한 로그데이터를 그래프 형식으로 보인 이미지이다.
이하, 본 발명에 대한 상세한 설명을 도면에 따라 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 모니터링시스템의 구성모습을 도시한 블록도인 바, 이를 참조해 설명한다.
용접작업에 필요한 구성요소는 용접방식에 따라 다소 차이는 있으나, 일반적으로, 용접대상이 되는 재료(모재), 열원(가열열원으로 가스열이나 전기에너지가 주로 사용되고 화학반응열, 기계 에너지, 전자파에너지 사용), 용가재(융합에 필요한 용접봉이나 납 등), 용접기 및 용접기구(용접용 케이블, 홀더, 토치, 기타 공구 등)등이 있다.
본 발명에 따른 모니터링시스템의 용접기(100)는 상기 구성요소에 대한 공급 및 제어를 관리한다.
좁은 뜻의 용접으로는 아크 용접, 가스용접, 저항용접, 특수용접 등이 있으며, 이 중에서도 아크 용접과 가스용접이 가장 널리 이용되는 용접방식이다.
아크 용접은 방전을 통해 전극(電極) 사이에 아크를 만들고 그 발열에 의해서 용착부(鎔着部)를 녹이는 용접법으로, 보통은 대기 속에서 할 수 있으나, 녹는점이 높은 금속이나 활성금속인 경우는 대기와 반응하여 오염되므로 비활성기체를 채운 상자(체임버) 속에서 하든가, 불용성 가스의 노즐이 달린 용접용 전극부나 토치로 용접한 후 그 부분이 충분히 냉각될 때까지 냉각용 비활성기체(보통 아르곤)를 계속 뿜어내는 방법을 사용한다. 전극에는 소모식과 비소모식이 있는데, 소모식은 전극 자체 또는 용접봉을 녹여서 접합부를 메우며, 비소모식은 용접시 전극이 녹지 않고 소재(素材)를 녹여서 접합시킨다. 비소모식 전극으로는 흔히 텅스텐이 사용된다. 비활성기체를 이용하는 경우에 소모전극 방식을 MIG라 하고, 비소모전극 방식을 TIG라 한다.
본 발명에 따른 모니터링시스템은 이러한 아크 용접을 고려해 발명되었고, 비소모식 전극 방식(TIG)과 소모식 전극 방식(MIG)이 모두 적용될 수 있다.
공지된 바와 같이, 용접을 이용한 부재 간 결합은 이음 형상을 자유롭게 선택할 수 있고 구조가 간단하며, 절삭 부분이 적어 재료가 절감되고 작업공정의 단축이 가능한 장점이 있는 한편, 이음 효율이 높고 완전한 기밀과 수밀성을 얻을 수 있고, 두께에 관계없이 거의 무제한으로 접합할 수 있다는 장점이 있다.
그러나, 국부적으로 가열, 급랭이 되기 때문에 수축, 변형 및 잔류 응력이 생기기 쉽고, 내부결함 발생 여부에 대한 정확한 검사가 곤란하며, 응력이 집중 및 노치부의 균열이 발생할 수 있다. 따라서, 용접작업은 용접기사의 기능 수준에 따라 작업 내용에 큰 차이가 있을 수 있음은 이미 종래 기술의 문제로 제시한 바 있다.
계속해서, 본 발명에 따른 용접기(100)는 용접작업의 객관성을 높일 수 있도록 한 것으로, 아크 발생을 위해 공급되는 전압 및 전류를 측정하는 전류센서(111) 및 전압센서(112)와, 용접봉의 송급 속도를 측정하는 송급센서(113)와, 비활성기체의 배기량을 측정하는 가스센서(114)를 포함한다. 참고로, 전류센서(111) 및 전압센서(112)과 관련한 아크 용접(arc welding)은 교류 또는 직류 전압을 용접봉과 모재 사이에 전류를 통하여 아크(arc)를 발생시키고, 이때 발생하는 아크열(약 6000℃)로 용접봉과 모재(base metal)를 녹여 접합하는 야금학적 접합방식이다. 이때의 아크란, 기체 중에서 일어나는 방전의 일종으로서, 매우 강한 빛과 열을 발생하므로 육안으로는 직접 아크를 관찰할 수 없다.
아크 용접의 종류로는 피복금속(被覆金屬) 아크 용접, 서브머지드 아크 용접, 비활성 기체용접 등이 있다. 피복금속 아크 용접은 용접하고자 하는 것, 즉 모재(母材)와 피복용접봉 사이에 전압을 걸어서 발생하는 아크의 열로 용접하는 가장 일반적인 용접법이다. 서브머지드 아크 용접은 긴 줄로 되어 있는 피복하지 않은 용접봉을 일정한 속도로 공급하고, 그 끝과 모재 사이에 생기는 아크의 열로 용접부를 녹여서 자동적으로 용접하는 방법이다. 이 경우 유리질인 특수한 입상(粒狀) 플럭스에 의해서 아크가 직접 보이지 않는 것이 특색이며, 이 때문에 밖에서는 아크를 볼 수 없다.
송급센서(113)는 앞서 설명한 바와 같이 아크에 의해 녹게 되는 용접봉의 송급 속도를 측정하는 것으로, 통상적으로 용접봉을 권취하고 있는 롤(미도시함)의 회전속도를 측정하거나, 용접봉이 송급 토치로부터 송급될 때 용접봉이 통과하는 지점에 설치되어서 용접봉과 접하도록 배치된 활차의 회전속도를 측정하는 방식이 적용된다.
가스센서(114)는 가열된 모재의 냉각을 위해 배기되는 비활성기체(이하, '가스')의 양을 측정한다.
참고로, 본 발명에 따른 용접기(100)는 용접기구(용접용 케이블, 홀더, 토치, 기타 공구 등)의 연결을 위한 커넥터(a, b, c)가 구비되고, 전류센서(111), 전압센서(112), 송급센서(113) 및 가스센서(114)는 이곳을 통하는 전기, 용접봉 및 가스를 감지한다. 본 발명의 다른 실시예에서는 용접봉 또는 가스는 용접기(100)와 분리되어 토치에서 최종 조합되도록 할 수도 있을 것이다.
하지만, 하나의 용접기(100)를 통해 전기, 용접봉 및 가스의 공급이 통합 관리되는 것이 바람직하므로, 본 발명에 따른 실시예는 전기, 용접봉 및 가스가 하나의 용접기(100)로부터 공급되는 것으로 한다. 결국, 용접기(100)를 용접 작업에 직접 활용하게 되면서, 용접기사는 용접봉을 한 개씩 잡고서 수동으로 다루지 않아도 된다. 즉, 용접봉이 상기 용접봉 송급 토치를 통하여 롤러에 의해 자동으로 연속해 송급되면서, 용착량을 증가시키고 기량이 낮은 용접기사도 일관성 있게 티그 용접작업을 진행할 수 있는 것이다.
용접기(100)는 아크 발생을 위한 전류 및 전압의 세기를 조정해 해당 전력을 공급하는 출력모듈(120)과, 용접봉의 송급량 또는 송급속도를 조정하는 송급모듈(130)과, 가스의 배기량을 조정하는 배기모듈(140)을 포함하고, 출력모듈(120), 송급모듈(130) 및 배기모듈(140)의 동작제어를 위해 용접기사가 입력하는 입력신호를 처리하는 입력모듈(160)을 포함한다. 입력모듈(160)은 전류 및 전압의 세기, 송급속도, 배기량 등을 조정하기 위한 통상적인 입력수단(버튼 방식, 다이얼 방식 등)이 적용될 수 있고, 입력모듈(160)의 신호를 받아 동작하는 출력모듈(120), 송급모듈(130) 및 배기모듈(140)은 각각 전기, 용접봉 및 가스를 출력하기 위한 통상적인 출력수단이 적용될 수 있다.
또한, 용접기(100)는 용접기사의 작업 현장을 촬영하는 카메라(170)를 더 포함할 수 있다. 카메라(170)는 용접기(100)에 일체로 고정될 수도 있고, 용접기(100)와는 별품으로 구성될 수도 있는데, 카메라(170)가 용접기(100)와 분리된 별품일 경우 감독자에게 촬영이미지를 방영하기 위해 용접기(100)와 케이블로 연결되는 것이 바람직할 것이다. 물론, 용접기(100)는 카메라(170)와의 케이블 연결을 위한 커넥터가 구비되어야 함은 당연할 것이다.
본 발명에 따른 용접기(100)는, 전압 또는 전류의 세기, 송급속도, 배기량 등이 설정범위를 벗어날 경우 용접기(100)의 동작을 정지시키는 비상모듈(180)을 더 포함한다.
비상모듈(180)은 전류센서(111), 전압센서(112), 송급센서(113) 및 가스센서(114)의 감지 데이터를 받아 설정값과 실시간으로 확인하는데, 상기 설정값은 필요에 따라 조정될 수 있다. 또한, 비상모듈(180)의 동작 여부는 용접기사 또는 감독자가 조작해서 결정할 수 있다.
비상모듈(180)은 출력모듈(120), 송급모듈(130) 및 배기모듈(140)의 동작을 제어하면서 유사시 용접기(100)의 동작을 제어한다.
계속해서, 본 발명에 따른 모니터링시스템은 용접작업이 진행되는 현장으로부터 원격지에 위치한 감독자가 하나 이상의 용접기(100)를 관리 및 감독하면서, 용접기사의 기능 정도에 상관없이 일률적인 용접작업을 진행할 수 있도록 하는 것으로, 이를 위해 모니터링시스템은 관리장치(200)를 포함한다.
관리장치(200)는 하나 이상의 용접기(100)와 통신하면서 전류센서(111), 전압센서(112), 송급센서(113) 및 가스센서(114; 이하 '센서')가 전송하는 정보를 확인하고 이를 감독자에게 출력 제공한다.
이를 위해 용접기(100)는 센서(111, 112, 113, 114)의 정보를 받아 용접기(100)의 식별코드를 삽입한 후 관리장치(200)로 전송하는 통신모듈(150)을 더 포함하고, 관리장치(200)는 용접기(100)에 관한 정보와 용접기(100)로부터 전송된 정보를 저장하는 로그DB(210)와, 이상적인 용접작업을 위해 마련된 기준정보를 저장하는 기준정보DB(220)와, 로그DB(210)로의 데이터 입출력을 관리하는 데이터관리모듈(230)과, 용접기(100)로부터 전송된 정보를 기준정보DB(220)에 저장된 기준정보와 비교해서 문제 발생 여부를 확인하는 모니터모듈(240)과, 감독자가 원격에서 용접기(100)를 제어할 수 있도록 하는 작업관리모듈(250)과, 유사시 현장의 작업자에게 경고를 할 수 있는 알람모듈(260)를 포함한다. 이때, 관리장치(200)는 웹서버로 운영될 수 있고, 감독자는 관리장치(200)가 운영하는 웹사이트에 접속해서 원격지에서 진행되고 있는 용접작업을 모니터는 물론 용접작업의 내용을 직접 제어할 수도 있다. 이를 위해 관리장치(200)는 허가된 감독자만이 당해 웹사이트에 접속할 수 있도록 회원관리모듈(270)을 더 포함한다. 참고로, 회원관리모듈(270)은 관리장치(200)가 운영하는 웹사이트로 접속을 시도하는 감독자에게 ID/PW의 입력을 요청해서 로그인을 허가하거나, 공인인증서와 같은 본인확인 방식을 통해 로그인을 허가하는 통상적인 장치가 적용될 수 있을 것이다.
한편, 용접기(100)와 관리장치(200) 간의 통신은 CAN 통신과 같은 유선통신 방식이 적용될 수도 있고, 통상적인 근접 무선통신방식이 적용될 수도 있다.
용접기(100)와 연결된 카메라(170)는 촬영이미지 데이터를 통신모듈(150)을 통해 관리장치(200)로 전송하고, 모니터모듈(240)은 상기 촬영이미지 데이터를 수신해서 감독자가 현장 모습을 관찰할 수 있도록 출력한다. 참고로, 상기 촬영이미지 데이터에 대한 플레이는 통상적인 동영상 플레이어가 활용될 수 있고, 출력형태는 웹창과는 분리된 별도의 창 형태일 수도 있고, 웹창 내에 일정한 구역을 할당받아 출력되는 형태일 수도 있을 것이다.
이하에서는 감독자가 원격지에서 이루어지고 있는 용접작업 관리를 위해 관리장치(200)가 운영하는 웹사이트에 접속해서 해당하는 용접기(100)를 검색하는 과정을 순차 설명한다.
감독자는 원격지에서 진행되고 있는 용접작업을 모니터하고, 필요시 이를 제어하기 위해서, 인터넷 접속이 가능한 단말기(310, 320, 330)를 이용해 관리장치(200)가 운영하는 웹사이트에 접속한다. 관리장치(200)의 회원관리모듈(270)은 통상적인 로그인 절차를 수행하고, 감독자는 상기 로그인 절차를 통해 권한 여부를 확인받아 상기 웹사이트에 로그인한다.
감독자의 로그인이 완료되면, 작업관리모듈(250)은 도 3a 내지 도 3c(관리자가 웹사이트를 이용해 관리 대상으로의 검색과정을 순차로 보인 이미지)에서 보인 바와 같이, 감독자가 모니터하고자 하는 대상 용접기(100)를 로그DB(210)에서 검색하기 위한 페이지를 제공한다.
참고로, 도 3a는 용접구역단위(Workshop)를 작업장별로 구분해서 모니터 대상 용접기(100)가 위치한 작업장을 감독자가 선택할 수 있도록 작성된 웹페이지의 모습이고, 도 3b는 작업장 내에서도 그룹단위로 구분해서 모니터 대상 용접기(100)가 위치한 그룹을 감독자가 선택할 수 있도록 작성된 웹페이지의 모습이며, 도 3c는 상기 그룹단위 내에서 모니터 대상 용접기(100)를 감독자가 선택할 수 있도록 작성된 웹페이지의 모습이다. 용접기(100)는 자체적으로 고유한 ID가 부여되면서 상기 ID를 통해 검색될 수도 있고, 용접기(100)를 사용하는 용접기사의 이름으로 검색될 수도 있다. 도 3c는 용접기사의 이름으로 모니터 대상 용접기(100)를 검색하는 실시예를 보인 것으로, 감독자가 모니터 대상 용접기(100)를 검색하기 위한 방법 및 절차에 있어서는 이에 한정하는 것은 아니다.
감독자에 의한 상기 작업장과 그룹의 선택이 완료되면, 도 4(본 발명에 따른 모니터링시스템을 통해 용접기의 작동 여부 확인 모습을 보인 이미지)에서 보인 바와 같이, 해당 그룹에 포함된 용접기(100)의 식별 아이콘이 웹페이지를 통해 출력되도록 할 수도 있다. 이때, 상기 아이콘은 용접기(100)의 동작 여부를 확인할 수 있도록 해서, 감독자가 모니터할 용접기(100)를 쉽게 선택할 수 있도록 한다. 참고로, 도 4에서는 작업장1(Workshop1) 및 그룹1(Group1)에 설정된 용접기(100)는 총 6대로, 이 중 용접작업이 진행되고 있는 용접기(100)는 '1', '4', '5', '6'이다.
이러한 과정을 통해 감독자가 모니터할 용접기(100)를 최종 선택하면, 모니터모듈(240)은 감독자의 단말기(310, 320, 330)를 통해 도 2(용접단말기의 용접상황이 출력되는 모습을 보인 이미지)에서 보이는 그래프를 출력할 수 있다.
그래프의 내용은 용접기(100)가 작동하면서 출력하는 전류와 전압의 파형으로, 설정전류와 측정전류 및 설정전압과 측정전압이 모두 표시될 수 있다. 즉, 용접기사가 용접기(100)의 입력모듈(160)을 조작해서 출력모듈(120)에 설정전류와 설정전압을 입력하고, 출력모듈(120)이 이에 따라 실제로 출력하는 전류에 대한 측정전류와 전압에 대한 측정전압을 모두 표시해서, 감독자가 현장에서 진행되고 있는 작업 내용을 효과적으로 파악할 수 있도록 하는 것이다.
모니터모듈(240)은 감독자가 선택한 용접기(100)로 정보 요청신호를 전송하고, 해당 용접기(100)의 통신모듈(150)은 상기 요청신호를 수신해서 출력모듈(120), 송급모듈(130) 및 배기모듈(140)에 설정된 설정값과, 센서(111, 112, 113, 114)의 측정값을 각각 확인해서, 상기 설정값 및 측정값을 관리장치(200)로 전송한다. 모니터모듈(240)은 설정값 및 측정값을 확인해서 앞서 설명한 그래프로 출력할 수 있다. 물론, 설정값 및 측정값 등의 용접작업 정보는 그래프 형식으로는 물론 수치화를 통한 데이터시트 형식으로도 출력이 가능할 것이다.
그래프 또는 데이터시트로 용접 현장에서 이루어지고 있는 용접 상황을 실시간으로 확인하는 감독자는 용접기사에게 용접조건을 제시할 수도 있고, 강제로 용접기(100)를 제어할 수 있다. 이를 위해 관리장치(200)의 작업관리모듈(250)은 도 5a 및 도 5b(관리자가 모니터링시스템을 이용해 용접기의 동작을 원격에서 제어하는 모습을 보인 이미지)에 도시한 바와 같이, 전류/전압/크레터전류/전압/초기가스시간/후기가스시간/번백 시간/스포트 용접시간/인덕턴스/용접 방식/용접봉 구경 등을 감독자가 직접 선택할 수 있도록 된 웹페이지를 출력하고, 감독자가 웹페이지의 안내에 따라 용접조건을 결정해 전송하면, 작업관리모듈(250)은 상기 용접조건에 관한 명령신호를 용접기(100)로 전송해서 출력모듈(120), 송급모듈(130) 및 배기모듈(140)이 상기 명령신호의 용접조건에 따라 구동하도록 한다. 물론, 출력모듈(120), 송급모듈(130) 및 배기모듈(140)은 입력모듈(160)을 통해 입력되는 용접조건보다, 작업관리모듈(250)로부터 전송된 용접조건을 우선적으로 처리하므로, 현장의 용접기사는 감독자가 관리장치(200)를 통해 용접기(100)의 용접조건을 설정하면, 그 범위 내에서 용접작업을 수행하게 된다.
용접조건이 설정되면 그 설정값은 알람모듈(260) 또는 비상모듈(180)로 전달되고, 알람모듈(260) 또는 비상모듈(180)은 상기 설정값으로 그 기준이 재설정된다.
한편, 감독자는 다양한 용접조건을 기준정보DB(220)에서 검색하고 이를 설정할 수도 있다. 즉, 작업시간, 작업내용 및 작업의 목적 등에 따라 이상적으로 설정된 용접조건을 기준정보DB(220)에서 검색해서 용접조건을 설정한 후 이를 용접기(100)에 전송할 수 있으므로, 용접작업의 일관성 있는 관리 감독이 가능하고, 동일 그룹 내에서 이루어지는 용접작업의 경우 용접작업 결과에서 용접기사의 기능 차이가 미치는 영향이 현저히 낮아지므로, 균일한 용접작업 결과를 기대할 수 있다.
데이터관리모듈(230)은 센서(111, 112, 113, 114)에 의해 측정된 용접상황에 대한 정보를 정리해서 로그DB(210)에 저장하고, 감독자가 용접작업의 정보 검색을 시도할 경우 도 6(용접작업에 관한 로그데이터를 데이터시트 형식으로 보인 이미지)에서 보이는 바와 같은 데이터시트를 출력할 수 있다. 참고로, 상기 데이터시트에는 평균전류, 평균전압, 와이어 소모량, 작업 시작과 종료시간, 작업시간 등의 데이터를 확인할 수 있다. 또한, 상기 데이터시트의 표준 형식은 용접절차서(WPS; WELDING PROCEDURE SPECIFICATION)가 될 수 있다.
여기서 용접절차서란, 용접을 하는데 제반조건들을 명시히고 이런 절차에 따라서 작업을 한다는 작업표준서이다. 여기에는 전류, 전압, 용접속도, 와이어종류, 와이어상품명, 예열조건, 모재의 두께, 개선각도 등이 포함된다.
데이터관리모듈(230)은 용접작업의 정보 검색을 시도할 경우 도 7(용접작업에 관한 로그데이터를 그래프 형식으로 보인 이미지)에서 보인 바와 같은 그래프 형식의 정보를 출력할 수도 있다. 참고로, 도 7의 그래프는 용접기(100)별로 저장된 데이터를 전류/전압의 파형으로 확인할 수 있도록 한 것으로, 해당 용접기(100)의 용접 시작시간과 종료시간을 선택하면 용접 파형이 나오고, 필요 부분을 축소/확대해서 구체적인 이전 용접 작업 내용을 확인할 수 있다.
알람모듈(260)은 작업관리모듈(250)이 설정한 작업 기준을 벗어난 작업이 진행될 경우, 해당 용접기(100)를 운전하는 용접기사에게 경보를 한다. 경보를 위한 수단은 상기 용접기사의 모바일일 수도 있고, 용접기(100)에 설치된 별도의 확성기(미도시함)일 수도 있다. 또한, 알람모듈(260)은 비상모듈(180)을 직접 제어해서 용접기(100)의 동작을 정지시킬 수도 있을 것이다.
참고로, 비상모듈(180)은 알람모듈(260)이 전송한 제어신호에 의해 용접기(100)의 작동을 중지시킬 수도 있고, 비상모듈(180)에 설정값에 따라 알람모듈(260)과는 독립적으로 동작할 수도 있을 것이다.
본 발명에 따른 용접기(100)는 레이저용접 검사계측기(190)를 보강 구비할 수 있다. 레이저용접 검사계측기(190)는 용접부위에 레이저를 조사해서 각장, 언더컷, 오버랩, 여성, 부재 간의 각도를 검사하는 기구로, USB 또는 전용 포트를 이용해 용접기(100)와 통신할 수 있고, 이러한 통신 환경으로 인해 레이저용접 검사계측기(190)가 확인 및 검사한 용접 결과 정보가 용접기(100)를 통해 관리장치(200)로 전송된다. 물론, 이렇게 전송된 용접 결과 정보는 로그DB(210)에 기록 저장되고, 이후 용접결과에 대한 확인 및 분석시에 검색돼 활용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 레이저용접 검사계측기(190)의 상기 용접 결과 정보가 용접기(100)를 통해 관리장치(200)로 전달되는 것으로 하였지만, 레이저용접 검사계측기(190)는 관리장치(200)와 직접 통신할 수도 있음은 물론이다.

Claims (11)

  1. 토치로 전달되는 전류의 세기를 감지하는 전류센서(111)와, 토치에 가해지는 전압의 세기를 감지하는 전압센서(112)와, 용접봉의 인출속도를 측정하는 송급센서(113)와, 토치로 일정한 전류 및 전압을 갖는 전력을 공급하는 출력모듈(120)과, 용접봉을 일정한 속도로 인출하는 송급모듈(130)과, 출력모듈(120)과 송급모듈(130)의 동작 제어를 위한 입력신호를 수신 처리하는 입력모듈(160)과, 관리장치(200)와의 인터넷 통신을 중개하는 통신모듈(150)과, 냉각용 기체의 배기량을 감지하는 가스센서(114)와, 상기 기체의 배기량을 조정하는 배기모듈(140)을 구비한 용접기(100); 및
    통신모듈(150)이 전송한 가스센서(114), 전류센서(111), 전압센서(112) 및 송급센서(113)의 정보를, 웹페이지에 출력시키는 작업관리모듈(250)을 구비한 관리장치(200);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관리장치(200)는 용접기(100)의 정보를 저장하는 로그DB(210)를 더 포함하고, 통신모듈(150)은 용접기(100)의 식별코드를 관리장치(200)로 전송하며, 용접기(100)로부터 전송된 정보가 로그DB(210)에 저장되는 것을 특징으로 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템.
  3. 토치로 전달되는 전류의 세기를 감지하는 전류센서(111)와, 토치에 가해지는 전압의 세기를 감지하는 전압센서(112)와, 용접봉의 인출속도를 측정하는 송급센서(113)와, 토치로 일정한 전류 및 전압을 갖는 전력을 공급하는 출력모듈(120)과, 용접봉을 일정한 속도로 인출하는 송급모듈(130)과, 출력모듈(120)과 송급모듈(130)의 동작 제어를 위한 입력신호를 수신 처리하는 입력모듈(160)과, 관리장치(200)와의 인터넷 통신을 중개하면서 용접기(100)의 식별코드를 관리장치(200)로 전송하는 통신모듈(150)을 구비한 용접기(100); 및
    통신모듈(150)이 전송한 전류센서(111)와 전압센서(112) 및 송급센서(113)의 정보를 웹페이지에 출력시키는 작업관리모듈(250)과, 용접기(100)로부터 전송된 용접기(100)의 정보를 저장하는 로그DB(210)을 구비한 관리장치(200);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 전류센서(111), 전압센서(112) 및 송급센서(113)가 전송한 용접 정보를 로그DB(210)에 저장하고, 로드DB(210)를 검색해서 WPS형식의 데이터시트로 출력하는 데이터관리모듈(230)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    용접 부위에 대한 용접 결과 정보를 수집하고, 용접기(100) 또는 관리장치(200)에 연결되어 상기 용접 결과 정보를 입력하는 레이저용접 검사계측기(190)를 더 포함하며;
    로드DB(210)는 입력된 상기 용접 결과 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 작업관리모듈(250)은 관리장치(200)에 입력된 용접조건에 관한 정보를 포함하면서 출력모듈(120) 또는 송급모듈(130)의 동작을 제어하는 명령신호를, 통신모듈(150)로 전송하는 것을 특징으로 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템.
  7. 토치로 전달되는 전류의 세기를 감지하는 전류센서(111)와, 토치에 가해지는 전압의 세기를 감지하는 전압센서(112)와, 용접봉의 인출속도를 측정하는 송급센서(113)와, 토치로 일정한 전류 및 전압을 갖는 전력을 공급하는 출력모듈(120)과, 용접봉을 일정한 속도로 인출하는 송급모듈(130)과, 출력모듈(120)과 송급모듈(130)의 동작 제어를 위한 입력신호를 수신 처리하는 입력모듈(160)과, 관리장치(200)와의 인터넷 통신을 중개하는 통신모듈(150)을 구비한 용접기(100); 및
    통신모듈(150)이 전송한 전류센서(111)와 전압센서(112) 및 송급센서(113)의 정보를 웹페이지에 출력시키는 작업관리모듈(250)과, 용접작업에 관한 기준정보를 저장하는 기준정보DB(220)와, 용접기(100)로부터 전송된 전류센서(111)와 전압센서(112) 및 송급센서(113)의 정보를 상기 기준정보와 비교해서 이상 여부를 확인하는 모니터모듈(240)을 구비한 관리장치(200);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 관리장치(200)는
    용접기(100)로부터 전송된 전류센서(111), 전압센서(112) 및 송급센서(113)의 정보를 상기 용접조건과 비교해서 이상 여부를 확인하는 모니터모듈(240);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 관리장치(200)는 모니터모듈(240)의 이상 여부 확인 결과에 따라 경고신호를 발신하는 알람모듈(260)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 용접기(100)는 알람모듈(260)의 제어신호를 받아 출력모듈(120) 또는 송급모듈(130)의 동작을 정지시키는 비상모듈(180)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 용접기(100)는 전류센서(111), 전압센서(112), 송급센서(113) 및 가스센서(114) 중 선택된 하나 이상에서 감지된 감지 데이터가 설정값을 벗어날 경우, 해당하는 출력모듈(120), 송급모듈(130) 또는 배기모듈(140)의 동작을 정지시키는 비상모듈(180)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접작업의 원격 모니터링시스템.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101680641B1 (ko) * 2014-10-08 2016-11-29 주식회사 휴비스 용접기록 자동화 시스템
KR102160745B1 (ko) * 2020-06-04 2020-09-28 (주)포스-테크 하이브리드 용접기의 모니터링 방법 및 그를 이용하는 하이브리드 용접 시스템
KR102471405B1 (ko) * 2021-07-05 2022-11-28 금장테크 주식회사 실용접 데이터 설정 개선 장치 및 방법
KR20230094531A (ko) 2021-12-21 2023-06-28 주식회사 제패 블루투스 통신을 이용한 용접장치의 무선제어 시스템

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9862051B2 (en) 2011-09-27 2018-01-09 Illinois Tool Works Inc. Welding system and method utilizing cloud computing and data storage
KR101282529B1 (ko) * 2013-02-04 2013-07-04 노동창 탄산가스 아크 용접기의 이상상태 감지장치
US9684303B2 (en) * 2013-03-15 2017-06-20 Illinois Tool Works Inc. Welding resource tracking and analysis system and method
US9665093B2 (en) 2013-03-15 2017-05-30 Illinois Tool Works Inc. Welding resource performance comparison system and method
WO2014151534A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 The Esab Group, Inc Work piece condition detection using flame electrical characteristics in oxy-fuel thermal processing equipment
US10012962B2 (en) * 2013-03-15 2018-07-03 Illinois Tool Works Inc. Welding resource performance goal system and method
KR101469108B1 (ko) * 2013-06-27 2014-12-04 주식회사 스마트로봇 산업용 로봇의 생산 및 용접 품질 관리 장치
US10558953B2 (en) 2013-07-03 2020-02-11 Illinois Tool Works Inc. Welding system parameter comparison system and method
US9704140B2 (en) 2013-07-03 2017-07-11 Illinois Tool Works Inc. Welding system parameter comparison 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
US10242317B2 (en) 2014-11-25 2019-03-26 Illinois Tool Works Inc. System for estimating the amount and content of fumes
US11131978B2 (en) 2015-12-28 2021-09-28 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for analyzing manufacturing parameters
KR20180081257A (ko) * 2017-01-06 2018-07-16 동아대학교 산학협력단 자동차 부품 제작용 스마트 용접 공정 시스템
KR102337703B1 (ko) * 2020-02-11 2021-12-13 한국조선해양 주식회사 용접기용 네트워크 카드를 포함한 디지털 용접기
CN111730174A (zh) * 2020-07-27 2020-10-02 周志霖 直流快频次脉冲焊机

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200288048Y1 (ko) * 2002-04-17 2002-09-05 김동완 자동용접캐리지의 무선통신용 리모트 펜던트
JP2004160461A (ja) * 2002-11-08 2004-06-10 Somakkusu Kk 金属材の溶接方法および装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200288048Y1 (ko) * 2002-04-17 2002-09-05 김동완 자동용접캐리지의 무선통신용 리모트 펜던트
JP2004160461A (ja) * 2002-11-08 2004-06-10 Somakkusu Kk 金属材の溶接方法および装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101680641B1 (ko) * 2014-10-08 2016-11-29 주식회사 휴비스 용접기록 자동화 시스템
KR102160745B1 (ko) * 2020-06-04 2020-09-28 (주)포스-테크 하이브리드 용접기의 모니터링 방법 및 그를 이용하는 하이브리드 용접 시스템
KR102471405B1 (ko) * 2021-07-05 2022-11-28 금장테크 주식회사 실용접 데이터 설정 개선 장치 및 방법
KR20230094531A (ko) 2021-12-21 2023-06-28 주식회사 제패 블루투스 통신을 이용한 용접장치의 무선제어 시스템

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