KR101914946B1 - 용접 검사 대상 샘플링 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

용접 검사 대상 샘플링 장치 및 방법이 개시된다. 용접 검사 대상 샘플링 장치는, 고려 조건과 고려 조건별 검사 적용률을 포함하는 검사 기준 정보, 용접 작업 정보, 용접 부위별 특성 정보가 저장된 저장부; 및 상기 용접 작업 정보를 참조하여 작업된 용접 부위들을 인식하고, 상기 용접 부위별 특성 정보 및 상기 검사 기준 정보를 이용하여 작업된 용접 부위들 중 고려 조건별 검사 적용률을 만족하도록 복수의 원시 검사 대상을 선정하는 샘플링 및 경로 산출부를 포함한다.

Description

용접 검사 대상 샘플링 장치 및 방법{Sampling system and method for welding inspection points}

본 발명은 용접 검사 대상 샘플링 장치 및 방법에 관한 것이다.

용접 작업은 짧은 시간에 용융 접합하는 장점은 있으나, 결함의 발생 가능성이 높은 단점이 있고, 결함이 발생되면 사고 가능성이 높아 철저한 품질관리가 요구된다.

따라서 조선 및 해양 플랜트 제작시, 배관 설치 후 용접 부위(예를 들어 용접 조인트 등)에 대해 방사선투과검사(Radiographic Testing, RT), 초음파탐상검사(Ultrasonic Testing, UT) 등의 비파괴 검사를 실시하여 용접 부위의 품질을 확보하기 위해 노력하고 있다.

이때 검사 효율의 확보를 위해, 모든 용접 부위에 대한 비파괴 검사를 실시하지 않고, 다양한 조건(예를 들어, 비파괴 검사 유형, 용접사 숙련도, 용접 두께, 분할된 선체 블록의 특성 등)에 따라 각각 지정된 검사 적용률을 적용하여 선정된 일부 용접 부위에 대해 품질 검사가 실시된다.

그러나 매우 많은 용접 부위들 중 다양한 조건을 적용하여 품질 검사가 필요한 최적의 용접 부위를 적절한 수량으로 선정하는 것은 쉽지 않은 일이다.

또한, 품질 검사를 위해 무거운 검사 장비를 휴대하고 이동하는 비파괴 검사자들에게 최적의 검사 경로가 안내되지 못하여 검사 작업에 많은 시간이 소요되는 문제점도 있다.

한국공개특허 제10-2008-0004241호(선박건조상의 품질검사결과 분석 시스템 구축 방법) 한국공개특허 제10-2013-0034487호(용접공정 품질관리 방법)

본 발명은 다양한 조건별로 미리 지정된 검사 적용률을 고려하여 품질 검사가 필요한 최적의 용접 부위를 적절한 수량으로 신속하게 선정할 수 있는 용접 검사 대상 샘플링 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 비파괴 검사자들에게 최적의 검사 경로를 안내함으로써 검사 효율을 향상시킬 수 있는 용접 검사 대상 샘플링 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 품질 검사한 용접 부위가 용접 불량으로 판정된 경우, 최적 검사 경로를 고려하여 검사 대상을 추가 선정함으로써 효과적인 용접 품질 검사가 이루어질 수 있도록 하는 용접 검사 대상 샘플링 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 고려 조건과 고려 조건별 검사 적용률을 포함하는 검사 기준 정보, 용접 작업 정보, 용접 부위별 특성 정보가 저장된 저장부; 및 상기 용접 작업 정보를 참조하여 작업된 용접 부위들을 인식하고, 상기 용접 부위별 특성 정보 및 상기 검사 기준 정보를 이용하여 작업된 용접 부위들 중 고려 조건별 검사 적용률을 만족하도록 복수의 원시 검사 대상을 선정하는 샘플링 및 경로 산출부를 포함하는 용접 검사 대상 샘플링 장치가 제공된다.

여기서, 상기 샘플링 및 경로 산출부는 상기 용접 부위별 특성 정보를 참조하여 복수의 용접 부위들을 고려 조건별 집합들로 각각 분류하고, 상대적으로 많은 고려 조건별 집합들의 교집합에 해당되는 용접 부위를 우선하여 원시 검사 대상으로 선정하며, 적어도 2개의 부분 집합들의 교집합에 해당되는 용접 부위만으로는 상응하는 고려 조건별 검사 적용률을 만족하지 못하는 경우에는 해당 고려 조건별 집합의 차집합에 해당하는 용접 부위 중 하나 이상을 원시 검사 대상으로 추가 선정할 수 있다.

또한, 상기 샘플링 및 경로 산출부는 특정의 원시 검사 대상이 용접 불량인 것으로 판정되면, 용접 불량인 원시 검사 대상의 고려 조건에 부합되는 미선정 용접 부위들 중 미리 지정된 수량의 용접 부위를 추가 검사 대상으로 선정할 수 있다.

상기 샘플링 및 경로 산출부는 상기 복수의 원시 검사 대상을 경유하는 최적 검사 경로를 산출하여 검사자 단말에 제공하되, 특정의 원시 검사 대상이 용접 불량인 것으로 판정되면, 상기 복수의 원시 검사 대상과 상기 미리 지정된 수량의 추가 검사 대상을 경유하도록 갱신된 최적 검사 경로를 산출하여 상기 검사자 단말에 제공할 수 있다.

상기 저장부에는 상기 복수의 원시 검사 대상에 상응하는 설계 자료가 더 저장될 수 있다. 이때, 상기 샘플링 및 경로 산출부는 상기 설계 자료를 이용하여 용접 부위들의 위치 및 이동로가 표현되는 간략 모델을 생성하고, 상기 이동로와 선정된 원시 검사 대상들의 위치를 고려하여 상기 최적 검사 경로를 산출할 수 있다.

복수의 검사자 단말 각각에 개별적인 최적 검사 경로의 제공이 요구되는 경우, 상기 샘플링 및 경로 산출부는 상기 원시 검사 대상들이 분포된 공간을 복수의 구획으로 분할하여 각 구획에 상응하는 최적 검사 경로를 각각 산출하여 상응하는 검사자 단말에 제공할 수 있다.

상기 샘플링 및 경로 산출부는 용접 불량인 원시 검사 대상의 고려 조건에 부합되는 미선정 용접 부위들 중 갱신된 최적 검사 경로의 길이가 최소화되도록 하는 미리 지정된 수량의 용접 부위를 추가 검사 대상들로 선정할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 미리 저장된 용접 작업 정보를 참조하여 인식된 용접 부위들을 미리 저장된 용접 부위별 특성 정보를 참조하여 고려 조건별 집합들로 각각 분류하는 단계 (a); 고려 조건과 고려 조건별 검사 적용률을 포함하는 검사 기준 정보를 참조하여 각 고려 조건별 집합에서 고려 조건별 검사 적용률을 만족하도록 복수의 원시 검사 대상을 선정하는 단계 (b); 및 특정의 원시 검사 대상이 용접 불량인 것으로 판정되면, 용접 불량인 원시 검사 대상의 고려 조건에 부합되는 미선정 용접 부위들 중 미리 지정된 수량의 용접 부위를 추가 검사 대상으로 선정하는 단계 (c)를 실행시키되, 상기 단계 (b)는, 상대적으로 많은 고려 조건별 집합들의 교집합에 해당되는 용접 부위를 우선하여 검사 대상으로 선정하고, 적어도 2개의 부분 집합들의 교집합에 해당되는 용접 부위만으로는 고려 조건별 집합에 상응하는 고려 조건별 검사 적용률을 만족하지 못하는 경우에는 해당 고려 조건별 집합의 차집합에 해당하는 용접 부위 중 하나 이상을 검사 대상으로 추가 선정하는, 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.

상기 단계 (b)는, 미리 저장된 설계 자료를 이용하여 용접 부위들의 위치와 이동로가 표현되는 간략 모델을 생성하는 단계; 및 상기 이동로와 상기 원시 검사 대상들의 위치를 이용하여 최적 검사 경로를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 단계 (c)는 상기 이동로, 상기 원시 검사 대상들의 위치 및 상기 추가 검사 대상들의 위치를 이용하여 갱신된 최적 검사 경로를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 다양한 조건별로 미리 지정된 검사 적용률을 고려하여 품질 검사가 필요한 최적의 용접 부위를 적절한 수량으로 신속하게 선정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 비파괴 검사자들에게 최적의 검사 경로를 안내함으로써 검사 효율을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

또한, 품질 검사한 용접 부위가 용접 불량으로 판정된 경우, 최적 검사 경로를 고려하여 검사 대상을 추가 선정함으로써 효과적인 용접 품질 검사가 이루어질 수 있도록 하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 검사 대상 샘플링 장치의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 대상 선정 개념을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 검사 경로 생성 과정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 불량 판정시 검사 대상 추가 선정 및 최적 검사 경로 갱신 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 검사 대상 샘플링 방법 중 검사 대상 선정 과정을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 검사 대상 샘플링 방법 중 최적 검사 경로 갱신 과정을 나타낸 순서도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 검사 대상 샘플링 장치의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 대상 선정 개념을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 검사 경로 생성 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 불량 판정시 검사 대상 추가 선정 및 최적 검사 경로 갱신 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 검사자 단말(150)과 통신망을 통해 통신하는 용접 검사 대상 샘플링 장치(100)(이하, 샘플링 장치(100)이라 칭함)는 저장부(110), 샘플링 및 경로 산출부(112), 검사 관리부(114) 및 통신부(116)를 포함할 수 있다.

저장부(110)에는 검사자 정보와 검사자에 상응하는 검사자 단말 정보, 검사 지시 정보(예를 들어, 검사자 이름, 검사 기한, 파이프 라인 넘버, 조인트 넘버 등), 검사 기준 정보, 작업자 단말(도시되지 않음)로부터 수신된 작업 결과에 상응하는 용접 작업 정보, 검사자 단말(150)로부터 수신된 검사 결과(예를 들어 용접 불량 판정, 용접 정상 판정 등)에 상응하는 검사 작업 정보, 각 용접 부위별 특성 정보(예를 들어, 용접사 이름, 파이프 라인 넘버, 조인트 넘버, 자재 코드, 용접 두께, 해당되는 선체 블록 등), 최적 검사 경로에 관한 정보 등이 저장될 수 있다.

검사 기준 정보는 예를 들어 각각의 용접 부위의 품질 검사를 위한 고려 조건과 고려 조건별로 미리 지정된 검사 적용률을 포함할 수 있다.

고려 조건은 예를 들어 각각의 비파괴 검사 유형(예를 들어, RT, UT 등), 용접사 식별 정보, 각각의 용접 두께, 분할된 각 선체 블록의 안전 중요도 등으로 다양하게 미리 지정될 수 있다. 여기서, 용접사 식별 정보는 예를 들어 용접사 이름 등과 같이 용접사 숙련도를 인식할 수 있는 유니크(unique)한 정보일 수 있다.

또한 고려 조건별로 검사 적용률도 세분화하여 미리 지정될 수 있다. 예를 들어 각각의 용접사의 숙련도에 따른 검사 적용률이 상급 20%, 중급 40%, 하급 60%, 초급 100%으로 미리 지정되었다면 상급 용접사인 홍길동이 작업한 용접 부위들은 20% 샘플링되어 비파괴 검사가 진행될 것이다. 마찬가지로, 각각의 용접 두께, 선체 블록의 안전 중요도 등에 대해서도 각 등급별로 각각 상이한 검사 적용률(즉, 샘플링 비율)이 미리 지정될 수 있다.

어떤 작업자가 어떤 선체 블록에서 어떤 용접 부위를 어떤 용접 두께 등으로 용접 작업하였는지 등에 대해서는 용접 부위별 특성 정보로 저장부(110)에 저장되며, 후술되는 바와 같이 저장부(110)에 저장된 용접 부위별 특성 정보와 검사 기준 정보를 이용하여 작업된 용접 부위들에 어떤 검사 적용률이 적용되어야 하는지 판단될 수 있다.

또한 저장부(110)에는 용접 부위들 중 비파괴 검사가 실시되도록 선정된 용접 부위인 검사 대상들을 고려한 최적 경로 정보가 생성되도록 하기 위해 설계 자료(예를 들어, 3D 모델, 2차원 설계 도면 등)가 더 저장될 수도 있다(도 3 참조).

샘플링 및 경로 산출부(112)는 용접 작업 정보를 참조하여 용접 작업이 완료된 용접 부위들에 대해, 검사 기준 정보와 각 용접 부위별 특성 정보를 이용하여 검사 대상을 선정하고, 최적 검사 경로를 산출하여 검사자 단말(150)로 제공한다.

이하, 도 2를 참조하여 샘플링 및 경로 산출부(112)의 검사 대상 선정 개념을 간략히 설명한다.

도 2의 (a)를 참조하면, 용접 작업 정보에 의해 용접 작업이 완료된 100개의 용접 부위가 격자 형태로 예시되어 있으며, 100개의 용접 부위들 중 용접 부위 그룹 ①은 제1 용접사가 용접 작업한 30개의 용접 부위를, 용접 부위 그룹 ②는 용접 두께 1T에 해당되는 16개의 용접 부위를, 용접 부위 그룹 ③은 안전 중요도 제2 등급에 해당되는 선체 블록에 해당되는 21개의 용접 부위를 각각 포함하는 경우가 예시되어 있다.

여기서, 용접 부위 그룹 ①, ② 및 ③에 각각 해당하지 않는 용접 부위들은 다른 용접사에 의해 용접되었거나, 1T 이외의 용접 두께를 가지거나, 다른 안전 중요도 등급을 가지는 용접 부위들 일 수 있으나, 설명과 이해의 편의를 위해 용접 부위 그룹 ①, ② 및 ③만을 전제로 검사 대상을 선정하는 경우를 예로 들어 설명한다.

이 경우, 검사 기준 정보에 의해 용접 부위 그룹 ①은 40%, 용접 부위 그룹 ②는 20%, 용접 부위 그룹 ③은 50%의 검사 적용률이 각각 적용되는 경우라면, 용접 부위 그룹 ①에서 12개(즉, 30개 x 40%)의 검사 대상이, 용접 부위 그룹 ②에서 4개(즉, 16개 x 20%)의 검사 대상이, 용접 부위 그룹 ③에서 11개(즉, 21개 x 50%)의 검사 대상이 선정되어야 하기 때문에 최대로 선정되는 검사 대상은 27개이다.

용접 부위 그룹 ①, ② 및 ③의 합집합에 포함되는 원소(즉, 용접 부위)의 총 수가 48개임을 고려할 때, 이는 약 57%에 해당하며, 검사 효율을 고려할 때 지나치게 많은 수의 검사 대상이라 할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 실시예에 따른 샘플링 및 경로 산출부(112)는 각 그룹의 교집합에서 가장 많은 수량의 용접 부위를 선정함으로써 검사 대상의 수를 효과적으로 한정하는 기법을 이용한다.

즉, 용접 부위 그룹 ①에서 12개, 용접 부위 그룹 ②에서 4개, 용접 부위 그룹 ③에서 11개를 검사 대상으로 선정할 때, 도 2의 (b)에 예시된 바와 같이, 샘플링 및 경로 산출부(112)는 용접 부위 그룹 ①, ② 및 ③의 교집합에 해당하는 용접 부위들(즉, 2개)을 검사 대상으로 우선 선정한다. 이 경우, 검사 적용률에 부합하기 위해, 용접 부위 그룹 ①에서 10개, 용접 부위 그룹 ②에서 2개, 용접 부위 그룹 ③에서 9개가 검사 대상으로 추가 선정되어야 한다.

따라서, 샘플링 및 경로 산출부(112)는 용접 부위 그룹 ①과 ②만의 교집합에 해당되는 용접 부위들(즉, 2개), 용접 부위 그룹 ①과 ③만의 교집합에 해당되는 용접 부위들(즉, 7개), 용접 부위 그룹 ②과 ③만의 교집합에 해당되는 용접 부위들(즉, 2개)를 각각 검사 대상으로 추가 선정한다. 이 경우, 용접 부위 그룹 ②와 ③에 규정된 검사 적용률에 부합하는 검사 대상이 모두 선정되었으므로, 샘플링 및 경로 산출부(112)는 용접 부위 그룹 ①에 대해서만 나머지 1개의 검사 대상을 추가 선정한다(도 2의 (b) 참조).

전술한 방법으로 검사 대상을 선정하면, 총 14개의 용접 부위만이 검사 대상으로 선정되면 충분하고, 이는 용접 부위 그룹 ①, ② 및 ③의 합집합에 포함되는 원소(즉, 용접 부위)의 총 수의 약 29%에 해당된다.

다만, 도 2는 예시적으로 제1 용접사만을 고려 조건으로 포함하여 검사 대상을 선정한 것으로서, 제2 용접사 등 타 용접사를 고려 조건으로 더 포함한다면 총 용접 부위들 중 선정되는 검사 대상의 비율은 더 감소될 것이다.

즉, 각 고려 조건별 검사 적용률에 부합하면서도 검사 대상의 수는 최소한으로 선정되도록 하기 위해, 샘플링 및 경로 산출부(112)는 각 용접 부위별 특성 정보를 참조하여 각각의 용접 부위를 원소로 하는 고려 조건 집합들을 우선 규정하고, 개별 고려 조건별 집합들은 부분 집합들로 간주한다.

여기서. 샘플링 및 경로 산출부(112)는 상대적으로 많은 부분 집합들의 교집합에 해당하는 원소들을 우선하여 검사 대상으로 선정하며, 적어도 2개의 부분 집합들의 교집합에 해당하는 원소들만으로는 해당 부분 집합에 상응하는 검사 적용률을 만족하지 못하는 경우에는, 해당 부분 집합의 차집합에 해당하는 원소에서 검사 대상을 선정하여 각 고려 조건별 집합의 검사 적용률을 만족시킨다.

또한 검사 관리부(114)가 검사자 단말(150)로부터 수신된 검사 결과를 참조하여 특정 검사 대상에 대한 검사 결과가 용접 불량인 것으로 판단하면, 샘플링 및 경로 산출부(112)는 용접 부위별 특성 정보를 참조하여 용접 불량 판정된 검사 대상이 해당되는 고려 조건을 인식하고, 인식된 고려 조건에 부합하는 용접 부위들 중 검사 대상으로 선정되지 않은 미선정 용접 부위들을 검출한다. 여기서, 이미 검사 대상으로 선정된 용접 부위들은 후술될 추가 검사 대상과 구별하기 위해 편의상 원시 검사 대상이라 칭해질 수도 있다.

이후 샘플링 및 경로 산출부(112)는 검출된 미선정 용접 부위들 중 검사자 단말(150)에 제공된 최적 검사 경로에 근접하여 위치된 미리 지정된 수량의 미선정 용접 부위를 추가 검사 대상으로 선정한다. 일 예로, 추가 검사 대상을 경유하도록 최적 검사 경로를 갱신하는 경우, 후술될 간략 모델을 참조하여 갱신된 최적 검사 경로의 길이가 최소화되도록 하는 미선정 용접 부위가 추가 검사 대상으로 선정될 수 있을 것이다.

도 4의 (a)와 (b)에 예시된 바와 같이, 검사자가 검사 대상(T)(즉, 원시 검사 대상)들을 경유하도록 산출된 최적 검사 경로를 따라 검사 대상(T)에 대한 용접 품질 검사를 실시하던 도중, 임의의 검사 대상(T)이 용접 불량(F)인 것으로 판정되면, 최적 검사 경로를 고려하여 부합되는 고려 조건을 가지는 추가 검사 대상(AT)을 선정한다.

여기서, 검사자가 임의의 검사 대상에 대해 품질 검사를 실시하여 용접 불량으로 판정한 경우, 해당 검사 대상에 부합하는 고려 조건을 가지는 미선정 용접 부위에 대해 추가 품질 검사가 실시되도록 미리 규정될 수 있으며, 그 수량 역시 미리 지정될 수 있다.

예를 들어, 제1 용접사가 용접 두께 1T를 가지도록 용접한 용접 부위 중 2개에서 불량이 발생된 경우, 부합되는 고려 조건을 가지는 2배수(즉, 4개)의 용접 부위를 추가적으로 검사하도록 미리 지정될 수 있을 것이다.

이때, 추가 검사 대상은 동일한 고려 조건(예를 들어 용접사 식별 정보 및 용접 두께)을 가지는 미선정 용접 부위들 중에서 선정되거나, 용접사 식별 정보가 동일한 미선정 용접 부위들 중에서 선정되도록 하는 등 다양하게 미리 지정될 수 있다.

전술한 추가 검사 대상을 선정함에 있어, 앞서 도 2를 참조하여 설명한 검사 대상 선정 개념이 동일하게 적용될 수도 있음은 당연하다.

또한, 샘플링 및 경로 산출부(112)는 선정된 원시 검사 대상들을 경유하여 이동하는 최적 검사 경로를 산출하여 지정된 검사자 단말(150)에 제공한다.

예를 들어, 최적 검사 경로는 전체 이동 거리가 최소화되는 경로일 수 있으며, 전체 이동 거리의 최소화를 위해 샘플링 및 경로 산출부(112)는 2개의 검사 대상들간의 간격이 미리 지정된 거리 이내가 되도록 각각의 검사 대상을 선정할 수도 있다.

최적 검사 경로의 산출 과정을 예로 들어 설명하면, 샘플링 및 경로 산출부(112)는 선정된 검사 대상들에 상응하는 설계 자료(예를 들어, 3D 모델)를 저장부(110)에서 독출하고, 용접 부위들이 설계 자료상에 중첩 표시되도록 한다(도 3의 (a) 참조).

이어서, 샘플링 및 경로 산출부(112)는 용접 부위들이 중첩 표시된 설계 자료를 해석하여, 용접 부위들간의 연속성(예를 들어, 연결된 파이프 상에 위치 등), 검사자들이 이동 가능한 이동로가 표현되는 간략 모델을 생성한다(도 3의 (b) 참조).

샘플링 및 경로 산출부(112)가 예를 들어 3D 모델 등의 설계 자료를 이미지 해석하여 객체(예를 들어, 파이프, 기계 설비 등)와 연결 조인트를 인식하거나, 벽체, 출입구 등을 인식하여 용접 부위들간의 연속성과 이동로를 인식하도록 하는 알고리즘은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이어서, 샘플링 및 경로 산출부(112)는 각 용접 부위별 선정 정보와 간략 모델을 참조하여 선정된 각 검사 대상들을 경유하는 최적 검사 경로를 산출하고, 통신부(116)를 통해 지정된 검사자 단말(150)로 전송한다(도 3의 (c) 참조).

예를 들어, 복수의 검사자가 개별적으로 복수의 검사 대상들을 할당받아 비파괴 검사를 실시하도록 지정된 경우, 샘플링 및 경로 산출부(112)는 간략 모델을 참조하여 검사 대상들을 복수의 구역으로 분할할 수 있고, 각 구역에 해당되는 검사 대상들을 경유하는 복수의 최적 검사 경로를 산출하여 상응하는 검사자 단말(150)로 제공할 수도 있다. 예를 들어, 산출된 최적 경로는 검사자 단말(150)의 표시 화면상에서 설계 자료에 중첩하여 표시되도록 미리 설정될 수 있다(도 3의 (c) 참조).

또한 검사 관리부(114)가 검사 작업 정보를 참조하여 특정 검사 대상(즉, 원시 검사 대상)에 대한 검사 결과가 용접 불량인 것으로 판단하면, 샘플링 및 경로 산출부(112)는 도 4에 예시된 바와 같이 선정한 추가 검사 대상(AT)들을 경유하도록 갱신된 최적 검사 경로를 산출하여 상응하는 검사자 단말(150)로 전송한다(도 4 참조).

전술한 용접 불량 판정으로 인해 추가로 검사 대상을 선정하고 갱신된 최적 검사 경로를 산출하도록 하는 검사 대상에는 원시 검사 대상뿐 아니라 추가 검사 대상이 포함됨은 당연하다.

다시 도 2를 참조하면, 검사 관리부(114)는 검사자 단말(150)로부터 검사 대상에 대한 검사 결과(예를 들어 용접 불량 판정, 용접 정상 판정 등)를 수신하고, 상응하는 용접 부위에 대한 검사 작업 정보로 저장부(110)에 저장하여 관리한다.

검사 관리부(114)는 검사 결과를 참조하여 특정 검사 대상에 대한 용접 품질이 불량인 것으로 판단되면, 샘플링 및 경로 산출부(112)로 추가 검사 대상의 선정과 선정된 추가 검사 대상을 경유하도록 최적 검사 경로의 갱신을 요청할 수 있다.

통신부(116)는 검사 지시 정보, 검사 결과, 최적 검사 경로 등의 송수신을 위해 하나 이상의 검사자 단말(150)과 통신한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 검사 대상 샘플링 방법 중 검사 대상 선정 과정을 나타낸 순서도이다.

도 5를 참조하면, 단계 510에서, 샘플링 장치(100)는 용접 작업을 실시하는 작업자 단말로부터 지정된 용접 부위들에 대한 작업 결과를 수신하여 저장부(110)에 용접 작업 정보로 저장한다.

단계 520에서, 샘플링 장치(100)는 작업된 용접 부위들에 대한 검사 지시 시점인지 여부를 판단한다.

만일 검사 지시 시점이 아닌 경우에는 단계 510으로 다시 진행한다.

그러나 검사 지시 시점인 경우에는 단계 530에서, 샘플링 장치(100)는 용접 작업 정보와 각 용접 부위별 특성 정보를 참조하여 작업 완료된 각 용접 부위를 각 고려 조건별 집합들의 원소들로 각각 분류한다.

고려 조건은 예를 들어 각각의 비파괴 검사 유형, 용접사 식별 정보, 각각의 용접 두께, 분할된 각 선체 블록의 안전 중요도 등으로 다양하게 미리 지정될 수 있고, 각각의 고려 조건에 대해 검사 적용률이 미리 지정될 수 있다.

단계 540에서 샘플링 장치(100)는 각 고려 조건별로 미리 지정된 검사 적용률에 부합하도록 용접 부위들 중 일부를 검사 대상으로 선정한다.

샘플링 장치(100)는 각 고려 조건별 집합들을 부분 집합들로 간주하고, 각 고려 조건별 검사 적용률을 만족하도록 검사 대상을 각 부분 집합의 원소(즉, 용접 부위)에서 선택할 때, 상대적으로 많은 부분 집합들의 교집합에 해당하는 원소들을 우선하여 검사 대상으로 선정한다.

그러나 만일 적어도 2개의 부분 집합들의 교집합에 해당하는 원소들만으로는 해당 부분 집합에 상응하는 검사 적용률을 만족하지 못하는 경우에는, 샘플링 장치(100)는 해당 부분 집합의 차집합에 해당하는 원소를 적절한 수량만큼 검사 대상으로 추가 선정한다(도 2 참조).

전술한 방법에 의해, 샘플링 장치(100)는 다수의 용접 부위들에 대해 각 고려 조건별 검사 적용률을 만족하는 최소 수량의 검사 대상을 선정할 수 있다.

이어서, 단계 550에서, 샘플링 장치(100)는 검사자들이 이동할 수 있는 이동로를 고려하여 선정된 검사 대상 각각을 경유하는 최적 경로를 산출하여 지정된 검사자 단말(150)로 전송한다.

만일 복수의 검사자가 용접 부위에 대한 품질 검사를 실시하는 경우, 샘플링 장치(100)는 검사 대상이 분포된 공간을 복수의 구획으로 분할하여 각 구획에 상응하는 최적 경로를 각각 산출하여 제공할 수 있을 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 검사 대상 샘플링 방법 중 최적 검사 경로 갱신 과정을 나타낸 순서도이다.

도 6을 참조하면, 단계 610에서, 샘플링 장치(100)는 최적 검사 경로를 따라 진행하며 원시 검사 대상에 대한 용접 품질 검사를 실시한 검사자의 검사자 단말(150)로부터 검사 결과를 수신하고, 이에 상응하는 검사 작업 정보를 저장한다. 여기서, 검사자는 하나의 원시 검사 대상에 대한 검사를 완료할 때마다 검사 결과를 샘플링 장치(100)로 전송하도록 미리 지정될 수 있을 것이다.

단계 620에서, 샘플링 장치(100)는 수신된 검사 결과를 참조하여 용접 품질 검사된 원시 검사 대상이 불량 용접되었는지 여부를 판단한다.

만일 정상 용접되었다면 단계 610으로 다시 진행한다.

그러나 만일 불량 용접되었다면, 단계 630에서, 샘플링 장치(100)는 용접 부위들 중 불량 용접된 원시 검사 대상이 가진 고려 조건에 부합하는 고려 조건을 가지는 미선정 용접 부위를 검출한다.

단계 640에서, 샘플링 장치(100)는 미선정 용접 부위들 중 검사자 단말(150)로 이미 제공된 최적 검사 경로에 근접하여 위치된 미리 지정된 수량의 미선정 용접 부위를 추가 검사 대상으로 선정한다.

이 경우, 추가 검사 대상을 경유하도록 최적 검사 경로를 갱신하는 경우, 갱신된 최적 검사 경로의 길이가 최소화되도록 하는 미선정 용접 부위가 추가 검사 대상으로 선정될 수 있을 것이다.

또한 추가 검사 대상에 대한 용접 품질 검사를 위해 검사자가 최적 검사 경로를 역행하여 이동할 필요가 없도록 하기 위해, 검사자의 진행 방향을 고려하여 추가 검사 대상이 선정될 수도 있을 것이다(도 4 참조).

단계 650에서, 샘플링 장치(100)는 원시 검사 대상(도 4의 T)과 추가 검사 대상(도 4의 AT)를 경유하도록 최적 검사 경로를 갱신하고, 갱신된 최적 검사 경로를 상응하는 검사자 단말(150)로 전송한다. 여기서, 갱신된 최적 검사 경로는 불량 용접에 관한 검사 결과를 전송한 검사자 단말(150)로 전송될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 용접 검사 대상 샘플링 장치 및 방법은 다양한 조건별로 미리 지정된 검사 적용률을 고려하여 품질 검사가 필요한 최적의 용접 부위를 적절한 수량으로 신속하게 선정할 수 있고, 비파괴 검사자들에게 최적의 검사 경로를 안내함으로써 검사 효율을 향상시킬 수 있으며, 품질 검사를 통해 용접 불량인 용접 부위가 발견되면 최적 검사 경로를 고려하여 검사 대상을 추가 선정할 수 있는 특징이 있다.

상술한 용접 검사 대상 샘플링 방법은 디지털 처리 장치에 내장된 소프트웨어 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 당연하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 등을 포함한다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 용접 검사 대상 샘플링 장치
110 : 저장부 112 : 샘플링 및 경로 산출부
114 : 검사 관리부 116 : 통신부
150 : 검사자 단말

Claims (7)

1. 고려 조건과 고려 조건별 검사 적용률을 포함하는 검사 기준 정보, 용접 작업 정보, 용접 부위별 특성 정보가 저장된 저장부; 및
   상기 용접 작업 정보를 참조하여 작업된 용접 부위들을 인식하고, 상기 용접 부위별 특성 정보 및 상기 검사 기준 정보를 이용하여 작업된 용접 부위들 중 고려 조건별 검사 적용률을 만족하도록 복수의 원시 검사 대상을 선정하는 샘플링 및 경로 산출부를 포함하되,
   상기 샘플링 및 경로 산출부는 작업된 용접 부위들 중 고려 조건별 검사 적용율을 만족하는 검사 대상들을 최소한의 수로 선정하기 위하여, 상기 용접 부위별 특성 정보를 참조하여 복수의 용접 부위들을 고려 조건별 집합들로 각각 분류하고, 상대적으로 많은 고려 조건별 집합들의 교집합에 해당되는 용접 부위를 우선하여 원시 검사 대상으로 선정하며, 적어도 2개의 부분 집합들의 교집합에 해당되는 용접 부위만으로는 상응하는 고려 조건별 검사 적용률을 만족하지 못하는 경우에는 해당 고려 조건별 집합의 차집합에 해당하는 용접 부위 중 하나 이상을 원시 검사 대상으로 추가 선정하고,
   상기 샘플링 및 경로 산출부는 특정의 원시 검사 대상이 용접 불량인 것으로 판정되면, 용접 불량인 원시 검사 대상의 고려 조건에 부합되는 미선정 용접 부위들 중 미리 지정된 수량의 용접 부위를 추가 검사 대상으로 선정하는, 용접 검사 대상 샘플링 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 샘플링 및 경로 산출부는 상기 복수의 원시 검사 대상을 경유하는 최적 검사 경로를 산출하여 검사자 단말에 제공하되, 특정의 원시 검사 대상이 용접 불량인 것으로 판정되면, 상기 복수의 원시 검사 대상과 상기 미리 지정된 수량의 추가 검사 대상을 경유하도록 갱신된 최적 검사 경로를 산출하여 상기 검사자 단말에 제공하는 용접 검사 대상 샘플링 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 저장부에는 상기 복수의 원시 검사 대상에 상응하는 설계 자료가 더 저장되되,
   상기 샘플링 및 경로 산출부는 상기 설계 자료를 이용하여 용접 부위들의 위치 및 이동로가 표현되는 간략 모델을 생성하고, 상기 이동로와 선정된 원시 검사 대상들의 위치를 고려하여 상기 최적 검사 경로를 산출하는, 용접 검사 대상 샘플링 장치.
4. 제3항에 있어서,
   복수의 검사자 단말 각각에 개별적인 최적 검사 경로의 제공이 요구되는 경우, 상기 샘플링 및 경로 산출부는 상기 원시 검사 대상들이 분포된 공간을 복수의 구획으로 분할하여 각 구획에 상응하는 최적 검사 경로를 각각 산출하여 상응하는 검사자 단말에 제공하는, 용접 검사 대상 샘플링 장치.
5. 제2항에 있어서,
   상기 샘플링 및 경로 산출부는 용접 불량인 원시 검사 대상의 고려 조건에 부합되는 미선정 용접 부위들 중 갱신된 최적 검사 경로의 길이가 최소화되도록 하는 미리 지정된 수량의 용접 부위를 추가 검사 대상들로 선정하는, 용접 검사 대상 샘플링 장치.
6. 용접 검사 대상을 샘플링하기 위한 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 하여금 이하의 단계들을 수행하도록 하며, 상기 단계들은,
   미리 저장된 용접 작업 정보를 참조하여 인식된 용접 부위들을 미리 저장된 용접 부위별 특성 정보를 참조하여 고려 조건별 집합들로 각각 분류하는 단계 (a);
   고려 조건과 고려 조건별 검사 적용률을 포함하는 검사 기준 정보를 참조하여 각 고려 조건별 집합에서 고려 조건별 검사 적용률을 만족하도록 복수의 원시 검사 대상을 선정하는 단계 (b); 및
   특정의 원시 검사 대상이 용접 불량인 것으로 판정되면, 용접 불량인 원시 검사 대상의 고려 조건에 부합되는 미선정 용접 부위들 중 미리 지정된 수량의 용접 부위를 추가 검사 대상으로 선정하는 단계 (c)를 포함하고,
   작업된 용접 부위들 중 고려 조건별 검사 적용율을 만족하는 검사 대상들이 최소한의 수로 선정되도록 하기 위하여, 상기 단계 (b)에서, 상대적으로 많은 고려 조건별 집합들의 교집합에 해당되는 용접 부위가 우선하여 검사 대상으로 선정되고, 적어도 2개의 부분 집합들의 교집합에 해당되는 용접 부위만으로는 고려 조건별 집합에 상응하는 고려 조건별 검사 적용률이 만족되지 못하는 경우에는 해당 고려 조건별 집합의 차집합에 해당하는 용접 부위 중 하나 이상이 검사 대상으로 추가 선정되는, 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
7. 제6항에 있어서,
   상기 단계 (b)는, 미리 저장된 설계 자료를 이용하여 용접 부위들의 위치와 이동로가 표현되는 간략 모델을 생성하는 단계; 및
   상기 이동로와 상기 원시 검사 대상들의 위치를 이용하여 최적 검사 경로를 산출하는 단계를 더 포함하고,
   상기 단계 (c)는 상기 이동로, 상기 원시 검사 대상들의 위치 및 상기 추가 검사 대상들의 위치를 이용하여 갱신된 최적 검사 경로를 산출하는 단계를 포함하는, 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.

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