KR102287540B1 - 스폿 용접 시스템의 실시간 용접 품질측정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

실시간 용접 품질측정 시스템 및 용접 품질 측정 방법을 개시한다. 실시예에 따른 실시간 용접 품질 측정 시스템은 용접을 수행하는 로봇의 설치 위치, 작업 시간, 작업 공간, 작업 횟수, 작업 단계를 포함하는 용접수행세부정보를 용접 로봇들로부터 전달받아 저장하고, 정상적으로 완료된 용접 과정 각각의 세부정보 및 결과 이미지를 기준데이터로 구축하는 용접 품질관리 서버; 용접 단계별 결과 데이터 및 용접이 수행되는 공간 및 시간을 포함하는 용접 수행 세부정보를 용접 품질관리 서버로 전송하고, 용접 품질관리 서버로부터 단계별 품질측정 결과를 수신하여, 수신한 단계별 품질 측정 결과에 따라 용접 과정 진행 여부를 판단하는 용접로봇; 을 포함한다.

Description

스폿 용접 시스템의 실시간 용접 품질측정 장치 및 방법{REAL TIME WELDING QUALITY MEASUREMENT DEVICE AND METHOD OF SPOT WELDING SYSTEM}

실시간 용접 품질측정 장치 및 방법에 관한 것으로 구체적으로, 자동차 부품의 차체조립 스폿용접로봇 시스템과 스마트 공장 시스템에서의 실시간 용접 품질측정 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

스폿 용접(spot welding)은 금속판을 포개어 놓고 전극 끝을 금속판 아래 위에 대고 비교적 작은 부분에 전류 및 가압력을 집중시켜 국부적으로 가열하는 동시에 전극으로 압력을 가하여 행하는 저항 용접을 말한다. 스폿용접은 각종 부품 및 장치의 조립과정에서 필수적인 과정으로, 스폿용접의 품질관리와 완성도는 생산관리 및 제품의 생산률에 큰 영향을 끼친다.

스폿용접의 품질관리 및 모니터링을 위한 실시간 스폿용접평가를 수반하는 품질관리용 운영 소프트웨어 및 하드웨어시스템은 주로 자동차회사에서 자동차부품을 생산하는 스폿용접로봇시스템의 실시간 스폿용접품질관리에 사용된다. 예컨대, 용접 품질 측정 제품이 가장 많이 사용되는 곳은 자동차부품의 차체조립 스폿용접로봇시스템이며, 자동차차체는 약 3만여 점의 스폿용접으로 접합되어 있다. 자동차 차체는 스폿용접으로 조립하는 차체부품도 수백 개에 이르며, 수십 개의 회사에서 분업하여 스폿용접을 실시하고 있다. 이중에 한 점이라도 스폿용접에 불량이 발생하면 자동차생산에 많은 손실을 발생시킨다. 특히, 시트 고정용 너트 용접불량이 발생할 경우에는 차량 생산과정에 큰 차질을 발생시켜, 차량 생산 지연이 영업이익 손실로 이어지게 한다. 실제 2017년 로봇산업 통계(통계청)발표 자료에 의하면 국내 한 자동차회사 스폿용접불량으로 인해 약 5천억 원의 경제적 손실이 발생한 것으로 추산하였다.

이에 따라, 자동차를 조립하는 스폿용접관련업체의 수십만 스폿용접로봇 가운데 어느 로봇에서 용접불량이 발생하였을 경우 언제, 어느 회사의 어느 로봇에서, 어떤 용접조건으로, 어떻게 용접을 하였는지 불량원인에 대해 블랙박스 기능으로 아주 빠르고 손쉽게 파악하기 위해 스폿 용접 시스템을 실시간으로 모니터링 하여 용접 품질을 측정하는 장치 및 방법의 기술개발이 필요하다.

1. 등록특허공보 제10-1328710호(2013.11.01) 2. 등록특허공보 제10-1758900호(2017.07.11)

실시예에 따른 스폿 용접 시스템의 실시간 용접 품질측정 장치 및 방법은 자동차부품을 생산하는 공장에서 실시간 스폿용접로봇시스템의 용접결과가 자동으로 내장 메모리에 저장되며, 저장된 용접결과를 분석하고 블랙박스 기능을 수행한다. 또한, 실시예에 따른 스폿 용접 시스템의 실시간 용접 품질측정 장치 및 방법은 동시에 운영 소프트웨어를 통해 무선과 TCP/IP 통신으로 관련자들은 자료를 공유할 수 있도록 하고, PC와 접속하여 용접 과정과 결과에 대한 상태 판단 정보를 데이터베이스화 하여 스마트 공장의 플랫폼을 구축한다.

또한, 실시예에 따른 스폿 용접 시스템의 실시간 용접 품질측정 장치 및 방법은 자동차를 조립하는 스폿용접관련업체의 수십만 스폿용접로봇 가운데 용접불량이 발생한 스폿 용접 로봇을 파악하도록 한다. 예컨대, 실시예에서는 용접불량이 발생하였을 경우, 언제, 어느 회사의 어느 로봇에서, 어떤 용접조건으로, 어떻게 용접을 불량이 발생 하였는지 불량원인에 정확하게 파악할 수 있도록 하는 블랙박스 기능을 제공한다.

실시예에 따른 실시간 용접 품질측정 시스템은 용접을 수행하는 로봇의 설치 위치, 작업 시간, 작업 공간, 작업 횟수, 작업 단계를 포함하는 용접수행세부정보를 용접 로봇들로부터 전달받아 저장하고, 정상적으로 완료된 용접 과정 각각의 세부정보 및 결과 이미지를 기준데이터로 구축하는 용접 품질관리 서버; 용접 단계별 결과 데이터 및 용접이 수행되는 공간 및 시간을 포함하는 용접 수행 세부정보를 상기 용접 품질관리 서버로 전송하고, 용접 품질관리 서버로부터 단계별 품질측정 결과를 수신하여, 수신한 단계별 품질 측정 결과에 따라 용접 과정 진행 여부를 판단하는 용접로봇; 을 포함한다.

다른 실시예에 따른 실시간 용접 품질측정 시스템의 용접품질 측정 방법은

용접 품질관리 서버는 용접을 수행하는 로봇의 설치 위치, 작업 시간, 작업 공간, 작업 횟수, 작업 단계를 포함하는 용접수행세부정보를 용접 로봇들로부터 전달받아 누적 저장하고, 정상적으로 완료된 용접 과정 및 결과 정보를 기준데이터로 구축하는 제1단계; 용접로봇은 용접 단계별 결과 데이터 및 용접이 수행되는 공간 및 시간을 포함하는 용접 과정 정보를 용접 품질관리 서버로 전송하는 제2단계, 용접로봇은 용접 품질관리 서버로부터 단계별 품질측정 결과를 수신하여, 수신한 단계별 품질 측정 결과에 따라 용접 과정 진행 여부를 판단하는 제3단계; 를 포함한다.

이상에서와 같은 스폿 용접 시스템의 실시간 용접 품질측정 장치 및 방법은 4차 산업의 일환으로 스마트공장 플랫폼 구축에 필요한 용접품질데이터를 실시간으로 전송 받아 운영 소프트웨어로 평가하여 만약 용접품질에 문제가 발생하면 즉시 생산을 중단할 수 있도록 하여 스폿용접불량으로 인한 경제적 손실발생을 방지한다.

또한, 실시예에서는 용접품질데이터를 실시간으로 데이터베이스화하여 무선 및 TCP/IP 통신으로 관련자들에게 제공하므로 용접데이터를 공유하면서 품질관리를 할 수 있다.

또한, 실시예에서는 용접결과 데이터 관리 기능으로 용접할 때마다 용접결과 데이터를 SD메모리에 저장하고, 실시간 용접품질관리센터로 데이터를 전송하여 용접 품질관리를 위한 데이터를 누적 수집함으로써, 용접 품질 판정과 품질관리의 정확성을 지속적으로 향상 시킬 수 있도록 한다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 실시예에 따른 실시간 용접 품질측정 시스템 구성을 나타낸 도면
도 2는 실시예에 따른 품질관리서버의 데이터 처리블록을 나타낸 도면
도 3은 실시예에 따른 용접로봇의 데이터 처리 블록을 나타낸 도면
도 4는 실시예에 따른 스폿 용접 시스템의 품질관리 프로그램 구축 예
도 5는 실시예에 따른 스폿용접 로봇 시스템의 전류 데이터 분석 펌웨어의 예를 나타낸 도면
도 6은 실시예에 따른 무선 및 TCP/IP 통신 개발 회로를 나타낸 도면
도 7은 실시예에 따른 스팟용접 품질관리 시스템의 신호흐름도
도 8은 실시예에 따른 용접 품질 측정 과정을 나타낸 도면

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 실시예에 따른 실시간 용접 품질측정 시스템 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 실시간 용접 품질측정 시스템은 품질관리서버(100), 용접로봇(200) 및 용접로봇 관리서버(300)을 포함하여 구성될 수 있다.

품질관리서버(100)는 용접수행세부정보와 기준데이터를 구축한다. 실시예에서 용접수행 세부정보는 스팟 용접 등 용접을 수행하는 각 단계에서의 기기 상태 모니터링 정보이다. 실시예에서 용접수행 세부정보는 용접을 수행하는 용접로봇의 설치 위치, 작업 시간, 작업 공간, 작업 횟수, 작업 단계 등을 포함할 수 있다. 실시예에서 기준데이터는 용접과정이 정상적으로 수행된 경우 용접 결과와 기기에 대한 세부 정보로서, 품질관리 서버(100)에 미리 구축되어 용접 로봇의 실시간 용접 수행 품질평가의 기준 데이터로서 이용된다. 예컨대, 기준데이터는 용접전류 측정 오차와 용접온도 측정 오차를 포함하고, 측정 오차 데이터를 n회 이상 용접하여 측정 평균오차를 산출하고 산출된 측정 평균오차를 저장한다. 실시예에서는 기준데이터로 용접전류 측정 오차 및 용접 온도 측정 오차를 구축함으로써, 기 저장된 오차 데이터를 이용하여 용접로봇에서 모니터링 된 용접 수행 세부정보 중 전류와 온도와 같은 측정 데이터의 정상여부를 판단하도록 한다.

용접로봇(200)은 스팟용접 등 부품 조립 시 필요한 다양한 용접을 수행하는 장치로서, 실시예에서 용접로봇은 여러 공장에 복수대의 로봇이 구비되고, 복수대의 로봇과 품질관리서버(100)는 통신 연결된다. 실시예에서 용접로봇(200)은 용접 단계별 결과 데이터 및 용접이 수행되는 공간 및 시간을 포함하는 용접 과정 정보를 용접 품질관리 서버로 전송하고, 용접 품질관리 서버로부터 단계별 품질측정 결과를 수신하여, 수신한 단계별 품질 측정 결과에 따라 용접 과정 진행 여부를 판단한다. 실시예에 따른 용접로봇(200)은 블랙박스 기능을 하는 카메라 센서 및 용접 수행 세부정보를 수집하는 센서를 포함하여, 용접 과정에서 수집 가능한 온도, 전류, 입력전압 등의 수치데이터와 각 과정이 완료된 후의 영상 데이터를 생성하고 이를 용접 품질 판단에 이용할 수 있다.

용접로봇 관리서버(300)는 스마트 공장 등 특정 공간에 설치된 복수개의 용접 로봇을 용접 로봇이 설치된 영역에 따라 관리하는 공정 관리 서버로서, 용접로봇(200) 및 품질관리서버(100)와 통신하며, 용접로봇 또는 용접 수행 결과에 이상이 감지된 경우, 이상이 감지된 용접로봇의 운행을 정지 시킬 수 있다.

도 2는 실시예에 따른 품질관리서버의 데이터 처리블록을 나타낸 도면이다.

도 2는 실시예에 따른 품질관리서버(100)는 정보수집모듈(110), 판단모듈(130) 및 통신모듈(150)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.

정보수집모듈(110)은 공장에 설치된 용접로봇들로부터 용접수행 세부정보를 전달받아 누적 수집하고, 정상적으로 완료된 용접 과정 및 결과 정보를 포함하는 기준데이터를 업데이트한다. 또한, 실시예에서 정보수집모듈(110)은 용접로봇으로부터 접촉면의 전기저항, 발열상태, 온도, 압력을 포함하는 용접 과정 별 모니터링 데이터를 수신하여 수집한다.

판단모듈(130)은 기준데이터와 용접로봇으로부터 전송된 용접수행세부정보를 비교하여 용접로봇에서 수행된 용접과정을 평가한다. 예컨대, 판단모듈(130)은 용접로봇으로부터 수신한 용접 과정에서 측정된 용접전류와 용접온도를 기준데이터와 비교하고 기 저장된 용접전류 측정 오차 및 용접 온도 측정오차를 고려하여 용접로봇에서 모니터링 된 데이터의 정상여부를 파악한다.

또한, 판단모듈(130)은 수집된 용접 과정 별 모니터링 데이터와 기 저장된 기준데이터를 비교하여 비교 결과에 따라 용접 과정 별 품질 평가를 수행한다.

통신모듈(150)은 용접과정의 평가 결과를 용접과정을 전송한 용접로봇으로 전송하고, 용접로봇으로부터 용접수행세부정보를 지속적으로 수신한다.

실시예에서 판단모듈(130)은 모니터링 데이터와 기준데이터의 차이가 일정 수준 미만인 경우에만, 용접 로봇으로 단계 별 정상 완료 신호를 전송하고, 용접로봇은 단계 별 정상 완료 신호를 수신 한 이후, 완료된 용접 과정의 다음 단계를 수행한다. 또한, 판단모듈(130)은 모니터링 데이터와 기준데이터의 차이가 측정오차의 일정수준을 초과하는 경우, 모니터링 데이터와 기준데이터의 비교분석정보를 산출하고, 산출된 비교분석정보를 용접로봇 및 용접로봇 관리 서버로 전송한다.

실시예에서 판단모듈(130)은 용접과정을 구성하는 각 단계의 정상 완료 이미지를 기준데이터로 저장하고, 저장된 정상완료 이미지와 용접로봇에서 수신한 각 단계별 완료 이미지를 비교하여 비료 결과에 따라 용접 품질 평가 정보를 산출한다.

또한, 용접 품질관리 서버(100)는 용접로봇으로부터 수신한 각 단계별 완료 이미지에서 비교영역을 검출하여, 검출된 비교영역에 포함된 객체와 기준데이터의 정상완료 이미지에 포함된 객체의 일치율을 파악하여 용접 품질 평가 정보를 산출한다.

도 3은 실시예에 따른 용접로봇의 데이터 처리 블록을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 실시예에 따른 용접로봇은 통신부(210), 모니터링부(230) 및 작업진행 결정부(250)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부(210)는 실시예에 따른 실시간 용접 품질 측정 시스템에 포함된 품질 측정 서버 및 용접로봇 관리 서버 등과 용접 품질 측정을 위한 일련의 데이터를 송수신한다. 예컨대, 용접로봇에서는 로봇에 설치된 블랙박스 데이터, 실시간으로 모니터링 되는 용접 과정의 용접수행 세부 정보 등을 수집하여 서버로 전송하고, 서버로부터는 품질 측정 결과 및 다음과정 진입 여부 등을 수신하여 용접로봇이 제어 되도록 한다. 이를 위해 작업진행 결정부(250)은 품질 측정 서버로부터 일치율 산출 결과를 전달받아, 전달된 일치율이 일정 수치를 초과하면 용접과정의 용접로봇이 용접 과정의 다음 단계를 시작하도록 하고, 일정 수치 미만인 경우, 불량이 발생한 것으로 판단하도록 한다.

도 4는 실시예에 따른 스폿 용접 시스템의 품질관리 프로그램 구축 예를 나타낸 도면이다.

실시예에서는 자동차부품을 생산하는 스폿용접로봇시스템의 용접품질관리를 위해 생산 현장에서 실시간 전송하는 수 만대의 로봇용접결과 데이터를 운영 소프트웨어에 의해 비교, 분석, 연산하여 그 결과를 관련자들에게 실시간 정보 제공하여 업무에 참조하도록 한다. 아울러, 운영 소프트웨어 용접 데이터를 전송하기 위해 용접전류, 용접온도 등을 측정하는 센서와 전자제어 등 하드웨어를 개발하여 실시간 스폿용접품질평가를 수반하는 용접품질향상용 운영 소프트웨어 및 관리시스템을 제공한다.

도 4를 참조하면, 실시예에 따른 스폿용접로봇시스템의 용접품질관리 소프트웨어는 소프트웨어 분석, 설계 과정을 포함하는 모델링 및 소프트웨어 시스템의 구조와 서브시스템인 구성요소를 설계하고 구성요소들 간의 관계와 시스템 및 구성요소가 제공해야 할 기능 및 서비스 등을 설계한다. 이후, 연구시제품구현 및 용접분석관리에 대한 핵심적인 기능 및 서비스를 중심으로 소프트웨어 시스템을 코딩 및 테스트 과정을 통해 구현한다.

또한, 스폿용접로봇시스템의 용접품질관리 소프트웨어는 데이터 분석, 설계, 구현, 시험, 유효성 확인을 과정을 포함하는 서브시스템 개발 및 모델링에서 정의된 특정의 기능 및 서비스를 제공하는 SW 구성요소를 개발하고 용접관리시스템의 데이터베이스 분석, 판정, 출력기능이 수요자의 요구에 충족하는지 자체 시험하여 용접 품질관리를 위해 구축되는 기준데이터와 품질관리 결과에 대한 신뢰도를 상승시킨다. 아울러, 스폿용접로봇시스템의 용접품질관리 소프트웨어는 용접 품질관리 시스템 통합, 시험, 검증 과정을 통해, 각 용접품질관리부서의 서브시스템과 다른 용접품질관리부서 서브시스템이 함께 작동하여 시스템의 목적에 달성하는지를 확인한다.

도 5는 실시예에 따른 스폿용접 로봇 시스템의 전류 데이터 분석 펌웨어의 예를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 실시예에 따른 스폿용접 로봇 시스템의 전류 데이터 분석 펌웨어는 AC 또는 DC 인버터전류를 측정하기 위해 직접 계측하거나 코일(coil)을 이용해서 유도전류를 계측한다. 실시예에서는 약 500A 미만의 전류인 경우, 열거한 2가지 방법 모두를 사용할 수 있으나 최소 200 ~ 500ms 정도의 짧은 시간에 전류를 측정하기 위해서는 트로이달 코일 권선방법을 채택하여 전류를 측정한다. 실시예에서는 트로이달 코일 4단 적층 방식으로 권선을 수행한다. 트로이달 코일 형태는 원형모양이며, 두께는 약20mm, 길이는 약400mm의 밸트 형, 케이블길이 4m로 설계할 수 있다. 용접온도 센스는 기존의 시중제품을 활용하고 측정위치를 로봇의 스폿 건(전극)에 부착되는 구조로 개발될 수 있고, 온도 센서 신호 송수신은 RS485 통신으로 수행할 수 있다.

도 6은 실시예에 따른 무선 및 TCP/IP 통신 개발 회로를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 실시예에서는 용접 품질 측정 시스템에 포함된 통신 객체들의 무선통신거리 200m 이상 성능달성을 위해 433.4~473.0(Mhz) 대역의 FSK모뎀 통신방법적용 용접결과 DATA 송수신기술 구현한다. 실시예에 따른 용접 품질 측정 시스템의 무선 TCP/IP 통신 개발 회로는 중앙용접품질관리센터의 DATA공유 프로토콜 해석 및 TCP/IP통신 기술을 구현한다. 실시예에 따른 통신장치의 PCB사이즈는 150*150(mm)이하, 전원 DC12V, 4층 적층식 구조로 설계한다.

이하에서는 용접 품질 측정 방법에 대해서 차례로 설명한다. 실시예에 따른 용접 품질 측정 방법의 작용(기능)은 용접 품질 관리 서버 및 시스템상의 기능과 본질적으로 같은 것이므로 도 1 내지 도 6과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

도 7은 실시예에 따른 스팟용접 품질관리 시스템의 신호흐름도이다.

도 7을 참조하면, S10 단계에서 품질관리 서버(100)는 실시간 스폿 용접의 품질관리를 위한 기준데이터를 구축한다. S20 단계에서는 용접로봇(200)에서 용접 수행 세부정보를 수집한다. 예컨대, 용접 수행 세부정보에는 용접을 수행하는 로봇의 설치 위치, 작업 시간, 작업 공간, 작업 횟수, 작업 단계 등이 포함된다. S40 단계에서는 용접로봇(200)에서 용접품질관리 서버(100)로 단계별 용접수행 세부정보가 전달된다. S50 단계에서는 용접 품질관리서버(100)에서 기준데이터와 용접수행 세부정보를 비교하여 품질 측정 정보를 산출한다. S60 단계에서는 용접로봇(200)으로 품질 측정 정보를 전달하고, S70 단계에서는 품질측정 정보에 따라 용접 과정 진행여부를 판단한다.

도 8은 실시예에 따른 용접 품질 측정 과정을 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, S51 단계에서는 용접 로봇에서의 모니터링 데이터와 기준데이터를 비교한다. 예컨대, S51 단계에서는 용접의 각 과정에서 가열 온도, 단계 완료 후 용접 부위의 경도, 입력 전류, 전압, 전원 등을 측정하여 각 단계의 기준데이터와 비교한다.

S53 단계에서는 용접 과정 각각의 완료 단계를 촬영한 이미지에서 검출영역을 추출하여 기준데이터와 비교한다. S55 단계에서는 검출영역에 포함된 객체와 기준데이터의 검출영역에 포함된 객체의 이미지를 비교하여 일치율을 산출한다. 일치율이 산출되면, S60 단계로 진입하여 품질 측정 정보를 용접로봇(200)으로 전송한다.

이상에서와 같은 스폿 용접 시스템의 실시간 용접 품질측정 장치 및 방법은 4차 산업의 일환으로 스마트공장 플랫폼 구축에 필요한 용접품질데이터를 실시간으로 전송 받아 운영 소프트웨어로 평가하여 만약 용접품질에 문제가 발생하면 즉시 생산을 중단할 수 있도록 하여 스폿용접불량으로 인한 경제적 손실발생을 방지한다. 또한, 실시예에서는 용접품질데이터를 실시간으로 데이터베이스화하여 무선 및 TCP/IP 통신으로 관련자들에게 제공하므로 용접데이터를 공유하면서 품질관리를 할 수 있다. 또한, 실시예에서는 용접결과 데이터 관리 기능으로 용접할 때마다 용접결과 데이터를 SD메모리에 저장하고, 실시간 용접품질관리센터로 데이터를 전송하여 용접 품질관리를 위한 데이터를 누적 수집함으로써, 용접 품질 판정과 품질관리의 정확성을 지속적으로 향상 시킬 수 있도록 한다.

개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

Claims (10)

1. 실시간 용접 품질측정 시스템에 있어서,
   용접을 수행하는 로봇의 설치 위치, 작업 시간, 작업 공간, 작업 횟수, 작업 단계를 포함하는 용접수행세부정보를 용접 로봇들로부터 전달받아 저장하고, 정상적으로 완료된 용접 과정 각각의 세부정보 및 결과 이미지를 기준데이터로 구축하는 용접 품질관리 서버;
   용접 단계별 결과 데이터 및 용접이 수행되는 공간 및 시간을 포함하는 용접 수행 세부정보를 상기 용접 품질관리 서버로 전송하고, 상기 용접 품질관리 서버로부터 단계별 품질측정 결과를 수신하여, 상기 수신한 단계별 품질 측정 결과에 따라 용접 과정 진행 여부를 판단하는 용접로봇; 을 포함하고,
   상기 용접품질관리 서버;는
   공장에 설치된 용접로봇들로부터 용접수행 세부정보를 전달받아 정보를 누적하고, 정상적으로 완료된 용접 과정 및 결과 정보를 포함하는 기준데이터를 업데이트하는 정보수집모듈;
   상기 기준데이터와 상기 용접로봇으로부터 전송된 용접수행세부정보를 비교하여 상기 용접로봇에서 수행된 용접과정을 평가하는 판단모듈; 및
   상기 용접과정의 평가 결과를 용접과정을 전송한 용접로봇으로 전송하고, 상기 용접로봇으로부터 용접수행세부정보를 지속적으로 수신하는 통신모듈; 을 포함하고,
   상기 정보수집모듈;은
   상기 용접로봇으로부터 접촉면의 전기저항, 발열상태, 온도, 압력을 포함하는 용접 과정 별 모니터링 데이터를 수신하여 수집하고,
   상기 판단모듈;은
   상기 수집된 용접 과정 별 모니터링 데이터와 기 저장된 기준데이터를 비교하여 비교 결과에 따라 용접 과정 별 품질 평가를 수행하고,
   상기 모니터링 데이터와 기준데이터의 차이가 일정수준을 초과하는 경우, 상기 모니터링 데이터와 기준데이터의 비교분석정보를 산출하고, 산출된 비교분석정보를 상기 용접로봇 및 용접로봇 관리 서버로 전송하고, 상기 모니터링 데이터와 기준데이터의 차이가 일정 수준 미만인 경우에만, 상기 용접 로봇으로 단계 별 정상 완료 신호를 전송하고,
   상기 용접로봇은 단계 별 정상 완료 신호를 수신 한 이후, 용접의 다음 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 용접품질 측정시스템.
   
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6. 제 1항에 있어서, 상기 용접 품질관리 서버;는
   용접과정을 구성하는 각 단계의 정상 완료 이미지를 기준데이터로 저장하고, 상기 저장된 정상완료 이미지와 용접로봇에서 수신한 각 단계별 완료 이미지를 비교하여 비료 결과에 따라 용접 품질 평가 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 용접품질 측정시스템.
   
7. 제 6항에 있어서, 상기 용접 품질관리 서버;는
   용접로봇으로부터 수신한 각 단계별 완료 이미지에서 비교영역을 검출하여, 검출된 비교영역에 포함된 객체와 기준데이터의 정상완료 이미지에 포함된 객체의 일치율을 파악하여 용접 품질 평가 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 용접품질 측정시스템.
   
   
   
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