KR102302446B1 - Welding torch control system and method through welding variable monitoring - Google Patents

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KR102302446B1 KR1020200170103A KR20200170103A KR102302446B1 KR 102302446 B1 KR102302446 B1 KR 102302446B1 KR 1020200170103 A KR1020200170103 A KR 1020200170103A KR 20200170103 A KR20200170103 A KR 20200170103A KR 102302446 B1 KR102302446 B1 KR 102302446B1
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Abstract

The present invention relates to a welding torch control system and a control method through monitoring of welding parameters. The welding torch control system through monitoring of welding parameters comprises: a sensing module for detecting welding state information including at least one of a welding current, a welding voltage, and a wire supply speed during welding in an arc welding device; a monitoring module that receives and analyzes the welding state information detected by the sensing module, and generates torch motion control information for controlling the vertical motion of a welding torch of the arc welding device; and a torch motion control module for controlling the vertical motion of the welding torch in real time according to the torch motion control information of the monitoring module, thereby capable of improving welding quality by precisely controlling the position of the welding torch.

Description

용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템 및 제어방법{Welding torch control system and method through welding variable monitoring}Welding torch control system and method through welding variable monitoring

본 발명은 용접토치 제어시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접 변수인 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나 이상의 변수 데이터를 수집하여 이를 바탕으로 용접토치 위치를 제어할 수 있도록 하는 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템 및 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a welding torch control system and method, and more particularly, to collect at least one or more variable data of welding current, welding voltage, and wire supply speed, which are welding variables, so that the position of the welding torch can be controlled based on this data. It relates to a welding torch control system and control method through welding variable monitoring.

일반적으로, 아크 용접시스템은, 탄소전극을 사용하는 탄소 아크용접 방식과 금속전극을 사용하는 금속 아크용접 방식 두 종류가 이용되며, 탄소 아크용접 방식의 경우 모재와 탄소전극 사이에 아크를 발생시켜 용접봉을 녹여 용접이 이루어지는 방식이고, 금속 아크용접 방식은 모재와 같은 종류의 금속으로 만든 와이어 사이에 아크를 발생시켜 와이어 그 자체를 녹여서 접합 부분을 채워 모재를 접합하도록 구성된다.In general, the arc welding system uses two types: a carbon arc welding method using a carbon electrode and a metal arc welding method using a metal electrode. The welding is made by melting the metal arc, and the metal arc welding method generates an arc between wires made of the same type of metal as the base material, melts the wire itself, and fills the joint to join the base material.

상기와 같은 아크 용접시스템에서는 용접 품질을 결정하는 주요 용접 변수로는 용접이 이루어지기 위한 용접전류, 용접전압, 와이어나 용접봉의 송급속도 등이 있다.In the arc welding system as described above, the main welding parameters that determine the welding quality include a welding current for welding, a welding voltage, a supply speed of a wire or a welding rod, and the like.

한편 용접 종래의 아크 용접시스템에서는, 한국등록특허 제10-0876517호와 같이, 용접 품질 향상을 위하여, 용접토치부분에 변위센서 등의 센서가 구비되어, 해당 센서에서 감지되는 정보에 따라 토치 위치를 제어할 수 있도록 한 기술들이 일부 개발되고 있으나, 용접토치부분에 센서가 구비되어 센서에서 감지되는 정보에 노이즈가 발생되어 용접토치의 제거가 효과적으로 이루어지지 못하는 문제점이 있다.On the other hand, in the conventional arc welding system for welding, as in Korean Patent Registration No. 10-0876517, a sensor such as a displacement sensor is provided in the welding torch part to improve welding quality, and the position of the torch is determined according to the information detected by the sensor. Although some technologies have been developed to enable the control, there is a problem in that the welding torch is not effectively removed because a sensor is provided in the welding torch portion and noise is generated in the information sensed by the sensor.

특허출원 제10-2004-0082413호Patent Application No. 10-2004-0082413

본 발명은 전술한 바와 같이, 용접 변수인 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나 이상의 변수 데이터를 수집하여 이를 바탕으로 용접토치 위치를 정밀하게 제어하여, 용접품질을 개선할 수 있도록 하는 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템 및 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.As described above, the present invention collects at least one or more variable data of welding current, welding voltage, and wire supply speed, which are welding variables, and precisely controls the position of the welding torch based on this data to improve welding quality. An object of the present invention is to provide a welding torch control system and control method through variable monitoring.

본 발명에 따른 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템은, 아크 용접 장치에서 용접 시 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나를 포함하는 용접상태정보를 감지하는 센싱모듈, 상기 센싱모듈에서 감지되는 상기 용접상태정보를 전달받아 분석하여, 상기 아크 용접 장치의 용접토치의 상하 모션을 제어하는 토치 모션 제어정보를 생성하는 모니터링 모듈 및 상기 모니터링 모듈의 상기 토치 모션 제어정보에 따라 상기 용접토치의 상하 모션을 실시간으로 제어하는 토치 모션 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.A welding torch control system through welding variable monitoring according to the present invention is a sensing module for detecting welding state information including at least one of a welding current, a welding voltage, and a wire supply speed during welding in an arc welding apparatus, the sensing module detects A monitoring module that receives and analyzes the welding state information to be transmitted and generates torch motion control information for controlling the vertical motion of the welding torch of the arc welding apparatus and the vertical movement of the welding torch according to the torch motion control information of the monitoring module It characterized in that it comprises a torch motion control module for controlling the motion in real time.

또한, 상기 모니터링 모듈은, 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나 이상에 대한 기준설정값을 포함하는 제어설정정보를 관리자로부터 입력받을 수 있도록 구성되는 제어설정 입력부와, 상기 제어설정 입력부에 의해 입력되는 상기 제어설정정보를 저장하는 제어설정 저장부와, 전달받은 상기 용접상태정보와 상기 제어설정 저장부에 저장된 상기 제어설정정보의 각 항목별 기준설정값을 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 용접토치의 상하 이동방향 및 상하 이동거리를 산출하여 이를 포함하는 상기 토치 모션 제어정보를 생성하는 토치 모션 모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the monitoring module includes a control setting input unit configured to receive control setting information including a reference setting value for at least one of welding current, welding voltage, and wire supply speed from a manager, and the control setting input unit a control setting storage unit for storing the control setting information input by and a torch motion monitoring unit for calculating the vertical movement direction and vertical movement distance of the welding torch and generating the torch motion control information including the same.

또한, 상기 모니터링 모듈은, 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나 이상에 대한 정상범위를 포함하는 제어설정정보를 관리자로부터 입력받을 수 있도록 구성되는 제어설정 입력부와, 상기 제어설정 입력부에 의해 입력되는 상기 제어설정정보를 저장하는 제어설정 저장부와, 전달받은 상기 용접상태정보와 상기 제어설정 저장부에 저장된 상기 제어설정정보의 각 항목별 정상범위를 비교하여, 비교 결과에 따라 전달받은 상기 용접상태정보 중 적어도 하나 이상이 상기 정상범위를 벗어난 것으로 확인되는 경우 알람을 생성하는 알람 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the monitoring module includes a control setting input unit configured to receive control setting information including a normal range for at least one of welding current, welding voltage and wire supply speed from a manager, and by the control setting input unit A control setting storage unit for storing the input control setting information, and comparing the received welding state information with the normal range for each item of the control setting information stored in the control setting storage unit, and receiving the received welding state information according to the comparison result and an alarm generating unit that generates an alarm when at least one of the welding state information is determined to be out of the normal range.

또한, 상기 센싱모듈은 용접 시 상기 용접전류를 감지하는 용접전류 감지부와, 용접 시 와이어를 공급하는 와이어 공급모듈의 엔코더의 회전속도를 감지하여 상기 와이어 송급속도를 감지하는 와이어 송급속도 감지부를 포함하고, 상기 모니터링 모듈은 상기 용접전류 감지부에서 감지되는 상기 용접전류 값과 상기 와이어 송급속도 감지부에서 감지되는 상기 와이어 송급속도 값을 바탕으로, 기설정된 시간구간별 상기 용접전류 값의 변화크기와 상기 와이어 송급속도 값의 변화크기를 비교하여, 상기 용접전류 값과 상기 와이어 송급속도의 변화크기가 상이한 경우 와이어 공급에 문제가 발생된 것으로 분석하여, 와이어 공급 이상에 대한 알람을 생성하는 와이어 공급 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensing module includes a welding current sensing unit for sensing the welding current during welding, and a wire supply speed sensing unit for sensing the wire supply speed by sensing the rotational speed of an encoder of the wire supply module that supplies the wire during welding And, the monitoring module is based on the welding current value detected by the welding current sensing unit and the wire supply rate value detected by the wire supply speed sensing unit, the size of the change in the welding current value for each preset time period and By comparing the magnitude of change in the wire supply speed value, when the welding current value and the change magnitude of the wire supply speed are different, it is analyzed that a problem has occurred in the wire supply, and wire supply monitoring to generate an alarm for wire supply abnormality It is characterized in that it further includes wealth.

또한, 상기 모니터링 모듈은 상기 센싱모듈로부터 전달받은 상기 용접상태정보가 저장되는 센싱정보 저장부와, 상기 센싱정보 저장부에 저장되는 상기 용접상태정보를 가공하여 제공하는 데이터 가공부를 더 포함하고, 상기 데이터 가공부는 웹브라우징 방식으로 구현되는 사용자인터페이스 프로그램을 포함하여, 관리자에게 인터넷 접속이 가능한 컴퓨터 또는 휴대단말기기를 통해 실시간으로 상기 용접상태정보에 대한 가공된 정보를 사용자인터페이스 프로그램을 통해 대시보드 형태로 제공 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the monitoring module further comprises a sensing information storage unit for storing the welding state information received from the sensing module, and a data processing unit for processing and providing the welding state information stored in the sensing information storage unit, the The data processing unit, including a user interface program implemented in a web browsing method, provides the administrator with the processed information on the welding state information in real time through a computer or mobile terminal capable of Internet access in the form of a dashboard through the user interface program. It is characterized in that it is configured to be possible.

한편, 본 발명에 따른 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어방법은, 아크 용접 장치에서 용접 시 센싱모듈에 의해 용접 작업에 영향을 미치는 변수인 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 용접상태정보를 감지하는 (a)단계, 모니터링 모듈에서 감지된 상기 용접상태정보를 전달받아 분석하여, 상기 아크 용접 장치의 용접토치의 상하 모션을 제어하는 토치모션 제어정보를 생성하는 (b)단계 및 상기 모니터링 모듈에서 생성되는 상기 토치모션 제어정보에 따라 토치 모션 제어모듈에 이해 용접토치의 상하 모션을 제어하는 (c)단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the welding torch control method through welding variable monitoring according to the present invention includes at least one of welding current, welding voltage, and wire supply speed, which are variables that affect welding work by a sensing module during welding in an arc welding device Step (a) of detecting the welding state information that is, (b) of receiving and analyzing the welding state information detected by the monitoring module to generate torch motion control information for controlling the vertical motion of the welding torch of the arc welding apparatus (b) and (c) controlling the vertical motion of the welding torch to a torch motion control module according to the torch motion control information generated by the step and the monitoring module.

이와 함께, 상기 (b)단계는 상기 (a)단계에서 감지된 상기 용접상태정보에 포함된 상기 용접전류 및 상기 용접전압을 바탕으로 용접전력 데이터를 산출하는 데이터 가공단계 및 상기 데이터 가공단계를 통해 산출 가능한 상기 용접전력 데이터의 전력 범위에 연동되게 상기 용접토치의 상하 모션 범위를 맵핑하여 상기 토치모션 제어정보를 생성하는 맵 데이터 구축단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (b) includes a data processing step of calculating welding power data based on the welding current and the welding voltage included in the welding state information detected in step (a) and the data processing step. and a map data construction step of generating the torch motion control information by mapping the vertical motion range of the welding torch so as to be linked to the calculated power range of the welding power data.

본 발명에 따른 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템 및 제어방법은, 용접 변수인 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나 이상의 변수 데이터를 수집하여 이를 바탕으로 용접토치 위치를 정밀하게 제어하여, 용접품질을 개선할 수 있는 효과가 있다.The welding torch control system and control method through welding variable monitoring according to the present invention collects at least one variable data of welding current, welding voltage, and wire supply speed, which are welding variables, and precisely controls the position of the welding torch based on this data. , it has the effect of improving the welding quality.

또한, 본 발명에 따른 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템 및 제어방법은, 용접 변수인 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나 이상의 변수 데이터를 수집하여, 이를 바탕으로 변수 데이터가 소정 정상범위를 벗어나는 경우 문제발생을 감지하여 알람을 생성하여 관리자에게 신속하게 알릴 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, the welding torch control system and control method through welding variable monitoring according to the present invention collects at least one variable data of welding current, welding voltage, and wire supply speed, which are welding variables, and based on this, the variable data is set to a predetermined normal value. If it is out of range, it has the effect of detecting the occurrence of a problem and generating an alarm to notify the manager quickly.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어방법을 나타내는 순서도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a welding torch control system through welding variable monitoring according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a welding torch control method through welding variable monitoring according to an embodiment of the present invention.

이상과 같은 본 발명에 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Specific details including the problems to be solved in the present invention as described above, the means for solving the problems, and the effects of the invention are included in the embodiments and drawings to be described below. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함” 또는 “구비”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미한다.In addition, when a certain part "includes" or "includes" a certain component throughout the specification, it does not exclude other components unless otherwise stated, but may further include or include other components. means that

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, it should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components are given the same reference numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어방법을 나타내는 순서도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a welding torch control system through welding variable monitoring according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a welding torch control method through welding variable monitoring according to an embodiment of the present invention It is a flowchart.

도 1 및 도 2을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템은, 크게 센싱모듈(100), 모니터링 모듈(200) 및 토치 모션 제어모듈(300)을 포함하고, 본 발명의 실시예에 따른 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어방법은, 아크 용접 장치에서 용접 시 센싱모듈(100)에 의해 용접 작업에 영향을 미치는 변수인 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 용접상태정보를 감지하는 (a)단계와, 모니터링 모듈(200)에서 감지된 상기 용접상태정보를 전달받아 분석하여, 상기 아크 용접 장치의 용접토치(400)의 상하 모션을 제어하는 토치모션 제어정보를 생성하는 (b)단계 및 상기 모니터링 모듈(200)에서 생성되는 상기 토치모션 제어정보에 따라 토치 모션 제어모듈(300)에 이해 용접토치(400)의 상하 모션을 제어하는 (c)단계를 포함한다.1 and 2 , the welding torch control system through welding variable monitoring according to an embodiment of the present invention largely includes a sensing module 100 , a monitoring module 200 and a torch motion control module 300 , and , The welding torch control method through welding variable monitoring according to an embodiment of the present invention is a welding current, a welding voltage, and a wire supply speed, which are variables affecting a welding operation by the sensing module 100 during welding in an arc welding apparatus. Step (a) of detecting welding status information including at least one or more, and receiving and analyzing the welding status information detected by the monitoring module 200, the vertical motion of the welding torch 400 of the arc welding device (b) of generating the torch motion control information to control and controlling the vertical motion of the welding torch 400 by the torch motion control module 300 according to the torch motion control information generated by the monitoring module 200 (c) step.

한편, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템의 각 구성을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.Meanwhile, with reference to FIG. 1 , each configuration of the welding torch control system through welding variable monitoring according to an embodiment of the present invention will be described in more detail as follows.

우선, 센싱모듈(100)은, 아크 용접 장치에서 용접 변수를 모니터링을 통한 용접 변수에 대한 정보를 수집하기 위한 것으로, 용접 시 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나를 포함하는 용접상태정보를 감지하도록 구성된다.First, the sensing module 100 is for collecting information on welding parameters through monitoring welding parameters in the arc welding device, and welding state information including at least one of welding current, welding voltage, and wire supply speed during welding. is configured to detect

보다 상세하게는 센싱모듈(100)은, 일례로, 용접 시 상기 용접전류를 감지하는 전류센서를 포함하는 용접전류 감지부(110)와, 용접 시 와이어를 공급하는 와이어 공급모듈의 엔코더의 회전속도를 감지하여 상기 와이어 송급속도를 감지하는 와이어 송급속도 감지부(120)와, 용접 시 상기 용접전류를 감지하는 전압센서를 포함하는 용접전압 감지부(130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이로 인해 후술할 모니터링 모듈(200)에서는 용접전류 감지부(110), 와이어 송급속도 감지부(120), 용접전압 감지부(130) 중 어느 하나의 값을 바탕으로 용접상태를 분석하여 용접토치(400) 모션을 제어하거나, 용접전류 감지부(110), 와이어 송급속도 감지부(120), 용접전압 감지부(130)에서 감지되는 값 중 둘 이상의 값을 이용하여 용접상태를 분석하여 용접토치(400) 모션을 제어하도록 구성될 수 있으며, 일례로, 용접전류 감지부(110)에서 감지되는 용접전류와 용접전압 감지부(130)에서 감지되는 용접전압을 이용하여 용접전력을 산출하여, 이를 이용하여 용접토치(400) 모션 제어가 이루어지도록 구성될 수 있다.In more detail, the sensing module 100 includes, for example, a welding current sensing unit 110 including a current sensor for sensing the welding current during welding, and a rotation speed of an encoder of a wire supply module for supplying a wire during welding. It may be configured to include a wire supply speed detection unit 120 for detecting the wire supply speed by detecting and a welding voltage detection unit 130 including a voltage sensor for detecting the welding current during welding, thereby In the monitoring module 200 to be described later, the welding state is analyzed based on any one of the welding current detection unit 110, the wire supply speed detection unit 120, and the welding voltage detection unit 130 to analyze the welding torch 400. The welding torch 400 by controlling the motion or analyzing the welding state using two or more values among the values detected by the welding current sensing unit 110, the wire supply speed sensing unit 120, and the welding voltage sensing unit 130. It may be configured to control the motion, for example, by calculating welding power using the welding current detected by the welding current sensing unit 110 and the welding voltage detected by the welding voltage sensing unit 130, and welding using this Torch 400 may be configured to achieve motion control.

또한, 센싱모듈(100)은, 용접상태정보를 감지하는 각 감지부에서 감지된 정보를 전달받아, 디지털정보로 변환하는 ADC모듈이나, 아날로그 및 디지털 데이터로 변환하는 DAQ모듈을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the sensing module 100 may be configured to include an ADC module that receives information sensed from each sensing unit that detects welding state information and converts it into digital information, or a DAQ module that converts it into analog and digital data. have.

다음으로, 모니터링 모듈(200)은, 상기 센싱모듈(100)에서 감지되는 상기 용접상태정보를 전달받아 분석하여, 상기 아크 용접 장치의 용접토치(400)의 상하 모션을 제어하는 토치 모션 제어정보를 생성한다.Next, the monitoring module 200 receives and analyzes the welding state information detected by the sensing module 100, and torch motion control information for controlling the vertical motion of the welding torch 400 of the arc welding apparatus. create

제어설정 입력부는, 용접토치(400) 모션 제어와 아크 용접 장치에서 발생되는 문제에 대한 알람 발생을 위한 제어설정정보를 관리자로부터 입력받을 수 있도록 구성된다. 이때, 제어설정정보는, 용접전류, 용접전압, 와이어 송급속도 및 용접전력 중 적어도 하나 이상에 대한 기준설정값과, 용접전류, 용접전압, 와이어 송급속도 및 용접전력 중 적어도 하나 이상에 대한 정상범위를 포함할 수 있다. The control setting input unit is configured to receive control setting information for generating an alarm for a problem occurring in the welding torch 400 motion control and arc welding apparatus from an administrator. In this case, the control setting information includes a reference set value for at least one of welding current, welding voltage, wire supply speed and welding power, and a normal range for at least one of welding current, welding voltage, wire supply speed and welding power. may include.

제어설정 저장부는, 관리자로부터 제어설정 입력부는 통해 입력되는 제어설정정보가 저장된다.The control setting storage unit stores control setting information input from the manager through the control setting input unit.

토치 모션 모니터링부는, 용접 변수를 모니터링하여 이를 바탕으로 토치 모션을 제어하기 위한 것으로, 일례로, 상기 센싱모듈(100)로부터 전달받은 상기 용접상태정보와 상기 제어설정 저장부에 저장된 상기 제어설정정보의 각 항목별 기준설정값을 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 용접토치(400)의 상하 이동방향 및 상하 이동거리를 산출하여 이를 포함하는 상기 토치 모션 제어정보를 생성하도록 구성되어, 생성된 토치 모션 제어정보는 토치 모션 제어모듈(300)로 전달되어, 토치 모션 제어모듈(300)에 의해 용접토치(400)의 상하 모션을 제어할 수 있게 된다.The torch motion monitoring unit is for monitoring welding variables and controlling the torch motion based on this, for example, the welding state information received from the sensing module 100 and the control setting information stored in the control setting storage unit. The torch motion control generated by comparing the reference set values for each item, calculating the vertical movement direction and the vertical movement distance of the welding torch 400 according to the comparison result, and generating the torch motion control information including the same The information is transmitted to the torch motion control module 300 , so that the vertical motion of the welding torch 400 can be controlled by the torch motion control module 300 .

알람 생성부는 상기 센싱모듈(100)로부터 전달받은 상기 용접상태정보와 상기 제어설정 저장부에 저장된 상기 제어설정정보의 각 항목별 정상범위를 비교하여, 비교 결과에 따라 전달받은 상기 용접상태정보 중 적어도 하나 이상이 상기 정상범위를 벗어난 것으로 확인되는 경우 알람을 생성하도록 구성되며, 알람 생성부에서 생성되는 알람은, 소리, 빛, 이미지, 영상 등을 포함하여, 경광등, 스피커, 디스플레이, 휴대단말기기, 모니터 등 각종 디스플레이 장치와 같은 출력수단에 의해 출력되어, 관리자에게 제공될 수 있게 된다.The alarm generating unit compares the normal range for each item of the welding status information received from the sensing module 100 and the control setting information stored in the control setting storage unit, and at least among the welding status information transmitted according to the comparison result. It is configured to generate an alarm when it is confirmed that one or more is outside the normal range, and the alarm generated by the alarm generating unit includes a sound, light, image, video, etc., a warning light, a speaker, a display, a portable terminal device, It is outputted by an output means such as various display devices such as a monitor, and can be provided to an administrator.

와이어 공급 모니터링부는, 와이어의 공급 상태에 대한 문제 발생여부를 모니터링 하기 위한 것으로, 와이어 공급 모니터링부는, 상기 센싱모듈(100)이 용접 시 상기 용접전류를 감지하는 용접전류 감지부(110)와, 용접 시 와이어를 공급하는 와이어 공급모듈의 엔코더의 회전속도를 감지하여 상기 와이어 송급속도를 감지하는 와이어 송급속도 감지부(120)를 포함하는 경우에, 상기 용접전류 감지부(110)에서 감지되는 상기 용접전류 값과 상기 와이어 송급속도 감지부(120)에서 감지되는 상기 와이어 송급속도 값을 바탕으로, 기설정된 시간구간별 상기 용접전류 값의 변화크기와 상기 와이어 송급속도 값의 변화크기를 비교하여, 상기 용접전류 값과 상기 와이어 송급속도의 변화크기가 상이한 경우 와이어 공급에 문제가 발생된 것으로 분석하여, 와이어 공급 이상에 대한 알람을 생성하여 출력수단에 의해 출력될 수 있도록 구성된다. 이로 인해, 특히 정압 아크 용접 장치에서는, 와이어 송급속도 감지부(120)에서 엔코더 회전속도 값은 변화가 있으나, 용접전류 감지부(110)는 용접전류 값의 변화가 발생되지 않는 경우에는 와이어가 슬립 되거나 와이어의 공급이 중단된 상황을 감지할 수 있게 되어, 관리자가 와이어 공급에 문제가 발생되었음을 신속하게 파악할 수 있도록 하는 효과가 있게 된다. The wire supply monitoring unit is for monitoring whether a problem occurs with respect to the supply state of the wire, and the wire supply monitoring unit includes a welding current sensing unit 110 that detects the welding current when the sensing module 100 is welding, and welding. The welding detected by the welding current detection unit 110 when it includes a wire supply speed detection unit 120 for detecting the wire supply speed by sensing the rotation speed of the encoder of the wire supply module for supplying the wire. Based on the current value and the wire supply speed value detected by the wire supply speed detection unit 120, by comparing the magnitude of change in the welding current value for each preset time interval and the magnitude of change in the wire supply speed value, the When the welding current value and the magnitude of change in the wire supply speed are different, it is analyzed that a problem has occurred in the wire supply, and an alarm for wire supply abnormality is generated and configured to be output by the output means. For this reason, especially in the static pressure arc welding apparatus, the encoder rotation speed value in the wire supply speed detection unit 120 changes, but the welding current detection unit 110 causes the wire to slip when the change in the welding current value does not occur. It is possible to detect a situation in which the supply of wires is interrupted or it is possible to detect a situation in which the supply of wires is interrupted, so that the administrator can quickly identify that a problem has occurred in the supply of wires.

다음으로, 토치 모션 제어 모듈은, 상기 모니터링 모듈(200)의 상기 토치 모션 제어정보에 따라 상기 용접토치(400)의 상하 모션을 실시간으로 제어한다.Next, the torch motion control module controls the vertical motion of the welding torch 400 in real time according to the torch motion control information of the monitoring module 200 .

이때, 아크 용접 장치의 용접토치(400)는, 토치몸체와, 상하 이동 가능하게 상기 토치몸체와 결합되는 접촉팁을 포함하고, 토치 모션 제어 모듈은 상기 접촉팁과 연결되어 상기 접촉팁을 상하로 이동하기 위한 구동력을 제공하는 서보모터를 포함하여, 서보모터에 의해 접촉팁이 모니터링 모듈(200)로부터 전달받은 토치 모션 제어정보에 의해 접촉팁이 상하로 미세하게 실시간으로 조절됨에 따라 모재의 표면과 접촉팁의 단부의 거리(D, 아크 길이)가 소정 크기로 유지될 수 있도록 하여, 용접된 비드의 면적 및 높이가 소정 범위 이내에서 벗어나지 않게 됨에 따라 용접품질이 현저히 향상될 수 있게 된다.At this time, the welding torch 400 of the arc welding apparatus includes a torch body and a contact tip coupled to the torch body to be movable up and down, and the torch motion control module is connected to the contact tip to move the contact tip up and down. Including a servo motor that provides a driving force for movement, the contact tip is finely adjusted up and down in real time by the torch motion control information transmitted from the monitoring module 200 by the servo motor. By allowing the distance (D, arc length) of the end of the contact tip to be maintained at a predetermined size, the welding quality can be significantly improved as the area and height of the welded bead do not deviate within a predetermined range.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 용접 변수 모니터링을 통합 용접토치(400) 제어시스템은, 상기 모니터링 모듈(200)이, 상기 센싱모듈(100)로부터 전달받은 상기 용접상태정보가 저장되는 센싱정보 저장부와, 상기 센싱정보 저장부에 저장되는 상기 용접상태정보를 가공하여 제공하는 데이터 가공부를 더 포함할 수 있다.On the other hand, in the welding torch 400 control system integrating welding variable monitoring according to an embodiment of the present invention, the monitoring module 200 stores the sensing information in which the welding state information received from the sensing module 100 is stored. and a data processing unit for processing and providing the welding state information stored in the sensing information storage unit.

이때, 상기 데이터 가공부는, 웹브라우징 방식으로 구현되는 사용자인터페이스 프로그램을 포함하여, 관리자에게 인터넷 접속이 가능한 컴퓨터 또는 휴대단말기기를 통해 실시간으로 상기 용접상태정보에 대한 가공된 정보를 사용자인터페이스 프로그램을 통해 대시보드 형태로 제공 가능하도록 구성될 수 있으며, 이로 인해 관리자는 컴퓨터나 휴대단말기기를 통해 용접상태정보를 실시간으로 또한 필요에 따라 원하는 때에 저장된 용접상태정보를 확인할 수 있게 된다.In this case, the data processing unit, including a user interface program implemented in a web browsing method, displays the processed information on the welding state information in real time through a computer or portable terminal device capable of Internet access to an administrator through a user interface program. It can be configured to be provided in the form of a board, whereby the manager can check the welding status information stored in real time and, if necessary, at the desired time through a computer or a portable terminal device.

더불어 데이터 가공부는, 관리자로부터 센싱정보 저장부에 저장된 용접상태정보를 가공하기 위한 가공옵션을 입력받을 수 있도록 구성되고, 가공옵션은 조회대상구간(일자, 시간 범위 등), 조회대상항목(용접전류, 용접전압, 와이어 송급속도, 용접전력 등) 등을 설정 가능하도록 구성되고, 가공된 데이터는 수치, 그래프 등으로 원하는 양식에 맞춰 출력되도록 설정 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the data processing unit is configured to receive a processing option for processing the welding state information stored in the sensing information storage unit from the manager, and the processing option includes an inquiry target section (date, time range, etc.), an inquiry target item (welding current) , welding voltage, wire supply speed, welding power, etc.) are configured to be settable, and the processed data is preferably configured to be settable so that it can be output in a desired format in numerical form, graph, etc.

한편, 본 발명에 따른 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치(400) 제어방법에서, (b)단계는 데이터 가공단계 및 맵 데이터 구축단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.On the other hand, in the welding torch 400 control method through the welding variable monitoring according to the present invention, step (b) may be made to further include a data processing step and a map data building step.

데이터 가공단계는 (a)단계에서 감지된 용접상태정보를 전력데이터를 산출하는 단계이다. 이러한 데이터 가공단계는 센싱모듈(100)에서 수집된 용접전류와 용접전압 정보를 모니터링 모듈(200)에서 분석하며, 이에 수집된 용접전류와 용접전압 정보 사이의 관계를 규정하는 수식을 매핑시킴으로써 용접전력 데이터를 산출할 수 있다.The data processing step is a step of calculating power data from the welding state information detected in step (a). In this data processing step, the welding current and welding voltage information collected by the sensing module 100 are analyzed by the monitoring module 200, and the welding power by mapping the equation defining the relationship between the collected welding current and the welding voltage information. data can be calculated.

그리고 맵 데이터 구축단계는 데이터 가공단계를 통해 산출 가능한 용접전력 데이터의 전력 범위에 연동되게 상기 용접토치(400)의 상하 모션 범위를 맵핑하여 토치모션 제어정보를 생성하는 단계이다. 이러한 맵 데이터 구축단계는 모니터링 모듈(200)을 통해 다수의 용접 조건에서 수집된 전류 및 전압 데이터로 산출된 전력 데이터를 미리 확보하여 레코딩함으로써 전력범위를 구축하고, 기 구축된 전력범위 내의 전력값과 대응되는 토치 상하 높이 값을 레코딩하여 토치 상하모션 범위를 구축하여, 실제 용접 작업 시 산출된 전력을 통해 토치 상하 높이를 매핑하여 용접 아크 길이(D)를 제어할 수 있도록 한다.And the map data building step is a step of generating torch motion control information by mapping the vertical motion range of the welding torch 400 to be linked to the power range of the welding power data that can be calculated through the data processing step. This map data construction step establishes a power range by securing and recording power data calculated from current and voltage data collected from a plurality of welding conditions through the monitoring module 200 in advance, and the power value within the established power range and By recording the corresponding torch vertical height value, the torch vertical motion range is established, and the welding arc length (D) can be controlled by mapping the torch vertical height through the power calculated during actual welding operation.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the above-described technical configuration of the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and the meaning and scope of the claims and their equivalents All changes or modifications derived from the concept should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 센싱모듈
110 : 용접전류 감지부
120 : 와이어 송급속도 감지부
130 : 용접전압 감지부
200 : 모니터링 모듈
300 : 토치 모션 제어모듈
400 : 용접토치100: sensing module
110: welding current sensing unit
120: wire feed speed detection unit
130: welding voltage detection unit
200: monitoring module
300: torch motion control module
400: welding torch

Claims (7)

아크 용접 장치에서 용접 시 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나를 포함하는 용접상태정보를 감지하는 센싱모듈;
상기 센싱모듈에서 감지되는 상기 용접상태정보를 전달받아 분석하여, 상기 아크 용접 장치의 용접토치의 상하 모션을 제어하는 토치 모션 제어정보를 생성하는 모니터링 모듈; 및
상기 모니터링 모듈의 상기 토치 모션 제어정보에 따라 상기 용접토치의 상하 모션을 실시간으로 제어하는 토치 모션 제어모듈;을 포함하되,
상기 모니터링 모듈은, 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나 이상에 대한 기준설정값을 포함하는 제어설정정보를 관리자로부터 입력받을 수 있도록 구성되는 제어설정 입력부와, 상기 제어설정 입력부에 의해 입력되는 상기 제어설정정보를 저장하는 제어설정 저장부와, 전달받은 상기 용접상태정보와 상기 제어설정 저장부에 저장된 상기 제어설정정보의 각 항목별 기준설정값을 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 용접토치의 상하 이동방향 및 상하 이동거리를 산출하여 이를 포함하는 상기 토치 모션 제어정보를 생성하는 토치 모션 모니터링부를 더 포함하고,
상기 용접토치는 토치몸체에 접촉팁이 상하 이동가능하게 결합되며, 상기 접촉팁은 상기 토치 모션 제어정보에 따라 구동되는 서보모터에 의해 상하로 미세하게 조절됨에 따라 모재의 표면과 상기 접촉팁의 단부의 거리가 소정 크기로 유지되며, 용접된 비드의 면적 및 높이가 소정 범위 이내를 벗어나지 않는 것을 특징으로 하는 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템.a sensing module for detecting welding state information including at least one of a welding current, a welding voltage, and a wire supply speed during welding in an arc welding apparatus;
a monitoring module that receives and analyzes the welding state information sensed by the sensing module, and generates torch motion control information for controlling the vertical motion of the welding torch of the arc welding apparatus; and
Including a; torch motion control module for controlling the vertical motion of the welding torch in real time according to the torch motion control information of the monitoring module;
The monitoring module includes a control setting input unit configured to receive control setting information including a reference setting value for at least one of welding current, welding voltage, and wire supply speed from a manager, and input by the control setting input unit A control setting storage unit for storing the control setting information to be used, and a reference setting value for each item of the received welding state information and the control setting information stored in the control setting storage unit are compared, and the welding torch according to the comparison result Further comprising a torch motion monitoring unit for calculating the vertical movement direction and vertical movement distance of the torch to generate the torch motion control information including the same,
In the welding torch, a contact tip is movably coupled to the torch body, and the contact tip is finely adjusted up and down by a servo motor driven according to the torch motion control information, so that the surface of the base material and the end of the contact tip A welding torch control system through monitoring of welding parameters, characterized in that the distance is maintained at a predetermined size, and the area and height of the welded bead do not deviate within a predetermined range. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 모니터링 모듈은,
용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나 이상에 대한 정상범위를 포함하는 제어설정정보를 관리자로부터 입력받을 수 있도록 구성되는 제어설정 입력부와,
상기 제어설정 입력부에 의해 입력되는 상기 제어설정정보를 저장하는 제어설정 저장부와,
전달받은 상기 용접상태정보와 상기 제어설정 저장부에 저장된 상기 제어설정정보의 각 항목별 정상범위를 비교하여, 비교 결과에 따라 전달받은 상기 용접상태정보 중 적어도 하나 이상이 상기 정상범위를 벗어난 것으로 확인되는 경우 알람을 생성하는 알람 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템.
According to claim 1,
The monitoring module,
A control setting input unit configured to receive control setting information including a normal range for at least one of welding current, welding voltage, and wire supply speed from a manager;
a control setting storage unit for storing the control setting information input by the control setting input unit;
By comparing the received welding state information with the normal range for each item of the control setting information stored in the control setting storage unit, it is confirmed that at least one of the received welding state information is out of the normal range according to the comparison result Welding torch control system through welding variable monitoring, characterized in that it comprises an alarm generating unit for generating an alarm when the case.
 제1항에 있어서,
상기 센싱모듈은
용접 시 상기 용접전류를 감지하는 용접전류 감지부와,
용접 시 와이어를 공급하는 와이어 공급모듈의 엔코더의 회전속도를 감지하여 상기 와이어 송급속도를 감지하는 와이어 송급속도 감지부를 포함하고,
상기 모니터링 모듈은
상기 용접전류 감지부에서 감지되는 상기 용접전류 값과 상기 와이어 송급속도 감지부에서 감지되는 상기 와이어 송급속도 값을 바탕으로, 기설정된 시간구간별 상기 용접전류 값의 변화크기와 상기 와이어 송급속도 값의 변화크기를 비교하여, 상기 용접전류 값과 상기 와이어 송급속도의 변화크기가 상이한 경우 와이어 공급에 문제가 발생된 것으로 분석하여, 와이어 공급 이상에 대한 알람을 생성하는 와이어 공급 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템.
According to claim 1,
The sensing module is
a welding current sensing unit for sensing the welding current during welding;
Comprising a wire feed speed sensing unit for detecting the wire feed speed by detecting the rotation speed of the encoder of the wire feed module that supplies the wire during welding,
The monitoring module
Based on the welding current value detected by the welding current detection unit and the wire supply speed value detected by the wire supply speed detection unit, the magnitude of change in the welding current value for each preset time interval and the wire supply speed value Comparing the magnitude of change, if the magnitude of change in the welding current value and the wire supply speed is different, it analyzes that a problem in wire supply has occurred, and further comprises a wire supply monitoring unit that generates an alarm for wire supply abnormality Welding torch control system through monitoring of welding parameters.
 제1항에 있어서,
상기 모니터링 모듈은
상기 센싱모듈로부터 전달받은 상기 용접상태정보가 저장되는 센싱정보 저장부와,
상기 센싱정보 저장부에 저장되는 상기 용접상태정보를 가공하여 제공하는 데이터 가공부를 더 포함하고,
상기 데이터 가공부는
웹브라우징 방식으로 구현되는 사용자인터페이스 프로그램을 포함하여, 관리자에게 인터넷 접속이 가능한 컴퓨터 또는 휴대단말기기를 통해 실시간으로 상기 용접상태정보에 대한 가공된 정보를 사용자인터페이스 프로그램을 통해 대시보드 형태로 제공 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어시스템.
According to claim 1,
The monitoring module
a sensing information storage unit in which the welding state information received from the sensing module is stored;
Further comprising a data processing unit for processing and providing the welding state information stored in the sensing information storage unit,
The data processing unit
Including a user interface program implemented in a web browsing method, it is possible to provide the administrator with the processed information on the welding status information in real time through a computer or portable terminal device that can access the Internet in the form of a dashboard through the user interface program. Welding torch control system through welding variable monitoring, characterized in that.
 아크 용접 장치에서 용접 시 센싱모듈에 의해 용접 작업에 영향을 미치는 변수인 용접전류, 용접전압 및 와이어 송급속도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 용접상태정보를 감지하는 (a)단계;
모니터링 모듈에서 감지된 상기 용접상태정보를 전달받아 분석하여, 상기 아크 용접 장치의 용접토치의 상하 모션을 제어하는 토치모션 제어정보를 생성하는 (b)단계; 및
상기 모니터링 모듈에서 생성되는 상기 토치모션 제어정보에 따라 토치 모션 제어모듈에 이해 용접토치의 상하 모션을 제어하는 (c)단계;를 포함하되,
상기 (b)단계는, 상기 (a)단계에서 감지된 상기 용접상태정보에 포함된 상기 용접전류 및 상기 용접전압을 바탕으로 용접전력 데이터를 산출하는 데이터 가공단계 및 상기 데이터 가공단계를 통해 산출 가능한 상기 용접전력 데이터의 전력 범위에 연동되게 상기 용접토치의 상하 모션 범위를 맵핑하여 상기 토치모션 제어정보를 생성하는 맵 데이터 구축단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 변수 모니터링을 통한 용접토치 제어방법.(a) detecting welding state information including at least one of a welding current, a welding voltage, and a wire supply speed, which are variables affecting a welding operation, by a sensing module during welding in an arc welding apparatus;
(b) generating torch motion control information for controlling the vertical motion of the welding torch of the arc welding apparatus by receiving and analyzing the welding state information detected by the monitoring module; and
(c) controlling the vertical motion of the welding torch to the torch motion control module according to the torch motion control information generated by the monitoring module;
The step (b) includes a data processing step of calculating welding power data based on the welding current and the welding voltage included in the welding state information detected in step (a) and a data processing step that can be calculated through the data processing step. and a map data construction step of generating the torch motion control information by mapping the vertical motion range of the welding torch to be linked to the power range of the welding power data. 삭제delete
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