KR102330768B1 - Measurement Apparatus of Welding without Extrinsic Power Source - Google Patents

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KR102330768B1
KR102330768B1 KR1020200120770A KR20200120770A KR102330768B1 KR 102330768 B1 KR102330768 B1 KR 102330768B1 KR 1020200120770 A KR1020200120770 A KR 1020200120770A KR 20200120770 A KR20200120770 A KR 20200120770A KR 102330768 B1 KR102330768 B1 KR 102330768B1
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welding
quality
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welding quality
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안동희
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주식회사 유니로보틱스
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Abstract

A welding quality verifying device without an extrinsic power source is provided. The welding quality verifying device without an extrinsic power source according to an embodiment of the present invention comprises: a first accommodating part formed to have magnetic field permeability; a measurement coil unit provided inside the first accommodating part, formed of a Rogowski coil slice, and measuring strength of a welding current; a generation coil unit provided inside the first accommodating part, formed of a Rogowski coil slice, generating power using the welding current, and storing the generated power in a battery; a second accommodating part having magnetic field impermeability and connected to the first accommodating part in a longitudinal direction; and a quality analysis module provided inside the second accommodating part, and determining welding quality by applying a preset algorithm to the strength of the welding current measured by the measurement coil unit. The welding quality verifying device of the present invention uses the power stored in the battery. According to the present invention, the welding quality verifying device can work without an extrinsic power source, and verifies the welding quality in real time, thereby minimizing welding defects.

Description

무전원 용접 품질 측정 장치 {Measurement Apparatus of Welding without Extrinsic Power Source}{Measurement Apparatus of Welding without Extrinsic Power Source}

본 발명은 무전원 용접 품질 측정 장치에 관한 것으로, 용접 전류의 세기를 측정하는 측정용 코일유닛과 용접 전류를 이용하여 전력을 발생시키는 발전용 코일유닛을 포함하여 구성되며, 실시간으로 용접 품질을 측정하므로 용접 불량을 최소화할 수 있는 무전원 용접 품질 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring welding quality without power, comprising a measuring coil unit for measuring the strength of a welding current and a coil unit for generating electric power using the welding current, and measuring welding quality in real time It relates to a non-powered welding quality measuring device that can minimize welding defects.

용접은 같은 종류 또는 다른 종류의 금속재료에 열과 압력을 가하여 고체 사이에 직접 결합이 되도록 접합시키는 방법으로서, 다양한 산업 분야에서 없어서는 안 될 중요한 기술로 활발하게 적용되고 있다.Welding is a method of joining metal materials of the same or different types to form a direct bond between solids by applying heat and pressure, and is actively applied as an essential technology in various industrial fields.

스폿 용접(Spot Welding)은 저항 발열을 이용해서 금속의 접합을 하는 저항 용접법의 일종이다. 금속재료에 전류가 흐르면 금속재료 내에서 전력이 소비되어 발열하여 온도상승이 이루어진다. 스폿용접은 이와 같은 줄(Joule) 발열을 이용한 방법으로, 용접대상물을 겹쳐서 전극으로 가압하여 전압을 인가해서 전류를 흘리고 용접부를 줄 열에 의해 가열해서 용융시켜 용접대상물을 야금적으로 접합하는 용접방식이다.Spot welding is a type of resistance welding method that joins metals using resistance heating. When an electric current flows through the metallic material, power is consumed within the metallic material and heat is generated, thereby increasing the temperature. Spot welding is a method using such Joule heat. It is a welding method in which the welding object is metallurgically joined by overlapping the welding object and applying a voltage to it, applying a voltage to it, heating the welding part by Joule heat and melting it. .

과거에는 용접 공정을 작업자가 수작업으로 수행하는 경우가 많았으나, 최근에는 생산성 향상 및 안전성을 위해 자동으로 용접을 수행할 수 있도록 하는 용접로봇 등이 널리 사용되고 있다. 이와 같은 용접로봇을 이용하여 용접을 수행할 경우, 제품의 신뢰성 등을 검증하기 위하여 용접 품질을 평가할 필요가 있다.In the past, the welding process was often performed manually by a worker, but recently, a welding robot that can perform welding automatically for improved productivity and safety has been widely used. When welding is performed using such a welding robot, it is necessary to evaluate the welding quality in order to verify the reliability of the product.

종래에는 용접을 통하여 제조된 제품을 테스트하여 용접 품질을 평가하는 방법이 주로 이용되었으나, 이와 같은 방법은 테스트 공정이 더 수행됨에 따라 생산량이 저하되는 것은 물론 다양한 형상을 가지는 제품을 테스트하여야 하므로 테스트 과정이 까다로우며, 제품의 형상이 매우 복잡한 경우에는 테스트 자체를 수행하기가 불가능한 경우도 있었다.Conventionally, a method of evaluating welding quality by testing a product manufactured through welding has been mainly used. However, in this method, as the test process is further performed, production is reduced as well as products having various shapes must be tested. This is difficult and in some cases it is impossible to perform the test itself when the shape of the product is very complex.

한편, 용접 품질 측정 장치에 필요한 각종 센서에 연결된 케이블이 용접 로봇의 지속적인 움직임에 따라 열화되어, 불량의 원인이 되는 경우가 빈번하게 발생하는 문제점도 있다.On the other hand, there is also a problem in that the cables connected to the various sensors required for the welding quality measurement device are deteriorated according to the continuous movement of the welding robot, which frequently causes defects.

따라서, 외부 전원이 없어도 용접 품질을 측정할 수 있는 장치가 필요하며, 용접을 수행하는 중에 용접 품질을 실시간으로 판단할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for an apparatus capable of measuring welding quality without an external power source, and a method for determining welding quality in real time while performing welding is required.

특허공개번호 KR 10-2019-0074664 (2019.06.28)Patent Publication No. KR 10-2019-0074664 (2019.06.28) 특허공개번호 KR 10-2019-0074665 (2019.06.28)Patent Publication No. KR 10-2019-0074665 (2019.06.28)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 무전원으로 작동하며, 실시간으로 용접 품질을 측정하여, 용접 불량을 최소화할 수 있으며, 용접 부의 일측면에 부착하는 방식으로 사용가능한 무전원 용접 품질 측정 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention to solve the above problems is to operate without power, to measure welding quality in real time, to minimize welding defects, and to measure welding quality without power that can be used by attaching it to one side of the welding part. to provide the device.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치(100)는 용접대상물을 용접하는 용접부의 일측면에 장착되어, 용접대상물에 대한 용접 품질을 측정하는 장치에 있어서, 자기장 투과성을 가지도록 형성되는 제1수용부(110); 상기 제1수용부 내에 구비되고, 로고스키(Rogowski) 코일 절편으로 형성되고, 용접 전류의 세기를 측정하는 측정용 코일유닛(112); 상기 제1수용부 내에 구비되고, 로고스키 코일 절편으로 형성되고, 상기 용접 전류를 이용하여 전력을 발생시키며, 상기 발생된 전력을 배터리에 저장하는 발전용 코일유닛(114); 자기장 비투과성을 가지며, 상기 제1수용부와 길이 방향을 따라 연결되는 제2수용부(120); 및 상기 제2수용부 내에 구비되고, 상기 측정용 코일유닛에서 측정된 용접 전류의 세기에 미리 설정된 알고리즘을 적용하여 용접 품질을 판단하는 품질 분석 모듈(122);을 포함하며, 상기 배터리에 저장된 전력으로 작동하는 것일 수 있다.In order to solve the above problems, the apparatus 100 for measuring welding quality without power according to an embodiment of the present invention is mounted on one side of a welding part for welding an object to be welded, and for measuring the welding quality for the object to be welded, a first accommodating part 110 formed to have magnetic permeability; a measuring coil unit 112 provided in the first accommodating part, formed of a Rogowski coil piece, and measuring the strength of a welding current; a coil unit 114 for power generation that is provided in the first accommodating part, is formed of a Rogowski coil piece, generates electric power using the welding current, and stores the generated electric power in a battery; a second accommodating part 120 having magnetic impermeability and being connected to the first accommodating part along the longitudinal direction; and a quality analysis module 122 that is provided in the second accommodating unit and determines welding quality by applying a preset algorithm to the strength of the welding current measured by the measuring coil unit. may be working as

여기에서, 상기 측정용 코일유닛은 용접 전류의 주파수 및 용접 시간을 더 측정하는 것일 수 있다.Here, the measuring coil unit may further measure the frequency of the welding current and the welding time.

여기에서, 상기 품질 분석 모듈은 상기 측정된 전류의 세기, 용접대상물에 가해지는 가압력, 용접 장치의 냉각수 온도 및 용접 시간을 이용하여 용접 품질을 판단하는 것일 수 있다.Here, the quality analysis module may determine the welding quality using the measured current strength, the pressing force applied to the welding object, the cooling water temperature of the welding apparatus, and the welding time.

여기에서, 상기 품질 분석 모듈에서 상기 미리 설정된 알고리즘은Here, the preset algorithm in the quality analysis module is

Figure 112020099542342-pat00001
이고,
Figure 112020099542342-pat00001
ego,

여기에서,

Figure 112020099542342-pat00002
내지
Figure 112020099542342-pat00003
는 용접대상물의 재질, 용접대상물의 두께, 용접대상물의 표면계수, 용접 전류의 주파수를 반영한 상수이고, 용접강도는 용접대상물의 용접 후의 예상 강도이고, 용접에너지는 용접에 소비되는 에너지이고, 용접품질판단은 Pass 또는 Fail인 것일 수 있다.From here,
Figure 112020099542342-pat00002
inside
Figure 112020099542342-pat00003
is a constant reflecting the material of the object to be welded, the thickness of the object to be welded, the surface modulus of the object to be welded, and the frequency of the welding current. The judgment may be Pass or Fail.

여기에서, 상기

Figure 112020099542342-pat00004
내지
Figure 112020099542342-pat00005
의 상수는 용접대상물에 대한 용접 품질 검사 결과를 반영하여 최적화되는 것일 수 있다.Here, the
Figure 112020099542342-pat00004
inside
Figure 112020099542342-pat00005
The constant of may be optimized by reflecting the welding quality inspection result for the welding object.

여기에서, 상기 발전용 코일유닛에서 상기 로고스키 코일 절편은 복수개로 형성되는 것일 수 있다.Here, in the coil unit for power generation, the Rogowski coil segments may be formed in plurality.

여기에서, 상기 용접 품질 측정 장치는 두께가 있는 평면 형상을 가지며, 상기 용접부의 일측면에 장착되기 위한 장착 유닛을 더 포함하는 것일 수 있다.Here, the welding quality measuring apparatus may have a flat shape with a thickness, and may further include a mounting unit to be mounted on one side of the welding part.

본 발명의 일 실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치는 무전원으로 작동할 수 있으므로, 용접 품질 측정 불량의 원인이 되는 전원 케이블의 열화를 원천적으로 차단할 수 있으며, 다양한 작업환경에 적용할 수 있는 효과가 있다.Since the apparatus for measuring welding quality without power according to an embodiment of the present invention can operate without power, it is possible to fundamentally block the deterioration of the power cable, which is a cause of poor welding quality measurement, and it has an effect that can be applied to various working environments. have.

또한, 용접부에 장착되어 실시간으로 용접 품질을 측정하므로, 용접 시 발생되는 용접 불량을 보다 정확하고 빠르게 모니터링하는 효과가 있다.In addition, since it is mounted on the welding part and measures the welding quality in real time, there is an effect of more accurately and quickly monitoring welding defects occurring during welding.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 적용된 로고스키 코일을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치가 장착되는 일반적인 용접 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치가 용접 장치에 장착된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치의 발전용 코일유닛에 복수의 로고스키 코일이 사용된 예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an apparatus for measuring the quality of welding without power according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a Rogowski coil applied to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a general welding apparatus in which a powerless welding quality measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is mounted.
4 is a view for explaining that the apparatus for measuring the quality of welding without power according to an embodiment of the present invention is mounted on the welding apparatus.
5 is a view for explaining the shape of a non-powered welding quality measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining an example in which a plurality of Rogowski coils are used in the coil unit for power generation of the apparatus for measuring quality of welding without power according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar elements throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.When a part is referred to as being “above” another part, it may be directly on top of the other part, or the other part may be involved in between. In contrast, when a part refers to being "directly above" another part, no other part is involved in between.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.Terms such as first, second and third are used to describe, but are not limited to, various parts, components, regions, layers and/or sections. These terms are used only to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first part, component, region, layer or section described below may be referred to as a second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and includes the presence or absence of another characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component. It does not exclude additions.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90도 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating a relative space such as “below” and “above” may be used to more easily describe the relationship of one part shown in the drawings to another part. These terms, along with their intended meanings in the drawings, are intended to include other meanings or operations of the device in use. For example, if the device in the figures is turned over, some parts described as being "below" other parts are described as being "above" other parts. Thus, the exemplary term “down” includes both the up and down directions. The device may be rotated 90 degrees or at other angles, and terms denoting relative space are interpreted accordingly.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Commonly used terms defined in the dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed content, and unless defined, are not interpreted in an ideal or very formal meaning.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the embodiments of the present invention. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 적용된 로고스키 코일을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치가 장착되는 일반적인 용접 장치를 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치가 용접 장치에 장착된 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치의 발전용 코일유닛에 복수의 로고스키 코일이 사용된 예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an apparatus for measuring the quality of welding without power according to an embodiment of the present invention. 2 is a view for explaining a Rogowski coil applied to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing a general welding apparatus in which a power-free welding quality measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is mounted. 4 is a view for explaining that the welding quality measuring apparatus without power according to an embodiment of the present invention is mounted on the welding apparatus. 5 is a view for explaining the shape of a non-powered welding quality measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. 6 is a view for explaining an example in which a plurality of Rogowski coils are used in the coil unit for power generation of the apparatus for measuring the quality of welding without power according to an embodiment of the present invention.

도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6을 함께 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치(100)는 용접대상물을 용접하는 용접부의 일측면에 장착되어, 용접대상물에 대한 용접 품질을 측정하는 장치에 있어서, 자기장 투과성을 가지도록 형성되는 제1수용부(110); 상기 제1수용부(110) 내에 구비되고, 로고스키(Rogowski) 코일 절편으로 형성되고, 용접 전류의 세기를 측정하는 측정용 코일유닛(112); 상기 제1수용부(110) 내에 구비되고, 로고스키 코일 절편으로 형성되고, 상기 용접 전류를 이용하여 전력을 발생시키며, 상기 발생된 전력을 배터리(미도시)에 저장하는 발전용 코일유닛(114); 자기장 비투과성을 가지며, 상기 제1수용부(110)와 길이 방향을 따라 연결되는 제2수용부(120); 및 상기 제2수용부(120) 내에 구비되고, 상기 측정용 코일유닛(112)에서 측정된 용접 전류의 세기에 미리 설정된 알고리즘을 적용하여 용접 품질을 판단하는 품질 분석 모듈(122);을 포함하며, 상기 배터리에 저장된 전력으로 작동하는 것일 수 있다.1, 2, 3, 4, 5 and 6 together, the apparatus 100 for measuring the power-free welding quality according to an embodiment of the present invention is mounted on one side of a welding part for welding a welding object. In the apparatus for measuring the welding quality of the object to be welded, the first accommodating part 110 formed to have magnetic permeability; a coil unit 112 for measuring provided in the first accommodating part 110, formed of a Rogowski coil section, and measuring the strength of a welding current; A coil unit 114 for power generation that is provided in the first accommodating part 110, is formed of a Rogowski coil fragment, generates electric power using the welding current, and stores the generated electric power in a battery (not shown). ); a second accommodating part 120 having a magnetic field impermeability and connected to the first accommodating part 110 in a longitudinal direction; and a quality analysis module 122 provided in the second accommodating part 120 and determining the welding quality by applying a preset algorithm to the strength of the welding current measured by the measuring coil unit 112. , may be operated with power stored in the battery.

먼저, 도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 용접대상물을 용접하는 용접 장치는 용접부를 이용하여, 용접대상물에 가압력과 전류를 인가하여 줄(Joule) 열을 발생시키고, 줄(Joule) 열을 이용하여 용접대상물을 서로 접합하는 장치이다. 이에 따라, 용접 시 발생되는 용접 불량을 보다 정확하고 빠르게 모니터링하기 위해서는 용접부에 용접 품질 측정 장치를 장착하여 실시간으로 용접 품질을 측정하는 것이 필요하다.First, referring to FIGS. 3 and 4 together, a welding device for welding a welding object uses a welding part to apply a pressing force and a current to the welding object to generate Joule heat, and use the Joule heat. It is a device for joining objects to be welded together. Accordingly, in order to more accurately and quickly monitor welding defects generated during welding, it is necessary to measure the welding quality in real time by installing a welding quality measuring device in the welding part.

상기 무전원 용접 품질 측정 장치(100)는 용접대상물을 용접하는 용접부의 일측면에 장착되어, 용접대상물에 대한 용접 품질을 측정하는 장치로, 상기 제1수용부(110)는 자기장 투과성을 가지도록 형성되는 것일 수 있다.The powerless welding quality measuring device 100 is mounted on one side of the welding part for welding the welding object, and is a device for measuring the welding quality for the welding object, and the first accommodating part 110 is formed to have magnetic field permeability it may be

상기 측정용 코일유닛(112)은 용접부의 전류 세기를 측정하는 것일 수 있으며, 상기 제1수용부(110) 내에 구비되고, 로고스키(Rogowski) 코일 절편으로 형성되는 것일 수 있다.The measuring coil unit 112 may measure the current strength of the welding part, and may be provided in the first receiving part 110 and formed of a Rogowski coil fragment.

상기 발전용 코일유닛(114)은 상기 용접 전류를 이용하여 전력을 발생시키며, 상기 발생된 전력을 배터리(미도시)에 저장하는 것일 수 있으며, 상기 제1수용부(110) 내에 구비되고, 로고스키 코일 절편으로 형성되는 것일 수 있다.The power generation coil unit 114 may generate electric power using the welding current, and store the generated electric power in a battery (not shown), and is provided in the first accommodating unit 110 , a logo It may be formed of a ski coil fragment.

즉, 상기 제1수용부(110)는 상기 측정용 코일유닛(112)이 용접 전류를 측정할 수 있도록, 상기 발전용 코일유닛(114)은 용접 전류를 이용하여 전력을 발생시킬 수 있도록 자기장 투과성을 가지도록 형성되는 것일 수 있다.That is, the first accommodating unit 110 is magnetic field permeable so that the measuring coil unit 112 can measure the welding current, and the power generation coil unit 114 can generate power using the welding current. It may be formed to have

상기 제2수용부(120)는 자기장 비투과성을 가지며, 상기 제1수용부(110)와 길이 방향을 따라 연결되는 것일 수 있다.The second accommodating part 120 may have a magnetic field impermeability, and may be connected to the first accommodating part 110 in a longitudinal direction.

상기 품질 분석 모듈(122)은 상기 측정용 코일유닛(112)에서 측정된 용접 전류의 세기에 미리 설정된 알고리즘을 적용하여 용접 품질을 판단하는 것일 수 있으며, 상기 제2수용부(120) 내에 구비되는 것일 수 있다.The quality analysis module 122 may determine the welding quality by applying a preset algorithm to the strength of the welding current measured by the measuring coil unit 112 , and is provided in the second receiving unit 120 . it could be

즉, 상기 제2수용부(120)는 상기 품질 분석 모듈(122)이 용접 품질을 정확하게 판단하기 위하여, 또한, 외부의 영향을 최소화하기 위하여 자기장 비투과성을 가지는 것일 수 있다.That is, the second accommodating part 120 may have magnetic field impermeability in order for the quality analysis module 122 to accurately determine the welding quality and to minimize external influences.

한편, 상기 무전원 용접 품질 측정 장치(100)는 상기 배터리에 저장된 전력으로 작동하는 것일 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치(100)는 상기 발전용 코일유닛(114)에서 발전된 전력을 배터리에 저장하고, 배터리에 저장된 전력을 이용하여 작동되는 것으로, 외부의 전력 공급원이 필요하지 않은 장점이 있을 것이다.On the other hand, the non-powered welding quality measuring apparatus 100 may be operated with the electric power stored in the battery. That is, the non-powered welding quality measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention stores the power generated by the power generation coil unit 114 in a battery, and operates using the power stored in the battery, and external power The advantage would be that no supplier is required.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치(100)는 용접대상물을 용접하는 용접부의 일측면에 장착되어, 용접대상물에 대한 용접 품질을 측정하는 장치일 수 있다. 상기 제1수용부(110)는 자기장 투과성을 가지며, 상기 제2수용부(120)는 자기장 비투과성을 가지므로, 보다 효율적인 동작을 위하여, 상기 제1수용부(110)는 용접부의 측면에 위치하고, 상기 제2수용부(120)는 용접부의 상부 측면에 위치하도록 장착되는 것일 수 있다.Referring to FIG. 4 , the apparatus 100 for measuring welding quality without power according to an embodiment of the present invention is mounted on one side of a welding part for welding an object to be welded, and may be an apparatus for measuring the welding quality of the object to be welded. Since the first accommodating part 110 has magnetic field permeability, and the second accommodating part 120 has magnetic field impermeability, for more efficient operation, the first accommodating part 110 is located on the side of the welding part. , the second accommodating part 120 may be mounted to be located on the upper side of the welding part.

도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 용접 품질 측정 장치(100)는 두께가 있는 평면 형상을 가지며, 상기 용접부의 일측면에 장착되기 위한 장착 유닛(미도시)을 더 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 용접부 및 용접부의 상부는 다양한 형상으로 형성될 수 있으므로, 상기 무전원 용접 품질 측정 장치(100)가 평면 형상인 경우에도 단단하게 장착될 수 있도록 장착 유닛(미도시)을 더 포함하는 것이며, 이에 따라, 안정적으로 실시간 용접 품질 측정을 수행할 수 있을 것이다.4 and 5 together, the non-powered welding quality measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention has a flat shape with a thickness, and a mounting unit (not shown) for mounting on one side of the welding part may further include. That is, since the welding part and the upper part of the welding part can be formed in various shapes, it further includes a mounting unit (not shown) so that it can be firmly mounted even when the power-free welding quality measuring apparatus 100 has a flat shape, Accordingly, it will be possible to stably perform real-time welding quality measurement.

도 2 및 도 6을 함께 참조하면, 일반적인 로고스키(Rogowski) 코일은 플렉서블 공심 코어에 코일을 감고, 이를 원형으로 형성시켜서 전류가 흐르는 도체를 원형의 내부에 배치하게 되는데, 본 발명에서는 원형의 로고스키 코일을 사용하지 않지만, 로고스키 코일과 동일한 구조로서 막대형 공심 코어가 내부에 배치되고 그 주위를 코일로 감은 막대 타입의 로고스키 코일 절편을 사용한다.Referring to FIGS. 2 and 6 together, a typical Rogowski coil is wound around a flexible air-core core, and the coil is formed in a circular shape to place a conductor through which current flows inside the circular shape. In the present invention, the circular logo It does not use a ski coil, but uses the same structure as the Rogowski coil, with a rod-type air-core core disposed inside and a rod-type Rogowski coil piece wound around it with a coil.

한편, 상기 발전용 코일유닛(114)에서 상기 로고스키 코일 절편은 복수개로 형성되는 것일 수 있다. 즉, 발전의 효율을 높이기 위해서 복수의 로고스키 코일 절편을 사용하는 것일 수 있으며, 발전 효율과 무전원 용접 품질 측정 장치(100)의 전력 사용량을 최적화할 수 있는 개수의 로고스키 코일 절편을 형성할 수 있을 것이다.Meanwhile, in the coil unit 114 for power generation, the Rogowski coil segments may be formed in plurality. That is, it may be to use a plurality of Rogowski coil segments to increase the efficiency of power generation, and a number of Rogowski coil segments capable of optimizing power generation efficiency and power consumption of the apparatus 100 for measuring power-free welding quality can be formed. There will be.

상기 측정용 코일유닛(112)은 용접 전류의 주파수 및 용접 시간을 더 측정하는 것일 수 있다. 보다 정확한 용접 품질 측정을 위하여, 용접 전류의 세기와 함께 용접 전류의 주파수 및 용접 시간을 측정하는 것이다. 더불어, 용접 전압도 함께 측정할 수 있을 것이다.The measuring coil unit 112 may further measure a frequency of a welding current and a welding time. For more accurate welding quality measurement, the frequency and welding time of the welding current are measured together with the strength of the welding current. In addition, the welding voltage may also be measured.

상기 품질 분석 모듈(122)은 상기 측정된 전류의 세기, 용접대상물에 가해지는 가압력, 용접 장치의 냉각수 온도 및 용접 시간을 이용하여 용접 품질을 판단하는 것일 수 있다. 용접 전류의 세기를 이용하여 용접 품질을 측정할 수는 있지만, 보다 정확한 용접 품질 측정을 위하여, 전류의 세기, 용접대상물에 가해지는 가압력, 용접 장치의 냉각수 온도, 용접 시간 및 용접 전압을 이용하여 용접 품질을 판단하는 것일 수 있다.The quality analysis module 122 may determine the welding quality using the measured current strength, the pressing force applied to the welding object, the cooling water temperature of the welding apparatus, and the welding time. Although the welding quality can be measured using the strength of the welding current, for more accurate welding quality measurement, the strength of the current, the pressing force applied to the welding object, the cooling water temperature of the welding device, the welding time, and the welding voltage are used to perform welding. It may be to judge quality.

상기 품질 분석 모듈(122)에서 상기 미리 설정된 알고리즘은The preset algorithm in the quality analysis module 122 is

Figure 112020099542342-pat00006
이고,
Figure 112020099542342-pat00006
ego,

여기에서,

Figure 112020099542342-pat00007
내지
Figure 112020099542342-pat00008
는 용접대상물의 재질, 용접대상물의 두께, 용접대상물의 표면계수, 용접 전류의 주파수를 반영한 상수이고, 용접강도는 용접대상물의 용접 후의 예상 강도이고, 용접에너지는 용접에 소비되는 에너지이고, 용접품질판단은 Pass 또는 Fail인 것일 수 있다.From here,
Figure 112020099542342-pat00007
inside
Figure 112020099542342-pat00008
is a constant reflecting the material of the object to be welded, the thickness of the object to be welded, the surface modulus of the object to be welded, and the frequency of the welding current. The judgment may be Pass or Fail.

상기 미리 설정된 알고리즘은 위와 같이 행렬식으로 표현될 수 있는 것이며, 상기 용접품질판단에 따라, 용접 품질을 Pass 또는 Fail로 결정하는 것일 수 있다. 더불어, 상기 미리 설정된 알고리즘에 따르면, 예상되는 용접강도를 판단할 수도 있을 것이다.The preset algorithm may be expressed as a determinant as above, and may determine the welding quality as Pass or Fail according to the determination of the welding quality. In addition, according to the preset algorithm, it may be possible to determine the expected welding strength.

한편, 미리 설정된 알고리즘에서 주되게 사용되는 용접 전류의 세기, 용접 시간, 용접대상물에 가해지는 가압력, 용접 장치의 냉각수 온도를 측정하여 용접 품질을 실시간 측정하는 것일 수 있으며, 상기 상수 ,

Figure 112020099542342-pat00009
내지
Figure 112020099542342-pat00010
는 용접대상물의 재질, 용접대상물의 두께, 용접대상물의 표면계수, 용접 전류의 주파수를 반영하여 미리 설정된 상수일 수 있다.On the other hand, it may be to measure the welding quality in real time by measuring the strength of the welding current, the welding time, the pressing force applied to the welding object, and the cooling water temperature of the welding device mainly used in the preset algorithm, the constant ,
Figure 112020099542342-pat00009
inside
Figure 112020099542342-pat00010
may be a preset constant by reflecting the material of the welding object, the thickness of the welding object, the surface coefficient of the welding object, and the frequency of the welding current.

한편, 상기

Figure 112020099542342-pat00011
내지
Figure 112020099542342-pat00012
의 상수는 용접대상물에 대한 용접 품질 검사 결과를 반영하여 최적화되는 것일 수 있다.On the other hand, the
Figure 112020099542342-pat00011
inside
Figure 112020099542342-pat00012
The constant of may be optimized by reflecting the welding quality inspection result for the welding object.

상기

Figure 112020099542342-pat00013
내지
Figure 112020099542342-pat00014
는 용접 품질을 판단하는 것에 중요한 역할을 수행하는 상수에 해당되며, 이에 따라, 상기
Figure 112020099542342-pat00015
내지
Figure 112020099542342-pat00016
는 용접대상물의 재질, 용접대상물의 두께, 용접대상물의 표면계수, 용접 전류의 주파수를 반영하여 결정되는 상수일 것이다. 더불어, 상기 상수
Figure 112020099542342-pat00017
내지
Figure 112020099542342-pat00018
는 실제 용접대상물에 대한 용접 품질 검사 결과를 반영하여 최적화할 수 있으며, 결과에 따라, 주기적으로 업데이트되는 것일 수 있다.remind
Figure 112020099542342-pat00013
inside
Figure 112020099542342-pat00014
is a constant that plays an important role in judging the welding quality, and accordingly,
Figure 112020099542342-pat00015
inside
Figure 112020099542342-pat00016
is a constant determined by reflecting the material of the welding object, the thickness of the welding object, the surface coefficient of the welding object, and the frequency of the welding current. In addition, the constant
Figure 112020099542342-pat00017
inside
Figure 112020099542342-pat00018
can be optimized by reflecting the welding quality inspection result for the actual welding object, and according to the result, it may be periodically updated.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 개시된 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. you will be able to understand For example, those skilled in the art may change the material, size, etc. of each component according to the field of application, or combine or substitute the disclosed embodiments in a form not clearly disclosed in the embodiment of the present invention, but this is also without departing from the scope of the invention. Therefore, the embodiments described above are not to be understood as illustrative and limiting in all respects, and it should be said that these modified embodiments are included in the technical spirit described in the claims of the present invention.

100: 용접 품질 측정 장치
110: 제1수용부
112: 측정용 코일유닛
114: 발전용 코일유닛
120: 제2수용부
122: 품질 분석 모듈100: welding quality measuring device
110: first receiving unit
112: coil unit for measurement
114: coil unit for power generation
120: second receiving unit
122: quality analysis module

Claims (7)

용접대상물을 용접하는 용접부의 일측면에 장착되어, 용접대상물에 대한 용접 품질을 측정하는 장치에 있어서,
자기장 투과성을 가지도록 형성되는 제1수용부;
상기 제1수용부 내에 구비되고, 로고스키(Rogowski) 코일 절편으로 형성되고, 용접 전류의 세기를 측정하는 측정용 코일유닛;
상기 제1수용부 내에 구비되고, 로고스키 코일 절편으로 형성되고, 상기 용접 전류를 이용하여 전력을 발생시키며, 상기 발생된 전력을 배터리에 저장하는 발전용 코일유닛;
자기장 비투과성을 가지며, 상기 제1수용부와 길이 방향을 따라 연결되는 제2수용부; 및
상기 제2수용부 내에 구비되고, 상기 측정용 코일유닛에서 측정된 용접 전류의 세기에 미리 설정된 알고리즘을 적용하여 용접 품질을 판단하는 품질 분석 모듈;을 포함하며,
상기 배터리에 저장된 전력으로 작동하고,
상기 발전용 코일유닛에서 상기 로고스키 코일 절편은 복수개로 형성되며,
상기 용접 품질 측정 장치는 두께가 있는 평면 형상을 가지며, 상기 용접부의 일측면에 장착되기 위한 장착 유닛을 더 포함하고,
상기 제1수용부의 상부측에 상기 제2수용부가 연결되는 것을 특징으로 하는 무전원 용접 품질 측정 장치.An apparatus for measuring welding quality for a welding object by being mounted on one side of a welding part for welding an object to be welded, the apparatus comprising:
A first accommodating part formed to have magnetic permeability;
a coil unit for measuring provided in the first accommodating part, formed of a Rogowski coil piece, and measuring the strength of a welding current;
a coil unit for power generation that is provided in the first accommodating part, is formed of a Rogowski coil fragment, generates electric power using the welding current, and stores the generated electric power in a battery;
a second accommodating part having a magnetic field impermeability and connected to the first accommodating part in a longitudinal direction; and
A quality analysis module provided in the second accommodating part and determining welding quality by applying a preset algorithm to the strength of the welding current measured by the measuring coil unit;
Operates on the power stored in the battery,
In the coil unit for power generation, the Rogowski coil segments are formed in plurality,
The welding quality measuring device has a flat shape with a thickness, and further comprises a mounting unit for mounting on one side of the weld,
Power-free welding quality measuring device, characterized in that the second accommodation portion is connected to the upper side of the first accommodation portion. 제1항에 있어서,
상기 측정용 코일유닛은 용접 전류의 주파수 및 용접 시간을 더 측정하는 것을 특징으로 하는 무전원 용접 품질 측정 장치.According to claim 1,
The measuring coil unit is a power-free welding quality measuring device, characterized in that further measures the frequency and welding time of the welding current. 제2항에 있어서,
상기 품질 분석 모듈은
상기 측정된 전류의 세기, 용접대상물에 가해지는 가압력, 용접 장치의 냉각수 온도 및 용접 시간을 이용하여 용접 품질을 판단하는 것을 특징으로 하는 무전원 용접 품질 측정 장치.3. The method of claim 2,
The quality analysis module is
Power-free welding quality measuring apparatus, characterized in that the welding quality is determined using the measured current strength, the pressing force applied to the welding object, the cooling water temperature of the welding apparatus, and the welding time. 제3항에 있어서,
상기 품질 분석 모듈에서 상기 미리 설정된 알고리즘은
Figure 112020099542342-pat00019
이고,
여기에서,
Figure 112020099542342-pat00020
내지
Figure 112020099542342-pat00021
는 용접대상물의 재질, 용접대상물의 두께, 용접대상물의 표면계수, 용접 전류의 주파수를 반영한 상수이고, 용접강도는 용접대상물의 용접 후의 예상 강도이고, 용접에너지는 용접에 소비되는 에너지이고, 용접품질판단은 Pass 또는 Fail인 것을 특징으로 하는 무전원 용접 품질 측정 장치.4. The method of claim 3,
The preset algorithm in the quality analysis module is
Figure 112020099542342-pat00019
ego,
From here,
Figure 112020099542342-pat00020
inside
Figure 112020099542342-pat00021
is a constant reflecting the material of the object to be welded, the thickness of the object to be welded, the surface modulus of the object to be welded, and the frequency of the welding current. A power-free welding quality measuring device, characterized in that the judgment is Pass or Fail. 제4항에 있어서,
상기
Figure 112020099542342-pat00022
내지
Figure 112020099542342-pat00023
의 상수는 용접대상물에 대한 용접 품질 검사 결과를 반영하여 최적화되는 것을 특징으로 하는 무전원 용접 품질 측정 장치.5. The method of claim 4,
remind
Figure 112020099542342-pat00022
inside
Figure 112020099542342-pat00023
The constant of the welding quality measurement device without power, characterized in that it is optimized by reflecting the welding quality inspection results for the welding object. 삭제delete 삭제delete
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