KR102336583B1 - Welding speed and arc stability measurement system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 용접 데이터를 수집 및 산출하여 용접 아크 및 용접 품질 안정성을 측정하기 위한 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for measuring welding speed and arc stability. More particularly, it relates to a measurement system for welding speed and arc stability for collecting and calculating welding data to measure welding arc and weld quality stability.
용접 산업은 조선, 자동차, 건설, 전자 등과 같은 용접 공정이 제품의 품질, 생산성, 제조원가에 큰 영향을 미치게 되며 용접분야에서도 이제는 용접이 가능한가의 여부보다는 품질과 생산성이 기업의 부가가치 창출에 있어서 중요한 요소로 대두화 되고 있다.In the welding industry, welding processes such as shipbuilding, automobile, construction, and electronics greatly affect product quality, productivity, and manufacturing cost. is becoming the mainstream.
통상적으로 용접 모니터링 시스템은 용접 공정에서 좋은 용접품질을 확보하고 실시간으로 확인 및 적절한 조리를 위하여, 각 용접 프로세스에 적합한 다양한 센서를 사용하여 실시간으로 계측 및 결과분석을 통해 용접부의 품질을 예측 평가 관리하는 시스템을 의미한다.In general, the welding monitoring system predicts, evaluates, and manages the quality of the welded part through real-time measurement and result analysis using various sensors suitable for each welding process in order to secure good welding quality in the welding process, and to confirm and properly cook in real time. means system.
산업용 용접 로봇을 이용하여 제품을 생산할 경우에는 작업자가 직접 현장에서 용접 품질을 감시하고 있지 못하기 때문에 품질의 자동검사, 즉 품질 모니터링의 중요성이 강조되고 있는 실정이다.When a product is produced using an industrial welding robot, the importance of automatic quality inspection, that is, quality monitoring, is being emphasized because the operator cannot directly monitor the welding quality on site.
수동 용접이나 반자동 용접 고정에서는 작업자의 기능과 용접기의 성능에 따라 용접 품질이 결정된다고 볼 수 있으므로 작업자의 기능 수준 평가와 용접기의 정확한 성능 평가 없이는 요구되는 품질을 연속적으로 얻기가 힘들다.In manual welding or semi-automatic welding fixing, it can be seen that the welding quality is determined by the function of the operator and the performance of the welding machine, so it is difficult to continuously obtain the required quality without evaluating the worker's skill level and the accurate performance of the welding machine.
또한, 용접 공정에 따른 조건 설정, 용접 상황 확인, 불량 추이 및 유형 확인, 용접 데이터의 저장 및 통계처리, 불량 발생 시 원인 규명 등의 어려움을 해결할 수 있다. In addition, it is possible to solve difficulties such as setting conditions according to the welding process, checking welding status, checking defect trends and types, storing and statistical processing of welding data, and identifying causes of defects.
본 발명의 목적은 용접 데이터를 수집 및 산출하여 용접 아크 및 용접 품질 안정성을 측정하기 위한 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a system for measuring welding speed and arc stability for measuring welding arc and welding quality stability by collecting and calculating welding data.
상기 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above problem,
본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템은 모재를 용접하는 용접토치;A system for measuring welding speed and arc stability according to an embodiment of the present invention includes a welding torch for welding a base material;
상기 용접토치의 전류를 감지하는 전류센서와, 상기 용접토치의 전압을 감지하는 전압센서와, 상기 용접토치의 위치를 감지하는 위치센서를 포함하며, 상기 용접토치에 내장되는 센서부; 및 a current sensor for detecting the current of the welding torch, a voltage sensor for detecting the voltage of the welding torch, and a position sensor for detecting the position of the welding torch, a sensor unit built in the welding torch; and
상기 센서부에서 감지한 정보를 제공받아 데이터를 산출하는 서버; 를 포함하며,a server receiving the information sensed by the sensor unit and calculating data; includes,
상기 서버는, 상기 센서부가 감지하는 정보를 실시간으로 제공받아 상기 용접토치의 정보를 수집하며, 상기 위치센서에서 전송하는 정보를 인식하는 위치인식부와, 상기 전압센서에서 전송하는 정보를 인식하는 전압인식부와, 상기 전류센서에서 전송하는 정보를 인식하는 전류인식부를 포함하는, 데이터 인식부;The server receives the information sensed by the sensor unit in real time, collects information of the welding torch, and a position recognition unit for recognizing information transmitted from the position sensor, and a voltage for recognizing information transmitted from the voltage sensor A data recognition unit comprising a recognition unit and a current recognition unit for recognizing information transmitted from the current sensor;
상기 전류센서로부터 전류를 감지하여 용접 유무를 판단하는 용접 판단부;a welding determination unit that detects a current from the current sensor and determines whether welding is present;
상기 용접토치가 모재를 용접하는 속도를 측정하는 용접속도 측정부;a welding speed measuring unit for measuring the speed at which the welding torch welds the base material;
상기 데이터 인식부로부터 수집한 정보를 기초로하여 상기 용접토치가 용접할때의 전류 및 전압의 분포도를 산출하는 데이터 산출부; 를 포함할 수 있다.a data calculation unit for calculating a distribution of current and voltage when the welding torch is welded on the basis of the information collected from the data recognition unit; may include
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템에 있어서, 상기 용접 판단부는 전류인식부에서 전류 감지유무를 판단하여 상기 용접토치의 용접실행유무를 판단하고,In addition, in the system for measuring welding speed and arc stability according to an embodiment of the present invention, the welding determination unit determines whether or not a current is sensed in the current recognition unit to determine whether the welding is performed by the welding torch,
상기 용접 판단부가 상기 용접토치가 용접을 실행하고 있는 것으로 판단하면, 용접시작시간 및 용접종료시간을 각각 산출할 수 있다.When the welding determination unit determines that the welding torch is performing welding, a welding start time and a welding end time may be calculated, respectively.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템에 있어서, 상기 위치인식부는, 상기 용접토치가 모재에 용접을 진행하면서 용접토치가 이동한 거리를 측정하는 이동거리 측정부; 및In addition, in the system for measuring welding speed and arc stability according to an embodiment of the present invention, the position recognition unit may include: a movement distance measuring unit for measuring a distance traveled by the welding torch while the welding torch is welding on a base material; and
상기 이동거리 측정부에서 측정한 용접토치의 이동거리에 대한 용접소요시간을 측정하는 소요시간 측정부; 를 포함할 수 있다.a required time measuring unit for measuring the welding time required for the moving distance of the welding torch measured by the moving distance measuring unit; may include
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템에 있어서, 상기 전압인식부는, 상기 용접토치가 용접을 실시할 때, 평균전압을 산출하는 평균전압 측정부;In addition, in the welding speed and arc stability measurement system according to an embodiment of the present invention, the voltage recognition unit, when the welding torch performs welding, an average voltage measurement unit for calculating an average voltage;
상기 용접토치가 용접을 실시할 때, 최대전압을 산출하는 최대전압 측정부; 및a maximum voltage measuring unit for calculating a maximum voltage when the welding torch performs welding; and
상기 용접토치가 용접을 실시할 때, 최소전압을 산출하는 최소전압 측정부; 를 포함할 수 있다.a minimum voltage measuring unit for calculating a minimum voltage when the welding torch performs welding; may include
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템에 있어서, 상기 전류인식부는, 상기 용접토치가 용접을 실시할 때, 평균전류를 산출하는 평균전류 측정부;In addition, in the welding speed and arc stability measurement system according to an embodiment of the present invention, the current recognition unit, when the welding torch performs welding, an average current measurement unit for calculating an average current;
상기 용접토치가 용접을 실시할 때, 최대전류를 산출하는 최대전류 측정부; 및a maximum current measuring unit for calculating a maximum current when the welding torch performs welding; and
상기 용접토치가 용접을 실시할 때, 최소전류를 산출하는 최소전류 측정부; 를 포함할 수 있다.a minimum current measurement unit for calculating a minimum current when the welding torch performs welding; may include
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템에 있어서, 상기 용접 판단부에서 상기 용접토치가 용접을 실시한다고 판단한 경우, 용접토치가 용접을 실시한 속도를 측정하는 용접속도 측정부; 를 더 포함하며,In addition, in the system for measuring welding speed and arc stability according to an embodiment of the present invention, when the welding determination unit determines that the welding torch performs welding, welding speed measurement for measuring the welding speed of the welding torch wealth; further comprising,
상기 용접속도 측정부는 상기 용접토치가 용접을 실시할 때의 평균속도, 최대속도 및 최저속도를 측정할 수 있다.The welding speed measuring unit may measure an average speed, a maximum speed, and a minimum speed when the welding torch performs welding.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템에 있어서, 상기 데이터 산출부는, 상기 전류인식부에서 산출된 하나 이상의 전류값을 제공받아 전류 분포도를 산출하는 전류분포 산출부;In addition, in the measurement system for welding speed and arc stability according to an embodiment of the present invention, the data calculator includes: a current distribution calculator for calculating a current distribution by receiving one or more current values calculated by the current recognition unit;
상기 전압인식부에서 산출된 하나 이상의 전압값을 제공받아 전압 분포도를 산출하는 전압분포 산출부;a voltage distribution calculating unit receiving one or more voltage values calculated by the voltage recognition unit and calculating a voltage distribution diagram;
전류 기준값 및 전압 기준값을 사전에 설정하는 기준 설정부; 및a reference setting unit for presetting a current reference value and a voltage reference value; and
상기 기준 설정부에서 설정한 전류 및 전압값을 기초로하여 전류값 및 전압값의 유표범위를 설정하는 유효범위 설정부; 를 포함할 수 있다.an effective range setting unit for setting a floating range of a current value and a voltage value based on the current and voltage values set by the reference setting unit; may include
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템에 있어서, 상기 데이터 산출부는 상기 유효범위 설정부에서 설정한 유효범위에 상기 전류분포 산출부에서 산출한 하나 이상의 전류분포도를 매칭하며, 용접전류의 유효값을 산출할 수 있다.In addition, in the system for measuring welding speed and arc stability according to an embodiment of the present invention, the data calculation unit matches one or more current distribution diagrams calculated by the current distribution calculation unit to the effective range set by the effective range setting unit and the effective value of the welding current can be calculated.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템에 있어서, 상기 데이터 산출부는 상기 유효범위 설정부에서 설정한 유효범위에 상기 전압분포 산출부에서 산출한 하나 이상의 전압분포도를 매칭하며, 용접전압의 유효값을 산출할 수 있다.In addition, in the system for measuring welding speed and arc stability according to an embodiment of the present invention, the data calculation unit matches one or more voltage distribution diagrams calculated by the voltage distribution calculation unit to the effective range set by the effective range setting unit and the effective value of the welding voltage can be calculated.
이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.These solutions will become more apparent from the following detailed description of the invention based on the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed in their ordinary and dictionary meanings, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it is possible.
즉, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 용접토치에서 감지한 전류, 전압 및 위치 및 속도 데이터를 기초로하여 용접유무, 용접속도, 용접토치의 이동속도를 산출할 수 있고, 더욱 구체적으로는 용접 전류 및 용접 전압을 이용하여 아크 안정성을 비율로 확인할 수 있고, 용접 전류 및 용접 전압의 이탈 확률을 측정할 수 있다. That is, according to an embodiment of the present invention, the presence or absence of welding, the welding speed, and the moving speed of the welding torch can be calculated based on the current, voltage, and position and speed data sensed by the welding torch, and more specifically, welding Arc stability can be checked as a ratio using current and welding voltage, and the probability of deviation of welding current and welding voltage can be measured.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 용접 아크의 안정성, 용입, 용접 품질의 평가를 할 수 있는 하나의 평가 지표로 활용할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it can be used as one evaluation index capable of evaluating the stability of the welding arc, penetration, and welding quality.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템의 사용상태를 나타내 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템의 센서부를 나타내 보인 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템의 서버를 나타내 보인 블록도.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템의 데이터 인식부를 나타내 보인 블록도.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템의 전류 및 전압 유효값을 산출하는 것을 나타내 보인 그래프.1 is an exemplary view showing the use of a welding speed and arc stability measurement system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a sensor unit of a system for measuring welding speed and arc stability according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a server of a system for measuring welding speed and arc stability according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a data recognition unit of a system for measuring welding speed and arc stability according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the calculation of effective current and voltage values of the welding speed and arc stability measurement system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.The specific aspects and specific technical features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and embodiments in conjunction with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. When a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, but another component is between each component. It should be understood that elements may also be “connected,” “coupled,” or “connected.”
이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템은 모재를 용접하는 용접토치(100)와, 용접토치(100)의 내부에 설치되고, 용접토치(100)의 위치, 전류 및 전압을 감지하는 센서부(200)와, 센서부(200)로부터 감지되는 정보를 전송받아 용접토치(100)가 용접하면서 발생하는 정보들을 취합 및 산출하는 서버(300)를 포함한다.As shown in Figure 1, the welding speed and arc stability measurement system according to an embodiment of the present invention is installed inside the
센서부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 용접토치(100)에서 발생하는 전류를 감지하는 전류센서(230)와, 용접토치(100)에서 발생하는 전압을 감지하는 전압센서(220)와, 용접토치(100)의 위치를 감지하는 위치센서(210)를 포함하며, 위치센서(210)는 위치 및 속도를 용이하게 측정하기 위하여 자이로 센서를 포함하여 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.As shown in FIG. 2 , the
서버(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 서버(300)는 센서부(200)에서 감지한 정보들(용접토치로부터 감지한 전류, 전압 및 위치)을 전송받아 용접토치(100)가 용접을 실시하면서 발생한 정보를 취합 및 산출할 수 있으며, 구체적으로는 센서부(200)로부터 데이터를 제공 받아 인식하는 데이터 인식부(310)와, 용접토치(100)의 용접 유무를 판단하는 용접 판단부(350)와, 용접토치(100)의 용접속도를 측정하는 용접속도 측정부(360)와, 용접토치(100)의 전류 및 전압 분포도를 산출하고, 용접전압 및 용접전류의 유효값을 산출하는 데이터 산출부(370)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the
데이터 인식부(310)는 용접토치(100)에 설치된 센서부(200)에서 감지하는 정보를 전송받아 용접토치(100)가 용접을 실시하는 중의 정보를 수집하며, 구체적으로는 도 4에 도시된 바와 같이, 용접토치(100)의 전류값을 인식하는 전류 인식부(340)와, 용접토치(100)의 전압값을 인식하는 전압 인식부(330)와, 용접토치(100)의 위치를 인식하는 위치 인식부(320)를 포함한다.The
또한, 데이터 인식부(310)는 센서부와 실시간으로 쌍방향통신이 이루어질 수 있도록 근거리무선통신(Near Field Communication)이 서버(300)의 내부에 설치될 수 있다. 용접토치(100)에도 센서부(200)에서 감지하는 정보를 서버(300)에 송신하기 위해 별도의 통신장치가 용접토치(100)의 내부 또는 센서부(200)의 내부에 설치될 수 있다.Also, the
용접 판단부(350)는 용접토치(100)가 용접을 실시하는지의 여부를 판단하는 기능을 수행하며, 구체적으로는 전류 인식부(340)에서 용접토치(100)에 전류가 흐르는지의 여부를 감지하고, 용접토치(100)에 전류가 흐르는 시점을 용접토치(100)가 용접을 시작하는 지점으로 판단하며, 용접토치(100)에 전류 흐름이 소멸되는 시점을 용접토치(100)가 용접을 종료하는 지점으로 판단할 수 있다. 이러한 판단은 용접 판단부(350)에 포함된 시작시간 측정부(351) 및 종료시간 측정부(352)에서 각각 판단할 수 있다.The
시작시간 측정부(351) 및 종료시간 측정부(352)는 용접 판단부(350)에서 전류를 감지하여 용접토치(100)가 용접을 실행하고 있는 것으로 판단하면 용접시작시간 및 용접종료시간을 각각 산출할 수 있다.The start
또한, 용접 판단부(350)는 용접토치(100)가 용접을 실시하고 있는 것으로 판단하면, 위치 인식부(320), 전압 인식부(330) 및 전류 인식부(340)에서 각각 용접토치(100)가 사용한 전류, 전압 및 이동거리를 측정할 수 있다.In addition, when the
구체적으로, 위치 인식부(320)는 용접토치(100)가 모재에 용접을 진행하면서 용접토치(100)가 이동한 거리를 측정하는 이동거리 측정부(321) 및 이동거리 측정부(321)에서 측정한 용접토치의 이동거리에 대한 용접소요시간을 측정하는 소요시간 측정부(322)를 포함할 수 있다.Specifically, the
즉, 위치 인식부(320)는 예컨대 도 1을 기준으로 설명하면, 용접토치(100)가 A 지점에서 B 지점으로 용접을 실시한다고 가정하면, A 지점에서 B 지점으로 이동한 거리를 이동거리 측정부(321)를 통해 측정하고, A 지점에서 B 지점까지 용접하는데 소요된 시간을 소요시간 측정부(322)를 통해 측정할 수 있다.That is, the
전압 인식부(330)는 평균전압 측정부(331), 최대전압 측정부(332), 최소전압 측정부(333)를 포함하며, 용접토치(100)가 모재에 용접을 실시할 때, 평균전압, 최대전압 및 최소전압을 각각 산출할 수 있다. 상기한 전압은 후술할 데이터 산출부(370)에서 전압 분포도를 산출할 때 필요한 데이터 값이다.The
전류 인식부(340)는 평균전류 측정부(341), 최대전류 측정부(342), 최소전류 측정부(343)를 포함하며, 용접토치(100)가 모재에 용접을 실시할 때, 평균전류, 최대전류 및 최소전류를 각각 산출할 수 있다. 상기한 전류는 후술할 데이터 산출부(370)에서 전류 분포도를 산출할 때 필요한 데이터 값이다.The
한편, 용접 판단부(350)는 용접토치(100)가 용접을 실시한다고 판단한 경우, 용접토치(100)가 모재에 용접을 실시할 때의 용접속도를 측정하는 용접속도 측정부(360)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the
용접속도 측정부(360)는 평균속도 측정부(361)와, 최대속도 측정부(362) 및 최저속도 측정부(363)를 포함하며, 용접토치(100)가 용접을 실시할 때의 평균속도, 최대속도 및 최저속도를 각각 측정할 수 있다. 용접속도를 측정할 때, 시작시간 측정부(351)에서 측정된 시작시간 및 종료시간 측정부(352)에서 측정한 종료시간을 기준으로 측정이 이루어지며, 평균속도, 최대속도 및 최저속도 데이터를 기초로하여 용접 아크의 안정성, 용입, 용접 품질을 평가할 수 있는 하나의 평가 지표로 활용이 가능할 수 있다.The welding
데이터 산출부(370)는 데이터 인식부(310)에서 인식한 전류, 전압 및 용접토치(100)의 위치데이터와, 용접속도 측정부(360)에서 측정한 용접토치(100)의 용접속도 데이터를 전송받아 전류, 전압, 용접토치의 위치 및 용접토치의 용접속도 분포도를 산출하고, 산출된 분포도를 기초로하여 전류, 전압, 위치 및 속도의 유효값을 산출할 수 있다.The
구체적으로, 데이터 산출부(370)는 전류 분포도를 산출하는 전류분포 산출부(371)와, 전압 분포도를 산출하는 전압분포 산출부(372)를 포함하며, 이외에도 용접토치의 위치의 분포도를 산출하는 용접위치분포 산출부(미도시) 및 용접토치의 속도의 분포도를 산출하는 용접속도분포 산출부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 전류 및 전압을 기준으로 설명하도록 한다.Specifically, the
또한, 데이터 산출부(370)는 전류 기준값 및 전압 기준값을 사전에 설정할 수 있는 기준 설정부(373)가 더 포함될 수 있고, 기준 설정부(373)에서 설정한 전류 기준값 및 전압 기준값을 기초로하여 유효범위를 설정하는 유효범위 설정부(374)를 포함할 수 있다.In addition, the
데이터 산출부(370)는 도 5에 도시된 바와 같이, 전류 기준값 및 전압 기준값(S)을 예컨대 300mA 및 30V로 설정하면, 유효범위 설정부(374)는 300mA 및 30V를 기준으로 일정한 범위(R)를 설정할 수 있다. 전류분포 산출부(371) 및 전압분포 산출부(372)에서 산출된 전류분포도 및 전압분포도를 도 5에 표시하면 유효범위(R)안에 표시된 기준값이 유효값으로 산출할 수 있다. 도 5를 기준으로 추가로 설명하면 10개의 전류분포도 및 전압분포도가 있고, 유효범위(R)안에 표시된 값은 6개이며, 4개는 유효범위(R) 밖에 표시된 값이라고 할 수 있다.As shown in FIG. 5 , when the
상기한 유효값(도 5를 기준으로 설명한 6개의 유효값)을 통해 아크의 안정성을 비율로 확인할 수 있고, 이러한 분포도를 통하여 용접 전류 및 용접 전압 범위 이탈 확률을 측정할 수 있다.The stability of the arc can be confirmed as a ratio through the effective values (the six effective values described with reference to FIG. 5 ), and the welding current and the welding voltage range deviation probability can be measured through this distribution diagram.
즉, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 용접토치(100)에서 감지한 전류, 전압 및 위치 및 속도 데이터를 기초로하여 용접유무, 용접속도, 용접토치의 이동속도를 산출할 수 있고, 더욱 구체적으로는 용접 전류 및 용접 전압을 이용하여 아크 안정성을 비율로 확인할 수 있고, 용접 전류 및 용접 전압의 이탈 확률을 측정할 수 있다. That is, according to an embodiment of the present invention, it is possible to calculate the presence or absence of welding, the welding speed, and the moving speed of the welding torch based on the current, voltage, and position and speed data sensed by the
또한, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 용접 아크의 안정성, 용입, 용접 품질의 평가를 할 수 있는 하나의 평가 지표로 활용할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it can be used as one evaluation index capable of evaluating the stability of the welding arc, penetration, and welding quality.
이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템은 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.Although the present invention has been described in detail through one embodiment, this is for describing the present invention in detail, and the welding speed and arc stability measurement system according to the present invention is not limited thereto. And, terms such as "include", "compose", or "have" described above mean that the corresponding component may be embedded unless otherwise stated, so excluding other components is It should be construed as being able to further include other components instead of it, and all terms including technical or scientific terms are generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. has the same meaning as being
또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations are possible by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
100 - 용접토치 200 - 센서부
210 - 위치센서 220 - 전압센서
230 - 전류센서 300 - 서버
310 - 데이터 인식부 320 - 위치 인식부
321 - 이동거리 측정부 322 - 소요시간 측정부
330 - 전압 인식부 331 - 평균전압 측정부
332 - 최대전압 측정부 333 - 최소전압 측정부
340 - 전류 인식부 341 - 평균전류 측정부
342 - 최대전류 측정부 343 - 최소전류 측정부
350 - 용접 판단부 351 - 시작시간 측정부
352 - 종료시간 측정부 360 - 용접속도 측정부
361 - 평균속도 측정부 362 - 최대속도 측정부
363 - 최저속도 측정부 370 - 데이터 산출부
371 - 전류분포 산출부 372 - 전압분포 산출부
373 - 기준 설정부 374 - 유효범위 설정부100 - welding torch 200 - sensor part
210 - position sensor 220 - voltage sensor
230 - current sensor 300 - server
310 - data recognition unit 320 - location recognition unit
321 - Travel distance measuring unit 322 - Required time measuring unit
330 - Voltage recognition unit 331 - Average voltage measurement unit
332 - Maximum voltage measurement unit 333 - Minimum voltage measurement unit
340 - Current recognition unit 341 - Average current measurement unit
342 - Maximum current measuring unit 343 - Minimum current measuring unit
350 - welding determination unit 351 - start time measurement unit
352 - End time measuring unit 360 - Welding speed measuring unit
361 - Average speed measuring part 362 - Maximum speed measuring part
363 - Minimum speed measuring unit 370 - Data calculating unit
371 - Current distribution calculator 372 - Voltage distribution calculator
373 - Reference setting unit 374 - Effective range setting unit
Claims (9)
상기 용접토치의 전류를 감지하는 전류센서와, 상기 용접토치의 전압을 감지하는 전압센서와, 상기 용접토치의 위치를 감지하는 위치센서를 포함하며, 상기 용접토치에 내장되는 센서부; 및
상기 센서부에서 감지한 정보를 제공받아 데이터를 산출하는 서버; 를 포함하며,
상기 서버는, 상기 센서부가 감지하는 정보를 실시간으로 제공받아 상기 용접토치의 정보를 수집하며, 상기 위치센서에서 전송하는 정보를 인식하는 위치인식부와, 상기 전압센서에서 전송하는 정보를 인식하는 전압인식부와, 상기 전류센서에서 전송하는 정보를 인식하는 전류인식부를 포함하는, 데이터 인식부;
상기 전류센서로부터 전류를 감지하여 용접 유무를 판단하는 용접 판단부;
상기 용접토치가 모재를 용접하는 속도를 측정하는 용접속도 측정부;
상기 데이터 인식부로부터 수집한 정보를 기초로하여 상기 용접토치가 용접할때의 전류 및 전압의 분포도를 산출하는 데이터 산출부; 를 포함하고,
상기 데이터 산출부는, 상기 전류인식부에서 산출된 하나 이상의 전류값을 제공받아 전류 분포도를 산출하는 전류분포 산출부;
상기 전압인식부에서 산출된 하나 이상의 전압값을 제공받아 전압 분포도를 산출하는 전압분포 산출부;
전류 기준값 및 전압 기준값을 사전에 설정하는 기준 설정부; 및
상기 기준 설정부에서 설정한 전류 및 전압값을 기초로하여 전류값 및 전압값의 유표범위를 설정하는 유효범위 설정부;를 포함하며,
상기 데이터 산출부는 상기 유효범위 설정부에서 설정한 유효범위에 상기 전류분포 산출부에서 산출한 하나 이상의 전류분포도를 매칭하며, 용접전류의 유효값을 산출하고,
상기 데이터 산출부는 상기 유효범위 설정부에서 설정한 유효범위에 상기 전압분포 산출부에서 산출한 하나 이상의 전압분포도를 매칭하며, 용접전압의 유효값을 산출하는, 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템.
Welding torch for welding the base material;
a current sensor for detecting the current of the welding torch, a voltage sensor for detecting the voltage of the welding torch, and a position sensor for detecting a position of the welding torch, a sensor unit built in the welding torch; and
a server receiving the information sensed by the sensor unit and calculating data; includes,
The server is provided with the information sensed by the sensor unit in real time to collect information of the welding torch, and a position recognition unit for recognizing information transmitted from the position sensor, and a voltage for recognizing information transmitted from the voltage sensor A data recognition unit comprising a recognition unit and a current recognition unit for recognizing information transmitted from the current sensor;
a welding determination unit that detects a current from the current sensor and determines whether welding is present;
a welding speed measuring unit for measuring the speed at which the welding torch welds the base material;
a data calculation unit for calculating a distribution of current and voltage when the welding torch is welded on the basis of the information collected from the data recognition unit; including,
The data calculation unit may include: a current distribution calculation unit configured to receive one or more current values calculated by the current recognition unit and calculate a current distribution diagram;
a voltage distribution calculator configured to receive one or more voltage values calculated by the voltage recognition unit and calculate a voltage distribution diagram;
a reference setting unit for presetting a current reference value and a voltage reference value; and
It includes; an effective range setting unit for setting the floating range of the current value and the voltage value based on the current and voltage values set by the reference setting unit;
The data calculation unit matches one or more current distribution diagrams calculated by the current distribution calculation unit to the effective range set by the effective range setting unit, and calculates an effective value of the welding current,
The data calculation unit matches one or more voltage distribution diagrams calculated by the voltage distribution calculation unit to the effective range set by the effective range setting unit, and calculates an effective value of the welding voltage, a welding speed and arc stability measurement system.
상기 용접 판단부는 전류인식부에서 전류 감지유무를 판단하여 상기 용접토치의 용접실행유무를 판단하고,
상기 용접 판단부가 상기 용접토치가 용접을 실행하고 있는 것으로 판단하면, 용접시작시간 및 용접종료시간을 각각 산출하는, 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템.
The method according to claim 1,
The welding determination unit determines the presence or absence of current detection in the current recognition unit to determine whether the welding torch is performing welding,
When the welding determination unit determines that the welding torch is performing welding, the welding start time and the welding end time are respectively calculated, a welding speed and arc stability measurement system.
상기 위치인식부는, 상기 용접토치가 모재에 용접을 진행하면서 용접토치가 이동한 거리를 측정하는 이동거리 측정부; 및
상기 이동거리 측정부에서 측정한 용접토치의 이동거리에 대한 용접소요시간을 측정하는 소요시간 측정부; 를 포함하는, 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템.
3. The method according to claim 2,
The position recognition unit may include: a movement distance measuring unit for measuring a distance traveled by the welding torch while the welding torch is being welded to a base material; and
a required time measuring unit for measuring the welding time required for the moving distance of the welding torch measured by the moving distance measuring unit; A system for measuring welding speed and arc stability, comprising:
상기 전압인식부는, 상기 용접토치가 용접을 실시할 때, 평균전압을 산출하는 평균전압 측정부;
상기 용접토치가 용접을 실시할 때, 최대전압을 산출하는 최대전압 측정부; 및
상기 용접토치가 용접을 실시할 때, 최소전압을 산출하는 최소전압 측정부; 를 포함하는, 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템.
3. The method according to claim 2,
The voltage recognition unit may include: an average voltage measuring unit that calculates an average voltage when the welding torch performs welding;
a maximum voltage measuring unit for calculating a maximum voltage when the welding torch performs welding; and
a minimum voltage measuring unit for calculating a minimum voltage when the welding torch performs welding; A system for measuring welding speed and arc stability, comprising:
상기 전류인식부는, 상기 용접토치가 용접을 실시할 때, 평균전류를 산출하는 평균전류 측정부;
상기 용접토치가 용접을 실시할 때, 최대전류를 산출하는 최대전류 측정부; 및
상기 용접토치가 용접을 실시할 때, 최소전류를 산출하는 최소전류 측정부; 를 포함하는, 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템.
3. The method according to claim 2,
The current recognition unit may include: an average current measuring unit for calculating an average current when the welding torch performs welding;
a maximum current measuring unit for calculating a maximum current when the welding torch performs welding; and
a minimum current measurement unit for calculating a minimum current when the welding torch performs welding; A system for measuring welding speed and arc stability, comprising:
상기 용접 판단부에서 상기 용접토치가 용접을 실시한다고 판단한 경우, 용접토치가 용접을 실시한 속도를 측정하는 용접속도 측정부; 를 더 포함하며,
상기 용접속도 측정부는 상기 용접토치가 용접을 실시할 때의 평균속도, 최대속도 및 최저속도를 측정하는, 용접 속도 및 아크 안정성의 측정 시스템.
3. The method according to claim 2,
a welding speed measuring unit for measuring a speed at which the welding torch performs welding when the welding determination unit determines that the welding torch performs welding; further comprising,
The welding speed measuring unit measures the average speed, the maximum speed and the minimum speed when the welding torch performs welding, a welding speed and arc stability measurement system.
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