KR102586206B1 - 용접 품질 모니터링 시스템 및 그를 이용한 용접 품질 모니터링 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 기술적 측면에 따른 용접 품질 모니터링 시스템은, 복수의 용접 로봇을 대상으로 실시간으로 통합적인 용접 품질 모니터링을 제공하는 용접 품질 모니터링 시스템으로서, 복수의 용접 로봇에 각각 개별적으로 연결되어 동작하고, 용접 로봇으로부터 제공되는 로봇 용접 정보와 용접 로봇에 의하여 소모되는 자원에 대한 아날로그 센서 신호를 이용하여 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링 하는 복수의 용접 모니터링 장치 및 상기 복수의 용접 모니터링 장치로부터 용접 모니터링 정보를 제공받아 저장하고, 서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 상호 교차 검증하여 용접 로봇의 동작을 검증하는 관리 서버를 포함 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 용접 로봇과 1:1로 매칭되어 연동하는 용접 모니터링 장치를 이용하여 각각의 용접 로봇의 운영 상태를 모니터링 하고, 관리 서버를 통하여 그에 대한 데이터들을 수집 및 모니터링 함으로써 다수의 용접 로봇에 대한 통합적인 모니터링을 제공할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 용접 품질 모니터링 시스템 및 그를 이용한 용접 품질 모니터링 방법에 관한 것 이다.
공장 자동화 기술의 발전에 따라 다양한 환경에서 로봇이 적용되고 있다. 특히, 자동차 등의 완성품을 제조하기 위하여 각종 구조물 부품을 용접하는 분야에서도 용접 로봇이 활발하게 사용되고 있다.
용접 과정 중에 용접 품질의 신뢰성을 확보하기 위하여는 용접 로봇에서 출력되는 용접 전압, 용접 전류, 용접 가스 등 용접 조건이 기 설정된 값으로 유지되고 있는지 여부를 확인하는 모니터링이 중요하다.
종래의 용접 모니터링 기술로서, 용접 로봇에서 사용되는 용접 전압, 용접 전류, 용접 가스 유량을 측정하여 패널에 표시하는 모니터링 장치가 사용되고 있다.
그러나, 이러한 종래의 모니터링 장치는 단순 센싱 데이터를 표시하는 수준에 불과하여 사용자가 센싱 데이터를 주의깊게 살펴보지 않으면 그 실효성이 낮으며, 특히, 용접 상황에서의 불량 상태 등을 감지하거나 NG 알람 등을 제공하지 못하는 한계가 있다.
본 발명의 일 기술적 측면은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 용접 로봇과 1:1로 매칭되어 연동하는 용접 모니터링 장치를 이용하여 각각의 용접 로봇의 운영 상태를 모니터링 하고, 관리 서버를 통하여 그에 대한 데이터들을 수집 및 모니터링 할 수 있는 용접 품질 모니터링 시스템 및 그를 이용한 용접 품질 모니터링 방법에 관한 것 이다.
또한, 본 발명의 일 기술적 측면은, 용접 모니터링 장치에서 용접 로봇과 관련된 센싱 데이터의 신호 파형을 분석하여 불안정 상황을 감지하고, 또한, 용접 신호와 센싱 데이터를 교차 비교함으로써 용접 상황에 대한 모니터링 및 불안정 상태에 대한 대응처리를 수행할 수 있는 용접 품질 모니터링 시스템 및 그를 이용한 용접 품질 모니터링 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 일 기술적 측면은, 관리 서버에서 각 용접 로봇의 동작 데이터들을 감지하고, 동일 생산품에 대하여 서로 다른 용접 데이터가 발생하는 경우, 이를 상호 교차 검증하여 오 동작 중인 용접 로봇을 검증할 수 있는 용접 품질 모니터링 시스템 및 그를 이용한 용접 품질 모니터링 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명의 일 기술적 측면은 용접 품질 모니터링 시스템을 제안한다. 상기 용접 품질 모니터링 시스템은, 복수의 용접 로봇을 대상으로 실시간으로 통합적인 용접 품질 모니터링을 제공하는 용접 품질 모니터링 시스템으로서, 복수의 용접 로봇에 각각 개별적으로 연결되어 동작하고, 용접 로봇으로부터 제공되는 로봇 용접 정보와 용접 로봇에 의하여 소모되는 자원에 대한 아날로그 센서 신호를 이용하여 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링 하는 복수의 용접 모니터링 장치 및 상기 복수의 용접 모니터링 장치로부터 용접 모니터링 정보를 제공받아 저장하고, 서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 상호 교차 검증하여 용접 로봇의 동작을 검증하는 관리 서버를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 용접 모니터링 장치는, 연결된 용접 로봇과 연동하여, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 제어에 따른 로봇 용접 정보를 제공받는 로봇 신호 수집부, 상기 연결된 용접 로봇에 의하여 소모되는 자원에 대한 상기 아날로그 센서 신호 -상기 아날로그 센서 신호는 전압 신호, 전류 신호 및 유량 신호 중 적어도 하나를 포함함-를 수집하는 센서 신호 수집부, 상기 로봇 용접 정보 및 상기 아날로그 센서 신호를 이용하여, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링하여, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황이 불안정 상황인지 감지하는 모니터링 제어부 및 상기 로봇 용접 정보, 상기 센서 신호 및 상기 모니터링 제어부에서 생성된 모니터링 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모니터링 제어부는, 상기 전압 신호 및 상기 전류 신호에 대하여, 용접의 시작 시점 이후로 설정되는 시작 널 타임 및 용접의 종료 시점 이전으로 설정되는 종료 널 타임을 배제하여 유효 용접 타임을 설정하고, 설정된 유효 용접 타임에서의 전압 신호 및 전류 신호의 파형을 기초로 상기 용접 상황이 불안정 상황인지 판단하는 신호파형 판단모듈을 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모니터링 제어부는, 상기 로봇 용접 정보로부터 전류, 전압 및 유량 각각에 대한 유효 안전 범위를 설정하고, 상기 아날로그 센서 신호에서 감지된 상기 전압 신호, 상기 전류 신호 및 유량 신호 중 적어도 하나가 상기 유효 안전 범위를 초과하는 경우, 상기 불안정 상황으로 판단하는 교차비교 판단모듈을 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 용접 모니터링 장치는, 상기 모니터링 제어부에 의하여 상기 불안정 상황으로 감지되면, 상기 연결된 용접 로봇에 대한 대응 처리를 수행하도록 상기 연결된 용접 로봇에 대응 제어신호를 제공하는 로봇 제어부를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 용접 모니터링 장치는, 상기 모니터링 제어부에 의하여 생성된 모니터링 정보, 상기 모니터링 제어부에 의하여 감지된 불안정 상황 정보 및 상기 로봇 제어부에 의하여 수행된 대응 처리에 대한 대응 처리 정보를 상기 관리 서버에 제공하는 서버 통신부를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 관리 서버는, 상기 복수의 용접 모니터링 장치로부터 각각 용접 모니터링 정보를 제공받고, 상기 용접 모니터링 정보를 제공한 용접 모니터링 장치, 그와 연동하는 용접 로봇, 작업 중 생산품에 대한 정보를 상기 제공받은 용접 모니터링 정보와 연관하여 저장하는 데이터 저장부 및 서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 비교하여, 동일 생산품에 대한 서로 다른 용접 로봇의 용접 동작을 상호 교차 검증하는 상호 교차 검증부를 포함 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 기술적 측면은 용접 품질 모니터링 방법을 제안한다. 상기 용접 품질 모니터링 방법은, 복수의 용접 로봇을 대상으로 실시간으로 통합적인 용접 품질 모니터링을 제공하는 용접 품질 모니터링 시스템- 상기 용접 품질 모니터링 시스템은 용접 로봇에 각각 개별적으로 연결되어 동작하는 용접 모니터링 장치 및 용접 모니터링 장치와 연동하여 동작하는 관리 서버를 포함함-에서 수행되는 용접 품질 모니터링 방법으로서, 상기 용접 모니터링 장치가, 상기 용접 로봇으로부터 제공되는 로봇 용접 정보와 용접 로봇에 의하여 소모되는 자원에 대한 아날로그 센서 신호를 수집하는 단계, 상기 용접 모니터링 장치가, 상기 로봇 용접 정보 및 상기 아날로그 센서 신호를 이용하여, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 판단하여 상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링 하는 단계, 상기 용접 모니터링 장치가, 용접 모니터링 정보를 상기 관리 서버에 제공하는 단계 및 상기 관리 서버가, 용접 모니터링 정보를 제공받아 저장하고, 서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 상호 교차 검증하여 용접 로봇의 동작을 검증하는 단계를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 아날로그 센서 신호를 수집하는 단계는, 상기 용접 모니터링 장치가, 연결된 용접 로봇과 연동하여, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 제어에 따른 로봇 용접 정보를 제공받는 단계 및 상기 용접 모니터링 장치가, 상기 연결된 용접 로봇에 의하여 소모되는 상기 아날로그 센서 신호 -상기 아날로그 센서 신호는 전압 신호, 전류 신호 및 유량 신호 중 적어도 하나를 포함함-를 수집하는 단계를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링 하는 단계는, 상기 용접 모니터링 장치가, 상기 전압 신호 및 상기 전류 신호에 대하여, 용접의 시작 시점 이후로 설정되는 시작 널 타임 및 용접의 종료 시점 이전으로 설정되는 종료 널 타임을 배제하여 유효 용접 타임을 설정하고, 설정된 유효 용접 타임에서의 전압 신호 및 전류 신호의 파형을 기초로 상기 용접 상황이 불안정 상황인지 판단하는 단계를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링 하는 단계는, 상기 용접 모니터링 장치가, 상기 로봇 용접 정보로부터 전류, 전압 및 유량 각각에 대한 유효 안전 범위를 설정하고, 상기 아날로그 센서 신호에서 감지된 상기 전압 신호, 상기 전류 신호 및 유량 신호 중 적어도 하나가 상기 유효 안전 범위를 초과하는 경우, 상기 불안정 상황으로 판단하는 단계를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링 하는 단계는, 상기 용접 모니터링 장치가, 상기 불안정 상황을 감지하면, 상기 연결된 용접 로봇에 대한 대응 처리를 수행하도록 상기 연결된 용접 로봇에 대응 제어신호를 제공하는 단계를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 용접 로봇의 동작을 검증하는 단계는, 상기 관리 서버가, 용접 모니터링 정보를 제공한 용접 모니터링 장치, 그와 연동하는 용접 로봇, 작업 중 생산품에 대한 정보를 제공받은 용접 모니터링 정보와 연관하여 저장하는 단계 및 서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 비교하여, 동일 생산품에 대한 서로 다른 용접 로봇의 용접 동작을 상호 교차 검증하는 단계를 포함 할 수 있다.
상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 용접 로봇과 1:1로 매칭되어 연동하는 용접 모니터링 장치를 이용하여 각각의 용접 로봇의 운영 상태를 모니터링 하고, 관리 서버를 통하여 그에 대한 데이터들을 수집 및 모니터링 함으로써 다수의 용접 로봇에 대한 통합적인 모니터링을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 용접 모니터링 장치에서 용접 로봇과 관련된 센싱 데이터의 신호 파형을 분석하여 불안정 상황을 감지하고, 또한, 용접 신호와 센싱 데이터를 교차 비교함으로써 용접 상황에 대한 모니터링 및 불안정 상태에 대한 대응처리를 수행함으로써, 실시간 불안정 상황의 감지 및 즉시적인 불안정 상황의 대응이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 관리 서버에서 각 용접 로봇의 동작 데이터들을 감지하고, 동일 생산품에 대하여 서로 다른 용접 데이터가 발생하는 경우 이를 상호 교차 검증하여 오 동작 중인 용접 로봇을 검증함으로써, 특정 용접 로봇에 의하여 발생하는 제품 생산 오차를 사전에 발견하고 즉시적으로 대응할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 품질 모니터링 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 품질 모니터링 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 모니터링 제어부에 의하여 신호 파형에 대한 판단을 실시하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 디스플레이부에 의하여 사용자에게 표시되는 화면의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버의 예시적인 컴퓨팅 운영 환경을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 품질 모니터링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 품질 모니터링 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 모니터링 제어부에 의하여 신호 파형에 대한 판단을 실시하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 디스플레이부에 의하여 사용자에게 표시되는 화면의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버의 예시적인 컴퓨팅 운영 환경을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 품질 모니터링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
즉, 전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 이하에서 본 발명에 따른 시스템을 설명하기 위하여 다양한 구성요소 및 그의 하부 구성요소에 대하여 설명하고 있다. 이러한 구성요소 및 그의 하부 구성요소들은, 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합 등 다양한 형태로서 구현될 수 있다. 예컨대, 각 요소들은 해당 기능을 수행하기 위한 전자적 구성으로 구현되거나, 또는 전자적 시스템에서 구동 가능한 소프트웨어 자체이거나 그러한 소프트웨어의 일 기능적인 요소로 구현될 수 있다. 또는, 전자적 구성과 그에 대응되는 구동 소프트웨어로 구현될 수 있다.
본 명세서에 설명된 다양한 기법은 하드웨어 또는 소프트웨어와 함께 구현되거나, 적합한 경우에 이들 모두의 조합과 함께 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "부(Unit)", "서버(Server)" 및 "시스템(System)" 등의 용어는 마찬가지로 컴퓨터 관련 엔티티(Entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 또한, 본 발명의 시스템에서 실행되는 각 기능은 모듈단위로 구성될 수 있고, 하나의 물리적 메모리에 기록되거나, 둘 이상의 메모리 및 기록매체 사이에 분산되어 기록될 수 있다.
본 발명의 실시형태를 설명하기 위하여 다양한 순서도가 개시되고 있으나, 이는 각 단계의 설명의 편의를 위한 것으로, 반드시 순서도의 순서에 따라 각 단계가 수행되는 것은 아니다. 즉, 순서도에서의 각 단계는, 서로 동시에 수행되거나, 순서도에 따른 순서대로 수행되거나, 또는 순서도에서의 순서와 반대의 순서로도 수행될 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른, 용접 품질 모니터링 시스템 및 그를 이용한 용접 품질 모니터링 방법의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 품질 모니터링 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 용접 품질 모니터링 시스템(10)은, 복수의 용접 로봇(510, 511)을 대상으로 실시간으로 통합적인 용접 품질 모니터링을 제공하는 시스템이다. 도 1에서는 2개의 용접 로봇이 도시되나 이는 예시적인 것으로 용접 품질 모니터링 시스템(10)은 다수의 용접 로봇에 대한 모니터링을 제공할 수 있다.
용접 로봇(510, 511)은 구조물 부품을 용접하여 완성품, 즉, 생산품을 생산한다. 일 예로, 용접 로봇(510, 511)은 아크 용접을 수행하는 로봇 일 수 있다.
용접 로봇(510, 511)은, 각각 해당 용접 로봇을 제어하기 위한 제어장치인 PLC(Programmable Logic Controller)로부터 제공되는 제어에 따라 동작하여 용접을 수행한다.
또한, 용접 로봇(510, 511)은 구동을 위하여 소정의 자원(예컨대, 전기 자원,가스 자원 등)을 제공받으며, 각각의 용접 로봇(510, 511)이 소모하는 자원을 측정하기 위하여 아날로그 센서(530,531)가 구비될 수 있다.
즉, 아날로그 센서(530,531)는 그와 연결된 용접 로봇(510, 511)에 의하여 소모되는 자원을 감지하고, 그에 대한 감지 신호인 아날로그 센서 신호를 용접 품질 모니터링 시스템(10)에 제공할 수 있다. 예컨대, 아날로그 센서 신호로는, 전압 신호, 전류 신호 및 유량 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
용접 품질 모니터링 시스템(10)은 용접 모니터링 장치(100) 및 관리 서버(300)를 포함한다.
복수의 용접 모니터링 장치(100, 101)는 복수의 용접 로봇(510, 511)에 각각 개별적으로 연결되어 동작한다. 즉, 하나의 용접 로봇에는 하나의 용접 모니터링 장치가 연결되어 모니터링을 수행한다.
용접 모니터링 장치(100, 101)는 용접 로봇(510, 511)으로부터 제공되는 로봇 용접 정보와 용접 로봇에 의하여 소모되는 자원에 대한 아날로그 센서 신호를 이용하여 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링 할 수 있다.
예컨대, 용접 모니터링 장치(100, 101)는 용접 로봇(510, 511)의 용접 상황 모니터링, 전압, 전류, 유량 모니터링, 용접 관련 정보 디스플레이, 용접 중 발생하는 불안정 상황을 감지하고 이에 대한 알람 제공 등을 수행하여, 용접 로봇(510, 511)의 운영과 관련된 종합적인 모니터링을 제공할 수 있다.
관리 서버(300)는 복수의 용접 모니터링 장치(100, 101)와 연동하여 동작한다. 관리 서버(300)는 복수의 용접 모니터링 장치(100, 101)로부터 용접 모니터링 정보를 제공받아 저장하고, 그에 대한 통합적인 관리 인터페이스를 제공할 수 있다. 따라서, 사용자는 관리 서버(300)를 통하여 모든 용접 로봇에 대한 용접 상황 등을 통합적으로 모니터링 할 수 있다.
관리 서버(300)는 서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 상호 교차 검증하여 용접 로봇의 동작을 검증할 수 있다. 즉, 제1 용접 로봇(510)과 제2 용접 로봇(510)이 각각 제1 생산품을 하나씩 생산하는 경우, 즉, 두 용접 로봇은 동일한 생산품을 생산하는 경우, 두 용접 로봇에서 제공되는 용접 모니터링 정보를 상호 비교 함으로써 용접 로봇의 동작을 검증할 수 있다. 따라서, 어느 하나의 용접 로봇이 잘못된 제어 신호에 의하여 동작 중이라면, 관리 서버(300)는 이를 감지할 수 있다. 결국, 관리 서버(300)는 용접 로봇 전체의 생산품의 품질을 향상시키도록 관리할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 용접 품질 모니터링 시스템(10)의 다양한 세부 실시예들에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 품질 모니터링 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 용접 모니터링 장치(100)는 로봇 신호 수집부(110), 센서 신호 수집부(120), 모니터링 제어부(130), 로봇 제어부(140), 디스플레이부(150) 및 서버 통신부(160)를 포함할 수 있다.
로봇 신호 수집부(110)는 용접 모니터링 장치(100)에 연결된 용접 로봇과 연동하여, 해당 용접 로봇의 용접 제어에 따른 로봇 용접 정보를 제공받는다. 로봇 용접 정보는, 용접 로봇의 용접과 관련된 정보를 의미하며, 예컨대, 용접 포인트 정보, 용접 시간, 용접 포인트 이동 정보, 지그 정보, 생산품 정보 등을 포함할 수 있다.
센서 신호 수집부(120)는 용접 모니터링 장치(100)에 연결된 용접 로봇에 의하여 소모되는 자원에 대하여 아날로그 센서(530, 531)에서 측정되는 아날로그 센서 신호를 수집할 수 있다.
센서 신호 수집부(120)는 수집된 아날로그 센서 신호의 값을 디지털 값으로 변환하여 모니터링 제어부(130)에 제공할 수 있다. 이하에서 설명하는 아날로그 센서 신호는, 센서 신호 수집부(120)에 의하여 디지털 값으로 변환된 아날로그 센서 신호를 의미한다.
여기에서, 아날로그 센서 신호는 용접 로봇에서 소모되는 전력에 대한 전압 신호, 전류 신호 및 소모되는 가스 자원에 대한 유량 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
모니터링 제어부(130)는 용접 모니터링 장치(100)에 연결된 용접 로봇에 대한 통합적인 모니터링을 제공할 수 있다.
모니터링 제어부(130)는 상술한 로봇 용접 정보 및 상술한 아날로그 센서 신호를 이용하여, 용접 모니터링 장치(100)에 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링하여 이를 제공할 수 있다.
일 예로, 모니터링 제어부(130)는 용접 로봇에서 작업 중인, 용접 생산품 정보, 용접 포인트 정보, 각 포인트 별 용접 시간, 용접 포인트 이동 정보, 전류/전압/가스유량 정보, 운영 상태 정보, 용접 판정 정보, 지그 정보 등을 모니터링 정보로서 생성할 수 있다.
모니터링 제어부(130)는 생성된 모니터링 정보를 디스플레이부(150)를 통하여 디스플레이 하여 사용자에게 제공할 수 있다.
모니터링 제어부(130)는 로봇 용접 정보 및 상술한 아날로그 센서 신호를 이용하여, 용접 로봇의 용접 상황이 불안정 상황인지 감지할 수 있다.
일 예로, 모니터링 제어부(130)는 용접 로봇의 용접 상황이 불안정 상황인지 감지하기 위한 구성으로서, 신호 파형 판단부(131) 및 교차 비교 판단부(132)를 포함할 수 있다.
신호 파형 판단부(131)는 신호 파형을 감지하고, 신호 파형에서 모니터링 대상이 되지 않는 타임(즉, 널 타임)을 배제하여 유효 용접 타임을 설정하고, 유효 용접 타임의 파형을 분석하여 용접 상황이 불안정 상황인지 판단할 수 있다.
도 3은 모니터링 제어부(신호 파형 판단부)에 의하여 신호 파형에 대한 판단을 실시하는 일 예를 설명하기 위한 도면으로서, 도 3을 더 참조하여 설명한다.
신호 파형 판단부(131)는 전압 신호 및 전류 신호에 대하여, 용접의 시작 시점 이후로 설정되는 시작 널 타임(ST) 및 용접의 종료 시점 이전으로 설정되는 종료 널 타임(FT)을 배제하여 유효 용접 타임(WT)을 설정할 수 있다.
이는, 아크 용접 초기에는 아크 스타트 구간으로 아크를 발생시키기 위하여 용접 팁을 모재에 긁거나 부딛치는 등의 아크 스타트(arc start) 과정을 거치므로 그에 따라 전압 신호 또는 전류 신호에서 튐 현상이 발생한다. 따라서, 이는 실제 용접에 의한 수치값은 아니므로 이를 배제하여 유효 용접 타임을 설정하고, 유효 용접 타임 내의 신호 파형에 대하여 불안정 상황인지 판단하도록 함으로써, 판단의 정확도를 향상시킬 수 있다.
이후, 신호 파형 판단부(131)는 설정된 유효 용접 타임에서의 전압 신호 및 전류 신호의 파형을 기초로 용접 상황이 불안정 상황인지 판단할 수 있다.
구체적으로, 신호 파형 판단부(131)는 신호의 연속성에 대한 제1 판단 및 신호의 범위에 대한 제2 판단을 수행하고, 이러한 제1 판단 및 제2 판단을 기초로 용접 상황이 불안정 상황인지 판단할 수 있다.
제1 판단으로서, 신호 파형 판단부(131)는 유효 용접 타임에서의 전압 신호 또는 전류 신호의 연속성에 대한 판단을 수행한다. 즉, 유효한 용접 타임에서는 용접이 연속적으로 수행되는 시간이므로, 전압 및 전류 신호는 일정한 연속성을 가진다. 만약, 어느 한 시점에서 연속성을 벗어나는 피크가 발생하면, 이는 용접 중 불안정 상태(예컨대, 불순물, 간섭, 오접촉 등)이 발생한 경우에 해당될 수 있다. 따라서, 신호 파형 판단부(131)는 유효 용접 타임에서의 전압 신호 또는 전류 신호의 연속성에 대한 판단하여 피크가 발생하는지 감지한다. 신호 파형 판단부(131)는 제1 판단에 따라 피크가 발생하면, 이하의 제2 판단을 수행하여 해당 피크의 범위가 안정 범위를 초과하는지 판단한다. 발생한 피크가 안정 범위 이내이면 신호 파형 판단부(131)는 이를 불안정 상태로 판단하지 않으나, 발생한 피크가 안정 범위를 초과하면 신호 파형 판단부(131)는 이를 불안정 상태로 판단한다.
제2 판단으로서, 신호 파형 판단부(131)는 유효 용접 타임에서의 전압 신호 또는 전류 신호가 기 설정된 안정 범위 내에서 존재하는지 판단한다. 예컨대, 신호가 연속성을 가지더라도 지속적으로 상승하여 안정 범위를 벗어나는 경우 등이 발생하면, 신호 파형 판단부(131)는 이를 감지하고 불안정 상태로 판단한다.
다시 도 2를 참조하여, 교차비교 판단모듈(132)에 대하여 설명한다.
교차비교 판단모듈(132)은, 용접 로봇의P PLC에서 제공한 로봇 용접 정보와, 아날로그 센서에서 검출된 아날로그 센서 신호를 상호 교차하여 불안정 상태가 발생하였는지 판단할 수 있다.
즉, 교차비교 판단모듈(132)은, 로봇 용접 정보로부터 전류, 전압 및 유량 각각에 대한 유효 안전 범위를 설정하고, 아날로그 센서 신호에서 감지된 상기 전압 신호, 상기 전류 신호 및 유량 신호 중 적어도 하나가 유효 안전 범위를 초과하는지 판단한다. 만약, 유효 안전 범위를 초과하는 경우, 교차비교 판단모듈(132)은 불안정 상황이 발생한 것으로 판단한다.
신호 파형 판단부(131) 또는 교차비교 판단모듈(132)에 의하여 불안정 상황이 발생한 것으로 판단되면, 모니터링 제어부(130)는 그에 대한 대응 처리를 수행할 수 있다. 대응 처리의 일 예로서, 모니터링 제어부(130)는 경보기(미도시)를 울려 운영자에게 불안정 상황이 발생한 것에 대한 알람을 제공하고, 로봇 제어부(140)를 통하여 용접 로봇의 동작을 정지하도록 제어할 수 있다.
로봇 제어부(140)는 모니터링 제어부(130)에 의하여 불안정 상황으로 감지되면, 용접 로봇에 대한 대응 처리를 수행하도록 연결된 용접 로봇에 대응 제어신호를 제공할 수 있다.
디스플레이부(150)는 로봇 용접 정보, 센서 신호 및 모니터링 제어부에서 생성된 모니터링 데이터를 디스플레이할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 디스플레이부에 의하여 사용자에게 표시되는 화면의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 4를 더 참조하면, 디스플레이부(150)는 생산품 정보(401), 용접 이미지 및 용접 포인트 정보(402), 현재의 전압 값, 전류값, 유량값(403), 연속적인 전압 신호(404), 전류 신호(405), 유량 신호(406), 용접 후 판정 정보(407), 기타 정보-예컨대, 카운트, 팁 교체 정보, 팁 드레싱 정보, 시작/중지 버튼, 지그 정보 등-를 사용자에게 제공할 수 있다.
서버 통신부(160)는 모니터링 제어부(130)에 의하여 생성된 모니터링 정보, 모니터링 제어부(130)에 의하여 감지된 불안정 상황 정보 및 로봇 제어부에 의하여 수행된 대응 처리에 대한 대응 처리 정보를 관리 서버에 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버의 예시적인 컴퓨팅 운영 환경을 설명하는 도면이다.
도 5는 관리 서버(300)의 실시예들이 구현될 수 있는 적합한 컴퓨팅 환경의 일반적이고 단순화된 설명을 제공하기 위한 것으로, 도 5를 참조하면, 관리 서버(300)의 일 예로서 컴퓨팅 장치가 도시된다.
컴퓨팅 장치는 적어도 프로세싱 유닛(303)과 시스템 메모리(301)를 포함할 수 있다.
컴퓨팅 장치는 프로그램을 실행할 때 협조하는 복수의 프로세싱 유닛을 포함할 수도 있다. 컴퓨팅 장치의 정확한 구성 및 유형에 의존하여, 시스템 메모리(301)는 휘발성(예컨대, 램(RAM)), 비휘발성(예컨대, 롬(ROM), 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다. 시스템 메모리(301)는 플랫폼의 동작을 제어하기 위한 적합한 운영 체제(302)를 포함하는데, 예컨대 마이크로소프트사로부터의 WINDOWS 운영체제와 같은 것일 수 있다. 시스템 메모리(301)는 프로그램 모듈, 애플리케이션 등의 같은 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 포함할 수도 있다.
컴퓨팅 장치는 자기 디스크, 광학적 디스크, 또는 테이프와 같은 추가적인 데이터 저장 장치(304)를 포함할 수 있다. 이러한 추가적 저장소는 이동식 저장소 및/또는 고정식 저장소 일 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 인스트럭션, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 기타 데이터와 같은 저장정보를 위한 임의의 방법이나 기법으로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 이동식 및 고정식 매체를 포함할 수 있다. 시스템 메모리(301), 저장소(304)는 모두 컴퓨터 판독가능 저장 매체의 예시일 뿐이다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 램(RAM), 롬(ROM), EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기법, CD-ROM, DVD 또는 다른 광학적 저장소, 자기 테이프, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기적 저장 장치, 또는 원하는 정보를 저장하고 컴퓨팅 장치(300)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.
컴퓨팅 장치의 입력 장치(305), 예컨대 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 장치, 터치 입력 장치, 및 비교 가능한 입력 장치를 포함할 수 있다. 출력 장치(306)는, 예컨대 디스플레이, 스피커, 프린터, 및 다른 유형의 출력 장치가 포함될 수도 있다. 이들 장치는 본 기술분야에서 널리 알려진 것이므로 자세한 설명은 생략한다.
컴퓨팅 장치는 예컨대 분산 컴퓨팅 환경에서의 네트워크, 예컨대, 유무선 네트워크, 위성 링크, 셀룰러 링크, 근거리 네트워크, 및 비교가능한 메커니즘을 통해 장치가 다른 장치들과 통신하도록 허용하는 통신 장치(307)를 포함할 수도 있다. 통신 장치(307)는 통신 매체의 한가지 예시이며, 통신 매체는 그 안에 컴퓨터 판독 가능 인스트럭션, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 다른 데이터를 포함할 수 있다. 예시적으로, 통신 매체는 유선 네트워크나 직접 유션 접속과 같은 유선 매체, 및 음향, RF, 적외선 및 다른 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함하는데, 이에 한정되는 것은 아니다.
관리 서버(300)는 이러한 컴퓨팅 환경에서 구현되는 기능적 구성으로 설명될 수 있다. 이에 대해서는, 이하의 도 6을 참조하여 관리 서버에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 6을 참조하면, 관리 서버(300)는 데이터 저장부(310), 데이터 관리부(320), 시스템 연동부(330) 및 상호 교차 검증부(340)를 포함할 수 있다.
데이터 저장부(310)는 복수의 용접 모니터링 장치로부터 각각 용접 모니터링 정보를 제공받고, 용접 모니터링 정보를 제공한 용접 모니터링 장치, 그와 연동하는 용접 로봇, 작업 중 생산품에 대한 정보를 제공받은 용접 모니터링 정보와 연관하여 저장할 수 있다.
데이터 관리부(320)는 데이터 저장부(310)에서 저장된 데이터에 대한 검색 및 관리 기능을 제공할 수 있다. 사용자는 사용자 단말(미도시)를 통하여 관리 서버에 접속 가능하고, 사용자 단말은 데이터 관리부(320)와 연동하여 데이터 저장부(310)에서 저장된 데이터에 대한 조회, 검색 및 관리를 수행할 수 있다.
시스템 연동부(330)는 별도의 사용자 기간 시스템, 예컨대, MES(Manufacturing Execution System)와 연동하여 필요한 데이터를 제공할 수 있다.
상호 교차 검증부(340)는 서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 비교하여, 동일 생산품에 대한 서로 다른 용접 로봇의 용접 동작을 상호 교차 검증할 수 있다.
상호 교차 검증부(340)는 동일 생산품을 생산하는 서로 다른 용접 로봇의 모니터링 정보를 상호 비교하여, 어느 하나의 용접 로봇의 모니터링 정보가 타 용접 로봇의 모니터링 정보와 상이한 경우, 해당 용접 로봇은 오동작 중인 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 오 동작 중인 용접 로봇을 검증함으로써, 특정 용접 로봇에 의하여 발생하는 제품 생산 오차를 사전에 발견하고 즉시적으로 대응할 수 있다.
이상에서는 도 1 내지 도 6을 참조하여, 용접 품질 모니터링 시스템의 다양한 실시예들에 대하여 설명하였다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 품질 모니터링 방법에 대하여 설명한다. 이하에서 설명할 용접 품질 모니터링 방법은, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 용접 품질 모니터링 시스템을 기초로 수행되므로, 도 1 내지 도 6을 참조하여 상술한 설명으로부터 쉽게 이해할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 품질 모니터링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
용접 모니터링 장치(100)는, 용접 로봇(500)으로부터 제공되는 로봇 용접 정보와 용접 로봇에 의하여 소모되는 자원에 대한 아날로그 센서 신호를 수집할 수 있다(S710).
용접 모니터링 장치(100)는, 로봇 용접 정보 및 아날로그 센서 신호를 이용하여, 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 판단하여 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링 할 수 있다(S720).
용접 모니터링 장치(100)는, 용접 모니터링 정보를 관리 서버(300)에 제공 할 수 있다(S730).
관리 서버(300)는 용접 모니터링 정보를 제공받아 저장하고, 서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 상호 교차 검증하여 용접 로봇의 동작을 검증 할 수 있다(S740).
단계 S710에 대한 일 실시예에서, 용접 모니터링 장치(100)는, 연결된 용접 로봇과 연동하여, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 제어에 따른 로봇 용접 정보를 제공받는 단계 및 연결된 용접 로봇에 의하여 소모되는 상기 아날로그 센서 신호 -상기 아날로그 센서 신호는 전압 신호, 전류 신호 및 유량 신호 중 적어도 하나를 포함함-를 수집하는 단계를 수행할 수 있다.
단계 S720에 대한 일 실시예에서, 용접 모니터링 장치(100)는, 전압 신호 및 전류 신호에 대하여, 용접의 시작 시점 이후로 설정되는 시작 널 타임 및 용접의 종료 시점 이전으로 설정되는 종료 널 타임을 배제하여 유효 용접 타임을 설정하고, 설정된 유효 용접 타임에서의 전압 신호 및 전류 신호의 파형을 기초로 용접 상황이 불안정 상황인지 판단하는 단계를 수행할 수 있다.
또한, 단계 S720에 대한 일 실시예에서, 용접 모니터링 장치(100)는, 로봇 용접 정보로부터 전류, 전압 및 유량 각각에 대한 유효 안전 범위를 설정하고, 아날로그 센서 신호에서 감지된 상기 전압 신호, 전류 신호 및 유량 신호 중 적어도 하나가 상기 유효 안전 범위를 초과하는 경우, 불안정 상황으로 판단하는 단계를 더 수행할 수 있다.
단계 S720에 대한 일 실시예에서, 용접 모니터링 장치(100)는, 불안정 상황을 감지하면, 연결된 용접 로봇에 대한 대응 처리를 수행하도록 연결된 용접 로봇에 대응 제어신호를 제공하는 단계를 더 수행할 수 있다.
단계 S740에 대한 일 실시예에서, 관리 서버(300)는, 용접 모니터링 정보를 제공한 용접 모니터링 장치, 그와 연동하는 용접 로봇, 작업 중 생산품에 대한 정보를 제공받은 용접 모니터링 정보와 연관하여 저장하는 단계 및 서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 비교하여, 동일 생산품에 대한 서로 다른 용접 로봇의 용접 동작을 상호 교차 검증하는 단계를 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
10 : 용접 품질 모니터링 시스템
100, 101 : 용접 품질 모니터링 장치
300 : 관리 서버
510, 511 : 용접 로봇
520, 521 : PLC
530, 531 : 아날로그 센서
110 : 로봇 신호 수집부 120 : 센서 신호 수집부
130 : 모니터링 제어부 140 : 로봇 제어부
150 : 디스플레이부 160 : 서버 통신부
131 : 신호파형 판단모듈 132 : 교차비교 판단모듈
301 : 시스템 메모리 302 : 운영체제
303 : 프로세싱 유닛 304 : 저장소
305 : 입력장치 306 : 출력장치
307 : 통신장치
310 : 데이터 저장부 320 : 데이터 관리부
330 : 상호 교차 검증부 340 : 시스템 연동부
100, 101 : 용접 품질 모니터링 장치
300 : 관리 서버
510, 511 : 용접 로봇
520, 521 : PLC
530, 531 : 아날로그 센서
110 : 로봇 신호 수집부 120 : 센서 신호 수집부
130 : 모니터링 제어부 140 : 로봇 제어부
150 : 디스플레이부 160 : 서버 통신부
131 : 신호파형 판단모듈 132 : 교차비교 판단모듈
301 : 시스템 메모리 302 : 운영체제
303 : 프로세싱 유닛 304 : 저장소
305 : 입력장치 306 : 출력장치
307 : 통신장치
310 : 데이터 저장부 320 : 데이터 관리부
330 : 상호 교차 검증부 340 : 시스템 연동부
Claims (13)
- 복수의 용접 로봇을 대상으로 실시간으로 통합적인 용접 품질 모니터링을 제공하는 용접 품질 모니터링 시스템으로서,
복수의 용접 로봇에 각각 개별적으로 연결되어 동작하고, 용접 로봇으로부터 제공되는 로봇 용접 정보-상기 로봇 용접 정보는 용접 포인트 정보, 용접 시간, 용접 포인트 이동 정보, 지그 정보 및 생산품 정보를 포함함-와 용접 로봇에 의하여 소모되는 자원에 대한 아날로그 센서 신호를 이용하여 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링 하는 복수의 용접 모니터링 장치를 포함하고,
상기 용접 모니터링 장치는,
연결된 용접 로봇과 연동하여, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 제어에 따른 로봇 용접 정보를 제공받는 로봇 신호 수집부;
상기 연결된 용접 로봇에 의하여 소모되는 자원에 대한 상기 아날로그 센서 신호 -상기 아날로그 센서 신호는 전압 신호, 전류 신호 및 유량 신호를 포함함-를 수집하는 센서 신호 수집부; 및
상기 로봇 용접 정보 및 상기 아날로그 센서 신호를 이용하여, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링하여, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황이 불안정 상황인지 감지하는 모니터링 제어부; 를 포함하고,
상기 모니터링 제어부는,
상기 아날로그 센서 신호에 포함된 상기 전압 신호 및 상기 전류 신호를 기초로 용접의 시작 시점 이후로 설정되는 시작 널 타임 및 용접의 종료 시점 이전으로 설정되는 종료 널 타임을 배제하여 유효 용접 타임을 설정하고, 설정된 유효 용접 타임에서의 전압 신호 및 전류 신호의 연속성에 대한 제1 판단 -신호의 연속성은 피크가 발생하는지 여부를 기초로 판단됨-을 수행하고, 상기 제1 판단에 의해 상기 유효 용접 타임 내의 어느 한 시점에서 연속성을 벗어나는 피크가 발생하면, 발생한 피크의 범위가 안정 범위 이내인지에 대한 제2 판단을 기초로 상기 용접 상황이 불안정 상황인지 판단하는 신호파형 판단모듈; 및
상기 용접 로봇으로부터 제공되는 상기 로봇 용접 정보를 기초로 상기 아날로그 센서 신호에 포함된 전류, 전압 및 유량 각각에 대한 유효 안전 범위를 설정하고, 상기 아날로그 센서 신호에서 감지된 상기 전압 신호, 상기 전류 신호 및 유량 신호 중 적어도 하나가 상기 유효 안전 범위를 초과하는지를 기초로 불안정 상황인지 여부를 판단하는 교차비교 판단모듈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 품질 모니터링 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 용접 모니터링 장치는,
상기 로봇 용접 정보, 상기 센서 신호 및 상기 모니터링 제어부에서 생성된 모니터링 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 품질 모니터링 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 제2항에 있어서, 상기 용접 모니터링 장치는,
상기 모니터링 제어부에 의하여 상기 불안정 상황으로 감지되면, 상기 연결된 용접 로봇에 대한 대응 처리를 수행하도록 상기 연결된 용접 로봇에 대응 제어신호를 제공하는 로봇 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 품질 모니터링 시스템.
- 제5항에 있어서, 상기 용접 품질 모니터링 시스템은,
상기 복수의 용접 모니터링 장치로부터 용접 모니터링 정보를 제공받아 저장하고, 서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 상호 교차 검증하여 용접 로봇의 동작을 검증하는 관리 서버;를 더 포함하고,
상기 용접 모니터링 장치는,
상기 모니터링 제어부에 의하여 생성된 모니터링 정보, 상기 모니터링 제어부에 의하여 감지된 불안정 상황 정보 및 상기 로봇 제어부에 의하여 수행된 대응 처리에 대한 대응 처리 정보를 상기 관리 서버에 제공하는 서버 통신부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 품질 모니터링 시스템.
- 제6항에 있어서, 상기 관리 서버는,
상기 복수의 용접 모니터링 장치로부터 각각 용접 모니터링 정보를 제공받고, 상기 용접 모니터링 정보를 제공한 용접 모니터링 장치, 그와 연동하는 용접 로봇, 작업 중 생산품에 대한 정보를 상기 제공받은 용접 모니터링 정보와 연관하여 저장하는 데이터 저장부; 및
서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 비교하여, 동일 생산품에 대한 서로 다른 용접 로봇의 용접 동작을 상호 교차 검증하는 상호 교차 검증부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 품질 모니터링 시스템.
- 복수의 용접 로봇을 대상으로 실시간으로 통합적인 용접 품질 모니터링을 제공하는 용접 품질 모니터링 시스템-상기 용접 품질 모니터링 시스템은 용접 로봇에 각각 개별적으로 연결되어 동작하는 용접 모니터링 장치 및 용접 모니터링 장치와 연동하여 동작하는 관리 서버를 포함함-에서 수행되는 용접 품질 모니터링 방법으로서,
상기 용접 모니터링 장치가, 상기 용접 로봇으로부터 제공되는 로봇 용접 정보와 용접 로봇에 의하여 소모되는 자원에 대한 아날로그 센서 신호를 수집하는 단계; 및
상기 용접 모니터링 장치가, 상기 로봇 용접 정보 및 상기 아날로그 센서 신호를 이용하여, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 판단하여 상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링 하는 단계; 를 포함하고,
상기 아날로그 센서 신호를 수집하는 단계는,
상기 용접 모니터링 장치가, 연결된 용접 로봇과 연동하여, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 제어에 따른 로봇 용접 정보-상기 로봇 용접 정보는 용접 포인트 정보, 용접 시간, 용접 포인트 이동 정보, 지그 정보 및 생산품 정보를 포함함-를 제공받는 단계; 및
상기 용접 모니터링 장치가, 상기 연결된 용접 로봇에 의하여 소모되는 상기 아날로그 센서 신호-상기 아날로그 센서 신호는 전압 신호, 전류 신호 및 유량 신호를 포함함-를 수집하는 단계; 를 포함하고,
상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링 하는 단계는,
상기 아날로그 센서 신호에 포함된 상기 전압 신호 및 상기 전류 신호를 기초로 용접의 시작 시점 이후로 설정되는 시작 널 타임 및 용접의 종료 시점 이전으로 설정되는 종료 널 타임을 배제하여 유효 용접 타임을 설정하고, 설정된 유효 용접 타임에서의 전압 신호 및 전류 신호의 연속성에 대한 제1 판단 -신호의 연속성은 피크가 발생하는지 여부를 기초로 판단됨-을 수행하고, 상기 제1 판단에 의해 상기 유효 용접 타임 내의 어느 한 시점에서 연속성을 벗어나는 피크가 발생하면, 발생한 피크의 범위가 안정 범위 이내인지에 대한 제2 판단을 기초로 상기 용접 상황이 불안정 상황인지 판단하는 단계; 및
상기 용접 로봇으로부터 제공되는 상기 로봇 용접 정보를 기초로 상기 아날로그 센서 신호에 포함된 전류, 전압 및 유량 각각에 대한 유효 안전 범위를 설정하고, 상기 아날로그 센서 신호에서 감지된 상기 전압 신호, 상기 전류 신호 및 유량 신호 중 적어도 하나가 상기 유효 안전 범위를 초과하는지를 기초로 불안정 상황인지 여부를 판단하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 품질 모니터링 방법.
- 삭제
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- 삭제
- 제8항에 있어서, 상기 연결된 용접 로봇의 용접 상황을 모니터링 하는 단계는,
상기 용접 모니터링 장치가, 상기 불안정 상황을 감지하면, 상기 연결된 용접 로봇에 대한 대응 처리를 수행하도록 상기 연결된 용접 로봇에 대응 제어신호를 제공하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 품질 모니터링 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 용접 품질 모니터링 방법은,
상기 용접 모니터링 장치가, 용접 모니터링 정보를 상기 관리 서버에 제공하는 단계; 및
상기 관리 서버가, 용접 모니터링 정보를 제공받아 저장하고, 서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 상호 교차 검증하여 용접 로봇의 동작을 검증하는 단계; 를 더 포함하고,
상기 용접 로봇의 동작을 검증하는 단계는,
상기 관리 서버가, 용접 모니터링 정보를 제공한 용접 모니터링 장치, 그와 연동하는 용접 로봇, 작업 중 생산품에 대한 정보를 제공받은 용접 모니터링 정보와 연관하여 저장하는 단계; 및
서로 다른 용접 모니터링 장치에서 제공된 용접 모니터링 정보를 비교하여, 동일 생산품에 대한 서로 다른 용접 로봇의 용접 동작을 상호 교차 검증하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 품질 모니터링 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020210018411A KR102586206B1 (ko) | 2021-02-09 | 2021-02-09 | 용접 품질 모니터링 시스템 및 그를 이용한 용접 품질 모니터링 방법 |
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