KR102621008B1 - welding training simulation device using artificial intelligence analysis technology - Google Patents

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KR102621008B1
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Abstract

본 발명에 따른 인공지능 분석기술을 이용한 용접훈련 시뮬레이션 장치는 가상 용접 마스크, 가상 용접모재; 가상 용접건; 시뮬레이션 제어장치 및 디스플레이 장치를 포함하며, 상기 가상 용접건은 단부에 결합된 가상 용접봉; 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재까지의 거리 및 상기 가상 용접건의 이동경로를 감지하는 센싱부를 포함한다. 상기 시뮬레이션 제어장치는, 실제 용접장치에서의 실제 용접봉과 실제 용접모재 사이의 거리 및 상기 실제 용접건의 이동 경로에 따른 실제 용접불꽃 및 비드 형성 영상에 대한 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여, 훈련과정에서의 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재까지의 거리 및 상기 가상 용접건의 이동경로에 따른 가상 용접불꽃 및 비드 형성 영상을 생성할 수 있다.The welding training simulation device using artificial intelligence analysis technology according to the present invention includes a virtual welding mask, a virtual welding base material; virtual welding gun; It includes a simulation control device and a display device, wherein the virtual welding gun includes a virtual welding rod coupled to an end; It includes a sensing unit that detects the distance between the virtual welding rod and the virtual welding base material and the movement path of the virtual welding gun. The simulation control device applies big data deep learning analysis results to the actual welding flame and bead formation images according to the distance between the actual welding rod and the actual welding base material in the actual welding device and the movement path of the actual welding gun, and performs a training process. A virtual welding spark and bead formation image can be generated according to the distance between the virtual welding electrode and the virtual welding base material and the movement path of the virtual welding gun.

Description

인공지능 분석기술을 이용한 용접훈련 시뮬레이션 장치{welding training simulation device using artificial intelligence analysis technology}Welding training simulation device using artificial intelligence analysis technology}

본 발명은 용접훈련 시뮬레이션 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과를 이용하여 실제 용접과 유사한 훈련 환경을 제공할 수 있는 용접훈련 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a welding training simulation device, and more specifically, to a welding training simulation device that can provide a training environment similar to actual welding using artificial intelligence big data deep learning analysis results.

아크 용접은 아크 방전을 통하여 접합하고자 하는 금속의 접합부분을 결합시키는 과정이라고 할 수 있는데, 아크 열로 금속재인 용접봉과 용접모재를 용융시킨 다음 냉각하는 방식으로 이루어진다.Arc welding can be said to be a process of joining the joints of metals to be joined through arc discharge. It is done by melting the metal welding rod and welding base material with arc heat and then cooling them.

이러한 용접작업은 일반적으로 열악한 작업환경에서 이루어지므로, 용접기술 및 로봇기술이 발달함에 따라 다양한 용접작업 자동화 기술개발이 진행중이고 현장에서 이미 많은 자동용접장치가 적용되고 있다. 그러나 아직까지도 작업 환경에 따라 작업자가 직접 용접하여야 하는 수동용접이 필요한 곳이 다수이다.Since such welding work is generally performed in poor working environments, as welding technology and robot technology develop, the development of various welding work automation technologies is in progress, and many automatic welding devices are already being applied in the field. However, there are still many places that require manual welding, which requires workers to do the welding themselves, depending on the work environment.

이와 같은 수동용접은 고도의 정밀성과 안전성을 요하는 경우가 많아, 작업자에게도 고도의 용접기술과 많은 경험이 요구된다. 하지만, 열악한 작업환경과 힘든 육체노동을 회피하는 현 노동시장에서는 이러한 숙련 기술자를 확보하는 것은 여간 어려운 일이 아니다.This kind of manual welding often requires high precision and safety, and workers also require advanced welding skills and a lot of experience. However, in the current labor market, where people avoid poor working environments and hard physical labor, it is not easy to secure such skilled technicians.

만약, 새로운 인력이 확보된다고 하더라도, 숙련된 용접기술을 익히기 위해서는 많은 용접훈련을 할 필요가 있다. 그러나 실제로 용접 훈련은, 훈련자가 용접작업에 대한 구체적이고 객관적인 데이터 없이 이루어지는 경우가 많고, 훈련자가 육안 치구를 사용하여 용접상태의 양호성을 판단하여야 하며, 용접 훈련의 반복 횟수가 증가할수록 훈련시 필요한 용접재료들의 소모량도 크게 증가하기 때문에 비용이 많이 드는 문제점도 발생한다.Even if new manpower is secured, it is necessary to undergo a lot of welding training to acquire skilled welding skills. However, in reality, welding training is often carried out by the trainee without specific and objective data on the welding work, and the trainer must use a visual fixture to judge the goodness of the welding condition. As the number of repetitions of welding training increases, the number of welding training required during training increases. Since the consumption of materials also increases significantly, the problem of high costs also arises.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 훈련자가 수행하는 용접훈련에 대한 구체적이고 객관적인 데이터를 확인할 수 있고, 실제 용접을 수행하는 것과 같은 환경에서 용접훈련하는 것이 가능하고, 용접재료를 소모하지 않고도 용접훈련이 가능한 인공지능 분석기술을 이용한 용접훈련 시뮬레이션 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem that the present invention aims to solve is that it is possible to confirm specific and objective data about the welding training performed by the trainer, it is possible to conduct welding training in an environment similar to actual welding, and it is possible to do so without consuming welding materials. It provides a welding training simulation device using artificial intelligence analysis technology that enables welding training.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 인공지능 분석기술을 이용한 용접훈련 시뮬레이션 장치는, 가상 용접 마스크, 가상 용접모재; 가상 용접건; 시뮬레이션 제어장치 및 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.A welding training simulation device using artificial intelligence analysis technology according to the present invention to solve the above technical problem includes a virtual welding mask, a virtual welding base material; virtual welding gun; It may include a simulation control device and a display device.

상기 가상 용접건은, 단부에 결합된 가상 용접봉; 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재까지의 거리 및 상기 가상 용접건의 이동경로를 감지하는 센싱부를 포함할 수 있다.The virtual welding gun includes a virtual welding rod coupled to an end; It may include a sensing unit that detects the distance between the virtual welding rod and the virtual welding base material and the movement path of the virtual welding gun.

상기 시뮬레이션 제어장치는, 실제 용접장치에서의 실제 용접봉과 실제 용접모재 사이의 거리 및 상기 실제 용접건의 이동 경로에 따른 실제 용접불꽃 및 비드 형성 영상에 대한 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여, 훈련과정에서의 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재까지의 거리 및 상기 가상 용접건의 이동경로에 따른 가상 용접불꽃 및 비드 형성 영상을 생성할 수 있다.The simulation control device applies big data deep learning analysis results to the actual welding flame and bead formation images according to the distance between the actual welding rod and the actual welding base material in the actual welding device and the movement path of the actual welding gun, and performs a training process. A virtual welding spark and bead formation image can be generated according to the distance between the virtual welding electrode and the virtual welding base material and the movement path of the virtual welding gun.

상기 시뮬레이션 제어장치는, 상기 실제 용접봉과 상기 실제 용접모재 사이의 거리에 따른 상기 실제 용접장치에서의 아크 용접시의 전류 전압 관계를 나타내는 사이클로그램(cyclogram)에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여, 훈련과정에서의 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재까지의 거리에 따른 가상 사이클로그램을 생성하고, 상기 가상 사이클로그램에 기초하여 훈련자의 용접작업 숙련도를 평가할 수 있다.The simulation control device provides artificial intelligence big data deep learning analysis results for a cyclogram representing the current-voltage relationship during arc welding in the actual welding device according to the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material. By applying it, a virtual cyclogram can be generated according to the distance between the virtual welding electrode and the virtual welding base material during the training process, and the trainee's welding work proficiency can be evaluated based on the virtual cyclogram.

상기 가상 용접건은, 상기 가상 용접봉을 전진 또는 후진시킬 수 있는 가상 용접봉 길이 조절부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 시뮬레이션 제어장치는, 상기 실제 용접봉과 상기 실제 용접모재 사이의 거리 및 실제 용접시간에 따른 실제 용접봉의 감소길이에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여, 훈련과정에서의 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재까지의 거리 및 용접시간에 따라 상기 가상 용접봉의 가상 감소길이를 산출하고, 상기 가상 감소길이에 기초하여 상기 가상 용접봉이 상기 가상 용접건 내부로 후진하도록 상기 가상 용접봉 길이 조절부를 제어할 수 있다.The virtual welding gun may further include a virtual welding rod length adjuster capable of advancing or retracting the virtual welding rod. At this time, the simulation control device applies artificial intelligence big data deep learning analysis results to the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material and the reduction length of the actual welding electrode according to the actual welding time, and Calculate the virtual reduced length of the virtual welding electrode according to the distance and welding time between the welding electrode and the virtual welding base material, and based on the virtual reduced length, the virtual welding electrode length adjuster so that the virtual welding electrode moves backward into the virtual welding gun. You can control it.

상기 시뮬레이션 제어장치는, 상기 실제 용접불꽃 및 비드 형성 영상이 실제 용접마스크를 통하여 보여지는 실제 마스크 투시 영상에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여, 상기 가상 용접불꽃 및 비드 형성 영상에 대한 가상 마스크 투시 영상을 생성할 수 있다.The simulation control device applies artificial intelligence big data deep learning analysis results to the actual mask perspective image in which the actual welding flame and bead formation image is viewed through the actual welding mask, and provides information on the virtual welding flame and bead formation image. A virtual mask perspective image can be created.

상기 가상 용접 마스크는, 상기 시뮬레이션 제어장치와 무선통신으로 연결되며, 상기 실제 용접마스클의 투시창에 대응되는 디스플레이부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 시뮬레이션 제어장치는, 상기 디스플레이부를 통하여 상기 가상 용접불꽃 비드 형성 영상 또는 상기 가상 마스크 투시 영상을 선택적으로 제공할 수 있다.The virtual welding mask is connected to the simulation control device through wireless communication and may include a display unit corresponding to a viewing window of the actual welding mask. At this time, the simulation control device may selectively provide the virtual welding flame bead formation image or the virtual mask perspective image through the display unit.

상기 가상 용접건은, 상기 가상 용접모재와의 상기 가상 용접봉 사이의 인력을 전자석의 전류제어를 통한 제어할 수 있는 인력제어부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 시뮬레이션 제어장치는, 상기 실제 용접봉과 상기 실제 용접모재 사이의 거리에 따른 상기 실제 용접봉과 상기 실제 용접모재 사이의 인력에 대한 인공지능 딥러닝 분석결과를 적용하여, 훈련과정에서의 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재 사이의 거리에 따라 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재 사이의 가상 인력을 산출하고, 상기 가상 인력에 대응되는 인력을 발생하도록 상기 인력제어부를 제어할 수 있다.The virtual welding gun may further include an attractive force control unit capable of controlling the attractive force between the virtual welding base material and the virtual welding electrode through current control of the electromagnet. At this time, the simulation control device applies the results of artificial intelligence deep learning analysis of the attractive force between the actual welding electrode and the actual welding base material according to the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material, and The virtual force of attraction between the virtual welding electrode and the virtual welding material may be calculated according to the distance between the welding electrode and the virtual welding material, and the force control unit may be controlled to generate a force corresponding to the virtual force.

상기 가상 용접 마스크는, 상기 시뮬레이션 제어장치와 무선통신으로 연결되며, 스피커를 포함할 수 있다. 이때, 상기 시뮬레이션 제어장치는, 상기 실제 용접봉과 상기 실제 용접모재 사이의 거리에 따른 실지 용접소리에 대한 인공지능 빅데이터 분석결과를 적용하여, 훈련과정에서의 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재 사이의 거리에 따른 가상 용접소리를 생성하고, 상기 가상 용접소리를 출력하도록 상기 스피커를 제어할 수 있다.The virtual welding mask is connected to the simulation control device through wireless communication and may include a speaker. At this time, the simulation control device applies artificial intelligence big data analysis results to the actual welding sound according to the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material, and determines the difference between the virtual welding electrode and the virtual welding base material in the training process. A virtual welding sound can be generated according to the distance, and the speaker can be controlled to output the virtual welding sound.

본 발명에 따른 인공지능 분석기술을 이용한 용접훈련 시뮬레이션 장치는 훈련자가 자신이 수행하는 용접훈련에 대한 구체적이고 객관적인 데이터를 확인할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.The welding training simulation device using artificial intelligence analysis technology according to the present invention can provide the effect of allowing trainees to check specific and objective data about the welding training they perform.

그리고 본 발명에 따른 인공지능 분석기술을 이용한 용접훈련 시뮬레이션 장치는 훈련자가 실제 용접을 수행하는 것과 같은 환경에서 용접훈련을 할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.In addition, the welding training simulation device using artificial intelligence analysis technology according to the present invention can provide the effect of allowing trainees to conduct welding training in an environment similar to actual welding.

또한, 본 발명에 따른 인공지능 분석기술을 이용한 용접훈련 시뮬레이션 장치는 용접재료를 소모하지 않고도 실제 용접훈련에 준하는 용접훈련이 가능한 효과를 제공할 수 있다.In addition, the welding training simulation device using artificial intelligence analysis technology according to the present invention can provide the effect of enabling welding training equivalent to actual welding training without consuming welding materials.

도 1은 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)의 가상 용접건(140)의 상세 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)의 가상 용접마스크(200)를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 방법의 일예를 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 방법에 따라 생성된 가상 용접불꽃 및 비드 형성 영상 및 상기 가상 마스크 투시 영상의 일예를 나타낸다.
도 6은 실제 아크 용접작업에서의 전압 및 전류를 측정 그래프이다.
도 7은 도 6의 실제 아크 용접작업에 따른 전압 및 전류 측정 그래프가 적용된 사이클로그램 및 상기 용접과정 결과 생성된 품질이 우수한 비드의 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 방법에 따라 훈련자가 수행한 용접훈련 결과 생성된 사이클로그램의 예시들이다.
도 9는 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)가 실제 용접작업 과정과 유사한 작업환경을 구현하기 위하여, 용접훈련 시간이 경과함에 따라 가상 용접봉(143)의 길이를 조절하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)가 실제 용접작업 과정과 유사한 작업환경을 구현하기 위하여, 가상 용접봉(143)과 가상 용접 모재(300) 사이의 거리에 따라 상기 가상 용접봉(143)과 상기 가상 용접 모재(300) 사이의 인력을 조절하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
Figure 1 is a configuration diagram of a welding training simulation device 100 according to the present invention.
Figure 2 is a detailed configuration diagram of the virtual welding gun 140 of the welding training simulation device 100 according to the present invention.
Figure 3 shows a virtual welding mask 200 of the welding training simulation device 100 according to the present invention.
Figure 4 is a flowchart showing an example of a welding training simulation method according to the present invention.
Figure 5 shows an example of a virtual welding flame and bead formation image and the virtual mask perspective image generated according to the welding training simulation method according to the present invention.
Figure 6 is a graph measuring voltage and current in actual arc welding work.
FIG. 7 is a cyclogram to which voltage and current measurement graphs according to the actual arc welding operation of FIG. 6 are applied and a photograph of a high-quality bead generated as a result of the welding process.
Figure 8 shows examples of cyclograms generated as a result of welding training performed by a trainee according to the welding training simulation method according to the present invention.
Figure 9 is a diagram illustrating how the welding training simulation device 100 according to the present invention adjusts the length of the virtual welding rod 143 as welding training time passes in order to implement a working environment similar to the actual welding work process. am.
Figure 10 shows that in order for the welding training simulation device 100 according to the present invention to implement a working environment similar to the actual welding work process, the virtual welding rod 143 is adjusted according to the distance between the virtual welding rod 143 and the virtual welding base material 300. ) This is a diagram to explain controlling the attractive force between the virtual welding base material 300.

본 발명과 본 발명의 동작상 또는 기능상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, its operational or functional advantages, and the objectives achieved by practicing the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. Since the present invention can be subject to various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것일 수 있다.While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the attached drawings, the dimensions of the structures may be enlarged or reduced from the actual size for clarity of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Additionally, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.

도 1은 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)의 구성도이다. 상기 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)는 실제 용접작업에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여 실제 용접작업을 통하여 용접훈련을 수행하는 것과 같은 훈련환경을 제공할 수 있다.Figure 1 is a configuration diagram of a welding training simulation device 100 according to the present invention. The welding training simulation device 100 can provide a training environment similar to performing welding training through actual welding work by applying artificial intelligence big data deep learning analysis results to actual welding work.

상기 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)는 몸체(110), 시뮬레이션 제어장치(120), 설정부(130), 가상 용접건(140), 가상 용접마스크(200), 디스플레이 장치(160) 및 가상 용접 모재(300)를 포함한다.The welding training simulation device 100 includes a body 110, a simulation control device 120, a setting unit 130, a virtual welding gun 140, a virtual welding mask 200, a display device 160, and a virtual welding base material. Includes 300.

한편, 상기 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)의 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 상기 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)는 보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다. 이하 각 구성요소들에 대해서 보다 상세히 살펴본다.Meanwhile, since the components of the welding training simulation device 100 are not essential, the welding training simulation device 100 may have more components or fewer components. Below we look at each component in more detail.

상기 시뮬레이션 제어장치(120)는 용접훈련 시뮬레이션을 수행하기 위한 소프트웨어를 탑재하고 있으며, 각 구성요소들의 동작과 기능을 제어할 수 있다. 상기 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)는 상기 가상 용접건(140)과 상기 설정부(130) 및 상기 디스플레이 장치(160)와는 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 가상 용접마스크(200)와는 근거리 무선통신으로 연결되어 있다.The simulation control device 120 is equipped with software for performing welding training simulation and can control the operation and function of each component. The welding training simulation device 100 is electrically connected to the virtual welding gun 140, the setting unit 130, and the display device 160, and is connected to the virtual welding mask 200 through short-distance wireless communication. It is done.

상기 설정부(130)는 실제 용접장치와 같은 용접 조건을 설정하기 위한 부분으로, 터치스크린으로 구현되었다. 그러나 본 발명의 다른 예에서 상기 설정부(130)는 실질적인 물리버튼이나 레버 등을 포함하도록 구현될 수도 있다.The setting unit 130 is a part for setting welding conditions similar to an actual welding device, and is implemented as a touch screen. However, in another example of the present invention, the setting unit 130 may be implemented to include actual physical buttons or levers.

상기 가상 용접건(140)은 용접훈련 시뮬레이션을 위한 각종 데이터를 수집하여 시뮬레이션 제어장치(120)로 전송할 수 있다. 상기 가상 용접건(140)은 상기 몸체(110)에 마련된 거치부(150)에 거치될 수 있다.The virtual welding gun 140 can collect various data for welding training simulation and transmit it to the simulation control device 120. The virtual welding gun 140 may be mounted on the mounting portion 150 provided on the body 110.

도 2는 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)의 가상 용접건(140)의 상세 구성도이다.Figure 2 is a detailed configuration diagram of the virtual welding gun 140 of the welding training simulation device 100 according to the present invention.

상기 가상 용접건(140)의 몸체(141)에는 연결부재(142), 단부에 결합된 가상 용접봉(143), 상기 가상 용접봉(143)과 가상 용접 모재(300)까지의 거리를 감지하고 상기 가상 용접건(140)의 이동경로를 감지하는 센싱부(144)를 포함한다.The body 141 of the virtual welding gun 140 includes a connecting member 142, a virtual welding rod 143 coupled to the end, and detects the distance between the virtual welding rod 143 and the virtual welding base material 300, and detects the distance between the virtual welding rod 143 and the virtual welding base material 300. It includes a sensing unit 144 that detects the movement path of the welding gun 140.

상기 가상 용접건(140)은 상기 몸체(110)에 탑재되어 상기 가상 용접봉(143)을 전진 또는 후진시킬 수 있는 가상 용접봉 길이 조절부(145)를 포함한다. 예컨대, 상기 가상 용접봉 길이 조절부(145)는 전기 모터에 의하여 상기 가상 용접봉(143)을 전진 또는 후진시킬 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이로 한정되는 것은 아니다.The virtual welding gun 140 is mounted on the body 110 and includes a virtual welding rod length adjusting unit 145 capable of moving the virtual welding rod 143 forward or backward. For example, the virtual welding rod length adjusting unit 145 may move the virtual welding rod 143 forward or backward by an electric motor. However, the scope of the present invention is not limited thereto.

상기 가상 용접건(140)은 상기 가상 용접 모재(300)와 상기 가상 용접봉(143) 사이의 인력을 전자석의 전류제어를 통하여 제어할 수 있는 인력 제어부(146)를 포함한다. 이때, 상기 가상 용접 모재(300)는 상기 인력 제어부(146)에서 발생하는 자력에 감응하는 금속을 포함하고 있어야 한다.The virtual welding gun 140 includes an attractive force control unit 146 that can control the attractive force between the virtual welding base material 300 and the virtual welding electrode 143 through current control of the electromagnet. At this time, the virtual welding base material 300 must contain metal that is sensitive to the magnetic force generated by the manpower control unit 146.

상기 가상 용접건(140)은 용접훈련을 개시하기 위한 작동 버튼(147)을 포함한다.The virtual welding gun 140 includes an operation button 147 for starting welding training.

상기 가상 용접마스크(200)는 실제 용접마스크와 같은 형상을 가지나, 용접 훈련 시뮬레이션 과정에 따른 정보를 훈련자에게 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서 제공되는 정보에는 시각정보, 음향정보 등이 포함될 수 있다.The virtual welding mask 200 has the same shape as an actual welding mask, but can serve to provide information to the trainee according to the welding training simulation process. Information provided here may include visual information, sound information, etc.

상기 디스플레이 장치(160)는 용접훈련 시뮬레이션 과정에서의 입력되거나 발생하는 정보를 디스플레이할 수 있다.The display device 160 can display information input or generated during a welding training simulation process.

도 3은 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)의 가상 용접마스크(200)를 나타낸다.Figure 3 shows a virtual welding mask 200 of the welding training simulation device 100 according to the present invention.

상기 가상 용접마스크(200)는 상기 시뮬레이션 제어장치(120)와 무선으로 연결되어 있다. 상기 가상 용접마스크(200)는 몸체(210), 디스플레이부(220), 착용부(230), 스피커(240), 및 버튼(250)을 포함한다.The virtual welding mask 200 is wirelessly connected to the simulation control device 120. The virtual welding mask 200 includes a body 210, a display unit 220, a wearing unit 230, a speaker 240, and a button 250.

상기 디스플레이부(220)는 훈련자가 볼 수 있도록 용접훈련 시뮬레이션 과정에 따른 영상 정보를 상기 가상 용접마스크(200)의 내측에서 제공할 수 있다. 상기 디스플레이부(220)는 실제 용접마스크의 투시창에 대응되는 위치에 마련되나, 실질적인 투시기능을 수행하지 않을 수 있다.The display unit 220 may provide image information according to the welding training simulation process inside the virtual welding mask 200 so that the trainee can view it. The display unit 220 is provided in a position corresponding to the viewing window of the actual welding mask, but may not perform an actual viewing function.

상기 스피커(240)는 상기 용접훈련 시뮬레이션 과정에 따른 음성 정보를 출력할 수 있다.The speaker 240 may output voice information according to the welding training simulation process.

도 4는 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 방법의 일예를 나타내는 순서도이다. 이하, 필요한 도면들을 참조하여 상기 시뮬레이션 방법을 설명한다.Figure 4 is a flowchart showing an example of a welding training simulation method according to the present invention. Hereinafter, the simulation method will be described with reference to the necessary drawings.

먼저, 실제 용접장치에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석이 수행되고 그 결과가 시뮬레이션 제어장치(120)에 저장된다(S100).First, artificial intelligence big data deep learning analysis is performed on the actual welding device, and the results are stored in the simulation control device 120 (S100).

예컨대, 실제 용접작업에서 실제 용접봉과 실제 용접모재 사이의 거리 및 상기 실제 용접건의 이동 경로에 따른 실제 용접불꽃 및 비드 형성 영상에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석이 수행되고, 그 결과는 시뮬레이션 제어장치(120)에 저장된다. For example, in actual welding work, artificial intelligence big data deep learning analysis is performed on the actual welding spark and bead formation images according to the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material and the moving path of the actual welding gun, and the results are provided to the simulation control device. It is stored at (120).

그리고 실제 용접작업에서 상기 실제 용접불꽃 및 비드 형성 영상이 실제 용접마스크를 통하여 보여지는 실제 마스크 투시 영상에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석이 수행되고, 그 결과는 상기 시뮬레이션 제어장치(120)에 저장되어 있다.And in actual welding work, artificial intelligence big data deep learning analysis is performed on the actual mask perspective image where the actual welding flame and bead formation image is shown through the actual welding mask, and the results are stored in the simulation control device 120. It is done.

또한, 실제 용접작업에서 상기 실제 용접봉과 상기 실제 용접모재 사이의 거리에 따른 상기 실제 용접장치에서의 아크 용접시의 전류 전압 관계를 나타내는 사이클로그램(cyclogram)에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석이 수행되고, 그 결과는 상기 시뮬레이션 제어장치(120)에 저장된다.In addition, artificial intelligence big data deep learning analysis is performed on a cyclogram representing the current-voltage relationship during arc welding in the actual welding device according to the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material in actual welding work. and the results are stored in the simulation control device 120.

상기 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과가 상기 시뮬레이션 제어장치(120)에 저장되어 있는 상태에서, 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)를 통한 훈련과정에서 가상 용접봉(143)과 가상 용접 모재(300)까지의 거리 및 가상 용접건(140)의 이동경로가 센싱부(144)에 의하여 감지되어(S110), 상기 시뮬레이션 제어장치(120)로 전달된다.With the artificial intelligence big data deep learning analysis results stored in the simulation control device 120, the virtual welding rod 143 and the virtual welding base material 300 are used in the training process through the welding training simulation device 100. The distance and the movement path of the virtual welding gun 140 are sensed by the sensing unit 144 (S110) and transmitted to the simulation control device 120.

그러면, 상기 시뮬레이션 제어장치(120)는 상기 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여, 상기 가상 용접봉(143)과 상기 가상 용접 모재(300)까지의 거리 및 상기 가상 용접건(140)의 이동경로에 따른 가상 용접불꽃 및 비드 형성 영상을 생성하여 제공하고, 이를 저장한다(S120).Then, the simulation control device 120 applies the artificial intelligence big data deep learning analysis results to determine the distance between the virtual welding rod 143 and the virtual welding base material 300 and the movement of the virtual welding gun 140. A virtual welding flame and bead formation image according to the path is generated and provided, and the image is stored (S120).

그리고 상기 시뮬레이션 제어장치(120)는 상기 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여, 상기 가상 용접불꽃 및 비드 형성 영상에 대한 가상 마스크 투시 영상을 생성하여 제공하고, 이를 저장한다(S130).And the simulation control device 120 applies the artificial intelligence big data deep learning analysis results to generate and provide a virtual mask perspective image for the virtual welding flame and bead formation image and stores it (S130).

S120 및 S130 단계를 통하여 생성된 상기 가상영상들은 디스플레이 장치(160)를 통하여 제공될 수도 있고, 가상 용접마스크(200)의 디스플레이부(220)를 통하여 제공될 수도 있다.The virtual images generated through steps S120 and S130 may be provided through the display device 160 or through the display unit 220 of the virtual welding mask 200.

도 5는 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 방법에 따라 생성된 가상 용접불꽃 및 비드 형성 영상의 일예를 나타낸다.Figure 5 shows an example of a virtual welding flame and bead formation image generated according to the welding training simulation method according to the present invention.

도면에 도시되지는 않았으나, 상기 가상 용접불꽃 및 비드 형성 영상에 대응되는 상기 시뮬레이션 제어장치(120)는 가상 마스크 투시 영상을 생성할 수 있음은 앞서 설명한 바 있다.Although not shown in the drawing, it has been previously described that the simulation control device 120 corresponding to the virtual welding flame and bead formation image can generate a virtual mask perspective image.

한편, 상기 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)는 상기 디스플레이부(220)를 통하여 상기 가상 용접불꽃 및 비드 형성 영상 또는 상기 가상 마스크 투시 영상을 선택적으로 제공할 수 있다. 이러한 선택은 훈련자가 상기 가상 용접마스크(200)의 버튼(250)에 따라 이루질 수 있다.Meanwhile, the welding training simulation device 100 may selectively provide the virtual welding flame and bead formation image or the virtual mask perspective image through the display unit 220. This selection can be made by the trainee according to the button 250 of the virtual welding mask 200.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 훈련자는 상기 가상 용접마스크(200)를 통해 실제 용접마스크 투시 영상과 같은 영상을 확인할 수도 있고, 실제 용접이 이루어지는 것과 같은 가상 영상을 확인할 수도 있어, 객관적이고 구체적인 정보를 확인해가면서 현실감 높은 용접훈련을 수행할 수 있다.As such, according to the present invention, the trainee can check an image similar to an actual welding mask perspective image through the virtual welding mask 200, and can also check a virtual image of actual welding taking place, providing objective and specific information. As you check, you can perform highly realistic welding training.

다시 도 4를 참조하면, 상기 시뮬레이션 제어장치(120)는 상기 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여, 훈련과정에서의 상기 가상 용접봉(143)과 상기 가상 용접 모재(300)까지의 거리에 따른 가상 사이클로그램을 생성하고, 상기 가상 사이클로그램에 기초하여 훈련자의 용접작업 숙련도를 평가한다(S140).Referring again to FIG. 4, the simulation control device 120 applies the results of the artificial intelligence big data deep learning analysis to determine the distance between the virtual welding electrode 143 and the virtual welding base material 300 in the training process. A virtual cyclogram according to the method is generated, and the trainee's welding work proficiency is evaluated based on the virtual cyclogram (S140).

도 6은 실제 아크 용접작업에서의 전압 및 전류를 측정 그래프이다. 참고로, 상기 전압 및 전류는 로봇용접 또는 그에 준하는 고급 기술자의 용잡작업에 있어서, 실제 용접봉과 실제 용접모재 사이의 거리를 고려하여 측정된 것이다.Figure 6 is a graph measuring voltage and current in actual arc welding work. For reference, the voltage and current are measured considering the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material in robot welding or similar miscellaneous work by an advanced technician.

도 7은 도 6의 실제 아크 용접작업에 따른 전압 및 전류 측정 그래프가 적용된 사이클로그램 및 상기 용접과정 결과 생성된 품질이 우수한 비드의 사진이다. 참고로, 상기 사이클로그램은 훈련자의 용접훈련을 통하여 생성되는 사이클로그램과 비교되어, 훈련자의 용접숙련도를 판단하는 기준이 될 수 있다.FIG. 7 is a cyclogram to which voltage and current measurement graphs according to the actual arc welding operation of FIG. 6 are applied and a photograph of a high-quality bead generated as a result of the welding process. For reference, the cyclogram can be compared with the cyclogram generated through the trainee's welding training and serve as a standard for judging the trainee's welding proficiency.

도 8은 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 방법에 따라 훈련자가 수행한 용접훈련 결과 생성된 사이클로그램의 예시들이다.Figure 8 shows examples of cyclograms generated as a result of welding training performed by a trainee according to the welding training simulation method according to the present invention.

도 8의 사이클로그램들은 도 7은 사이클로그램에 비하여 분포영역이 넓고 산만한 것을 알 수 있다. 이는 훈련자가 용접작업에 숙련되어 있지 않음을 나타낸다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 용접훈련 결과물이 사이클로그램에 기초하여 훈련자의 용접작업 숙련도를 평가할 수 있다.It can be seen that the distribution areas of the cyclograms in FIG. 8 are wider and more diffuse than the cyclograms in FIG. 7. This indicates that the trainee is not skilled in welding work. In this way, according to the present invention, the welding training results can evaluate the trainee's welding work proficiency based on the cyclogram.

도 9는 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)가 실제 용접작업 과정과 유사한 작업환경을 구현하기 위하여, 용접훈련 시간이 경과함에 따라 가상 용접봉(143)의 길이를 조절하는 것을 설명하기 위한 도면이다.Figure 9 is a diagram illustrating how the welding training simulation device 100 according to the present invention adjusts the length of the virtual welding rod 143 as welding training time passes in order to implement a working environment similar to the actual welding work process. am.

도 9를 참조하면, 상기 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)가 상기 가상 용접건(140) 내부에 탑재된 가상 용접봉 길이 조절부(145)를 제어하여, 용접훈련 시간이 경과함에 따라 상기 가상 용접봉(143)이 상기 가상 용접건(140)의 내부로 후진시키는 것을 나타낸다.Referring to FIG. 9, the welding training simulation device 100 controls the virtual welding rod length adjusting unit 145 mounted inside the virtual welding gun 140, and as the welding training time elapses, the virtual welding rod 143 ) indicates reversing into the interior of the virtual welding gun 140.

이는 훈련과정에서 상기 가상 용접봉(143)과 가상 용접 모재(300)까지의 거리 및 용접훈련 시간에 따라 산출된 상기 가상 용접봉(143)의 가상 감소 길이에 따라 이루어지는 것이다.This is done according to the distance between the virtual welding electrode 143 and the virtual welding base material 300 during the training process and the virtual reduction length of the virtual welding electrode 143 calculated according to the welding training time.

상기 가상 감소길이는, 상기 시뮬레이션 제어장치(120)에 저장되어 있는, 실제 용접봉과 실제 용접모재 사이의 거리 및 실제 용접시간에 따른 실제 용접봉의 감소길이에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과에 기초하여 산출될 수 있다.The virtual reduction length is based on the results of artificial intelligence big data deep learning analysis of the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material stored in the simulation control device 120 and the reduction length of the actual welding electrode according to the actual welding time. It can be calculated as follows.

한편, 용접훈련이 종료되면, 상기 가상 용접건(140) 내부로 후진한 상기 가상 용접봉(143)은 원상태로 돌아가기 위한 상기 가상 용접건(140) 외부로 전진한다.Meanwhile, when the welding training is completed, the virtual welding rod 143, which has retreated into the virtual welding gun 140, advances out of the virtual welding gun 140 to return to its original state.

도 10은 본 발명에 따른 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)가 실제 용접작업 과정과 유사한 작업환경을 구현하기 위하여, 가상 용접봉(143)과 가상 용접 모재(300) 사이의 거리에 따라 상기 가상 용접봉(143)과 상기 가상 용접 모재(300) 사이의 인력을 조절하는 것을 설명하기 위한 도면이다.Figure 10 shows that in order for the welding training simulation device 100 according to the present invention to implement a working environment similar to the actual welding work process, the virtual welding rod 143 is adjusted according to the distance between the virtual welding rod 143 and the virtual welding base material 300. ) is a diagram to explain controlling the attractive force between the virtual welding base material 300.

도 10을 참조하면, 상기 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)가 상기 가상 용접건(140)과 상기 가상 용접 모재(300) 사이의 거리에 따라 상기 가상 용접봉(143)과 상기 가상 용접 모재(300) 사이의 거리에 따라 상기 가상 용접봉(143)과 상기 가상 용접 모재(300)의 인력을 발생하도록 전자석의 전류를 조절하도록 인력 제어부(146)를 제어하는 것을 나타낸다.Referring to FIG. 10, the welding training simulation device 100 operates between the virtual welding rod 143 and the virtual welding base material 300 according to the distance between the virtual welding gun 140 and the virtual welding base material 300. It shows controlling the attraction control unit 146 to adjust the current of the electromagnet to generate attraction between the virtual welding electrode 143 and the virtual welding base material 300 according to the distance.

상기 인력은 훈련과정에서의 상기 가상 용접봉(143)과 상기 가상 용접 모재(300) 사이의 거리에 따라 산출되는 상기 가상 용접봉(143)과 상기 가상 용접 모재(300) 사이의 가상 인력에 기초한 것이다.The manpower is based on the virtual manpower between the virtual welding electrode 143 and the virtual welding base material 300 calculated according to the distance between the virtual welding electrode 143 and the virtual welding base material 300 during the training process.

상기 가상 인력은, 상기 시뮬레이션 제어장치(120)에 저장되어 있는, 실제 용접봉과 실제 용접모재 사이의 거리에 따른 상기 실제 용접봉과 상기 실제 용접모재 사이의 인력에 대한 인공지능 딥러닝 분석결과에 기초하여 산출된 것일 수 있다.The virtual manpower is based on the results of artificial intelligence deep learning analysis of the manpower between the actual welding electrode and the actual welding base material according to the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material stored in the simulation control device 120. It may have been calculated.

한편, 도면으로 도시되지는 않았으나, 상기 시뮬레이션 제어장치(120)는 실제 용접봉과 실제 용접모재 사이의 거리에 따른 실제 용접소리에 대한 인공지능 빅데이터 분석결과를 적용하여, 훈련과정에서의 상기 가상 용접봉(143)과 상기 가상 용접 모재(300) 사이의 거리에 따른 가상 용접소리를 생성하고, 상기 가상 용접소리를 출력하도록 가상 용접마스크(200)에 탑재된 스피커(230)를 제어함으로써, 보다 생생한 현장감을 제공할 수도 있다.Meanwhile, although not shown in the drawing, the simulation control device 120 applies artificial intelligence big data analysis results to the actual welding sound according to the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material, and uses the virtual welding rod in the training process. By generating a virtual welding sound according to the distance between (143) and the virtual welding base material 300 and controlling the speaker 230 mounted on the virtual welding mask 200 to output the virtual welding sound, a more vivid realism is felt. may also be provided.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 인공지능 분석기술을 이용한 용접훈련 시뮬레이션 장치(100)는 훈련자가 자신이 수행하는 용접훈련에 대한 구체적이고 객관적인 데이터를 확인할 수 있고, 훈련자가 실제 용접을 수행하는 것과 같은 환경에서 용접훈련을 할 수 있는 효과를 제공할 수 있고, 용접재료를 소모하지 않고도 실제 용접훈련에 준하는 용접훈련이 가능한 효과를 제공할 수 있다.As discussed above, the welding training simulation device 100 using artificial intelligence analysis technology according to the present invention allows the trainee to check specific and objective data about the welding training he or she performs, and allows the trainee to perform actual welding. It can provide the effect of being able to do welding training in the same environment, and it can provide the effect of being able to do welding training equivalent to actual welding training without consuming welding materials.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations can be made from these descriptions by those skilled in the art. This is possible.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the claims and equivalents thereof as well as the claims described later.

100: 용접훈련 시뮬레이션 장치 110: 몸체
120: 시뮬레이션 제어장치 130: 설정부
140: 가상 용접건 150: 거치부
160: 디스플레이 장치 200: 가상 용접마스크
210: 몸체 220: 디스플레이부
230: 착용부 240: 스피커
250: 버튼 300: 가상 용접모재
100: Welding training simulation device 110: Body
120: Simulation control device 130: Setting unit
140: Virtual welding gun 150: Mounting part
160: Display device 200: Virtual welding mask
210: body 220: display unit
230: wearing part 240: speaker
250: Button 300: Virtual welding base material

Claims (7)

실제 용접 마스크의 투시창에 대응되는 디스플레이부를 포함하는 가상 용접 마스크, 가상 용접모재; 가상 용접건; 시뮬레이션 제어장치 및 디스플레이 장치를 포함하며,
상기 가상 용접건은,
단부에 결합된 가상 용접봉; 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재까지의 거리 및 상기 가상 용접건의 이동경로를 감지하는 센싱부를 포함하며,
상기 시뮬레이션 제어장치는,
실제 용접장치에서의 실제 용접봉과 실제 용접모재 사이의 거리 및 실제 용접건의 이동 경로에 따른 실제 용접불꽃 및 비드 형성 영상에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여,
훈련과정에서의 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재까지의 거리 및 상기 가상 용접건의 이동경로에 따른 가상 용접불꽃 및 비드 형성 영상을 생성하며,
상기 시뮬레이션 제어장치는,
상기 실제 용접봉과 상기 실제 용접모재 사이의 거리에 따른 상기 실제 용접장치에서의 아크 용접시의 전류 전압 관계를 나타내는 사이클로그램(cyclogram)에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여,
훈련과정에서의 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재까지의 거리에 따른 가상 사이클로그램을 생성하고, 상기 가상 사이클로그램에 기초하여 훈련자의 용접작업 숙련도를 평가하며,
상기 실제 용접불꽃 및 비드 형성 영상이 상기 실제 용접 마스크를 통하여 보여지는 실제 마스크 투시 영상에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여,
상기 가상 용접불꽃 및 비드 형성 영상에 대한 가상 마스크 투시 영상을 생성하며,
상기 디스플레이부를 통하여 상기 가상 용접불꽃 및 비드 형성 영상 또는 상기 가상 마스크 투시 영상을 선택적으로 제공할 수 있는 것을 특징으로 하는, 인공지능 분석기술을 이용한 용접훈련 시뮬레이션 장치.
A virtual welding mask including a display unit corresponding to the viewing window of the actual welding mask, a virtual welding base material; virtual welding gun; Includes a simulation control device and a display device,
The virtual welding gun is,
A virtual welding rod coupled to the end; It includes a sensing unit that detects the distance between the virtual welding rod and the virtual welding base material and the movement path of the virtual welding gun,
The simulation control device is,
By applying artificial intelligence big data deep learning analysis results to the actual welding flame and bead formation images according to the distance between the actual welding rod and the actual welding base material in the actual welding device and the moving path of the actual welding gun,
Generating virtual welding flame and bead formation images according to the distance between the virtual welding rod and the virtual welding base material and the movement path of the virtual welding gun during the training process,
The simulation control device is,
By applying the results of artificial intelligence big data deep learning analysis to a cyclogram representing the current-voltage relationship during arc welding in the actual welding device according to the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material,
Generating a virtual cyclogram according to the distance between the virtual welding electrode and the virtual welding base material during the training process, and evaluating the trainee's welding work proficiency based on the virtual cyclogram,
By applying artificial intelligence big data deep learning analysis results to the actual mask perspective image where the actual welding flame and bead formation image is viewed through the actual welding mask,
Generating a virtual mask perspective image for the virtual welding flame and bead formation image,
A welding training simulation device using artificial intelligence analysis technology, characterized in that it can selectively provide the virtual welding flame and bead formation image or the virtual mask perspective image through the display unit.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가상 용접건은,
상기 가상 용접봉을 전진 또는 후진시킬 수 있는 가상 용접봉 길이 조절부를 더 포함하며,
상기 시뮬레이션 제어장치는,
상기 실제 용접봉과 상기 실제 용접모재 사이의 거리 및 실제 용접시간에 따른 실제 용접봉의 감소길이에 대한 인공지능 빅데이터 딥러닝 분석결과를 적용하여,
훈련과정에서의 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재까지의 거리 및 용접시간에 따라 상기 가상 용접봉의 가상 감소길이를 산출하고, 상기 가상 감소길이에 기초하여 상기 가상 용접봉이 상기 가상 용접건 내부로 후진하도록 상기 가상 용접봉 길이 조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 인공지능 분석기술을 이용한 용접훈련 시뮬레이션 장치.
According to paragraph 1,
The virtual welding gun is,
It further includes a virtual welding rod length adjuster capable of moving the virtual welding rod forward or backward,
The simulation control device is,
By applying artificial intelligence big data deep learning analysis results to the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material and the reduction length of the actual welding electrode according to the actual welding time,
Calculate the virtual reduction length of the virtual welding electrode according to the distance and welding time between the virtual welding electrode and the virtual welding base material in the training process, and cause the virtual welding electrode to move backward into the virtual welding gun based on the virtual reduction length. A welding training simulation device using artificial intelligence analysis technology, characterized in that it controls the virtual welding rod length adjustment unit.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가상 용접건은,
상기 가상 용접모재와의 상기 가상 용접봉 사이의 인력을 전자석의 전류제어를 통한 제어할 수 있는 인력제어부를 더 포함하며,
상기 시뮬레이션 제어장치는,
상기 실제 용접봉과 상기 실제 용접모재 사이의 거리에 따른 상기 실제 용접봉과 상기 실제 용접모재 사이의 인력에 대한 인공지능 딥러닝 분석결과를 적용하여,
훈련과정에서의 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재 사이의 거리에 따라 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재 사이의 가상 인력을 산출하고, 상기 가상 인력에 대응되는 인력을 발생하도록 상기 인력제어부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 인공지능 분석기술을 이용한 용접훈련 시뮬레이션 장치.
According to paragraph 1,
The virtual welding gun is,
It further includes an attractive force control unit capable of controlling the attractive force between the virtual welding base material and the virtual welding electrode through current control of the electromagnet,
The simulation control device is,
By applying the results of artificial intelligence deep learning analysis of the attractive force between the actual welding electrode and the actual welding base material according to the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material,
Calculating a virtual force between the virtual welding electrode and the virtual welding material according to the distance between the virtual welding electrode and the virtual welding material during the training process, and controlling the human force control unit to generate a force corresponding to the virtual force. Characterized by a welding training simulation device using artificial intelligence analysis technology.
제1항에 있어서,
상기 가상 용접 마스크는,
상기 시뮬레이션 제어장치와 무선통신으로 연결되며, 스피커를 포함하며,
상기 시뮬레이션 제어장치는,
상기 실제 용접봉과 상기 실제 용접모재 사이의 거리에 따른 실지 용접소리에 대한 인공지능 빅데이터 분석결과를 적용하여,
훈련과정에서의 상기 가상 용접봉과 상기 가상 용접모재 사이의 거리에 따른 가상 용접소리를 생성하고, 상기 가상 용접소리를 출력하도록 상기 스피커를 제어하는 것을 특징으로 하는, 인공지능 분석기술을 이용한 용접훈련 시뮬레이션 장치.
According to paragraph 1,
The virtual welding mask is,
It is connected to the simulation control device through wireless communication and includes a speaker,
The simulation control device is,
By applying artificial intelligence big data analysis results to the actual welding sound according to the distance between the actual welding electrode and the actual welding base material,
Welding training simulation using artificial intelligence analysis technology, characterized in that it generates a virtual welding sound according to the distance between the virtual welding electrode and the virtual welding base material during the training process, and controls the speaker to output the virtual welding sound. Device.
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