KR20110026357A

KR20110026357A - 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치 및 그 운용방법 및 기록매체

Info

Publication number: KR20110026357A
Application number: KR1020090084224A
Authority: KR
Inventors: 은종목; 김영우
Original assignee: 주식회사 파워웰
Priority date: 2009-09-07
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2011-03-15
Also published as: KR101106952B1

Abstract

본 발명은 네트워크를 통하여 점용접 장치에 접속하고 용접과정의 동저항을 연산하여 용접품질을 실시간 확인하며 용접전압과 용접전류를 원격제어하여 용접품질을 균일하게 관리하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치 및 그 운용방법에 관한 것으로 특히, 펄스폭변조로 스위칭된 직류 인버터의 전류로 용접하고 동저항과 은닉마르코프 모델로 너겟 크기를 연산하는 점용접부, RS485 직렬 데이터 신호를 전송하는 네트워크부, 동저항과 너겟 크기 중 어느 하나의 분석으로 용접품질을 관리하는 주제어부 및 운용 파라미터, 운용 데이터와 정보, 장애정보, 로그온 정보를 저장하는 데이터베이스 서버부를 포함하여 이루어지는 특징에 의하여 용접 숙련공 부족에 의한 인력난을 줄이고 균일하며 향상된 용접품질을 제공하고, 네트워크를 통하여 원격접속 및 제어하므로 넓은 공장부지에서의 생산비를 낮추고 관리를 자동화하며, 지능형으로 품질관리하므로 주변환경이 변화하는 경우에도 규격화된 용접품질로 생산하고, 스위칭 중간주파수의 펄스폭변조 신호를 이용하므로 용접품질을 안정적으로 관리하는 효과가 있다.

네트워크, 지능형, 인버터, 점용접, 너겟, 은닉 마르코프 모델, 용융

Description

지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치 및 그 운용방법 및 기록매체{APPARATUS AND OPERATING METHOD OF DC INVERTER RESISTANCE SPOT WELDING CONNECTED WITH NETWORK FOR INTELLIGENCE CONTROL AND RECORDING MEDIUM}

본 발명은 직류전원으로 동작하는 인버터 점용접 장치에 관한 것으로 특히, 네트워크를 통하여 점용접 장치에 접속하고 용접과정의 동저항(DYNAMIC RESISTANCE)을 연산하여 용접품질을 실시간 확인하며 용접전압과 용접전류를 원격제어하여 용접품질을 일정하고 균일한 규격으로 관리하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치 및 그 운용방법 및 기록매체에 관한 것이다.

용접이란 금속의 접합부를 가열 용융하고 냉각 고화시켜서 접합하는 방법을 말한다. 용접 방법에는 금속을 고온도로 가열하여 겹치고 해머로 두드리거나 로울러 다이스 등으로 가열하는 단접 용접(FORGE WELDING)법, 알루미늄과 산화철의 분말 혼합물을 점화하여 화학반응으로 발생한 고열의 용철을 접합부에 주입시켜 용접하는 테르미트 용접(THERMIT WELDING)법, 가스의 불꽃 또는 산소 아세틸렌의 불꽃 을 접합부에 근접시켜 가열 용접하는 가스 용접(GAS WELDING)법, 전기를 이용하는 전기용접(ELECTRIC WELDING) 등이 있다.

전기용접은 접합부를 전기를 이용하여 가열하는 방식이며, 가열 방식에 따라 저항용접, 유도용접, 아크용접 등으로 분류한다. 아크 용접은 접합부를 완전히 용해하여 접합하므로 융접에 속하고, 저항용접과 유도용접은 압력을 가해 용접하므로 압접에 속한다. 또한, 아크 용접에는 직류 아크(DC ARC) 용접과 교류 아크(AC ARC) 용접 방식이 있다.

직류 아크 용접은 50 - 70 볼트(V)의 직류 정전압 전원에 직렬 저항을 연결하므로 아크 전압이 변동되어도 전류가 변동하지 않는 수하 특성을 얻는 방식이지만, 저항의 전력 유실이 매우 크므로 3 상 유도전동기에 의한 직류 발전기에 직결하는 방식으로 사용하는 것이 일반적이다.

교류 아크 용접은 리액턴스에 의한 수하 특성을 얻는 방식으로 변압기의 2 차측에 리액터를 접속하거나 자기누설 변압기를 사용하는 방식이고, 일반적으로 역률이 40 % 정도로 매우 낮고, 1 차측 코일에 콘덴서를 연결하여 역률을 개선하고 있다. 그러나 효율이 70 - 80 % 정도로 낮다.

아크 용접은 직류와 교류를 모두 사용할 수 있으며 직류를 사용하는 경우 모재(BASE METAL)에 양극을 연결한다. 또한, 전류가 낮은 경우 부특성(NEGATIVE CHARACTERISTIC)에 의하여 전압이 올라가면 전류가 감소하고, 전류가 증가하면 전압이 감소하며, 전류가 100 암페어(A) 이상이면 일정한 아크 길이에서 아크 전압이 일정한 특성이 있다. 일반적으로 아크 전압은 20 - 35 V 이고, 무부하 상태에서 공 급되는 용접전압이 직류 50 - 70 V, 교류 70 - 100 V 이면 일정한 아크 전류를 유지할 수 있다. 아크 전류 50 A 이하이고 교류전원을 사용하는 경우는 전류의 불안정성을 보상하기 위하여 무부하 전압을 140 V 로 유지한다.

인버터 방식 전기용접은 사리스터(THYRISTOR) 또는 에스시알(SCR: SILICON CONTROLLED RECTIFIER)을 사용하여 기존의 수백 Hz 속도로 용접전원을 제어하던 방식으로부터 수십 KHz의 고속으로 제어하므로 용접의 다양한 물리적 현상을 직접 제어한다.

2 개 이상의 모재를 용접하는 방식에는 맞대기 용접(BUTT WELDING), 점용접(SPOT WELDING), 시임 용접(SEAM WELDING), 프로젝션 용접(PROJECTION WELDING)이 있고, 본 발명은 점용접에 관한 것이다.

전기를 이용하는 저항 점용접(RESISTANCE SPOT WELDING, 이하, ‘점용접’이라 한다.) 방식에는 공급 전류를 제어하는 방식에 의하여 사리스터(이하, ‘에스시알’이라 한다.)를 이용하는 교류(AC) 방식과 직류(DC) 인버터(INVERTER) 방식으로 크게 구분할 수 있다.

점용접은 2 개의 접점인 전극 팁(TIP) 사이에 위치하는 압착 상태의 두 장 또는 그 이상의 박판 금속(용접용 모재)에 5,000 내지 30,000 암페어(A)의 큰 전류를 공급하고 이때, 모재(BASE METAL) 사이의 접촉저항, 압축저항으로 발생하는 주율(JOULE) 열로 접속 부위를 용융하여 접합하는 기술이다. 비교적 간단하고 단순한 기술에 의하여 깨끗한 접합부위를 확보하는 용접 기술이며, 공급 전류, 통전 시간(통전 사이클), 전극의 가압력이 3 대 기본요소로써 용접품질을 결정한다.

일반적으로 승용자동차의 경우 약 3500 내지 4000 포인트를 용접하며 이 중에 약 95 %를 점용접으로 처리한다.

종래 기술에 의한 에스씨알 점용접 장치로 특허출원 제1997-23024호(1997. 06. 04 출원)“에스씨알 제어방식 저항 점용접 시스템의 에스씨알 점화 장치”가 있다.

도 1 은 종래 기술의 일례에 의한 에스씨알 점용접 장치의 제어회로 기능 구성도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 의한 에스씨알 점용접 장치를 설명하면, 에스시알(200), 전원공급부(210), 마이크로프로세서(220), 에스시알 점화부(230), 에스시알 구동부(240), 전원단속부(250)를 포함하는 구성이다.

마이크로프로세서(220)는 NPN 트랜지스터(T2)의 베이스(BASE) 단자에 턴온(TURN-ON) 제어를 위한 하이(HIGH) 상태 신호를 인가한다. 턴온 제어된 NPN 트랜지스터(T2)에 의하여 릴레이 스위치(S)가 온(ON) 상태로 구동되고 전원공급부(210)는 동작전원을 SCR 점화부(230)에 공급한다.

이때, 각 기능부를 제어하고 일반적인 센서 등으로 감시하는 마이크로프로세서(220)에 의하여 SCR(200)에 이상이 발생하거나, 상술한 SCR 점화부(230) 또는 SCR 구동부(240)에 장애가 발생하는 것으로 확인하는 경우, NPN 트랜지스터(T2)의 베이스 단에 로우(LOW) 상태의 신호를 인가하여 턴오프(TURN-OFF) 상태로 설정한다.

턴오프 상태로 설정된 NPN 트랜지스터(T2)에 의하여 릴레이 스위치(S)가 오프(OFF) 상태로 구동하므로 전원공급부(210)는 동작전원을 SCR 점화부(230)로 공급하지 못하고 차단된다.

이러한 종래 기술은 SCR(200), SCR 점화부(230), SCR 구동부(240) 등에 장애가 발생하는 경우 전원공급부(210)의 전원 공급을 차단하여 안전하게 하는 장점이 있다. 또한, 점용접에 필요한 큰 전류의 생성이 용이하여 널리 사용되는 장점이 있다.

그러나 사리스터(에스시알)를 이용하는 방식은 사리스터의 고속 제어를 할 수 없으므로 점용접 장치의 3 대 기본 요소에 해당하는 공급 전류, 통전 시간(통전 사이클)의 정밀한 제어를 할 수 없고 비효율적인 문제가 있다. 그리고 리액티브 손실, 피크 전류값에 의한 불안정, 교류로 인한 자기장이 크게 발생하는 등의 문제가 있다.

또한, 용접 기술자가 용접상태를 직접 확인하고 점용접 장치의 운용을 제어하므로 각 장치마다 기술자가 필요하여 인력난을 가중시키는 문제가 있는 동시에 기술자가 변경되는 경우 용접의 품질이 함께 변경되어 균일한 용접품질을 유지하지 못하는 문제가 있다.

따라서 점용접 장치에 공급되는 전류 및 통전시간을 컴퓨터로 정밀하게 제어하며 효율을 높이고 네트워크로 다수의 점용접 장치와 접속하여 제어하므로 인력난을 줄이며 용접품질을 균일하게 하는 동시에 생산성을 높이는 기술을 개발할 필요가 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점 및 필요성을 해소하기 위한 본 발명은 점용접 장치를 지능형으로 제어하여 용접 숙련공 부족에 의한 인력난을 줄이고 균일한 용접품질을 제공하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치 및 그 운용방법 및 기록매체를 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 본 발명은 점용접 장치를 네트워크로 원격 접속하고 컴퓨터로 제어하므로 점용접의 생산성을 높이고 관리를 자동화하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치 및 그 운용방법 및 기록매체를 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 본 발명은 컴퓨터에 의하여 네트워크에 접속된 점용접 장치를 지능형으로 관리하여 주변환경 변화에 적응하도록 하므로 용접품질이 일정하도록 관리하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치 및 그 운용방법 및 기록매체를 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 점용접 장치에 공급하는 동작전원을 스위칭 중간주파수에 의한 펄스폭변조로 제어하므로 제어 응답속도를 높이고 신속한 제어에 의하여 용접품질을 안정적으로 관리하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치 및 그 운용방법 및 기록매체를 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 펄스폭변조의 스위칭 중간주파수로 스위칭된 직류 인버터의 전류를 접점에 공급하여 모재를 점용접하고 동저항과 은닉마르코프 모델로 용접된 너겟 크기를 연산하는 점용접부와, 점용접부와 RS485에 의하여 접속하고 직렬 데이터 신호를 전송하는 네트워크부와, 네트워크부에 접속하며 점용접부를 실시간으로 감시하고 제어하며 동저항과 너겟 크기 중 어느 하나의 분석으로 용접품질을 관리하는 주제어부 및 점용접부와 주제어부의 제어에 의하여 운용 파라미터, 운용 데이터와 정보, 장애정보, 로그온 정보를 저장하는 데이터베이스 서버부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치를 제시한다.

바람직하게, 점용접부는 네트워크부와 RS485로 접속하여 다수와 동시에 직렬 데이터 통신하고 플러그앤플레이 방식으로 동작하는 이더넷부와, 이더넷부를 통하여 주제어부와 데이터 통신하고 네트워크부의 접속 상태를 확인하며 스위칭 중간주파수 대역의 펄스폭변조 제어와 통전시간을 출력하며 동저항값을 검출하여 용접품질을 판단하고 저장하는 제어부와, 제어부의 펄스폭변조 제어에 의하여 스위칭된 직류를 상기 통전시간 동안 출력하는 인버터부와, 인버터부의 스위칭된 직류를 인가받고 용접전압과 용접전류로 변환하며 상기 제어부의 제어에 의하여 검출하는 전력변압부와, 전력변압부의 용접전압과 용접전류를 통전시간 동안 가압 상태의 모재에 인가하고 제어부의 제어에 의하여 용접온도를 검출하는 접점부 및 제어부의 제어와 감시에 의하여 운용 파라미터와 데이터와 정보를 저장하는 메모리부를 포함하여 이루어진다.

그리고 제어부는, 네트워크부와의 접속 상태를 100 ms 간격으로 반복 확인하고 접속되지 않은 경우는 경보 메시지와 신호를 발생하는 구성으로 이루어진다.

여기서 인버터부는, 3 상 교류를 입력하는 입력단부와, 입력단부가 입력한 3 상 교류를 다수의 에스시알로 이루어져 각 위상별로 전파 정류하여 직류로 변환하는 에스시알 모듈과, 에스시알 모듈이 정류한 직류의 맥류 성분을 평활한 직류로 변환하는 캐패시터 모듈 및 캐패시터 모듈의 직류를 인가받고 제어부의 스위칭 중간주파수에 의한 PWM 제어신호에 의하여 교류로 변환하는 아이지비티 모듈을 포함하는 구성으로 이루어진다.

또한, 전력변압부는 인버터부로부터 인가되는 교류의 전압 레벨을 낮추고 전류 레벨을 높이는 트랜스 모듈 및 트랜스 모듈의 교류를 인가받고 다이오드로 전파 정류하여 직류로 변환하는 다이오드 모듈을 포함하고, 다이오드는 다수로 이루어져 내압을 높인 상태로 전파 정류한다.

여기서 스위칭 중간주파수 대역은, 펄스폭변조 제어를 위한 1.5 khz 이상의 주파수로 이루어진다.

한편, 제어부는 통전시간을 1 m sec 주기로 설정하여 출력하는 구성으로 이루어진다.

그리고 제어부는, 전력변압부가 출력하는 용접전류와 용접전압을 검출하여 동저항 값을 연산하는 구성으로 이루어진다.

또한, 제어부는 연산된 동저항 값을 확률모델인 은닉마르코프 모델에 적용하여 너겟 크기로 변환하는 구성으로 이루어진다.

여기서 제어부는, 너겟 크기 값을 분석하여 용접품질을 판단하고 주제어부에 통보하는 구성으로 이루어진다.

그리고 제어부는, 접점부에 인가되는 용접전류와 용접전압 및 용접온도를 검출하고 메모리부에 저장된 기준 파라미터 값과 다른 경우에 운용을 중단하며 해당 경보 메시지와 경보신호를 발생하는 구성으로 이루어진다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 동저항을 연산하여 용접품질을 평가하는 점용접부, 직렬 데이터를 전송하는 네트워크부, 점용접부를 실시간 감시하여 용접품질을 관리하는 주제어부, 운용 파라미터, 데이터, 정보를 저장하는 데이터베이스 서버부를 포함하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치의 운용방법에 있어서, 주제어부에 의하여 모재의 점용접을 시작하는 경우 점용접부에 운용시작 명령을 전송하고 점용접부의 제어부는 메모리부로부터 운용 파라미터 값을 로드하는 제 1 단계와, 점용접부의 제어부에 의하여 통전시간 동안 1.5 Khz의 스위칭 중간주파수로 펄스폭변조 스위칭 제어하여 접점부에 용접전류와 용접전압을 공급하고 동저항 값을 연산하여 너겟 크기로 변환하는 제 2 단계 및 점용접부의 제어부에 의하여 용접온도와 용접전류, 용접전압을 분석하여 기준값 범위로 확인되면 주제어부에 의하여 너겟 크기가 기준 범위 인지 확인하고 기준 범위의 너겟 크기이면 완성된 점용접을 종료하도록 제어하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치의 운용방법을 제시한다.

한편, 점용접부의 제어부에 의하여 접점부의 용접온도와 공급되는 용접전류, 용접전압이 기준값 범위가 아닌 것으로 확인되면 경보 메시지와 경보 신호를 발생하고 종료로 진행한다.

또한, 주제어부에 의하여 너겟 크기가 파라미터 값에 의한 기준 범위가 아닌 것으로 확인되면 용접부에 저장된 용접전류, 용접전압, 통전시간의 파라미터 값을 수정하도록 제어하며 점용접을 다시 하도록 제어한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 다수의 점용접 장치를 지능형으로 제어하므로 용접 숙련공의 부족에 의한 인력난을 줄이고 균일하며 향상된 용접품질을 제공하는 산업적 이용효과가 있다.

또한, 상기와 같은 구성의 본 발명은 다수의 점용접 장치를 네트워크를 통하여 원격접속하고 제어하므로 싸고 넓은 공장부지에서의 생산비를 낮추고 생산성을 높이며 관리를 자동화하는 사용상 편리한 효과가 있다.

또한, 상기와 같은 구성의 본 발명은 품질을 지능형으로 관리하여 점용접 작업장의 주변환경이 변화하는 경우에도 규격화된 용접품질로 생산하는 산업적 이용효과가 있다.

또한, 상기와 같은 구성의 본 발명은 스위칭 중간주파수에 의한 펄스폭변조 신호를 이용하여 제어속도와 반응속도를 높이고 용접품질을 안정적으로 관리하는 사용상 편리한 효과가 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

점용접에서의 용접품질은 남은 용접자국, 용접부의 크기, 용접강도, 내부 결함 및 용접 모재(BASE METAL) 금속표면의 벌어짐 등으로 평가하며, 용접자국과 모재 판의 벌어짐 등은 외관상의 용접품질이고, 용접강도, 내부결함 등은 용접 구조물의 용접품질과 직접 연관되는 요소이다.

점용접에서 용융되어 접합되는 부분을 너겟(NUGGET)이라 하고, 너겟의 크기 또는 전단강도에 의하여 용접강도를 평가하며, 일반적으로 용접 부위를 절단하여 전단강도를 측정하는 것이 불가능하므로 너겟의 크기로 용접품질을 평가한다.

점용접의 사이클은 용융(MELTING START), 너겟 성장(NUGGET GROWTH), 함입(INDENTATION)으로 이루어지고, 마지막으로 익스펄전(EXPULSION)에 의한 불꽃 발생현상이 포함된다.

용접부의 형성을 정성적으로 잘 나타내어주는 용접변수들을 이용하여 용접상태를 판단하는 것이 일반적이다. 특히, 이러한 변수를 이용하여 용접 중에 동저 항(DYNAMIC RESISTANCE) 특성을 연산에 의하여 측정(검출)하고, 연산된 동저항 값을 이용하여 용융부(너겟)의 크기를 연산(검출)하므로 용접품질을 평가할 수 있다.

용접품질은 외관상의 품질보다는 용접강도를 지칭하는 것이 일반적이고, 평가방법으로는 전단강도 혹은 2 개 이상의 모재가 용융되어 용접되므로 생성된 너겟(NUGGET)의 크기로 판단한다. 이것은 너겟의 크기와 전단강도 사이에 비례관계가 있기 때문이다.

플러그앤플레이(PLUG & PLAY) 방식은 접속하는 경우에 즉시 운용되는 방식이고, RS485 방식의 커넥터는 네트워크에 디지털 데이터를 직렬 방식으로 송수신하기 위하여 접속하는 모듈화된 접속단자이다.

일반적으로 직류를 스위칭하는 인버터 기술 분야에서는 1 Khz 미만의 스위칭 주파수를 스위칭 저주파수 대역이라 하고, 1 Khz 이상 내지 10 Khz 미만의 스위칭 주파수를 스위칭 중간주파수(MFDC: MIDDLE FREQUENCY DC) 대역이라 하며, 10 Khz 이상의 스위칭 주파수를 스위칭 고주파수 대역이라 하므로 이하에서 이러한 기준으로 설명한다.

본 발명의 설명에서 운용 파라미터는 점용접 장치를 운용하는데 있어서 기준이 되는 값 또는 범위로 주어진 값이고 외부에서 입력되어 수정되거나 프로그램에 의하여 선택된 값으로 수정될 수 있다. 또한, 운용 데이터와 정보는 운용 중에 발생된 데이터와 정보이다. 그리고 모재(BASE METAL)는 본 발명의 점용접 장치에 의하여 용접되는 금속류이다.

은닉마르코프 모델(HIDDEN MARKOV MODEL: HMM)은 모델링하는 장치의 처리과 정(PROCESS)이 미지의 변수(PARAMETER)를 가진 처리과정일 것이라 가정하고, 이러한 가정에 기초하여 측정된 변수로부터 숨겨진 변수를 결정(추출)하는 하나의 통계적 방법이다. 이때 결정(추출)된 변수는 개선된 분석을 위하여 재사용되며, 일례로, 패턴인식(PATTERN RECOGNITION) 등과 같은 응용(APPLICATION)이 있다.

정규 마르코프 모델(REGULAR MARKOV MODEL: RMM)에서는 처리 상태를 직접 볼 수 있으므로 상태전이 확률(STATE TRANSITION PROBABILITIES)에서 변수가 하나이고, 은닉 마르코프 모델에서는 변수에 출력값이 더해지므로 출력 가능한 값(OUTPUT TOKENS)은 확률분포(PROBABILITY DISTRIBUTION)를 가진다.

그러므로 은닉 마르코프 모델에서는 생성된 출력 값들의 순서가 직접적인 출력값의 순서가 아니다.

즉, 출력값은 관측되지만 출력의 흐름은 관측되지 않는 경우에 사용하므로 은닉 마르코프 모델(HMM)이라 하고, 음성인식(SPEECH RECOGNITION), 광학문자 인식(OPTICAL CHARACTER RECOGNITION), 자연어 처리(NATURAL LANGUAGE PROCESSING), 생물정보학(BIOINFORMATICS) 등에 응용한다.

도 2 는 본 발명의 일례에 의한 것으로 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치의 기능 구성도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 점용접부(300), 네트워크부(400), 주제어부(500), 데이터베이스 서버부(600)를 포함하는 구성이다.

주제어부(500)는 네트워크부(400)를 통하여 다수의 점용접부(300)와 접속한 다. 각 점용접부(300)는 이더넷부(310)와 제어부(320)와 인버터부(330)와 전력변환부(340)와 접점부(350)와 메모리부(360)를 포함하고, 네트워크부(400)를 통하여 접속된 주제어부(500)의 제어와 감시에 의하여 점용접 처리한다.

점용접부(300)는 네트워크부(400)를 경유하여 접속한 주제어부(500)로부터 운용시작 명령신호가 입력되면 네트워크부가 정상적으로 접속되었는지를 100 ms 단위 시간마다 확인하고, 메모리부에 저장된 파라미터 값을 로드하여 기준값으로 설정하며, 1.5 Khz의 스위칭 중간주파수를 펄스폭변조(PWM: PULSE WIDTH MODULATION) 방식으로 1 ms의 단위 시간마다 출력하여 일례로, 약 150 KW 전력의 용접전류와 용접전압이 접점부에 공급되도록 하여 점용접하므로 용접할 모재에 기준 크기의 너겟(NUGGET)이 형성되어 점용접 한다.

여기서 용접전류와 용접전압을 검출하여 동저항(DYNAMIC RESISTANCE) 값을 연산하고, 연산된 동저항값을 은닉 마르코프 모델(HMM)에 적용하여 너겟 크기 값을 연산한다. 연산된 너겟 크기 값이 파라미터에 의한 기준 범위에 포함되는지를 분석하므로 용접품질을 확인한다.

한편, 연산된 동저항 값과 너겟 크기 값 중에서 선택된 어느 하나를 주제어부에 전송한다. 이때, 점용접부(300)는 Profi-bus, Device net, CC-link 등과 같은 1:N 통신 프로토콜을 모두 구비하며, 네트워크부(400)의 통신환경에 의하여 최적의 통신 프로토콜을 선택하고 주제어부 및 데이터베이스 서버부 중에서 선택된 어느 하나 이상과 접속하여 데이터 통신한다.

또한, 점용접을 직접 진행하는 접점부의 온도와 공급되는 용접전압, 용접전 류를 분석하여 기준 범위를 벗어난 경우는 경보 메시지를 발생하고 저장하며 주제어부에 통보하는 동시에 경보 신호를 출력하므로 주위의 작업자가 신속하게 발견하도록 한다. 이때 저장된 경보 메시지는 작업자에 의하여 분석하므로 장애의 원인을 해결하도록 한다.

네트워크부(400)는 RS232/RS485의 커넥터를 통하여 점용접부(300), 주제어부(500) 및 데이터베이스 서버부(600) 등과 접속하므로 직렬데이터를 전송하고, 다수의 전선으로 이루어지므로 비교적 비용이 저렴한 구성이며 유지보수가 용이하다.

주제어부(500)는 다수의 점용접부(300)와 접속하고 Profi-bus, Device net, CC-link 등과 같은 1:N 통신 프로토콜을 모두 구비하며, 최적의 통신 프로토콜에 의하여 각각의 운용을 제어 및 감시한다. 또한, 각 점용접부(300)의 운용 파라미터를 설정하고 수정하며, 장애 메시지를 분석하여 신속한 복구가 이루어지도록 제어하거나 원인을 표시한다. 또한, 100 ms 단위 시간마다 네트워크부(400)를 경유하여 점용접부(300)가 정상적으로 접속하였는지를 감시하고 해당 메시지를 저장 및 표시한다.

한편, 주제어부(500)는 각 점용접부(300)로부터 동저항(DYNAMIC RESISTANCE) 값 또는 너겟(NUGGET) 크기 값 중에서 선택된 어느 하나의 값을 인가받고 분석하여 기준에 의한 최적의 용접품질이 유지되도록 파라미터 값을 수정 및 저장하고, 분석한 결과의 값이 점용접부(300)에도 적용되도록 제어하고 감시한다.

이때, 동저항값을 인가받으면 은닉 마르코프 모델(HMM)을 적용하여 너겟 크기 값을 연산한다. 너겟 크기 값은 자체적으로 저장한 해당 기준 파라미터 값과 대 비 및 분석하여 용접이 적정하게 잘 되었는지 또는 너무 과하게 용접되었는지 또는 미흡하게 용접되었는지 등에 의한 용접품질을 판단한다.

즉, 용접품질이 기준에 의하여 적정하지 못한 경우에는 용접전류, 용접전압, 용접을 진행하는 통전시간, 모재에 인가하는 압력 값 등의 해당 파라미터 값을 수정하여 자체 저장하는 동시에 점용접부(300)에 제공하여 수정 저장하도록 제어하고 감시한다.

데이터베이스 서버부(600)는 Profi-bus, Device net, CC-link 등과 같은 1:N 통신 프로토콜을 모두 구비하며, 최적의 통신 프로토콜에 의하여 네트워크부(400)를 경유한 상태로 점용접부(300) 및 주제어부(500)에 접속하고 운용 파라미터, 운용 정보, 경보 메시지 및 로그온 정보 등을 할당된 영역에 저장하며 검색에 의하여 출력한다.

도 3 은 본 발명의 일례에 의한 것으로 도 2 에서의 점용접부에 대한 상세한 기능 구성 도시도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 이더넷부(310), 제어부(320), 인버터부(330), 전력변압부(340), 접점부(350), 메모리부(360)를 포함하는 구성이다.

이더넷부(310)는 네트워크부(400)와 RS-232 또는 RS-485 방식 중에서 선택된 어느 하나의 커넥터(CONNECTOR)를 이용하여 접속하고 직렬 데이터(SERIAL DATA)를 송신(TX) 및 수신(RX)하는 구성이다. 한편, Profi-bus, Device net, CC-link 등과 같은 1:N 통신 프로토콜을 모두 구비하고, 접속한 네트워크부(400)의 통신선로 환경을 분석하여 신호 대 잡음비, 전송오류, 신호 레벨 등이 가장 양호한 통신프로토콜을 선택하여 운용한다.

제어부(320)는 이더넷부(310)를 경유하여 인가되는 주제어부(500)의 제어신호에 의하여 각 기능부의 운용상태를 감시하고 제어하므로 점용접을 안정된 품질로 진행하는 것으로 ‘DSP 2812 프로세서’를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제어용 시간 값을 출력하는 타이머(TIMMER)와 펄스폭변조(PWM) 신호를 출력하는 기능을 구비한다.

제어부(320)는 주제어부(500)의 점용접 시작 명령신호를 인가받으면 메모리부(360)에 저장된 운용(OPERATING) 파라미터(PARAMETER) 값을 로드(LOAD)하여 기준 값으로 설정한다.

이러한 운용 파라미터 값에는 용접전류와 용접전압 및 각각의 변동률에 의한 허용범위, 용접전류의 응답성 허용범위, 동저항 값의 허용범위, 너겟 크기의 허용범위, 접점부(350) 발열온도(용접온도)의 허용범위, 전류를 제어하기 위하여 펄스폭변조(PWM)로 스위칭할 스위칭 중간주파수의 값과 허용범위, 접점부(350)에 전력을 공급하는 통전시간 값과 허용범위 등이 포함된다. 또한, 해당 기준 값이 포함된다.

제어부(320)는 로드된 운용 파라미터에 의하여 1.5 Khz의 스위칭 중간주파수(MFDC)에 의한 펄스폭 변조(PWM) 신호를 생성하여 인버터부(330)에 인가한다. 이때, 운용 파라미터에 의하여 지정된 1 ms 주기로 인버터부(330)가 출력하도록 통전 시간 정보를 함께 인가한다. 또한, 100 ms의 시간 간격으로 이더넷부(310)가 네트워크부(400)에 정상 접속되어 송수신 가능한 상태인지를 확인하고, 확인되지 않는 경우에는 경보 메시지와 경보신호를 발생하며 메모리부(360)의 할당된 영역에 저장한다.

인버터부(330)는 제어부(32000)로부터 인가되는 1.5 Khz의 PWM 스위칭 주파수에 의하여 직류를 스위칭용 중간주파수의 교류로 변환한다. 한편, PWM 신호에 의하여 출력되는 전류의 크기를 제어한다. 이때, PWM 신호에 의하여 인버터부(330)가 출력하는 전류의 범위는 1 내지 36 KA 인 것이 바람직하고, 이러한 범위 중에서 PWM 제어에 의하여 선택된 어느 하나의 전류 값이 출력된다.

또한, 이와 같은 전류는 통전시간 값인 1 ms 주기로 출력된다.

전력변압부(340)는 트랜스포머(TRANSFORMER)로 이루어지고, 인버터부(330)로부터 1.5 KHz의 주파수로 스위칭되어 인가되는 직류를 높은 전력으로 변환되는 용접전류와 용접전압으로 출력한다. 일례로, 최대 150 KW의 전력 값이 되도록 변환하는 트랜스포머를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 전력변압부(340)는 제어부(320)의 제어와 감시에 의하여 출력되는 용접전압과 용접전류를 검출하여 제어부에 운용 데이터로써 인가한다.

이때, 제어부(320)는 용접전류가 설정된 전류값에 대비하여 허용된 변동률의 범위로 출력되는지? 용접전류의 제어에 의한 응답성이 적정한지? 용접전압이 설정된 기준 전압에 대비하여 적정한지? 등을 확인하고, 허용범위에 적합하지 않은 경우에는 경보 메시지를 발생하는 동시에 경보신호를 출력하며, 주제어부(500)에 통 보하고, 데이터베이스 서버(600)에 인가하여 할당된 영역에 저장한다. 그리고 제어부(320)는 이러한 확인을 실시간 반복한다.

또한, 제어부(320)는 검출한 운용 데이터 값들이 파라미터에 의한 허용 범위 안의 값인 경우에는, 동저항(DYNAMIC RESISTANCE)을 연산하여 저항특성을 확인한다. 즉, 저항특성이 변하는 경우, 용융되는 너겟의 크기가 변하게 되고, 용접품질이 변하게 된다.

제어부(320)는 연산된 동저항값을 확률 모델인 은닉 마르코프 모델(HMM)에 적용하여 너겟의 크기 값을 구한다.

이와 같이 연산된 동저항 값과 너겟 크기 값 중에서 선택된 어느 하나 이상을 주제어부(500)에 전송한다. 이때, 주제어부(500)는 동저항 값에 은닉 마르코프 모델(HMM)을 적용하여 너겟 크기 값을 연산하고 저장된 기준 너겟 크기 값과 대비하여 용접품질을 평가한다. 평가된 용접품질을 제어하기 위하여, 공급되는 용접전류의 크기를 제어하고, 용접전류의 크기는 PWM 방식으로 제어한다. 이러한 제어를 위한 파라미터 값은 데이터베이스 서버(600)의 할당된 영역에 기록하는 동시에 제어부(320)에 인가하므로 메모리부(360)에 저장된 해당 파라미터 값을 수정한다.

즉, 전력변압부(340)는 최적의 용접품질로 모재가 용접되도록 제어된 전력의 용접전류와 용접전압을 접점부(350)에 출력한다.

접점부(350)는 인가된 용접전류와 용접전압을 2 개의 접점에 인가하고, 접점부(350)는 소정의 압력으로 압착된 모재와 2 개의 접점으로 접촉한 점에 인가하여 점용접이 이루어진다.

또한, 접점부(350)는 제어부(320)의 제어에 의하여 용접온도를 검출하고 인가한다. 이러한 용접온도 검출에는 별도의 센서를 사용할 수 있다. 이때, 제어부(320)는 검출된 온도가 메모리부(360)에 파라미터로 저장된 기준 값의 범위를 벗어나는 경우에 경보 메시지와 경보신호를 발생하고 주제어부(500)에 통보한다.

메모리부(360)는 용접전류와 용접전압의 각 기준값 및 변동률에 의한 허용범위, 용접전류의 응답성 기준값 및 허용범위, 동저항의 기준값 및 허용범위, 너겟 크기의 기준 값 및 허용범위, 발열온도(용접온도)의 기준값 및 허용범위, 스위칭 중간주파수의 기준값 및 허용범위, 통전시간의 기준값 및 허용범위 등이 파라미터로 저장되고 수정된다.

도 4 는 본 발명의 일례에 의한 것으로 도 3 에서의 인버터부와 전력변압부의 세부 기능 구성 도시도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 인버터부(330)는 입력단부(332), 에스시알(SCR: SILICON CONTROLLED RECTIFIER) 모듈(334), 캐패시터(CAPACITOR) 모듈(336), 아이지비티(IGBT: ) 모듈(338)을 포함하고, 전력변환부(340)는 트랜스(TRANSFORMER) 모듈(342), 다이오드 모듈(344)을 포함한다.

입력단부(332)는 3 상(PHASE) 교류(AC)를 각 위상별 해당 단자로 입력한다.

에스시알 모듈(334)은 3 상 교류의 각 위상별로 2 개의 에스시알(SCR)을 구비하여 전파(FULL WAVE, 양파) 정류(RECTIFIER)하며, 제어부(320)의 스위칭 제어 신호에 의하여 온오프 동작하는 것으로 전압제어 기능을 하며 일례로, 제어부의 제 어에 의하여 1 ms 주기로 전압이 출력되어 통전되도록 한다.

캐패시터 모듈(336)은 에스시알 모듈(334)이 정류한 직류(DC)로부터 맥류성분을 제거하는 평활회로 기능을 한다.

아이지비티 모듈(338)은 제어부(320)의 스위칭 중간주파수인 1.5 KHz 스위칭 신호에 의하여 높은 전압의 교류(AC)로 변환한다. 일례로 500 볼트(V)의 전압으로 변환한다.

트랜스 모듈(342)은 아이지비티 모듈(338)로부터 인가되는 높은 전압(V)의 교류(AC)를 낮은 전압의 교류(AC)로 변환하여 출력한다. 일반적으로 높은 레벨의 전압(V)이 낮은 레벨의 전압(V)으로 변환하는 경우 상대적으로 전류(I)의 레벨이 높아지는 특성이 있다. 또한, 전력(P: POWER)은 전류(I: CURRENT)의 제곱(자승)에 저항(R)성분을 곱한 결과의 값이다. 그러므로 전력(P)을 높이기 위하여 전류(I) 레벨을 높이는 것이 더 효율적이다.

다이오드 모듈(344)은 트랜스 모듈(342)로부터 인가된 교류(AC)를 직류(DC)로 변환한다. 여기서 전파(양파) 정류하도록 다이오드를 구성한다.

다이오드 모듈(344)로부터 출력되는 전류는 접점부(350)에 공급되어 모재를 용접(WELDING)한다.

도 5 는 본 발명의 일례에 의한 것으로 제어부의 제어와 감시에 의하여 접점부에 인가되는 전력의 제어상태 설명도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 3 상 교류가 입력단부(332) 에 인가되고, 입력되는 3 상 교류의 각 위상이 중첩되는 상태가 도시되어 있다.

에스시알 모듈(334)은 제어부(320)의 제어에 의하여 일례로, 1 ms 의 통전시간 주기 마다 직류(DC)로 정류하여 출력하고, 캐패시터 모듈(336)에 의하여 맥류성분을 평활하여 정상적인 직류로 성형한다.

아이지비티 모듈(338)은 직류를 입력하고 제어부(320)의 PWM 방식 제어신호에 의하여 일례로, 500 볼트의 교류로 변환하여 전력변환부(340)로 출력한다. 도면에서 500 볼트로 변환된 교류의 상태가 도시되어 있다.

전력변환부(340)를 구성하는 트랜스 모듈(342)은 높은 전압인 500 볼트의 교류를 낮은 전압의 교류로 변환한다. 이때 전류의 레벨이 증가하고, 다이오드 모듈(344)에 의하여 교류가 직류로 정류되는 상태가 잘 도시되어 있다.

이와 같이 전류의 레벨을 높인 직류전압은 접점부(350)에 인가되어 모재를 점용접한다.

도 6 은 본 발명의 일례에 의한 것으로 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치의 운용방법 순서도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 주제어부에 의하여 점용접부를 제어하고 점용접을 시작하여야 되는 것으로 확인되는 경우(S410), 점용접부를 제어하여 준비된 모재에 점용접 시작의 명령신호를 인가한다.

점용접부의 제어부는 명령신호에 의하여 메모리부로부터 필요한 운용 파라미터 값을 로드하여 준비상태를 설정하고(S420), 1.5 KHz의 스위칭 주파수에 의한 펄 스폭변조(PWM) 신호를 통전시간인 1 ms 주기로 인버터부에 인가하며, 전력변압부에 의하여 높은 전력의 용접전압, 용접전류로 출력되어 접점부에 공급된다(S430).

이때, 제어부는 용접전압과 용접전류를 검출하여 동저항값을 연산하고, 연산된 동저항 값에 은닉 마르코프 모델(HMM)을 적용하여 너겟 크기 값으로 변환하는 연산을 한다(S440).

그리고 제어부는 용접온도와 용접전류와 용접전압을 검출하고 파라미터에 의한 기준 값의 허용 범위에 해당하는 값으로 분석되는지를 확인한다(S450).

제어부에 의하여 검출된 용접온도와 용접전류와 용접전압이 허용된 값이 아닌 것으로 확인되면, 해당하는 경보 메시지와 경보신호를 발생하고 저장하며 통보하고 종료로 진행한다(S470). 즉, 비정상적인 용접에 의하여 용접불량 발생을 차단하기 위하여 점용접을 중단한다.

한편, 주제어부에 의하여 동저항값을 은닉 마르코프 모델(HMM)에 적용하여 변환된 너겟 크기가 기준값에 의한 허용범위에 해당하는지를 확인하고(S460), 허용된 범위의 너겟 크기이면 완성된 용접이므로 종료로 진행한다.

그러나 은닉 마르코프 모델(HMM)에 의하여 연산된 너겟 크기가 허용된 범위의 크기가 아닌 경우는 주제어부에 의하여 용접전류, 용접전압, 통전시간의 값을 최적의 값으로 조정하고 조정된 최적의 값을 점용접부에 인가하여 운용 파라미터 값으로 수정 저장하도록 제어하며, 수정 저장된 운용 파라미터 값에 의하여 점용접 하도록 궤환한다(S480).

상기와 같은 구성의 본 발명은 네트워크부(400)를 통하여 다수의 점용접 부(300)와 주제어부(500)와 데이터베이스 서버부(600)가 접속하고, 주제어부에 의하여 점용접 품질을 지능형으로 관리하므로 용접품질을 균일하게 규격화하는 장점이 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1 은 종래 기술의 일례에 의한 에스씨알 점용접 장치의 제어회로 기능 구성도,

도 2 는 본 발명의 일례에 의한 것으로 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치의 기능 구성도,

도 3 은 본 발명의 일례에 의한 것으로 도 2 에서의 점용접부에 대한 상세 기능 구성 도시도,

도 4 는 본 발명의 일례에 의한 것으로 도 3 에서의 인버터부와 전력변압부의 세부 기능 구성 도시도,

도 5 는 본 발명의 일례에 의한 것으로 제어부의 제어와 감시에 의하여 접점부에 인가되는 전력의 제어상태 설명도,

그리고

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **

300 : 점용접부 310 : 이더넷부

320 : 제어부 330 : 인버터부

332 : 입력단부 334 : 에스시알 모듈

336 : 캐패시터 모듈 338 : 아이지비티 모듈

340 : 전력변압부 342 : 트랜스 모듈

344 : 다이오드 모듈 350 : 접점부

360 : 메모리부 400 : 네트워크부

500 : 주제어부 600 : 데이터베이스 서버부

Claims

펄스폭변조의 스위칭 중간주파수로 스위칭된 직류 인버터의 전류를 접점에 공급하여 모재를 점용접하고 동저항과 은닉마르코프 모델로 용접된 너겟 크기를 연산하는 점용접부;

상기 점용접부와 RS485에 의하여 접속하고 직렬 데이터 신호를 전송하는 네트워크부;

상기 네트워크부에 접속하며 상기 점용접부를 실시간으로 감시하고 제어하며 동저항과 너겟 크기 중 어느 하나의 분석으로 용접품질을 관리하는 주제어부; 및

상기 점용접부와 주제어부의 제어에 의하여 운용 파라미터, 운용 데이터와 정보, 장애정보, 로그온 정보를 저장하는 데이터베이스 서버부; 를 포함하여 이루어지는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 점용접부는,

상기 네트워크부와 RS485로 접속하여 다수와 동시에 직렬 데이터 통신하고 플러그앤플레이 방식으로 동작하는 이더넷부;

상기 이더넷부를 통하여 상기 주제어부와 데이터 통신하고 상기 네트워크부의 접속 상태를 확인하며 스위칭 중간주파수 대역의 펄스폭변조 제어와 통전시간을 출력하며 동저항값을 검출하여 용접품질을 판단하고 저장하는 제어부;

상기 제어부의 펄스폭변조 제어에 의하여 스위칭된 직류를 상기 통전시간 동안 출력하는 인버터부;

상기 인버터부의 스위칭된 직류를 인가받고 용접전압과 용접전류로 변환하며 상기 제어부의 제어에 의하여 검출하는 전력변압부;

상기 전력변압부의 용접전압과 용접전류를 상기 통전시간 동안 가압 상태의 모재에 인가하고 상기 제어부의 제어에 의하여 용접온도를 검출하는 접점부; 및

상기 제어부의 제어와 감시에 의하여 운용 파라미터와 데이터와 정보를 저장하는 메모리부; 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 네트워크부와의 접속 상태를 100 ms 간격으로 반복 확인하고 접속되지 않은 경우는 경보 메시지와 신호를 발생하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 인버터부는,

3 상 교류를 입력하는 입력단부;

상기 입력단부가 입력한 3 상 교류를 다수의 에스시알로 이루어져 각 위상별 로 전파 정류하여 직류로 변환하는 에스시알 모듈;

상기 에스시알 모듈이 정류한 직류의 맥류 성분을 평활한 직류로 변환하는 캐패시터 모듈; 및

상기 캐패시터 모듈의 직류를 인가받고 상기 제어부의 스위칭 중간주파수에 의한 PWM 제어신호에 의하여 교류로 변환하는 아이지비티 모듈; 을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 전력변압부는,

상기 인버터부로부터 인가되는 교류의 전압 레벨을 낮추고 전류 레벨을 높이는 트랜스 모듈; 및

상기 트랜스 모듈의 교류를 인가받고 다이오드로 전파 정류하여 직류로 변환하는 다이오드 모듈; 을 포함하고,

상기 다이오드는 다수로 이루어져 내압을 높인 상태로 전파 정류하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 스위칭 중간주파수 대역은,

상기 펄스폭변조 제어를 위한 1.5 KHz 이상의 주파수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 통전시간을 1 m sec 주기로 설정하여 출력하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 전력변압부가 출력하는 용접전류와 용접전압을 검출하여 상기 동저항값을 연산하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 연산된 동저항값을 확률모델인 은닉마르코프 모델에 적용하여 너겟 크기로 변환하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 너겟 크기 값을 분석하여 용접품질을 판단하고 주제어부에 통보하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 접점부에 인가되는 용접전류와 용접전압 및 용접온도를 검출하고 상기 메모리부에 저장된 기준 파라미터 값과 다른 경우에 운용을 중단하며 해당 경보 메시지와 경보신호를 발생하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치.
동저항을 연산하여 용접품질을 평가하는 점용접부, 직렬 데이터를 전송하는 네트워크부, 상기 점용접부를 실시간 감시하여 용접품질을 관리하는 주제어부, 운용 파라미터, 데이터, 정보를 저장하는 데이터베이스 서버부를 포함하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치의 운용방법에 있어서,

상기 주제어부에 의하여 모재의 점용접을 시작하는 경우 상기 점용접부에 운용시작 명령을 전송하고 상기 점용접부의 제어부는 메모리부로부터 운용 파라미터 값을 로드하는 제 1 단계;

상기 점용접부의 제어부에 의하여 통전시간 동안 1.5 KHz의 스위칭 중간주파수로 펄스폭변조 스위칭 제어하여 접점부에 용접전류와 용접전압을 공급하고 동저항값을 연산하여 너겟 크기로 변환하는 제 2 단계; 및

상기 점용접부의 제어부에 의하여 용접온도와 용접전류, 용접전압을 분석하여 기준값 범위로 확인되면 주제어부에 의하여 너겟 크기가 기준 범위 인지 확인하고 기준 범위의 너겟 크기이면 완성된 점용접을 종료하도록 제어하는 제 3 단계; 를 포함하여 이루어지는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치의 운용방법.
제 12 항에 있어서,

상기 점용접부의 제어부에 의하여 용접온도와 공급되는 용접전류, 용접전압이 기준값 범위가 아닌 것으로 확인되면 경보 메시지와 경보 신호를 발생하고 종료로 진행하는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치의 운용방법.
제 12 항에 있어서,

상기 주제어부에 의하여 너겟 크기가 파라미터 값에 의한 기준 범위가 아닌 것으로 확인되면 상기 용접부에 저장된 용접전류, 용접전압, 통전시간의 파라미터 값을 수정하도록 제어하며 점용접을 다시 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치의 운용방법.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 의한 지능형 네트워크를 구비한 직류 인버터 점용접 장치의 운용방법이 기록된 기록매체.