KR20210077521A - 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법 - Google Patents

이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로봇 용접 토치를 대상물의 용접부위를 따라 이동시키면서, 토치의 노즐로부터 돌출된 와이어가 대상물에 접촉하는 방식으로 용접부위의 길이를 측정할 때, 와이어와 대상물의 접촉 여부에 따라 토치의 이동방향 및 이동거리를 다르게 함으로써 최단시간에 용접부위의 길이를 측정할 수 있도록 하는 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법을 제안한다. 상기 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법은, 토치를 작업 대상물(이하 대상물)의 용접부위를 따라 복수의 장소에서 상기 토치로부터 돌출한 와이어와 용접부위의 접촉 여부를 검사하여 용접부위의 길이(용접 길이)를 측정하는 것으로, 초기치 설정단계, 시작지점 확인단계, 제1방향 이동단계, 접촉 여부 판단단계, 제1방향 이동가능 판단단계, 제2방향 이동가능 판단단계, 제2방향 이동단계 및 종료지점 확인단계를 수행한다.

Description

이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법 {A detecting method for welding length using binary searching way}
본 발명은 용접 부위의 길이(용접 길이)를 파악하는 방법에 관한 것으로, 특히, 로봇 용접 토치(이하 토치)의 노즐로부터 돌출된 와이어(이하 와이어)를 작업 대상 금속재료(이하 대상물)에 접촉하는 방식으로 용접 길이를 측정할 때, 와이어와 대상물의 접촉 여부에 따라 토치의 순간 이동방향 및 이동거리를 다르게 함으로써 최단시간에 용접 길이를 측정할 수 있도록 하는 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법에 관한 것이다.
용접법은 접합하고자 하는 금속재료의 접합부를 가열 & 용융시켜 서로 다른 금속재료의 원자 결합을 재배열하여 결합시키는 것이다. 용접을 작업자가 수행하는 경우에는 작업자가 용접부위를 육안으로 확인하면서 수행하므로 용접 길이를 사전에 고민할 필요가 없다.
그러나 토치를 설치한 로봇을 이용하여 용접을 수행하고자 할 때, 로봇은 사람(작업자)과 다르기 때문에 용접부위의 형태 및 길이에 따라 로봇의 동작을 제어하는 제어부에서 용접부위와 토치의 거리 및 용접부의 시작지점 및 종료지점을 사전에 결정해 놓아야 한다.
도 1은 로봇에 설치된 토치의 예를 나타낸다.
도 1의 상부에 도시된 토치는 종단에 노즐이 설치되어 있으며, 노즐로부터 돌출한 와이어(이하 와이어)는 용접 시에는 용접 소모품으로 사용되며, 대상물의 용접 부위의 길이를 측정할 때에는 전기적인 폐회로를 형성하는 구성요소 중 하나가 되어 대상물의 용접 부위인가를 확인하는 수단이 된다.
즉, 토치와 대상물인 금속 재료가 서로 접촉하는 때에는 전기적으로 폐회로(closed loop)가 형성되므로 토치와 금속재료 사이에 전류가 통할 수 있지만, 토치와 금속재료가 접촉되지 않거나, 토치가 금속재료가 아닌 비금속 부분과 접촉하고 있을 때에는 폐회로가 형성되지 않으므로 전류가 흐르지 않게 될 것이다. 토치와 금속재료의 접촉 여부를 측정하는 방식은 이미 공개되어 있으므로, 여기서는 자세하게 설명하지 않는다.
도 1의 좌측 하부에는 토치를 이용하여 수행한 용접의 예를 나타내며, 우측 하부에는 좌측 하부의 붉은 화살표가 지적하는 용접 부위를 확대한 것이다.
토치의 노즐로부터 돌출한 와이어와 금속재료를 접촉하여 용접 부위를 측정하는 방식은, 크게 와이어를 금속재료에 수직에 가깝게 근접시킴으로써 와이어의 첨단을 금속재료에 접촉시키는 방식과 와이어의 측면부를 금속재료에 접촉시키는 방식이 있다.
도 2는 와이어의 측면부를 금속재료에 접촉시켜 용접부위를 측정하는 경우 발생할 수 있는 와이어 접힘 현상과, 이로 인해 잘못된 용접 결과의 예를 설명한다.
도 2의 좌측 상부에는 와이어의 측면부를 금속재료에 접촉하는 방식을 이용하였으나 와이어가 접히지 않아 정상적으로 용접 부위의 길이(이하 용접 길이)를 검출한 경우를 설명하고, 우측 상부에는 와이어가 접힘으로 인해 잘못된 용접 길이를 검출한 경우를 각각 설명한다.
접촉 여부를 검사하는 도중에 와이어 접힘을 유발하는 원인의 일례로서, 접촉부에 내부식성 도료와 같은 부도체 층이 존재함으로 인해, 물리적인 접촉이 달성되었음에도 불구하고 전기적인 폐회로가 형성되지 못하는 예를 들 수 있다. 접촉 도중 와이어가 접히게 되면, 접촉 여부를 통해 결정한 용접 부위가 정확하지 않게 된다는 것을 쉽게 예상할 수 있다.
접촉 도중 와이어가 접혔을 경우의 용접결과(좌측 하부)와 와이어가 접히지 않았을 경우의 용접 결과(우측 하부)를 비교하면, 접촉 도중 와이어가 접히지 않은 때에는 정확한 위치에 용접(좌측 하부의 파란색 원)이 수행되어 문제가 없지만, 와이어가 접힌 때에는 부정확한 위치에 용접이 수행됨으로 인해 용접부가 정상적으로 형성되지 않았다는(우측 하부의 붉은색 원) 것을 알 수 있다. 따라서 부도체 층의 존재 등으로 인해, 접촉 중 와이어가 접힐 가능성이 있는 부위에서는 와이어의 측면부를 접촉시키는 방식을 배제하는 것이 유리함을 쉽게 예상할 수 있다.
도 3은 와이어를 이용하여 대상물에서 용접부위의 길이를 측정하는 종래의 방법을 설명한다.
도 3을 참조하면, 용접 길이를 측정하는 종래의 방식은 와이어가 돌출한 토치를 일정한 거리 떨어진 상태에서 용접부위의 길이방향으로 이동하면서, 측정이 예정된 곳에서는 와이어를 대상물 방향으로 일정거리 접근시킨 후, 와이어와 대상물의 접촉 여부를 판단하는 과정을 반복적으로 거쳐, 마지막에는 와이어의 측면부를 접촉하는 방식을 사용하여 용접 길이 측정을 마무리하는 방식으로 진행하고 있다.
종래의 방식에서 마지막 단계의 와이어의 측면부를 접촉하는 방식을 배제한다면, 용접 길이 측정시 적절한 정밀도를 달성하는 데 매우 비효율적인 방식이 된다. 예를 들면, 30mm의 거리를 측정하면서 1mm 수준의 측정 정밀도를 달성하고자 하는 경우, 매 1mm 마다 측정 예정지점을 설정하여 최소 30번의 접촉검사를 수행해야 할 것이다. 만일 달성하고자 하는 측정 정밀도가 1mm의 절반인 0.5mm 수준으로 변경된다면, 접촉 검사의 횟수는 2배 증가한 60회 이상이 될 것이며, 측정 소요 시간 역시 접촉 검사 횟수에 비례하여 증가할 것이다.
대한민국 등록특허 10-2004183(2019년 07월 22일)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 로봇 용접 토치를 대상물의 용접부위를 따라 이동시키면서, 토치의 노즐로부터 돌출된 와이어(이하 와이어)가 대상물에 접촉하는 방식으로 용접부위의 길이를 측정할 때, 와이어와 대상물의 접촉 여부에 따라 토치의 이동방향 및 이동거리를 다르게 함으로써 최단시간에 용접부위의 길이를 측정할 수 있도록 하는 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 와이어의 측면부가 금속재료에 접촉되는 방식을 배제하더라도 측정 소요 시간 증가를 억제할 수 있도록 하는 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법을 제공하는 것에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법은, 토치를 작업 대상물(이하 대상물)의 용접부위를 따라 복수의 장소에서 상기 토치의 노즐로부터 돌출한 와이어(이하 와이어)와 용접부위의 접촉 여부를 검사하여 용접부위의 길이(용접 길이)를 측정하는 것으로, 초기치 설정단계, 시작지점 확인단계, 제1방향 이동단계, 접촉 여부 판단단계, 제1방향 이동가능 판단단계, 제2방향 이동가능 판단단계, 제2방향 이동단계 및 종료지점 확인단계를 수행한다.
상기 초기치 설정단계에서는 서로 다른 2개의 이동방향, 최소이동거리 및 변수를 정의한다. 상기 시작지점 확인단계에서는 상기 와이어를 상기 대상물과 접촉한 상태에서 용접부위 중 시작 지점을 확인한다. 상기 제1방향 이동단계에서는 상기 시작지점 확인단계를 거친 후, 상기 토치를 미리 설정한 제1방향으로 미리 설정한 이동거리만큼 이동한다. 상기 접촉 여부 판단단계에서는 상기 제1방향 이동단계를 수행한 후, 상기 토치가 이동한 곳에서, 상기 와이어와 상기 대상물의 접촉 여부를 확인한다. 상기 제1방향 이동가능 판단단계에서는 상기 접촉 여부 판단단계에서 상기 와이어와 상기 대상물이 접촉되어 있다고 판단한 때 수행되며, 한편으로는 제1방향으로의 이동거리를 설정하고, 다른 한편으로는 상기 제1방향으로 이동 가능한가를 판단하고, 상기 제1방향으로 이동 가능하다고 판단한 때에는 상기 제1방향 이동단계를 수행하도록 한다. 상기 제2방향 이동가능 판단단계에서는 상기 접촉 여부 판단단계에서 상기 와이어와 상기 대상물이 접촉되어 있지 않다고 판단한 때 수행되며, 한편으로는 제2방향으로의 이동거리를 설정하고 다른 한편으로는 제2방향으로 이동 가능한가를 판단한다. 상기 제2방향 이동단계에서는 상기 제2방향 이동가능 판단단계에서, 제2방향으로 이동 가능하다고 판단한 때에 수행되며, 상기 제2방향 이동가능 판단단계에서 설정한 이동거리만큼 제2방향으로 이동한 후 상기 접촉 여부 판단단계를 수행하도록 한다. 상기 종료지점 확인단계에서는 상기 제1방향 이동가능 판단단계에서 상기 제1방향으로 이동 가능하지 않다고 판단한 때 및 상기 제2방향 이동가능 판단단계에서 상기 제2방향으로 이동 가능하지 않다고 판단한 때 수행되며, 현재의 토치의 위치를 상기 대상물의 용접부위의 종료 지점으로 설정한다. 여기서 상기 제1방향은 상기 용접부위의 일 방향에서 타 방향으로 진행하는 방향을 의미하고, 상기 제2방향은 상기 용접부위의 타 방향에서 일 방향으로 진행하는 방향을 각각 의미한다.
본 발명에 따른 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법은, 로봇 용접 토치를 대상물의 용접부위를 따라 이동시키면서, 토치의 노즐로부터 돌출된 와이어가 대상물에 접촉하는 방식으로 용접부위의 길이를 측정할 때, 와이어와 대상물의 접촉 여부에 따라 토치의 이동방향 및 이동거리를 다르게 함으로써 최단시간에 용접부위의 길이를 측정할 수 있도록 하는 장점이 있다.
도 1은 로봇에 설치된 토치의 예를 나타낸다.
도 2는 와이어의 측면부를 금속재료에 접촉시켜 용접부위를 측정하는 경우 발생할 수 있는 와이어 접힘 현상과, 이로 인한 잘못된 용접 결과의 예를 설명한다.
도 3은 와이어를 이용하여 대상물에서 용접부위의 길이를 측정하는 종래의 방법을 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법을 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법의 적용 예를 설명한다.
도 6은 토치가 작업 대상물과 일정한 각도 기울어진 상태로 수행하는 본 발명의 실시 예를 설명한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법을 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법(400)은, 초기치 설정단계(410), 시작지점 확인단계(420), 제1방향 이동단계(430), 접촉 여부 판단단계(440), 제2방향 이동단계(450) 및 종료지점 확인단계(460)를 수행한다.
초기치 설정단계(410)에서는 서로 다른 2개의 이동방향(R, L), 최소이동거리(dmin) 및 변수(N)를 정의한다. 예를 들면, R이 제1방향이면 L은 제1방향과는 반대되는 제2방향이 되고, 최소이동거리(dmin)는 토치가 추가로 이동하지 않더라도 작업 대상물의 종료지점을 확정할 수 있을 정도로 짧은 거리를 의미하며, 변수 N은 자연수로 최초의 값을 1(one)로 설정한다.
시작지점 확인단계(420)에서는 토치의 노즐로부터 돌출한 와이어가 작업 대상물(이하 대상물)과 접촉한 상태에서 용접부위 중 시작 지점을 확인한다. 시작 지점을 정확하게 설정하는 것은 다양한 방식으로 수행할 수 있지만, 여기서는 설명을 생략한다. 시작 지점으로부터 종료지점으로 확인될 지점 사이의 거리가 용접부위의 길이가 될 것이다.
이하의 설명에서, 토치의 노즐로부터 돌출한 와이어(이하 와이어)와 대상물의 접촉 여부를 확인할 때에는 와이어가 대상물과 접촉된 상태를 전제로 하며, 토치가 대상물을 따라 이동할 때에는 와이어가 대상물과 일정거리 떨어진 상태라는 것을 전제로 한다.
제1방향 이동단계(430)는, 시작지점을 확인 후(420), 미리 설정한 제1방향(R)으로 설정한 이동거리(dN) 만큼 이동한다. 여기서 제1방향(R)은 용접부위의 길이를 따라 어느 한쪽에서 다른 한쪽으로의 방향을 의미한다.
접촉 여부 판단단계(440)에서는 제1방향 이동단계(430)를 수행한 후에 토치가 도착한 지점에서 와이어와 대상물의 접촉 여부를 판단한다. 와이어와 대상물이 접촉상태라고 판단한 때(Yes)에는 제1방향 이동가능 판단단계(441)를 수행하고, 토치의 와이어와 대상물이 비접촉상태라고 판단한 때(No)에는 제2방향 이동가능 판단단계(442)를 수행한다. 제1방향으로 일정거리 이동한 후 측정한 결과 와이어와 대상물이 접촉하고 있다는 것은 용접부위의 종료지점이 현 지점보다 더 멀리 있다는 것을 의미하므로, 연속하여 동일한 제1방향으로 이동해야 한다는 것을 의미한다. 반대로, 제1방향으로 일정거리 이동한 후 측정한 결과 와이어와 대상물이 접촉하지 않고 있다는 것은, 현재 토치의 위치가 용접부위의 종료지점을 벋어난 지점에 위치하고 있다는 것이므로, 제1방향으로 이동했던 토치의 이동방향을 제2방향으로 되돌려야 한다는 것을 의미한다.
제1방향 이동가능 판단단계(441)에서는 변수(N)에 1을 추가하고, 이어서 설정된 이동거리(dN)와 최소이동거리(dmin)를 비교한다. 제1방향 이동가능 판단단계(441)에서 이동거리(dN)와 최소이동거리(dmin)가 같지 않다고 판단한 때(No)에는 제1방향 이동단계(430)를 수행하도록 한다. 최소이동거리(dmin)는 토치의 현재 위치가 용접부위의 종료지점이라고 확정할 수 있을 정도로 토치를 추가로 이동시킬 필요가 없는 길이를 의미한다. 따라서, 설정된 이동거리(dN)가 최소이동거리(dmin)보다 길 때에는 계속하여 토치를 이동하면서 와이어와 대상물의 접촉 여부를 측정해야 하지만, 그렇지 않을 때에는 현재의 위치를 접합부위의 종료지점으로 선언(460)해도 문제가 없을 것이다.
제2방향 이동가능 판단단계(442)에서는 변수(N)에 1을 추가하고, 이어서 설정된 이동거리(dN)와 최소이동거리(dmin)를 비교한다. 제2방향 이동가능 판단단계(442)에 대한 설명은, 이동방향만 서로 반대되는 것 이외에는 의미가 동일하므로, 제1방향 이동가능 판단단계(441)의 설명으로 갈음한다.
제2방향 이동단계(450)는 제2방향 이동가능 판단단계(442)에서 이동거리(dN)와 최소이동거리(dmin)가 같지 않다고 판단한 때(No)에 수행하며, 설정한 제2방향(L)으로 설정한 이동거리(dN) 만큼 이동한 후 접촉 여부 판단단계(440)를 수행하도록 한다. 여기서 제2방향(L)은 토치가 대상물의 접합부위를 따라 이동할 때 제1방향(R)과는 반대 방향을 의미한다. 예를 들어, 제1방향(R)이 접합부위의 일 측에서 타 측으로 이동하는 방향을 의미할 때, 제2방향(L)은 접합부위의 타 측에서 일 측으로 이동하는 방향을 의미한다.
종료지점 확인단계(460)는 제1방향 이동가능 판단단계(441)에서 이동거리(dN)와 최소이동거리(dmin)가 같다고 판단하거나(Yes), 제2방향 이동가능 판단단계(441)에서 이동거리(dN)와 최소이동거리(dmin)가 같다고 판단한(Yes) 때에 수행하며, 대상물의 용접부위의 종료지점을 확인한다.
상기의 설명에서, 이동거리 d1, d2, d3 ~ dN은 단순하게 이동거리를 정의하는 변수일 수도 있지만, 각각의 변수에 미리 할당해 놓은 특정 값으로 정의될 수도 있다. 예를 들면, d1이 15㎜라고 정의할 때, d2는 10㎜, d3는 7㎜로 사전에 설정해 놓는 것이다. d20이 0.5㎜라고 가정할 때, 변수 N가 20이 되어 d20이 설정되는 순간 검사는 종료가 되게 될 것이다. 도 4에는 변수 N의 초기치가 1로 설정되어 있지만, 초기값을 100으로 하고, 증가분을 -1(minus one)로 하는 실시 예도 가능할 것이다.
다만, N의 값이 증가할 때마다 이동거리가 짧아지도록 하는 것이 바람직하다. 다만, 토치가 직전에 이동한 이동방향과 동일한 방향으로 이동하도록 설정된 때에는 변수가 1 증가하더라고 이동거리는 직전에 이동한 거리와 동일하거나 오히려 증가하도록 설정하는 실시 예도 가능할 것이다.
이동횟수가 증가할 때마다 이동거리를 감소시킴으로써 종료지점의 검사에 정밀함으로 부여할 수 있을 뿐만아니라, 이동횟수도 최소로 하는 장점이 있다.
도 5는 본 발명에 따른 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법의 적용 예를 설명한다.
도 5를 참조하면, 가장 먼저 작업 대상물(이하 대상물)과 토치를 접촉한 후 이 지점을 시작 지점으로 등록하고(420), 대상물로부터 토치를 일정거리 떨어지게 한 후 대상물을 따라 미리 설정한 거리(d1)를 이동한다(①, 430). 이동 후 토치를 대상물의 위치로 이동한 후 대상물과 와이어의 접촉 여부를 검사(440)한다.
지점 ①에서 검사한 결과 와이어가 대상물과 접촉하지 않는다(440, No)는 것을 알 수 있다. 이때에는, 토치의 이동방향을 앞선 이동 방향과 반대 방향(L)으로 미리 설정한 거리(d2)를 이동시킨다(②, 450). 이때, d1> d2가 되는 것이 바람직하며, 그 이유는 이미 설명하였다.
지점 ②에서 검사한 결과 대상물과 와이어가 접촉하는 것으로 되었을 때(440, Yes)에는 토치의 이동 방향을 이전의 이동방향과 반대로 설정(441, 430)하며, d3만큼 이동한다. (③) 이때, d3<d2가 되는 것이 바람직하다.
지점 ③에서 검사한 결과 대상물과 와이이가 접촉하지 않(440, No)으므로, 토치의 이동방향을 직전의 이동방향과 다시 반대로 설정하고, d4만큼 이동한다. (442, 450) (④) d3>d4로 설정하는 것이 바람직하다.
지점 ④에서 검사한 결과 대상물과 와이어가 접촉하지 않으므로(440, No), 토치의 이동방향은 직전의 이동방향과 동일한 방향으로 설정(442, 450)하고, d5만큼 이동한다. (⑤) d4>d5가 되도록 한다.
지점 ⑤에서 검사한 결과 대상물과 와이어가 접촉하므로(440, Yes), 토치의 이동방향을 직전의 이동방향과 반대 방향으로 설정(441, 430)하고, d6만큼 이동한다. (⑥)
도 4를 참조하면, 지점 ⑥에서 검사한 결과 대상물과 와이어가 접촉한다는 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 반복적으로 이동 및 검사를 수행하면 대상물의 종단을 결정할 수 있을 것이다.
상기의 내용을 요약하면, 아래와 같다.
1. 대상물의 시점을 확인한 후, 이 지점으로부터 미리 설정해 놓은 이동거리만큼 토치를 대상물을 따라 이동시킨다.
2. 이동한 곳에서 대상물과 와이어의 접촉 여부를 검사한 후, 비접촉이라고 판단된 때에는 직전의 이동방향과 반대방향으로 이동하되, 직전의 이동거리에 비해 짧은 거리를 이동하고, 접촉이라고 확인된 때에는 직전의 이동방향과 동일한 방향으로 이동하되, 직전의 이동거리와 동일하거나 짧은 거리를 이동한다.
3. 이동해야 할 거리가 미리 설정해 놓은 최소이동거리와 동일할 때에는, 추가로 이동하지 않고, 바로 직전에 이동한 곳을 종료지점으로 설정한다.
도 6은 토치가 작업 대상물과 일정한 각도 기울어진 상태로 수행하는 본 발명의 실시 예를 설명한다.
도 6을 참조하면, 와이어가 작업 대상물과 수직이 아니라 일정한 각도 기울어진 상태로 와이어와 대상물의 접촉 여부를 판정하는 것으로, 토치가 일정 각도 기울어져 있기 때문에 토치가 도면에서 볼 때 일정한 각도로 경사지게 이동(점선 화살표)한다는 점 이외에는 도 5에 도시한 실시 예와 동일하다. 다만, 접촉 여부를 검사하는 과정에 와이어가 휘지 않도록 하는 보완책이 있다면, 도 6에 도시한 바와 같이, 와이어가 대상물과 일정한 각도 기울어진 상태로 도 4에 도시된 탐색 방법을 적용하는 실시 예도 가능하다.
반복적인 접촉 여부 검사에도 모서리를 찾아내지 못한 성공적이지 못한 종료(unsuccessful completion) 조건을 다음과 같이 설정할 수 있다.
1) 최대 접촉 여부 판단횟수를 설정하고, 이를 초과하면 모서리를 찾지 못했더라도 터치를 종료하고 “unsuccessful completion”임을 로봇 오퍼레이터에게 알리고, 로봇의 작동을 일시 정지한다.
2) 접촉 여부 판단을 위한 이동거리의 누적 합의 최대치를 설정하고, 이를 초과하면 모서리를 찾지 못했더라도 터치를 종료하고 “unsuccessful completion”임을 로봇 오퍼레이터에게 알리고, 로봇의 작동을 일시 정지한다.
접촉 여부 검사 이동거리의 누적 합은 이동 방향에 무관한 스칼라양으로 처리할 수도 있고, 이동 방향을 고려하여 벡터량으로 처리할 수도 있을 것이다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
410: 초기치 설정단계
420: 시작지점 확인단계
430: 제1방향 이동단계
440: 접촉 여부 판단단계
450: 제2방향 이동단계
460: 종료지점 확인단계

Claims (5)

  1. 토치를 작업 대상물(이하 대상물)의 용접부위를 따라 복수의 장소에서 상기 토치로부터 돌출한 와이어(이하 와이어)와 용접부위의 접촉 여부를 검사하여 용접부위의 길이(용접 길이)를 측정하는 방법으로,
    서로 다른 2개의 이동방향, 최소이동거리 및 변수를 정의하는 초기치 설정단계;
    상기 와이어를 상기 대상물과 접촉한 상태에서 용접부위 중 시작 지점을 확인하는 시작지점 확인단계;
    상기 시작지점 확인단계를 거친 후, 상기 토치를 미리 설정한 제1방향으로 미리 설정한 이동거리 만큼 이동하는 제1방향 이동단계;
    상기 제1방향 이동단계를 수행한 후, 상기 토치가 이동한 곳에서, 상기 와이어와 상기 대상물의 접촉 여부를 확인하는 접촉 여부 판단단계;
    상기 접촉 여부 판단단계에서 상기 와이어와 상기 대상물이 접촉되어 있다고 판단한 때 수행되며, 한편으로는 제1방향으로의 이동거리를 설정하고, 다른 한편으로는 상기 제1방향으로 이동 가능한가를 판단하고, 상기 제1방향으로 이동 가능하다고 판단한 때에는 상기 제1방향 이동단계를 수행하도록 하는 제1방향 이동가능 판단단계;
    상기 접촉 여부 판단단계에서 상기 와이어와 상기 대상물이 접촉되어 있지 않다고 판단한 때 수행되며, 한편으로는 제2방향으로의 이동거리를 설정하고 다른 한편으로는 제2방향으로 이동 가능한가를 판단하는 제2방향 이동가능 판단단계;
    상기 제2방향 이동가능 판단단계에서, 제2방향으로 이동 가능하다고 판단한 때에 수행되며, 상기 제2방향 이동가능 판단단계에서 설정한 이동거리만큼 제2방향으로 이동한 후 상기 접촉 여부 판단단계를 수행하도록 하는 제2방향 이동단계; 및
    상기 제1방향 이동가능 판단단계에서 상기 제1방향으로 이동 가능하지 않다고 판단한 때 및 상기 제2방향 이동가능 판단단계에서 상기 제2방향으로 이동 가능하지 않다고 판단한 때 수행되며, 현재의 토치의 위치를 상기 대상물의 용접부위의 종료 지점으로 설정하는 종료지점 확인단계; 를
    수행하며,
    상기 제1방향은 상기 용접부위의 일 방향에서 타 방향으로 진행하는 방향을 의미하고, 상기 제2방향은 상기 용접부위의 타 방향에서 일 방향으로 진행하는 방향을 각각 의미하고,
    상기 와이어는 상기 대상물과 수직 방향으로 접촉하거나 분리되는 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법.
  2. 제1항에서,
    상기 최소이동거리는 상기 토치가 추가로 이동하지 않더라도 작업 대상물의 종료지점을 확정할 수 있을 정도로 미리 설정한 오차 범위의 거리를 의미하며,
    상기 제1방향 이동가능 판단단계에서 수행하며;
    상기 제1방향 이동가능 판단단계에서 설정된 이동거리가 상기 최소이동거리에 비해 짧을 때에는 제1방향으로 이동 가능하다고 판단하고, 그렇지 않을 때에는 제1방향으로 이동 가능하지 않다고 판단하며,
    상기 제2방향 이동가능 판단단계에서 수행하며;
    상기 제2방향 이동가능 판단단계에서 설정된 이동거리가 상기 최소이동거리에 비해 짧을 때에는 제2방향으로 이동 가능하다고 판단하고, 그렇지 않을 때에는 제2방향으로 이동 가능하지 않다고 판단하는 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법.
  3. 제1항에서,
    상기 와이어와 상기 대상물의 접촉 여부를 확인할 때에는 상기 와이어가 상기 대상물과 접촉된 상태 또는 접촉될 수 있을 정도로 접근한 상태에서 측정하며,
    상기 토치가 대상물을 따라 이동할 때에는 상기 와이어가 상기 대상물과 일정거리 떨어진 상태인 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법.
  4. 제1항에서,
    상기 제1방향으로의 이동거리 및 상기 제2방향으로의 이동거리는,
    상기 와이어와 상기 대상물의 접촉 여부를 판단하는 횟수가 증가함에 따라, 앞선 이동거리에 비해 짧아지는 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법.
  5. 제1항에서,
    상기 제1방향으로의 이동거리 및 상기 제2방향으로의 이동거리는,
    상기 와이어와 상기 대상물의 접촉 여부를 판단하는 횟수가 증가함에 따라, 이전의 이동방향과 동일한 방향으로 이동할 것으로 결정되었을 때에는 앞선 이동거리와 동일하거나 더 길어지고, 이전의 이동방향과 반대방향으로 이동할 것으로 결정되었을 때에는 이전 이동거리에 비해 짧아지는 이진 탐색방식을 이용한 용접 길이 측정방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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