KR20230029322A - 포터블 용접 로봇 시스템 및 이의 통신 방법 - Google Patents

포터블 용접 로봇 시스템 및 이의 통신 방법 Download PDF

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KR20230029322A
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welding robot
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안준수
이정우
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

본 명세서는 포터블 용접 로봇 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 복수의 무선 접속점을 구성함으로써 무선 교시조작기를 이용하여 용접 로봇을 근거리 및 원거리에서 제어할 수 있는 포터블 용접 로봇 시스템 및 이의 통신 방법에 관한 것이다.

Description

포터블 용접 로봇 시스템 및 이의 통신 방법{PORTABLE WELDING ROBOT SYSTEM AND COMMUNICATION MEHTOD THEREOF}
본 발명은 포터블 용접 로봇 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 복수의 무선 접속점을 구성함으로써 무선 교시조작기를 이용하여 용접 로봇을 근거리 및 원거리에서 제어할 수 있는 포터블 용접 로봇 시스템 및 이의 통신 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박은 철판 부재를 다양한 모양으로 절단 및 가공하고 이들을 용접 작업을 통해 조립하는 과정을 통해 제조되고 있다. 그리고, 작업장에서는 안전 및 공정 효율성을 위해 로봇을 운용하여 생산 공정을 자동화하는 시스템이 구축되어 있다.
예를 들어, ‘포터블 용접 로봇 시스템’은 용접 로봇, 용접 제어기, 용접기, 부재 장비 등이 탑재된 이동식 카트와, 핸드헬드(handheld) 무선 교시조작기로 구성된 것으로서, 작업자는 카트를 작업 공간으로 이동시켜 가면서 용접을 하게 된다.
용접 작업 시, 용접 로봇은 용접 실시 영역에 배치되고, 나머지 구성을 탑재한 카트는 용접 로봇과 소정 거리 이격되어 배치되며, 용접 로봇과 용접 제어기는 케이블로 연결된다.
용접 로봇에는 무선 교시조작기와의 통신을 위한 무선 접속점(wireless access point, WAP)이 설치되고, 작업자는 무선 교시조작기를 이용하여 용접 로봇을 제어하게 된다.
일반 철강으로 이루어진 철판에 대한 용접의 경우 용접흄의 독성이 상대적으로 낮기 때문에, 작업자는 용접 로봇 근처에서 무선 교시조작기를 이용하여 용접 로봇을 제어하는 반면, 고망간강과 같이 용접흄의 독성이 높은 재질로 이루어진 철판을 용접하는 경우에는 원격지(ex, 카트 근처 또는 용접 제어기 근처)에서 무선 교시조작기를 이용하여 용접 로봇을 제어하게 된다.
원격지에서 무선 교시조작기를 이용하여 용접 로봇을 제어하는 경우, 용접 로봇에 설치된 무선 접속점과 무선 교시조작기 사이의 거리로 인하여 무선통신 품질이 저하되고, 이로 인하여 용접 로봇에 대한 정상적인 제어가 이루어지지 못하는 경우가 발생하게 된다는 문제점이 있다.
이러한 원거리 제어로 인한 문제를 회피하기 위하여 작업자가 용접 로봇 근처에서 작업을 하게 되면 앞서 지적된 독성에 노출되는 문제점이 있다.
이러한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공증에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
상기의 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 본 명세서에서 개시되는 실시예들은 복수의 무선 접속점을 구성함으로써 무선 교시조작기를 이용하여 용접 로봇을 근거리 및 원거리에서 제어할 수 있는 포터블 용접 로봇 시스템 및 이의 통신 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 실시예들은 다양한 경로를 통해 용접 로봇의 제어가 가능하기 때문에, 어느 하나의 무선 접속점에 이상이 발생하더라도 다른 무선 접속점을 통해 용접 로봇을 제어할 수 있으므로, 용접 로봇의 제어에 대한 안정성 및 작업 능률을 향상시킬 수 있는 포터블 용접 로봇 시스템 및 이의 통신 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 실시예들은 무선 교시조작기를 이용하여 원거리에서도 용접 로봇을 제어할 수 있기 때문에, 용접흄의 독성에 작업자가 노출되는 것을 방지할 수 있으며, 작업자의 안전을 확보할 수 있는 포터블 용접 로봇 시스템 및 이의 통신 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 사항에 제한되지 않으며, 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 의도하는 기타의 과제들 또한 명료하게 이해할 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템은, 용접 로봇, 용접 제어기 및 카트의 세트로 구성되고, 무선 교시조작기에 의해 용접 로봇을 제어할 수 있도록 구현된 포터블 용접 로봇 시스템일 수 있다.
실시예에 따르면, 포터블 용접 로봇 시스템은 다수의 무선접속점을 포함하고, 제1 무선접속점이 용접 로봇에 설치되고, 제2 무선접속점 또는 제3 무선접속점이 용접 제어기 또는 카트에 설치될 수 있다.
실시예에 따르면, 무선 교시조작기는 다수의 무선접속점 중 하나와 통신하여 용접 제어기로 제어데이터를 전송하고, 용접 제어기는 제어데이터에 상응하는 제어신호를 용접 로봇으로 전송하여 용접 로봇의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 및 제3 무선접속점 중 하나가 활성화된 경우 다른 하나는 비활성화될 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 무선접속점은 용접 제어기의 전원반에 케이블을 통해 연결되고, 제2 무선접속점은 제어반에 제1 배선을 통해 연결되고, 제3 무선접속점은 제어반에 제2 배선을 통해 연결될 수 있다.
실시예에 따르면, 용접 제어기는 다수의 무선접속점 중 하나의 무선접속점의 식별정보를 획득하고, 획득한 식별정보를 나머지 무선접속점으로 전송하여 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 할 수 있다.
실시예에 따르면, 무선 교시조작기는 다수의 무선접속점으로부터의 식별정보를 수신하고, 다수의 식별정보 중 하나를 선택하고, 선택된 식별정보를 다수의 무선접속점으로 전송하여 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 할 수 있다.
실시예에 따르면, 무선 교시조작기는 다수의 무선접속점으로부터 전송되는 식별정보의 수신신호강도에 따라, 다수의 무선접속점 중 하나를 선택할 수 있다.
실시예에 따르면, 무선 교시조작기는 제1 및 제2 무선접속점으로부터 전송되는 식별정보의 수신신호강도에 따라 제1 및 제2 무선접속점 중 하나를 선택하거나, 제1 및 제3 무선접속점으로부터 전송되는 식별정보의 수신신호강도에 따라 제1 및 제3 무선접속점 중 하나를 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법은, 용접 로봇, 용접 제어기 및 카트의 세트로 구성되고, 무선 교시조작기에 의해 용접 로봇을 제어할 수 있도록 구현된 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법일 수 있다.
실시예에 따르면, 포터블 용접 로봇 시스템은 다수의 무선접속점을 포함하고, 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법은, 무선 교시조작기가 제어데이터를 다수의 무선접속점 중 선택된 무선접속점으로 전송하는 단계, 제어데이터를 수신한 무선접속점이 통신 경로를 따라 제어데이터를 용접 제어기로 전송하는 단계, 및 용접 제어기가 제어데이터에 상응하는 제어신호를 용접 로봇으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 다수의 무선접속점은, 용접 로봇에 설치되는 제1 무선접속점, 및 용접 제어기 또는 카트에 설치되는 제2 무선접속점 또는 제3 무선접속점을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 및 제3 무선접속점 중 하나가 활성화된 경우 다른 하나는 비활성화될 수 있다.
실시예에 따르면, 통신 경로는, 제1 무선접속점으로부터 케이블을 통해 용접 제어기의 제어반으로 이어지는 제1 통신 경로, 및 제2 또는 제3 무선접속점으로부터 제1 또는 제2 배선을 통해 제어반으로 이어지는 제2 또는 제3 통신 경로를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법은 다수의 무선접속점 중 선택된 무선접속점으로 전송하기 전, 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 하는 단계는, 용접 제어기가 다수의 무선접속점 중 하나의 무선접속점의 식별정보를 획득하고, 획득한 식별정보를 나머지 무선접속점으로 전송하여 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 하는 것을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 하는 단계는, 무선 교시조작기가 다수의 무선접속점으로부터의 식별정보를 수신하고, 다수의 식별정보 중 하나를 선택하고, 선택된 식별정보를 다수의 무선접속점으로 전송하여 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 하는 것을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 다수의 무선접속점 중 선택된 무선접속점으로 전송하는 단계는, 무선 교시조작기가 다수의 무선접속점으로부터 전송되는 식별정보의 수신신호강도에 따라, 다수의 무선접속점 중 하나를 선택하는 것을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 다수의 무선접속점 중 선택된 무선접속점으로 전송하는 단계는, 무선 교시조작기가 제1 및 제2 무선접속점으로부터 전송되는 식별정보의 수신신호강도에 따라 제1 및 제2 무선접속점 중 하나를 선택하거나, 제1 및 제3 무선접속점으로부터 전송되는 식별정보의 수신신호강도에 따라 제1 및 제3 무선접속점 중 하나를 선택하는 것을 포함할 수 있다.
위에서 언급된 과제의 해결 수단 이외의 본 발명의 다양한 예에 따른 구체적인 사항들은 아래의 기재 내용 및 도면들에 포함되어 있다.
본 명세서에서 기재된 실시예들은 복수의 무선 접속점을 포함하는 포터블 용접 로봇 시스템을 제공할 수 있으며, 이에 따라, 작업자는 무선 교시조작기를 이용하여 작업 상황에 적절한 무선 접속점과의 통신을 통해 용접 로봇을 제어할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따르면, 무선 접속점이 용접 로봇과, 카트 또는 용접 제어기에 각각 설치되기 때문에, 작업자는 용접 로봇의 근거리에서 무선 교시조작기를 이용하여 용접 로봇을 제어하거나, 용접 로봇의 원거리에서 무선 교시조작기를 이용하여 용접 로봇을 제어할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따르면, 다양한 경로를 통해 용접 로봇의 제어가 가능하기 때문에, 어느 하나의 무선 접속점에 이상이 발생하더라도 다른 무선 접속점을 통해 용접 로봇을 제어할 수 있으므로, 용접 로봇의 제어에 대한 안정성 및 작업 능률을 향상시킬 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따르면, 무선 교시조작기를 이용하여 원거리에서도 용접 로봇을 제어할 수 있기 때문에, 용접흄의 독성에 작업자가 노출되는 것을 방지할 수 있으며, 작업자의 안전을 확보할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
위에서 언급된 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과의 내용은 청구범위의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구범위의 권리 범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명의 실시예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 무선 교시조작기의 일례의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 제어반의 일례의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 동작별 데이터 또는 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 오차 범위에 대한 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, "상에", "상부에", "하부에", "옆에" 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, 예를 들면, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, "후에", "이어서", "다음에", "전에" 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데에 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 간접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있는 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
"적어도 하나"는 연관된 구성요소의 하나 이상의 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 예를 들면, "제1, 제2, 및 제3 구성요소의 적어도 하나"의 의미는 제1, 제2, 또는 제3 구성요소뿐만 아니라, 제1, 제2, 및 제3 구성요소의 두 개 이상의 모든 구성요소의 조합을 포함한다고 할 수 있다.
본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면 및 실시예를 통해 본 발명의 실시예를 살펴보면 다음과 같다. 도면에 도시된 구성요소들의 스케일은 설명의 편의를 위해 실제와 다른 스케일을 가지므로, 도면에 도시된 스케일에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템 및 이의 통신 방법에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 일례를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 무선 교시조작기의 일례의 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 제어반의 일례의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템은 무선 교시조작기(100), 용접 로봇(200), 및 이동식 카트(400)에 배치된 용접 제어기(또는 로봇 제어기)(300)를 포함할 수 있으며, 포터블 용접 로봇 시스템의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
무선 교시조작기(100)는 사용자의 조작에 따른 제어데이터를 생성하여 용접 제어기(300)를 제어하며, 용접 제어기(300)의 제어를 통해 용접 로봇(200)을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 교시조작기(100)에 의해 생성된 제어데이터는 다양한 경로를 통해 용접 제어기(300)로 전송될 수 있으며, 용접 제어기(300)는 제어데이터에 따라 용접 로봇(200)을 제어하여 용접이 이루어지도록 할 수 있다.
제어데이터의 전송을 위해, 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템은 복수의 무선접속점(Wireless Access Point, WAP)을 구비할 수 있다.
예를 들어, 용접 로봇(200), 용접 제어기(300), 및 카트(400) 각각에 무선접속점(WAP)이 설치될 수 있으며, 설명을 위해, 용접 로봇(200)에 설치된 무선접속점(WAP)은 제1 무선접속점(WAP1)이고, 용접 제어기(300)에 설치된 무선접속점(WAP)은 제2 무선접속점(WAP2)이고, 카트(400)에 설치된 무선접속점(WAP)은 제3 무선접속점(WAP3)일 수 있다.
예를 들어, 제1 무선접속점(WAP1)은 용접 로봇(200)에 내장된 형태로 설치될 수 있고, 제2 무선접속점(WAP2)은 용접 제어기(300)의 외부 케이스에 설치될 수 있고, 제3 무선접속점(WAP3)은 용접 제어기(300)와 소정 거리 이격되도록 카트(400)의 외측에 설치될 수 있으며, 제1 내지 제3 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3)의 설치 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.
용접 로봇(200)의 식별정보(SSID)는 유일한 값으로 관리되는 것이 바람직하고, 무선 공유기에 대한 설정(ex, SSID 설정)은 공유기 제조사의 펌웨어에 의해 관리되어 운영체제에서도 직접적으로 읽거나 변경하기 어렵기 때문에, 용접 로봇(200)에 설치되는 제1 무선접속점(WAP1)은 무선 공유기인 것이 바람직하며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 제2 또는 제3 무선접속점(WAP2, WAP3)은 제1 무선접속점(WAP1)와 같이 무선 공유기일 수 있으나, 다른 장치(ex, 무선 랜카드 등)일 수 있다.
실시예에 따라, 제2 무선접속점(WAP2) 및 제3 무선접속점(WAP3) 중 하나가 설치될 수 있으며, 제2 무선접속점(WAP2) 및 제3 무선접속점(WAP3) 모두 설치된 경우 하나의 무선접속점이 선택되어 운용될 수 있다.
이와 같이, 제2 무선접속점(WAP2) 및 제3 무선접속점(WAP3) 중 하나는 메인(또는 마스터)으로 동작하고 다른 하나는 예비적으로 설치되어, 안정적인 통신 운용이 가능할 수 있다.
이하에서는, 제2 무선접속점(WAP2) 및 제3 무선접속점(WAP3) 중 통신에 이용되는(또는 활성화된) 무선접속점(WAP)을 메인(또는 마스터) 무선접속점(MWAP)이라 하고, 통신에 이용되지 않는(또는 비활성화된) 무선접속점(WAP)을 서브(또는 슬레이브) 무선접속점(SWAP)이라 하고, 메인 무선접속점(MWAP)을 설명의 대상으로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선 교시조작기(100)는 조작 모듈(또는 제1 조작 모듈 또는 조작기 조작 모듈)(110), 제어 모듈(또는 제1 제어 모듈 또는 조작기 제어 모듈)(120), 및 무선 통신 모듈(130)을 포함할 수 있으며, 무선 교시조작기(100)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
조작 모듈(110)은 사용자의 조작에 상응하는 조작 신호를 생성하여 제어 모듈(120)로 전달(또는 전송)하며, 제어 모듈(120)은 조작 신호에 상응하는 제어데이터를 생성하여 무선 통신 모듈(130)로 전달할 수 있다.
실시예에 따라, 무선 통신 모듈(130)은 용접 로봇(200)에 설치된 제1 무선접속점(WAP1)과 기 설정된 통신 방식(ex, WiFi 통신 방식 등)에 따라 통신하여 제어데이터를 전송하고, 제1 무선접속점(WAP1)은 제1 케이블(C1)(또는 분기 케이블 또는 통신용 케이블)을 통해 연결된 용접 제어기(300)의 제어반(controller panel, CP)으로 제어데이터를 전송할 수 있다.
실시예에 따라, 무선 통신 모듈(130)은 용접 제어기(300) 또는 카트(400)에 설치된 메인 무선접속점(MWAP)(제2 또는 제3 무선접속점)과 기 설정된 통신 방식(ex, WiFi 통신 방식 등)에 따라 통신하여 제어데이터를 전송하고, 메인 무선접속점(MWAP)은 배선(W1, W2)을 통해 연결된 용접 제어기(300)의 제어반(CP)으로 제어데이터를 전송할 수 있다.
이와 같이, 무선 교시조작기(100)는 다수의 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3)과 공통적으로 통신하는 무선 통신 모듈(130)을 이용하여 통신을 수행하며, 제1 무선접속점(WAP1) 및 제1 케이블(C1)로 이루어지는 제1 통신 경로, 제2 무선접속점(WAP2) 및 제1 배선(W1)으로 이루어지는 제2 통신 경로, 또는 제3 무선접속점(WAP3) 및 제2 배선(W2)으로 이루어지는 제3 통신 경로를 통해 제어데이터를 용접 제어기(300)의 제어반(CP)으로 전송할 수 있다.
무선 교시조작기(100)는 다수의 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3)과 동시에 통신을 하지 않으며, 다수의 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3) 중 하나의 무선접속점과 통신을 하게 된다.
실시예에 따라, 무선 교시조작기(100)는 제1 무선접속점(WAP1) 및 메인 무선접속점(MWAP) 중 하나를 자동으로 선택하여 통신할 수 있다.
이를 위해, 제1 무선접속점(WAP1)과 메인 무선접속점(MWAP) 각각이 식별정보(SSID#1, SSID#M)를 무선 교시조작기(100)로 전송하고, 무선교시조작기(100)는 수신한 식별정보(SSID#1, SSID#M)에 대한 수신신호강도(RSSI: Received Signal Strength Indication)를 측정하고, 수신신호강도(RSSI)가 큰 식별정보를 갖는 제1 무선접속점(WAP1) 또는 메인 무선접속점(MWAP)와 통신할 수 있다.
이러한 선택 기술을 이용하면, 무선 교시조작기(100)는 용접 로봇(200)의 근처에서는 제1 무선접속점(WAP1)를 통해 통신하고, 용접 제어기(300)의 근처 또는 카트(400)의 근처에서는 메인 무선접속점(MWAP)를 통해 통신하게 되기 때문에, 사용자의 위치에 따라 이용될 무선접속점이 자동으로 선택될 수 있다.
이러한 무선접속점에 대한 선택은 사용자에 의해 수동으로 이루어질 수 있으며, 사용자는 용접 로봇(200)의 근처에서는 수동으로 제1 무선접속점(WAP1)의 식별정보(SSID#1)을 선택하고, 용접 제거기(300) 또는 카트(400)의 근처에서는 메인 무선접속점(MWAP)의 식별정보(SSID#1)을 선택할 수 있다.
용접 제어기(300)에는 제어반(CP), 및 제2 무선 접속점(WAP2)이 설치될 수 있으며, 제어반(CP)과 제2 무선 접속점(WAP2)은 제1 배선(W1)을 통해 연결될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어반(CP)은 무선 교시조작기(100)로부터의 제어데이터에 따라 용접 로봇(200)을 제어하여 용접이 이루어지도록 할 수 있으며, 서로 다른 경로를 전송된 제어데이터를 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 제어반(CP)은 제1 무선접속점(WAP1) 및 제1 케이블(C1)로 이루어지는 제1 통신 경로, 제2 무선접속점(WAP2) 및 제1 배선(W1)으로 이루어지는 제2 통신 경로, 또는 제3 무선접속점(WAP3) 및 제2 배선(W2)으로 이루어지는 제3 통신 경로를 통해 제어데이터를 수신할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어반(CP)은 조작 모듈(또는 제2 조작 모듈 또는 제어기 조작 모듈)(310), 제어 모듈(또는 제2 제어 모듈 또는 제어기 제어 모듈)(320), 및 통신 모듈부(330)를 포함할 수 있으며, 제어반(CP)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
조작 모듈(310)은 사용자의 조작에 상응하는 조작 신호를 생성하여, 제어 모듈(320)로 전달(또는 전송)하고, 통신 모듈부(330)는 외부(ex, 제1 무선 접속점)로부터의 제어데이터를 수신하여 제어 모듈(320)로 전달하고, 제어 모듈(320)은 조작 신호 또는 제어데이터에 따라 용접 로봇(200)을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어 모듈(320)은 조작 신호 또는 제어데이터에 상응하는 제어신호를 제2 케이블(C2)(또는 메인 케이블 또는 제어용 케이블)을 통해 용접 로봇(200)의 구동 제어부(210)로 전송하여, 제어신호에 따라 구동 제어부(210)가 용접 로봇(200)을 동작시킬 수 있다.
예를 들어, 제2 케이블(C2)은 내부에 용접가스 공급 케이블, 용접전류 공급 케이블, 제어신호 전송 케이블, 전원 케이블 등이 구비될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 용접 로봇(200)의 구성은 기 공지된 용접 로봇의 구성에서 선택될 수 있고, 일례로, 용접 로봇(200)는 구동 제어부(210)의 따라 동작하는 다수의 모터 및 서보 드라이브를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
통신 모듈부(330)는 서로 다른 통신 경로를 통해 전송되는 제어데이터를 수신할 수 있으며, 제1 무선접속점(WAP1) 및 제1 케이블(C1)로 이루어지는 제1 통신 경로, 제2 무선접속점(WAP2) 및 제1 배선(W1)으로 이루어지는 제2 통신 경로, 또는 제3 무선접속점(WAP3) 및 제2 배선(W2)으로 이루어지는 제3 통신 경로를 통해 전송되는 제어데이터를 수신할 수 있다.
이를 위해, 통신 모듈부(330)는 다수의 통신 모듈(331, 332, 333, 334)을 포함할 수 있으며, 제1 통신 모듈(331)은 제1 통신 경로 상의 제1 케이블(C1)과 연결되고, 제2 통신 모듈(332)은 제2 통신 경로 상의 제1 배선(W1)과 연결되고, 제3 통신 모듈(333)은 제3 통신 경로 상의 제2 배선(W2)과 연결되고, 제4 통신 모듈(334)은 제2 케이블(C2)과 연결될 수 있다.
일반적으로, 포터블 용접 로봇 시스템은 세트로 구성되어, 포터블 용접 로봇 시스템에 구비되는 다수의 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3)은 동일한 식별정보(SSID: Service Set Identifier)를 가지며, 이에 따라, 무선 교시조작기(100)는 다수의 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3) 각각과 개별적으로 통신을 할 수 있다.
예를 들어, 고장, 점검 등의 이유로 포터블 용접 로봇 시스템을 구성하는 장비 중 일부의 장비가 교체되는 경우가 현장에서 발생하고 있으며, 교체된 장비에 설치된 무선접속점은 현재의 포터블 용접 로봇 시스템의 무선접속점의 식별정보(ex, SSID#1)과 다른 식별정보(ex, SSID#2)를 가지고 있기 때문에, 교체된 장비를 포함하는 포터블 용접 로봇 시스템을 구성하는 모든 무선접속점의 식별정보(SSID)를 동일하게 할 필요가 있다.
포터블 용접 로봇 시스템에 구성되는 모든 무선접속점의 식별정보(SSID)를 동일화하는 과정은 무선 교시조작기(100)를 이용한 용접 로봇(200)의 제어 이전에 이루어져야 다수의 무선접속점(WAP)을 이용한 용접 로봇(200)의 제어가 가능하며, 동일화 과정은 사용자의 입력(또는 지시)에 따라 해당 장치의 동작에 의해 이루어질 수 있다.
일례로, 용접 제어기(300)의 제어반(CP)은 다수의 무선접속점의 식별정보(SSID) 중 하나를 이용하여 모든 무선접속점의 식별정보를 설정할 수 있다.
실시예에 따라, 제어반(CP)은 제1 무선접속점(WAP1)의 제1 식별정보(SSID#1)를 획득하고 제2 및 제3 무선접속점(WAP2, WAP3)로 전송하여, 제2 무선접속점(WAP2)의 제2 식별정보(SSID#2)와, 제3 무선접속점(WAP3)의 제3 식별정보(SSID#3)를 제1 식별정보(SSID#1)가 되도록 할 수 있다.
실시예에 따라, 제어반(CP)은 제2 무선접속점(WAP2)의 제2 식별정보(SSID#2)를 획득하고 제1 및 제3 무선접속점(WAP1, WAP3)로 전송하여, 제1 무선접속점(WAP1)의 제1 식별정보(SSID#1)와, 제3 무선접속점(WAP3)의 제3 식별정보(SSID#3)를 제2 식별정보(SSID#2)가 되도록 할 수 있다.
실시예에 따라, 제어반(CP)은 제3 무선접속점(WAP3)의 제3 식별정보(SSID#3)를 획득하고 제1 및 제2 무선접속점(WAP1, WAP2)로 전송하여, 제1 무선접속점(WAP1)의 제1 식별정보(SSID#1)와, 제2 무선접속점(WAP2)의 제2 식별정보(SSID#2)를 제3 식별정보(SSID#3)가 되도록 할 수 있다.
이러한 다수의 무선접속점에 대한 식별정보의 동일화는 사용자에 의해 수동으로 이루어질 수 있으며, 사용자는 제1 내지 제3 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3)의 제1 내지 제3 식별정보(SSID#1 ~ SSID#3) 중 하나의 식별정보를 나머지 무선접속점의 식별정보로 직접 설정할 수 있다.
다른 예로, 제1 내지 제3 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3) 각각이 식별정보(SSID#1, SSID#2, SSID#3)를 무선 교시조작기(100)로 전송하고, 무선 교시조작기(100)는 기 설정된 바에 따라 다수의 식별정보(SSID#1, SSID#2, SSID#3) 중 하나를 선택하고, 선택된 식별정보를 제1 내지 제3 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3)으로 전송하여, 제1 내지 제3 식별정보(SSID#1, SSID#2, SSID#3)가 동일하게 되도록 할 수 있다.
예를 들어, 무선 교시조작기(100)는 (WAP1, WAP2, WAP3) 각각으로부터 전송되는 식별정보(SSID#1, SSID#2, SSID#3)를 수신하고, 수신한 식별정보(SSID#1, SSID#M)에 대한 수신신호강도(RSSI: Received Signal Strength Indication)를 측정하고, 수신신호강도(RSSI)가 큰 식별정보를 선택할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이상의 실시예에서는 무선 교시조작기(100)와 무선접속점(WAP) 사이에서 식별정보(SSID)가 전송되는 것이 예시되나, 이외에도 무선접속점(WAP)의 접속 패스워드, 암호화 방식 등의 보안 정보가 식별정보(SSID)와 함께 전송될 수 있으며, 이를 통해 보안을 강화하여 제3자에 의한 용접 로봇(200)의 제어를 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 구성 및 구성별 기능/동작에 대해서 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법에 대해서 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 포터블 용접 로봇 시스템의 동작별 데이터 또는 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 단계별 동작은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 포터블 용접 로봇 시스템에 의해 이루어질 수 있다.
선택적으로, 포터블 용접 로봇 시스템에 구비된 다수의 무선접속점(WAP)의 식별정보(SSID)를 동일하게 설정할 수 있다(S400).
단계 S400의 동일화 과정은 포터블 용접 로봇 시스템을 구성하는 용접 로봇(200), 용접 제어기(300), 및 카트(400) 중 교체되는 구성이 있는 경우에 사용자(또는 작업자 또는 관리자)에 의해 선택적으로 이루어질 수 있다.
단계 S400에서, 용접 제어기(300)의 제어반(CP)은 다수의 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3)의 식별정보(SSID#1, SSID#2, SSID#3) 중 하나를 획득하고, 획득한 식별정보를 나머지 무선접속점으로 전송하여 다수의 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3)의 식별정보(SSID#1, SSID#2, SSID#3)를 동일하게 설정할 수 있다.
단계 S400에서, 제1 내지 제3 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3) 각각이 식별정보(SSID#1, SSID#2, SSID#3)를 무선 교시조작기(100)로 전송하고, 무선 교시조작기(100)는 다수의 식별정보(SSID#1, SSID#2, SSID#3) 중 하나를 선택하고, 선택된 식별정보를 제1 내지 제3 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3)으로 전송하여, 다수의 무선접속점(WAP1, WAP2, WAP3)의 식별정보(SSID#1, SSID#2, SSID#3)를 동일하게 설정할 수 있다.
단계 S400에서, 용접 제어기(300)에 설치된 제2 무선접속점(WAP2)와 카트(400)에 설치된 제3 무선접속점(WAP3)이 모두 구비된 경우, 사용자에 의해, 하나는 활성화된 메인 무선접속점(MWAP)으로 설정되고, 다른 하나는 비활성화된 서브 무선접속점(SWAP)으로 설정될 수 있으며, 이러한 과정은 제2 무선접속점(WAP2) 및 제3 무선접속점(WAP3) 중 하나가 구비된 경우에는 생략될 수 있다.
이후, 무선 교시조작기(100)는 사용자의 조작에 상응하는 제어데이터를 다수의 무선접속점(WAP1, MWAP) 중 선택된 무선접속점으로 전송할 수 있다(S410).
단계 S410에서, 무선 교시조작기(100)는 용접 로봇(200)에 설치된 제1 무선접속점(WAP1), 및 용접 제어기(300) 또는 카트(400)에 설치된 메인 무선접속점(MWAP) 중 하나를 선택할 수 있다.
예를 들어, 무선 교시조작기(100)는 제1 무선접속점(WAP1)과 메인 무선접속점(MWAP) 각각으로부터 전송된 식별정보(SSID#1, SSID#M)에 대한 수신신호강도(RSSI)를 측정하고, 수신신호강도가 큰 식별정보를 갖는 제1 무선접속점(WAP1) 또는 메인 무선접속점(MWAP)을 선택할 수 있다.
이후, 제어데이터를 수신한 무선접속점(WAP1 또는 MWAP)은 기 배치된 통신 경로를 따라 제어데이터를 용접 제어기(300)의 제어반(CP)으로 전송할 수 있다(S420),
단계 S420에서, 무선접속점(WAP1 또는 MWAP)은 제어반(CP)과 연결된 제1 케이블(C1) 또는 배선(W1 or W2)을 통해 제어데이터를 제어반(CP)로 전송할 수 있다.
이후, 제어반(CP)은 제어데이터에 상응하는 제어신호를 제2 케이블(C2)을 통해 용접 로봇(200)으로 전송하고(S430), 이에 따라, 용접 로봇(430)이 제어신호에 응답하여 용접을 실시할 수 있다(S440).
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 무선 교시조작기
200: 용접 로봇
300: 용접 제어기
400: 카트
WAP1, WAP2, WAP3: 무선접속점

Claims (14)

  1. 용접 로봇, 용접 제어기 및 카트의 세트로 구성되고, 무선 교시조작기에 의해 상기 용접 로봇을 제어할 수 있도록 구현된 포터블 용접 로봇 시스템에 있어서,
    상기 포터블 용접 로봇 시스템은 다수의 무선접속점을 포함하고,
    제1 무선접속점이 상기 용접 로봇에 설치되고,
    제2 무선접속점 또는 제3 무선접속점이 상기 용접 제어기 또는 상기 카트에 설치되고,
    상기 무선 교시조작기는 상기 다수의 무선접속점 중 하나와 통신하여 상기 용접 제어기로 제어데이터를 전송하고, 상기 용접 제어기는 상기 제어데이터에 상응하는 제어신호를 상기 용접 로봇으로 전송하여 상기 용접 로봇의 동작을 제어하는, 포터블 용접 로봇 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 무선접속점 중 하나가 활성화된 경우 다른 하나는 비활성화되는, 포터블 용접 로봇 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 무선접속점은 상기 용접 제어기의 전원반에 케이블을 통해 연결되고, 상기 제2 무선접속점은 상기 제어반에 제1 배선을 통해 연결되고, 상기 제3 무선접속점은 상기 제어반에 제2 배선을 통해 연결되는, 포터블 용접 로봇 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 용접 제어기는 상기 다수의 무선접속점 중 하나의 무선접속점의 식별정보를 획득하고, 획득한 식별정보를 나머지 무선접속점으로 전송하여 상기 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 하는, 포터블 용접 로봇 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 교시조작기는 상기 다수의 무선접속점으로부터의 식별정보를 수신하고, 다수의 식별정보 중 하나를 선택하고, 선택된 식별정보를 상기 다수의 무선접속점으로 전송하여 상기 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 하는, 포터블 용접 로봇 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 교시조작기는 상기 다수의 무선접속점으로부터 전송되는 식별정보의 수신신호강도에 따라, 상기 다수의 무선접속점 중 하나를 선택하는, 포터블 용접 로봇 시스템.
  7. 용접 로봇, 용접 제어기 및 카트의 세트로 구성되고, 무선 교시조작기에 의해 상기 용접 로봇을 제어할 수 있도록 구현된 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법에 있어서,
    상기 포터블 용접 로봇 시스템은 다수의 무선접속점을 포함하고,
    상기 무선 교시조작기가 제어데이터를 상기 다수의 무선접속점 중 선택된 무선접속점으로 전송하는 단계;
    상기 제어데이터를 수신한 상기 무선접속점이 통신 경로를 따라 상기 제어데이터를 상기 용접 제어기로 전송하는 단계; 및
    상기 용접 제어기가 상기 제어데이터에 상응하는 제어신호를 상기 용접 로봇으로 전송하는 단계를 포함하는, 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수의 무선접속점은,
    상기 용접 로봇에 설치되는 제1 무선접속점, 및
    상기 용접 제어기 또는 상기 카트에 설치되는 제2 무선접속점 또는 제3 무선접속점을 포함하는, 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 무선접속점 중 하나가 활성화된 경우 다른 하나는 비활성화되는, 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 통신 경로는,
    상기 제1 무선접속점으로부터 케이블을 통해 상기 용접 제어기의 제어반으로 이어지는 제1 통신 경로; 및
    상기 제2 또는 제3 무선접속점으로부터 제1 또는 제2 배선을 통해 상기 제어반으로 이어지는 제2 또는 제3 통신 경로를 포함하는, 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수의 무선접속점 중 선택된 무선접속점으로 전송하기 전, 상기 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 하는 단계를 더 포함하는, 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 하는 단계는,
    상기 용접 제어기가 상기 다수의 무선접속점 중 하나의 무선접속점의 식별정보를 획득하고, 획득한 식별정보를 나머지 무선접속점으로 전송하여 상기 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 하는 것을 포함하는, 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 하는 단계는,
    상기 무선 교시조작기가 상기 다수의 무선접속점으로부터의 식별정보를 수신하고, 다수의 식별정보 중 하나를 선택하고, 선택된 식별정보를 상기 다수의 무선접속점으로 전송하여 상기 다수의 무선접속점의 식별정보를 동일하게 하는 것을 포함하는, 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수의 무선접속점 중 선택된 무선접속점으로 전송하는 단계는,
    상기 무선 교시조작기가 상기 다수의 무선접속점으로부터 전송되는 식별정보의 수신신호강도에 따라, 상기 다수의 무선접속점 중 하나를 선택하는 것을 포함하는, 포터블 용접 로봇 시스템의 통신 방법.
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