용접 통합품질관리 정보처리장치 및 그의 용접 통합품질관리 방법{Server for discriminating quality of welding integratingly and method for discriminating quality of welding integratingly thereof}

본 발명은 용접데이터(예를 들어, 용접 전류나 전압, 저항, 열량)를 기반으로 용접 품질을 판정하는 용접 통합품질관리 정보처리장치 및 그의 용접 통합품질관리 방법에 관한 것이다.

일반적으로 수동식, 자동식, 로봇 취부식 용접기를 갖는 용접설비에는 PLC(Programmable Logic Controller)를 이용한 컨트롤장치가 결합되어 시퀀스 제어를 수행함과 더불어 용접기의 품질관리에 이용되고 있다.

그리고, 이러한 통상의 용접은 두 개 이상의 피용접 재료를 용접 처리하여 일체 결합시키는 작업공정으로서, 품질관리의 중요성이 대두되는 설비 중의 하나이다. 즉, 용접장비의 주기적인 관리가 이루어지지 않는 경우 타점 누락이나 용접 결합력 부족으로 인해 용접 불량이 발생되거나 용접 부위가 분리되는 등 용접 품질에 문제점이 발생된다.

그래서, 이러한 문제점을 해결할 수 있도록 용접품질 판정시스템이 제안되었다(선행문헌(대한민국 등록번호 제10-0926550호 발명의 명칭, "용접 품질 검사 시스템 및 그 검사 방법") 참조)

한편, 종래 용접품질 판정시스템은 일반적으로, 용접 데이터 예를 들어, 용접 전류나 전압, 저항, 열량 등을 측정하여, 측정된 용접 데이터가 기설정된 정상 범위를 벗어나는 경우 용접 불량으로 판별하고, 기설정된 정상 범위 내인 경우 용접 합격으로 판별하는 시스템이다.

이러한 시스템은 현장의 실제 용접 상황 등을 반영하여 용접 품질 판정한 것이 아니어서, 경우에 따라 용접 품질 판정을 정확히 하지 못하는 경우가 발생되기도 한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 용접품질에 관한 여러 가지 제반사항의 지식이 있는 사용자의 정보와 현장에서 실제 발생한 용접 실 데이터를 기반으로 현장의 실제 용접 상황을 반영하여 용접품질 판정해서, 용접품질을 정확히 판정할 수 있도록 하는 용접 통합품질관리 정보처리장치 및 그의 용접 통합품질관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 키오스크 타입의 실시간 용접품질 판정장치는,

용접품질에 관한 여러 가지 제반사항의 지식이 있는 사용자의 정보와 현장에서 실제 발생한 용접 실 데이터를 기반으로 합불범위 상한값과 하한값을 자동 설정해서 현장의 실제 용접 상황을 반영하여 용접품질 판정해서, 용접품질을 정확히 판정하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 현장의 용접기에서 발생한 용접 데이터를 등록한 데이터베이스, 상기 현장의 용접기 용접공정 제어장치(T/C)로부터 용접 데이터를 취합하는 용접관리 장치와 네트워크로 연결된 I/F부 및, 상기 I/F부를 통해 상기 용접관리 장치로부터 현장에서 발생한 용접 데이터를 전송받아 용접품질 판정하는 서버를 포함하고, 상기 서버는 현장의 용접시 발생한 각 용접점의 데이터를 사용자 설정 수집 수량만큼 수집하고, 상기 수집된 데이터에 대하여 설정 용접 데이터 항목 별로 평균 값을 산출하며, 사용자 합불 범위 설정 정보를 입력받아 등록하고, 상기 등록된 사용자 합불 범위 설정 정보를 상기 산출된 평균 값에 대하여 적용해서 상기 설정 용접 데이터 항목 별로 합불범위를 자동 설정하여, 상기 설정된 합불 범위를 기준으로 상기 자동 설정 이후 측정된 현장의 용접 데이터에 대해서 용접품질 판정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 서버는 상기 사용자 합불 범위 설정 정보를 상기 설정 용접 데이터 항목 별 데이터 평균값의 하한 값과 상한 값 정보를 포함하여 입력받아 등록하고, 상기 등록된 평균값의 하한 값과 상한 값을 상기 수집된 데이터에 대하여 산출된 평균 값에 적용해서 나온 합불범위를 상기 설정 용접 데이터 항목 별로 자동 설정하여, 상기 설정된 합불 범위를 기준으로 상기 자동 설정 이후 측정된 현장의 용접 데이터에 대해서 용접품질 판정하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 서버는 상기 판정된 용접품질 정보를 기준으로 나온 용접데이터 불량 정보와 공정별이나 또는, 장비별, 사양별 중 적어도 하나 이상을 포함한 설정 기준 분류 인자 별로 검출한 용접 오류 현황 정보를 사용자 설정 관리 시간 정보에 상응하여, 기등록된 단말기나 메일로 자동 알람하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 용접 오류 현황 정보는 공정별이나 또는, 장비별, 사양별 PLC 신호 누락, TC 데이터누락, 매칭오류 현황, PLC 상태, TC 상태, SPC 연결상태, 실러 연결상태, 타각기 연결상태 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 서버는 상기 자동 설정된 합불판정 범위를 기준으로 합불판정된 결과 정보를 기반으로 하여 공정분석해서 현장 용접의 데이터를 통한 공정능력의 변화 발생 여부를 확인하고, 상기 서버가 상기 현장 용접의 데이터를 통한 공정능력의 변화 발생 여부를 확인하는 것은, 상기 데이터를 기반으로 합불판정된 결과 정보를 확인하여, 상기 확인 결과 상기 합불판정된 결과 정보가 용접불량 판정정보인 경우 상기 판정된 용접불량 범위를 각 타점별로, 기설정된 용접데이터 분포도의 기준이 되는 일정 용접데이터 표준 값을 기반으로 설정한 용접데이터 분포도 상에서 확인하여 상기 판정된 용접불량 범위가 기설정된 용접불량 범위 이상 벗어나고 더불어, 기설정된 정상 안정화 정도를 벗어난 경우 공정능력의 변화가 발생한 것으로 확인하는 것� �� 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 정보처리장치의 용접 통합품질관리 방법은,

바람직하게, 용접 통합품질관리 정보처리장치의 용접 통합품질관리 방법에 있어서, 현장의 용접시 발생한 각 용접점의 데이터를 사용자 설정 수집 수량만큼 수집하는 단계, 상기 수집된 데이터에 대하여 설정 용접 데이터 항목 별로 평균 값을 산출하는 단계 및, 사용자 합불 범위 설정 정보를 입력받아 등록하고, 상기 등록된 사용자 합불 범위 설정 정보를 상기 산출된 평균 값에 대하여 적용해서 상기 설정 용접 데이터 항목 별로 합불범위를 자동 설정하여, 상기 설정된 합불 범위를 기준으로 상기 자동 설정 이후 측정된 현장의 용접 데이터에 대해서 용접품질 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 용접품질 판정하는 단계는 상기 사용자 합불 범위 설정 정보를 상기 설정 용접 데이터 항목 별 데이터 평균값의 하한 값과 상한 값 정보를 포함하여 입력받아 등록하고, 상기 등록된 평균값의 하한 값과 상한 값을 상기 수집된 데이터에 대하여 산출된 평균 값에 적용해서 나온 합불범위를 상기 설정 용접 데이터 항목 별로 자동 설정하여, 상기 설정된 합불 범위를 기준으로 상기 자동 설정 이후 측정된 현장의 용접 데이터에 대해서 용접품질 판정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 용접품질 판정하는 단계 후, 상기 판정된 용접품질 정보를 기준으로 나온 용접데이터 불량 정보와 공정별이나 또는, 장비별, 사양별 중 적어도 하나 이상을 포함한 설정 기준 분류 인자 별로 검출한 용접 오류 현황 정보를 사용자 설정 관리 시간 정보에 상응하여, 기등록된 단말기나 메일로 자동 알람하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 용접 오류 현황 정보는 공정별이나 또는, 장비별, 사양별 PLC 신호 누락, TC 데이터누락, 매칭오류 현황, PLC 상태, TC 상태, SPC 연결상태, 실러 연결상태, 타각기 연결상태 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 용접품질 판정하는 단계 후, 상기 자동 설정된 합불판정 범위를 기준으로 합불판정된 결과 정보를 기반으로 하여 공정분석해서 현장 용접의 데이터를 통한 공정능력의 변화 발생 여부를 확인하는 단계를 포함하고, 상기 현장 용접의 데이터를 통한 공정능력의 변화 발생 여부를 확인하는 것은, 상기 데이터를 기반으로 합불판정된 결과 정보를 확인하여, 상기 확인 결과 상기 합불판정된 결과 정보가 용접불량 판정정보인 경우 상기 판정된 용접불량 범위를 각 타점별로, 기설정된 용접데이터 분포도의 기준이 되는 일정 용접데이터 표준 값을 기반으로 설정한 용접데이터 분포도 상에서 확인하여 상기 판정된 용접불량 범위가 기설정된 용접불량 범위 이상 벗어나고 더불어, 기설정된 정상 안정화 정도를 벗어난 경우 공정능력의 변화� �� 발생한 것으로 확인하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 용접품질에 관한 여러 가지 제반사항의 지식이 있는 사용자의 정보와 현장에서 실제 발생한 용접 실 데이터를 기반으로 합불범위 상한값과 하한값을 자동 설정해서 현장의 실제 용접 상황을 반영하여 용접품질 판정해서, 용접품질을 정확히 판정한다.

도 1은 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 정보처리장치의 구성을 도시한 도면
도 2는 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 정보처리장치의 용접 통합품질관리 방법을 순서대로 도시한 도면

도 1은 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 정보처리장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 정보처리장치(협의의 "서버")는 현장의 용접기에서 발생한 용접 데이터를 등록한 데이터베이스(101), 상기 현장의 용접기 T/C장치(300-1, ... , 300-4)로부터 용접 데이터를 취합하는 용접관리 장치(200)와 네트워크로 연결된 I/F부(102) 및, 상기 I/F부(102)를 통해 상기 용접관리 장치(200)로부터 현장에서 발생한 용접 데이터를 전송받아 용접품질 판정하되, 현장의 용접시 발생한 각 용접점의 데이터를 사용자 설정 수집 수량만큼 수집하고, 상기 수집된 데이터에 대하여 설정 용접 데이터 항목 별로 평균 값을 산출하며, 사용자 합불 범위 설정 정보를 입력받아 등록하고, 상기 등록된 사용자 합불 범위 설정 정보를 상기 산출된 평균 값에 대하여 적용해서 상기 설정 용접 데이터 항목 별로 합불범위를 자� � 설정하여, 상기 설정된 합불 범위를 기준으로 상기 자동 설정 이후 측정된 현장의 용접 데이터에 대해서 용접품질 판정하는 서버(103)를 포함한다.

데이터베이스(101)는 서버(103)의 제어하에, 현장의 각 용접기에서 발생한 용접 데이터를 예를 들어, 각 용접기와 용접 데이터(용접 전류, 전압, 저항, 열량 등)별로 세분화하여 등록한다.

I/F(Interface)부(102)는 현장의 용접기 용접공정을 제어하는 용접공정 제어장치(T/C)(300-1, ... , 300-4)와 통신 프로토콜에 따라 네트워킹(networking)하여 현장의 용접 데이터를 취합하는 용접관리 장치(PC(Personal Computer))(200)와 통신하는 통신 인터페이스인 것이다.

서버(103)는 현장의 각 공정에서 발생한 용접데이터를 기반으로 현장에서 바로 용접품질 판정해서 조치 및 피드백이 가능할 수 있도록 한 것이다. 그렇게 하여, 작업자가 바로 확인하여 조치함으로 불량제품에 대한 조치가 빨라지고 공정 불량률을 낮추는데 활용할 수 있도록 한다. 구체적으로, 상기 서버(103)는 현장의 용접시 발생한 각 용접점의 데이터(예를 들어, 용접 전류, 전압, 저항, 열량)를 사용자 설정 수집 수량(예를 들어, 1000개)만큼 수집하고, 상기 수집된 데이터에 대하여 설정 용접 데이터 항목 별로 평균 값을 산출하며, 사용자 합불 범위 설정 정보를 입력받아 등록하고, 상기 등록된 사용자 합불 범위 설정 정보를 상기 산출된 평균 값에 대하여 적용해서 상기 설정 용접 데이터 항목 별로 합불범위를 자동 설정하여, 상기 설정된 합불 범위를 기준으로 상기 자동 설정 이후 측정된 현장의 용접 데이터에 대해서 용접품질 판정하는 것이다. 이때, 상기 서버(103)는 상기 사용자 합불 범위 설정 정보를 상기 설정 용접 데이터 항목 별 데이터 평균값의 하한 값과 상한 값 정보를 포함하여 입력받아 등록하고, 상기 등록된 평균값의 하한 값과 상한 값을 상기 수집된 데이터에 대하여 산출된 평균 값에 적용해서 나온 합불범위를 상기 설정 용접 데이터 항목 별로 자동 설정하여, 상기 설정된 합불 범위를 기준으로 상기 자동 설정 이후 측정된 현장의 용접 데이터에 대해서 용접품질 판정한다. 그리고, 상기 서버(103)는 상기 판정된 용접품질 정보를 기준으로 나온 용접데이터 불량 정보와 공정별이나 또는, 장비별, 사양별 중 적어도 하나 이상을 포함한 설정 기준 분류 인자 별로 검출한 용접 오류 현황 정보를 사용자 설정 관리 시간 정보에 상응하여, 기등록된 단말기나 메일로 자동 알람한다. 이때, 상기 용접 오류 현황 정보는 공정별이나 또는, 장비별, 사양별 PLC 신호 누락, TC 데이터누락, 매칭오류 현황, PLC 상태, TC 상태, SPC 연결상태, 실러 연결상태, 타각기 연결상태 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한다. 그리고, 상기 서버(103)는 공정 분석을 통하여 공정의 변화 발생 시 현장 환경을 분석하고, 발생원인을 파악하여 조치를 취함으로써, 향후 문제발생 소지를 줄일 수 있도록 하며, 타점별 공정분석하는 탑재된 공정능력 모듈을 통하여 공정분석한다. 예를 들어, 타점별 측정된 용접 전류, 용접 전압이 본 발명에 따른 합불판정 범위를 설정 범위나 또는, 정상 안정화 정도를 벗어난 경우 즉, 공정의 변화 발생 시 현장 환경을 분석하고, 발생원인을 파악하여 조치를 취함으로써, 향후 문제발생 소지를 줄일 수 있도록 한다. 보다 상세하게, 상기 서버(103)는 본 발명에 따른 자동 설정된 합불판정 범위를 기준으로 합불판정된 결과 정보를 기반으로 공정분석하여 현장 용접의 실 데이터를 통한 공정능력의 변화 발생 여부를 확인한다. 상기 현장 용접의 실 데이터를 통한 공정능력의 변화 발생 여부를 확인하는 동작은 다음과 같다. 즉, 상기 서버(103)는 상기 실 데이터를 기반으로 합불판정된 결과 정보를 확인하여, 상기 확인 결과 상기 합불판정된 결과 정보가 용접불량 판정정보인 경우 상기 판정된 용접불량 범위를 각 타점별로, 기설정된 용접데이터 분포도의 기준이 되는 일정 용접데이터 표준 값을 기반으로 설정한 용접데이터 분포도 상에서 확인하여 상기 판정된 용접불량 범위가 기설정된 용접불량 범위 이상 벗어나고 더불어, 기설정된 정상 안정화 정도를 벗어난 경우 공정능력의 변화가 발생한 것으로 확인한다.

표시부(미도시)는 상기 서버(103)에 의해 판정된 용접품질 정보를 표시하는 것이다. 즉, 상기 표시부(미도시)는 상기 서버(103)의 제어하에, 상기 판정된 용접품질 정보 예를 들어, 용접품질 합격 정보나 또는, 용접품질 불량 정보를 표시하여 관리자에게 제공한다.

사용자 키 입력부(미도시)는 사용자 설정 정보를 입력받는 사용자 인터페이스 수단이다. 상기 사용자 키 입력부는 본 발명에 따른 사용자 합불 범위 설정 정보를 입력받아 서버(103)로 전달한다. 이때, 상기 사용자 합불 범위 설정 정보는 설정 용접 데이터 항목(예를 들어, 용접 전류, 전압, 저항, 열량) 별 데이터 평균값의 하한 값과 상한 값 정보(예를 들어, 평균값에 대하여 하한 10%, 상한 15%)를 포함한다. 그리고, 상기 사용자 키 입력부는 합불범위 수정할 수 있도록 하는 키(key)를 포함하여 구성한다.

도 2는 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 정보처리장치의 용접 통합품질관리 방법의 동작을 순서대로 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 방법은 먼저, 현장의 용접시 발생한 각 용접점의 데이터(예를 들어, 용접 전류, 전압, 저항, 열량)를 사용자 설정 수집 수량(예를 들어, 1000개)만큼 수집한다(S201).

다음, 상기 수집된 데이터에 대하여 설정 용접 데이터 항목(예: 용접 전류, 전압, 저항, 열량) 별로 평균 값을 산출한다(S202).

그리고, 이와 별도로 사용자 합불 범위 설정 정보를 입력받아 등록한다(S203).

이때, 상기 사용자 합불 범위 설정 정보는 설정 용접 데이터 항목 별 데이터 평균값의 하한 값과 상한 값 정보를 포함하여 구성한다. 예를 들어, 평균값에 대하여 하한 10%, 상한 15% 정보를 포함하여 구성한다.

다음, 상기 등록된 사용자 합불 범위 설정 정보를 상기 산출된 평균 값에 적용하여 즉, 상기 사용자 설정 수량만큼 수집된 데이터에 대하여 산출된 평균 값에 적용하여 상기 설정 용접 데이터 항목 별로 합불범위를 자동 설정한다(S204).

그런 다음, 상기 설정된 합불 범위를 기준으로 상기 자동 설정 이후 측정된 현장의 용접 데이터에 대해서 용접품질 판정한다(S205).

그리고, 상기 판정 결과 예를 들어, 용접품질 합격 판정정보나 또는, 용접품질 불량 판정정보를 관리자에게 제공한다.

한편, 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 방법은 본 발명에 따른 용접품질 판정 메카니즘과 연결한 공정분석 모듈을 탑재하여 공정분석을 해서, 데이터를 통한 생산현장의 환경인자를 반영하여 공정능력의 변화를 확인한다.

즉, 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 방법은 본 발명에 따른 자동 설정된 합불판정 범위를 기준으로 합불판정된 결과 정보를 활용하여 공정분석해서 현장 용접의 데이터를 통한 공정능력의 변화 발생 여부를 확인한다.

보다 상세하게는, 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 방법은 현장 용접의 데이터를 통한 공정능력의 변화 발생 여부를 확인하는 동작은 다음과 같다.

즉, 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 방법은 용접 현장의 데이터를 기반으로 합불판정한 경우, 상기 합불판정된 결과 정보를 확인하여, 상기 확인 결과 상기 합불판정된 결과 정보가 용접불량 판정정보인 경우 상기 판정된 용접불량 범위를 각 타점별로, 기설정된 용접데이터 분포도(예를 들어, 용접전류 분포도)의 기준이 되는 일정 용접데이터 표준 값(예들 들어, 평균값이나 중간값, 표준편차 값 등)을 기반으로 설정한 용접데이터 분포도 상에서 확인하여 상기 판정된 용접불량 범위가 기설정된 용접불량 범위 이상 벗어나고 더불어, 기설정된 정상 안정화 정도를 벗어난 경우 공정능력의 변화가 발생한 것으로 확인한다.

그래서, 공정분석을 해서, 데이터를 통한 생산현장의 환경인자를 반영하여 공정능력의 변화를 확인한다.

한편, 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 방법은 예를 들어, 금일의 용접 정보를 작업자에게 매일 알림 처리함으로써, 작업자가 신속히 용접 상태를 확인하여 조치를 취할 수 있도록 한다.

이를 위해, 예를 들어 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 방법은 관련 회사 기본정보와 금일 생산수량, 금일 관리대상(예를 들어, 전류, 전압 불량 수량)을 설정한다. 그리고, 상기 설정된 정보를 기반으로 본 발명에 따라 판정된 용접품질 정보를 기준으로 나온 용접데이터 불량 정보와 공정별이나 또는, 장비별, 사양별 중 적어도 하나 이상을 포함한 설정 기준 분류 인자 별로 검출한 용접 오류 현황 정보를 사용자 설정 관리 시간 정보 예를 들어, 기설정된 매일 관리 시간 단위 정보에 상응하여, 기등록된 단말기나 메일로 자동 알람한다.

그래서, 작업자가 신속히 용접 상태를 확인하여 조치를 취할 수 있도록 한다.

이때, 상기 용접 오류 현황 정보는 공정별이나 또는, 장비별, 사양별 PLC 신호 누락, TC 데이터누락, 매칭오류 현황, PLC 상태, TC 상태, SPC 연결상태, 실러 연결상태, 타각기 연결상태 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 용접 통합품질관리 방법은 용접품질에 관한 여러 가지 제반사항의 지식이 있는 사용자의 정보와 현장에서 실제 발생한 용접 실 데이터를 기반으로 합불범위 상한값과 하한값을 자동 설정해서 현장의 실제 용접 상황을 반영하여 용접품질 판정해서, 용접품질을 정확히 판정한다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 용접 통합품질관리 정보처리장치
101 : 데이터베이스 102 : I/F부
103 : 서버 200 : 용접관리 PC
300-1, 300-2, 300-3, 300-4 : 용접공정 제어장치(T/C)