KR20140136156A - Evaluation module for welding trainning simulator - Google Patents
Evaluation module for welding trainning simulator Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140136156A KR20140136156A KR1020130056287A KR20130056287A KR20140136156A KR 20140136156 A KR20140136156 A KR 20140136156A KR 1020130056287 A KR1020130056287 A KR 1020130056287A KR 20130056287 A KR20130056287 A KR 20130056287A KR 20140136156 A KR20140136156 A KR 20140136156A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- bead
- welding
- data
- torch
- evaluation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 가상 용접 훈련을 통하여 용접 결과물이 만들어지면, 용접 결과물에 대하여 평가요소별 평가 및 채점을 하고, 그 평가결과를 사용자에게 실시간으로 제공할 수 있는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an evaluation module for a welding training simulator capable of evaluating and scoring welding results on the basis of evaluation factors and providing the evaluation results to a user in real time when welding results are produced through virtual welding training.
가상 현실은 인공적으로 만들어낸 가상의 현실로써, 가상 현실 기술의 대표적인 목적은 가상의 경험을 사용자가 얻을 수 있도록 하는 것이다. 즉, 현실의 상황과 동일하거나 물리적으로 불가능한 가상의 시나리오를 사용자가 체험할 수 있도록 하는 것이다.Virtual reality is a virtual reality created artificially, and a typical purpose of virtual reality technology is to allow users to obtain a virtual experience. That is, the user can experience a virtual scenario that is the same as the actual situation or physically impossible.
예를 들어, 용접 기술은 매우 많은 현장에서 사용되는 기술로서, 실제 훈련을 많이 필요로 한다. 그런데, 실제로 용접봉을 이용하여 용접하는 훈련을 실시함에 있어서, 용접 재료의 소비가 많기 때문에 재료비의 증가로 인하여 반복적인 훈련이 쉽지 않으며, 시간과 공가 및 재료 등에 많은 제한이 있다.For example, welding technology is a technique used in many fields and requires a lot of actual training. However, in actual practice of welding using a welding rod, it is difficult to perform repetitive training due to an increase in material cost because of a large consumption of welding material, and there are many limitations on time, cost, and materials.
따라서, 경제적인 요인과 용접 교육의 단점을 극복하기 위하여, 가상 현실에서 용접 훈련할 수 있는 시뮬레이터의 개발이 요구되고 있다.Therefore, in order to overcome the economical factors and the disadvantages of welding education, it is required to develop a simulator capable of welding training in virtual reality.
또한, 용접 결과물을 평가할 때, 많은 훈련자의 용접 훈련과정을 평가자가 일일이 확인하기가 현실적으로 불가능하며, 용접 결과물만으로 채점하는 방식에 따라 주관적인 평가가 이루어질 수 있다.In addition, when evaluating the result of welding, it is practically impossible for the evaluator to individually confirm the welding process of many trainees, and subjective evaluation can be made according to the method of scoring only the welding result.
따라서, 훈련한 용접 결과물을 가상 현실의 장점을 극대화함으로써, 훈련자의 모든 움직임과 생성되는 비드의 형태적 특징을 저장하여 객관적일 뿐 아니라 정확한 평가 모듈의 개발이 요구되고 있다.Therefore, it is required to develop not only objective but also accurate evaluation module by maximizing the advantage of virtual reality by trained welding result, storing every movement of trainee and morphological characteristic of bead to be generated.
그런데, 용접 훈련의 가장 기본적인 목적은 훈련생이 비드의 폭과 높이를 일정하게 정해진 루트를 따라 생성하는 것인데, 가상 현실 기반 훈련 시스템을 이용하더라도 훈련생이 각 환경에 따라 비드를 생성하는 방법과, 비드 생성시에 필요한 훈련자의 자세 및 토치의 각도를 제어하는 방법을 인지시킬 수 있도록 하는 것이 필요하다.However, the most basic purpose of the welding training is to create the bead width and height according to the predetermined route of the trainee. Even if the virtual reality-based training system is used, the trainee generates a bead according to each environment, It is necessary to be able to recognize the attitude of the trainee required for the poetry and how to control the angle of the torch.
특히, 용접 훈련이 종료된 후, 훈련자에게 용접 결과물에 대하여 정확한 피드백이 이루어져야 하며, 훈련이 진행되는 동안, 훈련자의 실수와 개선해야 될 부분을 제시하여 용접 훈련 교육의 성과를 극대화시키는 것이 필요하다.In particular, it is necessary to provide feedback to the trainee about the welding result after the welding training is finished, and to maximize the performance of the welding training training by suggesting the mistake of the trainee and the part to be improved during the training.
그러나, 기존의 용접 교육 훈련은 교육 인원에 비해 평가 인력이 부족하고, 훈련자의 훈련 과정을 평가자가 지속적으로 확인할 수 없기 때문에 훈련 결과에 대한 객관적인 평가가 이루어지기 힘들고, 나아가 평자가의 평가 결과를 훈련자가 인지하여 이해하기에 많은 시간이 투자 되어야 하는 문제점이 있다.However, the existing welding education training lacks evaluation personnel compared to the education personnel, and since the evaluator can not continuously check the training process of the trainee, it is difficult to objectively evaluate the training result, and furthermore, There is a problem in that a lot of time must be invested in understanding and understanding.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가상 현실 기반의 용접 훈련에 대한 신속하고 객관적인 평가가 가능한 용접훈련 시뮬레이터의 평가 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an evaluation module of a welding training simulator capable of quickly and objectively evaluating a virtual reality based welding training.
또한, 본 발명은 가상 현실 기반의 용접 훈련에 대한 평가 결과를 신속하게 훈련자에게 피드백할 수 있는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an evaluation module of a welding training simulator that can quickly feed back evaluation results of a virtual reality-based welding training to a trainee.
본 발명은 가상 현실에서 모재에 토치를 이용하여 비드를 생성시키면, 용접 결과물에 대해 평가하는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈에 있어서, 상기 토치의 이동 경로와 상기 비드의 형태를 데이터로 획득하여 저장하는 데이터 획득부; 상기 데이터 획득부에서 획득된 데이터를 소정의 평가 방식에 따라 점수로 평가 결과를 도출하는 데이터 연산부; 및 상기 데이터 연산부에서 도출된 점수를 볼 수 있도록 출력하는 훈련기록지 출력부;를 포함하는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈을 제공한다.An evaluation module of a welding training simulator for evaluating a welding result when a bead is formed on a base material by using a torch in a virtual reality, the evaluating module comprising: data for acquiring and storing the movement path of the torch and the shape of the bead as data An acquisition unit; A data operation unit for deriving an evaluation result of the data acquired by the data acquisition unit by a score according to a predetermined evaluation method; And a training recording sheet output unit for outputting a score obtained from the data operation unit so as to be able to be viewed.
본 발명에 따른 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈은 토치의 이동경로 및 비드의 형상을 데이터로 획득하고, 데이터를 이용하여 소정의 평가 방식에 따라 점수로 평가 결과를 도출하기 때문에 가상 현실 기반의 용접 훈련에 대해서 신속하고 객관적인 평가가 가능하며, 나아가 평가자의 편의를 도모하여 시간과 비용을 절약할 수 있는 이점이 있다.Since the evaluation module of the welding training simulator according to the present invention acquires the travel path of the torch and the shape of the bead as data and derives the evaluation result with a score according to a predetermined evaluation method using data, It is possible to evaluate quickly and objectively, and furthermore, there is an advantage that the time and cost can be saved by facilitating the convenience of the evaluator.
또한, 본 발명에 따른 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈은 가상의 용접 훈련 중에 획득된 데이터를 소정의 평가 방식에 따라 평가한 다음, 평과 결과에 대해서 훈련기록지 형태로 출력하여 제공하기 때문에 가상 현실 기반의 용접 훈련 후에 훈련자에게 훈련 결과를 신속하게 피드백하며, 나아가 훈련자에게 보완 및 개선할 부분을 손쉽게 인지시킬 수 있어 용접 훈련의 효과를 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, since the evaluation module of the welding training simulator according to the present invention evaluates the data acquired during the virtual welding training according to a predetermined evaluation method and then outputs the evaluation result in the form of a training recording sheet, After the training, the trainee can be quickly fed back the training results, and furthermore, the trainee can easily recognize the parts to be supplemented and improved, thereby maximizing the effectiveness of the welding training.
도 1은 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 통한 훈련 과정에서 평가에 필요한 데이터가 도시된 도면.
도 2는 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈이 도시된 블록도.
도 3은 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 작업각 평가 방법이 도시된 도면.
도 4는 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 진행각 평가 방법이 도시된 도면.
도 5는 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 CTWD 평가 방법이 도시된 도면.
도 6은 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 작업경로 평가 방법이 도시된 도면.
도 7은 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 비드의 높이 평가 방법이 도시된 도면.
도 8은 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 비드의 너비 평가 방법이 도시된 도면.
도 9는 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 비드의 높이 정보를 통한 비드의 시/종점 평가 방법이 도시된 도면.
도 10은 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용하여 출력되는 훈련기록지의 일예가 도시된 도면.1 is a view showing data necessary for evaluation in a training process through a welding training simulator of the present invention.
2 is a block diagram showing an evaluation module of a welding training simulator of the present invention.
3 is a view showing a work angle evaluation method using the welding training simulator of the present invention.
4 is a view showing a progress angle evaluation method using the welding training simulator of the present invention.
5 is a view showing a CTWD evaluation method using the welding training simulator of the present invention.
6 is a view illustrating a work path evaluation method using a welding training simulator of the present invention.
7 is a view showing a method of evaluating the height of a bead using the welding training simulator of the present invention.
8 is a view illustrating a method of evaluating the width of a bead using the welding training simulator of the present invention.
9 is a view showing a method of evaluating a time / end point of a bead based on bead height information using a welding training simulator of the present invention.
10 is a view showing an example of a training recording sheet output using the welding training simulator of the present invention.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다. Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the scope of the inventive concept of the present embodiment can be determined from the matters disclosed in the present embodiment, and the spirit of the present invention possessed by the present embodiment is not limited to the embodiments in which addition, Variations.
도 1은 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 통한 훈련 과정에서 평가에 필요한 데이터가 도시된 도면이다.1 is a view showing data necessary for evaluation in a training process through the welding training simulator of the present invention.
본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터는 마그네틱 센서를 통하여 SMAW 토치의 6자유도 값인 Position(x,y,z)값과 Euler(x,y,z)값을 획득할 수 있도록 구성되는데, 실제 SMAW 토치가 움직이는 것을 가상 현실의 토치에 적용하여 일치시킨다. 이때, Position(x,y,z)값과 Euler(x,y,z)값을 이용하여 토치의 이동경로(6)와, 토치와 모재 사이의 각도인 작업각(5)과, 토치와 비드 연장선 사이의 각도인 진행각(4) 등과 같은 데이터를 획득할 수 있다.The welding training simulator of the present invention is configured to acquire the values of Position (x, y, z) and Euler (x, y, z) which are six degrees of freedom value of the SMAW torch through the magnetic sensor. To the virtual reality torch. At this time, by using the position (x, y, z) value and the Euler (x, y, z) value, the
먼저, 마그네틱 센서를 통해 입력되는 데이터를 가상현실에 적용하여 가상의 용접 훈련을 수행한다. 이때, 용접 훈련을 수행하면서 생성되는 형태의 결과물이 비드인데, 이러한 비드는 토치의 위치정보(8)와 각도정보(5,6)와 속도정보를 통하여 형태가 결정된다. First, virtual welding is performed by applying data inputted through a magnetic sensor to a virtual reality. At this time, the result of the shape produced by performing the welding training is the bead, which is determined through the
또한, 비드의 다양한 데이터를 이용하여 비드 가시화 알고리즘을 적용하여 비드가 생성하게 되고, 비드의 높이와 너비를 포함하는 형태정보(7)를 비롯하여 상기에서 언급한 토치의 위치정보(8)와 각도정보를 데이터로 테이터베이스에 저장한다. 이때, 데이터베이스에 저장되는 프레임은 마그네틱 센서와 가시화 알고리즘에 따라 차이가 발생하지만, 통상적으로 20-30프레임으로 저장된다.In addition, the bead is generated by applying the bead visualization algorithm using various data of the bead, and the
도 2는 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈이 도시된 블록도이다.2 is a block diagram showing an evaluation module of the welding training simulator of the present invention.
본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈은 데이터 획득부(10)와, 데이터 연산부(20)와, 훈련기록지 출력부(30)로 구성된다.The evaluation module of the welding training simulator of the present invention comprises a
상기 데이터 획득부(10)는 상기 마그네틱 센서와 비드 가시화 알고리즘을 통하여 축적된 정보를 데이터 베이스에 저장할 수 있다. 이때, 상기 데이터 베이스에 저장되는 데이터는 상기 토치의 이동 경로와 상기 비드의 형태를 나타나낼 수 있으며, 일예로 용접이 이루어지는 모재와 토치 사이의 각도인 작업각과, 용접 결과물인 비드의 연장선과 토치 사이의 각도인 진행각과, 토치와 모재 사이의 간격인 CTWD와, 토치의 움직임을 나타내는 작업경로와, 비드의 높이와 너비 등을 포함할 수 있다.The
상기 데이터 연산부(20)는 상기 데이터 획득부(10)에서 획득된 데이터를 이용하여 각각의 평가 방식에 따라 점수로 평가 결과를 도출할 수 있으며, 소정의 알고리즘을 수행하여 평과 결과를 도출할 수 있다.The
상기 훈련기록지 출력부(30)는 상기 데이터 연산부(20)에서 도출된 평과 결과를 볼 수 있는 훈련기록지 형태로 출력할 수 있는데, 이러한 훈련기록지는 용접 평가 점수 또는 결과를 훈련자 및 평가자에게 실시간으로 제공될 수 있다.The training recording
하기에서는 상기 데이터 연산부(20)에서 각각의 평가 방식에 따라 평가 결과가 도출되는 다양한 실시예를 참고하여 살펴보기로 하며, 한정되지 아니한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to various embodiments in which the
도 3은 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 작업각 평가 방법이 도시된 도면이다.3 is a view showing a work angle evaluation method using the welding training simulator of the present invention.
작업각은 비드의 미려도를 평가하는 항목으로써, 작업각에 따라 비드의 형태가 달라지게 되며, 정확한 비드의 형태를 만들기 위해서는 90°의 작업각을 유지하면서 용접을 수행하는 것이 바람직하다.The working angle is an item to evaluate the degree of beading, and the shape of the bead varies depending on the working angle. In order to make an accurate bead shape, it is desirable to perform the welding while maintaining the working angle of 90 °.
기존의 용접 훈련에서는 훈련자가 용접을 수행하더라도 작업각 유지에 대한 평가가 이뤄지지 못하고, 비드의 형태 정보를 통하여 평가가 수행하였기 때문에 정확한 평가가 이루어지기 어려운 실정이었다.In the conventional welding training, even if the trainee performed the welding, the evaluation of the work angle was not performed and the evaluation was performed through the bead shape information.
하지만, 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 평가방법은 가상 현실이라는 장점을 극대화시킴으로써, 훈련자가 취하는 작업각의 정보를 매 프레임마다 저장하고, 훈련을 진행하는 동안에 취하는 작업각의 정보를 이용하여 점수화시킨 다음, 훈련자에게 제공하기 때문에 작업각에 대한 평가 및 피드백이 가능하여 용접 훈련의 효과를 높일 수 있다.However, the evaluation method using the welding training simulator of the present invention maximizes the advantage of the virtual reality, thereby storing the information of the work angle taken by the trainer every frame and scoring it by using the information of the work angle taken during the training Next, it is provided to the trainee, so evaluation and feedback on the working angle can be made, which can enhance the effectiveness of the welding training.
도 3에 도시된 바와 같이 작업각 평가 방법을 살펴보면, A 영역은 90°작업각 기준값에서 ±10°허용범위를 적용한 영역이며, B 영역은 상기의 허용범위를 벗어난 영역이다. 이때, 허용 가능한 A영역의 면적과 그 범위를 벗어난 B 영역의 면적을 이용하여 아래의 [수학식1]을 적용하면, 작업각에 대한 평가 결과를 점수로 환산할 수 있다.As shown in FIG. 3, the A area is an area to which a tolerance range of ± 10 ° is applied to a 90 ° working angle reference value, and a B area is an area outside the allowable range. At this time, if the following expression (1) is applied using the area of the allowable area A and the area of the area B outside the range, the evaluation result for the working angle can be converted into a score.
이때, rowcont*20 은 A 영역이고, sumwangle 은 B 영역을 나타낸다.At this time, rowcont * 20 is the area A and sumwangle is the area B.
도 4는 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 진행각 평가 방법이 도시된 도면이다.4 is a view showing a progress angle evaluation method using the welding training simulator of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이 진행각 평가 방법을 살펴보면, 상기의 작업각 평가 방법과 같이 A 영역은 80°진행각 기준값에서 ±10°허용범위를 적용한 영역이며, B 영역은 상기의 허용범위를 벗어난 영역이다. 마찬가지로, 상기의 수학식1을 적용하면, 진행각에 대한 평과 결과를 점수로 환산할 수 있다.As shown in FIG. 4, as in the evaluation method of the working angle, the area A is an area to which a tolerance range of ± 10 ° is applied to the 80 ° running angle reference value, and the area B is an area outside the allowable range Area. Similarly, by applying Equation (1), the evaluation result of the progress angle can be converted into a score.
도 5는 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 CTWD 평가 방법이 도시된 도면이다.5 is a view showing a CTWD evaluation method using the welding training simulator of the present invention.
CTWD는 모재와 토치 사이의 거리를 나타나는 값으로써, CTWD가 기준값보다 낮거나 높아지면, 비드의 형태가 달라지게 된다. 따라서, 비드의 형태를 균일하게 생성하기 위해서는 CTWD를 균일하게 유지하면서 용접을 수행하는 것이 중요한데, 앞에서 언급한 바와 같이 기존에 비드의 형태로만 평가하는 것과 다르게 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 평가방법은 CTWD에 대한 평가 및 피드백이 가능하여 용접 훈련의 효과를 높일 수 있다.CTWD is the distance between the base material and the torch. If the CTWD is lower or higher than the reference value, the shape of the bead changes. Therefore, in order to uniformly form the beads, it is important to perform the welding while maintaining the CTWD uniformly. As described above, the evaluation method using the welding training simulator of the present invention differs from the conventional evaluation in the form of beads Evaluation and feedback on CTWD are possible, which can enhance the effectiveness of welding training.
도 5에 도시된 바와 같이 CTWD 평가 방법을 살펴보면, A 영역은 10mm CTWD 기준값에서 ±5mm 허용범위를 적용한 영역이며, B 영역은 상기의 허용범위를 벗어난 영역이다. 마찬가지로, 상기의 수학식1을 적용하면, CTWD에 대한 평과 결과를 점수로 환산할 수 있다. 물론, CTWD의 기준값과 허용범위는 지정할 수 있다.As shown in FIG. 5, in the CTWD evaluation method, the area A is a region to which a tolerance range of ± 5 mm is applied from a reference value of 10 mm CTWD, and a region B is out of the allowable range. Similarly, by applying Equation (1), the evaluation result for CTWD can be converted into a score. Of course, the reference value and allowable range of CTWD can be specified.
도 6은 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 작업경로 평가 방법이 도시된 도면이다.6 is a view showing a work path evaluation method using the welding training simulator of the present invention.
보통, 용접 훈련을 수행하기 전에 훈련자는 용접을 진행할 위치를 따라 지시선을 그리게 되고, 이러한 지시선을 따라 용접을 수행하고, 지시선에서 어긋난 경우에 감점 요인이 된다.Normally, before performing the welding training, the trainer draws the leader according to the position where the welding is to proceed, performs the welding along the leader, and becomes a factor of the penalty in case of deviation from the leader.
하지만, 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터는 훈련 미션마다 지시선을 모재에 나타나게 표현하였으며, 해당 지시선에 따라 용접 훈련을 수행하도록 유도한다. 따라서, 작업경로 평가 방법은 지시선의 이탈 빈도에 따라 100점에서 가감하는 방식으로 점수를 산정할 수 있다. 예를 들어, 최적의 작업 토치 좌표와 훈련자의 토치 좌표의 거리를 2mm 정도이면, 2점을 감점하고, 4mm 정도이면, 4점을 감점하는 방식으로 산정될 수 있다.However, in the welding training simulator of the present invention, the leader lines are displayed on the base material for each training mission and guided to perform the welding training according to the leader lines. Therefore, the work path evaluation method can calculate the score by adding or subtracting 100 points according to the frequency of leaving the leader line. For example, if the distance between the optimal work torch coordinate and the tracer's torch coordinate is about 2 mm, then two points may be deducted, and if the distance is about 4 mm, four points may be deducted.
도 6에 도시된 바와 같이 작업경로 평가 방법을 살펴보면, 직선이 작업 지시선인 최적의 작업 토치 좌표를 나타낸 것이고, 삐뚤빼뚤한 선이 훈련자의 토치 좌표를 나타낸다. 따라서, 해당 그래프에서 각 지점의 거리값을 이용하여 점수로 산정할 수 있다.As shown in FIG. 6, the work path evaluation method shows an optimal work torch coordinate, where the straight line is the work leader line, and a twisted line indicates the torch coordinates of the trainee. Therefore, it is possible to calculate the score using the distance value of each point in the graph.
도 7은 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 비드의 높이 평가 방법이 도시된 도면이다.7 is a view showing a method of evaluating the height of a bead using the welding training simulator of the present invention.
보통, 훈련이 종료된 다음, 비드의 높이와 폭을 채점하게 된다. 이때, 비드의 높이는 시점부터 종점까지 얼마나 일정하게 유지하였는지를 평가하는 항목이다. 물론, 비드의 높이가 일정하지 않으면, 향후 크랙(Crack)의 원인이 될 수 있으며, 비드의 높이가 일정하지 않은 부분을 다시 보완하는 용접 작업을 수행해야 하기 때문에 중요한 평가 항목이다.Normally, after the training is over, the beads will be scaled to the height and width. At this time, the height of the bead is an item for evaluating how constant the bead is from the start point to the end point. Of course, if the height of the bead is not constant, it is an important evaluation item because it can cause cracks in the future and the welding work to compensate the portion where the height of the bead is not constant is performed again.
기존의 실제 용접 훈련에서는, 비드의 높이를 눈으로 직접 확인하고, 측정 도구를 이용하여 채점하였다.In the existing actual welding training, the height of the bead was directly observed by the eye and scored using a measuring tool.
하지만, 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 비드의 높이 평가 방법은 비드가 생성되는 시점마다 비드의 높이 정보를 저장하고, 훈련이 완료된 시점에 생성된 비드의 높이 정보를 취합하여 가상의 비드 모양을 생성한 다음, 생성된 비드의 높이 정보를 이용하여 점수를 환산한다.However, the bead height evaluation method using the welding training simulator of the present invention stores the bead height information at the time when the bead is generated, and collects the height information of the bead at the time of completion of the training to generate a virtual bead shape Then, the score is converted using the height information of the generated bead.
도 7에 도시된 바와 같이 비드의 높이 평가 방법을 살펴보면, 수평한 선은 로봇 용접을 통하여 얻어진 표준 데이터이고, 굴곡진 선은 훈련자가 수행한 비드의 높이정보이다. 따라서, 해당 그래프에서 훈련자가 수행한 비드의 높이정보를 로봇 용접기가 수행한 평균높이와 비교하여 차이값을 구하고, 이러한 비드의 차이값을 점수로 환산할 수 있다.7, the horizontal line is standard data obtained through robot welding, and the curved line is the height information of the bead performed by the trainee. Therefore, it is possible to obtain the difference value by comparing the height information of the bead performed by the trainer with the average height performed by the robot welder in the graph, and convert the difference value of the bead to a score.
도 8은 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 비드의 너비 평가 방법이 도시된 도면이다.8 is a view illustrating a method of evaluating the width of a bead using the welding training simulator of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이 비드의 너비 평가 방법을 살펴보면, 상기의 비드의 높이 평가 방법과 같이 수평한 선은 로봇 용접을 통하여 얻어진 표준 데이터이고, 굴곡진 선은 훈련자가 수행한 비드의 너비정보이다. 따라서, 해당 그래프에서 훈련자가 수행한 비드의 너비정보를 로봇 용접기가 수행한 평균너비와 비교하여 차이값을 구하고, 이러한 비드의 차이값을 점수로 환산할 수 있다.As shown in FIG. 8, the horizontal line is standard data obtained through robot welding, and the curved line is the width information of the bead performed by the trainee . Therefore, it is possible to obtain the difference value by comparing the width information of the bead performed by the trainer with the average width performed by the robot welder in the graph, and convert the difference value of the bead to a score.
도 9는 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용한 비드의 높이 정보를 통한 비드의 시/종점 평가 방법이 도시된 도면이다.9 is a view showing a method of evaluating the time / end point of a bead through the height information of the bead using the welding training simulator of the present invention.
비드의 시점 처리 및 종점 처리는 해당 평가 항목이 그 자체로 기준이 될 만큼 중요한 채점 방식이다. 따라서, 훈련자의 기술이 미흡하여 비드의 시/종점 처리가 제대로 처리되지 않은 경우, 크랙 및 각종 불량의 원인이 발생된다. 그리하여, 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈은 가상 현실에서도 시점 및 종점 평가에 대해서 실제 평가하는 방법과 동일하게 설계하고 있다.The viewpoint processing and the endpoint processing of the bead are important scoring methods in which the evaluation item itself is a standard. Therefore, if the technique of the trainee is insufficient and the bead is not properly processed at the time / end point, cracks and various defects may be caused. Thus, the evaluation module of the welding training simulator of the present invention is designed in the same manner as the actual evaluation method for the viewpoint and endpoint evaluation even in the virtual reality.
구체적으로, 시점 처리의 경우, 용접을 진행하기 전에 시작하는 지점에 비드를 먼저 쌓아 올리는 방식이기 때문에 비드를 어느 높이까지 쌓는지가 중요하다. 이때, 비드의 높이를 낮게 쌓아도 안 되고 너무 높게 쌓아도 안 되며, 시점에서 비드의 높이에 따라 점수를 채점한다.Specifically, in the case of the viewpoint processing, it is important to accumulate the bead to a certain height since the bead is piled up at the starting point before the welding is proceeded. At this time, the height of the bead should not be lowered, it should not be too high, and the score is scored according to the height of the bead at the time.
도 9에 도시된 바와 같이 비드의 시/종점 평가 방법을 살펴보면, a,b,c 등 3개의 훈련 작업을 표시하고, 훈련 작업과 최적 작업 간의 영역 차이를 표시하고 있다. 이때, 점수 환산은 그래프에서와 같이 최적 작업을 기준으로 훈련자가 수행한 영역을 기준으로 점수를 환산할 수 있다.As shown in FIG. 9, the method for evaluating the time / end points of beads includes three training tasks such as a, b, and c, and displays the difference between the training work and the optimum work. At this time, the score conversion can convert the score based on the area performed by the trainer based on the optimum operation as in the graph.
도 10은 본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터를 이용하여 출력되는 훈련기록지의 일예가 도시된 도면이다.10 is a view showing an example of a training recording sheet output using the welding training simulator of the present invention.
본 발명의 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈은 도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이 평가 항목별로 각각의 평가 방법을 통하여 평가 결과를 점수로 나타낼 수 있으며, 도 10에 도시된 바와 같이 훈련자나 평가자가 쉽게 확인할 수 있도록 훈련기록지 형태로 출력할 수 있다. As shown in FIG. 2 to FIG. 9, the evaluation module of the welding training simulator of the present invention can show the evaluation result as a score through each evaluation method for each evaluation item. As shown in FIG. 10, It can be output in the form of a training paper for confirmation.
이때, 평가 항목별로 100점 만점을 기준으로 점수를 환산하고, 항목별 평균 점수를 도출하여 훈련의 결과를 출력할 수 있다. 일예로, 평균 점수가 70점 미만인 경우에 실패이고, 70점 이상일 경우에 성공으로 출력할 수도 있으며, 용접 작업의 난이도에 따라 평균 점수는 조절될 수 있다.At this time, the score can be converted based on the score of 100 out of the evaluation items, and the result of the training can be outputted by deriving the average score per item. For example, if the average score is less than 70, it is a failure. If the average score is 70 or more, it may be output as a success, and the average score may be adjusted according to the difficulty of the welding operation.
또한, 데이터베이스에 축적된 작업각, 진행각, 속도, CTWD, 비드의 너비와 높이 등과 같은 데이터를 그래프 형태로 훈련자나 평가자에게 제공할 수 있는데, 시간의 흐름에 따라 항목별로 생성되는 데이터를 그래프로 표현할 수 있다. 따라서, 평가자는 해당 그래프를 통해 훈련자에게 보다 정확한 평가 및 조언을 해 줄 수 있고, 훈련자는 해당 그래프를 통해 평가 결과를 빠르고 손쉽게 인지할 뿐 아니라 개선시킬 수 있다.In addition, data such as work angle, progress angle, speed, CTWD, bead width and height accumulated in the database can be provided to the trainer or evaluator in a graph form. Can be expressed. Therefore, the evaluator can give more precise evaluation and advice to the trainee through the graph, and the trainee can quickly and easily recognize and improve the evaluation results through the graph.
10 : 데이터 획득부 20 : 데이터 연산부
30 : 훈련기록지 출력부10: data acquisition unit 20: data operation unit
30: Training recording sheet output section
Claims (9)
상기 토치의 이동 경로와 상기 비드의 형태를 데이터로 획득하여 저장하는 데이터 획득부;
상기 데이터 획득부에서 획득된 데이터를 소정의 평가 방식에 따라 점수로 평가 결과를 도출하는 데이터 연산부; 및
상기 데이터 연산부에서 도출된 점수를 볼 수 있도록 출력하는 훈련기록지 출력부;를 포함하는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈.An evaluation module of a welding training simulator for evaluating a welding result when a bead is generated in a virtual reality using a torch on a base material,
A data acquiring unit for acquiring and storing the movement path of the torch and the shape of the bead as data;
A data operation unit for deriving an evaluation result of the data acquired by the data acquisition unit by a score according to a predetermined evaluation method; And
And a training recording sheet output unit for outputting a score obtained from the data operation unit so as to be viewed.
상기 데이터 연산부는, 상기 토치와 모재 사이의 각도인 작업각을 이용한 점수 환산 방식을 통하여 작업각 평가 결과를 제공하는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the data operation unit provides a work angle evaluation result through a point conversion method using an operation angle which is an angle between the torch and the base metal.
상기 데이터 연산부는, 상기 토치와 비드 연장선 사이의 각도인 진행각을 이용한 점수 환산 방식을 통하여 진행각 평가 결과를 제공하는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the data operation unit provides a progress angle evaluation result through a point conversion method using a progress angle that is an angle between the torch and the bead extension line.
상기 데이터 연산부는, 상기 토치와 모재 사이의 거리인 CTWD를 이용한 점수 환산 방식을 통하여 CTWD 평가 결과를 제공하는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the data operation unit provides a CTWD evaluation result through a point conversion method using CTWD, which is a distance between the torch and the parent material.
상기 데이터 연산부는, 상기 토치의 이동 속도를 이용한 점수 환산 방식을 통하여 작업속도 평가 결과를 제공하는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the data operation unit provides a work speed evaluation result through a point conversion method using the moving speed of the torch.
상기 데이터 연산부는, 상기 토치의 이동 경로를 이용한 점수 환산 방식을 통하여 작업경로 평가 결과를 제공하는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the data operation unit provides a work path evaluation result through a point conversion method using the movement path of the torch.
상기 데이터 연산부는, 상기 비드의 높이를 이용한 점수 환산 방식을 통하여 비드의 높이 평가 결과를 제공하는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the data operation unit provides a bead height evaluation result through a point conversion method using the height of the bead.
상기 데이터 연산부는, 상기 비드의 너비를 이용한 점수 환산 방식을 통하여 비드의 너비 평가 결과를 제공하는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the data operation unit provides a bead width evaluation result through a point conversion method using the width of the bead.
상기 데이터 연삭부는, 상기 비드의 높이를 이용한 점수 환산 방식을 통하여 비드의 시/종점 평가 결과를 제공하는 용접 훈련 시뮬레이터의 평가 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the data grinder provides a bead end / end point evaluation result through a point conversion method using the height of the bead.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130056287A KR101483950B1 (en) | 2013-05-20 | 2013-05-20 | Evaluation module for welding trainning simulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130056287A KR101483950B1 (en) | 2013-05-20 | 2013-05-20 | Evaluation module for welding trainning simulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140136156A true KR20140136156A (en) | 2014-11-28 |
| KR101483950B1 KR101483950B1 (en) | 2015-01-20 |
Family
ID=52456489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20130056287A KR101483950B1 (en) | 2013-05-20 | 2013-05-20 | Evaluation module for welding trainning simulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101483950B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110390849A (en) * | 2018-04-19 | 2019-10-29 | 林肯环球股份有限公司 | Game in welding training |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101874826B1 (en) * | 2016-05-17 | 2018-08-02 | (주)토탈소프트뱅크 | A training evaluation device for simulator of overhead crane |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005079403A (en) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Toyota Motor Corp | Evaluation method and evaluation program |
| KR100876425B1 (en) * | 2007-06-25 | 2008-12-31 | 삼성중공업 주식회사 | Welding simulator |
-
2013
- 2013-05-20 KR KR20130056287A patent/KR101483950B1/en active IP Right Grant
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110390849A (en) * | 2018-04-19 | 2019-10-29 | 林肯环球股份有限公司 | Game in welding training |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101483950B1 (en) | 2015-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5981143B2 (en) | Robot tool control method | |
| JP6626065B2 (en) | Robot teaching device that warns or corrects the displacement of the teaching point or teaching line | |
| JP4266946B2 (en) | Offline teaching device | |
| CN100476655C (en) | Robot program correcting apparatus | |
| USRE47557E1 (en) | Method and computer system for characterizing a sheet metal part | |
| WO2021009963A1 (en) | Welding work data storage device, welding work assistance system, and welding robot control device | |
| JP2014180707A (en) | Robot device and method for manufacturing workpiece | |
| EP1619567A3 (en) | Data processing apparatus for arc welding | |
| Aiteanu et al. | Generation and rendering of a virtual welding seam in an augmented reality training environment | |
| US11105615B2 (en) | Deformation processing support system and deformation processing support method | |
| MX2023009877A (en) | Autonomous welding robots. | |
| KR101483950B1 (en) | Evaluation module for welding trainning simulator | |
| CN110153582B (en) | Welding scheme generation method and device and welding system | |
| Jose et al. | Haptic simulations for training plumbing skills | |
| KR101230221B1 (en) | Welding simulation method, device and system capable of real-time simulation of bead shape, recording medium for the same | |
| CN115730520A (en) | Shape prediction and virtual simulation method and system for welding seam | |
| JP5610883B2 (en) | Processing simulation apparatus and method | |
| KR101874824B1 (en) | Apparatus for generating beads of virtual welding trainning simulator | |
| JP2010182210A (en) | Robot teaching program correction apparatus | |
| US20230141971A1 (en) | Method and device for collision avoidance during workpiece processing by a multi-axis processing machine | |
| JP2016071770A (en) | Apparatus and method for identifying continuously welded sections in structure model | |
| JP2021072012A (en) | Display device | |
| CN111113426A (en) | Robot off-line programming system based on CAD platform | |
| CN113814528B (en) | Interactive welding line curve extraction and automatic track generation method | |
| JP2020106574A (en) | Work support device and work support method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180108 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181210 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200106 Year of fee payment: 6 |