In heavy manufacturing industries, such as construction, shipbuilding, and automobile, the welding technology plays an important role in determining the quality of manufactured products. Especially in the case of the shipbuilding, steel welding accounts for a considerable portion of the overall workload. In order to improve productivity, research on automation of welding processes has been recognized as one of the important fields in industries and academia. Recently, a simple automation of the welding robot perpendicularly following the welding surface using a displacement sensor has been developed, but it still has a considerable disadvantage that it must be monitored by the user to follow the exact weld line. In addition, existing technologies to detect the weld line using computer vision have been limited to estimating the weld line in real time because the quality of the image is deteriorated due to the arc generated in the welding. To address the limitation, this study suggests an arc-insensitive optical system and a real-time processing algorithm using spectrum analysis and computer vision algorithms.
건축, 조선, 자동차 등 중공업 제조 산업에서 용접 기술은 제조된 제품의 품질을 결정하는 중요한 역할을 한다. 특히, 조선업의 경우 철재 용접이 전체 작업량의 상당히 많은 부분을 차지한다. 생산성 향상을 위해 용접의 자동화에 대한 연구는 산업과 학계에서 중요한 분야 중 하나로 인식되어 왔다. 기존 연구에서 변위 센서를 이용하여 용접 로봇이 용접면을 수직으로 따라가는 정도의 간단한 자동화는 이루어졌지만, 정확한 용접선을 따라가기 위해서는 여전히 사용자의 모니터링 하에서 제어되야 하는 결정적 단점을 가지고 있다. 또한, 컴퓨터 비전을 이용하여 용접선을 검출하는 기존 연구들은 용접 시 발생하는 아크(arc)에 의해 영상의 품질이 크게 저하되어 실시간으로 용접선을 추정하는 방법에 대한 연구가 적고, 이에 대해 다룬 연구라도 실시간으로 다양한 철재 모형을 고려하지 못하고 용접선을 높은 정확도로 추정하지는 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 광학 및 비전을 이용하여 이러한 단점들을 해결할 수 있는 방안에 대해서 제시한다.
