KR0116266Y1 - 대전류 서브머지드 아-크 용접의 수직, 수평붐을 이용한 용접선 추적장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 대전류를 사용하여 서브머지드 아-크 용접장치를 구성함에 있어서 용접헤드부의 중량문제와 용접토오치의 와이어와 용접부재간의 충돌에 의한 충격에 있어서도 충분히 견딜수 있도록 안출된 대전류 서브머지드 아-크 용접장치에 탑재된 수직, 수평붐을 이용한 용접선 추적장치에 관한 것으로 용접기 파워소스(1)에서 어스시킨 용접부재(5)에 용접기헤드부 즉 용접토오치(3)와 용접선 추적용 센서(4)에 의해 용접하는 대전류 서브머지드 아-크 용접에 있어서 용접선 추적용X-Y축 슬라이더 기능을 갖춘 수직붐(8)과 수평붐(10)에 구동모터로써 DC모터(7)와 AC리버서블모터(9)를 사용하여 용접선추적센서(4)의 신호에 따라 적절히 구동시키기 위해 전자회로기판(12)과 용접선 추적용 콘트롤러(11), DC모터(7), AC리버

Description

대전류 서브머지드 아-크 용접의 수직, 수평붐을 이용한 용접선 추적장치

제 1도는 본 고안 용접선 추적장치의 블록 다이어 그램도

제 2도는 본 고안의 전자회로기판 회로 구성도

제 3도는 기존의 용접선 추적장치의 블록 다이어 그램도

제 4도는 기존의 용접선 추적장치의 정, 측면 구조 개념도

* 도면의 주요부호에 대한 부호의 설명

(1) : 전원부(3) : 용접토오치

(4) : 추적용 센서(5) : 용접부재

(7) : DC모터(8) : 수직붐

(9) : AC모터(10) : 수평붐

(11) : 콘트롤러(12) : 전자회로기판

(13) : 조작판넬

본 고안은 대전류를 사용하는 서브머지드 아-크 용접장치중 용접헤드부의 중량 및 용접토오치와 와이어와 용접부재간의 충돌에 의한 충격에 있어도 충분히 견딜수 있도록 설치된 수직, 수평붐을 이용한 용접선 추적장치에 관한 것이다.

자동용접 장치의 구조는 주행장치의 몸체(Gantry)와 그에 탑재된 용접기 전원부(Power Source), 콘트롤러, (용접선 추적 콘트롤 유니트, 용접 콘트롤 유니트 등) 용접헤드 구동부(수평, 수직붐, X-Y 슬라이더 등), 용접헤드부(토오치, 각종센서 등), 조작판넬로 구성되어 있으며 기존에는 제 4도에서와 같이 용접기 헤드부를 용접선에 세팅하는 장치로서 주행장치 몸체에 설치된 수직, 수평붐 슬라이더(103)(105)와 용접선 추적용 X-Y축에 설치된 슬라이더(107)(19)의 복합구조를 사용하였다.

여기서 수직, 수평붐 구동모터(102)(104)는 일반 AC모터를 사용하고 용접선 추적용 X-Y축에 설치된 슬라이더(107)(109)의 구동모터(106)(108)는 기존 상품화된 소용량의 모터를 사용하여 용접헤드를 이중으로 구동시킬수 있게 되어있다.

상기한 용접선 추적장치의 용접선 추적용 X-Y축 슬라이더용 구동모터(106)(108)를 소용량모터를 사용하면 용량한계 때문에 용접선 추저용 X-Y축에 설치된 슬라이더(107)(109)의 용량이 제한됨으로 용접기 헤드부의 무게도 제한되어 용접기 헤드부를 구성하는데 있어서 어려움이 많고 또한 용접 특성상 용접시작시 아-크 스타트가 불안하여 용접와이어가 녹지 못함으로서 용접부재와 충돌하는 경우도 발생하는데, 이때 발생하는 충격모멘트를 가존 용접선추적용 슬라이더의 용량으로는 견디질 못하여 못쓰게 되는 경우가 빈번히 발생하였으며 특히 용접와이어의 직경 ψ4.8, ψ6.4인 경우 심각한 문제로 대두 되었다.

그리고 용접기 헤드의 구동부분이 이중으로 되어있는 만큼 조작스위치가 많아 작업자가 조작함에 있어서 번거롭고 복잡하여 오작동의 우려가 있고, 기계 구조적으로 복잡하여 생산성이 저하되고 장비에 대한 신뢰성을 저하시키는 요인이 되기도 한다.

그리고 제 3도는 블록다이어그램에서 부호(101)은 용접기 전원부이고 (110)은 콘트롤러, (111)은 조작판넬, (112)는 용접선 추적용 콘트롤러, (113)은 용접토오치, (114)는 용접선 추적용센서, (115)는 용접부재, (116)은 용접선 추적용 Y축 슬라이더에 연결된 브라켓트 이다.

본 고안은 상기한 기존의 제반 문제점을 해결하기 위하여 용접기 헤드부 설계를 용이하게 하고 용접와이어와 용접부재의 충돌에도 충분히 견딜수 있게 하였으며 기계구조를 간단히 함과 동시에 작업자가 손쉽고 간편하게 조작할 수 있도록 수직, 수평붐이 용접선 추적용 X-Y축 슬라이더 기능을 동시에 갖도록 하였으며 수직품에 DC모터, 수평붐에 AC모터를 사용하여 수직, 수평붐이 용접기 헤드부의 중량 및 용접와이어와 용접부재의 충돌에 따른 충격을 견딜수 있을 만큼 충분한 용량을 갖게하고, 수직방향과 수평방향으로 용접기 헤드부를 이송시킬수 있는 속도를 0-500mm/min까지 손쉽게 조정할 수 있으므로 비용접시에 신속안전하게 용접기 헤드부를 이송할수 있도록 적정속도를 설정할수 있다.

용접시에는 어느 용접속도에서도 안정되고 확실하게 용접선을 추적해 갈수 있는 적정속도를 설정할 수 있게 한 것이다.

이하 고안의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

용접기 전원부(1)에서 접지시킨 용접부재(5)에 용접기헤드부 즉 용접토오치(3)와 용접선 추적용 센서(4)에 의해 용접하는 대전류 서브머지드 아-크 용접장비에 있어서, 용접선 추적용 X-Y축 슬라이더 기능을 갖춘 수직붐(8)과 수평붐(10)에 구동모터로써 DC(7)와 AC모터(9)를 사용하여 용접선추적센서(4)의 신호에 따라 구동시키기 위해 미리 계산된 전자회로기판(12)과 용접선 추적용 콘트롤러(11), DC모터(7), AC모터(9)의 제어를 위해 콘트롤러와 연계시킨 구조이다.

미설명부호(2)는 수평, 수직붐과의 연결 브라켓트이고 (13)은 조작판넬이다.

이와같이된 본 고안은 수직, 수평붐(8)(10)이 용접선 추적용 X-Y축 슬라이더 기능을 동시에 가지고 있어서 수직, 수평붐(8)(10)의 DC모터(7)와, AC모터(9)의 구동으로 용접선 추적센터(4)의 신호에 따라 적절히 구동시킬수 있으며 전자회로기판(12)의 역할은 제 2도의 회로 구성도에서와 같이 수직붐 DC모터(7)나 수평붐 AC모터(9)의 정, 역회전, 정지신호를 주고 이들은 조작판넬(13)내의 푸쉬버튼스위치 혹은 용접선 추적센서(4)의 신호에 의해서 움직인다.

또 이 전자회로기판(12)의 역할은 용접선 추적용센서(4) 신호를 받아들이는 콘트롤러(11)에서 나오는 신호를 콘트롤러(6)의 입력신호가 되도록 만드는 것이다.

즉, 센서의 변위량과 방향에 따라 발생하는 전압신호는 콘트롤러(11)를 거쳐 전자회로기판(12)으로 전달되는데, 기판내에 설치된 불륨과 비교기, 조작판넬(13) 내의 선택스위치(좌/양측/우)에 의해 전압 영역을 적정영역으로 분할 할 수 있도록 하여 모터 정회전 전압영역, 모터 역회전 전압영역, 모터 정지영역 3부분으로 나누고 콘트롤러(11)에서 공급하는 정회전 혹은 역회전, 정지전압신호를 전자회로기판(12)의 각 검출부에서 비교하여 그 결과를 스위칭 트랜지스터에 의해 모터 정회전 혹은 역회전, 정지 온/오프신호를 발생시킨다.

이 신호가 기판내에 있는 릴레이 코일에 전달되고 이에따라 해당 릴레이 접점이 온/오프되어, 콘트롤러의 입력신호(정회전/역회전/정지)가 되고, 콘트롤러출력신호에 의해 해당모터가 정회전/역회전/정지하에 되는 것이다.

그러므로 본 고안은 서브머지드 아-크 용접장비의 용접기 헤드중량에 대해서도 충분한 용량의 구동부분을 확보하면서 안정되고 확실한 용접선 추적을 가능하게 한다.

이로서 용접기헤드부의 설계 및 구성을 용이하게 하고 용접시 발생하는 각종 충격에도 충분히 견딜수 있으므로 용접장비의 내구성을 높이고 용접품질을 안정시킨다.

그리고 기계구조적으로 간소화되고 용접헤드부의 조정을 좀 더 간단하고 용이하게 하므로써 장비의 신뢰성을 높이고 나아가서는 생산성 향상에도 기어할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 용접기 전원부(1)에서 어스시킨 용접부재(5)에 용접기헤드부 즉 용접토오치(3)와 용접선 추적용 센서(4)에 의해 용접하는 대전류 서브머지드 아-크 용접장비에 있어서, 용접선 추적용 X-Y축 슬라이더 기능을 갖춘 수직붐(8)과 수평붐(10)에 구동모터로써 DC모터(7)와 AC모터(9)를 설치하고 용접선추적센서(4)의 신호에 따라 구동시키기 위해 미리 계산된 전자회로기판(12)과 용접선 추적용 콘트롤러(11), DC모터(7), AC모터(9)의 제어를 위해 콘트롤러(6)와 연계연결 시킨 것을 특징으로 하는 대전류 서브머지도 아-크 용접의 수직, 수평붐을 이용한 용접선 추적장치.