KR100225492B1 - 아크 용접기용 전류/전압 미터계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아크 용접기용 다기능 전류/전압 미터계에 관한 것으로, 용접 대기시 용접의 조건 설정을 위하여 리모트 콘트롤러에서 해당 가변저항의 손잡이를 조절하면 다기능 미터계가 신호 전압을 판독하여 이를 실제 적용될 용접조건으로 환산하여 원격지에서의 확인이 용이하도록 표시하고 용접시에는 용접기 내부의 전류/전압 검출회로에서 출력되는 검출값을 실제 전류 및 전압값으로 환산하여 이를 용접 대기시 출력되고 있던 설정값으로 자동 절환하여 표시하도록 함으로써 정밀한 용접조건을 설정할수 있으며, 용접시에는 실제 용접전류, 전압을 작업자 및 관리자가 판별이 용이하도록 한 것이다.

Description

아크 용접기용 전류/전압 미터계

본 발명은 아크 용접기용 다기능 전류/전압 미터계에 관한 것으로, 용접 대기시 용접의 조건 설정을 위하여 리모트 콘트롤러에서 해당 가변 저항의 손잡이를 조절하면 다기능 미터계가 신호 접압을 판독하여 이를 실세 적용될 용접조건으로 환산하여 원격지에서의 확인이 용이하도록 표시하고 용접시에는 용접기 내부의 전류/전압 검출회로에서 출력되는 검출값을 실제 전류 및 전압값으로 환산하여 이를 용접 대기시 출력되고 있던 설정값으로 자동 절환하여 표시하도록 함으로써 정밀한 용접조건을 설정할수 있으며, 용접시에는 실제 용접전류, 전압을 작업자 및 관리자가 판별이 용이하도록 한 아크 용접기용 다기능 전류/전압 미터계에 관한 것이다.

일반적으로 CO₂/MAG 아크 용접기의 용접공정은 소모성 용접봉(Wire)을 자동 공급시켜 용접봉과 피용접물(모재) 사이에 발생하는 전기적 아크를 열원으로 하여 금속을 접합하는 것으로 조작과 자동화 기기 및 로봇에의 적용이 용이하여 최근 각종 산업현장에서의 수요가 증가하고 있음은 이미 잘 알려진 사실이다.

그리고 CO₂/MAG 아크 용접기에서 적정 용접강도를 유지하기 위한 용접조건의 설정은 각종 규격 및 핸드북(Handbook) 등에서 제시하는 표준 조건을 적용하거나, 이에 대한 품질검사를 거쳐 수정, 보완된 조건을 적용하고 있다.

그러나 생산현장에서 용접조건(주요 파라메터, 용접전류, 전압, 보호가스, 혼합비, 가스유량)의 정량적인 관리가 이루어지지 못하고, 대부분의 경우 용접장소와 용접정원이 떨어져 있어 용접사가 용접조건을 환인하기 어려우며, 별도의 리모트 콘트롤러 박스의 가변저항으로 조정하도록 되어있는 용접전류, 전압은 작업중 외부 요인에 의하여 변경될 가능성이 있으나 이에 대응할 방안이 마련되어 있지 않기 때문에 적용조건과 작업표준상의 조건과의 편차가 존재할 가능성을 가지고 있어 용접품질의 불균형을 야기하는 등의 문제가 발생하였다.

그러므로 종래에는 용접기의 리모트 콘트롤러에 가변저항의 노브 손잡이의 지시침과 손잡이와 동심원주상의 스케일(Scale)의 수치를 일치시켜 조건을 설정하도록 하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 용접기에 의하여서는 리모트 콘트롤러 상에서 가변저항의 노브 손잡이의 지시침과 손잡이와 동심원주상의 스케일의 수치를 일치시킬 대 스케일의 눈금은 용접전류의 경우, 용접봉의 직경에 따라 그 스케일이 다르고 설정범위에 비하여 상대적으로 그 구간이 좁으므로 번번한 용접조건의 변화시 정밀한 설정이 어렵다.

그리고 일원 조정기능을 채택한 용접기에 적용되는 보호가스의 종류에 따라 적절한 용접이 될 수 있도록 유도해 주는 전압 조정용 가변저항의 스케일은 적용되는 용접방법에 따라 정상적인 지시 역할은 가능하지만 실제 많이 사용되는 전류, 전압 개별 조정방식에서는 전압의 정량적 관리를 수행하기는 어렵다.

이로 인하여 용접 조건의 실정시 야기되는 편차가 용접물의 품질에 직접적인 영향을 미치게 되므로 용접 현장에서는 보다 용이하고 정확한 용접조건의 관리 및 수행방법이 요구되고 있는 실정이었다.

이에 따라 본 발명은 용접 대기시에는 리모트 콘트롤러에서의 가변저항 조작에 따라 해당 조건에 대한 신호전압의 변화를 감지하여 이를 용접전류, 전압값으로 환산하고, 용접시에는 용접중 신호를 포착하면서 미터계를 실측값 표시모드로 전환하여 용접전류, 전압을 수치화하여 출력하도록 한 아크 용접기용 다기능 전류/전압 미터계를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 용접 대기시 용접의 조건 설정을 위하여 리모트 콘트롤러에서 해당 가변저항의 손잡이를 조절하면 이를 마이크로 프로세서에서 인식하여 전류값 및 전압값을 판독하여 이를 실제 적용될 용접 조건으로 환산하여 원격지에서의 확인이 용이하도록 미터계에 표시하고, 용접시에는 용접기 내부의 전류/전압 검출부에서 출력되는 검출값을 마이크로 프로세서에서 실제 전류 및 전압값으로 환산하여 이를 용접 대기시 출력되고 있던 설정값과 자동으로 절환하면서 상기의 미터계에 표시하도록 함으로써 정밀한 용접조건을 설정할수 있으며, 용접시에는 실제 용접전류, 전압을 작업자 및 관리자가 판별이 용이하도록 한 것이다.

제1도는 본 발명의 외관 구성을 나타낸 사시도.

제2도는 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 블록도.

제3도는 본 발명의 동작 과정을 나타낸 플로우 차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 리모트 콘드롤러 11 : 3접점스위치

12 : 전류/전압 검출부 14 : 마이크로 프로세서

15 : 입력부 16 : 디지탈 입/출력부

17 : 미터계

본 발명을 첨부 도면에 의거 상세히 기술하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 외관을 나타낸 것으로, 전류/전압 미터계(3)를 전면판넬(2)에 장착한 아크 용접기의 용접전원 공급 장치(1)와, 리모트 콘트롤러(5)와 와이어 송급장치(6) 및 상기의 용접전원 공급장치(1)와의 신호 및 전원의 연결을 위한 케이블(7)들을 구비한 와이어 송급장치 유니트(4)의 구성을 도시한 것이다.

도 2는 상기 용접전원 공급장치의 구성을 나타낸 것으로, 사용자가 가변저항의 손잡이(5a)(5b)를 통해 용접전류 및 용접전압의 용접조건을 선택하여 입력시키는 와이어 송급장치 유니트(4)의 리모트 콘트롤러(5)와, 상기의 리모트 콘트롤러(5)로부터 설정된 용접전류 및 용접전압에 해당하는 가변저항의 값을 가동접점(11a)을 통해 전달받으면서 상기 와이어 송급장치 유니트(4)에서 용접이 수행되는 중에 용접기 내부의 전류/전압 검출부(12)에 의해 검출된 실제전류 및 실제전압를 가동접점(11a)을 통하여 전달받아 아날로그/디지탈 변환기(13)에서 디지탈신호로 변환되어 마이크로 프로세서(14)에 선택적으로 전달되도록 하는 3접점스위치(11)와, 상기의 리모트 콘트롤러(5) 및/또는 전면판넬(2)에 설치된 입력부(15)에서 용접기를 사용하기 위한 토치 스위치(15a)의 온/오프 상태와 용접봉(wire)의 직경에 대한 설정값 등을 디지탈신호로 전달받아 상기의 마이크로 프로세서(14)에 입력시키는 디지탈 입/출력부(16)와, 상기 아날로그/디지탈 변환기(13) 및 디지탈 입/출력부(16)를 통한 데이타에 의한 사용자의 설정값을 인식한 후 용접시의 실제값을 검출하여 이에 따른 전류 및 전압치를 디지탈 입/출력부(16)를 통하여 출력하여 대형 발광 다이오드의 미터계(17)를 통해 숫자로 표시하여 사용자가 원거리에서도 쉽게 인식할 수 있도록 하는 마이크로 프로세서(14)들로 구성한 것이다.

여기서 상기의 마이크로 프로세서(14)는 용접전원 공급장치(1)의 고유한 특성인 사용자가 설정하여 입력시킨 전류 및 전압의 지령값과 용접시 변화되는 전류 및 전압의 실제값에 대한 함수관계를 인식하면서 적용되는 용접봉의 크기 (직경)에 따라 함수관계의 파라미터가 달라지도록 하여 용접기의 출력을 조절하는 역할을 한다.

이와 같이 구성한 본 발명의 아크 용접기용 다기능 전류/전압 미터계는 사용자가 용접을 시작하기 위해 전면판넬(2)에 설치된 입력부(15)의 토치 스위치(15)를 온시키면(단계 21), 이에 따른 정보를 디지탈 입/출력부(16)를 통하여 마이크로 프로세서(14)에서 인식한 후(단계 22), 사용자가 리모트 콘트롤러(5)의 가변저항의 손잡이(5a)(5b)를 이용하여 설정한 전류 및 전압값을 3접점 스위치(11)와 아날로그/디지탈 변환기(13)를 통하여서 읽어 들이는 동시에(단계 23), 입력부(15)를 통해 입력시킨 용접봉의 직경에 대한 정보를 디지탈 입/출력부(16)를 통하여 읽어 들인다(단계 24).

그리고 상기의 설정 전류값과 전압값 및 용접봉의 직경에 대한 정보에 대해 내부의 정보로 환산하는 연산의 공정을 수행하고(단계 25) 이에 따른 데이타신호등을 디지탈 입/출력부(16)로 출력하여 발광 다이오드를 사용하여 대형으로 구성한 미터계(17)에 숫자로 표시한다(단계 26).

그리고 사용자가 용접을 시작하면 내부의 전류/전압 검출부(12)를 통해 현재 용접기의 용접전원 공급장치(1)에서 소비되는 전류치와 전압치를 3접점 스위치(11)와 아날로그/디지탈 변환기(13)를 통하여서 읽어 들인 후(단계 27) 이를 내부의 정보로 환산하는 연산을 수행하여(단계 28) 이에 따른 데이타를 디지탈 입/출력부(16)로 출력함으로써 현재 소비되는 실제의 전류값 및 전압값이 대형 미터계(17)의 발광 다이오드로 확인할 수 있도록 하여 사용자가 용접전원 공급장치(1)와 얼마간 멀리 떨어진 상태에서도 정확히 확인 할 수 있도록 한다(단계 29).

상기의 표시를 하는 중에 임의로 정한 소정의 시간이 경과하였는 가를 마이크로 프로세서(14)에서 내부의 리얼타임 기능으로 인식하여(단계 30) 경과하였으면, 마이크로 프로세서(14)에서 3접점스위치(11)에 제어신호를 출력하여 상기의 단계 26에서 표시하던 사용자의 설정 전류값 및 전압값을 읽어들여 표시하면서(단계 31)다시 소정의 시간이 경과하였는가를 인식하여 경과하였으면 상기의 단계 29에서 표시되던 용접을 수행하는 중의 전류값 및 전압값을 3접점스위치(11)를 통하여 읽어들여 표시한다(단계 32).

그리고 상기의 시간을 계시하는 중에 계속 용접을 수행하는 중임을 상기의 마이크로 프로세서(14)에서 계속 인식하면(단계 33) 상기의 단계 27로 귀환하여 계속 실제 전류값 및 전압값을 인식하여 표시도록 한다(단계 34).

따라서 본 발명의 아크 용접기용 다기능 전류/전압 미터계에 의하여서는 용접대기시 용접의 조건 설정을 위하여 리모트 콘트롤러에서 해당 가변저항의 손잡이를 조절하면 이를 인식하여 전류값 및 전압값을 판독하여 이를 실제 적용될 용접 조건으로 환산하여 원격지에서의 확인이 용이하도록 미터계에 표시하고, 용접시에는 용접기 내부의 전류/전압 검출부에서 출력되는 검출값을 실제 전류 및 전압값으로 환산하여 이를 용접 대기시 출력되고 있던 설정값과 자동으로 절환하면서 상기의 미터계에 표시하도록 함으로써 정밀한 용접조건을 설정할수 있으며, 용접시에는 실제 용접전류, 전압을 작업자 및 관리자가 판별이 용이하도록 한 것이다.

Claims (3)

1. 사용자가 리모트 콘트롤러(5)의 손잡이(5a))(5b)를 통해 용접전류 및 용접전압을 입력시키면 전면판넬(2)의 입력부(15)의 위한 토치 스위치(15a)의 온/오프와 용접봉의 직경에 대한 설정값을 입력받아 용접을 수행하도록 한 아크 용접기용 다기능 전류/전압 미터계에 있어서, 상기 리모트 콘트롤러(5)로부터 설정된 용접전류 및 용접전압의 값을 가동 접점(11a)을 통해 전달받으면서 내부의 전류/전압 검출부(12)에 의해 검출된 실제 전류 및 실제전압을 가동접점(11b)을 통하여 전달받아 아날로그/디지탈 변환기(13)에서 디지탈신호로 변환되어 마이크로 프로세서(14)에 선택적으로 전달되도록 하는 3접점스위치(11)와, 상기의 입력부(15)에서 용접기를 사용하기 위한 토치 스위치(15a)의 온/오프 상태와 용접봉의 직경에 대한 설정값을 디지탈신호로 상기의 마이크로 프로세서(14)에 입력시키는 디지탈 입/출력부(16)와, 상기 아날로그/디지탈 변환기(13) 및 디지탈 입/출력부(16)을 통한 사용자의 설정값 및 용접시의 실제값을 검출하여 연산한 후 전류 및 전압치를 디지탈 입/출력부(16)를 통해 미터계(17)를 통해 숫자로 표시하도록 하는 마이크로 프로세서(14)들로 구성됨을 특징으로 하는 아크 용접기용 다기능 전류/전압 미터계.
2. 제1항에 있어서, 상기의 마이크로 프로세서(14)는 3접점스위치(11)를 제어하면서 가변저항의 손잡이(5a)(5b)를 통해 용접전류 및 용접전압의 용접조건을 선택하여 입력시킨 값과 상기 와이어 송급장치 유니트(4)에서 용접이 수행되는 중에 용접기 내부의 전류/전압 검출부(12)에 의해 검출된 실제전류 및 실제전압을 전달받도록 한 아크 용접기용 다기능 전류/전압 미터계.
3. 사용자가 용접을 시작하기 위해 토치 스위치(15)를 온시키면, 이에 따른 정보를 마이크로 프로세서(14)에서 인식하는 단계와, 사용자가 리모트 콘트롤러(5)를 통해 설정한 전류 및 전압값을 3접점 스위치(11)와 아날로그/디지탈 변환기(13)를 통하여서 읽어 들이면서 용접봉의 직경에 대한 정보를 디지탈 입/출력부(16)를 통하여 읽어 들이는 단계와, 상기의 설정 전류값과 전압값 및 용접봉의 직경에 대한 정보를 연산하고 디지탈 입/출력부(16)를 통해 미터계(17)에 숫자로 표시하는 단계와, 용접을 시작하면 내부의 전류/전압 검출부(12)를 통해 현재 소비되는 전류치와 전압치를 3접점 스위치(11)와 아날로그/디지탈 변환기(13)를 통하여서 읽어 들여 연산하고 디지탈 입/출력부(16)를 통해 미터계 (17)에 표시하는 단계와, 표시를 하는 중에 임의로 정한 소정의 시간이 경과하였으면, 설정값과 실제 값을 자동 절환하여 표시하는 단계들에 의해 수행됨을 특징으로 하는 아크 용접기용 다기능 전류/전압 미터계.

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