KR100340808B1 - A method for adjusting level of lower electrode wheel in mash seam welding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하부 전극휠의 레벨을 조정하여 용접하는 매쉬 심용접방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접 전에 현재 용접하고자 하는 스트립의 강종과 두께에 따라 설정된 용접조건에 의해 용접하였을 때 얻어지는 용접부의 두께와 하부 전극휠의 최고레벨을 미리 설정하고, 드레싱된 현재의 하부 전극휠의 최고점레벨을 레벨센서로 측정한 후, 하부 전극휠의 레벨설정값만큼 조정하여 용접을 실시하는 하부 전극휠의 레벨을 조정하여 용접하는 매쉬 심용접방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mesh core welding method for welding by adjusting the level of the lower electrode wheel, more specifically, the thickness of the weld obtained when welding by welding conditions set according to the steel type and thickness of the strip to be welded before welding And set the highest level of the lower electrode wheel in advance, measure the highest point level of the currently-dressed lower electrode wheel with a level sensor, and then adjust the level of the lower electrode wheel to be welded by adjusting the level setting value of the lower electrode wheel. It relates to a mesh core welding method of welding by adjusting.
일반적으로 매쉬 심용접(Mash Seam Welding)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 선행스트립(5)의 후단부와 후행스트립(4)의 선단부를 소정의 양만큼 겹쳐두고, 용접전류방향(11)으로 통전시키는 동시에 상부 전극롤(6)을 하부전극롤(7)측으로 하강시키면서 선후행 스트립의 겹친 부분을 가압하여 용접하는 방식이다.In general, mash seam welding, as illustrated in FIG. 1, overlaps the trailing end of the preceding
이때 양호한 용접품질을 얻기 위해서는 용접할 소재의 재질적인 특성과 적정한 용접조건의 선정 및 용접기의 안정적 동작이 모두 만족하여야 한다.At this time, in order to obtain a good welding quality, both the material properties of the material to be welded, the selection of appropriate welding conditions, and the stable operation of the welding machine must be satisfied.
여기서 매쉬 심용접시 전극휠(6,7)에는 그 외주면이 선후행스트립(5,4)과의 접촉저항에 의한 발열로 매우 거칠어지고, 심한 경우 외주면에 단차가 발생되는 등양호한 용접품질을 얻는데 방해가 되는 요인이 생기게 된다.In this case, the outer peripheral surfaces of the
따라서 종래에는 전극휠(6,7)의 거치른 외주면을 드레서나 바이트 등으로 전극휠의 표면을 소정의 두께만큼 절삭 가공하여 항상 매끈한 상태로 유지하도록 하고 있다.Therefore, in the related art, the surface of the electrode wheel is cut to a predetermined thickness by using a dresser, a bite, or the like on the outer peripheral surfaces of the
그러나 잦은 절삭가공으로 전극휠(6,7)의 외경은 점차 감소되고, 이에 따라 하부 전극휠(7)의 레벨이 입측하부클램프(2-2)의 상면보다 차츰 낮아지며, 이러한 상태에서 계속 용접작업을 수행하는 경우, 도2에 도시한 바와 같이 용접부에 흐르는 전류의 밀도가 하부 전극휠과 스트립 사이의 접촉부에서 최대가 되고, 선행스트립(5)과 후행스트립(4) 사이의 용접부에서도 국부적인 가열현상을 초래하게 되어 스트립 사이의 접촉면 전체에 걸친 용융현상을 얻어내기가 매우 어렵게 되며, 이것이 용접불량의 원인이 된다.However, due to frequent cutting, the outer diameters of the
이러한 종래의 문제점을 개선하기 위하여 일본 특개평4-22582에서는 도 3에 도시한 바와 같이 드레서(9)의 하단이 입출측 하부클램프(2-2,3-2)의 상면과 동일선상에 위치하도록 설치된다.In order to improve such a conventional problem, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-22582, as shown in FIG. 3, the lower end of the dresser 9 is located on the same line as the upper surfaces of the entry and exit lower clamps 2-2 and 3-2. Is installed.
그리고 하부 전극휠(7)을 볼스크류(21)를 이용하여 상승시키면서 드레싱을 하게 되면 하부 전극휠의 최고점 레벨은 항상 입출측 하부 클램프(2-2,3-2)의 상면과 동일레벨을 유지할 수 있게 된다.And when dressing while raising the
그러나 이러한 기술은 도 4에 도시한 바와 같이 스트립(4,5)의 강도가 높고 두께가 두꺼운 경우 오히려 용접전류의 집중이 상부전극휠(6)과 선행스트립(5) 사이의 접촉부, 그리고 스트립사이의 계면 일부에 집중되어 스파크의 원인이 되고,용접불량의 원인이 된다.However, this technique shows that when the strength of the
또한 이러한 전류의 국부적인 집중에 의해서 상부 전극휠은 표면용융에 의한 오염, 하부 전극휠은 용접시 작용하는 높은 가압력에 의한 소성변형이 발생하여 심하게 손상될 수 있으며, 이러한 경우 상하부 전극휠(6,7)의 드레싱 양이 통상적인 경우보다 매우 많아지게 된다.In addition, due to the local concentration of the current, the upper electrode wheel may be contaminated by surface melting and the lower electrode wheel may be severely damaged due to plastic deformation due to high pressing force acting during welding. In this case, the upper and
따라서 상하부 전극휠(6,7)의 직경 불균형을 일으켜 전극과 스트립(5,4) 사이의 접촉부에 원주속도의 차이를 유발시켜 결국 접촉부의 전기적 저항 차이를 더욱 심화시키게 된다.Therefore, the diameter imbalance of the upper and
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 용접 전에 현재 용접하고자 하는 스트립의 강종과 두께에 따라 설정된 용접조건에 의해 용접하였을 때 얻어지는 용접부의 두께와 하부 전극휠의 최고레벨을 미리 설정하고, 드레싱된 현재의 하부 전극휠의 최고점레벨을 레벨센서로 측정한 후, 하부 전극휠의 레벨설정값만큼 조정하는 하부 전극휠의 레벨을 조정하여 용접하는 매쉬 심용접방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to achieve the above object, the present invention is set in advance the thickness of the weld portion and the highest level of the lower electrode wheel obtained when welding by welding conditions set according to the steel type and thickness of the strip to be welded before welding, It is an object of the present invention to provide a mesh core welding method for welding by adjusting a level of a lower electrode wheel that is adjusted by a level setting value of a lower electrode wheel after measuring a peak level of a current lower electrode wheel.
도 1은 일반적인 매쉬 심용접기의 용접상태를 나타내는 상태도,1 is a state diagram showing a welding state of a general mesh seam welder,
도 2는 종래의 매쉬 심용접기의 용접상태를 나타내는 상태도,2 is a state diagram showing a welding state of a conventional mesh seam welder,
도 3은 종래의 매쉬 심용접기를 나타내는 정면도(a)와 일측면도(b),Figure 3 is a front view (a) and one side view (b), showing a conventional mesh core welder,
도 4는 종래의 매쉬 심용접기의 용접상태를 나타내는 상태도,4 is a state diagram showing a welding state of a conventional mesh seam welder;
도 5는 본 발명에 따른 하부 전극휠의 레벨을 조정하여 용접하는 매쉬 심용접방법을 위한 매쉬 심용접기를 나타내는 측면도,Figure 5 is a side view showing a mesh core welder for a mesh core welding method for welding by adjusting the level of the lower electrode wheel according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 하부 전극휠의 레벨을 조정하여 용접하는 매쉬 심용접방법에 의해 하부 전극휠의 레벨을 측정하는 상태도,6 is a state diagram of measuring the level of the lower electrode wheel by a mesh core welding method of welding by adjusting the level of the lower electrode wheel according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 하부 전극휠의 레벨을 조정하여 용접하는 매쉬 심용접방법을 나타내는 순서도,7 is a flow chart showing a mesh core welding method for welding by adjusting the level of the lower electrode wheel according to the present invention,
도 8은 본 발명에 따른 하부 전극휠의 레벨을 조정하여 용접하는 매쉬 심용접방법에 의한 매쉬 심용접기의 용접상태를 나타내는 상태도이다.Figure 8 is a state diagram showing the welding state of the mesh core welder by the mesh seam welding method for welding by adjusting the level of the lower electrode wheel according to the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1: 프레임 2-1,2-2: 입측클램프 3-1,3-2: 출측클램프1: Frame 2-1,2-2: Entry clamp 3-1,3-2: Exit clamp
4: 후행스트립 5: 선행스트립 6: 상부전극휠 7: 하부 전극휠4: trailing strip 5: preceding strip 6: upper electrode wheel 7: lower electrode wheel
8: 상부드레서 9: 하부드레서 15: 가이드롤 21: 볼스크류8: upper dresser 9: lower dresser 15: guide roll 21: ball screw
22: 전동기 23: 감속기 24: 가이드부시 31: 레벨변위센서22: electric motor 23: reducer 24: guide bush 31: level displacement sensor
32: 모터 33: 기어박스 34: 기어바32: motor 33: gearbox 34: gearbar
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 매쉬 심용접기의 전극휠(6,7)에 대한 드레싱 실시 여부를 판단하여 드레싱을 실시하는 단계와; 상기 전극휠(6,7)에 대한 드레싱 공정이 완료되면 용접부의 목표두께 및 강종 두께별 하부 전극휠(7)의 이론 최고점 레벨을 설정하는 단계와; 상기 하부 전극휠(7)의 이론 최고점 레벨이설정되면 변위센서(31)가 하부전극 표면계측 위치로 이동하여 하부전극휠(7)의 실제 최고점 레벨을 계측하는 단계와; 상기 변위센서(31)에 의해서 계측된 하부 전극휠(7)의 실제 최고점 레벨을 상기 설정된 이론 최고점 레벨에 부합하도록 하부전극이 상하로 이동하여 하부 전극휠(7)을 이론 최고점 레벨로 설정하는 단계와; 상기 하부 전극휠(7)의 레벨설정이 완료되면 용접을 실시하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 하부 전극휠의 레벨을 조정하여 용접하는 매쉬 심용접방법을 제공하게 되며,In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of performing the dressing by determining whether the dressing for the electrode wheel (6,7) of the mesh core welder; Setting the theoretical peak level of the
상기 전극휠(6,7)에 대한 드레싱 공정이 완료되면 용접부의 목표두께 및 강종 두께별 하부 전극휠(7)의 이론 최고점 레벨을 설정하는 단계는 하기 수학식에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 하부 전극휠의 레벨을 조정하여 용접하는 매쉬 심용접방법을 제공하게 된다.When the dressing process for the
t목표: 용접부의 예상두께t Goal : Estimated thickness of weld
t선행스트립: 선행스트립의 두께t leading strip : thickness of the leading strip
t후행스트립: 후행스트립의 두께t trailing strip : thickness of the trailing strip
y하부전극휠최고점: 하부전극휠의 최고점 설정값y Lower electrode wheel highest point : Set point of lower electrode wheel
y하부클램프상면: 하부클램프의 상면높이y Upper surface of lower clamp : Upper surface of lower clamp
α: 소재의 종류와 두께에 따라 설정된 용접조건에서 용접하였을 때 통계적으로 산출된 평균두께[(t선행스트립+ t후행스트립)/2] 대비 두꺼워진 비율로서 약 1.2 정도의 값이다.α: The ratio is thicker than the average thickness [(t leading strip + t trailing strip ) / 2] calculated when welded under the welding conditions set according to the type and thickness of the material.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
본 발명은 용접 전에 현재 용접하고자 하는 스트립의 강종과 두께에 따라 설정된 용접조건(용접전류, 용접속도, 전극 가압력 등)에 의해 용접하였을 때 얻어지는 용접부의 두께를 미리 고려하여 하부전극휠(7)의 높이를 소정의 높이 즉, 입출측 하부클램프(2-2,3-2)의 상면보다 소정의 높이만큼 낮은 위치로 설정한 후, 용접을 수행하도록 한다.The present invention considers in advance the thickness of the welded part obtained by welding according to the welding conditions (welding current, welding speed, electrode pressing force, etc.) set according to the steel type and thickness of the strip to be welded before welding. The height is set to a predetermined height, that is, a position lower than the upper surface of the entry-side lower clamps 2-2 and 3-2 by a predetermined height, and then welding is performed.
이때 상기 소정의 높이는 이론적인 하부 전극휠의 최고점 레벨 값으로서, 소재의 종류와 두께에 따라 다음의 식에 의해 미리 고려된다.At this time, the predetermined height is a theoretical peak level value of the lower electrode wheel, which is considered in advance by the following equation depending on the type and thickness of the material.
[수학식 1][Equation 1]
[수학식 2][Equation 2]
여기서 t목표는 설정된 용접조건과 소재의 두께, 강종을 고려한 용접부의 예상두께이고, t선행스트립은 선행스트립의 두께이며, t후행스트립은 후행스트립의 두께이고, y하부전극휠최고점은 하부전극휠의 최고정 설정값이며, y하부클램프상면은 하부클램프의 상면높이이고, α는 소재의 종류와 두께에 따라 설정된 용접조건에서 용접하였을 때 통계적으로 산출된 평균두께[(t선행스트립+t후행스트립)/2]대비 두꺼워진 비율로서 약 1.2 정도이다.Where the target is the estimated thickness of the welded part considering the set welding conditions, material thickness and steel grade, the leading strip is the thickness of the preceding strip, the trailing strip is the thickness of the trailing strip, and the lower electrode wheel highest point is the lower electrode wheel. The upper clamping value of the lower clamp is the upper height of the lower clamp, and α is the average thickness calculated by welding under the welding conditions set according to the type and thickness of the material [(t leading strip + trailing strip ). / 2] is about 1.2 thicker than the ratio.
즉, 라인에서는 지금 용접해야할 선후행스트립(5,4)에 대한 정보(강종, 두께, 폭 등)를 미리 제어컴퓨터(35)로 입력받아 용접조건(용접전류, 용접속도, 가압력, 오버랩량 등)을 설정하게 된다.That is, in the line, information (steel grade, thickness, width, etc.) about the leading and trailing strips (5, 4) to be welded is input to the
이렇게 설정된 조건으로 용접작업을 수행하였을 때 용접부의 두께와 용접전 선후행스트립(5,4)의 평균두께의 비를 통계적으로 분석하여 그 평균치를 데이터베이스에 저장해두고, 용접시 목표두께(t목표)를 설정하는데 사용되며, 이 목표두께(t목표)는 상기 수학식2에 대입되어 하부전극휠(7)의 최고점의 레벨설정치(y하부전극휠최고점)를 산출하게 된다.So when performing the welding operation in a predetermined condition by analyzing the ratio of the average thickness of the thickness of the weld and welding wires trailing strip (5,4) with a statistically store the average value in the database, welding target thickness (t target) The target thickness t target is substituted into Equation 2 to calculate the level set value (xy lower electrode wheel highest point) of the highest point of the
한편, 용접작업이 종료되면 통상적으로 작업자의 판단에 의해서나 전극휠(6,7)의 표면상태를 감시하는 센서(미도시)에 의해서 전극휠의 드레싱작업 유무를 결정하고, 드레싱이 필요한 경우 전극휠의 표면을 소정의 양만큼 드레싱하게 된다.On the other hand, when the welding operation is completed, it is usually determined by the operator's judgment or by the sensor (not shown) that monitors the surface state of the
그리고 드레싱이 완료되면 제어컴퓨터에 의해서 다음 용접할 선후행스트립(5,4)에 대한 용접정보가 용접기에 전송되어 용접조건이 설정되면 이에 따라 상기한 수학식 1 내지 2에 의해 목표용접부두께(t목표)와 하부전극휠(7)의 최고점레벨 설정값(y하부전극휠최고점)이 결정된다.When the dressing is completed, the welding information about the
이때 목표용접부두께(t목표)와 하부전극휠(7)의 최고점레벨 설정값(y하부전극휠최고점)이 결정되면 용접전 하부전극휠(7)의 최고점레벨을 미리 설정하기 위해서 변위센서(31)를 하부전극휠의 상부에 위치시킨다.At this time, if the target welding thickness (t target ) and the maximum level value of the lower electrode wheel 7 (xxx lower electrode wheel highest point ) are determined, the
또한, 변위센서(31)가 하부전극휠(7)의 최고점레벨을 계측하기 시작하면 상기 하부전극휠의 최고점설정값(y하부전극휠최고점)과 비교하여 그 차이만큼 전동기(22)를 작동시켜 하부전극휠의 최고점 레벨위치를 설정값과 일치시킨다.In addition, when the
그리고 하부전극휠(7)의 최고점 레벨위치가 설정값(y하부전극휠최고점)과 일치되면 변위센서(31)를 원위치로 후진시킨 후, 용접작업 개시신호와 함께 용접작업을 실시한다.When the highest level position of the
상술한 바와 같이, 본 발명은 용접부가 상하 대칭적으로 형성되고, 국부적 발열에 의한 스패터(Spatter) 발생을 최소화하며, 상하부 전극휠의 드레싱 주기나 드레싱 양과 강판의 종류 및 두께에 따라 하부 전극휠을 조정하여 원주속도의 차이를 제거함으로써 양호한 매시 심용접을 실시할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, in the present invention, the welded portion is symmetrically formed up and down, and minimizes spatter generation due to local heating, and according to the dressing period or dressing amount of the upper and lower electrode wheels and the type and thickness of the steel plate, the lower electrode wheel By removing the difference in the circumferential speed, it is possible to provide good mash seam welding.
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