KR100353968B1 - 용접와이어소모량검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접시 와이어의 사용량을 알 수 있도록 한 용접 와이어의 소모량 검출장치에 관한 것으로, 본 발명은 종래 근접 스위치를 이용하여 와이어 고갈을 알려주는 방법은 와이어 부족만을 알려주게 되어 와이어 사용량을 알 수 없던 점을 감안하여 지지 회전판의 축과 함께 회전하도록 일부가 절개된 회전판이 일측에 위치하며 외부로 광을 방사하는 발광다이오드와, 상기 발광다이오드의 광이 수광되도록 대응되게 위치한 포토셀과, 상기 포토셀에서 출력된 사인파를 구형파로 변환출력하는 비교기와, 상기 와이어의 용접주기를 모니터링 하기 위해 상기 구형파를 카운트하여 카운팅된 값으로 와이어 소모량을 검출하고 이를 경고하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

용접 와이어 소모량 검출장치

본 발명은 용접 와이어 소모량 검출장치에 관한 것으로서, 특히 자동 아크용접시 로봇이나 전용기를 사용하여 연속적으로 용접을 할 경우 와이어의 사용량을 알 수 있도록 한 용접 와이어 소모량 검출장치에 관한 것이다.

일반적으로 아크 용접은 티그(Tig) 용접과 달리 용접할 모재에 용재인 와이어를 녹여서 용접하므로 연속적인 와이어의 공급이 필요하며, 만약 용접 중에 와이어의 공급이 중단되면 아크가 발생하지 않거나 토치와 모재 사이에 아크가 발생하여 토치가 타게 된다. 그러므로 용접토치의 손상뿐만 아니라 용접 중에 갑자기 용접이 중단되므로 용접품질이 떨어지게 된다.

따라서, 종래는 제 1도와 같이 근접 스위치를 이용하여 와이어 부족을 감지하였으며, 이는 와이어(2)가 와이어 롤(1)에서 와이어 송급모터(3)의 회전에 의하여 일정한 간격으로 송급됨에 따라 와이어(2)가 감겨져 있는 와이어 롤(1)의 반경이 줄어들게 된다.

상기 와이어 롤(1)의 반경이 줄어듬에 따라 와이어(2)는 바닥에서 점점 높아지게 되고 와이어(2)가 거의 소모될 경우 근접 스위치(5)가 온되어 용접자에게 부저나 신호 등으로 와이어의 고갈을 알리게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술은 와이어 부족만을 알려주게 되고 와이어 롤에 따라서 근접스위치의 위치가 가변되어야 하며, 사용자가 와이어의 사용량을 알 수 없을 뿐만아니라 정밀하게 와이어의 부족을 알 수 없기 때문에 와이어의 낭비가 심하였다. 또한, 용접 와이어가 와이어 롤에 감겨져 있지 않을 경우에는 사용할 수 없고 와이어 롤의 크기에 따라 사용의 한계가 있고 와이어 롤과 와이어의 송급모터가 분리되어서 멀리 떨어져 있는 경우에는 사용에 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 와이어 송급모터와 같이 회전하는 지지 회전판의 축에 와이어 소모량 검출기를 부착하여 와이어 사용량을 알 수 있도록 함으로서 정확하게 와이어 교체시기를 알 수 있도록 한 용접 와이어 소모량 검출장치를 제공함에 있다.

이러한, 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 와이어 송급모터의 회전에 의하여 와이어 롤에 감긴 와이어를 공급하며, 상기 소모량을 검출하는 용접와이어 소모량 검출장치에 있어서, 상기 와이어 송급모터와 같이 회전하는 지지 회전판의 축과 함께 회전하도록 일부가 절개된 회전판의 일측에 위치하며 외부로 광을 방사하는 발광다이오드와, 상기 발광다이오드의 광이 수광되도록 대응되게 위치한 포토셀과, 상기 포토셀에서 출력된 사인파를 구형파로 변환 출력하는 비교기와, 상기 와이어의 용접주기를 모니터링 하기 위해 상기 구형파를 카운트하여 카운팅된 값으로 와이어 소모량을 검출하고 이를 경고하도록 하는 것을 특징으로 하는 용접와이어 소모량 검출장치에 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

제 2도는 본 발명에 따른 용접 와이어 잔량 검출장치의 설치 위치를 나타낸 것으로, 종래의 지지 회전판(4)의 축에 와이어 송급모터(3)의 회전에 따라 와이어 소모량을 계산하는 와이어 소모량 검출기(6)를 부착하여 와이어 송급모터(3)와 맞물려 회전하도록 하며, 이에 따라 와이어 소모량 검출기(6)가 와이어 롤(1)의 형상에 영향을 받지 않도록 한다.

그리고 제 3도 (가),(나)는 상기 와이어 소모량 검출기(6)의 내부 구성도를 도시한 것으로, 지지 회전판(4)의 축과 함께 회전하는 홈이 있는 회전판(6a)과, 상기 회전판(6a)의 일측에 위치하며 전압원(Vcc)에 접속된 발광 다이오드(6b)와, 상기 회전판(6a)의 타측에 위치하며 회전판(6a)이 회전함에 따른 홈을 통한 상기 발광 다이오드(6b)의 발광 빛에 의해 감광되어 정현파 신호를 출력하는 포토 셀(6c)과, 상기 포토 셀(6c)의 출력신호를 기준전압(Vref1)과 비교하여 구형과 펄스를 출력하는 비교기(6d)와, 상기 비교기(6d)의 출력펄스를 카운팅하는 카운터(6e)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에서 상기 와이어 소모량 검출기(6)는 와이어 송급모터(3)와 맞물려 회전하게 되며, 한 회전당 와이어의 송급량은 2×3.14×와이어 지지 회전판(4)의 직경이 된다.

따라서, 상기 와이어 소모량 검출기(6)는 회전당 하나의 펄스가 나오므로 이를 카운터(6e)로 카운팅하여 와이어 송급량을 용접자가 알 수 있도록 하며, 이의 동작은 다음과 같다.

우선, 상기 회전판(6a)은 지지회전판(4)의 축과 함께 회전하게 되며, 이 회전판(6a)이 회전함에 따라 회전판(6a)의 홈을 통해 발광 다이오드(6b)의 빛에 의해 포토 셀(6c)이 감광되게 되어 정현파에 가까운 신호를 출력하게 된다.

이 신호는 비교기(6d)를 통하여 기준전압(Vref1)과 비교되어 구형파의 펄스 형태로 출력되며, 이 펄스 수를 카운터(6e)가 카운팅하여 송급한 와이어의 길이를알 수 있게 된다.

따라서, 와이어 롤(1)에 감겨져 있는 와이어의 길이를 안다면 얼마만큼 와이어가 남아 있는지를 알 수 있게 되므로 와이어의 교체시기를 정확하게 알 수 있게된다.

한편, 제 4도는 본 발명의 응용예를 도시한 것으로 와이어 소모량 검출기(6)의 카운터(6e) 출력신호가 와이어 롤(1)에 감진 전체 와이어 량만큼 카운팅되면 별도로 구성된 알람을 구동하여 용접자에게 와이어의 고갈을 알려준다.

그리고 한 용접주기동안 소모되는 와이어 량을 모니터링하기 위하여 상기 카운터(6e)의 카운팅 값을 용접기로 보내어 용접이 끝난 후 와이어 소모량이 계산되어 모니터링되도록 한다.

그리고 본 발명은 제 5도와 같은 용접물을 용접할 경우 와이어가 이상적으로 녹아들아갈 구간은 b×h×1/2이 되며, 12φ로 용접할 경우 이상적인 와이어 소비량은 와이어 단면적을 용접할 체적으로 나누면 되므로 b×h×1/(2×3.14)가 될 것이다.

따라서, 상기와 같이 홈이 있는 용접물을 용접할 경우 같은 거리를 용접하는데 와이어의 소모량이 적다면 홈이 용재로 완전히 채워지지 않은 상태가 되고, 너무 많다면 용재가 과다하여 홈 밖으로 나와서 용접 모양이 나빠질 것이므로 와이어 소모량에 따라 용접품질을 판단할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 와이어 소모량을 알 수 있게 되므로 와이어의 낭비가 없고 정확하게 와이어 교체시기를 알 수 있게 되며, 한 용접주기동안의 와이어 소모량을 알 수 있기 때문에 용접품질을 비교하는데 참고가 되므로 용접품질을 향상시킬 수 있게 된다.

제 1도는 종래의 용접 와이어 부족감지장치를 나타낸 도면

제 2도는 본 발명에 따른 용접 와이어 소모량 검출장치의 설치위치를 나타낸도면

제 3도 (가),(나)는 본 발명에 따른 용접 와이어의 소모량 검출장치의 내부 구성도

제 4도는 본 발명의 응용예도

제 5도는 본 발명을 설명하기 위한 용접물의 예를 나타낸 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 와이어 롤 2 : 와이어

3 : 와이어 송급모터 4 : 지지 회전판

5 : 근접스위치 6 : 와이어 소모량 검출기

6a : 회전판 6b : 발광 다이오드

6c : 포토셀 6d : 비교기

6e : 카운터

Claims (1)

1. 와이어 송급모터의 회전에 의하여 와이어 롤에 감긴 와이어를 공급하며, 상기 소모량을 검출하는 용접와이어 소모량 검출장치에 있어서,

   상기 와이어 송급모터와 같이 회전하는 지지 회전판의 축과 함께 회전하도록 일부가 절개된 회전판의 일측에 위치하며 외부로 광을 방사하는 발광다이오드와, 상기 발광다이오드의 광이 수광되도록 대응되게 위치한 포토셀과, 상기 포토셀에서 출력된 사인파를 구형파로 변환 출력하는 비교기와, 상기 와이어의 용접주기를 모니터링 하기 위해 상기 구형파를 카운트하여 카운팅된 값으로 와이어 소모량을 검출하고 이를 경고하도록 하는 것을 특징으로 하는 용접와이어 소모량 검출장치.