KR100785223B1 - Automatic resistance seam welding machine by dc invert for invar steel welding at the lng carrier - Google Patents

Automatic resistance seam welding machine by dc invert for invar steel welding at the lng carrier Download PDF

Info

Publication number
KR100785223B1
KR100785223B1 KR1020070015166A KR20070015166A KR100785223B1 KR 100785223 B1 KR100785223 B1 KR 100785223B1 KR 1020070015166 A KR1020070015166 A KR 1020070015166A KR 20070015166 A KR20070015166 A KR 20070015166A KR 100785223 B1 KR100785223 B1 KR 100785223B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
inverter
automatic resistance
lng carrier
power
Prior art date
Application number
KR1020070015166A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박금기
최우정
양종수
윤훈성
Original Assignee
Stx조선주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stx조선주식회사 filed Critical Stx조선주식회사
Priority to KR1020070015166A priority Critical patent/KR100785223B1/en
Priority to PCT/KR2007/002860 priority patent/WO2008099992A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100785223B1 publication Critical patent/KR100785223B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/06Resistance welding; Severing by resistance heating using roller electrodes
    • B23K11/061Resistance welding; Severing by resistance heating using roller electrodes for welding rectilinear seams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/002Resistance welding; Severing by resistance heating specially adapted for particular articles or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/16Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/241Electric supplies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02Carriages for supporting the welding or cutting element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

An automatic resistance seam welding equipment for invar steel welding of a LNG carrier by DC power inverter is provided to improve welding quality, workability and productivity at the same time by driving the automatic resistance seam welding equipment using a DC power inverter instead of a single-phase DC power. An automatic resistance seam welding equipment for invar steel welding of a LNG carrier by DC power inverter comprises: a welding car(14) on which an electrode wheel(17), a drive roller(18), an air motor(13), an inverter transformer(16), and an air cylinder(15) are mounted to weld weldments; a welding power transfer control car(12) on which a controller, a water cooling unit, a welding power source, etc. are mounted to control welding conditions of the welding car; a power line(19); an air hose(20); and a cooling hose(21), wherein the automatic resistance seam welding equipment is driven by DC power inverter transformed by the inverter transformer.

Description

LNG 운반선 인바강 용접을 위한 인버터직류전원 자동저항심용접장치{Automatic resistance seam welding machine by DC invert for invar steel welding at the LNG carrier}Automatic resistance seam welding machine by DC invert for invar steel welding at the LNG carrier}

도 1은 LNG 운반선의 저장탱크를 도시하는 부분 사시도이다.1 is a partial perspective view illustrating a storage tank of an LNG carrier.

도 2는 LNG 운반선의 저장탱크 구조를 도시하는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a storage tank structure of an LNG carrier.

도 3은 단열박스(9)와 인바강 스트레이크(2)를 도시하는 사시도이다.3 is a perspective view showing the heat insulation box 9 and the Invar steel strike 2.

도 4는 본 발명에 따른 자동저항심용접장치의 구성도이다.4 is a block diagram of an automatic resistance core welding apparatus according to the present invention.

도 5는 도 3의 일부분을 확대한 도면이다.5 is an enlarged view of a portion of FIG. 3.

도 6은 자동저항심용접에서의 너깃과 너깃피치를 정의하고 있는 도면이다.Fig. 6 is a diagram defining nugget and nugget pitch in automatic resistance core welding.

도 7은 LNG 운반선 탱크 원천기술사 용접품질 규정에 따른 용접부 횡단면의 허용기준 정의 및 허용기준을 나타내고 있는 도면이다.7 is a view showing the definition of the acceptance criteria and the acceptance criteria of the welded cross section according to the LNG carrier tank source technician welding quality regulations.

도 8은 종래의 단상교류전원 자동저항심용접장치로 용접한 용접너깃의 실시간 용접조건의 아크모니터링 파형을 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating arc monitoring waveforms of real-time welding conditions of a welding nugget welded with a conventional single-phase AC power automatic resistance core welding apparatus.

도 9는 본 발명에 따른 인버터직류전원 자동저항심용접장치의 용접기 및 제어장치의 구성을 나타낸 도면이다.9 is a view showing the configuration of a welding machine and a control device of the inverter DC power automatic resistance core welding apparatus according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 인버터직류전원 자동저항심용접장치로 용접한 용접너깃의 실시간 용접조건의 아크 모니터링 파형을 도시한 도면이다.FIG. 10 is a view illustrating arc monitoring waveforms of real-time welding conditions of a welding nugget welded with an inverter DC power automatic resistance core welding apparatus according to the present invention.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.11 is a view showing another embodiment of the present invention.

도 12는 단상교류전원과 인버터직류전원에 의한 자동저항심용접의 같은 설정 전류 조건에 있어서 전류영역별 최대전류와 평균전류 비를 나타낸 그래프이다.12 is a graph showing the ratio of the maximum current and average current for each current region under the same set current conditions of automatic resistance core welding by single-phase AC power supply and inverter DC power supply.

도 13은 단상교류전원과 인버터직류전원에 의한 자동저항심용접의 같은 설정 전류 조건에 있어서 전류영역별 최대전류 열량과 평균전류 열량 비를 나타낸 그래프이다.Fig. 13 is a graph showing the ratio of the maximum current heat amount and the average current heat amount for each current area under the same set current condition of automatic resistance core welding by single-phase AC power supply and inverter DC power supply.

<도면의 주요부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

1: LNG 저장 탱크 12: 용접전원 이동컨트롤대차1: LNG storage tank 12: welding power transfer control truck

2: 인바강 스트레이크 13: 에어모터2: Inva steel strike 13: air motor

3: 루프 14: 용접대차3: loop 14: welding bogie

4: 사이드 15: 에어실린더4: side 15: air cylinder

5: 종벽 16: 인버터 변압기5: vertical wall 16: inverter transformer

6: 상부 경사벽 17: 전극 휠6: upper slope wall 17: electrode wheel

7: 하부 경사벽 18: 구동 롤러7: lower inclined wall 18: driving roller

8: 횡벽 19: 전원선8: side wall 19: power line

9: 단열박스 20: 에어호스9: insulation box 20: air hose

10: 인바강 텅 21: 냉각호스10: Inba steel tongue 21: cooling hose

11: 홈11: home

본 발명은 LNG 운반선의 저장탱크 내에 부착되는 멤브레인의 용접을 위해 사용되는 자동저항심용접장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic resistance core welding apparatus used for welding a membrane attached in a storage tank of an LNG carrier.

도 1은 LNG운반선의 저장탱크를 도시하는 부분 사시도이고, 도 2는 LNG운반선의 저장탱크 구조를 도시하는 단면도로서, LNG 저장 탱크(1)는 일반적으로 다면체 형상인 8면체 형상으로 선박의 길이에 대해 평행하게 위치하게 된다.1 is a partial perspective view showing the storage tank of the LNG carrier, Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of the storage tank of the LNG carrier, LNG storage tank (1) is a polyhedral shape, generally polyhedral shape to the length of the ship Parallel to the

LNG 저장 탱크(1)의 이중선체 내벽 위에 제 2 단열박스가 설치되고 제 2 단열박스에 제 2 멤브레인이 설치된다. 그리고 제 2 멤브레인 위에 제 1 단열박스가 설치되고 제 1 단열박스 위에 제 1 멤브레인이 설치되어 극저온(-163℃)으로 액화된 천연가스와 접촉한다.The second insulation box is installed on the inner wall of the double hull of the LNG storage tank 1 and the second membrane is installed in the second insulation box. The first insulation box is installed on the second membrane and the first membrane is installed on the first insulation box to contact the natural gas liquefied at cryogenic temperature (-163 ° C.).

도 3은 단열박스(9)와 인바강 스트레이크(2)를 도시하는 사시도이다. 단열박스(9)에 홈(11)이 있어 “ㄴ”자 모양의 인바강 텅(10)이 설치되며, 인바강 텅(10)과 인바강 텅(10) 중간에는 “ㄷ”자 모양의 인바강 스트레이크(2)가 설치되어 멤브레인을 형성한다. 이 멤브레인에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 루프(3)와 사이드(4), 종·횡벽(5, 8) 및 상·하부 경사벽(6, 7)이 형성되어 있다.3 is a perspective view showing the heat insulation box 9 and the Invar steel strike 2. Inba steel tongue (10) having a groove (11) in the insulation box (9) is installed, the Inba steel tongue (10) and Inba steel tongue (10) in the middle of the "B" shaped Invar A steel strike 2 is installed to form a membrane. The membrane is provided with a loop 3 and a side 4, vertical and horizontal walls 5 and 8 and upper and lower inclined walls 6 and 7 as shown in Figs.

종래의 자동저항심용접장치의 경우, 변압기 및 용접전원 이동컨트롤대차 내에 장착된 제어기는 단상교류전원의 위상각 제어를 위해 사이리스트(SCR)를 사용한다.In the case of the conventional automatic resistance welding apparatus, the controller mounted in the transformer and the welding power moving control trolley uses a si list (SCR) for controlling the phase angle of the single-phase AC power supply.

따라서, 용접속도를 1,600mm/min 이상으로 증가시키면 LNG 운반선 탱크 원천기술사 용접품질 규정을 만족하지 못했고, 용접 시 최대전류가 높아 전극 휠이 손 상되어 자주 손질하거나 교환해야 하는 문제가 발생하였다. 또한 용접대차에 장착되는 변압기가 무거워 용접대차의 전체 무게가 증가하여 작업 시 작업자가 수작업으로 탈·부착시키는 데 허리 통증 및 추락사고 등과 같은 안전사고가 자주 발생하였다.Therefore, increasing the welding speed to more than 1,600mm / min did not satisfy the welding quality regulations of LNG carrier tank source technicians, and because of the maximum current during welding, the electrode wheel is damaged, so the problem of frequent repair or replacement occurred. In addition, the transformer mounted on the welding trolley is heavy, so the overall weight of the welding trolley increases, so that the safety accidents such as back pain and fall accidents frequently occurred when the worker detached and attached manually.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 단상교류전원이 아닌 인버터직류전원을 이용하여 구동함으로써 멤브레인 박판 이음부에 최적의 용접조건을 부여하여 용접품질을 향상시킴과 동시에 작업능률 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 LNG 운반선 인바강 용접을 위한 인버터직류 자동저항심용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by using an inverter direct current power source instead of a single-phase AC power source to give optimum welding conditions to the membrane thin-walled joint to improve the welding quality and at the same time work efficiency and An object of the present invention is to provide an inverter direct current resistance core welding device for welding LNG carrier Invar steel, which can improve productivity.

본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other objects and advantages of the present invention will be described below, which are not limited to the matters set forth in the claims and the disclosure of the embodiments thereof, but also to the broader ranges by means and combinations within the range readily recited therefrom. Add that it will be included.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전극 휠(17), 구동 롤러(18), 에어모터(13), 인버터 변압기(16), 에어실린더(15)가 장착되어 용접부를 용접하는 용접대차(14); 제어기(미도시), 수냉각장치(미도시), 용접전원(미도시) 등이 장착되어 용접대차(14)의 용접조건을 제어하는 용접전원 이동컨트롤대차(12); 전원선(19); 에어호스(20); 및 냉각호스(21)를 포함하여 이루어지며, 상기 인버터 변압 기(16)에 의하여 변압되는 인버터직류전원에 의하여 구동하는 LNG 운반선 인바강 용접을 위한 인버터직류전원 자동저항심용접장치를 제시한다.In order to achieve the above object, the present invention, the electrode wheel 17, the driving roller 18, the air motor 13, the inverter transformer 16, the air cylinder 15 is equipped with a welding bogie ( 14); A welding power source moving control trolley 12 mounted with a controller (not shown), a water cooling device (not shown), a welding power source (not shown), and the like to control welding conditions of the welding trolley 14; Power supply line 19; Air hose 20; And it comprises a cooling hose 21, and proposes an inverter DC power automatic resistance core welding device for welding the LNG carrier Invar steel driven by the inverter DC power transformer transformed by the inverter transformer 16.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.

종래의 자동저항심용접장치는 단상교류전원을 이용하여 용접을 하였으나, 본 발명에 따른 자동저항심용접장치는 인버터직류전원을 이용하여 용접하는 것을 특징으로 하고 있으므로 이에 대해 상세히 설명하기로 한다.Conventional automatic resistance core welding apparatus is welded using a single-phase AC power source, the automatic resistance core welding apparatus according to the present invention is characterized in that the welding using an inverter DC power supply will be described in detail.

도 4는 본 발명에 따른 자동저항심용접장치의 구성도로서, 본 발명에 따른 자동저항심용접장치는 전극 휠(17), 구동 롤러(18), 에어모터(13), 인버터 변압기(16), 에어실린더(15)가 장착되는 용접대차(14); 제어기(미도시), 수냉각장치(미도시), 용접전원(미도시) 등이 장착되는 용접전원 이동컨트롤대차(12); 전원 선(19); 에어호스(20); 및 냉각호스(21)로 이루어진다.4 is a block diagram of the automatic resistance core welding apparatus according to the present invention, the automatic resistance core welding apparatus according to the present invention is the electrode wheel 17, the driving roller 18, the air motor 13, the inverter transformer 16, air A welding trolley 14 on which the cylinder 15 is mounted; A welding power source moving control trolley 12 to which a controller (not shown), a water cooling device (not shown), a welding power source (not shown), etc. are mounted; Power line 19; Air hose 20; And a cooling hose 21.

용접대차(14)에는 전극 휠(17), 구동 롤러(18), 에어모터(13), 인버터 변압기(16), 에어실린더(15)가 장착되어 용접부를 용접하게 된다.An electrode wheel 17, a driving roller 18, an air motor 13, an inverter transformer 16, and an air cylinder 15 are mounted on the welding trolley 14 to weld the welded portion.

이때, 전극 휠(17)은 인버터 변압기(16)로부터 인버터직류전원을 공급받아 모재에 직접 전류를 흐르게 하고, 에어실린더(15)는 전극 휠(17)을 가압하여 양호한 품질의 용접이 될 수 있도록 한다. 그리고, 구동 롤러(18)는 용접대차(14)가 용접부를 찾아가도록 하며, 에어모터(13)는 압축공기를 이용하여 용접대차(14)가 정속으로 주행할 수 있도록 한다. 한편, 인버터 변압기(16)는 용접전원(미도시)으로부터 공급받은 단상교류전원을 인버터직류전원으로 변압시킨다.At this time, the electrode wheel 17 receives the inverter direct current power from the inverter transformer 16 to flow a current directly to the base material, and the air cylinder 15 pressurizes the electrode wheel 17 to be welded with good quality. do. In addition, the driving roller 18 allows the welding trolley 14 to find the welded portion, and the air motor 13 allows the welding trolley 14 to travel at constant speed using compressed air. On the other hand, the inverter transformer 16 transforms the single-phase AC power supplied from the welding power source (not shown) into an inverter DC power source.

용접전원 이동컨트롤대차(12)에는 제어기(미도시), 수냉각장치(미도시), 용접전원(미도시)가 장착되어 용접대차(14)의 용접조건을 제어하게 된다.The welding power source moving control trolley 12 is equipped with a controller (not shown), a water cooling device (not shown), and a welding power source (not shown) to control welding conditions of the welding cart 14.

제어기(미도시)는 용접대차(14), 수냉각장치(미도시), 용접전원(미도시) 등을 제어하며, 수냉각장치(미도시)는 전극 휠(17), 인버터 변압기(16), 구동거푸집(미도시) 등을 냉각한다.A controller (not shown) controls the welding cart 14, a water cooling device (not shown), a welding power source (not shown), and the like. The water cooling device (not shown) includes an electrode wheel 17 and an inverter transformer 16. , To drive a drive die (not shown).

도 5는 도 3의 일부분을 확대한 것으로, 중간에 인바강 텅(10)이 설치되고 옆으로는 2개의 인바강 스트레이크(2)가 설치된 상태에서 자동저항심용접장치에 의한 용접 시 생성되는 용접비드(22)와 전극 휠(17)을 나타내고 있다. 그리고, 도 6은 자동저항심용접에서의 너깃과 너깃피치를 정의하고 있으며, 도 7은 LNG 운반선 탱크 원천기술사 용접품질 규정에 따른 용접부 횡단면의 허용기준 정의 및 허용기 준을 나타내고 있다. 여기서 Lt는 너깃의 최대 너비, La는 목두께, e는 너깃의 높이, t는 피용접재 두께에서 오목자국 깊이를 뺀 두께를 나타낸다.5 is an enlarged view of a portion of FIG. 3, in which the Invar steel tongue 10 is installed in the middle and two Invar steel strikes 2 are installed on the side, and the welding is generated by the automatic resistance core welding device. Bead 22 and electrode wheel 17 are shown. And, Figure 6 defines the nugget and nugget pitch in the automatic resistance core welding, Figure 7 shows the definition of the acceptance criteria and acceptance criteria of the weld cross section according to the welding quality regulation of LNG carrier tank source engineer. Where Lt is the maximum width of the nugget, La is the thickness of the neck, e is the height of the nugget, and t is the thickness of the welded material minus the depth of the concave trace.

도 8은 종래의 단상교류전원 자동저항심용접장치로 용접한 용접너깃의 실시간 용접조건의 아크모니터링 파형으로, 다섯 개의 너깃을 도시하였고 하나의 너깃은 두 개의 주기(cycle) 및 휴지시간으로 생성한다는 것을 보여주고 있다.FIG. 8 is an arc monitoring waveform of real time welding conditions of a welding nugget welded by a conventional single phase AC power automatic resistance core welding device, and shows five nuggets, and one nugget is generated with two cycles and an idle time. Is showing.

파형 23은 너깃 1의 정방향 절반 주기(1 주기), 파형 24는 너깃 1의 역방향 절반 주기(1 주기), 파형 25는 너깃 1의 정방향 절반 주기(2 주기), 파형 26은 너깃 1의 역방향 절반 주기(2 주기)를 나타낸다.Waveform 23 is the forward half period of nugget 1 (cycle 1), waveform 24 is the reverse half cycle of nugget 1 (cycle 1), waveform 25 is the forward half cycle of nugget 1 (cycle 2), and waveform 26 is the reverse half of nugget 1 Cycle (2 cycles).

여기서 최대전류는 너깃을 생성시키기 위한 평균전류인 RMS전류(Root Mean Square 전류)의 140% 수준인 높은 전류가 전극 휠(17)과 용접부에 통전됨을 알 수 있다.In this case, it can be seen that the maximum current is 140% of the RMS current (Root Mean Square Current), which is an average current for generating the nugget, and the electric current is supplied to the electrode wheel 17 and the welding part.

단상교류전원 자동저항심용접은 사이리스터(미도시)를 사용하여 도 8의 전류파형처럼 점호 위상각을 제어함으로써 점호시기 및 용접전류의 크기를 조정할 수 있다. 단상교류전원의 전류 및 전압은 상용 60Hz이고 너깃 1개를 생성하기 위한 주기는 3Hz이므로 초당 20개의 너깃을 생성할 수 있다. 따라서 용접속도를 증가시키면 도 6의 너깃피치가 증가하는데, 이 너깃피치가 증가함에 따라 도 6, 도 7의 La의 평균길이는 작아지고 La길이 산포는 증가해서 불량률이 증가하게 된다.In the single phase AC power automatic resistance core welding, the firing timing and the welding current can be adjusted by controlling the firing phase angle using a thyristor (not shown) as shown in the current waveform of FIG. 8. Since the current and voltage of the single-phase AC power supply are commercially available 60Hz and the period for generating one nugget is 3Hz, 20 nugs can be generated per second. Therefore, as the welding speed is increased, the nugget pitch of FIG. 6 increases. As the nugget pitch increases, the average length of La of FIGS. 6 and 7 decreases, and the distribution of La length increases to increase the defective rate.

그러나, 본 발명에 따른 인버터직류전원 자동저항심용접은 제어회로(33), 구동회로(32), IGBT(31)의 제어에 의해 전류 및 전압 시간을 1 msec(millisecond) 단위로 하여 용접주기를 설정하고 조정하는 한편 통전시간 및 휴지시간 조정하여 용 접하기 때문에 용접속도를 증가시켜도 너깃피치를 일정하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 La의 평균길이 및 La길이 산포 또한 일정하게 유지할 수 있게 되므로 용접불량을 방지할 수 있다.However, in the inverter DC power automatic resistance core welding according to the present invention, the welding cycle is set based on the current and voltage time by 1 msec (millisecond) by the control of the control circuit 33, the driving circuit 32, and the IGBT 31. Since the welding time is adjusted by adjusting the energization time and idle time, not only can the nugget pitch be kept constant even if the welding speed is increased, but also the average length of La and the dispersion of La length can be kept constant. Can be.

도 9는 본 발명에 따른 인버터직류전원 자동저항심용접장치의 용접기 및 제어장치의 구성을 나타낸 것이다.Figure 9 shows the configuration of the welding machine and control device of the inverter DC power automatic resistance core welding apparatus according to the present invention.

3상의 상용 교류전원(27)에 정류회로(28)인 3상 브리지다이오드 입력단자가 접속된다. 정류회로(28) 출력단자에서 나오는 직류는 코일(29)과 콘덴서(30)로 구성되는 평활회로에서 평활된 후 스위칭 소자인 IGBT(31)에 입력된다. 이 IGBT(31) 직류는 고주파 스위칭 동작에 의해 직사각 파형의 고주파교류로 교환된다. IGBT(31)의 펄스폭은 구동회로(32)를 통하여 제어회로(33)로부터 제어된다. IGBT(31)에서 출력된 고주파교류전류는 변압기(34)의 1차, 2차 코일을 거처 강압된 고주파교류전류로 바뀐다. 이 고주파교류전류는 다이오드로 구성되는 정류회로(35)에 의해 직류로 교환되고 2전류가 전극 휠(17)을 거쳐 피용접재(37)에 공급된다.A three-phase bridge diode input terminal, which is a rectifier circuit 28, is connected to a three-phase commercial AC power supply 27. The direct current from the output terminal of the rectifier circuit 28 is smoothed in the smoothing circuit composed of the coil 29 and the condenser 30 and then input to the IGBT 31 which is a switching element. This IGBT 31 direct current is exchanged by the high frequency alternating current of rectangular wave form by a high frequency switching operation. The pulse width of the IGBT 31 is controlled from the control circuit 33 via the drive circuit 32. The high frequency AC current output from the IGBT 31 is changed into a high frequency AC current that is stepped down through the primary and secondary coils of the transformer 34. This high-frequency alternating current is exchanged by direct current by the rectifier circuit 35 composed of diodes, and two currents are supplied to the welded material 37 via the electrode wheel 17.

또한, 본 발명에 따른 인버터직류전원 자동저항심용접장치는 안정된 저항심용접을 하기 위해서 용접전원 전압(AC 220V/440V)의 변동과 용접할 금속 재료의 성형 산포 등이 있더라도 항상 일정한 용접전류를 흘리는 것이 필요함에 따라 용접전류를 피드백하여 항상 일정한 크기의 용접전류를 흘리는 제어를 한다.In addition, the inverter DC power automatic resistance core welding apparatus according to the present invention is required to flow a constant welding current at all times, even if there is a variation in the welding power supply voltage (AC 220V / 440V) and the molding dispersion of the metal material to be welded in order to perform a stable resistance core welding. According to the feedback of the welding current to control the flow of welding current of a constant size all the time.

용접전류는 수천A 내지 수만A로 매우 고전류이므로 공심코일 또는 홀센서(38)를 사용하여 전류를 검출한다. 따라서 항상 용접전류가 일정하도록 IGBT(31) 의 베이스 구동 펄스 폭을 제어하는 것에 의해 행한다. 이와 같이 홀센서(38), 2차 전류 측정 및 변환회로(39), 제어회로(33), 구동회로(32)는 자동저항심용접기의 2차 전류를 설정 전류값에 거의 일치시키는 피드백 제어에 의한 PWM(Pulse Width Modulation)방식의 정전류 제어회로를 구성한다.Since the welding current is very high current of several thousand A to tens of thousands of A, the current is detected using an air core coil or hall sensor 38. Therefore, it is performed by controlling the base drive pulse width of the IGBT 31 so that the welding current is always constant. As described above, the Hall sensor 38, the secondary current measurement and conversion circuit 39, the control circuit 33, and the drive circuit 32 are controlled by feedback control for substantially matching the secondary current of the automatic resistance core welder to the set current value. It configures constant current control circuit of PWM (Pulse Width Modulation) method.

도 10은 본 발명에 따른 인버터직류전원 자동저항심용접장치로 용접한 용접너깃의 실시간 용접조건의 아크 모니터링 파형으로, 다섯 개의 너깃을 도시하였고 하나의 너깃은 하나의 용접주기로 생성한다는 것을 보여주고 있다.FIG. 10 is an arc monitoring waveform of real time welding conditions of a welding nugget welded by an inverter DC power automatic resistance core welding apparatus according to the present invention. The five nuggets are shown and one nugget is generated by one welding period.

여기서 최대전류는 너깃을 생성시키기 위한 평균전류인 RMS전류(Root Mean Square 전류)와 거의 비슷한 전류 값을 가진다. 그리고 1 주기에서 통전시간과 휴지시간은 1 msec(millisecond) 단위로 조정이 가능하기 때문에 일정한 비율(1:1, 1.5:1, 2:1, 2.5:1, 3:1, 3.5:1, 4:1 등)로 설정하여 용접할 수 있다.Here, the maximum current has a current value almost similar to the root current square current (RMS), which is an average current for generating a nugget. In one cycle, the energization time and the rest time can be adjusted in units of 1 millisecond, so a constant ratio (1: 1, 1.5: 1, 2: 1, 2.5: 1, 3: 1, 3.5: 1, 4) (1, etc.), and can be welded.

또한 본 발명에 따른 인버터직류전원 자동저항심용접장치는 1 주기를 10 내지 50 msec(millisecond)로 설정하여 용접할 수 있는데, 1 주기를 25 내지 50 msec(millisecond)로 설정하여 용접했을 때 도 7의 La 평균길이는 커지고 La길이 산포는 작아져 용접불량을 최소화 할 수 있다.In addition, the inverter DC power automatic resistance core welding apparatus according to the present invention can be welded by setting one cycle to 10 to 50 msec (millisecond), when welding is set to one cycle to 25 to 50 msec (millisecond) of FIG. The average La length increases and the La length spread becomes small, so that welding defects can be minimized.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예로 인버터직류전원 자동저항심용접장치로 하나의 너깃을 생성하는데 두 개의 주기(40, 41)와 하나의 휴지시간이 필요하다는 것을 보여주고 있다. 그리고 이 이외에도 본 발명에 따른 인버터직류전원 자동저항심용접장치는 여러 개(1개 내지 5개)의 주기와 휴지시간으로 하나의 너깃을 생성하 는 제어가 가능하다.FIG. 11 shows that in another embodiment of the present invention, two cycles 40 and 41 and one idle time are required to generate one nugget with an inverter DC power automatic resistance core welding apparatus. And in addition to this, the inverter DC power automatic resistance core welding apparatus according to the present invention can be controlled to generate a nugget with a plurality of cycles (1 to 5) and idle time.

도 12는 단상교류전원과 인버터직류전원에 의한 자동저항심용접의 같은 설정 전류 조건에 있어서 전류영역별 최대전류와 평균전류 비를 나타낸 그래프이며, 여기서 인버터직류전원에 비하여 단상교류전원의 최대전류와 평균전류 비가 더욱 높음을 알 수 있다.12 is a graph showing the maximum current and average current ratio for each current region under the same set current conditions of automatic resistance core welding by single phase AC power supply and inverter DC power supply, where the maximum current and average of the single phase AC power supply are higher than those of the inverter DC power supply. It can be seen that the current ratio is higher.

도 13은 단상교류전원과 인버터직류전원에 의한 자동저항심용접의 같은 설정 전류 조건에 있어서 전류영역별 최대전류 열량과 평균전류 열량 비를 나타낸 그래프이며, 여기서 인버터직류전원에 비하여 단상교류전원의 최대전류열량과 평균전류열량 비가 더욱 높음을 알 수 있는데, 높은 열량은 전극 휠의 열화로 전극 휠 수명을 단축시키는 요인이 된다. 따라서 인버터직류전원 자동저항심용접을 하면 단상교류전원 자동저항용접보다 전극 휠을 더욱 오래 사용할 수 있으며 자주 전극을 손질하거나 교환하지 않아도 되므로 생산성을 극대화 할 수 있는 이점이 있는 것이다.Fig. 13 is a graph showing the ratio of the maximum current heat and average current heat for each current region under the same set current condition of automatic resistance core welding by single phase AC power supply and inverter DC power supply, where the maximum current of single phase AC power supply is higher than that of inverter DC power supply. It can be seen that the ratio of calories and average current calories is higher, which is a factor that shortens the electrode wheel life due to deterioration of the electrode wheel. Therefore, if the inverter DC power automatic resistance core welding can be used longer than the single-phase AC power automatic resistance welding, the electrode wheel can be used longer, and the electrode does not need to be frequently cleaned or replaced, thereby maximizing productivity.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 자동저항심용접장치가 단상교류전원이 아닌 인버터직류전원을 이용하여 구동하게 되므로 멤브레인 박판 이음부에 최적의 용접조건을 부여하여 용접품질이 향상됨과 동시에 작업능률 및 생산성이 향상되는 효과가 발생한다.As described above, according to the present invention, since the automatic resistance core welding device is driven using an inverter DC power supply instead of a single-phase AC power supply, the welding quality is improved by providing the optimum welding condition to the membrane thin film joint, and at the same time, the work efficiency and The effect of improving productivity occurs.

본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other effects of the present invention, as well as those described in the above-described embodiments and claims of the present invention, as well as potential effects that may occur within the range that can be easily estimated therefrom and potential advantages that contribute to industrial development It will be added that it will be covered by a wider scope.

Claims (5)

전극 휠(17), 구동 롤러(18), 에어모터(13), 인버터 변압기(16), 에어실린더(15)가 장착되어 용접부를 용접하는 용접대차(14); 제어기(미도시), 수냉각장치(미도시), 용접전원(미도시) 등이 장착되어 용접대차(14)의 용접조건을 제어하는 용접전원 이동컨트롤대차(12); 전원선(19); 에어호스(20); 및 냉각호스(21)를 포함하여 이루어지며, 상기 인버터 변압기(16)에 의하여 변압되는 인버터직류전원에 의하여 구동하는 LNG 운반선 인바강 용접을 위한 인버터직류전원 자동저항심용접장치.A welding cart 14 to which the electrode wheel 17, the driving roller 18, the air motor 13, the inverter transformer 16, and the air cylinder 15 are mounted to weld the welded portion; A welding power source moving control trolley 12 mounted with a controller (not shown), a water cooling device (not shown), a welding power source (not shown), and the like to control welding conditions of the welding trolley 14; Power supply line 19; Air hose 20; And a cooling hose (21), wherein the inverter DC power automatic resistance core welding device for welding an LNG carrier Invar steel driven by an inverter DC power source transformed by the inverter transformer (16). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LNG 운반선 인바강 용접을 위한 인버터직류전원 자동저항심용접장치는, 하나의 용접너깃을 생성시키기 위한 용접 1 주기를 10 내지 50 msec로 설정하여 용접할 수 있는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선 인바강 용접을 위한 인버터직류전원 자동저항심용접장치.The inverter DC power automatic resistance core welding device for welding the LNG carrier Inva steel, the LNG carrier Inva steel welding, characterized in that the welding can be set by setting a period of 10 to 50 msec for one welding nugget. Automatic resistance core welding device for inverter DC power supply. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LNG 운반선 인바강 용접을 위한 인버터직류전원 자동저항심용접장치는, 하나의 용접너깃을 생성시키기 위한 용접 1 주기에 있어서 통전시간과 휴지시간을 1 msec(millisecond) 단위로 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선 인바강 용접을 위한 인버터직류전원 자동저항심용접장치.The inverter DC power automatic resistance core welding device for welding the LNG carrier Inva steel, characterized in that the energization time and the rest time can be adjusted in units of 1 msec (millisecond) in one cycle of welding for generating one welding nugget. Inverter DC power automatic resistance core welding device for welding LNG carrier Invar steel. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LNG 운반선 인바강 용접을 위한 인버터직류전원 자동저항심용접장치는, 하나의 용접너깃을 생성시키기 위한 용접 1 주기에 있어서 통전시간과 휴지시간을 일정한 비율(1:1, 1.5:1, 2:1, 2.5:1, 3:1, 3.5:1, 4:1)로 설정하여 용접할 수 있는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선 인바강 용접을 위한 인버터직류전원 자동저항심용접장치.The inverter DC power automatic resistance core welding device for welding the LNG carrier Invar steel has a constant ratio (1: 1, 1.5: 1, 2: 1) of energization time and idle time in one cycle of welding for generating one welding nugget. , 2.5: 1, 3: 1, 3.5: 1, 4: 1) Inverter DC power automatic resistance core welding device for welding LNG carrier Invar steel, characterized in that the welding can be set. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LNG 운반선 인바강 용접을 위한 인버터직류전원 자동저항심용접장치는, 1개 내지 5개의 주기와 휴지시간으로 하나의 너깃을 생성하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선 인바강 용접을 위한 인버터직류전원 자동저항심용접장치.The inverter DC power automatic resistance core welding device for welding the LNG carrier Inva steel, the inverter DC power automatic resistance core welding for welding the LNG carrier Inva steel, characterized in that for generating one nugget with one to five cycles and idle time. Device.
KR1020070015166A 2007-02-14 2007-02-14 Automatic resistance seam welding machine by dc invert for invar steel welding at the lng carrier KR100785223B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070015166A KR100785223B1 (en) 2007-02-14 2007-02-14 Automatic resistance seam welding machine by dc invert for invar steel welding at the lng carrier
PCT/KR2007/002860 WO2008099992A1 (en) 2007-02-14 2007-06-13 Automatic resistance seam welding machine by dc invert for invar steel welding at the lng carrier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070015166A KR100785223B1 (en) 2007-02-14 2007-02-14 Automatic resistance seam welding machine by dc invert for invar steel welding at the lng carrier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100785223B1 true KR100785223B1 (en) 2007-12-11

Family

ID=39140896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070015166A KR100785223B1 (en) 2007-02-14 2007-02-14 Automatic resistance seam welding machine by dc invert for invar steel welding at the lng carrier

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100785223B1 (en)
WO (1) WO2008099992A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308878B1 (en) 2013-04-18 2013-09-23 이강천 3-phase inverter projection welding machine
KR101316261B1 (en) 2012-04-10 2013-10-10 주식회사 포스코 Seam welding method and steel sheet with welding part

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104191080B (en) * 2014-08-04 2016-05-04 合肥国声电子通信有限责任公司 A kind of robot intermediate frequency resistance welded switch board
FR3087141B1 (en) * 2018-10-16 2020-10-02 Gaztransport Et Technigaz WELDING A WATERPROOF MEMBRANE FROM A TANK
FR3124753B1 (en) * 2021-06-30 2023-08-04 Gaztransport Et Technigaz welding machine
FR3127423B1 (en) * 2021-09-30 2023-10-27 Gaztransport Et Technigaz Automated stop welding machine.
FR3140292A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-05 Gaztransport Et Technigaz Laser beam welding machine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3267482B2 (en) * 1995-10-24 2002-03-18 ダイハツ工業株式会社 Tank seam welding method
JP3169175B2 (en) * 1997-08-28 2001-05-21 株式会社電元社製作所 Inverter resistance seam welding machine for fuel tank
JP2000005879A (en) * 1998-06-24 2000-01-11 Nippon Steel Corp Method and device for resistance seam welding

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101316261B1 (en) 2012-04-10 2013-10-10 주식회사 포스코 Seam welding method and steel sheet with welding part
KR101308878B1 (en) 2013-04-18 2013-09-23 이강천 3-phase inverter projection welding machine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008099992A1 (en) 2008-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100785223B1 (en) Automatic resistance seam welding machine by dc invert for invar steel welding at the lng carrier
US4947021A (en) Method and apparatus for TIG welding
CN1086973C (en) Method and apparatus for controlling resistance welding
CN101524781B (en) AC arc welding system and method thereof
CN102056699B (en) AC pulse arc welding method
CN105209205A (en) Variable polarity pulse with constant droplet size
KR101219473B1 (en) Smart welding control divice and control method
KR20150082631A (en) Arc welding system comprising a engine generator and a battery ; method of controlling battery recharging in such arc welding system
CN101323048A (en) Control method of electron-beam welder acceleration high-voltage power supply as well as power-supply apparatus
JP5514505B2 (en) Resistance welding power supply apparatus, resistance welding apparatus using the power supply, and power supply control method
KR100855543B1 (en) Power supply apparatus of inverter welder using scr
WO2013031247A1 (en) Method for controlling welding current of resistance welding machine, and device therefor
CA3111754C (en) Spot welding method
Nagasathya et al. MFDC-An energy efficient adaptive technology for welding of thin sheets
JP3097486B2 (en) Inverter controlled AC resistance welding equipment
JP4558227B2 (en) Welding power supply
WO2018192038A1 (en) Direct contact- and alternating current trapezoidal wave-based electric resistance welding process method of aluminum
JP2001105155A (en) Inverter ac resistance welding method and controller
CN203471134U (en) Spot-weld machine specially used for anode steel claw
KR20110092562A (en) Dc invert resistance seam welding machine by plc &amp; monitoring calculation program for invar steel welding at the lng carrier
JP7159516B2 (en) Power supply and processing system
WO2011108221A1 (en) Alternating-current arc welding device
JP5732161B2 (en) Power supply device and power supply control method
JP6633719B1 (en) Inverter power supply
CN209157380U (en) High-power IGBT commutation type welding resistance power supply device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121206

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131108

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee