KR100932696B1 - 용접 모드 원격 제어 기능을 갖는 티아이지 용접 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토치에 설치된 업/다운 스위치를 이용하여 원격적으로 용접 모드와 용접 전류를 간단히 제어할 수 있어 편리하게 사용할 수 있는 TIG(Tungsten Inert Gas) 용접 제어 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 용접기 본체로부터 케이블을 통하여 원격지에 토치가 연결되어 있는 TIG 용접 제어 시스템에 있어서, 상기 토치의 손잡이에 설치된 토치 스위치, 업 스위치 및 다운 스위치와, 상기 업 스위치로부터 발생된 업 요구신호에 응답하여 용접 전류가 증가되도록 펄스폭변조 회로에 대한 제어 전압값을 증가시키고, 상기 다운 스위치로부터 발생된 다운 요구신호에 응답하여 용접 전류가 감소되도록 펄스폭변조 회로에 대한 제어 전압값을 감소시키며, 상기 업 및 다운 스위치로부터 업 및 다운 요구신호가 동시에 발생되는 것에 응답하여 일반용접 모드와 크레이터 모드 중 현재의 모드와 다른 모드로 모드를 변환시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

TIG 용접, 토치, 모드 원격 제어, 용접 전류 원격 제어

Description

용접 모드 원격 제어 기능을 갖는 티아이지 용접 제어 시스템{TIG Welding Controlling System Having Function Capable of Remotely Controlling Welding Mode}

본 발명은 용접 모드 원격 제어 기능을 갖는 TIG 용접 제어 시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토치에 설치된 업/다운 스위치를 이용하여 원격적으로 용접 모드와 용접 전류를 간단히 제어할 수 있어 사용의 편리함을 도모할 수 있는 용접 모드 원격 제어 기능을 갖는 TIG(Tungsten Inert Gas) 용접 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 TIG 용접장치는 토치(Torch)에 구비된 텅스텐 전극과 모재 사이에 전기 아크를 일으키고 용접 중 산화·질화를 막기 위해 불활성 가스인 아르곤 가스를 흘려 모재 산화의 요인인 공기를 차폐하며 동시에 전기 아크에 의해 발생된 열로 모재를 녹여 용접하는 용접장치이다.

TIG 용접은 텅스텐 불활성 아크 용접 또는 아르곤 용접이라고도 하며, 불활성 가스(헬륨이나 아르곤 가스 등의 불활성 가스)로 아크를 덮듯이 하여 산화·질화를 방지하는 용접방법으로, 일반적으로 비철금속의 용접에 사용되며 용착부는 아 름다운 금속면을 얻을 수 있다.

TIG 용접은 용융점이 가장 높은 텅스텐 전극과 모재 사이에 아크를 일으키고 소모되지 않는 텅스텐을 전극으로 사용하여 용가봉(溶加棒) 또는 용가재(filler metal)를 옆쪽에서 공급하여 용착시키며, 직류의 정극성에서는 동합금 등의 용접, 역극성에서는 경합금 등의 용접을 실시하며, 일반적으로 3㎜ 정도 이하의 박판의 용접에 사용된다.

TIG 용접장치는 용접 작업이 이루어지는 현장과 멀리 떨어진 원격지에 전원장치와 제어장치 등을 포함하는 용접장치 본체와, 보호가스 공급장치, 냉각수 순환장치 등이 배치되어 있으며, 작업자는 케이블을 통하여 연결된 토치와 용가재만을 작업 현장에 가지고 들어가서 용접작업이 이루어지고 있다.

한편, TIG 용접에는 토치를 모재에 누른 접촉 상태에서 진행하는 일반용접 모드와 토치를 모재로부터 띤 비접촉 상태에서 진행하는 크레이터 모드를 가지고 있다.

그런데, 종래의 토치에는 단지 용접 작업의 아크 기동 및 정지를 제어하는 토치 스위치만을 구비하고 있기 때문에 비교적 긴 거리의 모재를 일정한 전류로 용접하고자 하는 경우는 용접 작업자의 피로도를 고려하여 일반용접 모드에서 크레이터 모드로 전환하여 용접을 진행하고자 하면 용접장치 본체로 이동하여 크레이터 전환 스위치와 크레이터 전압 및 전류를 조작하여야 하는 불편함이 있다.

한국 공개특허공보 제2006-93321호에는 CO2 용접기의 크레이터 설정을 용접기 본체에서만 할 수 있는 불편함을 제거하기 위하여 토치와 인접된 위치에 위치하 는 와이어 송급장치에 가스 스위치와 인칭 스위치를 구비하고 이를 순차적으로 작동시킴에 의해 크레이터 모드의 상태를 전환하는 기술을 개시하고 있다.

그러나, TIG 용접장치는 토치 구조가 상이하고 용접장치 본체와 연결된 와이어 송급장치를 구비하지 않으며, 또한 가스 스위치와 인칭 스위치를 구비하지 않기 때문에 상기한 공개특허공보 제2006-93321호에 개시된 크레이터 설정 기술을 적용할 수 없다.

또한, 일본 공개특허공보 제2003-62667호에는 용접 개시 시에 토치 스위치의 턴-온에 따라 초기 전류를 인가하고, 턴-오프에 따라 용접 전류를 인가하며, 미리 설정된 시간 미만의 턴-온이 이루어지면 용접 전류에서 크레이터 전류로 변환하거나 그 역으로 변환하며, 토치 스위치가 미리 설정된 시간 이상으로 턴-온 이후에 턴-오프로 변하면 전류의 통전을 정지하고 용접을 종료하는 TIG 용접에 있어서 본복 동작시의 용접 종료 제어방법이 제안되어 있다.

상기한 용접 제어방법은 사용자가 토치 스위치를 미리 설정된 시간 미만으로 누르거나 또는 그 이상으로 누르는 동작에 의해 용접 전류를 크레이터 전류로 변환하거나 종료동작이 이루어지기 때문에 사용자의 스위치 조작 에러가 발생하면 사용자가 원하지 않는 용접 동작이 발생할 수 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 토치에 설치된 업/다운 스위치를 이용하여 원격적으로 용접 모드와 용접 전류를 간단히 제어할 수 있어 사용의 편리함을 도모할 수 있는 용접 모드 원격 제어 기능을 갖는 TIG 용접 제어 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 일반용접 모드와 크레이터 모드 사이의 전환이 사용자의 오 조작을 유발하지 않는 간단하고 확실한 조작에 의해 이루어질 수 있는 용접 모드 원격 제어 기능을 갖는 TIG 용접 제어 시스템을 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 용접기 본체로부터 케이블을 통하여 원격지에 토치가 연결되어 있는 TIG(Tungsten Inert Gas) 용접 제어 시스템에 있어서, 상기 토치의 손잡이에 설치되며 턴-온 상태에 응답하여 TIG 용접의 개시 또는 종료 요구신호를 발생하는 토치 스위치와, 상기 토치의 손잡이에 설치되며 턴-온 상태에 응답하여 용접 전류를 증가시키기 위한 업 요구신호를 발생하는 업 스위치와, 상기 토치의 손잡이에 설치되며 턴-온 상태에 응답하여 용접 전류를 감소시키기 위한 다운 요구신호를 발생하는 다운 스위치와, 상기 업 스위치로부터 발생된 업 요구신호에 응답하여 용접 전류가 증가되도록 펄스폭변조 회로에 대한 제어 전압값을 증가시키고, 상기 다운 스위치로부터 발생된 다운 요구신호에 응답하여 용접 전류가 감소되도록 펄스폭변조 회로에 대한 제어 전압값을 감소시키며, 상기 업 및 다운 스위치로부터 업 및 다운 요구신호가 동시에 발생되는 것에 응답하여 일반용접 모드와 크레이터 모드 중 현재의 모드와 다른 모드로 모드를 변환시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TIG(Tungsten Inert Gas) 용접 제어 시스템을 제공한다.

상기 제어부는 상기 업 스위치 및 다운 스위치로부터 인가되는 펄스형 업 및 다운 요구신호를 각각 카운트하여 계수하기 위한 펄스카운터와, 상기 펄스카운터의 카운트값에 따라 용접전류에 대한 디지털 값이 증가 또는 감소되는 레지스터와, 상기 레지스터의 디지털 값을 아날로그 값으로 변환하기 위한 디지털/아날로그(D/A) 콘버터를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 디지털/아날로그(D/A) 콘버터의 아날로그 제어 전압값에 따라 펄스폭이 가변되는 제1 및 제2 펄스신호를 발생하는 펄스폭변조(PWM) 회로와, 4개의 IGBT 소자를 구비하고 상기 제1 및 제2 펄스신호와 이들의 상보형 반전신호의 인가에 따라 상기 토치의 텅스텐 전극에 인가되는 TIG 용접 전류값을 제어하는 인버터 전원장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 제어부는 용접기 본체에 설치되며, 케이블을 통하여 원격지에 위치한 토치 스위치, 업 스위치 및 다운 스위치와 연결되며, 상기 업 스위치 및 다운 스위치는 엄지손가락 범위 이내에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 업 스위치 및 다운 스위치는 일측 단자에 하이레벨 전압이 인가되고, 타측 단자와 접지 사이에 각각 풀업 저항이 접속될 수 있다.
또한, 상기 토치 스위치가 처음으로 턴-온되는 경우 TIG 용접이 개시되고, 상기 토치 스위치가 두번째로 턴-온되는 경우 TIG 용접이 종료 처리된다.

삭제

삭제

따라서, 본 발명에서는 토치에 설치된 업/다운 스위치를 이용하여 원격적으로 용접 모드와 용접 전류를 간단히 제어할 수 있어 작업자의 이동거리를 최소화하여 사용의 편리함을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 일반용접 모드와 크레이터 모드 사이의 전환이 사용자의 오 조작을 유발하지 않는 간단하고 확실한 조작에 의해 이루어질 수 있어 균일한 용접 품질을 기할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 업/다운 스위치가 부가된 토치를 구비한 TIG 용접장치를 나타내는 개략 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 용접 모드 원격 제어 기능을 갖는 TIG 용접 제어 시스템의 회로 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 용접 모드 원격 제어 기능을 갖는 TIG 용접 제어 시스템의 제어 흐름도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 TIG 용접장치는 원격지에 전원장치와, 보호가스 공급장치 및 냉각수 순환장치 등이 배치되어 있는 용접기 본체(1)에 케이블(3)을 통하여 토치(10)가 연결되어 있다.

상기 토치(10)는 주지된 TIG 용접용 토치로서 아르곤 가스와 같은 보호 가스가 분사되는 노즐의 선단부에 텅스텐 전극(11)이 돌출되고, 그 후단부의 손잡이(13)의 외측 상단에 TIG 용접의 개시 및 종료 신호를 발생하는 토치 스위치(15)가 돌출되어 있으며, 또한 사용자의 엄지손가락이 위치되는 손잡이 부위에는 용접 전류를 증가시키기 위한 업 스위치(UP S/W)(17) 및 용접 전류를 다운시키기 위한 다운 스위치(DN S/W)(19)가 인접하여 설치되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 용접 모드 원격 제어 기능을 갖는 TIG 용접 제어 시스템의 회로 구성도로서, 본 발명의 TIG 용접 제어 시스템은 용접기 본체(1)로부터 케이블(3)을 통하여 연결된 토치(10)에 토치 스위치(15), 업 스위치(UP S/W)(17) 및 다운 스위치(DN S/W)(19)가 배치되어 있다.

상기 토치 스위치(15), 업 스위치(UP S/W)(17) 및 다운 스위치(DN S/W)(19) 의 일측에는 (+)5V 전원이 인가되고 타측 단자는 케이블(3)을 통하여 용접기 본체(1)에 배치되어 제어부(CPU)(20)의 입력에 연결되어 있으며, 토치 스위치(15), 업 스위치(UP S/W)(17) 및 다운 스위치(DN S/W)(19)의 타측 단자와 접지 사이에는 각각 풀업 저항(R1-R3)이 연결되어 있다.

상기 CPU(20)는 사용자가 입력한 시스템 제어 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 제1메모리(23)와, 신호 처리중인 데이터를 일시적으로 보관하기 위한 제2메모리(25)를 내장하여 일체로 형성되거나 또는 외부에 별도로 설치된 후 버스(BUS)를 통하여 연결될 수 있다. 제1메모리(23)는, 예를 들어 ROM, EPROM, EEPROM, 플레쉬 메모리 등이 사용될 수 있고, 제2메모리(25)는 RAM이 사용될 수 있다.

또한, CPU(20)에는 상기 제1메모리(23)에 시스템 제어 프로그램과 예를 들어, 초기설정값 등의 데이터를 입력할 때 사용되는 입력장치와, 용접시에 아크용접 전압이 실시간으로 표시되는 표시부가 연결될 수 있다. 상기 CPU(20)와 제1 및 제2 메모리(23,25)는 마이크로컨트롤러, 마이콤, PLC 등으로 구현될 수 있으며, 더욱이 사용자와 제어 시스템 사이의 인터페이스 역할을 하는 입력장치와 표시기를 포함하여 개인용 컴퓨터(PC)를 사용하여 구현될 수 있다.

상기 CPU(20)는 내부에 업 스위치(UP S/W)(17) 및 다운 스위치(DN S/W)(19)로부터 펄스신호가 인가되는 경우 입력인터페이스(도시되지 않음)를 통하여 입력된 펄스신호가 어떤 스위치로부터 입력되는 지를 판단한다.

또한, 상기 CPU(20)는 입력인터페이스를 통하여 인가되는 펄스신호를 카운트하여 받아들이기 위한 펄스카운터(21)와, 상기 펄스카운터(21)의 카운트값에 따라 용접전류에 대한 디지털 값이 증가 또는 감소되는 레지스터(26)와, 상기 레지스터(26)의 디지털 값을 아날로그 값으로 변환하기 위한 디지털/아날로그(D/A) 콘버터(27)를 더 포함하고 있다.

상기 제어부(20)의 디지털/아날로그(D/A) 콘버터(27) 출력은 펄스폭변조(PWM) 회로(30)에 인가되며, 펄스폭변조(PWM) 회로(30)는 D/A 콘버터(27)로부터 인가되는 아날로그 제어 전압값에 따라 펄스폭이 가변되는 제1 및 제2 펄스신호(R,L)를 발생한다.

상기 제1 및 제2 펄스신호(R,L)는 각각 상보형 반전신호와 함께 인버터 전원장치(40)에 구비된 4개의 IGBT 소자에 인가되어 토치(10)의 텅스텐 전극(11)에 인가되는 TIG 용접 전류값을 제어한다.

도 2에 도시된 TIG 용접 제어 시스템에서 토치(10)에 설치된 토치 스위치(15), 업 스위치(UP S/W)(17) 및 다운 스위치(DN S/W)(19)를 제외한 나머지 구성소자는 모두 용접기 본체(1)의 전원장치에 구비된다.

이하에 도 3을 참고하여 상기한 본 발명의 TIG 용접 제어 시스템의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 용접 모드 원격 제어 기능을 갖는 TIG 용접 제어 시스템의 제어 흐름도이다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 TIG 용접 제어 시스템은 토치(10)에 토치 스위치(15), 업 스위치(UP S/W)(17) 및 다운 스위치(DN S/W)(19)를 구비하고 있다. 따라서, 사용자는 TIG 용접을 실시할 때 케이블(3)을 통하여 용접기 본체(1)의 전원장치에 연결된 토치(10)와 용가재만을 작업 현장에 가지고 들어가서 용접작업이 이루어질 수 있다.

이 경우, 사용자가 우선 토치 스위치(15)를 눌렀다 놓으면 풀업 저항(R1)의 양단에는 5V 전압이 걸리게 된다. 이 경우, 풀업 저항(R1)에 걸린 5V 전압은 하이레벨(H)의 펄스 신호로서 제어부(20)에 인가되며, 제어부(20)는 토치 스위치(15)가 작동된 것으로 인식하여 제1메모리(23)에 미리 설정된 절차에 따라 용접장치를 일반용접모드로 설정한다(S11,S12).

그 후, 사용자가 토치(10)의 업(UP) 스위치(17)를 눌렀다 놓으면 풀업 저항(R3)에 5V 전압이 걸리면서 하이레벨(H)의 펄스 신호가 입력인터페이스(도시되지 않음)를 통하여 입력된 펄스신호가 어떤 스위치로부터 입력되는 지를 판단한 후, 제어부(20)의 펄스카운터(21)에 인가되어 펄스카운터(21)는 이를 카운트하게 된다.

이 경우, 제어부(20)는 입력인터페이스를 통하여 스위치(S/W) 동작을 분석하여(S13), 그 결과 업(UP) 스위치(17)가 작동된 것으로 인식하여 레지스터(26)의 설정값을 증가시킨다(S14). 상기 레지스터(26)의 설정값이 증가하면, 증가된 설정값은 D/A 변환기(27)를 통하여 아날로그 값으로 변환되어 펄스폭변조(PWM) 회로(30)에 인가된다.

펄스폭변조(PWM) 회로(30)는 D/A 콘버터(27)로부터 인가되는 아날로그 전압값이 증가됨에 따라 펄스폭이 조밀하게 가변된 제1 및 제2 펄스신호(R,L)를 발생한다.

상기 펄스폭이 조밀하게 가변된 제1 및 제2 펄스신호(R,L)는 각각 상보형 반 전신호와 함께 인버터 전원장치(40)에 구비된 4개의 IGBT 소자에 인가되므로 TIG 용접 전류값은 증가하게 된다.

같은 방식으로 사용자가 토치(10)의 업(UP) 스위치(17)를 반복해서 누르면 제어부(20)는 펄스카운터(21)에 의해 이를 인식하고 업(UP) 스위치(17)를 누른 회수만큼 레지스터(26)의 설정값을 증가시키게 되며, 그 결과 D/A 콘버터(27)를 통하여 펄스폭변조(PWM) 회로(30)에 인가되는 제어 전압값은 증가하게 된다.

따라서, 펄스폭변조(PWM) 회로(30)는 증가된 전압값에 따라 펄스폭이 더욱 조밀하게 가변된 제1 및 제2 펄스신호(R,L)를 발생하므로, 인버터 전원장치(40)로부터 텅스텐 전극(11)로 인가되는 TIG 용접 전류값은 더욱 증가하게 된다.

그러나, 상기와 반대로 사용자가 토치(10)의 다운(DN) 스위치(19)를 눌렀다 놓으면 풀업 저항(R2)에 5V 전압이 걸리면서 하이레벨(H)의 펄스 신호가 제어부(20)의 입력인터페이스를 통하여 스위치(S/W) 동작을 분석하여(S13), 그 결과 다운(DN) 스위치(19)가 작동된 것으로 인식하고 펄스카운터(21)에 의해 인가된 펄스 신호를 카운트하여 레지스터(26)의 설정값을 감소시킨다(S15).

상기 레지스터(26)의 설정값이 감소하면, 감소된 설정값은 D/A 변환기(27)를 통하여 아날로그 값으로 변환되어 펄스폭변조(PWM) 회로(30)에 인가된다. 펄스폭변조(PWM) 회로(30)는 D/A 콘버터(27)로부터 인가되는 아날로그 전압값이 감소됨에 따라 펄스폭이 소밀하게 가변된 제1 및 제2 펄스신호(R,L)를 발생한다.

상기 펄스폭이 소밀하게 가변된 제1 및 제2 펄스신호(R,L)는 각각 상보형 반전신호와 함께 인버터 전원장치(40)에 구비된 4개의 IGBT 소자에 인가되므로 TIG 용접 전류값은 감소하게 된다.

한편, 사용자가 토치(10)의 업(UP) 스위치(17)와 다운(DN) 스위치(19)를 동시에 눌렀다 놓으면 풀업 저항(R3,R2)에 5V 전압이 걸리면서 한쌍의 하이레벨(H)의 펄스 신호가 제어부(20)에 인가된다. 제어부(20)는 입력인터페이스를 통하여 스위치(S/W) 동작을 분석하여(S13), 그 결과 업(UP) 스위치(17)와 다운(DN) 스위치(19)가 동시에 작동된 것으로 인식하여 용접모드를 현재의 일반용접 모드에서 크레이터 모드로 전환한다(S16).

따라서, 용접모드가 크레이터 모드로 전환됨에 따라 사용자는 모재에 텅스텐 전극(11)을 접촉시킨 자세로부터 비접촉 자세로 용접자세를 전환할 수 있게 된다.

또한, 제어부(20)는 크레이터 모드에 대응하는 미리 설정된 전류값이 인버터 전원장치(40)로부터 텅스텐 전극(11)으로 인가되도록 레지스터(26)의 설정값을 변경한다.

그 후, 업(UP) 스위치(17) 또는 다운 스위치(19)를 작동시키면 입력인터페이스를 통하여 스위치(S/W) 동작을 분석하여(S17), 그 결과 업(UP) 스위치(17) 또는 다운 스위치(19)가 작동된 것으로 인식하고, 상기한 단계(S14,S15)와 같이 펄스카운터(21)를 작동시켜 제어부(20)는 펄스카운터(21)의 출력에 기초하여 레지스터(26)의 설정값을 증가시키거나 또는 감소시킨다(S18,S19).

따라서, 레지스터(26)의 설정값이 증가 또는 감소함에 따라 텅스텐 전극(11)에 흐르는 TIG 용접 전류값도 증가 또는 감소하게 된다.

그러나, 제어부(20)는 그 후 업(UP) 스위치(17) 및 다운 스위치(19)를 동시 에 작동시키면 입력인터페이스를 통하여 스위치(S/W) 동작을 분석하여(S17), 업(UP) 스위치(17) 및 다운 스위치(19)가 동시에 작동된 것으로 판단되면, 용접모드를 현재의 크레이터 모드에서 일반용접 모드로 전환하여 단계(S12)로 진행한다.

따라서, 용접모드가 일반용접 모드로 전환됨에 따라 사용자는 모재에 텅스텐 전극(11)을 비접촉 자세로부터 접촉 자세로 용접자세를 전환한다.

또한, 제어부(20)는 일반용접 모드에 대응하는 미리 설정된 전류값이 인버터 전원장치(40)로부터 텅스텐 전극(11)으로 인가되도록 레지스터(26)의 설정값을 변경한다.

한편, 사용자는 용접을 종료하고자 하는 경우, 토치 스위치(15)를 누르면, 풀업 저항(R1)에 걸린 하이레벨(H)의 펄스 신호가 제어부(20)의 입력인터페이스를 통하여 인가되며, 제어부(20)는 토치 스위치(15)가 작동된 것으로 인식하여(S20), 제1메모리(23)에 미리 설정된 절차에 따라 용접장치를 작동 정지시킨다(S21).

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 토치(10)에 설치된 업/다운 스위치(17,19)를 이용하여 원격적으로 용접 모드와 용접 전류를 간단히 제어할 수 있어 작업자의 이동거리를 최소화하여 사용의 편리함을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 일반용접 모드와 크레이터 모드 사이의 전환이 업/다운 스위치(17,19)를 동시에 작동시키는 동작에 의해 이루어지므로 간단하면서도 사용자의 의사에 반하는 오 조작이 유발되지 않게 되어 균일한 용접 품질을 기할 수 있다.

더욱이, 업/다운 스위치(17,19)를 손잡이(13)에 인접하여 배치시킴에 의해 한손, 특히 손잡이(13)를 잡은 손의 엄지손가락에 의해 모드 전환과 용접 전류의 증가 및 감소 조작이 쉽게 이루어질 수 있어 사용의 편리성을 도모할 수 있다.

본 발명은 토치에 설치된 업/다운 스위치를 이용하여 원격적으로 용접 모드와 용접 전류를 간단히 제어할 수 있어 작업자의 이동거리를 최소화하여 사용의 편리함을 도모할 수 있는 TIG 용접 제어 시스템에 적용된다.

도 1은 본 발명에 따른 업/다운 스위치가 부가된 토치를 구비한 TIG 용접장치를 나타내는 개략 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 용접 모드 원격 제어 기능을 갖는 TIG 용접 제어 시스템의 회로 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 용접 모드 원격 제어 기능을 갖는 TIG 용접 제어 시스템의 제어 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 용접기 본체 3: 케이블

10: 토치 11: 텅스텐 전극

13: 손잡이 15: 토치 스위치

17: 업 스위치 19: 다운 스위치

20: 제어부 21: 펄스카운터

23: 제1메모리 25: 제2메모리

26: 레지스터 27: D/A 콘버터

30: PWM 회로 40: 전원장치

Claims (5)

1. 용접기 본체로부터 케이블을 통하여 원격지에 토치가 연결되어 있는 TIG(Tungsten Inert Gas) 용접 제어 시스템에 있어서,

   상기 토치의 손잡이에 설치되며 턴-온 상태에 응답하여 TIG 용접의 개시 또는 종료 요구신호를 발생하는 토치 스위치와;

   상기 토치의 손잡이에 설치되며 턴-온 상태에 응답하여 용접 전류를 증가시키기 위한 업 요구신호를 발생하는 업 스위치와;

   상기 토치의 손잡이에 설치되며 턴-온 상태에 응답하여 용접 전류를 감소시키기 위한 다운 요구신호를 발생하는 다운 스위치와;

   상기 업 스위치 및 다운 스위치로부터 인가되는 펄스형 업 및 다운 요구신호를 카운트하여 계수하기 위한 펄스카운터와, 상기 펄스카운터의 카운트값에 따라 용접전류에 대한 디지털 값이 증가 또는 감소되는 레지스터와, 상기 레지스터의 디지털 값을 아날로그 값으로 변환하기 위한 디지털/아날로그(D/A) 콘버터를 구비하고, 상기 업 스위치로부터 발생된 업 요구신호에 응답하여 용접 전류가 증가되도록 펄스폭변조 회로에 대한 제어 전압값을 증가시키고, 상기 다운 스위치로부터 발생된 다운 요구신호에 응답하여 용접 전류가 감소되도록 펄스폭변조 회로에 대한 제어 전압값을 감소시키며, 상기 업 및 다운 스위치로부터 업 및 다운 요구신호가 동시에 발생되는 것에 응답하여 일반용접 모드와 크레이터 모드 중 현재의 모드와 다른 모드로 모드를 변환시키는 제어부;

   상기 디지털/아날로그(D/A) 콘버터의 아날로그 제어 전압값에 따라 펄스폭이 가변되는 제1 및 제2 펄스신호를 발생하는 펄스폭변조(PWM) 회로와;

   4개의 IGBT 소자를 구비하고 상기 제1 및 제2 펄스신호와 이들의 상보형 반전신호의 인가에 따라 상기 토치의 텅스텐 전극에 인가되는 TIG 용접 전류값을 제어하는 인버터 전원장치를 포함하며;

   상기 토치 스위치가 처음으로 턴-온되는 경우 TIG 용접이 개시되고, 상기 토치 스위치가 두번째로 턴-온되는 경우 TIG 용접이 종료 처리되는 것을 특징으로 하는 TIG 용접 제어 시스템.
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