KR100974738B1 - 동축 케이블 제조용 용접 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 동축 케이블 제조용 용접 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른, 스트립을 원형의 파이프로 용접하기 위한 용접기에 용접 전류를 공급하는 용접 전원과 상기 원형의 파이프를 소정의 선속으로 이동시키는 이동 수단을 제어하는 용접 제어 장치는, 상기 선속을 제어하기 위한 선속 제어 신호를 상기 이동 수단으로 출력하고, 선속별 제어 설정 값을 참조하여 상기 용접 전원의 용접 전류를 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어 수단; 및 상기 제어 수단에서 출력된 상기 용접 전류를 제어하기 위한 제어 신호를 토대로 제어용 펄스 신호를 생성하여 상기 용접 전원으로 출력하는 펄스 변환 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

동축 케이블, 스트립, 파이프, 중심 도체, 용접, PWM, 피크(peak), 베이스(base)

Description

동축 케이블 제조용 용접 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING WELDING TO MANUFACTURE COAXIAL CABLE}

본 발명은 동축 케이블에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 동축 케이블 제조용 용접 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

동축 케이블은 데이터 통신에 사용되는 전송 선로의 일종으로 긴 원통 모양의 외부 도체와 그 중심축에 놓인 1개의 내부 도체로 이루어진 전송 선로로서 선로의 단면을 보면 외부 도체와 내부 도체가 동심원을 이루고 있다. 직류를 포함한 저주파에서 수십 MHz의 고주파까지의 전기 신호를 전송할 수가 있다. 이러한 동축 케이블은 근거리 통신망(LAN), 원거리 전화망, 케이블 TV 등 여러 용도의 전송 매체로서 사용되고 있다.

도 1은 통상적인 동축 케이블의 구성을 나타낸 도면으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 동축 케이블(100)은 내부에 중심 도체(101)가 구비되고 그 중심 도체(101)를 절연체(103)가 둘러싸고 있으며 상기 절연체(103)를 다시 외부 도체(105)가 둘러싸고 있다. 그리고 상기 외부 도체(105)에 절연 비늘(107)이 피복되어 있다.

도 2는 동축 케이블의 중심 도체를 제조하는 공정을 나타낸 도면으로, 도 2를 참조하면, 동축 케이블(100)의 중심 도체(101)를 제조하기 위해 포밍 수단(203), 토치(205), 캡스턴(207) 및 보빈(209)이 이용된다.

포밍(forming) 수단(203)은 구리 스트립(201)이 일정한 선속으로 이동해 오면 그 구리 스트립을 원형으로 말아 원형 파이프 형태로 만든다. 포밍 수단(203)에 의해 만들어진 원형 파이프 형태의 구리 스트립은 접합되는 부위가 토치(205)에 의해 용접되고, 용접된 원형 구리 파이프는 캡스턴(207)에 의해 일정한 선속으로 이동하여 보빈(209)에 감겨진다.

이와 같이 중심 도체(101)가 제조되면 그 중심 도체(101)에 상기와 같이 절연체(103)를 둘러싸고 그 위에 외부 도체(105)를 형성한다. 즉, 중심 도체(101)에 절연되어 있는 선재를 구리 스트립을 감싸고 밀봉을 위해 접합되는 부위를 토치(205)로 용접하여 외부 도체(105)를 형성한다. 그리고 용접되어 형성된 외부 도체(105)를 다시 피복 공정에서 절연을 하여 보빈에 권취하면 최종적으로 동축 케이블이 완성된다.

이상과 같이 동축 케이블(100)을 구성하는 중심 도체(101) 및 외부 도체(105)를 제조하는데 용접 과정이 수반된다. 상기와 같은 용접을 위해서는 구리 스트립(201)의 이동 선속에 따라 토치(205)에 그에 상응하는 전류가 인가되어야 일정한 강도로 용접이 이루어져 원하는 동축 케이블이 제조된다. 그러나, 종래의 용접은 용접 제어가 수동으로 이루어져 정밀한 용접이 불가능한 문제점이 있다.

도 3은 종래의 용접 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면으로, 도 3에 도시된 바와 같이 종래의 용접 제어 시스템은 용접 전원(301), 수동 제어 장치(303), 캡스턴 제어 장치(305)를 포함하여 구성된다.

용접 전원(301)은 수동 제어 장치(303)의 제어에 따라 용접을 위한 토치(307)에 일정한 전류를 인가한다. 토치(307)는 용접 전원(301)에서 인가되는 전류에 따라 전극(309) 위에 놓인 원형 파이프 형태의 구리 스트립(311)의 접합 부위에 용접을 가한다.

수동 제어 장치(303)는 사용자의 입력에 따라 용접 전원(301)의 제어를 위한 펄스(pulse) 신호를 발생시켜 그 펄스 신호를 상기 용접 전원(301)으로 전달하여 용접 전원(301)에서 토치(207)로 인가되는 전류를 제어한다.

캡스턴 제어 장치(305)는 용접된 원형 구리 파이프를 일정한 선속으로 인취하는 캡스턴(313)의 선속을 사용자의 입력에 따라 제어한다.

동축 케이블을 제조하는데 있어 용접 변수는 용접 전원(301)에 인가되는 전류와 캡스턴(313)에 의한 선속이다. 캡스턴(313)에 의한 선속이 증가하면 그에 따라 용접 전원(301)에 인가되는 전류도 함께 증가해야 한다. 따라서 캡스턴(313)의 제어와 용접 전원(301)의 제어가 유기적으로 동작해야 하는데, 상술한 바와 같이 용접 전원(301)을 제어하는 수동 제어 장치(303)와 캡스텁(313)을 제어하는 캡스턴 제어 장치(305)는 서로 분리 운용되어 유기적인 동작이 불가능하다.

또한, 수동 제어 장치(303) 및 캡스턴 제어 장치(305)의 운용이 모두 사람에 의해 수동으로 이루어져 선속과 그에 따른 용접 전원(301)의 용접 전류 제어가 정밀하지 못한 문제점이 있다. 따라서 용접 전류가 과하여 용접 부위가 녹아서 홀이 발생하거나, 용접 전류가 너무 낮아서 용접이 되지 않아 핀홀이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 수동 제어 장치(303)에서 용접 전원(301)으로 출력되는 펄스 신호는 주파수, 펄스 폭(duty), 최고 크기(peak), 최저 크기(base)가 제어되어야 하는데, 이러한 매개 변수들이 모두 불륨을 통해 사용자에 의해 조절됨으로써 안정적이지 못하고 불안한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 창안된 것으로, 동축 케이블을 제조하는데 있어서 선속에 따른 용접 전류를 자동으로 제어하여 일정한 용접이 가능하도록 하는 연속적인 동축 케이블 제조용 용접 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면에 따른, 스트립을 원형의 파이프로 용접하기 위한 용접기에 용접 전류를 공급하는 용접 전원과 상기 원형의 파이프를 소정의 선속으로 이동시키는 이동 수단을 제어하는 용접 제어 장치는, 상기 선속을 제어하기 위한 선속 제어 신호를 상기 이동 수단으로 출력하고, 선속별 제어 설정 값을 참조하여 상기 용접 전원의 용접 전류를 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어 수단; 및 상기 제어 수단에서 출력된 상기 용접 전류를 제어하기 위한 제어 신호를 토대로 제어용 펄스 신호를 생성하여 상기 용접 전원으로 출력하는 펄스 변환 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제어 수단은, 선속별 제어 설정 값을 참조하여 현재 선속 에 따른 상기 제어용 펄스 신호의 주파수, 펄스 폭, 최고 크기 및 최소 크기를 계산하는 중앙 처리 수단; 상기 주파수 및 펄스 폭에 기초하여 펄스 폭 변조 신호를 생성하여 상기 펄스 변환 수단으로 출력하는 신호 생성 수단; 및 상기 최고 크기 및 최소 크기의 값을 아날로그 신호로 변환하여 상기 펄스 변환 수단으로 출력하는 디지털-아날로그 변환 수단;을 포함할 수 있다..

또한, 상기 펄스 변환 수단은, 상기 디지털-아날로그 변환 수단으로부터 수신된 신호를 이용하여 상기 신호 생성 수단으로부터 수신된 펄스 폭 변조 신호의 최고 크기 및 최소 크기를 클리핑하여 상기 용접 전원으로 출력하는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 측면에 따른, 스트립을 원형의 파이프로 용접하기 위한 용접기에 용접 전류를 공급하는 용접 전원과 상기 원형의 파이프를 소정의 선속으로 이동시키는 이동 수단을 제어하는 용접 제어 장치에서의 용접 제어 방법은, (a) 상기 선속을 소정의 목표 선속으로 증가시키기 위한 제어 신호를 상기 이동 수단으로 출력하는 단계; (b) 선속별 제어 설정 값을 참조하여 상기 용접 전원의 용접 전류를 제어하기 위한 제어 값을 상기 증가하는 선속에 기초하여 계산하는 단계; 및 (c) 상기 계산된 제어 값을 기초로 제어용 펄스 신호를 생성하여 상기 용접 전원으로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 (b) 단계는, 선속별 제어 설정 값을 참조하여 상기 증가하는 선속에 따른 상기 제어용 펄스 신호의 주파수, 펄스 폭, 최고 크기 및 최소 크기를 계산하는 단계; 상기 주파수 및 펄스 폭에 기초하여 펄스 폭 변조 신호를 생 성하는 단계;; 및 상기 최고 크기 및 최소 크기의 값을 아날로그 신호로 변환하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (c) 단계는, 상기 아날로그 신호를 이용하여 상기 펄스 폭 변조 신호의 최고 크기 및 최소 크기를 클리핑하여 상기 용접 전원으로 출력하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명은, 기 저장된 선속별 제어 설정 값을 이용하여 동축 케이블의 용접을 제어함으로써, 작업 표준화를 이루어 일정한 세기의 용접이 가능하다. 따라서 용접이 과하여 용접 부위가 녹아 홀이 발생하거나 또는 용접 전류가 낮아 용접이 제대로 되지 않는 문제점을 개선하여 일정한 용접이 가능하다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동축 케이블 제조용 용접 제어 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 용접 제어 장치(400)는, 용접 전원(410)에 제어용 펄스 신호를 출력하는 펄스 변환부(401), 외부와의 입출력을 위한 사용자 인터페이스부(403), 전체적인 동작 제어를 수행하는 마이크로 프로세서(405)를 포함한다.

먼저, 펄스 변환부(401)는 제어용 펄스(pulse) 신호를 용접 전원(410)에 출력하여 용접 전원(410)의 용접 전류를 제어하여 용접의 세기를 조절한다. 펄스 변환부(401)는 마이크로 프로세서(405)로부터 출력된 제어 신호를 제어용 펄스 신호로 변환하여 용접 전원(410)에 출력한다. 용접 전원(410)은 펄스 변환부(401)로부터 출력된 제어용 펄스 신호의 주파수, 펄스 폭(duty), 최고 크기(peak), 최저 크기(base)에 따라 해당하는 용접 전류를 출력한다. 예로, 용접 전원(410)은 제어용 펄스 신호(0~10V)에 따라 0~450A의 전류를 공급한다. 제어용 펄스 신호의 최소 크기(base)가 0V이면 0A의 전류를 공급하고 최고 크기(peak)가 10V이면 450A의 전류를 공급한다.

마이크로 프로세서(405)는 용접 제어 장치(400)의 전체적인 동작을 제어한다. 바람직하게, 마이크로 프로세서(405)는 캡스턴(430)에 의한 선속을 제어하기 위한 선속 제어 신호를 상기 캡스턴(430)으로 출력하고, 또한 용접 전원(410)의 용접 전류를 제어하기 위한 제어 신호를 상기 펄스 변환부(401)로 출력한다.

이를 위해 마이크로 프로세서(405)는 선속별 제어 설정 값을 메모리에 저장하고, 그 메모리에 저장된 선속별 제어 설정 값에 따라 캡스턴(430)으로 선속 제어 신호를 출력하고, 펄스 변환부(401)로는 용접 전원(410)의 용접 전류를 제어하기 위한 제어 신호를 출력한다. 선속별 제어 설정 값으로서, 펄스 변환부(401)에서 용접 전원(410)으로 출력되는 제어용 펄스 신호의 주파수, 펄스 폭(duty), 최고 크기(peak), 최저 크기(base)의 값이 선속별로 설정된다. 마이크로 프로세서(405)는 캡스턴(430)의 선속을 제어하며 그 선속에 따라 상기 선속별 제어 설정 값을 참조하여 상기 펄스 변환부(401)로 제어 신호를 출력한다.

또한, 마이크로 프로세서(405)는 용접 전원(410)으로부터 용접 전류 및 전압 데이터를 수신하여 사용자 인터페이스부(403)를 통해 표시함으로써, 사용자가 현재 용접이 이루어지는 지점으로부터 토치까지의 간격을 알 수 있도록 한다. 용접 전압은 용접이 이루어지는 지점으로부터 토치까지의 전위차를 의미하는 것으로, 이는 곧 용접이 이루어지는 지점으로부터 토치까지의 간격을 의미한다. 사용자는 마이크로 프로세서(405)를 통해 표시되는 용접 전류 및 전압을 토대로 용접 제어 장치(400)의 정상 동작 여부를 판별할 수 있다.

사용자 인터페이스부(403)는 사용자의 입력(예컨대, 캡스턴(430)의 시작/정지, 또는 용접 제어 장치(400)의 시작/정지, 선속별 제어 설정 값 등)을 수신하여 마이크로 프로세서(405)로 출력하고 또한 마이크로 프로세서(405)로부터 출력된 모니터링 데이터를 화면에 출력하여 사용자가 확인할 수 있도록 한다.

도 5는 도 4의 마이크로 프로세서(405)의 세부 구성을 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 마이크로 프로세서(405)는 CPU(501), 통신부(503), 아날로그-디지털 변환부(505), PWM 신호 생성부(507) 및 디지털-아날로그 변환부(509)를 포함한다.

CPU(501)는 고속의 연산 처리를 수행하는 중앙 처리 장치로서 마이크로 프로세서(405)의 전체적인 동작을 처리하고 제어한다. CPU(501)의 메모리에는 선속별 제어 설정 값이 저장되고, CPU(501)는 상기 메모리에 저장된 선속별 제어 설정 값에 따라 제어 동작을 수행한다. 선속별 제어 설정 값으로서, 펄스 변환부(401)에서 용접 전원(410)으로 출력되는 제어용 펄스 신호의 주파수, 펄스 폭(duty), 최고 크기(peak) 및 최저 크기(base)의 값이 선속별로 설정된다. 선속별 제어 설정 값에서 선속은 불연속적인 값으로 기록되는데, 기록된 두 선속 값 사이의 기록되지 않은 선속 및 그 선속에 대한 제어 설정 값은 상기 기록된 두 선속 값 및 그 두 선속 값에 대한 제어 설정 값을 이용하여 일차 선형 함수를 이용해 계산되는 것이 바람직하다.

통신부(503)는 사용자 인터페이스부(403)와 RS232 통신을 수행하여 각종 사용자 입력을 수신하고 또한 모니터링 신호를 출력한다. 바람직하게, 통신부(503)는 사용자 인터페이스부(403)를 통해 용접의 시작/중지 명령, 선속별 제어 설정 값 등을 입력받아 CPU(501)에 출력한다. 또한 통신부(503)는 용접 관련 모니터링 데이터(즉, 용접 전류, 용접 전압 등)를 CPU(501)로부터 수신하여 상기 사용자 인터페이스부(403)로 전달한다.

아날로그-디지털 변환부(505)는 용접 전원(410)으로부터 수신되는 아날로그의 현재 용접 전류 및 용접 전압 신호를 디지털 신호로 변환하여 CPU(501)로 출력한다.

PWM(Pulse Width Modulation) 신호 생성부(507)는 CPU(501)의 제어에 따라 소정의 주파수 및 펄스 폭(duty)을 갖는 펄스 폭 변조 신호(Pulse Width Modulation)를 생성한다. CPU(501)는 메모리에 기 저장되어 있는 선속별 제어 설정 값에 따라, 현재 선속에 대응하는 제어 설정 값, 구체적으로 주파수 및 펄스 폭(duty)의 값을 PWM 신호 생성부(507)로 출력하고, PWM 신호 생성부(507)는 상기 CPU(501)로부터 출력된 제어 설정 값, 즉 주파수 및 펄스 폭(duty)의 값에 따라 펄스 폭 변조 신호(Pulse Width Modulation)를 생성하여 펄스 변환부(401)로 출력한다. 펄스 폭 변조 신호는 펄스의 진폭은 일정하고 그 펄스 폭이 전송하고자 하는 신호에 따라 변화되는 신호이다.

디지털-아날로그 변환부(509)는 제어용 펄스 신호의 최고 크기(peak) 및 최소 크기(base)에 대응하는 디지털 제어 신호를 CPU(501)로부터 수신하여 이를 아날로그 신호로 변환하여 펄스 변환부(401)로 출력한다. 즉, CPU(501)는 선속별 제어 설정 값을 참조하여 현재 선속에 대응하는 제어용 펄스 신호의 최고 크기(peak) 및 최소 크기(base)의 제어 값(예컨대, 0 ~ 10V)을 디지털-아날로그 변환부(509)로 출력하고, 디지털-아날로그 변환부(509)는 상기 제어 값(예컨대, 0 ~ 10V)을 아날로그 제어 신호로 변환하여 펄스 변환부(401)로 출력한다.

펄스 변환부(401)는 상기 PWM 신호 생성부(507)에서 생성되어 출력되는 펄스 폭 변조 신호의 최고 크기(peak) 및 최소 크기(base)를 상기 디지털-아날로그 변환부(509)에서 출력되는 아날로그 제어 신호에 따라 클리핑하여 용접 전원(410)을 제어하기 위한 펄스 신호로 변환하여 출력한다. 도 6은 펄스 폭 변조 신호 및 제어용 펄스 신호의 파형을 나타낸 도면으로, PWM 신호 생성부(507)에서 생성되어 펄스 변 환부(401)로 출력되는 펄스 폭 변조 신호는 도 6의 (a)와 같이 소정의 주파수와 펄스 폭(duty)을 갖는다. 펄스 변환부(401)는 도 6의 (a)와 같은 PWM 신호 생성부(507)에서 출력된 펄스 폭 변조 신호를 CPU(501)로부터 출력된 최고 크기(peak) 및 최소 크기(base)의 제어 값에 따라 최고 크기(peak) 및 최소 크기(base)를 클리핑하여 도 6의 (b)와 같은 제어용 펄스 신호로 변환한다.

또한, 디지털-아날로그 변환부(509)는 캡스턴(430)의 선속을 설정하기 위한 제어 값(예로, 0 ~ 10V)을 CPU(501)로부터 수신하여 이를 아날로그 제어 신호로 변환하여 캡스턴(430)으로 출력한다. 캡스턴(430)은 디지털-아날로그 변환부(509)로부터 출력된 아날로그 제어 신호를 토대로 원형 구리 파이프를 일정한 선속으로 인취한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동축 케이블 제조용 용접 제어 장치의 용접 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.

먼저, 원형 파이프 형태로 포밍된 구리 스트립의 용접 부위에 토치가 위치한 후, 본 발명에 따른 용접 제어 장치(400)의 마이크로 프로세서(405)는 사용자로부터 캡스턴(430)의 목표 선속을 입력받고 동작 시작 명령을 입력받는다(S701). 구체적으로, 마이크로 프로세서(405)의 CPU(501)는 사용자 인터페이스부(403)를 통해 사용자로부터 캡스턴(430)의 목표 선속을 입력받고 동작 시작 명령을 입력받는다.

이와 같이 사용자로부터 캡스턴(430)의 목표 선속 및 동작 시작 명령을 입력받은 후, 용접 제어 장치(400)의 마이크로 프로세서(405)는 지정된 기울기로 캡스턴(430)의 선속을 상기 목표 선속으로 증가시킨다(S703). 구체적으로, 마이크로 ㅍ 프로세서(405)의 CPU(501)는 선속을 목표 선속으로 증가시키기 위한 선속 제어 신호(0~10V)를 디지털-아날로그 변환부(509)로 출력하고, 디지털-아날로그 변환부(509)는 상기 선속 제어 신호를 아날로그 값으로 변환하여 캡스턴(430)으로 출력한다. 캡스턴(430)은 상기 아날로그 값에 따라 선속을 증가시킨다.

한편, 용접 제어 장치(400)의 마이크로 프로세서(405)는 선속을 목표 선속으로 증가시키며 동시에 메모리에 저장된 선속별 제어 설정 값을 참조하여 현재 선속에 대응하는 제어 설정 값을 계산하여 펄스 변환부(401)를 제어함으로써, 용접 전원(410)의 용접 전류를 선속의 증가에 비례하여 증가시킨다(S705). 구체적으로, 마이크로 프로세서(405)의 CPU(501)는 메모리에 저장된 선속별 제어 설정 값을 참조하여 현재 선속에 대응하는 제어 설정 값, 즉 제어용 펄스 신호의 주파수, 펄스 폭(duty), 최고 크기(peak) 및 최소 크기(base)의 값을 계산한 후, 상기 주파수 및 펄스 폭의 값은 PWM 신호 생성부(507)로 출력하고, 상기 최고 크기 및 최소 크기는 디지털-아날로그 변환부(509)로 출력한다. 메모리에 저장되어 있지 않은 특정 선속 구간의 제어 설정 값은 메모리에 저장되어 있는 특정 선속들의 제어 설정 값을 이용하여 일차 함수로 선형적으로 계산된다. 그러면, PWM 신호 생성부(507)는 상기 주파수 및 펄스 폭의 값에 대응하는 펄스 폭 변조 신호를 생성하여 펄스 변환부(401)로 출력하고, 디지털-아날로그 변환부(509)는 상기 최고 크기 및 최소 크기의 값을 아날로그 값으로 변환하여 상기 펄스 변환부(401)로 출력한다. 펄스 변환부(401)는 PWM 신호 생성부(507)로부터 입력된 펄스 폭 변조 신호를 상기 디지털-아날로그 변환부(509)로부터 입력된 값에 따라 최고 크기 및 최소 크기를 클립핑하 여 용접 전원(410)으로 출력한다. 용접 전원(410)은 펄스 변환부(401)로부터 출력되는 제어용 펄스 신호에 따라 용접 전류를 발생시킨다.

이상과 같이 선속을 목표 선속으로 증가시키고 그에 대응하여 용접 전원(410)의 용접 전류를 증가시키며 용접 제어 장치(400)의 마이크로 프로세서(405)는 캡스턴(430)의 선속이 목표 선속에 도달하였는지 판단하여(S707), 목표 선속에 도달하지 않은 경우 목표 선속에 도달할 때까지 상술한 과정을 반속 수행하고, 목표 선속에 도달한 경우 그 목표 선속과 용접 전류를 동축 케이블을 완성할 때까지 유지한다(S709).

이상과 같이 본 발명에서는 선속 변화에 대한 제어 설정 값을 메모리에 저장하여 이용함으로써 용접이 안정적으로 이루어진다. 종래에는 캡스턴의 선속을 작업자가 수동으로 모니터링한 후 수동 제어 장치로 용접 변수를 직접 볼륨을 이용하여 조절함으로써, 용접 전류가 과하여 용접 부위가 녹아 홀이 발생하거나 또는 용접 전류가 너무 낮아 용접이 되지 않아 핀홀이 발생하는 문제점이 있었으나, 본 발명에 따르면 메모리에 저장된 선속에 따른 제어 설정 값을 이용하여 자동으로 용접 변수(주파수, 펄스 폭, 최고 크기 및 최소 크기)를 계산하여 용접을 제어함으로써, 작업 표준화를 이루어 작업자가 바뀌어도 거의 일정한 세기의 용접이 가능하다. 또한 캡스턴의 선속을 모니터링하지 않고 용접을 제어함으로써 캡스턴의 신호에 발생하는 노이즈에 의한 용접 전류 변화를 방지할 수 있어 일정한 세기의 용접이 가능하다.

이러한 본 발명은 스트립(구리 또는 기타 동축 케이블에 이용될 수 있는 알 루미늄 등)을 원형 파이프 형태로 만드는 동축 케이블의 제조에 이용될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

도 1은 통상적인 동축 케이블의 구성을 나타낸 도면이다.

도 2는 동축 케이블의 중심 도체를 제조하는 공정을 나타낸 도면이다.

도 3은 종래의 용접 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동축 케이블 제조용 용접 제어 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 5는 도 4의 마이크로 프로세서의 세부 구성을 나타낸 도면이다.

도 6은 펄스 폭 변조 신호 및 제어용 펄스 신호의 파형을 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동축 케이블 제조용 용접 제어 장치의 용접 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

410 : 용접 전원 405 : 마이크로 프로세서

401 : 펄스 변환부 430 : 캡스턴

501 : CPU 505 : A/D 변환부

507 : PWM 신호 생성부 509 : D/A 변환부

Claims (11)

1. 스트립을 원형의 파이프로 용접하기 위한 용접기에 용접 전류를 공급하는 용접 전원과 상기 원형의 파이프를 소정의 선속으로 이동시키는 이동 수단을 제어하는 용접 제어 장치로서,

   상기 선속을 제어하기 위한 선속 제어 신호를 상기 이동 수단으로 출력하고, 선속별 제어 설정 값(제어용 펄스 신호의 주파수, 펄스 폭(duty), 최고 크기(peak) 및 최소 크기(base)를 선속별로 정의한 값)을 참조하여, 현재 선속에 상응하는 주파수 및 펄스 폭의 펄스 폭 변조 신호와, 현재 선속에 상응하는 최고 크기 및 최소 크기의 값을 출력하는 제어 수단; 및

   상기 제어 수단에서 출력된 상기 최고 크기 및 최소 크기의 값을 이용하여 상기 펄스 폭 변조 신호의 최고 크기 및 최소 크기를 클리핑하여 상기 펄스 폭 변조 신호를 제어용 펄스 신호로 변환하여 상기 용접 전원으로 출력하는 펄스 변환 수단;을 포함하는 용접 제어 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어 수단은,

   상기 용접 전원으로부터 현재 용접 전류 및 용접 전압 값을 수신하여 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 용접 제어 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어 수단은,

   선속별 제어 설정 값을 참조하여 현재 선속에 따른 상기 제어용 펄스 신호의 주파수, 펄스 폭, 최고 크기 및 최소 크기를 계산하는 중앙 처리 수단;

   상기 주파수 및 펄스 폭에 기초하여 펄스 폭 변조 신호를 생성하여 상기 펄스 변환 수단으로 출력하는 신호 생성 수단; 및

   상기 최고 크기 및 최소 크기의 값을 아날로그 신호로 변환하여 상기 펄스 변환 수단으로 출력하는 디지털-아날로그 변환 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 제어 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 펄스 변환 수단은,

   상기 디지털-아날로그 변환 수단으로부터 수신된 신호를 이용하여 상기 신호 생성 수단으로부터 수신된 펄스 폭 변조 신호의 최고 크기 및 최소 크기를 클리핑하여 상기 용접 전원으로 출력하는 것을 특징으로 하는 용접 제어 장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 용접 전원으로부터 수신된 현재 용접 전류 및 용접 전압 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 중앙 처리 수단으로 출력하는 아날로그-디지털 변환 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 제어 장치.
8. 스트립을 원형의 파이프로 용접하기 위한 용접기에 용접 전류를 공급하는 용접 전원과 상기 원형의 파이프를 소정의 선속으로 이동시키는 이동 수단을 제어하는 용접 제어 장치에서의 용접 제어 방법으로서,

   (a) 상기 선속을 소정의 목표 선속으로 증가시키기 위한 제어 신호를 상기 이동 수단으로 출력하는 단계;

   (b) 선속별 제어 설정 값(제어용 펄스 신호의 주파수, 펄스 폭(duty), 최고 크기(peak) 및 최소 크기(base)를 선속별로 정의한 값)을 참조하여 상기 증가하는 선속에 상응하는 주파수 및 펄스 폭의 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 단계;

   (c) 상기 선속별 제어 설정 값을 참조하여 상기 증가하는 선속에 상응하는 최고 크기 및 최소 크기의 값을 계산하는 단계;

   (d) 상기 계산된 최고 크기 및 최소 크기의 값을 이용하여 상기 펄스 폭 변조 신호의 최고 크기 및 최소 크기를 클리핑하여 상기 펄스 폭 변조 신호를 제어용 펄스 신호로 변환하는 단계; 및

   (e) 변환된 제어용 펄스 신호를 상기 용접 전원으로 출력하는 단계;를 포함하는 용접 제어 장치에서의 용접 제어 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 (c) 단계는,

   상기 증가하는 선속에 상응하는 최고 크기 및 최소 크기의 값을 아날로그 신호로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 제어 장치에서의 용접 제어 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 (d) 단계는,

    상기 아날로그 신호를 이용하여 상기 펄스 폭 변조 신호의 최고 크기 및 최소 크기를 클리핑하는 것을 특징으로 하는 용접 제어 장치에서의 용접 제어 방법.
11. 삭제

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