KR101219943B1 - 용접전류 감지방법 및 이를 이용한 용접전류 감시장치 - Google Patents

용접전류 감지방법 및 이를 이용한 용접전류 감시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용접시 발생하는 용접전류를 용접전류와 실효전압과의 선형성을 이용하여 계산하고, 상기 계산된 용접전류를 기 설정된 기준전류와 비교하여 전류로 인한 용접불량을 예측하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 그 방법은 센서의 출력전압을 실효전압으로 계산하는 실효전압 측정단계, 상기 측정된 실효전압과 용접기에 설정되어 표시된 용접전류와의 비례관계를 도출하는 전류기울기 측정단계, 및 상기 측정된 비례관계를 이용하여 용접기의 실제 용접전류를 계산하는 용접전류 계산단계를 포함한다. 따라서 산업현장에서 사용되고 있는 용접기의 전류를 고가의 측정장비를 사용하지 않고도 비교적 정확한 전류를 측정할 수 있어 경제적이고, 전류의 변화에 의한 용접품질을 실시간 감시할 수 있어 전류의 변화로 발생할 수 있는 용접불량을 감시할 수 있는 효과가 있다.

Description

용접전류 감지방법 및 이를 이용한 용접전류 감시장치{Method for Measuring Welding Current and an Apparatus for Monitoring Welding Current Using the Same}
본 발명은 용접기의 용접전류를 감시하는 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 용접시 발생하는 용접전류를 용접전류와 실효전압과의 선형성을 이용하여 계산하고, 상기 계산된 용접전류를 기 설정된 기준전류와 비교하여 전류로 인한 용접불량을 예측하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 스팟 용접(Spot Welding)시 사용되는 용접전류는 수 내지 수십 KA로 작업공정과 작업종류에 따라 다르게 조정하여 사용한다. 스팟 용접에서는 로고스키 코일을 이용하여 용접전류를 측정하고, 스터드 용접(Stud Welding)에서는 홀센서를 이용하여 전류를 측정하는 것이 일반적이다. 용접전류 자체가 비교적 큰 값으로 정확한 전류측정이 쉽지 않으며 측정 장비 또한 고가이어서 다수의 용접장치의 전류를 실시간으로 감시한다는 것은 경제적으로 부담이 될 수밖에 없다. 이와 같은 현실적 한계 때문에 용접기에서 표시되는 전류를 그대로 받아들일 수밖에 없었다. 용접기에서 제공하는 용접전류는 트랜스를 통하여 증폭되기 전의 1차측 전류를 측정한 후 증폭률에 따라 일정비율로 곱하여 예측한 용접전류로서 최종적으로 사용되는 실제의 용접전류와 많은 오차가 발생하게 된다.
본 발명의 목적은 센서를 통하여 측정되는 실효전압의 변화와 용접전류의 변화가 선형적인 관계임을 이용하여 용접전류를 계산하는 방법 및 이를 이용한 용접전류 감시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법 및 장치에 따른 용접전류의 측정으로 용접의 불량 유무를 판별할 수 있는 감시 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유선 또는 무선 통신출력을 이용한 데이터 통합관리 기능을 갖는 용접전류 감시장치를 제공하는 것이다.
기타 본 발명의 다른 목적은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 상세한 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 하나의 형태로서 용접전류 감지방법은 센서의 출력전압을 실효전압으로 계산하는 실효전압 측정단계, 상기 측정된 실효전압과 용접기에 설정되어 표시된 용접전류와의 비례관계를 도출하는 전류기울기 측정단계, 및 상기 측정된 비례관계를 이용하여 용접기의 실제 용접전류를 계산하는 용접전류 계산단계를 포함한다.
여기의 전류기울기 측정단계에서 상기 비례관계는 용접전류와 실효전압 사이의 관계가 선형적 관계라는 특징을 이용할 수 있다.
그리고 전류기울기 측정단계에서 상기 선형관계는 하기의 수학식 (1)로 표현되는 관계식으로 나타낼 수 있고, 두 차례(b=0인 경우는 한 차례)에 걸쳐 측정된 실효전압 및 각 회에 용접기에 설정되어 표시된 용접전류를 이용하여 변수 a 및 b를 계산하고, 상기 용접전류 계산단계에서 수학식 (1)에 현재의 실효전압과 계산된 변수 a 및 b를 대입하여 용접기의 실제 용접전류를 계산할 수 있다.
Figure 112011090769928-pat00001
...............(1)
여기에서, I는 용접전류, Vrms는 실효전압이다.
또한, 상기 용접전류 감지방법을 이용하는 본 발명의 다른 형태로서의 용접전류 감시장치는 센서의 출력전압을 실효전압으로 계산하는 실효전압 측정부; 및 상기 실효전압 측정부에서 계산된 실효전압과 용접기에 설정되어 표시된 용접전류와의 비례관계를 도출하는 전류기울기 측정부, 상기 비례관계를 이용하여 용접기의 실제 용접전류를 계산하는 용접전류 계산부, 및 상기 계산된 실제 용접전류를 기 설정된 기준전류와 비교, 판단하여 용접기를 감시하는 감시제어부를 포함하는 중앙처리장치;를 포함한다.
상기 실효전압 측정부는 상기 센서의 출력전압을 디지털 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환기 및 실효전압 측정구간을 조절할 수 있는 측정구간 조절기를 포함하여 실효전압을 계산할 수 있다.
상기 비례관계는 하기의 수학식 (1)로 표현되는 선형관계이고, 두 차례(b=0인 경우는 한 차례)에 걸쳐 측정된 실효전압 및 각 회에 용접기에 설정되어 표시된 용접전류를 이용하여 변수 a 및 b를 계산하고, 상기 중앙처리장치는 수학식 (1)에 현재의 실효전압과 계산된 변수 a 및 b를 대입하여 용접기의 실제 용접전류를 계산할 수 있다.
Figure 112011090769928-pat00002
...............(1)
여기에서, I는 용접전류, Vrms는 실효전압이다.
또한, 본 발명의 용접전류 감시장치는 용접기에 설정된 용접전류, 센서에서 출력되는 실효전압, 용접시간 및 용접전압을 표시하기 위한 표시부, 그리고 용접기의 실제 용접전류를 측정하기 위하여 필요한 각종 데이터를 설정하기 위한 입력부를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 중앙처리장치가 상기 용접기의 실제 용접전류를 측정하기 위하여 필요한 각종 데이터를 일시 또는 영구 저장하기 위한 메모리를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 실효전압 측정부에서 측정된 실효전압을 상기 중앙처리장치에 무선으로 전송하기 위한 무선통신부를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 용접전류 측정부에서 측정한 실제 용접전류가 기 설정된 상한값보다 크거나 또는 기 설정된 하한값보다 작으면 경보신호를 발생시키는 경보신호 발생부를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 선형성을 이용한 용접전류 측정방법에 의하여, 산업현장에서 사용되고 있는 용접기의 전류를 고가의 측정장비를 사용하지 않고도 비교적 정확한 전류를 측정할 수 있어 경제적이고, 전류의 변화에 의한 용접품질을 실시간 감시할 수 있어 전류의 변화로 발생할 수 있는 용접불량을 감시할 수 있는 효과가 있다. 또한, 통신출력을 이용한 데이터 통합관리 기능 등을 제공할 수 있는 장점이 있다. 또한, 센서와 메인 제어부 사이를 무선으로 연결 가능하게 하여 배선으로 인한 고장 원인을 원천적으로 제거하고 설치의 용이성을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 구현 예에 따른 용접전류 감지방법을 개략적으로 도시한 순서도;
도 2는 본 발명의 하나의 구현 예에 따른 시간에 따라 변하는 용접전류를 나타내는 파형도;
도 3은 센서에서 출력되는 실효전압에 대하여 용접기에 설정되어 표시된 용접전류의 관계를 도시하는 그래프;
도 4는 본 발명의 다른 구현 예에 따른 용접전류 감시장치를 개략적으로 도시한 블럭도;
도 5는 본 발명의 하나의 구현 예에 따른 3통전 용접전류에 대한 센서 출력전압을 도시하는 그래프;
도 6은 도 4의 입력표시부(230)의 하나의 구현 예에 따른 배치도; 및
도 7은 본 발명의 하나의 구현 예에 따른 용접전류 감시장치의 전체 제어단계를 도시하는 순서도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 하나의 구현 예에 따른 용접전류 감지방법을 개략적으로 도시한 순서도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 용접전류 감지방법은 센서의 출력전압을 실효전압으로 계산하는 실효전압 측정단계(s100), 상기 측정된 실효전압과 용접기에 설정되어 표시된 용접전류와의 비례관계를 도출하는 전류기울기 측정단계(s200), 및 상기 측정된 비례관계를 이용하여 용접기의 실제 용접전류를 계산하는 용접전류 계산단계(s300)를 포함한다.
상기 실효전압 측정단계(s100)는 용접전류가 직류일 때와 교류일 때로 구분할 수 있는데, 직류일 때는 그 값이 그대로 실효전압이 될 것이고, 용접전류가 교류일 때에는 일반적인 실효값 계산식을 적용하여 실효전압을 계산할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 하나의 구현 예에 따른 시간에 따라 변하는 용접전류를 나타내는 파형도이다. 도 2(a)는 용접전류가 교류일 때 센서로부터 출력되는 파형이고, 도 2(b)는 용접전류가 직류일 때 센서로부터 출력되는 파형이다. 도 2(a) 및 (b)는 용접이 시작되면 통전 전류가 한번 일어나는 1통전 용접전류에 대한 출력 파형을 보여준다. 일반적으로 용접 품질을 높이기 위하여 2통전 이상의 방식을 많이 사용한다.
다음으로 전류기울기 측정단계(s200)에서는 계산된 실효전압과 이때의 용접기에 설정되어 표시된 용접전류와의 비례관계, 즉 전류기울기를 알아낸다. 여기에서 전류기울기는 그 비례관계가 선형적 관계이고, 본 발명에서는 용접전류와 실효전압 사이의 선형적 관계를 이러한 비례관계로 이용함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.
도 3은 센서에서 출력되는 실효전압에 대하여 용접기에 설정되어 표시된 용접전류의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 3을 참조하면, 출력되는 실효전압과 표시된 용접전류가 명백하게 선형적 관계를 이루고 있음을 알 수 있다(Y = a*X + b의 관계: 여기에서 X는 실효전압이고, Y는 용접전류이다). 즉, 상기 센서로부터 측정된 실효전압과 표시된 용접전류와의 관계는 하기의 수학식 (1)과 같다.
Figure 112011090769928-pat00003
.................(1)
여기에서 I는 표시된 용접전류, Vrms는 센서의 출력 실효전압이고, 기울기인 a와 I 절편인 b는 상수이다.
따라서 상기 전류기울기 측정단계(s200)에서 상기 수학식 (1)에 2회의 전류 및 전압값을 대입하여 나온 두 개의 식을 연립하여 풀면 전류기울기, 즉 상수 a 및 b를 계산할 수 있는 것이다. 예를 들면, 용접기에 9000A가 표시되도록 용접전류를 설정하여 인가하면, 인가된 전류는 센서로부터 유도전압을 일으키게 되고 유도전압, 즉 센서의 출력전압이 1V라고 가정하고, 동일한 방식으로 두 번째 용접전류가 10000A이고 측정된 실효전압이 2V라고 가정하면, 임의의 두 점은 (1V, 9000A) 및 (2V, 10000A)가 된다. 이 두 점을 수학식 (1)에 대입하여 풀면 a=1000, b=8000이 계산된다. 이와 같이 계산된 전류기울기(a=1000, b=8000)를 수학식 (1)에 대입하여 다시 정리하면 I=1000*Vrms + 8000이라는 식을 얻을 수 있다.
상기 용접전류 계산단계(s300)에서는 상기 식(I=1000*Vrms + 8000)에 현재 측정된 실효전압을 적용함으로써 쉽게 계산해 낼 수 있다.
여기에서 상수 b가 0이면, 수학식 (1)은 I = a * Vrms로 표현될 것이다. 따라서 한 차례의 용접전류에 대한 실효전압을 측정함으로써 전류기울기(여기에서는 상수 a)를 구하고 용접전류 측정에 이용할 수 있다. 실제로 용접 현장에서 본 발명을 실시함에 있어서는 상수 b가 근사적으로 0에 가까운 값이 되면 무시할 수 있는 값으로서 수학식 (1)에서 상수 b를 생략함으로써 용접전류 계산에 활용할 수 있을 것이다. 또한, 용접전류가 교류일 경우에 통상적으로 상수 b는 0에 가까운 값이 된다.
도 4는 본 발명의 다른 구현 예에 따른 용접전류 감시장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 용접전류 감시장치(100)는 센서(100)의 출력전압을 실효전압으로 계산하는 실효전압 측정부(210); 및 상기 실효전압 측정부에서 계산된 실효전압과 용접기에 설정되어 표시된 용접전류와의 비례관계를 도출하는 전류기울기 측정부, 상기 비례관계를 이용하여 용접기의 실제 용접전류를 계산하는 용접전류 계산부, 및 상기 계산된 실제 용접전류를 기 설정된 기준전류와 비교, 판단하여 용접기를 감시하는 감시제어부를 포함하는 중앙처리장치(220);를 포함한다.
상기 실효전압 측정부(210)는 상기 센서(100)의 출력전압을 디지털 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(A/D 컨버터) 및 실효전압 측정구간을 조절할 수 있는 측정구간 조절기를 포함하여 실효전압을 계산할 수 있다. 바람직하게는, 실효전압 측정부(210)는 별도의 메모리를 포함할 수 있고, A/D 컨버터를 통하여 획득한 센서의 출력전압을 저장할 수 있다. 이렇게 저장된 출력전압 값은 언제든지 실효값 계산에 활용할 수 있어 용접전류의 품질검사에 활용할 수 있다.
도 5는 용접이 시작되면서 3번의 통전이 일어나는 3통전 용접전류에 대한 센서 출력전압을 도시하는 그래프이다. 도 5를 참조하여 설명하면, 3통전 방식의 경우에 가장 주된 전류는 가장 큰 전류를 가진 두 번째 통전전류(도면에서 2로 표시된 영역)이므로 2번째 전류입력에 대한 센서의 출력전압에 대하여 실효전압을 계산할 수 있다. 여기에서 실효전압은 설정된 구간의 실효전압을 의미한다.
그리고 상기 비례관계는 하기의 수학식 (1)로 표현되는 선형관계이고, 두 차례에 걸쳐 측정된 실효전압 및 각 회에 용접기에 설정되어 표시된 용접전류를 이용하여 상수 a 및 b를 계산하고, 상기 중앙처리장치는 수학식 (1)에 현재의 실효전압과 계산된 상수 a 및 b를 대입하여 용접기의 실제 용접전류를 계산할 수 있다.
Figure 112011090769928-pat00004
................(1)
여기에서, I는 용접전류, Vrms는 실효전압이다.
또한, 바람직하게는, 본 발명의 용접전류 감시장치(200)는 용접기에 설정된 용접전류, 센서(100)에서 출력되는 실효전압, 용접시간 및 용접전압을 표시하기 위한 표시부, 그리고 용접기의 실제 용접전류를 측정하기 위하여 필요한 각종 데이터를 설정하기 위한 입력부를 포함하는 입력표시부(230)를 더 포함할 수 있다. 입력표시부(230)의 구체적 구성은 도 6에 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 입력표시부(230)의 입력부는 모드 설정 버튼(12), 저장 버튼(14), 업 버튼(16), 다운 버튼(18), 기울기 수동 버튼(20), 및 기울기 자동 버튼(22)을 포함하고 있고, 입력표시부(230)의 표시부는 용접전류 표시부(24), 실효전압 표시부(26), 용접시간 표시부(28), 및 용접전압 표시부(30)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 중앙처리장치(220)가 상기 용접기의 실제 용접전류를 측정하기 위하여 필요한 각종 데이터를 일시 또는 영구 저장하기 위한 메모리(240)를 더 포함할 수 있다.
상기 모드 설정 버튼(12)은 설정할 모드를 선택하기 위한 것으로, 용접전류를 설정하기 위한 용접전류 설정 모드 및 실효전압을 설정하기 위한 실효전압 설정 모드가 있다. 예를 들어, 최초에 모드 설정 버튼(12)을 누르면, 용접전류 표시부(24)가 일정간격으로 깜빡거리고 업 버튼(16)과 다운 버튼(18)을 눌러 용접전류 값을 설정할 수 있다. 같은 방법으로 모드 설정 버튼(12)을 한 번 더 누르면, 실효전압 설정 모드로 바뀌고 실효전압 표시부(26)가 깜빡거리고, 다시 한 번 더 누르면, 용접시간을 설정할 수 있는 용접시간 설정 모드로 바뀌고 용접시간 표시부 (28)가 깜빡거리고, 또다시 한 번 더 누르면, 용접전압을 설정할 수 있는 용접전압 설정 모드로 바뀌고 용접전압 표시부(30)가 깜빡거리게 되고, 각 깜빡거리는 동안에 업 버튼(16) 및 다운 버튼(18)을 이용하여 값을 설정할 수 있다.
또한, 상기 실효전압 측정부(210)에서 측정된 실효전압을 상기 중앙처리장치(220)에 무선으로 전송하기 위한 무선통신부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 용접기에 부착된 센서(100)에 연결된 실효전압 측정부(210)와 중앙처리장치(220) 사이에 무선으로 연결하는 경우 실효전압 측정부(210) 및 중앙처리장치(200) 각각에 지그비(zigbee) 모듈을 포함할 수 있다. 센서(100)가 유선으로 연결되는 것과 달리 센서(100)의 출력 파형에 대한 데이터를 용접전류 감시장치(200)의 중앙처리장치(220)에 보내기 위하여 센서(100)에서 출력되는 원파형을 A/D 컨버터만을 이용하여 전송하게 되면 엄청난 양의 데이터를 전송해야 하는 문제가 있다. 이를 방지하기 위하여 실효전압 측정부(210)에서 계산된 실효값만을 보냄으로써 데이터량을 줄일 수 있어 실시간으로 용접전류를 감시할 수 있고 데이터의 전송을 유지할 수 있는 것이다. 그리고 중앙처리장치(220)에서는 전압 파형을 실효값으로 수신받기 때문에 유선 연결에서와 달리 실효값을 계산하는 과정이 생략된다. 따라서 무선통신으로 인한 시간지연은 유선 연결의 경우와 비교하였을 때 큰 차이가 발생하지 않는다.
그리고 상기 용접전류 측정부에서 측정한 실제 용접전류가 기 설정된 상한값보다 크거나 또는 기 설정된 하한값보다 작으면 경보신호를 발생시키는 경보신호 발생부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 하나의 구현 예에 따른 용접전류 감시장치의 전체 제어단계를 도시하는 순서도이다. 도 7을 참조하면, 중앙처리장치(220)가 본 발명의 용접전류 자동감지장치(200)를 제어하는 방법은 센서(100)로 유도된 전압을 실효값으로 계산하는 단계(504), 수학식 (1)을 이용하여 측정된 실효전압에 대하여 용접전류를 환산하는 단계(505), 기울기 자동 버튼(22)을 눌렀는지 판별하는 단계(506), 기울기 자동 버튼(22)을 눌렀다고 판단된 경우 수학식 (1)의 상수 a 및 b를 구하는 단계(507), 기울기 자동 버튼(22)을 누르지 않은 경우 용접전류가 먼저 설정된 상하한 값 사이에 있는지 판별하는 단계(508), 용접전류가 먼저 설정된 상하한값 내에 있지 않다면 경보를 표시하는 단계(509)를 포함한다.
상기 센서로 유도된 전압을 실효값으로 계산하는 단계(504)에서, 입력표시부(230)를 이용하여 실효전압을 계산하기 위한 시간구간 설정 예는 다음과 같다. 모드 버튼(12)을 눌러 용접시간 설정 모드에 진입하면 용접시간 표시부(28)가 일정간격으로 깜빡거린다. 이때 업 버튼(16)과 다운 버튼(18)을 눌러 값을 조정한 후, 최종적으로 저장 버튼(14)을 눌러 값을 저장하면 실효전압 계산 시작시간으로 저장된다. 계속하여 업 버튼(16)과 다운 버튼(18)을 눌러 값을 조정한 후 저장 버튼(14)을 누르면 실효전압 계산구간(시간)으로 저장된다.
상기 저장된 실효전압 계산 시작시간과 계산구간에 따라 실효전압 측정부(210)에서 센서(100)의 출력전압을 실효값으로 계산하여 상기 실효전압 표시부(26)에 표시한다. 또한 중앙처리장치(220)를 통한 통신출력이 가능하게 되어 원격지의 컴퓨터(300)에서 RS422/RS485를 통하여 데이터를 수신하여 검사할 수 있다.
상기 상수 a 및 b를 구하는 단계(507)에서는, 두 번의 용접전류를 발생시켜 측정된 두 개의 실효전압으로 상수 a 및 b를 간단하게 구할 수 있다. 예를 들어, 기울기 자동버튼(22)을 누르면 실효전압 표시부(26)가 일정시간 간격으로 깜빡여서 중앙처리장치(220)가 a 및 b를 구하라는 신호로 인식하게 한다. 이때 모드 버튼(12)을 눌러 용접전류 설정 모드로 진입하여 업 버튼(16)과 다운 버튼(18)을 이용하여 용접설정 전류를 설정(예를 들면, 9000A)하여 인가한다.
계산된 a 및 b는 메모리(240)에 저장되고 기울기 자동 버튼(22)을 다시 눌러서 기울기 설정 모드를 해제한다. 상기 계산된 식에 의하여 센서를 통하여 입력된 실효전압만을 가지고도 전류로 바로 환산하여 실시간 용접전류를 감시할 수 있는 것이다.
또한, 기울기 수동 버튼(20)을 눌러 상수 a 및 b를 직접 입력할 수도 있다(501). 예를 들어, 기울기 수동 버튼(20)을 누르면 실효전압 표시부(26)가 일정시간 간격으로 깜빡여 먼저 a값 입력으로 중앙처리장치(220)가 인식하도록 한다. 업 버튼(16)과 다운 버튼(18)을 이용하여 값을 변경한 후 최종적으로 저장 버튼(14)을 눌러 중앙처리장치(220)가 상수 a값으로 인식하게 한다. 다시 기울기 수동 버튼(20)을 눌러 상수 b입력으로 중앙처리장치(220)가 인식하게 하고 업 버튼(16)과 다운 버튼(18)을 이용하여 값을 변경하고 최종적으로 저장 버튼(14)을 눌러 중앙처리장치(220)가 상수 b값으로 인식되도록 한다(502).
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능하다. 또한, 첨부된 도면으로부터 용이하게 유추할 수 있는 사항은 상세한 설명에 기재되어 있지 않더라도 본 발명의 내용에 포함되는 것으로 보아야 할 것이며, 다양한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100: 센서 200: 용접전류 감시장치
300: 컴퓨터
210: 실효전압 측정부 220: 중앙처리장치
230: 입력표시부 240: 메모리
24: 용접전류 표시부 26: 실효전압 표시부
28: 용접시간 표시부 30: 용접전압 표시부

Claims (9)

  1. 센서의 출력전압을 실효전압으로 계산하는 실효전압 측정단계;
    상기 측정된 실효전압과 용접기에 설정되어 표시된 용접전류와의 비례관계를 도출하는 전류기울기 측정단계; 및
    상기 측정된 비례관계를 이용하여 용접기의 실제 용접전류를 계산하는 용접전류 계산단계;
    를 포함하는 용접전류 감지방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전류기울기 측정단계에서 상기 비례관계는 선형관계인 것을 특징으로 하는 용접전류 감지방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전류기울기 측정단계에서 상기 선형관계는 하기의 수학식 (1)로 표현되고, 두 차례(b=0인 경우는 한 차례)에 걸쳐 측정된 실효전압 및 각 회에 용접기에 설정되어 표시된 용접전류를 이용하여 상수 a 및 b를 계산하고, 상기 용접전류 계산단계에서 수학식 (1)에 현재의 실효전압과 계산된 상수 a 및 b를 대입하여 용접기의 실제 용접전류를 계산하는 것을 특징으로 하는 용접전류 감지방법.
    Figure 112011090769928-pat00005
    ..................(1)
    여기에서, I는 용접전류, Vrms는 실효전압이다.
  4. 센서의 출력전압을 실효전압으로 계산하는 실효전압 측정부; 및
    상기 실효전압 측정부에서 계산된 실효전압과 용접기에 설정되어 표시된 용접전류와의 비례관계를 도출하는 전류기울기 측정부, 상기 비례관계를 이용하여 용접기의 실제 용접전류를 계산하는 용접전류 계산부, 및 상기 계산된 실제 용접전류를 기 설정된 기준전류와 비교, 판단하여 용접기를 감시하는 감시제어부를 포함하는 중앙처리장치;
    를 포함하는 용접전류 감시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 실효전압 측정부는 상기 센서의 출력전압을 디지털 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환기 및 실효전압 측정구간을 조절할 수 있는 측정구간 조절기를 포함하여 실효전압을 계산하는 것을 특징으로 하는 용접전류 감시장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 비례관계는 하기의 수학식 (1)로 표현되는 선형관계이고, 두 차례(b=0인 경우는 한 차례)에 걸쳐 측정된 실효전압 및 각 회에 용접기에 설정되어 표시된 용접전류를 이용하여 상수 a 및 b를 계산하고, 상기 중앙처리장치는 수학식 (1)에 현재의 실효전압과 계산된 상수 a 및 b를 대입하여 용접기의 실제 용접전류를 계산하는 것을 특징으로 하는 용접기의 용접전류 감시장치.
    Figure 112011090769928-pat00006
    ................(1)
    여기에서, I는 용접전류, Vrms는 실효전압이다.
  7. 제6항에 있어서, 용접기에 설정된 용접전류, 센서에서 출력되는 실효전압, 용접시간 및 용접전압을 표시하기 위한 표시부, 그리고 용접기의 실제 용접전류를 측정하기 위하여 필요한 각종 데이터를 설정하기 위한 입력부를 포함하는 입력표시부; 및
    상기 중앙처리장치가 상기 용접기의 실제 용접전류를 측정하기 위하여 필요한 각종 데이터를 일시 또는 영구 저장하기 위한 메모리;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접전류 감시장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 실효전압 측정부에서 측정된 실효전압을 상기 중앙처리장치에 무선으로 전송하기 위한 무선통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접전류 감시장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 용접전류 계산부에서 측정한 실제 용접전류가 기 설정된 상한값보다 크거나 또는 기 설정된 하한값보다 작으면 경보신호를 발생시키는 경보신호 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접전류 감시장치.
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