KR101433368B1 - Welding Apparatus Having Multi Weld-Processing and Function - Google Patents

Welding Apparatus Having Multi Weld-Processing and Function Download PDF

Info

Publication number
KR101433368B1
KR101433368B1 KR1020120106721A KR20120106721A KR101433368B1 KR 101433368 B1 KR101433368 B1 KR 101433368B1 KR 1020120106721 A KR1020120106721 A KR 1020120106721A KR 20120106721 A KR20120106721 A KR 20120106721A KR 101433368 B1 KR101433368 B1 KR 101433368B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
voltage
power
tig
mig
Prior art date
Application number
KR1020120106721A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140039897A (en
Inventor
김용육
송호식
김영철
오 스타니슬라브 키리코프
유리 코노발로브
Original Assignee
(주)퍼스트파워일렉트로닉스
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 (주)퍼스트파워일렉트로닉스 filed Critical (주)퍼스트파워일렉트로닉스
Priority to KR1020120106721A priority Critical patent/KR101433368B1/en
Publication of KR20140039897A publication Critical patent/KR20140039897A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101433368B1 publication Critical patent/KR101433368B1/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
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/164Arc welding or cutting making use of shielding gas making use of a moving fluid
    • 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
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/095Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0953Monitoring or automatic control of welding parameters using computing means
    • 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
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/133Means for feeding electrodes, e.g. drums, rolls, motors

Abstract

본 발명은 TIG 용접용 용접 토치와 MIG 용접용 용접 토치가 단일의 전원 설비 및 가스 공급 설비를 통해 절환적으로 전원 및 용접 가스를 공급받을 수 있도록 함에 의해, TIG 용접 기능과 MIG 용접 기능의 일체화가 가능하도록 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치를 제공한다.
이를 위해 본 발명은 아크 용접을 위해 필요한 직류 전원 전류/전압을 공급하고, 아크 용접의 진행에 따라 출력 전압 값이 떨어지는 것을 측정 및 계산하여 전류/전압 값을 보상하는 용접 전원 디바이스, 아크 용접을 위한 이산화탄소(CO2) 가스 및 아르곤(Ar) 가스를 선택 스위칭부에 각각 공급하는 가스 공급부, MIG 용접 기능 또는 TIG 용접 기능의 선택적인 기능 전환을 위한 스위칭에 의해, 상기 직류 전원 전류/전압이 선택적으로 공급되도록 하고, 이산화탄소 가스 또는 아르곤 가스가 선택적으로 공급되도록 하는 선택 스위칭부, MIG 용접 기능에 따라 MIG 용접 토치 측으로 와이어를 송급하고, 상기 선택 스위칭부의 선택 스위칭을 통해 인가되는 (+) 극성의 전압을 MIG 용접 토치에 인가하는 와이어 송급 디바이스 및, TIG 용접 기능에 따른 선택 스위칭부의 선택 스위칭을 통해 직류 전원 전압을 인가받아서 TIG 용접용 아크 발생을 위한 고전압으로 변환하여 TIG 용접 토치 및 TIG 용접용 모재에 인가하는 이그니션 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention enables the welding torch for TIG welding and the welding torch for MIG welding to be supplied with power and welding gas through a single power supply facility and gas supply facility so that the integration of TIG welding function and MIG welding function A welding device with multiple welding techniques is provided.
To this end, the present invention relates to a welding power supply device for supplying a DC power supply current / voltage necessary for arc welding and compensating a current / voltage value by measuring and calculating a drop in output voltage value according to progress of arc welding, The DC supply current / voltage is selectively supplied by switching the gas supply unit for supplying the carbon dioxide (CO2) gas and the argon (Ar) gas to the selective switching unit, the switching function for selectively switching the MIG welding function or the TIG welding function, A selective switching unit for selectively supplying carbon dioxide gas or argon gas to the MIG welding torch according to the MIG welding function, and the voltage of the (+) polarity applied through the selective switching of the selective switching unit is referred to as MIG A wire feeding device to be applied to the welding torch, and a selection switch according to the TIG welding function Receiving the DC power-supply voltage via the select switch is converted to a high voltage for arc welding and for TIG characterized in that it comprises an ignition device to be applied to the preform for a TIG welding torch, and TIG welding.

Figure R1020120106721
Figure R1020120106721

Description

다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치{Welding Apparatus Having Multi Weld-Processing and Function}{Welding Apparatus Having Multiple Weld-Processing and Function}

본 발명은 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TIG 용접과 MIG 용접을 위한 전원 공급 계통 및 가스 공급 계통을 단일 장치로 일체화하여 선택적으로 사용할 수 있도록 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a welding apparatus having multiple welding techniques, and more particularly, to a welding apparatus equipped with a multi-welding technique for integrally combining a power supply system and a gas supply system for TIG welding and MIG welding, ≪ / RTI >

일반적으로, 아크 용접 시스템은 용접 전원장치와 와이어 송급장치로 이루어져 있으며, 와이어 송급장치의 일측에는 실제 용접 작업을 수행하는 용접 토치가 구비되어 있는데, 용접 전원장치는 와이어 송급장치를 거쳐 용접 토치에 전원을 공급할 수 있도록 되어 있다. Generally, the arc welding system is composed of a welding power source and a wire feeding device. At one side of the wire feeding device, a welding torch for performing an actual welding operation is provided. The welding power source is connected to a welding torch And the like.

이러한 아크 용접 시스템은 TIG 용접(Tungsten Inert Gas Welding) 방식과, MIG 용접(Metal Inert Gas Welding) 방식으로 분류되는데, 용접 대상의 모재에 대해 아크 용접을 진행하는 경우에는, 우선 TIG 아크 용접 방식에 의해 TIG 아크 용접용 용접 토치를 사용하여 용접 모재에 대한 초벌 용접을 진행하고, 초벌 용접의 진행이 완료되면 이산화탄소(CO2) 가스를 이용하는 별도의 MIG 용접용 용접 토치를 이용하여 모재의 초벌 용접 부위 상에 재벌 용접이 진행하도록 하고 있다. Such an arc welding system is classified into a TIG welding method and a MIG welding method. When arc welding is performed on a base material to be welded, first, the TIG arc welding method After the preliminary welding has been completed, the welding torch for TIG arc welding is used to carry out preliminary welding for the welding base material, and a separate welding torch for MIG welding using carbon dioxide (CO2) So that the chaebol welding is proceeding.

이러한 아크 용접 시스템은 직류 전원전압에 의해 아크를 발생시키고 있는데, TIG 아크 용접 방식이 적용된 용접 장치의 용접 토치에는 (-) 극성의 전압이 인가되도록 하고, 용접 모재에는 (+) 극성의 전압이 인가되도록 하는 반면에, MIG 아크 용접 방식이 적용된 용접 장치의 용접 토치에는 (+) 극성의 전압이 인가되도록 하고, 용접 모재에는(-) 극성의 전압이 인가되도록 되어 있다.In this arc welding system, arc is generated by DC power supply voltage. Negative polarity voltage is applied to the welding torch of the welding apparatus to which the TIG arc welding method is applied, and (+) polarity voltage is applied to the welding base material (+) Polarity is applied to the welding torch of the welding apparatus to which the MIG arc welding system is applied, and a voltage of (-) polarity is applied to the welding base material.

따라서, 단일의 용접 모재에 대해 TIG 용접 방식에 따른 초벌 용접과, MIG 용접 방식에 따른 재벌 용접을 수행해야 함에도 불구하고, 용접을 완전히 진행하기 위해서는 TIG 용접 방식의 용접 장치와, MIG 용접 방식의 용접 장치를 각각 별도로 구비하여야 한다. Therefore, although it is necessary to perform rough welding according to the TIG welding method and chivalrous welding according to the MIG welding method for a single welding base material, in order to completely proceed the welding, a welding apparatus of TIG welding type and a welding of MIG welding type Equipment shall be provided separately.

관련 기술로는 국내공개특허 제2012-0075294호(아크용접장치 및 이를 이용한 원주용접 방법)(2012.07.06)가 있다. Related technology is disclosed in Korean Laid-Open Patent Application No. 2012-0075294 (arc welding apparatus and circumferential welding method using the same) (July 06, 2012).

그러나, 종래의 아크 용접 시스템에서는 TIG 용접 방식과 MIG 용접 방식이 단일의 용접 모재에 대해 중복적으로 적용해야 하는 상황에서, 용접 토치 및 용접 모재에 인가되는 전압의 극성이 서로 반대이기 때문에, 각각 별도의 TIG 용접용 용접 장치와 MIG 용접용 용접 장치를 구비해야 함에 의해, 용접 장치의 중복 배치에 따른 용접 공간의 제한이 불가피하고, 고가의 용접 장치를 각각 별도로 구비해야 하는데 따른 추가 비용 부담의 문제점이 발생된다. However, in the conventional arc welding system, since the polarities of the voltages applied to the welding torch and the welding base material are opposite to each other in a situation where the TIG welding method and the MIG welding method are applied to a single welding base material in a redundant manner, The welding apparatus for TIG welding and the welding apparatus for MIG welding must be provided so that the welding space due to the redundant arrangement of the welding apparatus is inevitably limited and a problem of additional cost burden .

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로서, TIG 용접용 용접 토치와 MIG 용접용 용접 토치가 단일의 전원 설비 및 가스 공급 설비를 통해 절환적으로 전원 및 용접 가스를 공급받을 수 있도록 함에 의해, TIG 용접 기능과 MIG 용접 기능의 일체화가 가능하도록 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a welding torch for TIG welding and a welding torch for MIG welding to be supplied with power and welding gas through a single power supply system and a gas supply system So that it is possible to integrate the TIG welding function and the MIG welding function.

본 발명의 다른 목적은 아크 용접시스템의 용접 전원계통에서 인버터의 스위칭에 의한 스위칭 손실을 최소화하고, 용접 부하의 크기에 따른 대전류의 출력이 방지될 수 있도록 함으로써, 고주파수의 직류 전원 전압 출력에 대한 변환 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a welding power supply system of an arc welding system which minimizes the switching loss due to switching of the inverter and can prevent the output of a large current according to the size of the welding load, And to provide a welding apparatus equipped with a multi-welding technique capable of improving the efficiency.

본 발명의 또 다른 목적은 아크 용접 시스템에서 용접 작업시에 용접 토치에서 발생되는 아크 용접 시간 동안의 짧은 누전 상태의 전류 및 전압 변화를 측정하고, 측정 값에 따라 자동으로 전류 및 전압을 보상하여 줄 수 있도록 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치를 제공하는 것이다. It is a further object of the present invention to measure the current and voltage changes in a short leakage current during an arc welding time generated in a welding torch during a welding operation in an arc welding system and automatically compensate the current and voltage according to the measured value To provide a welding apparatus with multiple welding techniques.

본 발명의 일측면에 따른 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치는, 아크 용접을 위해 필요한 직류 전원 전류 및 전압을 공급하고, 아크 용접의 진행에 따라 출력 전압 값이 떨어지는 것을 측정 및 계산하여 전류 및 전압 값을 보상하는 용접 전원 디바이스, 아크 용접을 위한 이산화탄소(CO2) 가스 및 아르곤(Ar) 가스를 선택 스위칭부에 각각 공급하는 가스 공급부, MIG 용접 기능 또는 TIG 용접 기능으로의 선택적인 기능 전환을 위한 스위칭에 의해, 상기 직류 전원전류 및 전압이 MIG 용접 토치 및 MIG 용접용 모재 또는 TIG 용접용 모재 및 TIG 용접 토치에 선택적으로 공급되도록 하고, 이산화탄소 가스 또는 아르곤 가스가 상기 MIG 용접 토치 또는 TIG 용접 토치에 선택적으로 공급되도록 하는 선택 스위칭부, MIG 용접 기능에 따라 상기 MIG 용접 토치 측으로 와이어를 송급하고, 상기 선택 스위칭부의 선택 스위칭을 통해 인가되는 (+) 극성의 전압을 상기 MIG 용접 토치에 인가하는 와이어 송급 디바이스 및, TIG 용접 기능에 따른 상기 선택 스위칭부의 선택 스위칭을 통해 직류 전원 전압을 인가받아서 TIG 용접용 아크 발생을 위한 고전압으로 변환하여 상기 TIG 용접 토치 및 TIG 용접용 모재에 인가하는 이그니션 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 한다. A welding apparatus equipped with a multiple welding technique according to one aspect of the present invention supplies a DC power supply current and voltage necessary for arc welding and measures and calculates a drop in the output voltage value as the arc welding progresses, (CO2) gas for arc welding and a gas supply for supplying argon (Ar) gas to the selective switching unit respectively, switching for selective switching to MIG welding function or TIG welding function The DC power supply current and voltage are selectively supplied to the MIG welding torch and MIG welding base material or the TIG welding base material and the TIG welding torch so that carbon dioxide gas or argon gas is selectively supplied to the MIG welding torch or TIG welding torch A MIG welding torch for supplying a wire to the MIG welding torch, A wire feeding and feeding device for applying a voltage of positive polarity to the MIG welding torch applied through selection switching of the selection switching unit and a selection switch of the selection switching unit according to the TIG welding function, And an ignition device for converting the high voltage to a high voltage for generating arc for TIG welding and applying the high voltage to the TIG welding torch and the base material for TIG welding.

본 발명에서, 상기 선택 스위칭부는, MIG 용접 기능을 위한 선택 스위칭에 따라, 상기 MIG 용접 토치에 (+) 극성의 직류 전압이 인가되고 상기 MIG 용접용 모재에 (-) 극성의 직류 전압이 인가되도록 하고, TIG 용접 기능을 위한 선택 스위칭에 따라, 상기 TIG 용접 토치에 (-) 극성의 직류 전압이 인가되고 상기 TIG 용접용 모재에 (-) 극성의 직류 전압이 인가되도록 하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, the selection switching unit may be arranged such that a DC voltage of positive polarity is applied to the MIG welding torch and a DC voltage of negative polarity is applied to the MIG welding base material, according to selection switching for the MIG welding function. (-) polarity DC voltage is applied to the TIG welding torch and a DC voltage of negative polarity is applied to the TIG welding base material according to the selective switching for the TIG welding function.

또한, 상기 용접 전원 디바이스는, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고 아크 용접에 필요한 전압으로 조정하여, 직류 전원 전류 및 전압을 상기 선택 스위칭부에 인가하는 전원 변환 및 공급부, 케이블을 통해 상기 MIG 용접 토치 및 TIG 용접 토치에 인가되는 용접 전류 및 출력 전압이 아크 용접 작업의 진행 시간에 따라 변화되는 상태를 측정하는 전원 측정부, 상기 용접 토치에 의한 아크 용접의 진행에 따라 상기 전원 측정부를 통해 측정되는 용접 전류 및 출력 전압의 변화 값을 근거로 용접 아크의 전압 값을 계산하고, 상기 용접 아크의 전압 값에 따라 용접 전류 및 출력 전압 값을 보상하는 보상 제어를 수행하는 용접 전원 제어부 및, 상기 용접 전원 제어부의 보상 제어에 따라 상기 전원 변환 및 공급부의 출력 전류 및 전압이 보상 출력되도록 동작하는 전원 보상부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The welding power source device may further include a power conversion and supply unit for converting the AC power source to a DC power source and adjusting the voltage to a voltage required for arc welding to apply the DC power source current and voltage to the selection switching unit, And a TIG welding torch for measuring a welding current and an output voltage of the welding torch, wherein the welding current and the output voltage are changed in accordance with the progress of the arc welding operation, A welding power source controller for calculating a voltage value of a welding arc based on a variation value of a current and an output voltage and performing a compensation control for compensating a welding current and an output voltage value according to a voltage value of the welding arc; So that the output current and voltage of the power conversion and supply unit are compensated and outputted. Which it is characterized in that it includes a power backup.

또, 상기 전원 측정부는, 상기 용접 토치가 아크 용접을 개시함에 따라 발생되는 짧은 누전 기간 동안의 용접 전류 및 출력 전압의 변화 값을 측정하는 것을 특징으로 한다. The power measuring unit measures variation values of a welding current and an output voltage during a short earth leakage period caused by the start of arc welding by the welding torch.

본 발명에서, 상기 용접 전원 제어 모듈은, 상기 전원 측정 모듈로부터 아크 용접의 진행 시간마다 측정한 용접 전류 및 출력 전압을 반복적으로 입력받아, 용접 전류 및 출력 전압의 평균 값을 계산하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the welding power control module repeatedly receives the welding current and the output voltage measured for each progressing time of arc welding from the power measuring module, and calculates an average value of the welding current and the output voltage .

또한, 상기 전원 변환 및 공급부는, 전원 입력단의 양단 사이에 병렬 연결되어 전압 변환을 위한 스위칭을 수행하는 제1하프 브리지 인버터(Half Bridge Inverter), 상기 제1하프 브리지 인버터의 후단에서 상기 전원 입력단의 양단 사이에 병렬 연결되어 전압 변환을 위한 스위칭을 수행하는 제2하프 브리지 인버터, 상기 제1하프 브리지 인버터와 상기 제2하프 브리지 인버터의 연결단 사이에 병렬 연결되어 전류 부하를 감소시키기 위한 블로킹(Blocking)을 수행하는 파워 블로킹 회로, 상기 파워 블로킹 회로의 출력단과 각 1차 코일의 연결 중심 지점이 연결되어 있고, 상기 제1 및 제2하프 브리지 인버터의 각 출력단과 대응 연결되는 제1 및 제2전원 변압기, 상기 제1 및 제2전원 변압기의 2차 코일과 연결되어 교류 전압을 정류하는 정류 회로 및, 상기 정류 회로의 출력단에 일단이 연결되고, 타단이 전원 출력단에 연결되어, 직류 출력 전압의 전류 변화에 대해 리액턴스를 발생하는 파워 리액터를 포함하는 것을 특징으로 한다. The power conversion and supply unit includes a first half bridge inverter that is connected in parallel between both ends of a power input terminal to perform switching for voltage conversion and a second half bridge inverter that is connected to the power input terminal at a rear end of the first half bridge inverter, A second half bridge inverter connected in parallel between the two ends to perform switching for voltage conversion, a second half bridge inverter connected in parallel between the first half bridge inverter and the second half bridge inverter for blocking, ) Connected to an output terminal of the power blocking circuit and a connection center point of each primary coil, and a first and a second power source connected in correspondence with respective output terminals of the first and second half bridge inverters, A rectifier circuit connected to a secondary coil of the first and second power supply transformers to rectify an alternating voltage, And a power reactor having one end connected to the output terminal and the other end connected to the power output terminal to generate a reactance against the current change in the DC output voltage.

또, 상기 파워 블로킹 회로는, 2개의 제1 및 제2블로킹 커패시터가 서로 직렬 연결되어 있고, 상기 제1 및 제2블로킹 커패시터의 직렬 연결 지점 사이가 상기 제1 및 제2전원 변압기의 각 1차코일측 연결 중심 지점과 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. The power blocking circuit may be configured such that two first and second blocking capacitors are connected in series with each other and a series connection point of the first and second blocking capacitors is connected between each first- And is connected to the coil connection center point.

본 발명에서, 상기 제1하프 브리지 인버터와 상기 제1전원 변압기의 연결단 사이에는, 작은 부하 전류에서 상기 제1하프 브리지 인버터가 ZVT(Zero Voltage Transition) 상태를 확보할 수 있도록 공진 동작하는 보조 인덕터가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. In the present invention, an auxiliary inductor (hereinafter, referred to as " auxiliary voltage transformer ") is provided between the first half bridge inverter and the connection node between the first half bridge inverter and the first power voltage transformer so that the first half bridge inverter can secure a zero voltage transition Are connected to each other.

본 발명에서, 상기 제2하프 브리지 인버터와 상기 제2전원 변압기의 연결단 사이에는, 상기 제1 및 제2전원 변압기의 1차 코일에 대한 자화 전류의 동적 상수 요소 증가를 보상하는 평형 커패시터가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. In the present invention, a balanced capacitor is connected between the second half-bridge inverter and the connection end of the second power transformer to compensate for the dynamic constant factor increase of the magnetizing current for the primary coil of the first and second power transformers .

본 발명에서, 상기 제1 및 제2전원 변압기의 2차 코일측과 상기 파워 리액터의 사이에는, 상기 정류 회로의 정류 소자들에 대해 소프트 스위칭이 이루어지도록 하고, 상기 제1 및 제2하프 브리지 인버터의 스위칭 소자에 대한 충격 손실(Impact Loss)의 수준을 감소시키는 완충 인덕터가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the rectifying elements of the rectifying circuit are soft-switched between the secondary coil side of the first and second power supply transformers and the power reactor, and the first and second half bridge inverters A buffer inductor is connected which reduces the level of the impact loss to the switching element of the inverter.

또한, 본 발명은 CAN 통신을 이용하여 상기 선택 스위칭부를 통한 선택 스위칭에 의해, 상기 MIG 용접 토치 또는 상기 TIG 용접 토치의 용접 동작을 원격 조작하는 리모트 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention further includes a remote controller for remotely operating the welding operation of the MIG welding torch or the TIG welding torch by selective switching through the selection switching unit using CAN communication.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 아크 용접 시스템에서 TIG 용접 기능과 MIG 용접 기능을 선택 스위치를 이용한 공급 전원 극성의 전환과, 공급 가스의 전환을 통해 단일의 전원 계통 및 단일의 가스 공급 계통을 이용한 TIG, MIG 용접 기능의 일체화가 가능하도록 함에 따라, TIG 및 MIG 용접 기능의 일체형 시스템이 구현됨에 의해 협소한 용접 공간에서도 용접 작업이 용이하게 이루어질 수 있고, TIG 용접 장치 및 MIG 용접 장치를 각각 별도로 구비해야 할 필요가 없기 때문에 대폭적인 비용 절감이 가능하게 된다. According to the present invention as described above, in the arc welding system, the TIG welding function and the MIG welding function are switched between a supply power polarity using a selection switch and a single power supply system and a single gas supply system As the integrated TIG and MIG welding functions can be integrated, the integrated system of TIG and MIG welding functions can be realized, so that the welding work can be easily performed even in a narrow welding space, and the TIG welding apparatus and the MIG welding apparatus can be separately There is no need to provide a large amount of cost savings.

또한, 본 발명에서는 용접 시스템의 용접 전원장치에 있어서, 각각의 리딩(Reading) 및 드리븐(Driven) 하프 브리지 인버터의 스위칭 과정에서 발생하는 내부 기생용량과 기생 인덕턴스를 제거할 수 있도록 인버터용 스위칭 트랜지스터가 전압 값이 제로에 가까워 졌을때 스위칭될 수 있도록 하고, 파워 블로킹 커패시터를 통해 용접 부하가 커지더라도 대전류의 발생을 방지할 수 있도록 함에 따라, 인버터의 스위칭 손실을 최소화하고 용접 부하의 크기에 따른 대전류 발생이 방지되어 내부 전력 손실을 최소화시킬 수 있도록 함으로써, 고주파수의 직류 전원 전압 출력에 대한 변환 효율이 대폭 향상될 수 있게 된다. In addition, in the present invention, in the welding power supply device for a welding system, a switching transistor for an inverter is provided so as to eliminate internal parasitic capacitance and parasitic inductance generated in the switching process of the respective reading and driven half bridge inverters The switching loss can be minimized and the large current can be generated according to the size of the welding load by making it possible to switch when the voltage value approaches zero and preventing generation of large current even if the welding load is increased through the power blocking capacitor So that the internal power loss can be minimized, so that the conversion efficiency with respect to the DC power supply voltage output of the high frequency can be greatly improved.

또, 본 발명에서는 아크 용접 시스템에 있어서 용접 전원장치로부터 설정 전압이 와이어 송급장치를 통해 케이블을 거쳐서 용접 토치에 공급되는 경우에, 용접 토치에서 와이어의 용융에 의한 용접 시작 시간에 발생되는 짧은 누전 기간 동안의 출력 전압 값이 떨어지는 것을 계산하고, 그 계산 결과에 따라 전류 및 전압 값을 보상해 줄 수 있도록 함에 따라, 아크 용접 작업에 대한 작업 안정성을 확보할 수 있고, 용접 품질을 향상시킬 수 있게 된다. Further, in the present invention, in the arc welding system, when the set voltage is supplied from the welding power source device to the welding torch via the cable feed device, the short- And the current and voltage values can be compensated according to the calculation result, it is possible to secure the work stability for the arc welding work and to improve the welding quality .

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치에서 용접 전원 디바이스 및 와이어 송급 디바이스의 구체 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치에서 용접 작업 시간 동안에 출력 전압 값이 떨어지는 상태를 측정하는 기능을 나타내기 위한 그래프 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치에서 위상 조절이 가능한 인버터 및 컨버터 기능을 갖춘 전원 변환 및 공급부의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치에서 이그니션 디바이스의 구체 구성을 나타낸 도면이다.
1 is a view showing the overall configuration of a welding apparatus equipped with a multiple welding technique according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a specific configuration of a welding power source device and a wire feeding device in a welding apparatus equipped with a multiple welding technique according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a function of measuring a state in which an output voltage value falls during a welding operation time in a welding apparatus equipped with a multiple welding technique according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a detailed configuration of a power conversion and supply unit having an inverter and a converter function capable of phase adjustment in a welding apparatus having a multiple welding technique according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a specific configuration of an ignition device in a welding apparatus having a multiple welding technique according to an embodiment of the present invention.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치의 전체 구성을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the overall configuration of a welding apparatus equipped with a multiple welding technique according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치는, 용접 전원 디바이스(100)와, 리모트 컨트롤러(200), 가스 공급부(300), 선택 스위칭부(400), 와이어 송급 디바이스(600), MIG 용접 토치(700), MIG 용접용 모재(710), 이그니션 디바이스(800), TIG 용접 토치(900), TIG 용접용 모재(910)를 포함한다. 1, a welding apparatus equipped with a multiple welding technique according to the present invention includes a welding power supply device 100, a remote controller 200, a gas supply unit 300, a selection switching unit 400, A device 600, a MIG welding torch 700, a MIG welding base material 710, an ignition device 800, a TIG welding torch 900, and a TIG welding base material 910.

상기 용접 전원 디바이스(100)는 아크 용접을 위해 필요한 전원 전류 및 전압을 공급하고, 아크 용접의 진행에 따라 출력 전압 값이 떨어지는 것을 측정 및 계산하여 전류 및 전압 값을 자동으로 보상하는 것이다. The welding power supply device 100 supplies a power supply current and a voltage required for arc welding and measures and calculates a drop in the output voltage value as the arc welding progresses to automatically compensate the current and voltage values.

상기 리모트 컨트롤러(200)는 CAN 통신을 이용하여 상기 선택 스위칭부(400)를 통해서 상기 MIG 용접 토치(700) 또는 상기 TIG 용접 토치(900)의 용접 동작을 원격 조작하기 위한 것이다. The remote controller 200 is for remotely operating the welding operation of the MIG welding torch 700 or the TIG welding torch 900 through the selection switching unit 400 using CAN communication.

여기서, 상기 리모크 컨트롤러(200)는 원격 조작을 위한 통신 방식으로서 CAN 통신을 이용하는 것으로 하고 있지만, 이에 한정되지는 않는 것으로서 RS485 통신 방식 등을 이용하는 것도 얼마든지 가능하다. Here, the remote controller 200 uses CAN communication as a communication method for remote operation, but it is not limited to this, and it is also possible to use an RS485 communication method or the like.

상기 가스 공급부(300)는 아크 용접을 위한 이산화탄소(CO2) 가스 및 아르곤(Ar) 가스를 각각 개별의 탱크에 저장하고 있는 상태에서, 상기 선택 스위칭부(400)에 상기 이산화탄소 가스 및 아르곤 가스를 각각 공급한다. The gas supply unit 300 is configured to supply the carbon dioxide gas and the argon gas to the selective switching unit 400 in the state where the carbon dioxide gas and the argon gas for arc welding are stored in respective tanks, Supply.

여기서, 상기 가스 공급부(300)로부터의 이산화탄소 가스 및 아르곤 가스가 상기 선택 스위칭부(400)에 공급되는 상태에서는, 상기 선택 스위칭부(400)의 선택 스위칭 조작에 따라 상기 MIG 용접 토치(700)에 이산화탄소 가스가 선택적으로 공급되거나, 상기 TIG 용접 토치(900)에 아르곤 가스가 선택적으로 공급될 수 있다. In the state where carbon dioxide gas and argon gas from the gas supply unit 300 are supplied to the selective switching unit 400, the MIG welding torch 700 is operated in accordance with the selection switching operation of the selection switching unit 400 Carbon dioxide gas may be selectively supplied, or argon gas may be selectively supplied to the TIG welding torch 900.

상기 선택 스위칭부(400)는 상기 용접 전원 디바이스(100)로부터 직류 전원전압을 공급받고, 상기 리모트 컨트롤러(200)로부터의 CAN 통신을 위한 통신 라인이 연결되어 있으며, 상기 가스 공급부(300)로부터 이산화탄소 가스 및 아르곤 가스를 동시에 공급받고 있는 상태에서, MIG 용접 기능 또는 TIG 용접 기능으로의 선택적인 기능 전환을 위한 선택적인 스위칭에 의해, (+) 극성 및 (-) 극성의 직류 전원 전압이 상기 MIG 용접 토치(700) 및 MIG 용접용 모재(710) 또는 TIG 용접용 모재(910) 및 TIG 용접 토치(900)에 선택적으로 공급되도록 하고, 이산화탄소 가스 또는 아르곤 가스가 상기 MIG 용접 토치(700) 또는 TIG 용접 토치(900)에 선택적으로 공급되도록 함과 동시에, 상기 리모트 컨트롤러(200)가 상기 MIG 용접 토치(700) 또는 TIG 용접 토치(900)를 선택적으로 원격 조작할 수 있도록 한다. The selection switching unit 400 receives a DC power supply voltage from the welding power supply device 100 and a communication line for CAN communication from the remote controller 200. The gas supply unit 300 supplies the carbon dioxide (+) Polarity and (-) polarity of the DC power supply voltage are selectively supplied to the MIG welding function or the TIG welding function by selective switching for selectively switching the function to the MIG welding function or the TIG welding function, The TIG welding base material 910 and the TIG welding torch 900 so that carbon dioxide gas or argon gas is supplied to the MIG welding torch 700 or the TIG welding torch 900, So that the remote controller 200 can selectively operate the MIG welding torch 700 or the TIG welding torch 900 selectively And so.

상기 와이어 송급 디바이스(600)는 MIG 용접용 와이어의 송급 속도를 제어하여 MIG 용접 토치(700) 측으로 와이어를 송급하고, 상기 용접 전원 디바이스(100)로부터의 (+) 극성의 전압을 케이블을 통하여 상기 MIG 용접 토치(700)에 인가하는 것이다. The wire feeding device 600 controls the feeding speed of the MIG welding wire to feed the wire to the MIG welding torch 700 and supplies the voltage of positive polarity from the welding power source device 100 through the cable To the MIG welding torch 700.

상기 MIG 용접 토치(700)는 상기 와이어 송급 디바이스(600)로부터 용접용 와이어가 송급됨과 동시에 (+) 극성의 전압을 인가받고, 이산화탄소 가스를 공급받아 용접 동작을 수행하고, 상기 MIG 용접용 모재(710)는 상기 선택 스위칭부(400)의 스위칭에 따라 접지 케이블을 통해 (-) 극성의 직류 전원 전압을 인가받게 된다. The MIG welding torch 700 is supplied with the welding wire from the wire feeding and feeding device 600 and is supplied with the positive polarity voltage and performs the welding operation by receiving the carbon dioxide gas. 710 are supplied with a (-) polarity DC power supply voltage through a grounding cable in accordance with the switching of the selection switching unit 400.

상기 이그니션 디바이스(800)는 상기 선택 스위칭부(400)에 의한 선택 스위칭에 따라 접지 케이블을 통해서 (-) 극성의 직류 전원 전압을 인가받아서 TIG 용접용 아크 발생을 위한 고전압(즉, 7,000 ∼ 8,000 V)으로 변환하여 상기 TIG 용접 토치(900)에 인가한다. The ignition device 800 receives a DC voltage of negative polarity through a grounding cable in accordance with the selection switching by the selection switching unit 400 and generates a high voltage for generating an arc for TIG welding (that is, 7,000 to 8,000 V ) And applies the TIG welding torch 900 to the TIG welding torch 900.

상기 TIG 용접 토치(900)는 상기 선택 스위칭부(400)의 선택 스위치 조작에 따라 상기 이그니션 디바이스(800)를 통해 고전압으로 변환된 (-) 극성의 직류 전압을 인가받음과 동시에, 아르곤 가스를 공급받아서 용접 동작을 수행하고, 상기 TIG 용접용 모재(910)는 상기 선택 스위칭부(400)의 스위칭에 따라 접지 케이블을 통해 상기 이그니션 디바이스(800)의 접지 상태에서 고전압으로 변환된 (+) 극성의 직류 전원 전압을 인가받게 된다. The TIG welding torch 900 receives a DC voltage of negative polarity converted to a high voltage through the ignition device 800 according to a selection switch operation of the selection switching unit 400, And the welding operation is performed. The TIG welding base material 910 is connected to the switching device 400 through the grounding cable in accordance with the switching of the selection switching part 400 so that the (+) polarity DC power supply voltage.

다음에, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치에서 용접 전원 디바이스 및 와이어 송급 디바이스의 구체 구성을 나타낸 도면이다. Next, Fig. 2 is a view showing a specific configuration of a welding power source device and a wire feeding device in a welding apparatus equipped with a multiple welding technique according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 용접 전원 디바이스(100)는, 전원 변환 및 공급부(10)와, 전원 측정부(20), 용접 전원 제어부(30), 전원 보상부(40)를 포함한다. 2, the welding power supply device 100 includes a power conversion and supply unit 10, a power measurement unit 20, a welding power control unit 30, and a power compensation unit 40.

상기 전원 변환 및 공급부(10)는 교류전원을 정류 및 평활화하여 직류 전원으로 변환하고, 아크 용접에 필요한 전압으로 전압치를 조정하여 (+) 극성의 전압과 (-) 극성의 전압을 상기 선택 스위칭부(400)에 인가한다. The power conversion and supply unit 10 rectifies and smoothes the AC power and converts the AC power into DC power, adjusts the voltage value to a voltage required for arc welding, and outputs a voltage of positive polarity and a voltage of negative polarity, (400).

여기서, 상기 전원 변환 및 공급부(10)는 상기 전원 보상부(40)에 의한 전원 보상 동작에 의해 전원의 출력 전류 및 출력 전압 값을 각각 보상치에 따라 조정하여 인가한다. Here, the power conversion and supply unit 10 adjusts and applies the output current and the output voltage of the power source according to the compensation value by the power compensation operation by the power compensation unit 40. [

상기 전원 측정부(20)는 상기 선택 스위칭부(400)의 선택 스위칭에 따라 상기 MIG 용접 토치(700) 또는 TIG 용접 토치(900)에 인가되는 용접 전류 및 출력 전압이 아크 용접 작업의 진행 시간에 따라 변화되는 상태를 측정하고, 상기 용접 전류 및 출력 전압의 측정 값을 상기 용접 전원 제어부(30)에 제공한다. The power measuring unit 20 measures the welding current and the output voltage applied to the MIG welding torch 700 or the TIG welding torch 900 according to the selection switching of the selection switching unit 400, And supplies the measured values of the welding current and the output voltage to the welding power source control unit 30. [

즉, 상기 전원 측정부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 아크 용접 작업의 시작에 따라 아크 용접의 전류 및 전압 값에 의해서 상기 MIG 용접 토치(700) 및 TIG 용접 토치(900)에 연결된 케이블의 자체 저항과 동적 리액턴스에 의한 저항에 의해서 출력 전압 값이 저하되는 상태로 인하여 누전이 이루어지는 T0 ∼ T4 까지의 짧은 기간의 용접 전류 및 출력 전압의 변화 값을 측정하게 되는 것이다. 3, the power measurement unit 20 is connected to the MIG welding torch 700 and the TIG welding torch 900 by the current and voltage values of the arc welding at the start of the arc welding operation The change of the welding current and the output voltage in the short period from T0 to T4 where the short circuit is caused due to the state where the output voltage value is lowered by the resistance due to the cable's own resistance and the dynamic reactance is measured.

상기 용접 전원 제어부(30)는 상기 전원 측정부(20)로부터 측정되는 아크 용접 작업 시작시 누전 상태에서의 용접 전류 및 출력 전압의 측정 값을 반복적인 용접 작업때마다 입력받아서 상기 용접 전류 및 출력 전압의 평균 값을 계산하고, 상기 MIG 용접 토치(700) 및 TIG 용접 토치(900)와 연결된 각 케이블의 길이에 따라 결정되는 옴(Ohm) 저항 값과, 유도성 리액턴스 저항 값을 계산하여, 상기 평균 값 및 저항 값을 근거로 하여 용접 아크의 전압 값을 산출함으로써, 상기 용접 아크의 전압 값에 의하여 용접 전류 및 출력 전압의 보상 제어를 수행한다. The welding power control unit 30 receives the measured values of the welding current and the output voltage in the leak current state at the beginning of the arc welding operation measured by the power measuring unit 20 at every repetitive welding operation, And calculates an Ohm resistance value and an inductive reactance resistance value determined according to the lengths of the respective cables connected to the MIG welding torch 700 and the TIG welding torch 900, The welding current and the output voltage are compensated by the voltage value of the welding arc by calculating the voltage value of the welding arc based on the value and the resistance value.

여기서, 상기 용접 전원 제어부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전원 측정부(20)로부터 제공되는 아크 용접 시작시의 누전 상태에 따른 용접 전류 및 출력 전류의 변화 값을 제공받아서 하기한 수학식 1과 같이 용접 전류 및 출력 전압의 평균값을 누전 구간의 모멘트 별로 계산한다. As shown in FIG. 3, the welding power supply control unit 30 receives a variation value of a welding current and an output current according to a leakage current state at the start of arc welding provided from the power source measurement unit 20, The average value of the welding current and the output voltage is calculated for each moment of the leakage duration as shown in Equation (1).

Figure 112012078023085-pat00001
Figure 112012078023085-pat00001

여기서, 상기 "N"은 평균 값의 측정 횟수를 나타내고, 상기 "Vout"은 출력 전압을 나타내며, 상기 "Iout"은 용접 전류를 나타낸다. Here, "N" represents the number of times of measurement of the average value, "Vout" represents the output voltage, and "Iout" represents the welding current.

도 3에서, "T0"는 아크 용접 시작에 따른 누전 시작 구간을 나타내고, "T1"은 상기 T0로부터 100∼500 밀리초(ms)에 해당하는 첫번째 평균값 계산의 시작 구간을 나타내며, "T2"는 상기 T1으로부터 500∼1,000 밀리초(ms)에 해당하는 첫번째 평균값 계산의 종료 구간(두번째 평균값 계산의 시작 구간)을 나타내고, "T3"은 상기 T2로부터 500∼1,000 밀리초(ms)에 해당하는 두번째 평균값 계산의 종료 구간을 나타내며, "T4"는 아크 용접의 잠시 종료에 따른 누전 기간의 종료 구간을 나타낸다. 또한, "t1"은 아크 용접의 잠시 종료에 따른 잠시 누전 종료 이후 250 마이크로초(㎲)의 간격에서 출력 전압인 "Vout(t)"가 최대 값으로 되는 구간을 나타내고, "t2"는 아크 용접의 잠시 종료에 따른 잠시 누전 종료 이후 250 마이크로초(㎲)의 간격에서 용접 전류인 "△I(t2)"가 최대로 폭락하는 값을 갖는 구간을 나타낸다. In FIG. 3, " T0 "represents a time period of a short circuit start due to the start of arc welding," T1 "represents a start interval of a first average value calculation corresponding to 100 to 500 milliseconds (ms) Represents the end interval (the start interval of the second average value calculation) of the first average value calculation corresponding to 500 to 1,000 milliseconds (ms) from the T1, and "T3" represents the second interval corresponding to 500 to 1,000 milliseconds Represents the ending period of the average value calculation, and "T4" represents the ending period of the leakage period according to the end of the arc welding. T1 "represents an interval during which the output voltage" Vout (t) " becomes the maximum value in an interval of 250 microseconds (μs) after the temporary end of the arc welding due to the completion of the arc welding, Quot; DELTA I (t2) "at the interval of 250 microseconds (μs) since the end of the short time due to the end of the short period of time.

한편, 상기 용접 전원 제어부(30)는 상기 수학식 1에 의해 계산되는 용접 전류 및 출력 전압의 누전 구간 모멘트 별 계산 결과를 근거로 하여 하기한 수학식 2와 같이 상기 MIG 용접 토치(700) 및 TIG 용접 토치(900)에 각각 연결된 케이블의 길이에 따른 자체 옴 저항(R) 값과, 유도성 리액턴스에 따른 저항(L) 값을 각각 계산한다. On the other hand, the welding power source control unit 30 calculates the MIG welding torch 700 and the TIG (TIG) according to the calculation result of the welding current and the output voltage according to the leakage current moment calculated by Equation (1) A self-ohm resistance R value according to the length of the cable connected to the welding torch 900, and a resistance value L according to the inductive reactance, respectively.

Figure 112012078023085-pat00002
Figure 112012078023085-pat00002

여기서, 상기 "i"는 수학식 계산의 순서 번호를 나타내고, 상기 "δ"는 측정시의 임시 간격을 나타내며, 상기 "△I(t)"는 "Iout(t) - Iout(t - δ)"로서 용접 전류의 현재 측정치와 기존 전류 측정치의 차이 값을 나타내고, 상기 "Varc(t)"는 용접 아크의 전압 값을 나타낸다. Iout (t) - Iout (t - delta) is the time interval during measurement, and " "Represents the difference between the current measurement value of the welding current and the existing current measurement value, and" Varc (t) "represents the voltage value of the welding arc.

이때, 상기 용접 아크의 전압 값(Varc(t))은 하기한 수학식 3에 의해 계산할 수 있다. At this time, the voltage value (Varc (t)) of the welding arc can be calculated by the following equation (3).

Figure 112012078023085-pat00003
Figure 112012078023085-pat00003

따라서, 상기 용접 전원 제어부(30)는 상기 용접 아크의 전압 값(Varc(t))의 계산 결과를 통해서 출력 전압 및 용접 전류 값을 각각 확인할 수 있다. Therefore, the welding power source control unit 30 can confirm the output voltage and the welding current value through the calculation result of the voltage value (Varc (t)) of the welding arc.

또한, 상기 전원 보상부(40)는 상기 용접 전원 제어부(30)로부터의 용접 전류 및 출력 전압의 보상 제어치에 따라 상기 전원 변환 및 공급부(10)에서 공급되는 출력 전류 및 전압에 대한 전원 보상을 수행한다. The power compensating unit 40 compensates the power for the output current and voltage supplied from the power converting and supplying unit 10 according to the compensation amount of the welding current and the output voltage from the welding power source control unit 30 .

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 와이어 송급 디바이스(600)는, 송급 제어 모듈(50)과, 와이어 송급 모듈(60), 전원 설정부(80), 표시부(90)를 포함한다. 2, the wire feeding and dispensing device 600 includes a feeding control module 50, a wire feeding module 60, a power setting unit 80, and a display unit 90.

상기 송급 제어부(50)는 상기 용접 전원 디바이스(100)의 용접 전원 제어부(100)과의 제어 통신에 의해 동작되어 상기 MIG 용접 토치(700)에 송급되는 와이어의 송급 속도 조절 제어 및 와이어의 인칭 제어를 수행한다.The feeding control unit 50 is operated by control communication with the welding power source control unit 100 of the welding power source device 100 to control feeding and controlling the feeding speed of the wire fed to the MIG welding torch 700, .

상기 와이어 송급부(60)는 와이어 권취 릴(Wire Reel)과 와이어 드라이브(Wire Drive)로 이루어져서, 상기 송급 제어부(50)의 송급 제어에 따라 와이어를 상기 MIG 용접 토치(700)에 송급하는 역할을 수행한다. The wire feeding part 60 is composed of a wire reel and a wire drive so as to feed the wire to the MIG welding torch 700 according to feeding control of the feeding control part 50 .

상기 전원 설정부(80)는 해당 와이어 송급 디바이스(600)의 구동에 의해 케이블(70)를 통해 공급되는 전류 및 전압의 설정을 위한 버튼 조작을 수행하고, 상기 표시부(90)는 상기 전원 설정부(80)를 통한 전류 및 전압의 설정 상태를 표시하는 것이다. The power supply setting unit 80 performs a button operation for setting the current and voltage supplied through the cable 70 by driving the wire feeding and feeding device 600, And the setting state of the current and voltage through the switch 80.

상기 케이블(70)은 상기 와이어 송급 디바이스(600)와 MIG 용접 토치(700)의 사이에 일정 길이를 가지고 연장 설치되어, 상기 와이어 송급 디바이스(600)를 통하여 상기 선택 스위칭부(400)의 선택 스위칭에 따라 상기 용접 전원 디바이스(100)로부터 공급되는 (+) 극성의 직류 출력 전압을 상기 MIG 용접 토치(700)에 인가하는 것이다. The cable 70 is extended with a predetermined length between the wire feeding device 600 and the MIG welding torch 700 and is connected to the cable switching device 400 via the wire feeding / (+) Polarity DC output voltage supplied from the welding power source device 100 to the MIG welding torch 700 in accordance with the DC voltage.

한편, 도 2에 도시된 바에 따르면, 상기 용접 전원 디바이스(100)가 동작을 개시하여 전원변환 및 공급부(10)를 통해서 (+) 극성의 전압과 (-) 극성의 전압이 상기 선택 스위칭부(400)에 공급된다. 2, the welding power source device 100 starts to operate, and a voltage of positive polarity and a negative polarity are supplied to the selection switching unit (not shown) through the power conversion and supply unit 10, 400.

그 상태에서, 상기 선택 스위칭부(400)의 선택 스위칭에 따라 상기 전원변환 및 공급부(10)로부터의 직류 출력 전압이 상기 MIG 용접 토치(700) 및 MIG 용접용 모재(710) 또는 상기 TIG 용접 토치(900) 및 TIG 용접용 모재(910)에 공급됨에 따라, 해당 MIG 용접 토치(700) 또는 TIG 용접 토치(900)를 통한 아크 용접 작업이 개시되면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 용접 전원 제어부(30)는 상기 전원 측정 부(20)에 의해 측정되는 아크 용접 개시로부터 용접의 잠시 종료 구간에 따른 출력 전압의 변화 값과, 용접 전류의 변화 값을 각각 반복적으로 입력받아서, 용접 전류 및 출력 전압의 각 모멘트 구간별 평균값을 각각 계산하고, 상기 평균값에 의해 상기 MIG 용접 토치(700) 또는 TIG 용접 토치(900)에 연결된 케이블의 자체 옴 저항값과, 유도성 리액턴스 저항 값을 계산한 이후에, 상기 각각의 계산 값을 적용하여 용접 아크의 전압 값을 계산한다. A DC output voltage from the power conversion and supply unit 10 is supplied to the MIG welding torch 700 and the MIG welding base material 710 or the TIG welding torch When the arc welding operation is started through the MIG welding torch 700 or the TIG welding torch 900 as the welding power source 900 and the TIG welding base material 910 are started, (30) repeatedly receives a change value of the output voltage and a change value of the welding current according to the termination period of the welding from the start of arc welding measured by the power source measuring unit (20) And calculating an inductance reactance value and an inductance resistance value of the cable connected to the MIG welding torch 700 or the TIG welding torch 900 by the average value,Applying each computed value group is calculated by the voltage value of the welding arc.

그에 따라, 상기 용접 전원 제어부(30)는 상기 용접 아크의 전압 값을 계산 함에 의해, 용접 전류와 출력 전압의 변화에 대한 보상 제어치를 산출하여 상기 전원 보상부(40)의 보상 처리 동작에 따라, 상기 전원 변환 및 공급부(10)에 대한 출력 전류 및 출력 전압의 보상이 이루어지도록 한다. Accordingly, the welding power source control unit 30 calculates the compensation value for the variation of the welding current and the output voltage by calculating the voltage value of the welding arc, and according to the compensation processing operation of the power source compensation unit 40, So that the output current and the output voltage of the power conversion and supply unit 10 are compensated.

다음에, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치에서 위상 조절이 가능한 인버터 및 컨버터 기능을 갖춘 전원 변환 및 공급부의 상세 구성을 나타낸 도면이다. 4 is a view illustrating a detailed configuration of a power conversion and supply unit having a function of an inverter and a converter capable of phase adjustment in a welding apparatus equipped with a multiple welding technique according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 용접 전원 디바이스(100)에 구성된 전원 변환 및 공급부(10)는, 제1 및 제2전원 입력단(+V1, -V1)의 양단에 연결되어 있는 파워 모듈(Power Module)(10)과, 상기 파워 모듈(10)의 출력단과 연결되고, 그 출력단이 제1 및 제2전원 출력단(+V2, -V2)에 연결되어 있는 파워 리액터(Power Reactor)(32)를 포함한다. 4, the power conversion and supply unit 10 configured in the welding power supply device 100 includes a power module (Power) connected to both ends of the first and second power input terminals (+ V1, -V1) And a power reactor 32 connected to the output terminal of the power module 10 and having an output terminal connected to the first and second power output terminals + V2 and -V2, .

상기 파워 모듈(10)은, 상기 제1 및 제2전원 입력단(+V1, -V1)의 양단 사이에 제1 및 제2파워 트랜지스터(TR1, TR2)와, 제1 및 제2공진 커패시터(C1, C2)로 이루어진 리딩(Reading) 기능의 제1하프 브리지 인버터(Half Bridge Inverter)와, 제3 및 제4파워 트랜지스터(TR3, TR4)와, 제3 및 제4공진 커패시터(C3, C4)로 이루어진 드리븐(Driven) 기능의 제2하프 브리지 인버터, 상기 제1하프 브리지 인버터와 상기 제2하프 브리지 인버터의 사이에 연결되어 있는 파워 블로킹(Power Blocking) 회로(22), 상기 제1하프 브리지 인버터의 출력단와 상기 파워 블로킹 회로(20)의 출력단이 양단에 각각 연결되어 있는 제1전원 변압기(14)와, 상기 제2하프 브리지 인버터의 출력단와 상기 파워 블로킹 회로(20)의 출력단이 양단에 각각 연결되어 있는 제2전원 변압기(12), 상기 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)를 구성하는 변압기 쌍의 제2출력측 2차 코일(T2-1, T2-2)과 연결되어 있는 제1 및 제2정류 다이오드(D1, D2)로 이루어진 정류 회로(Rectifier), 상기 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)를 구성하는 변압기 쌍의 제2출력측 2차 코일(T2-1, T2-2)과 연결되어, 상기 제1 및 제2정류 다이오드(D1, D2)들에 대해 소프트 스위칭이 이루어지도록 하고, 각 파워 트랜지스터(TR1, TR2, TR3, TR4)에 대한 충격 손실(Impact Loss)의 수준을 감소시키며, 전체적인 노이즈 레벨을 감소시키기 위한 완충 인덕터(FT1, FT2) 및 스무딩(Smoothing) 인덕터(18)를 포함한다. The power module 10 includes first and second power transistors TR1 and TR2 and first and second resonant capacitors C1 and C2 between both ends of the first and second power input terminals (+ V1 and -V1) A first half bridge inverter having a reading function and a third and a fourth power transistors TR3 and TR4 and a third and a fourth resonance capacitors C3 and C4 A power blocking circuit 22 connected between the first half bridge inverter and the second half bridge inverter, a second half bridge inverter having a second half bridge inverter connected to the first half bridge inverter, A first power transformer 14 having an output terminal and an output terminal of the power blocking circuit 20 connected to both ends thereof and an output terminal of the second half bridge inverter and an output terminal of the power blocking circuit 20 being connected to both ends, The second power transformer 12, the first and second power transformers 14 and 12, A rectifier circuit composed of first and second rectifier diodes D1 and D2 connected to the second output side secondary windings T2-1 and T2-2 of the pair of transformers for generating the first and second transformers, Is connected to the second output side secondary coils (T2-1, T2-2) of the transformer pair constituting the power transformers (14, 12), and the first and second rectifying diodes (D1, D2) The buffer inductors FT1 and FT2 for decreasing the level of the impact loss to the power transistors TR1, TR2, TR3 and TR4 and the overall noise level and the smoothing inductors FT1 and FT2 for reducing the overall noise level, And an inductor 18.

상기 파워 리액터(32)는 입력측에 상기 파워 모듈(10)을 구성하는 정류 회로의 출력단과 상기 완충 인덕터(18)의 출력단이 각각 연결되어 있고, 그 출력측에 제1 및 제2전원 출력단(+V2, -V2)이 연결되어 있는 상태에서, 상기 파워 모듈(10)로부터의 직류 출력 전압에 포함된 교류전류 또는 전류의 급격한 변화에 대해 큰 유도성 리액턴스를 발생한다. The output of the rectifier circuit constituting the power module 10 and the output terminal of the cushioning inductor 18 are connected to the input side of the power reactor 32 and the first and second power output terminals + , -V2), a large inductive reactance is generated for a sudden change of the alternating current or current included in the direct-current output voltage from the power module 10. [

여기서, 상기 파워 리액터(32)는 상기 제1 및 제2전원 출력단(+V2, -V2)에 대해 공통의 1코어(Core)를 사용하여 전압 파형을 스무딩(Soothing)시킴에 의해 노이즈를 감소시켜주는 역할을 수행하는 것이다. 따라서, 상기 파워 리액터(32)는 상기 스무딩 인덕터(18)와 동일한 역할을 수행하기 때문에, 해당 스무딩 인덕터(18)를 본 발명의 장치 회로에서 제거하여도 무방하다. Here, the power reactor 32 reduces the noise by smoothing the voltage waveform using one common core for the first and second power output terminals (+ V2, -V2) The role is to perform the role. Therefore, since the power reactor 32 plays the same role as the smoothing inductor 18, the smoothing inductor 18 may be removed from the device circuit of the present invention.

상기 파워 모듈(10)에서, 상기 제1하프 브리지 인버터는 제1파워 트랜지스터(TR1)와 제2파워 트랜지스터(TR2)가 서로 직렬로 연결되어 있는 상태에서, 상기 제1 및 제2전원 입력단(+V1, -V1)의 양단에 대해 병렬로 연결되어 있는데, 상기 제1파워 트랜지스터(TR1)와 제2파워 트랜지스터(TR2)는 전원 전극에 각각 제1공진 커패시터(C1)와 제2공진 커패시터(C2)가 병렬로 연결되어 있다. In the power module 10, the first half bridge inverter includes first and second power input terminals (+) and (+) in a state where the first power transistor (TR1) and the second power transistor (TR2) The first power transistor TR1 and the second power transistor TR2 are connected in parallel to both ends of the first resonant capacitor C1 and the second resonant capacitor C2 ) Are connected in parallel.

상기 제2하프 브리지 인버터는 제3파워 트랜지스터(TR3)와 제4파워 트랜지스터(TR4)가 서로 직렬로 연결되어 있는 상태에서, 상기 전압 입력단(+V1, -V1)의 양단에 대해 병렬로 연결되어 있는데, 상기 제3파워 트랜지스터(TR3)와 제4파워 트랜지스터(TR4)는 전원 전극에 각각 제3공진 커패시터(C3)와 제4공진 커패시터(C4)가 병렬로 연결되어 있다. The second half bridge inverter is connected in parallel to both ends of the voltage input terminals (+ V1, -V1) in a state where the third power transistor (TR3) and the fourth power transistor (TR4) The third power transistor TR3 and the fourth power transistor TR4 are connected in parallel to the third resonance capacitor C3 and the fourth resonance capacitor C4, respectively, on the power supply electrode.

한편, 상기 제1 및 제2하프 브리지 인버터는 각각 "리딩"과 "드리븐"으로 구분되어 있는데, 이러한 구분은 각 인버터를 구성하는 파워 트랜지스터의 스위칭 동작에 따른 위상 순서에 의해 결정된다.Meanwhile, the first and second half bridge inverters are divided into a "leading" and a "driven", respectively, and the division is determined by the phase sequence according to the switching operation of the power transistors constituting each inverter.

상기 파워 블로킹 회로(22)는 상기 제1하프 브리지 인버터와 상기 제2하프 브리지 인버터의 사이에서 제1블로킹 커패시터(C5)와 제2블로킹 커패시터(C6)가 서로 직렬로 연결되어 있는 상태에서, 상기 제1 및 제2전원 입력단(+V1, -V1)의 양단에 대해 병렬로 연결되어 있다. The power blocking circuit 22 includes a first blocking capacitor C5 and a second blocking capacitor C6 connected in series between the first half bridge inverter and the second half bridge inverter, And are connected in parallel to both ends of the first and second power input terminals (+ V1, -V1).

상기 제1전원 변압기(14)는 상기 제1하프 브리지 인버터의 제1파워 트랜지스터(TR1)와 제2파워 트랜지스터(TR2)의 직렬 연결 지점에 해당하는 출력단에 1차 코일(T1-2)의 일단이 연결되고, 그 타단이 상기 파워 블로킹 회로(22)의 상기 제1블로킹 커패시터(C5)와 상기 제2블로킹 커패시터(C6)의 직렬 연결 지점 사이에 연결되어 있다. The first power transformer 14 is connected to an output terminal corresponding to a series connection point of the first power transistor TR1 and the second power transistor TR2 of the first half bridge inverter, And the other end thereof is connected between the first blocking capacitor C5 of the power blocking circuit 22 and the series connection point of the second blocking capacitor C6.

또한, 상기 제2전원 변압기(12)는 상기 제2하프 브리지 인버터의 제3파워 트랜지스터(TR3)와 제4파워 트랜지스터(TR4)의 직렬 연결 지점에 해당하는 출력단에 1차 코일(T1-1)의 일단이 연결되고, 그 타단이 상기 파워 블로킹 회로(22)의 상기 제1블로킹 커패시터(C5)와 상기 제2블로킹 커패시터(C6)의 직렬 연결 지점 사이에 연결되어 있다. The second power transformer 12 has a primary coil T1-1 at an output terminal corresponding to a series connection point of the third power transistor TR3 and the fourth power transistor TR4 of the second half bridge inverter, And the other end thereof is connected between the first blocking capacitor C5 of the power blocking circuit 22 and the series connection point of the second blocking capacitor C6.

즉, 상기 파워 블로킹 회로(22)의 제1블로킹 커패시터(C5)와 상기 제2블로킹 커패시터(C6)의 직렬 연결 지점은 상기 상기 제1전원 변압기(14)와 상기 제2전원 변압기(12)의 각 1차 코일(T1-2, T1-1)과 공통 연결되어 있는 것이다. That is, a series connection point of the first blocking capacitor C5 and the second blocking capacitor C6 of the power blocking circuit 22 is connected to the first power supply voltage transformer 14 and the second power supply voltage transformer 12 And are commonly connected to the primary coils T1-2 and T1-1.

한편, 상기 제1하프 브리지 인버터의 출력단과, 상기 제1전원 변압기(14)의 1차 코일(T1-2)의 일단 사이에는 보조 인덕터(16)가 연결되어 있고, 상기 제2하프 브리지 인버터의 출력단과 제2전원 변압기(12)의 1차 코일(T1-1)의 사이에는 평형 커패시터(Balancing Capacitor)(C7)가 연결되어 있다. An auxiliary inductor 16 is connected between the output terminal of the first half bridge inverter and one end of the primary coil T1-2 of the first power transformer 14, And a balancing capacitor C7 is connected between the output terminal and the primary coil T1-1 of the second power transformer 12.

상기 제1전원 변압기(14)와 상기 제2전원 변압기(12)로 이루어진 변압기 쌍의 제1출력측 2차 코일(T2-3, T2-4)와 제2출력측 2차 코일(T2-1, T2-2)은, 각각 2개씩의 하프 코일(Half Coil) 형태를 지니고 있고, 상기 제1전원 변압기(14)의 각 하프 코일(즉, 제1출력측 2차 코일(T2-3, T2-4))은 순서에 따라 상기 제2전원 변압기(12)의 각각 상응하는 하프 코일(제2출력측 2차 코일(T2-1, T2-2))과 순서대로 연결되어 있다. 즉, 하나의 하프 코일의 도입부와 다른 하프 코일의 말단부가 함께 연결되어 있는 것이다. The first output side secondary coil (T2-3, T2-4) and the second output side secondary coil (T2-1, T2) of the transformer pair including the first power transformer (14) and the second power transformer (12) The first output side secondary coil T2-3 and the second output side secondary coil T2-4 of the first power supply transformer 14 are connected in parallel to each other, Are sequentially connected to respective corresponding half coils (second output side secondary coils T2-1, T2-2) of the second power supply transformer 12 in order. That is, the lead portion of one half coil and the end portion of another half coil are connected together.

상기 정류 회로를 구성하는 제1 및 제2정류 다이오드(D1, D2)는 상기 제1출력측 2차 코일(T2-3, T2-4)의 코일 도입부로부터 상기 제2출력측 2차 코일(T2-1, T2-2)의 코일 말단부까지 공통적으로 연결되어 있다. The first and second rectifying diodes D1 and D2 constituting the rectifying circuit are connected to the second output side secondary coil T2-1 and T2-2 from the coil- And T2-2, respectively.

상기 제1 및 제2정류 다이오드(D1, D2)의 공통 연결 지점은 상기 파워 리액터(32)를 매개하여 제1전원 출력단(+V2)과 연결되고, 상기 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 출력측 2차 코일과 연결되어 있는 완충 인덕터(18)는 상기 파워 리액터(30)를 매개하여 제2전원 출력단(-V2)과 연결된다. The common connection point of the first and second rectifying diodes D1 and D2 is connected to the first power output terminal + V2 via the power reactor 32, and the first and second power transformers 14, The cushioning inductor 18 connected to the secondary coil on the output side of the transformer 12 is connected to the second power output terminal -V2 through the power reactor 30. [

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 전원 변환 및 공급부(10)에 따르면, 제1 및 제2전원 입력단(+V1, -V1)을 통해 인가되는 교류 전원을 변환하기 위해서는, 상기 제1하프 브리지 인버터를 구성하는 제1 및 제2파워 트랜지스터(TR1, TR2)가 먼저 스위칭되고, 상기 제2하프 브리지 인버터를 구성하는 제3 및 제4파워 트랜지스터(TR3, TR4)가 후속적으로 스위칭됨으로써, 제1전원 변압기(14)의 1차 코일(T1-2)의 도입부와 제2전원 변압기(12)의 1차 코일(T1-1)의 말단에 각 하프 브리지 인버터로부터의 출력 교류 전압이 각각 걸리게 된다. 이 때, 상기 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 1차 코일에 각각 걸리는 전압의 형태는 메안더 파(Meander Wave)와 유사한 파형을 갖는다. 4, according to the power conversion and supply unit 10, in order to convert AC power applied through the first and second power input terminals (+ V1, -V1), the first half bridge The first and second power transistors TR1 and TR2 constituting the inverter are first switched and the third and fourth power transistors TR3 and TR4 constituting the second half bridge inverter are subsequently switched, An output AC voltage from each half bridge inverter is applied to the lead portion of the primary coil T1-2 of the first power transformer 14 and the end of the primary coil T1-1 of the second power transformer 12 . At this time, the shapes of the voltages applied to the primary coils of the first and second power supply transformers 14 and 12 have waveforms similar to those of the Meander Wave.

그 상태에서, 상기 파워 블로킹 회로(22)를 구성하는 제1블로킹 커패시터(C5)와 제2블로킹 커패시터(C6)의 연결 지점과 연결되어 있는 상기 제 1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 1차 코일의 결합 중심점에 걸리는 전압은 상기 출력 교류 전압의 1/2에 해당되는 전압값을 갖는다. 즉, 상기 출력 교류 전압의 1/2에 해당되는 전압값은 입력 교류 전압에 대해 0.5×V1과 같이 되고, 해당 전압 위상의 진폭은 ±0.5V1이 되는 것이다. The first and second power transformers 14 and 12 connected to the connection point of the first blocking capacitor C5 and the second blocking capacitor C6 constituting the power blocking circuit 22, The voltage applied to the coupling center point of the primary coil has a voltage value corresponding to 1/2 of the output AC voltage. That is, the voltage value corresponding to one-half of the output AC voltage is equal to 0.5 × V1 with respect to the input AC voltage, and the amplitude of the corresponding voltage phase is ± 0.5V1.

이러한 전압들은 필요한 레벨까지 변환되고 산술적으로 합산되는데, 순서대로 결합된 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 제1 및 제2출력측 2차 코일(T2-3, T2-4, T2-1, T2-2)의 하프 코일로서의 극성이 고려된다. These voltages are converted to the required level and summed arithmetically, the first and second output-side secondary coils T2-3, T2-4, T2-T3 of the first and second power transformers 14, 12, 1, T2-2) are considered as the half-coil.

상기 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 1차 코일에 걸리는 전압에 의해 각각의 제1출력측 2차 코일(T2-3, T2-4)과 제2출력측 2차 코일(T2-1, T2-2)에 인가되는 교류 전원은 상기 완충 인덕터(FT1, FT2)를 통해서 스무딩(Smoothing)이 이루어진 후에, 상기 제1 및 제2정류 다이오드(D1, D2)에 의해 정류되고, 상기 파워 리액터(32)를 거쳐서 제1 및 제2전원 출력단(+V2, -V2)에 직류 출력 전압(V2)이 얻어진다. The first output side secondary coil (T2-3, T2-4) and the second output side secondary coil (T2-1 (T2-1, T2-2) are connected by the voltage applied to the primary coil of the first and second power supply transformers And T2-2 are smoothed through the buffer inductors FT1 and FT2 and then rectified by the first and second rectifying diodes D1 and D2, The DC output voltage V2 is obtained at the first and second power output terminals (+ V2, -V2)

한편, 상기 직류 출력 전압(V2)은 상기 제1하프 브리지 인버터의 각 파워 트랜지스터(TR1, TR2)와 상기 제2하프 브리지 인버터의 각 파워 트랜지스터(TR3, TR4)의 스위칭에 의한 출력 전압 위상들 사이의 위상 이동 조절 각을 조정하는 방식으로 전압 위상이 조절된다. The DC output voltage V2 is applied between the power transistors TR1 and TR2 of the first half bridge inverter and the output voltage phases of the power transistors TR3 and TR4 of the second half bridge inverter The voltage phase is adjusted in such a manner as to adjust the phase shift angle of the phase shifter.

이 때, 상기 제2하프 브리지 인버터에서의 출력 전압 위상은 상기 제1하프 브리지 인버터에서의 출력 전압 위상에 미치지 못하게 되는데, 상기 제1하프 브리지 인버터와 상기 제2하프 브리지 인버터 사이의 위상 이동 조절 각이 제로(Zero)가 될때, 상기 제1하프 브리지 인버터와 상기 제2하프 브리지 인버터로부터의 각각의 출력 전압은 동상(Inphase)이 되고, 상기 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 각 2차 코일(T2-3, T2-4, T2-1, T2-2)에서의 극성을 고려한 전압의 산술적 합계도 제로가 되기 때문에, 상기 제1 및 제2전원 출력단(+V2, -V2)으로 출력되는 직류 출력 전압(V2)은 제로가 된다. At this time, the output voltage phase in the second half bridge inverter is less than the output voltage phase in the first half bridge inverter, and the phase shift control angle between the first half bridge inverter and the second half bridge inverter Each of the output voltages from the first half bridge inverter and the second half bridge inverter becomes inphase and the voltage of each of the first and second half bridge inverters 14, The arithmetic sum of the voltages in consideration of the polarities in the secondary coils T2-3, T2-4, T2-1, and T2-2 becomes zero. Therefore, the first and second power output terminals + V2 and -V2, The DC output voltage V2 output to the inverter becomes zero.

또한, 상기 제1하프 브리지 인버터와 상기 제2하프 브리지 인버터 사이의 출력 전압의 위상 이동 각이 작은 경우에는, 상기 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 각 출력측 2차 코일(T2-3, T2-4, T2-1, T2-2)에서의 극성을 고려하여 전압을 산술적으로 합산한 결과, 충격 계수(Impact Duty Ratio)가 작은 전압의 양극성 펄스가 나타나며, 상기 제1 및 제2전원 출력단(+V2, -V2)으로 출력되는 직류 출력 전압(V2)은 낮은 레벨을 나타낸다. When the phase shift angle of the output voltage between the first half-bridge inverter and the second half-bridge inverter is small, each output-side secondary coil of the first and second power transformers (14, 12) 3, T2-4, T2-1, T2-2), the voltage is arithmetically summed to produce a bipolar pulse with a low impact factor (Impact Duty Ratio), and the first and second And the DC output voltage V2 output to the power output terminals (+ V2, -V2) shows a low level.

그 반면에, 상기 제1하프 브리지 인버터와 상기 제2하프 브리지 인버터 사이의 출력 전압의 위상 이동 각이 증가하는 경우에는, 상기 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 각 출력측 2차 코일(T2-3, T2-4, T2-1, T2-2)에서의 펄스의 충격계수가 증가하고, 그에 따라 상기 제1 및 제2전원 출력단(+V2, -V2)으로 출력되는 직류 출력 전압(V2)도 증가한다. On the other hand, when the phase shift angle of the output voltage between the first half bridge inverter and the second half bridge inverter increases, the output side secondary coils of the first and second power supply transformers (14, 12) (T2-3, T2-4, T2-1, T2-2) increases and the DC output voltage (V2, -V2) output to the first and second power output terminals (V2) also increases.

그러나, 상기 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 1차 코일(T1-2, T1-1)에 걸리는 전압의 진폭과 형태(진폭은 ±2.5V1, 형태는 메안더 파에 근접함)는 각 1차 코일의 연결 지점이 상기 파워 블로킹 회로(22)의 제1블로킹 커패시터(C5)와 제2블로킹 커패시터(C6)의 연결 지점과 연결되어 있기 때문에 위상 이동 조절 각과 상관 관계가 없게 된다. However, the amplitude and the shape of the voltage applied to the primary coils T1-2 and T1-1 of the first and second power supply transformers 14 and 12 (the amplitude is ± 2.5 V1, the shape is close to the meander wave) Is not correlated with the phase shift control angle since the connection point of each primary coil is connected to the connection point of the first blocking capacitor C5 and the second blocking capacitor C6 of the power blocking circuit 22 .

이로 인해, 상기 1차 코일에는 직류 자화 전류가 흐르는데, 이는 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 1차 코일의 자화 인덕터에 저장되면서, 상기 제1 및 제2하프 브리지 인버터의 각 파워 트랜지스터(TR1, TR2, TR3, TR4)가 스위칭되는 동안 각각의 공진 커패시터(C1, C2, C3, C4)를 재충전시키게 되고, 이를 통해 컨버터의 출력 전류가 제로 또는 최소일 때 ZVT(Zero Voltage Transition) 상태가 실현된다. Therefore, a DC magnetizing current flows through the primary coil, which is stored in the magnetizing inductors of the primary coils of the first and second power supply transformers 14 and 12, and the respective powers of the first and second half bridge inverters C2, C3, C4) while the transistors TR1, TR2, TR3, and TR4 are switched so that the ZVT (Zero Voltage Transition) occurs when the output current of the converter is zero or minimum, State is realized.

한편, 상기 제1 및 제2전원 출력단(+V2, -V2)으로의 출력 전류가 증가하면서 자화 인덕터에 저장된 에너지는 불충분하게 되지만, 상기 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 1차 코일(T1-2, T1-1)의 분산 인덕터에 축적된 에너지가 큰 역할을 하기 시작하여, 해당 파워 모듈(10)의 출력 전류가 크고 위상 이동 조절 각이 클 때 에너지가 각 공진 커패시터(C1, C2, C3, C4)의 재충전 및 ZVT를 확보하기에 충분하게 된다.Meanwhile, the energy stored in the magnetizing inductor becomes insufficient while the output currents to the first and second power output terminals (+ V2, -V2) increase, but the energy stored in the first and second power supply transformers (14, 12) The energy stored in the dispersion inductors of the coils T1-2 and T1-1 starts to play a large role and when the output current of the power module 10 is large and the phase shift control angle is large, , C2, C3, C4) and ZVT.

하지만, 해당 파워 모듈(10)의 출력 전류가 작아지거나 약 10 ∼ 30% 정도의 중간치인 경우에는, 위상 이동 조절 각이 0 ∼ 20%의 영역으로 존재하게 되고, 상기 제1 및 제2변압기(14, 12)의 자화 인덕터에는 에너지의 대부분이 동일 크기의 부하로 빠져 나가게 되기 때문에 축적 에너지가 부족하고, 부하도 크지 않아서 1차 코일의 전류도 아직 작기 때문에 분산 인덕터에 축적된 에너지도 부족하게 된다. However, when the output current of the power module 10 is small or a median value of about 10 to 30%, the phase shift control angle is in the range of 0 to 20%, and the first and second transformers 14, and 12), most of the energy is discharged to the same-sized load. Therefore, the stored energy is insufficient and the load is not so large, and the current in the primary coil is still small. .

이는 상기 제1하프 브리지 인버터와 관련이 있는데, 내부의 제1 및 제2파워 트랜지스터(TR1, TR2)가 상기 제2하프 브리지 인버터에서보다 전류가 작을 때 지시된 조건에서 스위칭되기 때문이다. This is related to the first half bridge inverter because the first and second power transistors TR1 and TR2 therein are switched under the indicated conditions when the current is smaller than in the second half bridge inverter.

이를 보상하기 위해, 추가적인 공진 인덕터로서 적용되는 보조 인덕터(16)는 축적되는 부가 에너지가 모든 부하 영역에서 상기 제1하프 브리지 인버터에서도 ZVT 상태에 도달하도록 돕는 역할을 한다. To compensate for this, the auxiliary inductor 16, which is applied as an additional resonant inductor, serves to help the accumulated additional energy reach the ZVT state in the first half bridge inverter in all load regions.

상기 보조 인덕터(16)는 최고 및 최저 전류의 비율이 최적화될 수 있도록 하기 위해 포화된(Saturated) 상태로 제작될 수 있는데, 이는 작은 부하 전류에서 상기 제1하프 브리지 인버터가 ZVT 상태를 확보할 수 있도록 하고, 부하 전류가 중간일 때는 미약한 정도로 ZVT를 확보하며, 부하 전류가 클 때에는 거의 영향을 미치지 않는다. The auxiliary inductor 16 may be fabricated in a saturated state so that the ratio of the maximum and minimum currents can be optimized because the first half bridge inverter can obtain the ZVT state at a small load current ZVT is secured to a small extent when the load current is intermediate, and has little effect when the load current is large.

한편, 상기 파워 블로킹 회로(22)의 각 제1 및 제2블로킹 커패시터(C5, C6)는 부하가 커진 경우에 대량의 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있는데, 이는 상기 제1 및 제2하프 브리지 인버터의 동작에 따라 순서대로 켜져 있는 상기 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 1차 코일을 통해서만 전원 전류가 흐르기 때문이다. 이 때문에, 상기 제1 및 제2블로킹 커패시터(C5, C6)들은 용량이 크지 않아도 되고, 그 내부의 손실도 몇 배로 적어진다. On the other hand, each of the first and second blocking capacitors C5 and C6 of the power blocking circuit 22 can prevent a large amount of current from flowing when the load is increased. This is because the first and second half- The power supply current flows only through the primary coils of the first and second power supply transformers 14 and 12 which are turned on in order according to the operation of the first power transformer 14 and the second power transformer 12. Therefore, the capacity of the first and second blocking capacitors C5 and C6 may not be large, and the loss therein may be reduced to several times.

넓은 범위에서 부하가 빠르게 변화하는 조건에서 해당 파워 모듈(10)이 작동하는 경우, 파워 모듈(10)의 내부에는 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 자기회로(Magnetic Cores)가 비대칭 자화 상태로 될 가능성이 있고, 이로 인해 자화 전류가 급증하면서 자기회로 포화 및 하프 브리지 인버터의 파워 트랜지스터에 고장이 발생되거나 파워 트랜지스터의 보호 작용(Protection Operation)을 초래하게 되어 파워 모듈(10)의 작동 중단을 초래할 우려가 있다. The magnetic circuit of the first and second power supply transformers 14 and 12 is asymmetric to the inside of the power module 10 when the corresponding power module 10 operates under a condition that the load rapidly changes over a wide range. There is a possibility that the power transistor 10 is brought into a magnetized state and the magnetic flux saturates and a failure occurs in the power transistor of the half bridge inverter or a protection operation of the power transistor occurs, There is a possibility of causing interruption.

이를 해결하기 위해, 상기 평형 커패시터(C7)는 상기 제1 및 제2전원 변압기(14, 12)의 1차 코일에 대한 자화 전류의 동적 상수 요소 증가를 보상하기 때문에, 각 전원 변압기(14, 12)의 자기회로가 포화 상태로 전환되는 것을 방지할 수 있다.To solve this, the balancing capacitor C7 compensates for the dynamic constant factor increase of the magnetizing current for the primary coils of the first and second power transformers 14, 12, so that each power transformer 14, 12 Can be prevented from being switched to the saturated state.

다음에, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치에서 이그니션 디바이스의 구체 구성을 나타낸 도면이다. 5 is a view showing a specific configuration of an ignition device in a welding apparatus equipped with a multiple welding technique according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이그니션 디바이스(800)는, 트랜스포머(810)와, 이그니션 동작 처리부(820)를 포함한다. As shown in FIG. 5, the ignition device 800 includes a transformer 810 and an ignition operation processing unit 820.

상기 트랜스포머(810)는 상기 선택 스위칭부(400)의 선택적인 스위칭에 따라 인가되는 예컨대 50 ∼ 120 V의 (-) 극성의 전압을 아크 발생을 위한 고전압으로서 예컨대 7,000 ∼ 8,000 V의 고전압으로 예컨대 3초와 같은 소정 펄스 시간 간격마다 변환하여 상기 TIG 용접 토치(900)에 인가한다. The transformer 810 applies a voltage of (-) polarity of, for example, 50 to 120 V applied in accordance with the selective switching of the selection switching unit 400 to a high voltage of, for example, 7,000 to 8,000 V, Sec and applied to the TIG welding torch 900 at a predetermined pulse time interval.

상기 이그니션 동작 처리부(820)는 상기 트랜스포머(810)에 의해 변환되는 고전압에 대해, 미리 설정된 펄스 시간(예컨대, 3초)과, 개시 시간(Start-Up Time)(예컨대 0.2초), 이그니션 펄스 기간(Ignition Pulse Period)(예컨대, 0.15초), 이그니션 펄스 시간(Ignition Pulse Time)(예컨대, 0.5 마이크로초(μsec))에 따라 변환을 제어하여, 상기 설정 시간 및 설정 기간에 따른 고전압의 이그니션 펄스가 발생되도록 한다. The ignition operation processing unit 820 outputs a predetermined pulse time (for example, 3 seconds), a start-up time (for example, 0.2 seconds), an ignition pulse period (For example, 0.1 second) and an ignition pulse time (e.g., 0.5 microsecond (microsecond)), and the ignition pulse of the high voltage according to the set time and the set period is .

여기서, 상기 이그니션 동작 처리부(820)에 설정되어 있는 용접 전류의 출력 전압에 따른 듀티비는, 300V에서 60%를 갖고, 200V에서 100%fmf 갖도록 하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the duty ratio according to the output voltage of the welding current set in the ignition operation processing unit 820 has 60% at 300V and 100% fmf at 200V.

한편, 상기 이그니션 디바이스(800)는 편의에 따라 본 발명의 장치에 내부에 일체로 내장되는 내장형으로 제작이 가능하고, 착탈이 가능한 분리형으로도 제작이 가능하며, 상기 용접 전원 디바이스(100) 및 선택 스위칭부(400), 와이어 송급 디바이스(600) 등과 같은 관련 부속 디바이스와는 별도로 제작하여 케이블을 통해 연결하여 사용할 수 있는 외장형으로도 제작이 가능하다. Meanwhile, the ignition device 800 can be manufactured as a built-in type which is integrated in the apparatus of the present invention for convenience, and can be manufactured in a detachable manner. It can be manufactured as an external device that is manufactured separately from the related accessory devices such as the switching unit 400 and the wire feeding device 600 and can be connected through a cable.

또한, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 상기 용접 전원 디바이스(100)와, 리모트 컨트롤러(200), 가스 공급부(300), 선택 스위칭부(400), 와이어 송급 디바이스(600), MIG 용접 토치(700), MIG 용접용 모재(710), 이그니션 디바이스(800), TIG 용접 토치(900), TIG 용접용 모재(910)를 포함하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치가 단일개의 장치로 구성되어 있는 것을 일예로 하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것으로서, 상기 용접 장치를 적어도 2개 이상의 복수개로 연결하여, 용접 현장에서 필요한 용량에 따라 동시에 연계적으로 적용하는 것이 얼마든지 가능함은 물론이다. In addition, according to the present invention as described above, the welding power supply device 100, the remote controller 200, the gas supply unit 300, the selection switching unit 400, the wire feeding device 600, The welding apparatus having the multiple welding technique including the welding apparatus 700, the MIG welding base material 710, the ignition device 800, the TIG welding torch 900, and the TIG welding base material 910 is composed of a single device However, it should be understood that the present invention is not limited thereto. It is of course possible to connect the welding apparatuses in a plurality of at least two or more, and simultaneously apply them in accordance with the required capacity at the welding site.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

100:용접 전원 디바이스 200:리모트 컨트롤러
300:가스 공급부 500:선택 스위칭부
600:와이어 송급 디바이스 700:MIG 용접 토치
710:MIG 용접용 모재 800:이그니션 디바이스
900:TIG 용접 토치 910:TIG 용접용 모재
100: welding power supply device 200: remote controller
300: gas supply unit 500: selection switching unit
600: wire feeding device 700: MIG welding torch
710: Base material for MIG welding 800: Ignition device
900: TIG welding torch 910: TIG welding base material

Claims (12)

아크 용접을 위해 필요한 직류 전원 전류 및 전압을 공급하고, 아크 용접의 진행에 따라 출력 전압 값이 떨어지는 것을 측정 및 계산하여 전류 및 전압 값을 보상하는 용접 전원 디바이스;
아크 용접을 위한 이산화탄소(CO2) 가스 및 아르곤(Ar) 가스를 선택 스위칭부에 각각 공급하는 가스 공급부;
MIG(Metal Inert Gas) 용접 기능 또는 TIG(Tungsten Inert Gas) 용접 기능으로의 선택적인 기능 전환을 위한 스위칭에 의해, 상기 직류 전원전류 및 전압이 MIG 용접 토치 및 MIG 용접용 모재 또는 TIG 용접용 모재 및 TIG 용접 토치에 선택적으로 공급되도록 하고, 이산화탄소 가스 또는 아르곤 가스가 상기 MIG 용접 토치 또는 TIG 용접 토치에 선택적으로 공급되도록 하는 선택 스위칭부;
MIG 용접 기능에 따라 상기 MIG 용접 토치 측으로 와이어를 송급하고, 상기 선택 스위칭부의 선택 스위칭을 통해 인가되는 (+) 극성의 전압을 상기 MIG 용접 토치에 인가하는 와이어 송급 디바이스; 및
TIG 용접 기능에 따른 상기 선택 스위칭부의 선택 스위칭을 통해 직류 전원 전압을 인가받아서 TIG 용접용 아크 발생을 위한 고전압으로 변환하여 상기 TIG 용접 토치 및 TIG 용접용 모재에 인가하는 이그니션 디바이스;를 포함하고,
상기 선택 스위칭부는, MIG 용접 기능을 위한 선택 스위칭에 따라, 상기 MIG 용접 토치에 (+) 극성의 직류 전압이 인가되고 상기 MIG 용접용 모재에 (-) 극성의 직류 전압이 인가되도록 하고,
TIG 용접 기능을 위한 선택 스위칭에 따라, 상기 TIG 용접 토치에 (-) 극성의 직류 전압이 인가되고 상기 TIG 용접용 모재에 (-) 극성의 직류 전압이 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치.
A welding power supply device for supplying a DC power supply current and voltage necessary for arc welding and measuring and calculating a drop in the output voltage value as the arc welding progresses to compensate the current and voltage value;
A gas supply unit for supplying carbon dioxide (CO2) gas and argon (Ar) gas for arc welding to the selective switching unit, respectively;
By switching for selective switching to MIG (Metal Inert Gas) welding function or TIG (Tungsten Inert Gas) welding function, the DC power supply current and voltage are applied to the MIG welding torch and MIG welding base material or TIG welding base material and A selective switching unit adapted to be selectively supplied to the TIG welding torch and to selectively supply carbon dioxide gas or argon gas to the MIG welding torch or the TIG welding torch;
A wire feed device feeding a wire to the MIG welding torch according to a MIG welding function and applying a voltage of positive polarity applied through selective switching of the selection switching part to the MIG welding torch; And
And an ignition device for receiving the DC power supply voltage through the selective switching of the selection switching unit according to the TIG welding function and converting the DC voltage into a high voltage for generating arc for TIG welding and applying the DC voltage to the TIG welding torch and the base material for TIG welding,
The selection switching unit applies a DC voltage of positive polarity to the MIG welding torch and applies a DC voltage of negative polarity to the MIG welding base material according to selective switching for the MIG welding function,
(-) polarity DC voltage is applied to the TIG welding torch and a DC voltage of negative polarity is applied to the TIG welding base material according to the selective switching for the TIG welding function. Equipped welding apparatus.
삭제delete 아크 용접을 위해 필요한 직류 전원 전류 및 전압을 공급하고, 아크 용접의 진행에 따라 출력 전압 값이 떨어지는 것을 측정 및 계산하여 전류 및 전압 값을 보상하는 용접 전원 디바이스;
아크 용접을 위한 이산화탄소(CO2) 가스 및 아르곤(Ar) 가스를 선택 스위칭부에 각각 공급하는 가스 공급부;
MIG(Metal Inert Gas) 용접 기능 또는 TIG(Tungsten Inert Gas) 용접 기능으로의 선택적인 기능 전환을 위한 스위칭에 의해, 상기 직류 전원전류 및 전압이 MIG 용접 토치 및 MIG 용접용 모재 또는 TIG 용접용 모재 및 TIG 용접 토치에 선택적으로 공급되도록 하고, 이산화탄소 가스 또는 아르곤 가스가 상기 MIG 용접 토치 또는 TIG 용접 토치에 선택적으로 공급되도록 하는 선택 스위칭부;
MIG 용접 기능에 따라 상기 MIG 용접 토치 측으로 와이어를 송급하고, 상기 선택 스위칭부의 선택 스위칭을 통해 인가되는 (+) 극성의 전압을 상기 MIG 용접 토치에 인가하는 와이어 송급 디바이스; 및
TIG 용접 기능에 따른 상기 선택 스위칭부의 선택 스위칭을 통해 직류 전원 전압을 인가받아서 TIG 용접용 아크 발생을 위한 고전압으로 변환하여 상기 TIG 용접 토치 및 TIG 용접용 모재에 인가하는 이그니션 디바이스;를 포함하고,
상기 용접 전원 디바이스는, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고 아크 용접에 필요한 전압으로 조정하여, 직류 전원 전류 및 전압을 상기 선택 스위칭부에 인가하는 전원 변환 및 공급부,
케이블을 통해 상기 MIG 용접 토치 및 TIG 용접 토치에 인가되는 용접 전류 및 출력 전압이 아크 용접 작업의 진행 시간에 따라 변화되는 상태를 측정하는 전원 측정부,
상기 용접 토치에 의한 아크 용접의 진행에 따라 상기 전원 측정부를 통해 측정되는 용접 전류 및 출력 전압의 변화 값을 근거로 용접 아크의 전압 값을 계산하고, 상기 용접 아크의 전압 값에 따라 용접 전류 및 출력 전압 값을 보상하는 보상 제어를 수행하는 용접 전원 제어부 및,
상기 용접 전원 제어부의 보상 제어에 따라 상기 전원 변환 및 공급부의 출력 전류 및 전압이 보상 출력되도록 동작하는 전원 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치.
A welding power supply device for supplying a DC power supply current and voltage necessary for arc welding and measuring and calculating a drop in the output voltage value as the arc welding progresses to compensate the current and voltage value;
A gas supply unit for supplying carbon dioxide (CO2) gas and argon (Ar) gas for arc welding to the selective switching unit, respectively;
By switching for selective switching to MIG (Metal Inert Gas) welding function or TIG (Tungsten Inert Gas) welding function, the DC power supply current and voltage are applied to the MIG welding torch and MIG welding base material or TIG welding base material and A selective switching unit adapted to be selectively supplied to the TIG welding torch and to selectively supply carbon dioxide gas or argon gas to the MIG welding torch or the TIG welding torch;
A wire feed device feeding a wire to the MIG welding torch according to a MIG welding function and applying a voltage of positive polarity applied through selective switching of the selection switching part to the MIG welding torch; And
And an ignition device for receiving the DC power supply voltage through the selective switching of the selection switching unit according to the TIG welding function and converting the DC voltage into a high voltage for generating arc for TIG welding and applying the DC voltage to the TIG welding torch and the base material for TIG welding,
The welding power source device includes a power conversion and supply unit for converting an AC power source to a DC power source and adjusting the voltage to a voltage required for arc welding to apply the DC power source current and voltage to the selection switching unit,
A power measuring unit for measuring a state where a welding current and an output voltage applied to the MIG welding torch and the TIG welding torch through a cable are changed in accordance with a progress time of an arc welding operation,
Wherein the control unit calculates a voltage value of a welding arc based on a change value of a welding current and an output voltage measured through the power measuring unit according to progress of the arc welding by the welding torch, A welding power supply controller for performing compensation control for compensating a voltage value,
And a power compensator operable to compensate and output the output current and voltage of the power supply and supply unit according to the compensation control of the welding power supply control unit.
제 3 항에 있어서,
상기 전원 측정부는, 상기 용접 토치가 아크 용접을 개시함에 따라 발생되는 짧은 누전 기간 동안의 용접 전류 및 출력 전압의 변화 값을 측정하는 것을 특징으로 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치.
The method of claim 3,
Wherein the power measuring unit measures a change value of a welding current and an output voltage during a short leakage period which is generated as the welding torch starts arc welding.
제 3 항에 있어서,
상기 용접 전원 제어 모듈은 상기 전원 측정 모듈로부터 아크 용접의 진행 시간마다 측정한 용접 전류 및 출력 전압을 반복적으로 입력받아, 용접 전류 및 출력 전압의 평균 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치.
The method of claim 3,
Wherein the welding power control module repeatedly receives the welding current and the output voltage measured from the power measuring module at each progress time of the arc welding and calculates an average value of the welding current and the output voltage. Welding apparatus.
제 3 항에 있어서,
상기 전원 변환 및 공급부는, 전원 입력단의 양단 사이에 병렬 연결되어 전압 변환을 위한 스위칭을 수행하는 제1하프 브리지 인버터(Half Bridge Inverter),
상기 제1하프 브리지 인버터의 후단에서 상기 전원 입력단의 양단 사이에 병렬 연결되어 전압 변환을 위한 스위칭을 수행하는 제2하프 브리지 인버터,
상기 제1하프 브리지 인버터와 상기 제2하프 브리지 인버터의 연결단 사이에 병렬 연결되어 전류 부하를 감소시키기 위한 블로킹(Blocking)을 수행하는 파워 블로킹 회로,
상기 파워 블로킹 회로의 출력단과 각 1차 코일의 연결 중심 지점이 연결되어 있고, 상기 제1 및 제2하프 브리지 인버터의 각 출력단과 대응 연결되는 제1 및 제2전원 변압기,
상기 제1 및 제2전원 변압기의 2차 코일과 연결되어 교류 전압을 정류하는 정류 회로 및,
상기 정류 회로의 출력단에 일단이 연결되고, 타단이 전원 출력단에 연결되어, 직류 출력 전압의 전류 변화에 대해 리액턴스를 발생하는 파워 리액터를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치.
The method of claim 3,
The power conversion and supply unit includes a first half bridge inverter that is connected in parallel between both ends of a power input terminal to perform switching for voltage conversion,
A second half bridge inverter that is connected in parallel between both ends of the power input terminal at a rear stage of the first half bridge inverter to perform switching for voltage conversion,
A power blocking circuit connected in parallel between the connection node of the first half bridge inverter and the connection node of the second half bridge inverter to perform blocking for reducing a current load,
A first power transformer connected to an output terminal of the power blocking circuit and a connection center point of each primary coil and corresponding to each output terminal of the first and second half bridge inverters,
A rectifier circuit connected to the secondary coil of the first and second power supply transformers to rectify the AC voltage,
And a power reactor having one end connected to the output terminal of the rectifying circuit and the other end connected to the power output terminal to generate a reactance against a change in current of the DC output voltage.
제 6 항에 있어서,
상기 파워 블로킹 회로는 2개의 제1 및 제2블로킹 커패시터가 서로 직렬 연결되어 있고, 상기 제1 및 제2블로킹 커패시터의 직렬 연결 지점 사이가 상기 제1 및 제2전원 변압기의 각 1차코일측 연결 중심 지점과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the power blocking circuit comprises two first and second blocking capacitors connected in series to each other and a series connection point of the first and second blocking capacitors being connected to each primary coil side connection of the first and second power transformers And the welding point is connected to the center point.
제 6 항에 있어서,
상기 제1하프 브리지 인버터와 상기 제1전원 변압기의 연결단 사이에는, 작은 부하 전류에서 상기 제1하프 브리지 인버터가 ZVT(Zero Voltage Transition) 상태를 확보할 수 있도록 공진 동작하는 보조 인덕터가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치.
The method according to claim 6,
An auxiliary inductor is connected between the first half bridge inverter and the connection end of the first power transformer so as to ensure a ZVT (Zero Voltage Transition) state at a small load current by the first half bridge inverter And a welding device having a multi-welding technique.
제 6 항에 있어서,
상기 제2하프 브리지 인버터와 상기 제2전원 변압기의 연결단 사이에는, 상기 제1 및 제2전원 변압기의 1차 코일에 대한 자화 전류의 동적 상수 요소 증가를 보상하는 평형 커패시터가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치.
The method according to claim 6,
And a balanced capacitor is connected between the second half bridge inverter and the connection node between the second half bridge inverter and the second power supply transformer to compensate for an increase in the dynamic constant factor of the magnetizing current with respect to the primary coil of the first and second power supply transformers A welding device with multiple welding techniques.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 및 제2전원 변압기의 2차 코일측과 상기 파워 리액터의 사이에는, 상기 정류 회로의 정류 소자들에 대해 소프트 스위칭이 이루어지도록 하고, 상기 제1 및 제2하프 브리지 인버터의 스위칭 소자에 대한 충격 손실(Impact Loss)의 수준을 감소시키는 완충 인덕터가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치.
The method according to claim 6,
Wherein soft switching is performed on the rectifying elements of the rectifying circuit between the secondary coil side of the first and second power supply transformers and the power reactor and the switching elements of the first and second half bridge inverters Characterized in that a cushioning inductor is connected which reduces the level of impact loss to the welding device.
아크 용접을 위해 필요한 직류 전원 전류 및 전압을 공급하고, 아크 용접의 진행에 따라 출력 전압 값이 떨어지는 것을 측정 및 계산하여 전류 및 전압 값을 보상하는 용접 전원 디바이스;
아크 용접을 위한 이산화탄소(CO2) 가스 및 아르곤(Ar) 가스를 선택 스위칭부에 각각 공급하는 가스 공급부;
MIG(Metal Inert Gas) 용접 기능 또는 TIG(Tungsten Inert Gas) 용접 기능으로의 선택적인 기능 전환을 위한 스위칭에 의해, 상기 직류 전원전류 및 전압이 MIG 용접 토치 및 MIG 용접용 모재 또는 TIG 용접용 모재 및 TIG 용접 토치에 선택적으로 공급되도록 하고, 이산화탄소 가스 또는 아르곤 가스가 상기 MIG 용접 토치 또는 TIG 용접 토치에 선택적으로 공급되도록 하는 선택 스위칭부;
MIG 용접 기능에 따라 상기 MIG 용접 토치 측으로 와이어를 송급하고, 상기 선택 스위칭부의 선택 스위칭을 통해 인가되는 (+) 극성의 전압을 상기 MIG 용접 토치에 인가하는 와이어 송급 디바이스; 및
TIG 용접 기능에 따른 상기 선택 스위칭부의 선택 스위칭을 통해 직류 전원 전압을 인가받아서 TIG 용접용 아크 발생을 위한 고전압으로 변환하여 상기 TIG 용접 토치 및 TIG 용접용 모재에 인가하는 이그니션 디바이스;를 포함하고,
CAN 통신 또는 RS485 통신 중에서 어느 하나의 통신방식을 이용하여 상기 선택 스위칭부를 통한 선택 스위칭에 의해, 상기 MIG 용접 토치 또는 상기 TIG 용접 토치의 용접 동작을 원격 조작하는 리모트 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치.
A welding power supply device for supplying a DC power supply current and voltage necessary for arc welding and measuring and calculating a drop in the output voltage value as the arc welding progresses to compensate the current and voltage value;
A gas supply unit for supplying carbon dioxide (CO2) gas and argon (Ar) gas for arc welding to the selective switching unit, respectively;
By switching for selective switching to MIG (Metal Inert Gas) welding function or TIG (Tungsten Inert Gas) welding function, the DC power supply current and voltage are applied to the MIG welding torch and MIG welding base material or TIG welding base material and A selective switching unit adapted to be selectively supplied to the TIG welding torch and to selectively supply carbon dioxide gas or argon gas to the MIG welding torch or the TIG welding torch;
A wire feed device feeding a wire to the MIG welding torch according to a MIG welding function and applying a voltage of positive polarity applied through selective switching of the selection switching part to the MIG welding torch; And
And an ignition device for receiving the DC power supply voltage through the selective switching of the selection switching unit according to the TIG welding function and converting the DC voltage into a high voltage for generating arc for TIG welding and applying the DC voltage to the TIG welding torch and the base material for TIG welding,
Further comprising a remote controller for remotely operating the welding operation of the MIG welding torch or the TIG welding torch by selective switching through the selection switching unit using any one of communication method of CAN communication or RS485 communication Welding apparatus with multiple welding techniques.
제 1 항, 제 3 항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 장치가 적어도 2개 이상으로 연결되어 연계적으로 동시 용접 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 다중 용접 기법을 갖춘 용접 장치.
12. The method according to any one of claims 1 to 11,
Characterized in that the welding apparatus is connected to at least two or more welded joints to perform a simultaneous welding operation.
KR1020120106721A 2012-09-25 2012-09-25 Welding Apparatus Having Multi Weld-Processing and Function KR101433368B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120106721A KR101433368B1 (en) 2012-09-25 2012-09-25 Welding Apparatus Having Multi Weld-Processing and Function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120106721A KR101433368B1 (en) 2012-09-25 2012-09-25 Welding Apparatus Having Multi Weld-Processing and Function

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140039897A KR20140039897A (en) 2014-04-02
KR101433368B1 true KR101433368B1 (en) 2014-08-22

Family

ID=50650418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120106721A KR101433368B1 (en) 2012-09-25 2012-09-25 Welding Apparatus Having Multi Weld-Processing and Function

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101433368B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102149744B1 (en) * 2019-09-03 2020-08-31 주식회사 월드웰 Composite welder

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101668377B1 (en) * 2014-12-09 2016-10-21 현대종합금속 주식회사 Wire feeding device
WO2017183761A1 (en) * 2016-04-21 2017-10-26 권도형 Portable welding power supply device having electrode conversion apparatus and welding torch head cooling and welding fume treating apparatus
US10906117B2 (en) * 2018-01-30 2021-02-02 Illinois Tool Works Inc. System and method for providing welding type power on multiple outputs
KR102147720B1 (en) * 2020-02-21 2020-08-25 (주)창금코퍼레이션 Replace welding device by replacing MIG and the TIG welding torch with the movement through rail and replace of inactive gas line

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3829181B2 (en) * 2002-02-15 2006-10-04 独立行政法人産業技術総合研究所 Automatic double arc welding equipment
KR20110072809A (en) * 2009-12-23 2011-06-29 주식회사 웰드라인 Power supply apparatus for composite welder and control method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3829181B2 (en) * 2002-02-15 2006-10-04 独立行政法人産業技術総合研究所 Automatic double arc welding equipment
KR20110072809A (en) * 2009-12-23 2011-06-29 주식회사 웰드라인 Power supply apparatus for composite welder and control method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102149744B1 (en) * 2019-09-03 2020-08-31 주식회사 월드웰 Composite welder

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140039897A (en) 2014-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11673202B2 (en) Welding system and method of welding
KR100650430B1 (en) Power source for electric arc welding
US9956639B2 (en) Modular power source for electric ARC welding and output chopper
US8581147B2 (en) Three stage power source for electric ARC welding
AU2007200934B2 (en) Improved three stage power source for electric arc welding
US9647555B2 (en) Chopper output stage for arc welder power source
US20110011842A1 (en) Method and apparatus for receiving a universal 3 phase input voltage in a welding power source
KR101433368B1 (en) Welding Apparatus Having Multi Weld-Processing and Function
EP1609553B1 (en) Power source for high current welding
US20180304393A1 (en) Welding Type Power Supply With Phase Shift Double Forward Converter
KR101341476B1 (en) Phase adjustable inverter and converter apparatus
US11673201B2 (en) Method and apparatus for providing welding type power using double forward converter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for 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: 20170818

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190220

Year of fee payment: 5