KR101434265B1 - 와이어 송급장치 및 이를 포함하는 아크 용접 장치 - Google Patents

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본 발명은 안정적으로 와이어를 토치로 공급할 수 있는 와이어 송급장치에 대한 것으로서, 종단제어부와, 용접용 와이어를 토치로 송급하는 종단모터를 포함하는 종단 와이어 송급장치; 및 상기 종단제어부로부터 제어신호를 수신하여 용접기 본체로 송신할 수 있는 중계제어부와, 상기 와이어를 상기 종단모터로 송급하는 중계모터를 포함하는 중계 와이어 송급장치;를 포함하고, 상기 중계모터 및 종단모터는 제1노드와 제2노드 사이에서 병렬로 연결되며, 상기 제1노드는 상기 용접기의 전원부로부터 상기 종단모터의 제1극까지 연결된 제1결선 중 상기 중계 와이어 송급장치 내에서 상기 제1결선과 연결되어 형성되고, 상기 제2노드는 상기 용접기의 접지부로부터 상기 종단모터의 제2극까지 연결된 제2결선 중 상기 종단 와이어 송급장치 내에서 상기 제2결선과 연결되어 형성된다.

Description

와이어 송급장치 및 이를 포함하는 아크 용접 장치{Wire feeder and arc welding machine including the same}
본 발명은 용접장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 와이어 송급장치 및 이를 포함하는 아크 용접 장치에 관한 것이다.
일반적으로 아크 용접 방식에 따르면, 아크 용접 시에 와이어(wire)를 와이어 송급장치를 이용하여 용접의 대상이 되는 모재(母材)로 송급한다. 보다 구체적으로, 와이어 송급장치에 의하여 송급된 와이어에 용접을 위한 전류를 공급하면, 토치 선단의 노즐을 통해서 공급된 이산화탄소 가스 또는 불활성 가스의 분위기 하에서 대기로부터 용접부위가 보호되면서 와이어가 모재와 함께 용융되어 용접된다.
도 1에 이러한 일반적인 아크 용접 장치가 개시되어 있다. 도 1을 참조하면, 전원(AC)에 접속된 용접기(V)에서는 용접전류가 공급되고, 가스봄베(Gas bombe, B)에서는 예를 들어, 이산화탄소 가스가 공급된다.
한편, 와이어 송급장치(F)는 와이어(W)를 연속 공급하는데, 와이어(W)는 와이어 스풀(Spool, S)에 감겨진 상태에서 모터(도시하지 않음)에 의해 토치(torch, T)로 공급된다. 그리고 이러한 와이어 송급장치(F)는 용접작업의 편의를 위해 휴대 가능한 크기 및 중량으로 구성되어 있기 때문에 용접기 본체(V) 및 가스봄베(B)는 적어도 수 미터 내지 수십 미터, 예를 들어 1 내지 50m 거리만큼 떨어져 있는 채로 전원케이블(PC), 제어케이블(CC)과 가스호스(GH)로 연결된다.
전원케이블(PC)을 통해 공급된 용접용 전류는 와이어 송급장치(F)로부터 송급되는 와이어(W)로 흐르고, 가스호스(GH)로 공급된 탄산가스 등의 분위기 가스는 토치(T)에서 와이어(W)의 주위로 분사됨으로써 용접이 수행된다. 따라서 와이어 송급장치(F)에 의해 송급된 와이어는 용접이 수행되는 과정 중에 용가재로서 소모되면서 소모된 양만큼 공급되는 일련의 과정이 연속적으로 일어나게 된다.
그러나 이러한 종래의 와이어 송급장치의 구조에서, 와이어 스풀(S)에서 토치(T)까지의 거리가 먼 경우에는 이렇게 와이어 스풀(S)의 미는 힘으로 토치까지 와이어를 송급하는 방식으로는 안정적으로 와이어를 토치(T)까지 공급하지 못하는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 와이어 스풀(S)과 최종적으로 토치(T)에 와이어를 공급하는 와이어 송급장치(이하 종단 와이어 송급장치라 한다) 사이에 와이어 송급을 중계하는 중계 와이어 송급장치를 배치시킴으로서 와이어를 와이어 스풀(S)에서 토치(T)까지 안정적으로 공급할 수 있다. 이를 타입의 와이어 송급장치를 푸쉬-풀 타입(push-pull type) 와이어 송급장치라고 지칭할 수 있다.
푸쉬-풀 타입 와이어 송급장치에 있어서는 중계 와이어 송급장치 보다 종단 와이어 송급장치의 모터의 회전수가 더 낮을 경우에서 와이어의 송급속도 차이로 인하여 중계 와이어 송급장치와 종단 와이어 송급장치 사이에서 와이어가 뒤틀리거나 왜곡되어 꼬이는 문제가 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 중계 와이어 송급장치에 설치된 중계모터의 정격 모터속도(즉 모터의 회전수)가 종단 와이어 송급장치에 설치된 종단모터의 정격 모터속도와 동등하거나 약간 낮게 되도록 시스템을 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들어 중계모터의 정격 모터속도는 145 RPM이고 종단모터에 정격 모터속도는 170 RPM이 되도록 설정할 수 있다.
그런데 용접기 본체(이하 용접기라 한다)로부터 용접전류설정치에 해당되는 모터전압을 중계모터 및 종단모터에 공급하는 경우, 중계 와이어 송급장치와 종단 와이어 송급장치 사이의 거리가 20~30m에 달함에 따라 전압강하가 발생되어 종단모터에 인가되는 전압이 중계모터에 인가되는 전압보다 더 낮은 값이 되는 문제가 발생될 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같이 종단모터 및 중계모터간의 회전수 차이에 의한 문제가 발생되게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 중계모터와 종단모터의 거리차이로 인하여 발생되는 모터전압의 차이를 최소화화는 전기배선의 결선구조를 가지는 용접 와이어 송급장치의 제공을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 종단제어부와, 용접용 와이어를 토치로 송급하는 종단모터를 포함하는 종단 와이어 송급장치; 및 상기 종단제어부로부터 제어신호를 수신하여 용접기 본체로 송신할 수 있는 중계제어부와, 상기 와이어를 상기 종단모터로 송급하는 중계모터를 포함하는 중계 와이어 송급장치;를 포함하는 와이어 송급장치가 제공된다.
이때 상기 중계모터 및 종단모터는 제1노드와 제2노드 사이에서 병렬로 연결되며, 상기 제1노드는 상기 용접기의 전원부로부터 상기 종단모터의 제1극까지 연결된 제1결선 중 상기 중계 와이어 송급장치 내에서 상기 제1결선과 연결되어 형성되고, 상기 제2노드는 상기 용접기의 접지부로부터 상기 종단모터의 제2극까지 연결된 제2결선 중 상기 종단 와이어 송급장치 내에서 상기 제2결선과 연결되어 형성될 수 있다.
또한 상기 제1결선은 상기 용접기의 전원부와 상기 중계 와이어 송급장치를 연결하는 제1케이블, 상기 중계 와이어 송급장치와 상기 종단 와이어 송급장치를 연결하는 제3케이블을 포함하고, 상기 제2결선은 상기 용접기의 접지부와 상기 중계 와이어 송급장치를 연결하는 제2케이블, 상기 중계 와이어 송급장치와 상기 종단 와이어 송급장치를 연결하는 제4케이블을 포함하며, 상기 제2노드와 상기 중계모터를 연결하는 결선은 상기 중계 와이어 송급장치와 상기 종단 와이어 송급장치를 연결하는 제5케이블을 포함할 수 있다.
이때 상기 제3케이블과 제5케이블의 저항값의 차이를 제3케이블의 저항값 및 제5케이블 저항값 중 큰 값으로 나눈 값이 5% 이하의 범위에 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 용접기 본체와, 가스를 공급할 수 있는 봄베와, 상기 용접기 본체 및 상기 봄베에 연결될 수 있는 전술한 와이어 송급장치를 포함하는 아크 용접 장치가 제공된다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 중계 와이어 송급장치와 종단 와이어 송급장치 사이에서 와이어가 뒤틀리거나 꼬이는 문제없이 안정적으로 와이어를 토치로 공급할 수 있는 와이어 송급장치 및 이를 포함하는 아크 용접 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 종래기술에 따른 아크 용접 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 송급장치와 이를 포함하는 아크 용접 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 송급장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 일 실시예 및 비교예를 따르는 용접기와, 이에 연결된 중계모터 및 종단모터에 대한 전압공급에 대한 결선구조를 선택적으로 표시한 블록도이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예를 따르는 와이어 송급장치에서의 중계모터 및 종단모터의 회전수를 측정한 결과이다.
도 7a 및 7b는 비교예를 따르는 와이어 송급장치에서의 중계모터 및 종단모터의 회전수를 측정한 결과이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 송급장치(10) 및 이를 포함하는 아크 용접 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 송급장치(10)의 제어신호의 흐름을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 송급장치(10)는 중계 와이어 송급장치(100)와 종단 와이어 송급장치(200)를 포함할 수 있다. 그리고 아크 용접 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 송급장치(10), 봄베(B) 및 용접기 본체(V)를 포함할 수 있다.
중계 와이어 송급장치(100)는 와이어 스풀(S)과 종단 와이어 송급장치(200)의 사이에 배치될 수 있다. 그리고 중계 와이어 송급장치(100)는 와이어 스풀(S)로부터 종단 와이어 송급장치(200)로 와이어를 송급할 수 있다. 이를 위하여, 중계 와이어 송급장치(100)는 중계모터(110)와 중계제어부(120)를 포함할 수 있다.
중계모터(110)는 중계 와이어 송급장치(100)의 본체 내에 배치될 수 있고 회전력을 이용하여 와이어를 와이어 스풀(S)로부터 종단 와이어 송급장치(200)로 송급할 수 있다.
중계제어부(120)는 중계 와이어 송급장치(100)의 본체 내에 배치될 수 있으며, 종단 와이어 송급장치(200)로부터 제어신호를 수신하여 용접기(V)로 송신할 수 있다.
종단 와이어 송급장치(200)는 종단제어부(220)와, 용접용 와이어를 토치로 송급하는 종단모터(210)를 포함할 수 있다. 예컨대, 종단 와이어 송급장치(200)는 외관을 이루는 본체와, 본체 내에 구비된 종단모터(210), 종단제어부(220)를 포함할 수 있다.
종단 와이어 송급장치(200)에는 콘트롤러(280)가 구비될 수 있다. 콘트롤러(280)는 작업자가 용접에 필요한 전류 및 전압을 각각 설정할 수 있는 전류설정부(260) 및 전압설정부(270)를 구비할 수 있고, 작업자에게 설정치를 표시할 수 있는 디스플레이부(250)를 구비할 수 있다. 또한, 콘트롤러(280)는 인칭 스위치(미도시), 가스 체크 스위치(미도시), 와이어 직경 선택 스위치(미도시), 크레이터 유/무 스위치(미도시) 중 적어도 어느 하나를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 이러한 콘트롤러(280)는 콘트롤 박스 또는 콘트롤 패널로서 종단 와이어 송급장치(200)의 외면에 배치될 수 있으며, 특히 작업자가 조작하기 쉬운 위치에 배치될 수 있다.
중계 와이어 송급장치(100)는 가스 튜브(GH)를 개폐할 수 있는 중계가스밸브(140)를 포함할 수 있다. 또한, 종단 와이어 송급장치(200)는 가스 튜브(GH)를 개폐할 수 있는 종단가스밸브(240)를 포함할 수 있다.
종단모터(210)는 종단 와이어 송급장치(200)의 본체의 내부에 구비될 수 있으며, 와이어를 제1방향으로 송급할 수 있다. 예컨대, 종단모터(210)는 와이어를 외부에서 종단 와이어 송급장치(200)의 본체로 인입하며, 토치로 내보낼 수 있다.
와이어의 송급 플로우를 설명하면, 와이어는 와이어 스풀(S), 중계 와이어 송급장치(100), 종단 와이어 송급장치(200), 토치 순으로 송급될 수 있다. 따라서 와이어 스풀(S)과 종단 와이어 송급장치(200)의 거리가 먼 경우에, 중계 와이어 송급장치(100)가 구비됨에 따라 와이어를 안정적으로 송급할 수 있으며, 작업자가 안정적으로 용접작업을 수행할 수 있다. 또한, 와이어 스풀(S)로부터 공급되는 와이어에 의한 종단모터(210)의 부하를 감소시켜 종단모터(210)의 수명을 연장할 수 있어, 비용절감할 수 있다.
용접기 본체(V)는 제어신호에 따라 중계모터(110) 및 종단모터(210)에 인가되는 전류 및/또는 전압의 양을 조절하여 중계모터(110) 및 종단모터(210)의 회전속도를 조절하거나 정지시킬 수 있다.
한편, 종단제어부(220)는 종단모터(210)의 회전속도로부터 종단 와이어 송급장치(200)를 지나가는 와이어의 송급속도인 종단속도를 계산할 수 있다. 또한, 중계제어부(120)는 중계모터(110)의 회전속도로부터 중계 와이어 송급장치(100)를 지나가는 와이어의 송급속도인 중계속도를 계산할 수 있다. 그리고 중계속도와 종단속도를 비교하여 용접기 본체(V)를 거쳐 중계모터(110) 및 종단모터(210)를 제어할 수 있다.
이를 위해 중계모터(110)의 회전수로부터 중계속도를 산출하기 위하여 중계 와이어 송급장치(100)는 중계모터(110)의 회전수르 카운트하여 중계제어부(120)로 송출하는 중계속도검출부(130)를 포함할 수 있다. 또한, 종단모터(210)의 회전수로부터 종단속도를 산출하기 위하여 종단 와이어 송급장치(200)는 종단모터(210)의 회전수를 카운트하여 종단제어부(220)로 송출하는 종단속도검출부(230)를 포함할 수 있다. 이때, 종단속도검출부(230) 및 중계속도검출부(130)는 각 모터의 회전수를 카운트하는 엔코더를 각각 포함할 수 있다.
중계제어부(120)는 중계속도를 종단제어부(220)로 송신할 수 있다. 그리고 종단제어부(220)는 종단속도와 중계속도를 비교하여 양 속도가 일정한 범위 내에 있으면 용접작업을 계속 수행하도록 할 수 있다. 물론, 중계제어부(120)가 종단제어부(220)로부터 종단속도를 수신하여 중계속도와 종단속도를 비교할 수도 있다. 그러나 이하에서는 종단제어부(220)가 양 속도를 비교하는 것을 전제로 설명한다.
종단제어부(220)가 종단속도와 중계속도를 비교하여 그 차이가 기준치, 예를 들어 20% 이상이면 종단모터(210) 및 중계모터(110)를 종료시키는 제어신호(이하 정지제어신호)를 중계제어부(120)로 송신할 수 있다. 종단속도가 중계속도보다 빠르면 와이어에 장력이 걸려 와이어가 절단될 위험이 있다. 또는, 중계속도가 종단속도보다 빠르면 종단모터(210)만이 와이어의 송급에 관여하는 결과가 되므로 종단모터(210)에 큰 부하가 걸릴 위험이 있으며, 전체 와이어 송급속도가 느려 용접이 원활하게 이뤄지지 않을 수 있다. 이러한 것을 방지하기 위하여 양 속도의 차이가 기준치 이상이면 중계모터(110) 및 종단모터(210)의 작동을 정지시킬 필요가 있다.
중계제어부(120)는 정지제어신호를 종단제어부(220)로부터 수신하여, 용접기 본체(V)가 중계모터(110) 및 종단모터(210)의 작동을 중단시키도록, 용접기 본체(V)로 중단제어신호를 송신할 수 있다. 여기서 중단제어신호란 중계제어부(120)에서 용접기 본체(V)로 중계모터(110) 및 종단모터(210)의 작동을 중단시키는 신호를 말한다.
한편, 종단제어부(220) 및 중계제어부(120)는 와이어의 송급과 관련된 구동을 제어할 뿐만 아니라 용접에 필요한 구동을 제어할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 종단제어부(220) 및 중계제어부(120)는 가스의 공급 여부등도 제어할 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 가스 튜브(GH)는 봄베(B)와 토치를 연결할 수 있다. 이때, 가스 튜브(GH)는 중계 와이어 송급장치(100)와 종단 와이어 송급장치(200)를 거쳐 토치에 가스를 공급할 수 있다.
도 4는 용접기(V)와, 이에 연결된 중계모터(110) 및 종단모터(210)에 대한 전압공급에 대한 결선구조를 설명하기 위하여 이에 필요한 구성만을 취하여 이들 간의 제어신호 및 이에 따른 전류의 흐름 또는 전압의 공급을 선택적으로 표시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 작업자는 종단 와이어 송급장치(200)의 전류설정부(260) 및 전압설정부(270)을 이용하여 용접에 적당한 전류값 및 전압값을 설정할 수 있다. 이렇게 설정된 전류값은 종단 와이어 송급장치(200)의 인터페이스(C4)로부터 제어선을 통해 중계 와이어 송급장치(100)의 인터페이스(C3, C2)를 거쳐 용접기(V)의 인터페이스(C1)을 통해 용접기(V)로 전달된다. 이때 전류가 흐르는 루트를 편의상 루트 <C4-C3-C2-C1>로 표시한다.
같은 방식으로 전압설정부(270)에 의해 설정된 전압값은 루트<D4-D3-D2-D1>를 통해 종단 와이어 송급장치(200)로부터 중계 와이어 송급장치(100)를 거쳐 용접기(V)로 전달된다.
이러한 전류값 및 전압값을 수신한 용접기(V)는 중계모터(110) 및 종단모터(210)로 모터전원케이블을 통해 설정된 모터전압을 공급하게 된다.
경우에 따라서 종단 와이어 송급장치(200)에서 전류값 혹은 전압값을 선택적으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 종단 와이어 송급장치(200)에서는 용접에 적합한 전류값만을 설정할 수 있으며 이 경우 루트 <C4-C3-C2-C1>를 통해 설정된 전류값을 수신한 용접기(V)는 이로부터 모터구동에 필요한 모터전압을 도출한 후 이를 다시 중계모터(110) 및 종단모터(210)로 케이블을 통해 도출된 모터전압을 공급하게 된다.
이하에서는 용접기(V)로부터 중계모터(100) 및 종단모터(210)에 전압을 공급하기 위한 결선구조에 대해서 설명한다.
구체적으로 용접기(V)로부터 중계모터(110) 및 종단모터(210)으로의 결선구조를 살펴보면, 용접기(V)의 전원부로부터 종단모터(210)까지 루트<H1-H2-H3-H4>로 (+)전원선이 연결되며, 루트<I1-I2-I3-I4>로 접지선이 연결된다. 여기서 루트<H1-H2-H3-H4>를 제1결선이라 지칭하고, 루트<I1-I2-I3-I4>를 제2결선이라 지칭한다.
따라서 상기 제1결선은 용접기(V)의 전원부와 중계 와이어 송급장치(100)를 연결하는 제1케이블(310), 중계 와이어 송급장치(100)와 종단 와이어 송급장치(200)연결하는 제3케이블(330)을 포함하고, 상기 제2결선은 용접기(V)의 접지부와 중계 와이어 송급장치(100)를 연결하는 제2케이블(320), 중계 와이어 송급장치(100)와 종단 와이어 송급장치(200)를 연결하는 제4케이블(340)을 포함하게 된다.
이때 제1결선의 H2 및 H3 사이에는 중계모터(110)의 전원극과 연결되는 제1노드(111)가 형성되며, 제2결선의 I4 및 종단모터(210)의 접지극 사이에는 중계모터(110)의 접지극과 연결되는 제2노드(211)가 형성된다. 이때 중계모터(110)의 접지극과 제2노드(211) 사이에는 루트<J4-J3>로 이루어진 결선구조 형성된다.
따라서 중계모터(110) 및 종단모터(211)는 제1노드(111) 및 제2노드(211) 사이에서 서로 병렬로 연결되게 되며, 이때 제1노드(111)는 용접기(V)의 전원부로부터 종단모터(210)의 전원극까지 연결된 제1결선 중 중계 와이어 송급장치(100) 내에서 제1결선(111)과 연결되어 형성되고, 제2노드(211)는 상기 용접기(V)의 접지부로부터 종단모터(210)의 접지극까지 연결된 제2결선 중 종단 와이어 송급장치(200) 내에서 제2결선(211)과 연결되어 형성되게 된다.
이때 제2노드(211)와 중계모터(110)를 연결하는 결선에는 중계 와이어 송급장치(100)와 종단 와이어 송급장치(200)를 연결하는 제5케이블(350)을 포함하게 된다.
이때 제3케이블(330)과 제5케이블(350)은 통상적으로 동일한 케이블로서 실질적으로 근사한 길이를 가짐에 따라 저항값이 근사한 값을 가지게 된다. 여기서 저항값이 근사한 값을 가진다는 의미는 완전히 동일한 경우는 물론 양 저항값의 차이를 제3케이블(330)의 저항값 및 제5케이블(350)의 저항값 중 큰 값으로 나눈 값이 5% 이하 범위에 있는 경우를 모두 의미한다.
제1노드(111) 및 제2노드(211)간의 회로 구성 상에서 중계모터(110) 및 종단모터(210)와, 제3케이블(330) 및 제5케이블(350)을 제외한 나머지의 저항값은 무시할 만하다고 할 수 있으며, 따라서 제3케이블(330) 및 제5케이블(350) 간의 저항값이 근사하다고 하면 이러한 병렬형태의 결손구조에서 제1노드(111)로부터 제2노드(211) 사이에 개재되어 있는 중계모터(110)와 종단모터(210)에는 실질적으로 동일한 전압값이 인가되게 된다. 따라서 중계모터(110)와 종단모터(210)의 회전수는 실질적으로 동일한 값을 보이게 된다.
이를 도 5에 도시된 비교예와 대비하여 설명한다. 도 5의 비교예는 용접기(V)로부터 종단모터(210)에 이르는 결선구조만이 차이가 있고 그 외에는 도 4와 동일하다. 도 5를 참조하면, 중계모터(110)의 전원극은 제1결선의 H2 및 H3 사이에 연결되어 노드(112)를 형성하며, 접지극은 제2결선의 I2 및 I3에 연결되어 노드(113)을 형성한다. 또한 종단모터(210)의 전원극은 제1결선의 H4와 연결되며, 접지극은 제2결선의 I4와 연결된다.
이러한 비교예에서는 용접기(V)로부터 공급된 전압이 제3케이블의 저항에 의해 전압강하가 일어나게 되어 중계모터(110)에 인가된 전압에 비해 낮은 전압이 종단모터(210)에 인가되게 된다. 이와 같이 중계모터(110)에 비해 낮은 전압, 예를 들어 1.5V~3.0V 정도가 낮은 전압이 종단모터(210)에 인가됨에 따라 중계모터(110)에 비해 종단모터(210)의 회전수가 감소하게 되어 와이어가 중계 와이어 송급장치(100) 및 종단 와이어 송급장치(200) 사이에서 뒤틀리거나 꼬이는 문제가 발생하게 된다.
도 7a 및 도 7b에는 각각 무부하 및 부하가 있을 경우 비교예에 따른 중계모터와 종단모터의 설정 전류에 따른 회전수(RPM)를 직접 측정하여 도시한 그래프가 나타나 있다. 도 7a를 참조하면, 무부하시에는 설정전류가 250A 이상인 경우 중계모터의 회전수에 비해 종단모터의 회전수가 더 큰 값을 보인다. 그러나 도 7b를 참조하면, 부하가 있을 경우에는 250A 이하의 저전류 대역에서 중계모터의 회전수가 종단모터의 회전수에 비해 더 높은 값을 보임을 알 수 있다. 따라서 저전류 대역에서는 상술한 케이블의 뒤틀리거나 꼬이는 문제가 발생하였다.
도 6a 및 도 6b에는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 송급장치에 있어서, 중계모터와 종단모터의 설정 전류에 따른 회전수(RPM)를 직접 측정하여 도시한 그래프가 나타나 있다. 도 6a를 참조하면 실험한 모든 설정전류값에서 종단모터의 회전수가 중계모터의 회전수에 비해 큰 값을 나타내었으며, 도 6b에 도시한 것과 같이 부하를 인가한 경우에는 중계모터와 종단모터간의 회전수가 실질적으로 동일한 값을 가졌다. 따라서 비교예에서와 같이 케이블이 뒤틀리거나 꼬이는 문제가 전혀 발생하지 않았다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 와이어 송급장치 100: 중계 와이어 송급장치
110: 중계모터 120: 중계제어부
130: 중계속도검출부 140: 중계가스밸브
200: 종단 와이어 송급장치 210: 종단모터
220: 종단제어부 230: 종단속도검출부
240: 종단가스밸브 250: 디스플레이부
112: 제1노드 211: 제2노드
310, 320, 330, 340, 350: 제1, 2, 3, 4, 5케이블

Claims (4)

  1. 종단제어부와, 용접용 와이어를 토치로 송급하는 종단모터를 포함하는 종단 와이어 송급장치; 및
    상기 종단제어부로부터 제어신호를 수신하여 용접기 본체로 송신할 수 있는 중계제어부와, 상기 와이어를 상기 종단모터로 송급하는 중계모터를 포함하는 중계 와이어 송급장치;를 포함하고,
    상기 중계모터 및 종단모터는 제1노드와 제2노드 사이에서 병렬로 연결되며,
    상기 제1노드는 상기 용접기의 전원부로부터 상기 종단모터의 제1극까지 연결된 제1결선 중 상기 중계 와이어 송급장치 내에서 상기 제1결선과 연결되어 형성되고,
    상기 제2노드는 상기 용접기의 접지부로부터 상기 종단모터의 제2극까지 연결된 제2결선 중 상기 종단 와이어 송급장치 내에서 상기 제2결선과 연결되어 형성되는 것이고,
    상기 제1결선은 상기 용접기의 전원부와 상기 중계 와이어 송급장치를 연결하는 제1케이블, 상기 중계 와이어 송급장치와 상기 종단 와이어 송급장치를 연결하는 제3케이블을 포함하고,
    상기 제2결선은 상기 용접기의 접지부와 상기 중계 와이어 송급장치를 연결하는 제2케이블, 상기 중계 와이어 송급장치와 상기 종단 와이어 송급장치를 연결하는 제4케이블을 포함하며,
    상기 제2노드와 상기 중계모터를 연결하는 결선은 상기 중계 와이어 송급장치와 상기 종단 와이어 송급장치를 연결하는 제5케이블을 포함하는, 용접 와이어 송급장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3케이블과 제5케이블의 저항값의 차이를 제3케이블의 저항값 및 제5케이블의 저항값 중 큰 값으로 나눈 값이 5% 이하의 범위에 있는, 와이어 송급장치.
  4. 용접기;
    가스를 공급할 수 있는 봄베;
    상기 용접기 및 상기 봄베에 연결될 수 있는 제1항 또는 제3항의 와이어 송급장치;
    를 포함하는, 아크 용접 장치.
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