KR101437827B1

KR101437827B1 - 다용도 용접기 및 이를 이용한 다용도 용접방법

Info

Publication number: KR101437827B1
Application number: KR1020140035637A
Authority: KR
Inventors: 박기호
Original assignee: (주)프로테크산업; 박기호
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2014-09-04

Abstract

본 발명은 용접기 본체에 하나의 인버터 및 하나의 트랜스 만으로도 정극성 용접 및 역극성 용접을 병행하여 수행가능함과 더불어, 정극 용접 시 모재표면에 있는 산화피막을 제거가능한 교류 용접도 수행가능한 다용도 용접기 및 용접방법에 관한 것으로, 사용자의 조작에 의해 상용전원을 인가시키는 전원스위치(110); 상기 전원스위치(110)의 조작에 의해 인가된 상용전원을 직류전원으로 정류하는 정류부(120); 및 상기 정류부(120)에서 정류된 직류전원을 평활하는 평활부(130);를 갖는 다용도 용접기에 있어서, 지정된 용접 방식을 선택하는 것으로, 사용자의 조작에 의해 역극용접수행용 스위칭신호가 생성되는 역극용접선택 스위치(141)를 갖는 용접모드선택 스위치부(140)와; 상기 역극용접선택 스위치(141)의 조작에 의해 생성된 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 역극용접용 PWM 구동신호를 생성하는 정전압회로(150)와; 상기 정전압회로(150)에서 생성된 역극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 상기 평활부(130)로부터 공급되는 평활된 직류전원을 역극용접용 교류전원으로 변환하는 공용인버터(160)와; 상기 공용인버터(160)에서 변환된 역극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환하는 공용트랜스(170)와; 상기 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 역극용접용 교류전원을 역극용접용 직류전원으로 변환하여 역극성 토치(181)로 출력시키는 역극용접용 출력정류부(180);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다용도 용접기 및 이를 이용한 다용도 용접방법{Multipurpose welding device and method thereof}

본 발명은 용접기 본체에 하나의 인버터 및 하나의 트랜스 만으로도 정극성 용접 및 역극성 용접을 병행하여 수행가능함과 더불어, 정극 용접 시 모재표면에 있는 산화피막을 제거가능한 교류 용접도 수행가능한 다용도 용접기 및 이를 이용한 다용도 용접방법에 관한 것이다.

일반적으로, 용접이란 열이나 압력등을 이용하여 금속을 절단, 접합하는 기술로서 전기, 전자제품 제조 및 일반 산업현장에서 광범위하게 사용되고 있다.

이러한 용접 중 아크 용접은 보다 다양하게 분류될 수 있으나, 일반적으로 피복 아크 용접, 텅스텐(tungsten)을 전극을 사용하는 티그(Tunsten Inert Gas Welding, TIG) 용접, 용가재(용접봉)을 전극으로 사용하는 미그(Metal Inert Gas Welding, MIG) 용접과 매그(Metal Active Gas Welding, Mag) 용접 및 CO₂ 용접 등으로 구분될 수 있다.

피복 아크 용접을 수행하는 종래 용접기는 가장 널리 쓰이는 수동 전기 용접기 중 하나로, 로드(Rod) 용접봉을 사용하며 보통 용접봉이나 가스를 자동으로 공급하는 구성을 갖지 않는다. 참고로, 피복 아크 용접봉은 심선에 피복재를 입힌 용접봉과 모재 사이에 아크를 일으켜서 용접하는 것이며, 직류 또는 교류 전원을 이용하여 아크를 일으키는 구성을 갖는다.

티그 용접을 수행하는 종래 용접기는 보통 용접봉의 공급없이 가스를 자동으로 공급하는 구성을 가지며, 불활성 가스 분위기에서 아크를 일으켜 용접한다. 이때, 티그용접은 텅스텐 전극으로부터의 용융금속의 이행이 없으므로 그에 따른 아크의 불안정 및 스패터의 발생이 없으며, 작업성이 좋고 외관이 미려하여 용접 품질의 신뢰성이 매우 높은 장점을 지니고 있다.

그리고 미그, 매그, CO2 용접을 수행하는 용접기는 보통 와이어 타입의 용접봉을 자동 공급하고, 가스를 자동으로 공급하는 구성을 갖는다. 미그, 매그, CO2 용접기는 탄산가스 또는 혼합가스(탄산가스-불활성가스) 분위기에서 아크를 일으켜 용접한다.

미그 용접은 직류 역극성으로 고전류 밀도의 경우에 한하여 용융금속의 안정한 모재이행이 가능하다는 특성을 지니고 있는 것으로, 가는 직경의 용가재를 전극으로 써서 큰 전류를 사용해야 하며 그러기 위해서는 저항열에 의한 전극의 용융을 피하기 위하여 아크 직전에 전류를 도입해야 한다.

특히, 미그 용접은 직류 역극성이 적합한데, 이러한 직류 역극성은 전류값을 증가시켜 어느 임계전류 값을 넘게 될 경우 용적은 미소입자가 되어 플라스마 기류에 의하여 빠른 속도로 분사되어 스프레이형의 이행 형상이 나타날 수 있게 된다. 이러한 경우 아크가 매우 안정될 수 있으며, 센 지향성을 가질 수 있게 되어 깊은 용입이 얻어질 수 있고, 더불어 모든 자세의 용접이 가능한 특성을 지니게 된다.

CO₂ 용접은 쉴드가스로서 탄산가스를 주로 한 혼합가스를 사용하는 쉴드식 아크 용접을 통칭한 용접을 말한다. 앞서 설명한 이너트(inert) 가스를 사용하는 미그 용접은 경제적인 이유로 주로 시공이 곤란한 경금속을 위시하여 활성 비철금속이나 합금강 등의 용접에 이용되고 있지만, CO2 용접은 고가의 이너트 가스를 사용하는 미그 용접과는 다르게 비교적 저렴한 탄산가스를 사용하므로 미그 용접의 고능률을 살리면서 이용도가 높은 철강 구조물의 용접을 구현할 수 있다는 장점이 있다.

이처럼, 아크 용접은 정극성 용접으로 구분되는 티그 용접과 역극성 용접으로 구분되는 미그 용접, 매그 용접 및 CO₂ 용접 등, 극성의 용접 방식에 따라 용접작업을 진행하기 위해서는 전용 용접기가 요구되는 문제점이 있었다.

이를 해소하고자, 제안된 것으로, 대한민국특허청에 선등록(특허등록 제10-1320096호)된 것으로, 도 1은 종래의 하이브리드 용접기를 나타낸 블록구성도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 하이브리 용접기는 교류전류에 혼입되기 쉬운 노이즈 신호(noise signal)를 제거하는 필터모듈(11)과, 필터모듈(11)에서 필터링된 교류전류를 직류전류로 정류하는 입력정류모듈(12)과, 입력정류모듈(12)에서 변환된 직류전류가 저전류 내지 고전류 범위의 광대역에서 안정된 아크로 출력되도록 직류의 저전압 대전류의 출력전기로 평활하는 평활모듈(13)과, 평활모듈(13)로부터 출력되는 저전압 대전류의 출력전기를 교류의 펄스파로 변환하는 제1,2인버터(15a, 15b)와, 제1,2인버터(15a, 15b)로부터 변환 및 출력되는 펄스파를 권선비 및 코일의 굵기를 달리하여 용접에 필요한 저전압 대전류로 변환시키는 제1,2트랜스(16a, 16b)와, 제1,2트랜스(16a, 16b)로부터 출력된 교류전류인 저전압 대전류를 고속 정류시켜 맥류화된 전기성분으로 변환시키는 제1,2출력정류모듈(17a, 17b)과, 용접기(10)를 제어하는 제1,2제어모듈(18a, 18b)로 구성되어 있다.

이를 통해, 종래의 하이브리드 용접기는 한대의 용접기(10)에서 정극성 용접 및 역극성 용접을 병행하여 수행할 수 있다.

그러나 종래의 하이브리드 용접기의 경우 한대의 용접기(10)에서 정극성 용접 및 역극성 용접을 병행하여 수행하기 위해서는 제1인버터(15a) 및 제2인버터(15b)가 각각 탑재되어야 하고, 제1트랜스(16a) 및 제2트랜스(16b)가 각각 탑재되어야만 정극성 용접 및 역극성 용접의 병행 수행이 가능한 문제점이 있다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 하나의 인버터 및 하나의 트랜스 만으로도 정극성 용접 및 역극성 용접을 병행하여 수행할 수 있는 다용도 용접기 및 이를 이용한 다용도 용접방법을 제공하는데 있다.

본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 본 발명의 다용도 용접기는, 사용자의 조작에 의해 상용전원을 인가시키는 전원스위치; 상기 전원스위치의 조작에 의해 인가된 상용전원을 직류전원으로 정류하는 정류부; 및 상기 정류부에서 정류된 직류전원을 평활하는 평활부;를 갖는 다용도 용접기에 있어서, 지정된 용접 방식을 선택하는 것으로, 사용자의 조작에 의해 역극용접수행용 스위칭신호가 생성되는 역극용접선택 스위치를 갖는 용접모드선택 스위치부와; 상기 역극용접선택 스위치의 조작에 의해 생성된 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 역극용접용 PWM 구동신호를 생성하는 정전압회로와; 상기 정전압회로에서 생성된 역극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 상기 평활부로부터 공급되는 평활된 직류전원을 역극용접용 교류전원으로 변환하는 공용인버터와; 상기 공용인버터에서 변환된 역극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환하는 공용트랜스와; 상기 공용트랜스에서 저전압 고전류로 변환된 역극용접용 교류전원을 역극용접용 직류전원으로 변환하여 역극성 토치로 출력시키는 역극용접용 출력정류부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다용도 용접기에는, 모재;를 더 포함하고, 상기 공용트랜스와 상기 모재 사이를 접지 또는 접지해제시키는 컨택터;를 더 포함하며, 상기 정전압회로는 상기 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 상기 공용트랜스와 상기 모재 사이가 상기 컨택터를 통해 접지되도록 제어함으로써, 상기 공용트랜스에서 변환된 역극용접용 직류전원이 역극성 토치로 출력되게 제어하는 기능을 수행한다.

본 발명의 다용도 용접기를 이용하여 다양한 용접 방식을 하나의 용접기 본체로 수행하는 용접방법은, 전원스위치를 조작하여 상용전원을 인가시키는 단계와; 정류부에서 상기 전원스위치의 조작에 의해 인가된 상용전원을 직류전원으로 정류하는 단계와; 평활부에서 상기 정류부에서 정류된 직류전원을 평활하는 단계와; 용접모드선택 스위치부를 이루는 역극용접선택 스위치, 정극용접선택 스위치 및 교류용접선택 스위치 중 어느 스위치가 조작되었는지 확인하는 단계와; 상기 용접모드선택 스위치부를 이루는 역극용접선택 스위치, 정극용접선택 스위치 및 교류용접선택 스위치 중 역극용접선택 스위치가 조작된 경우 그 조작에 의해 역극용접수행용 스위칭신호가 생성되는 단계와; 정전압회로에서 상기 역극용접선택 스위치의 조작에 의해 생성된 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 역극용접용 PWM 구동신호를 생성하는 단계와; 공용인버터에서 상기 정전압회로에서 생성된 역극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 상기 평활부로부터 공급되는 평활된 직류전원을 역극용접용 교류전원으로 변환하는 단계와; 공용트랜스에서, 상기 공용인버터에서 변환된 역극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환하는 단계와; 역극용접용 출력정류부에서 상기 공용트랜스에서 저전압 고전류로 변환된 역극용접용 교류전원을 역극용접용 직류전원으로 변환하여 역극성 토치로 출력시키는 단계;로 이루어진다.

상기 정전압회로에서 상기 역극용접선택 스위치의 조작에 의해 생성된 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 역극용접용 PWM 구동신호를 생성하는 단계에 있어서, 상기 정전압회로는 상기 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 상기 공용트랜스와 모재 사이가 컨택터를 통해 접지되도록 제어함으로써, 상기 공용트랜스에서 변환된 역극용접용 직류전원이 역극성 토치로 출력되게 제어하는 기능을 수행한다.

본 발명은 용접기 본체에 하나의 인버터 및 하나의 트랜스 만으로도 정극성 용접 및 역극성 용접을 병행하여 수행가능한 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명은 정극 용접 시 모재표면에 있는 산화피막을 제거가능한 교류 용접도 수행가능한 효과도 있다.

도 1은 종래의 하이브리드 용접기를 나타낸 블록구성도,

이하에서는 본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다용도 용접기는 하나의 인버터 및 하나의 트랜스 만으로도 정극성 용접 및 역극성 용접과 더불어 교류용접을 하나의 용접기로 수행할 수 있게 공통적으로 전원스위치(110), 정류부(120), 평활부(130) 및 용접모드선택 스위치부(140)를 갖는다.

먼저, 전원스위치(110)는 사용자의 조작에 의해 상용전원을 인가시키는 부재이다.

상기 정류부(120)는 전원스위치(110)의 조작에 의해 인가된 상용전원을 직류전원으로 정류하는 부재이다.

상기 평활부(130)는 정류부(120)에서 정류된 직류전원을 평활하는 부재이다.

상기 용접모드선택 스위치부(140)는 지정된 용접 방식을 선택하는 것으로, 역극용접선택 스위치(141)는 사용자의 조작에 의해 역극용접수행용 스위칭신호가 생성되는 역극용접선택 스위치(141), 사용자의 조작에 의해 정극용접수행용 스위칭신호가 생성되는 정극용접선택 스위치(142) 및 사용자의 조작에 의해 교류용접수행용 스위칭신호가 생성되는 교류용접선택 스위치(143)를 갖는 용접모드 선택부재이다.

이러한 공통적인 구성을 기반으로, 본 발명의 다용도 용접기는 다양한 용접방식 중 선택되는 용접방식에 따라 다양한 구성이 조합되어 구현되어진다.

먼저, 미그 용접, 매그 용접 및 CO₂ 용접이 속하는 역극성 용접을 수행하기 위해서는 정전압회로(150), 공용인버터(160), 공용트랜스(170), 역극용접용 출력정류부(180) 및 역극성 토치(181)를 포함한다.

상기 정전압회로(150)는 역극용접선택 스위치(141)의 조작에 의해 생성된 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 역극용접용 PWM 구동신호를 생성하는 부재이다.

상기 공용인버터(160)는 정전압회로(150)에서 생성된 역극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 평활부(130)로부터 공급되는 평활된 직류전원을 역극용접용 교류전원으로 변환하는 부재이다.

상기 공용트랜스(170)는 공용인버터(160)에서 변환된 역극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환하는 부재이다.

상기 역극용접용 출력정류부(180)는 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 역극용접용 교류전원을 역극용접용 직류전원으로 변환하여 역극성 토치(181)를 통해 출력되도록 제어하는 부재이다.

그리고 하나의 공용인버터(160) 및 하나의 공용트랜스(170)만으로도 역극용접과 더불어 후술되는 정극 용접 및 교류 용접도 수행가능하도록 각 극성에 특화된 출력전원이 정극성 토치(221) 및 후술되는 정극성 토치(221)에 선택되어 출력될 수 있도록 공용트랜스(170)와 상기 모재(190) 사이를 접지 또는 접지해제시키는 컨택터(200)가 탑재되어진다.

이를 통해, 정전압회로(150)는 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 공용트랜스(170)와 모재(190) 사이가 컨택터(200)를 통해 접지되도록 제어함으로써, 공용트랜스(170)에서 변환된 역극용접용 직류전원이 역극성 토치(181)로 출력되도록 제어하는 기능을 수행한다.

한편, 정극 용접을 수행하기 위해서는 정전류회로(210) 및 정극용접용 출력정류부(220)가 필수적으로 구비되어야 한다.

먼저, 정전류회로(210)는 정극용접선택 스위치(142)의 조작에 의해 생성된 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 정극용접용 PWM 구동신호를 생성하는 부재이다.

공통적으로 이용되는 공용인버터(160)는 정전류회로(210)에서 생성된 정극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 평활부(130)로부터 공급되는 평활된 직류전원을 정극용접용 교류전원으로 변환하는 기능을 추가로 수행한다.

공통적으로 이용되는 공용트랜스(170)는 공용인버터(160)에서 변환된 정극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환하는 기능을 추가로 수행한다.

상기 정극용접용 출력정류부(220)는 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 정극용접용 교류전원을 정극용접용 직류전원으로 변환하여 정극성 토치(221)로 출력되도록 제어하는 부재이다.

이때에도, 정전류회로(210)는 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 공용트랜스(170)와 모재(190) 사이가 컨택터(200)를 통해 접지 해제되도록 제어함으로써, 공용트랜스(170)에서 변환된 정극용접용 직류전원이 정극성 토치(221)로 출력되게 제어하는 기능을 수행한다.

그리고 교류 용접은 정극 용접 시 모재표면에 있는 산화피막을 제거하기 위해 출력전원이 교류 또는 직류가 되도록 제어하는 용접방식으로 파워소자부(230)가 필수구성으로 구비되어야 한다.

상기 파워소자부(230)는 출력전원을 양극파워소자(231)와 음극파워소자(232)를 이용하여 저속 스위칭하는 부재이다.

이를 통해, 정전류회로(210)는 교류용접선택 스위치(143)의 조작에 의해 생성된 교류용접수행용 스위칭신호가 입력되면 정극용접용 PWM 구동신호를 생성하며, 모재표면에 있는 산화피막을 제거하기 위해 출력전원이 교류 또는 직류가 되도록 기설정된 산화피막 제거용 출력전원 패턴정보를 참조하여 산화피막 제거용 출력전원 패턴신호를 생성하는 기능을 수행한다.

여기서, 산화피막 제거용 출력전원 패턴정보는 사전에 이용자가 키패드부(240)를 통해 입력시킴으로써, 세팅되는 정보이다.

상기 정극용접용 출력정류부(220)는 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 정극용접용 교류전원을 정극용접용 직류전원으로 변환하는 기능을 수행한다.

상기 파워소자부(230)는 정전류회로(210)에서 생성된 산화피막 제거용 출력전원 패턴신호를 참조하여, 정극용접용 출력정류부(220)에서 변환된 정극용접용 직류전원을 양극파워소자(231)와 음극파워소자(232)를 이용하여 교류 또는 직류가 되도록 저속 스위칭하여 정극성 토치(221)로 출력되도록 제어하는 기능을 수행한다.

이때에도, 정전류회로(210)는 교류용접수행용 스위칭신호가 입력되면 공용트랜스(170)와 모재(190) 사이가 컨택터(200)를 통해 접지 해제되도록 제어함으로써, 공용트랜스(170)에서 변환된 정극용접용 직류전원이 파워소자부(230)를 경유하여 정극성 토치(221)로 출력되게 제어하는 기능을 수행한다.

이와 같은 구성을 갖는, 본 발명의 다용도 용접기를 이용하여 다양한 용접 방식을 하나의 용접기 본체로 수행하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 다양한 용접을 수행하고자 하는 이용자는 용접기 본체에 구비되는 전원스위치(110)를 조작하여 상용전원을 인가(S10)시키면, 정류부(120)는 인가된 상용전원을 직류전원으로 정류(S20)한다.

이후, 평활부(130)는 정류부(120)에서 정류된 직류전원을 평활하는 용접공통과정을 수행한다.

이용자는 다양한 용접방식 중 역극용접을 수행하고자 할 경우 용접모드선택 스위치부(140)를 이루는 역극용접선택 스위치(141), 정극용접선택 스위치(142) 및 교류용접선택 스위치(143) 중 역극용접선택 스위치(141)가 조작하면, 역극용접선택 스위치(141)는 그 조작에 의해 역극용접수행용 스위칭신호를 생성(S50)한다.

정전압회로(150)는 역극용접선택 스위치(141)의 조작에 의해 생성된 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 역극용접용 PWM 구동신호를 생성(S60)하고, 컨택터(200)를 제어하여 공용트랜스(170)와 모재(190) 사이가 컨택터(200)를 통해 접지되도록 한다.

공용인버터(160)는 정전압회로(150)에서 생성된 역극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 평활부(130)로부터 공급되는 평활된 직류전원을 역극용접용 교류전원으로 변환하는 (S70)한다.

이후, 공용트랜스(170)는 공용인버터(160)에서 변환된 역극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환(S80)한다.

이후, 역극용접용 출력정류부(180) 상기 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 역극용접용 교류전원을 역극용접용 직류전원으로 변환하여 역극성 토치(181)로 출력(S90)시킴으로써, 역극용접을 수행할 수 있게 제공한다.

또한, 이용자는 정극 용접을 수행하고자 할 경우 용접모드선택 스위치부(140)를 이루는 스위치 중 정극용접선택 스위치(142)를 조작하면, 정극용접선택 스위치(142)는 그 조작에 의해 정극용접수행용 스위칭신호를 생성(S100)한다.

정전류회로(210)는 정극용접선택 스위치(142)의 조작에 의해 생성된 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 정극용접용 PWM 구동신호를 생성(S110)하고, 컨택터(200)를 제어하여, 공용트랜스(170)와 모재(190) 사이가 컨택터(200)를 통해 접지 해제되도록 제어한다.

이후, 공용인버터(160)는 정전류회로(210)에서 생성된 정극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 평활부(130)로부터 공급되는 평활된 직류전원을 정극용접용 교류전원으로 변환(S120)한다.

공용트랜스(170)는 공용인버터(160)에서 변환된 정극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환(S130)한다.

이후, 정극용접용 출력정류부(220)는 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 정극용접용 교류전원을 정극용접용 직류전원으로 변환하여 정극성 토치(221)로 출력(S140)시킴으로써, 정극용접을 수행할 수 있게 제공한다.

이와 더불어, 이용자는 교류 용접을 수행하고자 할 경우 용접모드선택 스위치부(140)를 이루는 스위치 중 교류용접선택 스위치(143)를 조작하면, 교류용접선택 스위치(143)는 그 조작에 의해 교류용접수행용 스위칭신호를 생성(S150)한다.

정전류회로(210)는 교류용접선택 스위치(143)의 조작에 의해 생성된 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 정극용접용 PWM 구동신호를 생성하고, 모재표면에 있는 산화피막을 제거하기 위해 출력전원이 교류 또는 직류가 되도록 기설정된 산화피막 제거용 출력전원 패턴정보를 참조하여 산화피막 제거용 출력전원 패턴신호를 생성(S160)한다.

여기서, 산화피막 제거용 출력전원 패턴정보는 이용자가 사전에 키패드부(240)를 통해 입력한 정보이다.

또한, 정전류회로(210)는 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 공용트랜스(170)와 모재(190) 사이가 컨택터(200)를 통해 접지 해제되도록 제어하는 기능도 수행한다.

이후, 공용인버터(160)는 정전류회로(210)에서 생성된 정극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 상기 평활부(130)로부터 공급되는 평활된 직류전원을 정극용접용 교류전원으로 변환(S170)한다.

공용트랜스(170)는 공용인버터(160)에서 변환된 정극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환(S180)하고, 정극용접용 출력정류부(220)는 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 정극용접용 교류전원을 정극용접용 직류전원으로 변환(S190)한다.

이후, 파워소자부(230)는 정전류회로(210)에서 생성된 산화피막 제거용 출력전원 패턴신호를 참조하여, 정극용접용 출력정류부(220)에서 변환된 정극용접용 직류전원을 양극파워소자(231)와 음극파워소자(232)를 이용하여 교류 또는 직류가 되도록 저속 스위칭하여 정극성 토치(221)로 출력되도록 제어(S200)함으로써, 교류 용접을 수행할 수 있게 제공한다.

11 : 필터모듈 12 : 입력정류모듈
13 : 평활모듈 15a, 15b : 제1,2인버터
16a, 16b : 제1,2트랜스 17a, 17b : 제1,2출력정류모듈
18a, 18b : 제1,2제어모듈 110 : 전원스위치
120 : 정류부 130 : 평활부
140 : 용접모드선택 스위치부 141 : 역극용접선택 스위치
142 : 정극용접선택 스위치 143 : 교류용접선택 스위치
150 : 정전압회로 160 : 공용인버터
170 : 공용트랜스 180 : 출력정류부
181 : 역극성 토치 200 : 컨택터
210 : 정전류회로 220 : 정극용접용 출력정류부
221 : 정극성 토치 230 : 파워소자부
231 : 양극 파워소자 232 : 음극 파워소자
240 : 키패드부

Claims

사용자의 조작에 의해 상용전원을 인가시키는 전원스위치(110); 상기 전원스위치(110)의 조작에 의해 인가된 상용전원을 직류전원으로 정류하는 정류부(120); 및 상기 정류부(120)에서 정류된 직류전원을 평활하는 평활부(130);를 갖는 다용도 용접기에 있어서,
지정된 용접 방식을 선택하는 것으로, 사용자의 조작에 의해 역극용접수행용 스위칭신호가 생성되는 역극용접선택 스위치(141)를 갖는 용접모드선택 스위치부(140)와;
상기 역극용접선택 스위치(141)의 조작에 의해 생성된 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 역극용접용 PWM 구동신호를 생성하는 정전압회로(150)와;
상기 정전압회로(150)에서 생성된 역극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 상기 평활부(130)로부터 공급되는 평활된 직류전원을 역극용접용 교류전원으로 변환하는 공용인버터(160)와;
상기 공용인버터(160)에서 변환된 역극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환하는 공용트랜스(170)와;
상기 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 역극용접용 교류전원을 역극용접용 직류전원으로 변환하여 역극성 토치(181)로 출력시키는 역극용접용 출력정류부(180);로 이루어지되,
모재(190);를 포함하고,
상기 공용트랜스(170)와 상기 모재(190) 사이를 접지 또는 접지해제시키는 컨택터(200);를 포함하며,
상기 정전압회로(150)는 상기 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 상기 공용트랜스(170)와 상기 모재(190) 사이가 상기 컨택터(200)를 통해 접지되도록 제어함으로써, 상기 공용트랜스(170)에서 변환된 역극용접용 직류전원이 역극성 토치(181)로 출력되게 제어하는 것을 특징으로 하는 다용도 용접기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 용접모드선택 스위치부(140)에는, 사용자의 조작에 의해 정극용접수행용 스위칭신호가 생성되는 정극용접선택 스위치(142);를 더 포함하고,
정전류회로(210);를 더 포함하며,
정극용접용 출력정류부(220);를 더 포함하고,
상기 정극용접선택 스위치(142)는 사용자의 조작에 의해 정극용접수행용 스위칭신호를 생성하며,
상기 정전류회로(210)는 상기 정극용접선택 스위치(142)의 조작에 의해 생성된 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 정극용접용 PWM 구동신호를 생성하고,
상기 공용인버터(160)는 상기 정전류회로(210)에서 생성된 정극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 상기 평활부(130)로부터 공급되는 평활된 직류전원을 정극용접용 교류전원으로 변환하며,
상기 공용트랜스(170)는 상기 공용인버터(160)에서 변환된 정극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환하고,
상기 정극용접용 출력정류부(220)는 상기 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 정극용접용 교류전원을 정극용접용 직류전원으로 변환하여 정극성 토치(221)로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다용도 용접기.
제3항에 있어서,
상기 정전류회로(210)는 상기 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 상기 공용트랜스(170)와 상기 모재(190) 사이가 상기 컨택터(200)를 통해 접지 해제되도록 제어함으로써, 상기 공용트랜스(170)에서 변환된 정극용접용 직류전원이 정극성 토치(221)로 출력되게 제어하는 것을 특징으로 하는 다용도 용접기.
제1항에 있어서,
상기 용접모드선택 스위치부(140)에는, 사용자의 조작에 의해 교류용접수행용 스위칭신호가 생성되는 교류용접선택 스위치(143);를 더 포함하고,
정전류회로(210);를 더 포함하며,
정극용접용 출력정류부(220);를 더 포함하고,
전원을 양극파워소자(231)와 음극파워소자(232)를 이용하여 저속 스위칭하는 파워소자부(230);를 더 포함하며,
상기 교류용접선택 스위치(143)는 사용자의 조작에 의해 교류용접수행용 스위칭신호를 생성하고,
상기 정전류회로(210)는 상기 교류용접선택 스위치(143)의 조작에 의해 생성된 교류용접수행용 스위칭신호가 입력되면 정극용접용 PWM 구동신호를 생성하며, 모재표면에 있는 산화피막을 제거하기 위해 출력전원이 교류 또는 직류가 되도록 기설정된 산화피막 제거용 출력전원 패턴정보를 참조하여 산화피막 제거용 출력전원 패턴신호를 생성하며,
상기 공용인버터(160)는 상기 정전류회로(210)에서 생성된 정극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 상기 평활부(130)로부터 공급되는 평활된 직류전원을 정극용접용 교류전원으로 변환하고,
상기 공용트랜스(170)는 상기 공용인버터(160)에서 변환된 정극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환하며,
상기 정극용접용 출력정류부(220)는 상기 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 정극용접용 교류전원을 정극용접용 직류전원으로 변환하고,
상기 파워소자부(230)는 상기 정전류회로(210)에서 생성된 산화피막 제거용 출력전원 패턴신호를 참조하여, 상기 정극용접용 출력정류부(220)에서 변환된 정극용접용 직류전원을 양극파워소자(231)와 음극파워소자(232)를 이용하여 교류 또는 직류가 되도록 저속 스위칭하여 정극성 토치(221)로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다용도 용접기.
제5항에 있어서,
상기 정전류회로(210)는 상기 교류용접수행용 스위칭신호가 입력되면 상기 공용트랜스(170)와 상기 모재(190) 사이가 상기 컨택터(200)를 통해 접지 해제되도록 제어함으로써, 상기 공용트랜스(170)에서 변환된 정극용접용 직류전원이 상기 파워소자부(230)를 경유하여 상기 정극성 토치(221)로 출력되게 제어하는 것을 특징으로 하는 다용도 용접기.
전원스위치(110)를 조작하여 상용전원을 인가시키는 단계(S10)와;
정류부(120)에서 상기 전원스위치(110)의 조작에 의해 인가된 상용전원을 직류전원으로 정류하는 단계(S20)와;
평활부(130)에서 상기 정류부(120)에서 정류된 직류전원을 평활하는 단계(S30)와;
용접모드선택 스위치부(140)를 이루는 역극용접선택 스위치(141), 정극용접선택 스위치(142) 및 교류용접선택 스위치(143) 중 어느 스위치가 조작되었는지 확인하는 단계(S40)와;
상기 용접모드선택 스위치부(140)를 이루는 역극용접선택 스위치(141), 정극용접선택 스위치(142) 및 교류용접선택 스위치(143) 중 역극용접선택 스위치(141)가 조작된 경우 그 조작에 의해 역극용접수행용 스위칭신호가 생성되는 단계(S50)와;
정전압회로(150)에서 상기 역극용접선택 스위치(141)의 조작에 의해 생성된 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 역극용접용 PWM 구동신호를 생성하는 단계(S60)와;
공용인버터(160)에서 상기 정전압회로(150)에서 생성된 역극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 상기 평활부(130)로부터 공급되는 평활된 직류전원을 역극용접용 교류전원으로 변환하는 단계(S70)와;
공용트랜스(170)에서, 상기 공용인버터(160)에서 변환된 역극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환하는 단계(S80)와;
역극용접용 출력정류부(180)에서 상기 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 역극용접용 교류전원을 역극용접용 직류전원으로 변환하여 역극성 토치(181)로 출력시키는 단계(S90);로 이루어진 것을 특징으로 하는 다용도 용접기를 이용한 다용도 용접방법.
제7항에 있어서,
상기 정전압회로(150)에서 상기 역극용접선택 스위치(141)의 조작에 의해 생성된 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 역극용접용 PWM 구동신호를 생성하는 S60단계에 있어서, 상기 정전압회로(150)는 상기 역극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 상기 공용트랜스(170)와 모재(190) 사이가 컨택터(200)를 통해 접지되도록 제어함으로써, 상기 공용트랜스(170)에서 변환된 역극용접용 직류전원이 역극성 토치(181)로 출력되게 제어하는 것을 특징으로 하는 다용도 용접기를 이용한 다용도 용접방법.
제7항에 있어서,
상기 용접모드선택 스위치부(140)를 이루는 역극용접선택 스위치(141), 정극용접선택 스위치(142) 및 교류용접선택 스위치(143) 중 어느 스위치가 조작되었는지 확인하는 S40단계에 있어서,
상기 용접모드선택 스위치부(140)를 이루는 역극용접선택 스위치(141), 정극용접선택 스위치(142) 및 교류용접선택 스위치(143) 중 정극용접선택 스위치(142)가 조작된 경우 그 조작에 의해 정극용접수행용 스위칭신호가 생성되는 단계(S100)와;
정전류회로(210)에서 상기 정극용접선택 스위치(142)의 조작에 의해 생성된 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 정극용접용 PWM 구동신호를 생성하는 단계(S110)와;
공용인버터(160)에서 상기 정전류회로(210)에서 생성된 정극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 상기 평활부(130)로부터 공급되는 평활된 직류전원을 정극용접용 교류전원으로 변환하는 단계(S120)와;
공용트랜스(170)에서, 상기 공용인버터(160)에서 변환된 정극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환하는 단계(S130)와;
정극용접용 출력정류부(220)에서 상기 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 정극용접용 교류전원을 정극용접용 직류전원으로 변환하여 정극성 토치(221)로 출력시키는 단계(S140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다용도 용접기를 이용한 다용도 용접방법.
제9항에 있어서,
상기 정전류회로(210)에서 상기 정극용접선택 스위치(142)의 조작에 의해 생성된 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 정극용접용 PWM 구동신호를 생성하는 S110단계에 있어서,
상기 정전류회로(210)는 상기 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 상기 공용트랜스(170)와 모재(190) 사이가 컨택터(200)를 통해 접지 해제되도록 제어함으로써, 상기 공용트랜스(170)에서 변환된 정극용접용 직류전원이 정극성 토치(221)로 출력되게 제어하는 것을 특징으로 하는 다용도 용접기를 이용한 다용도 용접방법.
제7항에 있어서,
상기 용접모드선택 스위치부(140)를 이루는 역극용접선택 스위치(141), 정극용접선택 스위치(142) 및 교류용접선택 스위치(143) 중 어느 스위치가 조작되었는지 확인하는 S40단계에 있어서,
상기 용접모드선택 스위치부(140)를 이루는 역극용접선택 스위치(141), 정극용접선택 스위치(142) 및 교류용접선택 스위치(143) 중 교류용접선택 스위치(143)가 조작된 경우 그 조작에 의해 교류용접수행용 스위칭신호가 생성되는 단계(S150)와;
정전류회로(210)에서 상기 교류용접선택 스위치(143)의 조작에 의해 생성된 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 정극용접용 PWM 구동신호를 생성하고, 모재표면에 있는 산화피막을 제거하기 위해 출력전원이 교류 또는 직류가 되도록 기설정된 산화피막 제거용 출력전원 패턴정보를 참조하여 산화피막 제거용 출력전원 패턴신호를 생성하는 단계(S160)와;
공용인버터(160)에서 상기 정전류회로(210)에서 생성된 정극용접용 PWM 구동신호가 입력되면, 상기 평활부(130)로부터 공급되는 평활된 직류전원을 정극용접용 교류전원으로 변환하는 단계(S170)와;
공용트랜스(170)에서, 상기 공용인버터(160)에서 변환된 정극용접용 교류전원을 저전압 고전류로 변환하는 단계(S180)와;
정극용접용 출력정류부(220)에서 상기 공용트랜스(170)에서 저전압 고전류로 변환된 정극용접용 교류전원을 정극용접용 직류전원으로 변환하는 단계(S190)와;
파워소자부(230)에서, 상기 정전류회로(210)에서 생성된 산화피막 제거용 출력전원 패턴신호를 참조하여, 상기 정극용접용 출력정류부(220)에서 변환된 정극용접용 직류전원을 양극파워소자(231)와 음극파워소자(232)를 이용하여 교류 또는 직류가 되도록 저속 스위칭하여 정극성 토치(221)로 출력되도록 제어하는 단계(S200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다용도 용접기를 이용한 다용도 용접방법.
제11항에 있어서,
상기 정전류회로(210)에서 상기 교류용접선택 스위치(143)의 조작에 의해 생성된 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 정극용접용 PWM 구동신호를 생성하고, 모재표면에 있는 산화피막을 제거하기 위해 출력전원이 교류 또는 직류가 되도록 기설정된 산화피막 제거용 출력전원 패턴정보를 참조하여 산화피막 제거용 출력전원 패턴신호를 생성하는 S160단계에 있어서,
상기 정전류회로(210)는 상기 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 상기 공용트랜스(170)와 모재(190) 사이가 컨택터(200)를 통해 접지 해제되도록 제어함으로써, 상기 공용트랜스(170)에서 변환된 정극용접용 직류전원이 정극성 토치(221)로 출력되게 제어하는 것을 특징으로 하는 다용도 용접기를 이용한 다용도 용접방법.
제11항에 있어서,
상기 정전류회로(210)에서 상기 교류용접선택 스위치(143)의 조작에 의해 생성된 정극용접수행용 스위칭신호가 입력되면 정극용접용 PWM 구동신호를 생성하고, 모재표면에 있는 산화피막을 제거하기 위해 출력전원이 교류 또는 직류가 되도록 기설정된 산화피막 제거용 출력전원 패턴정보를 참조하여 산화피막 제거용 출력전원 패턴신호를 생성하는 S160단계에 있어서,
상기 산화피막 제거용 출력전원 패턴정보는 키패드부(240)를 통해 입력되는 것을 특징으로 하는 다용도 용접기를 이용한 다용도 용접방법.