KR101627143B1 - Apparatus and method of welding - Google Patents
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Abstract
용접 장치가 제공된다. 용접 장치는 용접 대상물을 수동으로 용접하기 위한 용접 토치를 갖는 용접기, 상기 용접기에 전원을 공급하는 전원 공급기, 용접 패스 마다 온도, 전압, 전류의 용접 변수를 측정하는 온도, 전압, 및 전류 측정 센서, 상기 측정 센서로부터 측정된 값을 표시하는 표시기, 상기 측정 센서로부터 측정된 온도, 전압, 전류에 관한 측정값이 기준값과 다른 경우 이상 상태를 알리는 알람 발생기, 용접 대상물을 용접하기 위한 데이터를 입력 또는 불러오도록 소정의 명령어를 입력 가능토록 하는 입력기, 및 상기 용접 작업에 관련된 데이터를 처리하고, 상기 측정 센서로부터 측정된 측정값과 기준값을 비교 판단하고, 이상 상태 발생 시 상기 알람 발생기를 동작시키는 제어기를 포함한다.A welding apparatus is provided. The welding apparatus includes a welding machine having a welding torch for manually welding an object to be welded, a power supply for supplying power to the welding machine, a temperature, voltage and current measuring sensor for measuring welding variables of temperature, An alarm generator for indicating an abnormal state when measured values of temperature, voltage, and current measured by the measurement sensor are different from a reference value, data for welding the welding object, And a controller that processes the data related to the welding operation, compares the measurement value measured by the measurement sensor with a reference value, and operates the alarm generator when an abnormal condition occurs do.
Description
본 발명은 수동 용접기를 이용하여 용접을 수행함에 있어서, 용접사가 용접 조건을 확인하면서 용접을 행하도록 하여 용접 품질을 향상시키는 용접 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a welding apparatus and method for improving welding quality by performing welding while confirming welding conditions in performing welding using a manual welding machine.
용접 절차 시방서는 용접 작업 계획과 용접 중 품질 관리에 필요한 사항을 제공하기 위해 필요하다. 용접 절차 시방서는 제품의 생산 중 용접이 어떻게 진행이 되어야 하는지를 나타낸 지침서이다. 그 목적은 용접 작업의 계획 및 품질 관리를 지원하는 데 있다. Welding procedure specifications are required to provide the necessary information for quality control during welding work planning and welding. The welding procedure specification is a guide to how the welding should proceed during production of the product. Its purpose is to support the planning and quality control of welding operations.
종래에는, 용접사는 용접 절차 시방서의 지침에 따라 수동 용접을 실시한다. 용접사가 용접 절차 시방서의 용접 조건에 따라 용접을 하고, 하나의 용접 패스가 완료되면 패스간 온도 측정을 위하여 용접사가 온도계를 사용하여 수작업으로 층간 온도를 측정한다. Conventionally, the welder performs manual welding according to the instructions of the welding procedure specification. The welder welds according to the welding conditions of the welding procedure specification. When one welding pass is completed, the welder thermally measures the interlayer temperature using a thermometer to measure the temperature between the passes.
이와 같은 경우 온도 확인 누락이 발생할 수 있다. 또한 용접 중 용접사가 전류값/전압값에 대한 확인이 불가능하여 용접부에 대한 건전성 확보가 어려운 문제점이 있다. In such a case, a temperature check omission may occur. In addition, there is a problem that it is difficult to ensure the integrity of the welded part because the welder can not confirm the current value / voltage value during welding.
용접 품질을 확보하기 위해서 실제 용접 작업을 행하는 동안 용접 변수, 즉, 온도, 전류값, 및 전압값을 확인하는 것 이외에도 용접 작업 전 공정, 용접 후 공정에 대한 작업 지시를 충실히 따르는 것이 중요하다. In order to ensure the quality of welding, it is important to follow the instructions for the pre-welding and post-welding processes in addition to confirming the welding variables such as temperature, current value and voltage value during actual welding work.
그러나, 용접사가 단순히 용접 절차 시방서의 지침에 따라 용접을 실시하는 경우, 용접 전, 후 공정에서 요구되는 작업 지시를 준수하지 못하고 누락되는 사항이 발생될 수 있다. However, when the welder simply performs the welding according to the instructions of the welding procedure specification, the work instructions required in the pre- and post-welding processes may not be followed and may be omitted.
본 발명의 목적은 수동 용접 시, 용접 패스 마다 온도, 전압, 및 전류를 자동으로 측정하고 측정값을 표시기에 표시하여 용접사가 인지하도록 함과 아울러서, 기준값과 측정값을 비교 판단하여 이상 상태 발생 시 알람을 발생하도록 하여 용접 품질 확보를 꾀하는 용접 장치 및 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a welder that automatically measures temperature, voltage, and current for each welding pass during manual welding and displays the measured value on a display device so that the welder can recognize the weld value, And an alarm is generated so as to secure welding quality.
본 발명의 또 다른 목적은 수동 용접 시, 용접 전, 후 단계에서 요구되는 작업 지침 사항을 용접사가 확인하고, 확인이 완료되면 용접사가 입력기를 통하여 직접 입력하도록 하고, 이러한 일련의 확인 과정 및 확인 결과를 제어기를 통해 처리하고 저장토록 함으로써 용접 작업 사양서에서 요구되는 지침 사항이 누락되는 것을 방지하여 용접 품질 확보를 꾀하도록 하는 용접 장치 및 방법을 제공하는 것이다. It is a further object of the present invention to provide a welder who confirms the work instructions required for manual welding and before and after welding, and when welding is completed, the welder inputs the welding instructions directly through the input device, To be processed and stored through a controller so as to prevent missing of a guideline required in the welding work specification, thereby ensuring welding quality.
본 발명의 일 관점을 따르면, 용접 대상물을 수동으로 용접하기 위한 용접 토치를 갖는 용접기, 상기 용접기에 전원을 공급하는 전원 공급기, 용접 패스 마다 온도, 전압, 전류의 용접 변수를 측정하는 온도, 전압, 및 전류 측정 센서, 상기 측정 센서로부터 측정된 값을 표시하는 표시기, 상기 측정 센서로부터 측정된 온도, 전압, 전류에 관한 측정값이 기준값과 다른 경우 이상 상태를 알리는 알람 발생기, 용접 대상물을 용접하기 위한 데이터를 입력 또는 불러오도록 소정의 명령어를 입력 가능토록 하는 입력기, 및 상기 용접 작업에 관련된 데이터를 처리하고, 상기 측정 센서로부터 측정된 측정값과 기준값을 비교 판단하고, 이상 상태 발생 시 상기 알람 발생기를 동작시키는 제어기를 According to one aspect of the present invention, there is provided a welding apparatus comprising a welding machine having a welding torch for manually welding a welding object, a power supply for supplying power to the welding machine, a temperature measuring unit for measuring welding variables of temperature, And an alarm generator for indicating an abnormal state when measured values of temperature, voltage and current measured from the measurement sensor are different from reference values, An input unit for inputting a predetermined command so as to input or retrieve data and processing data related to the welding operation, comparing and measuring a measured value measured from the measurement sensor with a reference value, The controller
본 발명의 다른 관점을 따르면, 용접 대상물을 수동으로 용접하기 위한 용접 데이터를 확보하는 단계, 및 상기 용접 대상물의 용접을 수동으로 실시하는 단계를 포함하고, 상기 용접 실시 단계는 용접 패스마다 온도, 전압, 전류를 측정하는 단계, 상기 온도에 관한 측정값을 기준값과 비교 판단하고, 비 정상 온도인 경우 알람을 발생시키고, 일정 시간 경과 후에 온도를 재 측정하여 적정 온도에 도달한 경우 다음 용접 패스를 재개하도록 하는 단계, 및 상기 용접 패스가 용접되는 동안 상기 전압, 전류에 관한 평균값을 산출 한 후 기준값과 비교 판단하여 비 적정 상태로 판단된 경우 알람을 발생시켜 용접사로 하여금 재 용접을 실시하도록 하고, 적정 상태로 판단된 경우 다음 용접 패스를 실시하도록 하는 단계를 포함하는 용접 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of welding a workpiece comprising the steps of: obtaining welding data for manually welding a welding object; and manually performing welding of the welding object, An alarm is generated in the case of an abnormal temperature, a temperature is re-measured after a predetermined time, and the next welding pass is resumed when the temperature has reached the proper temperature. And calculating an average value of the voltage and current while welding the welding pass, comparing the measured value with a reference value, generating an alarm when the welding condition is determined to be in an untimely state, and causing the welder to re- And if it is judged that the welding state is judged to be in the state, the next welding pass is carried out.
본 발명의 일 실시 예를 따르면, 용접사가 수동 용접을 실시하는 동안 각 용접 패스 마다 온도, 전압, 전류를 자동 측정하고, 측정값을 표시기를 통하여 표시함과 아울러서, 기준값과 비교 판단하여 이상 상태 발생 시 알람을 발생하여 용접사가 용접을 실시하는 동안 용접 변수를 인지하며, 적절한 조치를 취할 수 있어 용접 품질을 향상시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the temperature, voltage, and current are automatically measured for each welding pass while the welder performs the manual welding, and the measured value is displayed on the display unit, Hour alarm, so that the welder can recognize the welding parameters during welding and can take appropriate measures to improve the welding quality.
본 발명의 일 실시 예를 따르면, 수동 용접을 행함에 있어서, 용접사가 용접 전 단계, 용접 실시 단계, 용접 후 단계에서 요구되는 용접 지시 사항을 별도의 확인 시스템을 활용하여 확인하고 데이터를 저장 함으로써 지시 사항 확인 누락을 방지하여 용접 품질을 향상시킬 수 있다. According to one embodiment of the present invention, in performing manual welding, the welding person confirms the welding instructions required in the pre-welding step, the welding performing step, and the post-welding step using a separate confirmation system, The weld quality can be improved by avoiding missing confirmation.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 용접 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 수동 용접 처리 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 도 2의 용접 실시 단계의 처리 과정을 나타내는 순서도이다. 1 is a view showing a configuration of a welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a manual welding process according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart showing the process of the welding step of FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 각 실시 예는 발명의 다양한 관점을 설명한다. 예를 들면, 일 실시 예에 관하여 기술된 특징은 또 다른 실시 예로 대체되기 위한 또 다른 전형으로 사용될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Each embodiment describes various aspects of the invention. For example, the features described with respect to one embodiment may be used as another alternative to be replaced with another embodiment.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 용접 장치의 구성을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a configuration of a welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 용접 장치(1)는 용접기(3), 전원 공급기(5), 온도 측정 센서(7), 전압 측정 센서(8), 전류 측정 센서(9), 표시기(11), 알람 발생기(13), 입력기(15), 및 제어기(19)등을 포함한다. 1, a
용접기(3)는 용접사가 용접 대상물(2)을 수동으로 용접하기 위한 용접 토치를 포함한다. 용접기(3)는 수동피복아크용접(SMAW: Shield Metal Arc Welding), 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW: Gas Tungsten-Arc Welding), 플럭스 코어드 아크 용접(FCAW: Flux Cored Arc Welding)등의 방식을 가질 수 있다. The welding machine (3) comprises a welding torch for manually welding the object (2) to be welded. The
용접 대상물(2)은 원자로 제관품을 포함할 수 있다. The object (2) to be welded may contain articles made from nuclear reactors.
SMAW 용접이란, 스틱 혹은 플레인 아크 용접이라고도 불리우며, 이 방법은 피복된 금속 전극과 용접대상물 사이에 전기 아크를 발생시킴으로써, 유착을 얻는 방법이다. SMAW welding, also called stick or plain arc welding, is a method of obtaining an adhesion by generating an electric arc between the coated metal electrode and the object to be welded.
GTAW 용접이란, 비교적 두께가 얇은 시트(Sheet), 스트립(Strip), 또는 튜빙(Tubing)등의 용접에 적합하며, 현장에서는 루드 패스 용접(Root Pass Welding) 및 우수한 용접 품질이 요구되는 곳에서 사용된다. 녹아 들어가는 금속은 슬래그 제거 등의 마무리 처리가 거의 필요없는 양호한 상태의 견고한 용접을 위해 조절될 수 있다. GTAW welding is suitable for welding relatively thin sheet, strip, or tubing. It is used in the field where the root pass welding and excellent welding quality are required. do. The molten metal can be adjusted for robust welding in a good condition with little need for finishing such as slag removal.
FCAW 용접이란 용접에 사용되는 와이어의 내부에 플럭스로 채워져 있는 플럭스 코어드 와이어를 사용한다. 별도의 보호가스가 없이 용접을 할 경우 자체 보호 플러스 코어드 아크 용접이라 하며, 별도의 보호 가스를 사용할 경우, 보호 가스 플럭스 코어드 아크 용접이라 한다. SMAW와는 달리 비폭재가 심선의 중앙에 있는 것이다. 즉 피복재가 심선을 감싸는 SMAW와는 달리 심선이 피복재를 감싸고 있다고 생각하면 쉽게 이해가 될 것이다. FCAW는 용접봉이 자동으로 공급되며, 외부에서 CO2 가스를 공급하여 용접부를 보호한다. FCAW welding uses a flux cored wire filled with flux inside the wire used for welding. In case of welding without protective gas, it is called self-protection plus cored arc welding. When using separate protective gas, it is called protective gas flux cored arc welding. Unlike SMAW, non-explosive is at the center of the core. Unlike SMAW, where the covering material surrounds the core wire, it can be easily understood that the core wires surround the covering material. FCAW is supplied with welding rod automatically and protects the weld by supplying CO 2 gas from the outside.
전원 공급기(5)는 용접기(3)에 전원을 공급하며, 연결부재(6)를 매개로 용접기(3)와 연결된다. 연결부재(6)는 전원 공급기(5) 및 용접기(3)를 전기적으로 연결하는 전선을 포함할 수 있다. The
온도 측정 센서(7), 전압 측정 세서(8), 전류 측정 센서(9)는 용접 패스 마다 온도, 전압, 전류의 용접 변수를 측정하도록 구성된다. 용접 패스란 용접의 진행 방향을 따라서 행한 1회의 용접 조작, 즉, 한 줄의 비드(bead)를 의미한다. The temperature measuring
온도 측정 센서(7)는 용접 대상물(2)에 직접 설치된 접촉 센서(7a) 및 용접 대상물(2)의 용접부 주위에 간접적으로 설치된 비 접촉 센서(7b)를 포함한다. The
표시기(11)는 상술한 온도, 전압, 전류 측정 센서(7~9)로부터 측정된 측정값을 표시한다. 이와 같이 표시기(11)에 용접 패스 마다 용접을 실시하는 동안 측정된 온도, 전압 및 전류에 관한 측정값을 표시하여 용접사가 용접 변수를 인지하면서 용접을 행하도록 한다. The
표시기(11)는 용접 진행 중 측정된 온도, 전압, 전류에 관한 측정값 이외에도 용접 전, 후 단계에서 요구되는 용접 지시 사항에 관련된 내용들을 표시할 수 있다. 표시기(11)는 용접 대상물(2)에 관한 다양한 용접 정보를 표시하는 출력 장치 기능을 가질 수 있다. In addition to the measured values of temperature, voltage and current measured during the welding, the
또 다른 실시 예로 입력 기능을 갖는 터치 스크린 형태로 구성될 수 있다. 즉, 표시기(11)는 입, 출력 기능을 갖도록 구성될 수 있다. In another embodiment, the touch screen may be configured as a touch screen having an input function. That is, the
알람 발생기(13)는 측정 센서(7~9)로부터 측정된 온도, 전압, 전류에 관한 측정값이 기준값과 다른 경우 이상 상태를 알리도록 구성된다. 알람 발생기(13)는 경고등, 소리, 또는 표시기(22)상에 표시되는 표시창 등을 포함할 수 있다. The
다른 실시 예로, 알람 발생기(13)는 용접 전 단계에서 예열기(23)를 통하여 용접부를 예열 후 측정 온도가 적정 상태가 아니라고 판단된 경우 알람을 발생할 수 있다. In another embodiment, the
다른 실시 예로, 알람 발생기(13)는 용접 실시 중 용접봉, 예를 들면 피복 용접봉을 사용하는 경우, 휴대용 건조 오븐(23) 비 작동 시, 알람을 발생할 수 있다. In an alternative embodiment, the
또 다른 실시 예로, 알람 발생기(13)는 용접 전 단계, 용접 실시 단계, 용접 후 단계에 있어서 요구되는 용접 조건에 부합되지 않는 다양한 상황이 발생할 경우 알람을 발생할 수 있다. In another embodiment, the
입력기(15)는 용접사가 수동 용접에 필요한 데이터, 예컨대, 용접 절차 사양서의 지시 사항 들을 직접 입력하거나, 또는 별도의 저장 장치를 통해 저장된 데이터를 불러오는 명령어를 입력 가능토록 구성된다. The input device 15 is configured so that the welder can directly input the data required for manual welding, for example, the instructions of the welding procedure specification, or input the instruction to load the stored data through a separate storage device.
예를 들면, 용접사는 입력기(15)를 통하여 용접 실시 단계 중 요구되는 1 용접 패스 마다 요구되는 용접 변수, 예컨대, 온도, 전압, 전류에 관한 기준값을 직접 입력하도록 하거나, 별도의 저장 장치를 통해 저장된 값을 불러올 수 있다. For example, the welder may directly input a reference value relating to welding variables required for each welding pass required during the welding step, for example, temperature, voltage, and current through the input device 15, or may be stored through a separate storage device The value can be called.
이에 더하여, 입력기(15)는 용접 전단계, 용접 실시 단계, 용접 후 단계를 포함하는 용접 전 공정에 있어서, 용접사가 수동 용접을 행하는 동안 요구되는 용접 지시 사항에 관한 항목을 직접 입력하거나, 체크를 행하도록 한다. In addition, the input device 15 can directly input items related to the welding instructions required by the welding person during the manual welding in the pre-welding process including the pre-welding stage, the welding performing stage, and the post-welding stage, .
용접 품질 확보를 위하여 용접 실시 단계에서는 물론 용접 전, 후 단계에서 용접사 준수 사항을 필요로 한다. In order to secure the quality of welding, it is necessary to observe the welder in the welding step as well as before and after welding.
용접 실시 전 단계에서, 예를 들면, 용접사가 용접을 위한 용접봉 적정 유무, 용접부 청결 상태, 예열 유무, 피복 용접봉인 경우 휴대용 건조 오븐에 보관 여부 등에 관한 사항을 확인하는 것이 필요하다. At the pre-welding stage, it is necessary to confirm, for example, whether the welder has a suitable electrode for welding, cleanliness of the weld, whether it is preheated, or whether it is stored in a portable drying oven in case of a coated electrode.
용접 실시 후 단계에서, 예를 들면, 용접사가 후열 유지, 용접부 청결 상태, 잔여 용접봉, 플럭스를 확립된 기준에 따라 반납, 용접 규격 만족 여부 확인, QC 검사사항 등에 관한 사항을 확인하는 것이 필요하다. At the post-welding phase, it is necessary to confirm, for example, that the welder is to maintain the weld heat, clean the weld, return the residual welding rod and flux in accordance with established standards, confirm welding conditions, and QC inspection items.
후열은 용접열로 인한 가열 냉각 과정에서 발생한 잔류 응력을 제거하는 것을 일 목적으로 한다. The purpose of the post heat is to remove the residual stress generated during the heating and cooling process due to the welding heat.
각 단계에서 요구되는 준수 사항을 용접사가 직접 클릭 방식에 의해 체크하고, 체크가 완료되면, 용접사가 입력기(15) 또는 표시기(11)에 구성된 완료 버튼을 직접 클릭하여 다음 단계로 이행한다. 이때, 각 단계에서 요구되는 지시 사항 확인의 누락이 있을 경우 알람을 발생하여 용접사가 인지하도록 할 수 있다. The welder directly clicks the completion button required by each step, and when the check is completed, the welder directly clicks the completion button formed on the input device 15 or the
이러한 동작을 통하여 용접사가 용접 절차 사양서에서 요구되는 각각의 지시 항목을 꼼꼼히 체크하도록 유도하여 지시 사항 누락을 방지하여 용접 품질 향상을 꾀할 수 있다. Through this operation, it is possible to induce the welder to carefully check each instruction item required in the welding procedure specification sheet, thereby preventing the omission of the instruction, thereby improving the welding quality.
제어기(19)는 용접사가 수동 용접 시, 측정 센서(7~9)로부터 측정된 측정값과, 기준값을 비교 판단하고, 이상 상태 발생시 알람 발생기(13)를 동작시키고, 측정 센서(7~9)로부터 측정된 측정값을 표시기(11)를 통하여 표시하는 일련의 명령어를 처리하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성을 통하여 용접사는 매 용접 패스 마다의 층간 온도, 전압, 전류에 관한 용접 변수를 인지하면서, 용접 작업을 수행하고, 적절히 조치를 할 수 있어 용접 품질 확보를 꾀할 수 있다. The
제어기(19)는 위와 같이 실질적으로 용접이 실시되는 용접 작업 중, 용접 변수, 즉, 층간 온도, 전압 전류를 비교 판단하고, 알람 및 표시 기능을 제어하는 것 이외에도 용접 전, 후 단계에서 요구되는 용접 지시 사항 들에 관한 데이터 처리를 수행하도록 구성될 수 있다. The
즉, 제어기(19)는 용접 작업, 전, 후 단계에서 요구되는 지시 사항들에 관하여 용접사가 입력기(15)를 통하여 입력하면, 입력된 각종 데이터를 받아서 처리한 후, 그 결과를 표시기(11), 알람 발생기(11)등으로 보내는 일련의 과정을 제어하고 조정하는 일을 수행하는 중앙처리장치의 역할을 한다. That is, when the welder inputs the instructions required by the welder through the input device 15, the
용접 장치(1)는 예열기(21) 및 휴대용 건조 오븐(23)을 더 포함할 수 있다. The
예열은 용접부 냉각 속도 조절과 급냉을 방지하고, 표면 습기 제거로 기공, 수소 침투 균열 등을 예방하고, 변형 및 잔류 응력을 저감하고, 열균형 유지를 목적으로 한다. Preheating prevents the cooling rate control and quenching of welds, prevents pores and hydrogen permeation cracks by removing surface moisture, reduces strain and residual stress, and maintains thermal balance.
열균형은 예를 들면, 두께가 두꺼운 쪽과 얇은 쪽을 상호 접합 시에 두꺼운 쪽에 급냉으로 용입 불량 등의 결함이 발생하므로 예열하여 두꺼운 쪽에 집중 예열함으로써 급냉을 방지하기 위하여 필요하다. The thermal balance is necessary to prevent quenching by thickening the thick side and the thin side to cause thick defects such as poor penetration due to quenching, thereby preheating the thick side and preheating the thick side.
다음은 상술한 바와 같이 구성된 용접 장치(1)를 이용하여 용접을 행하는 방법에 관하여 설명한다. Next, a method of performing welding using the
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 수동 용접 처리 과정을 나타내는 순서도이고, 도 3은 도 2의 용접 실시 단계의 처리 과정을 나타내는 순서도이다. FIG. 2 is a flowchart showing a manual welding process according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart showing a process of a welding performing step in FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 용접 방법은 용접 데이터 확보 단계(S100), 용접 전처리 단계(S300), 용접 실시 단계(S500), 용접 후 처리 단계(S700)을 포함한다. 1 and 2, the welding method includes a welding data securing step (S100), a welding pre-processing step (S300), a welding performing step (S500), and a post-welding processing step (S700).
용접 데이터 확보 단계(S100)에서, 용접사는 작업을 수행할 용접 대상물(2)에 관련된 용접 데이터, 예컨대 용접 절차 사양서의 데이터를 입력한다. 데이터 입력은 용접사가 입력기(15)를 통하여 직접 입력하거나, 입력기(15)를 통하여 별도의 저장 장치에 미리 저장된 용접 절차 사양서를 불러오는 것에 의할 수 있다. In the welding data acquisition step (S100), the welder inputs welding data related to the
용접 절차 사양서는 용접 작업의 준수 사항과 작업 조건, 예열 작업 등에 관한 내용을 포함한다. The Welding Procedure Specification contains information on the compliance of welding operations, working conditions, and preheating operations.
용접 데이터 확보 단계(S100)를 통하여 용접 대상물(2)을 용접하기 위한 데이터가 확보되면, 용접 전 처리 단계(S300)가 실행된다. When data for welding the
용접 전 처리 단계(S300) 실행은 용접사가 용접 시작 명령어를 직접 선택하면 실행되도록 구성될 수 있다. 용접 시작은 표시기(11)에 용접 시작 유무를 묻는 표시창이 마련되고, 용접사가 입력기(15) 또는 표시기(11)에 마련된 실행 버튼을 선택하는 것에 의할 수 있다. The pre-welding step (S300) execution can be configured to be executed when the welder directly selects the welding start command. The welding start can be performed by providing a display window for asking whether or not welding is started in the
용접사에 의해 용접 실행이 선택되면, 용접사가 용접 전 준수 해야 할 처리 항목들이 표시기(11)를 통하여 표시된다. If the execution of welding is selected by the welder, the process items to be observed by the welder before welding are displayed through the
용전 전 처리 항목은 용접봉 적정 유무 확인, 용접부 청결 상태, 예열 유무, 또는 피복 용접봉인 경우 휴대용 건조 오븐에 보관 여부, QC 검사 사양 확인을 포함할 수 있다. Pre-treatment items may include verification of welding electrode qualities, cleanliness of welds, pre-heating, or storage in portable drying ovens for coated electrodes, and QC inspection specifications.
상술한 항목 들이 표시기(11)를 통하여 표시되면, 용접사는 각 항목의 내용을 인지하면서 확인 작업을 실시 하고, 각 항목에 대한 확인이 완료되면 확인 버튼을 누르면서 확인 작업을 수행한다. 여기서, 확인된 데이터를 직접 입력하는 작업이 수행될 수 있다. When the items described above are displayed through the
용접사가 용접 전 처리 준수 항목을 완료하면, 용접 전 처리 완료 버튼을 선택하여 용접 실시 단계가 실행되도록 한다. 이때, 용접 전 처리 준수 항목 확인이 누락된 경우 알람을 발생하여 용접사에게 알린다. When the welder completes the pre-weld process compliance item, the pre-weld process completion button is selected to execute the weld implementation step. At this time, if the pre-weld process compliance item confirmation is missing, an alarm is generated and notified to the welder.
용접사가 누락된 준수 항목을 체크하고 다시 다음 단계 이행 버튼을 선택하면, 용접 실시 단계가 실행된다. When the welder checks the missing compliance item and selects the next step transition button, the welding execution step is executed.
용접 전 처리 단계에서, 예열이 필요한 경우, 용접사는 예열기(21)를 통하여 용접 대상물(21)을 예열한다. 예열 온도는 접촉 센서(7a) 또는 비 접촉 센서(7b)를 통하여 측정된다. In the pre-welding step, when preheating is required, the welder preheats the object to be welded 21 through the
제어기(19)는 예열 온도에 관한 측정값과, 예열 온도에 관한 기준값을 비교 판단한 후, 예열 온도가 적정의 온도가 아니라고 판단된 경우 알람 발생기(13)를 통하여 알람을 발생한다. 이때, 표시기(11)를 통하여 온도 측정값이 표시되어 용접사가 인지할 수 있다. The
예열 온도 감지는 용접 실시 단계에서 층간 온도를 측정하는 온도센서(7)에 의해 측정될 수 있다.The preheating temperature sensing can be measured by a
용접 전 처리 단계(S300)에서 용접사 자격을 확인하는 절차를 수행하도록 할 수 있다. 용접사 자격 확인은 용접사 이름, 사번, 검정 일자, 자격코드 등을 입력하는 것을 포함할 수 있다. It is possible to perform a procedure for confirming the welder qualification in the pre-welding process step (S300). Welder qualification verification may include entering the welder name, lot number, date of certification, qualification code, and the like.
도 3을 참조하면, 용접 실시 단계 (S500)에서, 1 용접 패스가 진행(S501)되면 마다 온도 센서(7), 전압 센서(8), 및 전류 센서(9)를 통하여 층간 온도, 전압, 전류가 측정(S503)된다. Referring to FIG. 3, every time one welding pass is performed (S501) in the welding step S500, the interlayer temperature, the voltage, the current (S503).
온도, 전압, 전류에 관한 측정값은 표시기(11)를 통하여 표시(S505)되어 용접사가 측정값을 확인할 수 있게 된다. The measured values of temperature, voltage and current are displayed (S505) through the
제어기(19)는 온도에 관한 측정값을 기준값과 비교 판단한다(S507).The
판단 결과, 적정 온도로 판단되면, 전압, 전류에 관한 측정값을 기준값과 비교 판단한다(S513). As a result of the determination, if it is determined that the temperature is appropriate, the measured value related to the voltage and the current is compared with the reference value (S513).
온도 판단 결과, 비 적정 온도로 판단되면, 알람 발생기(13)를 통하여 알람을 발생한다(S508). If it is determined that the temperature is an unreasonable temperature, an alarm is generated through the alarm generator 13 (S508).
제어기(19)는 1 용접 패스 완료 후 층간 온도를 측정한 시점으로부터 일정 시간이 경과했는지 여부를 판단한다(S509). The
일정 시간 경과 후, 온도 센서(7)로부터 측정된 값과 온도에 관한 기준값을 다시 비교 판단되면, 다음 용접 패스를 진행(S511)하도록 한다. After a predetermined time has elapsed, if the measured value from the
한편, 전압 센서(8) 및 전류 센서(9)로부터 측정된 측정값을 기준값과 비교 판단한다. 여기서, 비교 판단을 위한 전압 및 전류에 관한 측청값은 1 용접 패스가 진행되는 동안 평균값이 된다. 제어기(19)는 1 용접 패스가 진행되는 동안 전압 센서(8) 및 전류 센서(9)로부터 전달된 측정값에 대한 평균값을 구하기 위한 일련의 연산 처리를 행한다. On the other hand, the measured value measured from the
전압, 전류 판단 단계(S513)에서, 전압, 전류가 비 적정 상태로 판단되면, 알람 발생기(13)를 통하여 알람을 발생하여 용접사가 비 적정 상태를 인지하고, 용접사는 1 용접 패스를 다시 진행한다(S515). In the voltage and current judgment step S513, when it is judged that the voltage and the current are in the non-proper state, an alarm is generated through the
온도, 전압, 전류에 관한 측정값이 기준값과 비교 판단된 결과, 적정의 상태로 판단되면 다음 용접 패스가 진행(S511)되고, 상술한 바와 같은 일련의 처리 과정들이 반복 수행된다. If it is determined that the measured value of temperature, voltage, and current is compared with the reference value and it is determined that the measured value is appropriate, the next welding pass is performed (S511), and the above-described series of processes are repeatedly performed.
용접 실시 단계 (S500)는 휴대용 건조 오븐(23) 동작 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. The welding step S500 may further include determining whether the
휴대용 건조 오븐(23)은 피복 용접봉을 건조시키기 위하여 사용된다. 용접봉은 피복재가 습기를 흡수하면 용접 작업이 곤란해 질 뿐만 아니라 용착 금속 중에 수소 함량이 많아져 블로우홀, 피트(Pit), 크랙 등 용접결함이 발생하기 슁므로 사용 전에 적당한 시간과 온도로 충분히 건조시켜 사용해야 한다. 용접 작업 시 제어기(19)는 휴대용 용접 건조 오븐(23)의 동작 여부를 체크하고, 비 작동 시 알람을 발생하여 용접사가 인지할 수 있도록 한다. The
한편, 용접 패스가 적정하게 완료되면, 예컨대 표시기(11)를 통하여 용접 완료 여부를 묻는다(S517). 판단 결과, 용접 완료가 아니면, 다시 위와 같은 일련의 처리 과정들을 반복 수행하고, 용접 완료로 판단되면, 해당 데이터를 저장하고 일련의 처리 동작을 끝마친다. On the other hand, when the welding pass is appropriately completed, it is asked through the
여기서, 용접 완료 여부는 용접사가 입력기(21)를 통하여 직접 입력한다. Here, whether or not the welding is completed is directly inputted by the welder through the
상술한 바와 같이 용접을 실시하는 동안 온도 센서(7), 전압 센서(8), 및 전류 센서(9)를 통하여 용접 패스 마다 층간 온도 및, 전압값, 및 전류값을 자동 측정하고, 이를 표시기(11)를 통하여 표시하여 용접사가 인지하도록 한다. 한편, 측정값들을 기준값과 비교 판단하여 이상 상태를 알려 용접사가 적절히 조치하도록 하여 용접 작업 중 용접 품질 체크를 함과 동시에 용접 품질을 향상시킬 수 있다. During the welding as described above, the inter-layer temperature, the voltage value, and the current value are automatically measured for each welding pass through the
위와 같이 용접사가 입력기(21)를 통하여 용접 완료버튼을 클릭하면, 표시기(11)의 화면은 용접 후 처리 단계로 전환된다. When the welder clicks the welding completion button via the
표시기(11)는 용접 후 처리 단계에서 용접사가 준수 해야 할 후처리 항목들을 표시한다. The
표시기(11)는 예를 들면, 후열 유지, 용접부 청결 상태, 잔여 용접봉, 플럭스를 확립된 기준에 따라 반납, 용접 규격 만족 여부 확인, 품질 관리 (QC: Quality Contol) 검사에 관한 항목을 표시할 수 있다. The
표시기(11)에 표시된 항목들을 용접사가 인지하면서 각 항목에 관한 사항을 체크 후, 용접사는 해당 항목을 확인 하였음을 체크한다. 예컨대, 표시기(11)에는 해당 항목을 체크를 확인하는 확인창이 각 항목별로 제공되고, 용접사는 체크를 완료한 후 해당 확인창을 클릭하면, 확인 상태가 완료된다. The welder recognizes the items displayed on the indicator (11), checks items on each item, and then the welder checks that the item has been confirmed. For example, in the
이때, 확인 항목에서 데이터 입력이 요구되는 경우, 용접사는 입력기를 통하여 체크한 결과를 직접 입력할 수 있다. At this time, if data entry is required in the confirmation item, the welder can directly input the check result through the input device.
용접 후 처리 단계(S700)에서 사항을 용접사가 모둔 준수하면, 용접사가 입력기(15)를 통하여 완료 버튼을 클릭하면, 제어기(19)는 예를 들면 용접 절차 사양서의 지침에 따라 용접사가 모든 용접 과정을 끝마친 것으로 판단하고, 데이터를 저장한다. If the welder completes the matter in the post-weld treatment step (S700), if the welder clicks the completion button through the input device 15, the
용접사가 용접 완료 버튼을 클릭하더라도, 후 처리 단계에서 요구되는 준수 사항이 완전히 체크 되지 않은 경우, 알람을 발생하고 미 체크된 항목을 표시하여 용접사가 후처리 단계에서 요구되는 준수 사항을 누락하는 것을 방지한다. 그 결과, 용접 품질 확보를 꾀할 수 있다. Even if the welder clicks the weld completion button, an alarm is generated and an unchecked item is displayed if the required compliance in the post-treatment step is not completely checked, thereby preventing the welder from missing the required compliance in the post-treatment phase do. As a result, welding quality can be secured.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술하는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.
1: 용접장치 2: 용접 대상물
3: 용접기 5: 전원 공급기
7: 온도 센서 8: 전압 센서
9: 전류 센서 11: 표시기
13: 알람 발생기 15: 입력기
19: 제어기1: Welding device 2: Welding object
3: Welding machine 5: Power supply
7: Temperature sensor 8: Voltage sensor
9: current sensor 11: indicator
13: Alarm generator 15: Input device
19:
Claims (20)
상기 용접기에 전원을 공급하는 전원 공급기;
용접 패스 마다 온도, 전압, 전류의 용접 변수를 측정하는 온도, 전압, 및 전류 측정 센서;
상기 측정 센서로부터 측정된 값을 표시하는 표시기;
상기 측정 센서로부터 측정된 온도, 전압, 전류에 관한 측정값이 기준값과 다른 경우 이상 상태를 알리는 알람 발생기;
용접 대상물을 용접하기 위한 데이터를 입력 또는 불러오도록 소정의 명령어를 입력 가능토록 하는 입력기; 및
상기 용접 작업에 관련된 데이터를 처리하고, 상기 측정 센서로부터 측정된 측정값과 기준값을 비교 판단하고, 이상 상태 발생 시 상기 알람 발생기를 동작시키는 제어기를 포함하고,
상기 전류를 측정하는 전류 센서 및 상기 전압을 측정하는 전압 센서는 상기 용접기 및 상기 전원공급기를 연결하는 연결부에 연결된 용접 장치. A welder having a welding torch for manually welding the object;
A power supply for supplying power to the welding machine;
Temperature, voltage and current measuring sensors for measuring welding variables of temperature, voltage and current for each welding pass;
An indicator for displaying a measured value from the measurement sensor;
An alarm generator for indicating an abnormal state when measured values of temperature, voltage, and current measured by the measurement sensor are different from reference values;
An input device for inputting a predetermined command to input or retrieve data for welding the object to be welded; And
And a controller for processing the data related to the welding operation, comparing the measured value measured from the measurement sensor with a reference value, and operating the alarm generator when an abnormal condition occurs,
A current sensor for measuring the current and a voltage sensor for measuring the voltage are connected to a connection for connecting the welder and the power supply.
상기 제어기는 상기 예열기를 통하여 상기 용접 대상물을 예열한 후 상기 온도 센서로부터 측정된 온도와 기준 예열 온도와 비교 판단하여 비 적정 온도 판단 시 알람을 발생하도록 구성된 용접 장치.The welding apparatus according to claim 1, further comprising a preheater for preheating the welding object before welding the welding object,
Wherein the controller preheats the welding object through the preheater, compares the measured temperature with the reference preheating temperature, and generates an alarm upon determination of an unrequired temperature.
상기 용접 대상물의 용접을 상기 제1항의 용접 장치를 이용하여 수동으로 실시하는 단계를 포함하고,
상기 용접 실시 단계는 용접 패스마다 온도, 전압, 전류를 측정하는 단계;
상기 온도에 관한 측정값을 기준값과 비교 판단하고, 비 정상 온도인 경우 알람을 발생시키고, 일정 시간 경과 후에 온도를 재 측정하여 적정 온도에 도달한 경우 다음 용접 패스를 재개하도록 하는 단계; 및
상기 용접 패스가 용접되는 동안 상기 전압, 전류에 관한 평균값을 산출 한 후 기준값과 비교 판단하여 비 적정 상태로 판단된 경우 알람을 발생시켜 용접사로 하여금 재 용접을 실시하도록 하고, 적정 상태로 판단된 경우 다음 용접 패스를 실시하도록 하는 단계를 포함하는 용접 방법. Obtaining welding data for manually welding the object to be welded; And
And manually welding the object to be welded using the welding apparatus of the first aspect,
The welding step may include measuring a temperature, a voltage, and a current for each welding pass;
Comparing the measured value with the reference value, generating an alarm in case of an abnormal temperature, re-measuring the temperature after a predetermined time, and restarting the next welding pass when the predetermined temperature is reached; And
An average value of the voltage and current is calculated while the welding pass is being welded, and a comparison is made with the reference value. If it is determined that the welded path is in an unsteady state, an alarm is generated to cause the welder to re- Thereby allowing the next welding pass to be performed.
20. The welding method according to claim 19, wherein the post-weld confirmation item includes a post heat holding, a clean state of the welded part, a residual welding rod, returning the flux according to an established standard, confirming whether the welding specification is satisfied, and confirming the QC inspection item.
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