KR101855686B1

KR101855686B1 - 반자동 용접 시스템, 변환용 어댑터 키트, 및 용접용 토치

Info

Publication number: KR101855686B1
Application number: KR1020147027068A
Authority: KR
Inventors: 가츠노리 와다
Original assignee: 다이요 닛산 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2018-05-08
Also published as: JP5863952B2; CN104203478B; WO2013145430A1; JPWO2013145430A1; CN104203478A; KR20140142259A; US20150048057A1

Abstract

본 발명에 의해, 고속이며 고용착인 용접을 가능하게 한 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템이 제공된다. 피용접물과의 사이에 아크를 발생시키는 비소모 전극(1)과, 아크에 의해 생긴 피용접물의 용융지를 향해 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐(5)이 설치된 용접용 토치(1)와, 용접용 토치(1)에 장착 지그(14)를 개재하여 장착된 송급 헤드(12)의 선단부로부터 피용접물의 용융지를 향해 용접 와이어(10)를 송급하는 와이어 송급 장치(502)와, 용접용 토치(1)에 전력 및 쉴드 가스를 공급하는 용접 전원 장치(501)를 구비하고, 용접용 토치(1), 와이어 송급 장치(502), 용접 전원 장치(501) 중 어느 하나 이상은 소모 전극식의 반자동 용접 시스템이 구비하는 용접용 토치, 와이어 송급 장치, 용접 전원 장치의 적어도 일부를 유용한 것으로 이루어진다.

Description

반자동 용접 시스템, 변환용 어댑터 키트, 및 용접용 토치{SEMIAUTOMATIC WELDING SYSTEM, CONVERSION ADAPTER KIT, AND WELDING TORCH}

본 발명은 반자동 용접 시스템, 변환용 어댑터 키트, 및 용접용 토치에 관한 것이다.

본원은 2012년 3월 29일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2012-077309호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

금속이나 비철금속 등을 모재로서 사용한 구조물(피용접물)의 용접에는, 종래부터 TIG 용접(Tungsten Inert Gas welding) 또는 플라스마 아크 용접 등의 GTAW(Gas Tungsten Arc welding)로 불리는 비소모 전극식의 가스 쉴드 아크 용접이 이용되고 있다.

또한, MIG 용접(Metal Inert Gas welding), MAG 용접(Metal Active Gas welding) 또는 탄산 가스 아크 용접 등의 GMAW(Gas Metal Arc welding)로 불리는 소모 전극식의 가스 쉴드 아크 용접이 사용되고 있다. 또한, 소모 전극식의 가스 쉴드 아크 용접은 소모 전극이 되는 용접 와이어의 송급을 자동으로 행하면서 용접을 수동으로 행하기 때문에, 반자동 아크 용접이라고도 불리고 있다.

이들 용접 방법에서는 일반적으로 용접용 토치를 사용하여 전극과 피용접물 사이에 아크를 발생시키고, 이 아크의 열에 의해 피용접물을 녹여 용융지(pool)를 형성하면서 용접이 행해진다. 또한, 용접 중에는 전극의 주위를 둘러싸는 토치 노즐로부터 쉴드 가스를 방출하여, 이 쉴드 가스로 대기(공기)를 차단하면서 용접이 행해진다.

여기서, 도 13a 및 도 13b에 나타내는 바와 같이, 종래부터 사용되고 있는 범용의 TIG 용접용 토치(100)에 대해 설명한다. 또한, 도 13a는 이 TIG 용접용 토치(100)의 측면도이며, 도 13b는 이 TIG 용접용 토치(100)의 주요부 단면도이다.

이 TIG 용접용 토치(100)는, 도 13a 및 도 13b에 나타내는 바와 같이, 피용접물과의 사이에 아크를 발생시키는 비소모 전극(101)과, 비소모 전극(101)을 내측에 삽입한 상태로 지지하는 콜릿(102)과, 비소모 전극(101)을 선단측으로부터 돌출시킨 상태로 콜릿(102)을 내측에 유지하는 콜릿 바디(103)와, 콜릿 바디(103)가 장착되는 토치 바디(104)와, 비소모 전극(101)의 주위를 둘러싼 상태로 콜릿 바디(103)에 장착됨과 함께 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐(105)과, 토치 바디(104)와 토치 노즐(105) 사이에 배치되는 전측 개스킷(106)과, 토치 바디(104)와의 사이에 후측 개스킷(107)을 배치한 상태로 장착되는 토치 캡(108)과, 토치 바디(104)가 장착됨과 함께 사용자가 파지하는 핸들(109)을 개략 구비하고 있다.

그리고, 이 TIG 용접용 토치(100)에서는 용접 케이블(C)을 접속한 후, 토치 노즐(105)로부터 쉴드 가스를 방출하면서, 비소모 전극(101)과 피용접물 사이에 아크를 발생시켜 용접이 행해진다.

한편, 도 14에 나타내는 바와 같이, 종래부터 사용되고 있는 범용의 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)에 대해 설명한다. 또한, 도 14는 이 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)의 일례를 나타내는 측면도이다. 또한, 도 14에서는 이 용접용 토치(200)의 일부를 잘라 내어 나타내고 있다.

이 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 피용접물과의 사이에 아크를 발생시키는 소모 전극(201)과, 소모 전극(201)을 안내하면서 그 선단측으로부터 송출하는 컨택트 팁(202)과, 컨택트 팁(202)이 장착되는 토치 바디(203)와, 컨택트 팁(202)의 주위를 둘러싼 상태로 토치 바디(203)에 장착됨과 함께 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐(204)과, 토치 바디(203)가 장착됨과 함께 사용자가 파지하는 핸들(205)을 개략 구비하고 있다.

그리고, 이 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)에서는 용접 케이블(C)을 접속한 후, 토치 노즐(204)로부터 쉴드 가스를 방출하면서, 소모 전극(201)과 피용접물 사이에 아크를 발생시켜 용접이 행해진다. 또한, 이 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)에서는 소모 전극(201) 자체를 아크 중에서 용융시키면서 용접이 행해지기 때문에, 핸들(205)의 내측을 통하여 소모 전극(201)이 자동으로 송급되는 구조로 되어 있다.

그런데, TIG 용접에서는 비교적 두께가 얇은 박판을 대상으로 하여 용접을 행하기 때문에, 사용 전류가 50∼200A의 범위에서 용접이 행해진다. 따라서, 두께가 두꺼운 피용접물을 대상으로 하여 용접을 행하는 경우에는, 용착량이 부족하기 때문에 복수 회의 패스로 용접을 행할 필요가 있다.

예를 들면, 높은 강도가 요구되는 수평 필릿 용접을 TIG 용접으로 행한 경우에는, 용융량이 부족하기 때문에 이음 성능을 얻기 위해 다리길이 및 목두께가 필요해진다. 이 경우, 용가재(溶加材)를 공급함으로써 그 다리길이 및 목두께를 확보하게 된다.

또한 수동에 의한 TIG 용접의 경우, 용가재로서 용접 와이어를 사용하여 일부에 자동으로 공급하는 방법이 이용되나, 그 대부분이 수동으로 용접 와이어를 공급하고 있다.

용접 와이어를 자동으로 송급하는 수단으로는 TIG 용접용 로봇 등의 자동 기계가 있다. 그리고, 이러한 수단을 TIG용 용접 토치에 장착하고, 용접 와이어의 송급을 자동으로 행하면서 TIG 용접을 행하는 TIG 용접 장치도 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼4를 참조).

한편, TIG 용접보다 고속이며 고용착으로 용접을 행할 필요가 있는 경우에는, MAG 용접과 같은 소모 전극식의 가스 쉴드 아크 용접이 이용된다. MAG 용접에서는 쉴드 가스에 불활성 가스와 탄산 가스를 혼합하여 사용함으로써, 용접 부분의 용입을 깊게 하는 것이 가능하다.

또한, MAG 용접에서는 사용 전류가 100∼500A의 범위에서 용접이 행해지기 때문에, 두꺼운 판을 대상으로 한 용접에 적합하다. MAG 용접에서는 소모 전극이 되는 용접 와이어를 컨택트 팁의 선단부로부터 송출하는 MAG 용접용 토치를 사용하고, 용접 와이어의 송급을 자동으로 행하여 이 와이어 자체를 아크 중에서 용융시키면서 용접이 행해진다.

이와 같이, 비소모 전극식의 가스 쉴드 아크 용접(예를 들면, TIG 용접)과, 소모 전극식의 가스 쉴드 아크 용접(예를 들면, MIG 용접이나 MAG 용접)은 피용접물이나 판 두께 등에 의해 별도로 분리되어 사용되고 있다. 이 때문에, 이들 용접 장치를 대상으로 하는 피용접물에 맞추어 복수 준비해 둘 필요가 있었다.

일본 공개특허공보 2001-113370호 일본 공개특허공보 2001-138053호 일본 공개특허공보 2007-000933호 일본 공표특허공보 2009-545449호

그런데, 상술한 TIG 용접에서는 용착량의 증가를 도모하기 위해, 고전류를 흘리면서 용가재(용접봉)의 공급을 수동으로 행하면서 상술한 범용의 TIG 용접용 토치(100)를 사용하여 용접을 행하려 하면, 용가재의 공급이 늦어지는 경우가 있었다. 이 경우, 사용자가 좌우의 손으로 용가재의 공급과 TIG 용접용 토치(100)의 조작을 동시에 행하지 않으면 안 되기 때문에, 이를 위한 숙련 기술이 필요하다.

또한, 고전류를 흘린 TIG 용접의 경우, 용접용 토치(100)의 핸들(109)이 아크에 가까워지기 때문에 손에 화상을 입을 가능성이 있다. 또한, 토치 노즐(105)이 열로 파손될 가능성도 높아진다.

한편, 용접 와이어의 송급을 자동으로 행하기 때문에, 상술한 범용의 TIG 용접용 토치(100)에 와이어 조준 가이드를 장착하여 반자동의 TIG 용접을 행한 경우에는, 이 와이어 조준 가이드를 장착한 토치 주변이 커져 작업성이 매우 나빠진다.

또한, 반자동의 TIG 용접에서 고전류를 흘린 경우에도, 용접 토치를 수동으로 조작한다는 점에서 손에 화상을 입을 가능성이 있다. 또한, 와이어 조준 가이드의 수지 부분이 녹아서 고전류에서의 용접을 견딜 수 없게 될 우려도 있다.

이에 반해, 상술한 MAG 용접에서는 고전류이면서 고용착인 용접이 가능하다. 그러나, MAG 용접에서는 용접 중에 슬러그나 금속 알갱이 등(스패터라고 한다)이 비산하기 쉽고, 용접 후에 후처리가 필요하다. 또한, 용접부의 마무리가 TIG 용접만큼 깔끔하지 않으며 용접 결함도 발생하기 쉽다는 등의 문제가 있다.

또한, 쉴드 가스에 산소나 탄산을 첨가한 혼합 가스(MAG 용접)나 100％의 탄산 가스(탄산 가스 아크 용접)를 사용하면, 기공 등의 용접 결함이 발생하는 재질의 것에는 사용할 수 없게 된다.

본 발명은 이러한 종래의 사정을 감안하여 제안된 것이며, 고속이며 고용착인 용접을 가능하게 한 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템, 및 그러한 반자동 용접 시스템에 있어서, 소모 전극식의 용접용 토치를 비소모 전극식의 용접용 토치로 변환시키는 변환용 어댑터 키트, 및 그러한 변환용 어댑터 키트가 장착된 용접용 토치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제공한다.

(1) 피용접물과의 사이에 아크를 발생시키는 비소모 전극과, 상기 아크에 의해 생긴 피용접물의 용융지를 향해 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐이 설치된 용접용 토치와,

상기 용접용 토치에 장착 지그를 개재하여 장착된 송급 헤드의 선단부로부터 상기 피용접물의 용융지를 향해 용접 와이어를 송급하는 와이어 송급 장치와,

상기 용접용 토치에 전력 및 쉴드 가스를 공급하는 용접 전원 장치를 구비하고,

상기 용접용 토치, 상기 와이어 송급 장치, 상기 용접 전원 장치 중 어느 하나 이상은 소모 전극식의 반자동 용접 시스템이 구비하는 용접용 토치, 와이어 송급 장치, 용접 전원 장치의 적어도 일부를 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.

(2) 상기 용접용 토치는 선단부로부터 소모 전극을 송출하는 컨택트 팁과, 상기 컨택트 팁이 장착되는 토치 바디와, 상기 토치 바디에 장착됨과 함께 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐과, 상기 토치 바디가 장착됨과 함께 사용자가 파지하는 핸들을 구비하는 소모 전극식의 용접용 토치 중, 적어도 그 일부를 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.

(3) 상기 용접용 토치는 상기 컨택트 팁을 대신하여 상기 토치 바디에 장착되는 변환용 컨택트 팁과, 상기 변환용 컨택트 팁에 상기 비소모 전극을 장착하는 고정 지그를 구비함으로써, 적어도 상기 소모 전극식의 용접용 토치가 구비하는 토치 바디, 토치 노즐 및 핸들을 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (2)에 기재된 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.

(4) 상기 용접용 토치는 상기 비소모 전극을 내측에 삽입한 상태로 지지하는 콜릿과, 상기 비소모 전극을 선단측으로부터 돌출시킨 상태로 상기 콜릿을 내측에 유지함과 함께, 상기 컨택트 팁을 대신하여 상기 토치 바디에 장착되는 변환용 콜릿 바디를 구비함으로써, 적어도 상기 소모 전극식의 용접용 토치가 구비하는 토치 바디, 토치 노즐 및 핸들을 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (2)에 기재된 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.

(5) 상기 용접용 토치는 상기 비소모 전극을 내측에 삽입한 상태로 지지하는 콜릿과, 상기 비소모 전극을 선단측으로부터 돌출시킨 상태로 상기 콜릿을 내측에 유지하는 콜릿 바디와, 상기 콜릿 바디에 장착됨과 함께 상기 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐과, 상기 콜릿 바디가 장착됨과 함께 상기 토치 바디를 대신하여 상기 핸들에 장착되는 변환용 토치 바디를 구비함으로써, 적어도 상기 소모 전극식의 용접용 토치가 구비하는 핸들을 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (2)에 기재된 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.

(6) 상기 송급 헤드는 상기 소모 전극식의 용접용 토치가 구비하는 컨택트 팁을 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항목에 기재된 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.

(7) 상기 송급 헤드는 상기 장착 지그의 위치를 변경함으로써, 상기 용접 와이어의 송급 위치가 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 한 항목에 기재된 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.

(8) 상기 용접 전원 장치는 상기 소모 전극식의 반자동 용접 시스템이 구비하는 용접 전원 장치의 적어도 일부를 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 한 항목에 기재된 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.

(9) 상기 용접 전원 장치는 그 정격 출력 전류의 최대값이 200A 이상인 것을 특징으로 하는 상기 (8)에 기재된 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.

(10) 상기 와이어 송급 장치는 상기 소모 전극식 또는 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템이 구비하는 와이어 송급 장치의 적어도 일부를 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 한 항목에 기재된 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.

(11) 상기 용접 전원 장치에 접속되고, 상기 용접용 토치 내를 흐르는 냉각액을 순환시킴으로써 상기 용접용 토치를 냉각시키는 냉각 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (10) 중 어느 한 항목에 기재된 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.

(12) 선단부로부터 소모 전극을 송출하는 컨택트 팁과, 상기 컨택트 팁이 장착되는 토치 바디와, 상기 토치 바디에 장착됨과 함께 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐과, 상기 토치 바디가 장착됨과 함께 사용자가 파지하는 핸들을 구비하는 소모 전극식의 용접용 토치를, 피용접물과의 사이에 아크를 발생시키는 비소모 전극을 구비하는 비소모 전극식의 용접용 토치로 변환시키는 변환용 어댑터 키트로서,

상기 컨택트 팁을 대신하여 상기 토치 바디에 장착되는 변환용 컨택트 팁과,

상기 변환용 컨택트 팁에 상기 비소모 전극을 장착하는 고정 지그를 구비하는 것을 특징으로 하는 변환용 어댑터 키트.

(13) 선단부로부터 소모 전극을 송출하는 컨택트 팁과, 상기 컨택트 팁이 장착되는 토치 바디와, 상기 토치 바디에 장착됨과 함께 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐과, 상기 토치 바디가 장착됨과 함께 사용자가 파지하는 핸들을 구비하는 소모 전극식의 용접용 토치를, 피용접물과의 사이에 아크를 발생시키는 비소모 전극을 구비하는 비소모 전극식의 용접용 토치로 변환시키는 변환용 어댑터 키트로서,

상기 비소모 전극을 내측에 삽입한 상태로 지지하는 콜릿과,

상기 비소모 전극을 선단측으로부터 돌출시킨 상태로 상기 콜릿을 내측에 유지함과 함께, 상기 컨택트 팁을 대신하여 상기 토치 바디에 장착되는 변환용 콜릿 바디를 구비하는 것을 특징으로 하는 변환용 어댑터 키트.

(14) 선단부로부터 소모 전극을 송출하는 컨택트 팁과, 상기 컨택트 팁이 장착되는 토치 바디와, 상기 토치 바디에 장착됨과 함께 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐과, 상기 토치 바디가 장착됨과 함께 사용자가 파지하는 핸들을 구비하는 소모 전극식의 용접용 토치를, 피용접물과의 사이에 아크를 발생시키는 비소모 전극을 구비하는 비소모 전극식의 용접용 토치로 변환시키는 변환용 어댑터 키트로서,

상기 비소모 전극을 선단측으로부터 돌출시킨 상태로 상기 콜릿을 내측에 유지하는 콜릿 바디와,

상기 콜릿 바디가 장착됨과 함께 상기 토치 바디를 대신하여 상기 핸들에 장착되는 변환용 토치 바디를 구비하는 것을 특징으로 하는 변환용 어댑터 키트.

(15) 비소모 전극을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (12) 내지 (14) 중 어느 한 항목에 기재된 변환용 어댑터 키트.

(16) 선단부로부터 용접 와이어를 송출하는 송급 헤드와, 상기 송급 헤드를 상기 용접용 토치에 장착하는 장착 지그를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (12) 내지 (15) 중 어느 한 항목에 기재된 변환용 어댑터 키트.

(17) 상기 송급 헤드는 상기 소모 전극식의 용접용 토치가 구비하는 컨택트 팁을 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (16)에 기재된 변환용 어댑터 키트.

(18) 상기 송급 헤드는 상기 장착 지그의 위치를 변경함으로써, 상기 용접 와이어의 송급 위치가 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (16) 또는 (17)에 기재된 변환용 어댑터 키트.

(19) 상기 (11) 내지 (18) 중 어느 한 항목에 기재된 변환용 어댑터 키트가 장착된 것을 특징으로 하는 용접용 토치.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 소모 전극식의 반자동 용접 시스템의 적어도 일부를 유용한 고속이며 고용착인 용접을 가능하게 한 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템, 및 그러한 반자동 용접 시스템에 있어서, 소모 전극식의 용접용 토치를 비소모 전극식의 용접용 토치로 변환시키는 변환용 어댑터 키트, 및 그러한 변환용 어댑터 키트가 장착된 용접용 토치를 제공하는 것이 가능하다.

도 1a는 본 발명을 적용한 용접용 토치 및 변환용 어댑터 키트의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 1b는 도 1a에 나타내는 용접용 토치의 주요부를 확대한 단면도이다.
도 2는 도 1a에 나타내는 용접용 토치를 사용한 용접 중 상태를 용접선 방향의 측면으로부터 본 모식도이다.
도 3a는 용접 중에 피용접물의 용융지가 오목한 형상이 되는 경우를 나타내는 모식도이다.
도 3b는 용접 중에 피용접물의 용융지가 볼록한 형상이 되는 경우를 나타내는 모식도이다.
도 4a는 다른 고정 지그를 사용한 장착 구조를 나타내는 측면도이다.
도 4b는 다른 고정 지그를 사용한 장착 구조를 나타내는 측면도이다.
도 4c는 다른 고정 지그를 사용한 장착 구조를 나타내는 측면도이다.
도 5는 다른 변환용 어댑터 키트를 나타내는 측면도이다.
도 6a는 다른 변환용 어댑터 키트를 나타내는 측면도이다.
도 6b는 도 6a에 나타내는 변환 어댑터 키트가 핸들에 장착된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 7a는 다른 와이어 조준 가이드를 나타내는 측면도이다.
도 7b는 다른 와이어 조준 가이드를 나타내는 측면도이다.
도 8은 댐퍼 기구를 구비한 와이어 조준 가이드를 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명을 적용한 반자동 용접 시스템의 일 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 10은 실시예 1에 있어서 맞대기 용접을 행한 후의 외관을 나타내는 사진이다.
도 11은 실시예 2에 있어서 수평 필릿 용접을 행한 후의 외관을 나타내는 사진이다.
도 12는 실시예 3에 있어서 수평 필릿 용접을 행한 후의 단면을 나타내는 확대 사진이다.
도 13a는 종래의 TIG 용접용 토치의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 13b는 도 13a에 나타내는 TIG 용접용 토치의 주요부 단면도이다.
도 14는 종래의 MIG(또는 MAG) 용접용 토치의 일례를 나타내는 측면도이다.

이하, 본 발명을 적용한 반자동 용접 시스템, 변환용 어댑터 키트 및 용접용 토치에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

(용접용 토치 및 변환용 어댑터 키트)

먼저, 본 발명을 적용한 용접용 토치 및 변환용 어댑터 키트의 일례에 대해 설명한다.

도 1a는 본 발명을 적용한 용접용 토치(1)의 일례를 나타내는 측면도이다. 또한, 도 1a에서는 이 용접용 토치(1)의 일부를 잘라 내어 나타내고 있다. 도 1b는 도 1a에 나타내는 용접용 토치(1)의 주요부를 확대한 단면도이다.

이 용접용 토치(1)는, 예를 들면, 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)(소모 전극식의 용접용 토치)의 적어도 일부를 유용한 것으로 이루어진다. 구체적으로는, 본 발명을 적용한 변환용 어댑터 키트(50)를 사용하고, 상기 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)에 사용되는 소모 전극(201)을 대신하여 비소모 전극(2)이 장착된 구성을 갖고 있다. 또한, 이 용접용 토치(1)는 용가재인 용접 와이어(10)의 송급을 자동으로 행하면서 용접을 수동으로 행하는 것이 가능하게 되어 있다.

구체적으로, 이 용접용 토치(1)는 도 1a 및 도 1b에 나타내는 바와 같이, 피용접물과의 사이에 아크를 발생시키는 비소모 전극(2)과, 비소모 전극(2)이 장착된 컨택트 팁(3)과, 컨택트 팁(3)이 장착되는 토치 바디(4)와, 컨택트 팁(3)의 주위를 둘러싼 상태로 토치 바디(4)에 장착됨과 함께 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐(5)과, 토치 바디(4)가 장착됨과 함께 사용자가 파지하는 핸들(6)을 개략 구비하고 있다.

비소모 전극(2)은, 예를 들면, 텅스텐 등의 융점이 높은 금속 재료를 사용하여 형성된 긴 형상의 전극봉으로 이루어진다.

컨택트 팁(3)은, 예를 들면, 구리 또는 구리 합금 등의 전기 전도성 및 열전도성이 우수한 금속 재료를 사용하여 형성된 개략 원통 형상의 부재로 이루어진다. 또한, 컨택트 팁(3)은 축선 방향으로 관통하는 관통 구멍(3a)을 가지며, 통상 이 관통 구멍(3a)을 통하여 소모 전극을 선단측으로 송출하는 것이 가능하게 되어 있다.

이에 반해, 본 발명을 적용한 용접용 토치(1)에서는 컨택트 팁(3)의 관통 구멍(3a)에 비소모 전극(2)이 삽입된 상태로, 고정 지그(7)를 개재하여 비소모 전극(2)이 컨택트 팁(3)에 장착되어 있다. 즉, 이 컨택트 팁(3)은 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)에서 사용되는 컨택트 팁(202)을 대신하여 토치 바디(4)에 장착된 변환용 컨택트 팁이다.

본 발명을 적용한 변환용 어댑터 키트(50)는 이들 변환용 컨택트 팁(3)과 고정 지그(7)를 구비하여 구성되어 있다. 그리고, 본 발명을 적용한 용접용 토치(1)는 이 변환용 어댑터 키트(50)를 사용하여, 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)를 TIG 용접용 토치로 변환시키는 것이 가능하게 되어있다. 따라서, 이 용접용 토치(1)가 구비하는 토치 바디(4), 토치 노즐(5) 및 핸들(6)에 대해서는, 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)가 구비하는 토치 바디(203), 토치 노즐(204) 및 핸들(205)을 유용하는 것이 가능하다.

고정 지그(7)는, 예를 들면, 구리 또는 구리 합금 등의 전기 전도성 및 열전도성이 우수한 금속 재료를 사용하여 형성된 개략 원통 형상의 부재로 이루어진다. 이 고정 지그(7)는 축선 방향으로 관통하는 관통 구멍(7a)을 가지며, 이 관통 구멍(7a)의 내측에 삽입된 비소모 전극(2)을 축선 방향으로 슬라이드 가능하게 지지한다. 또한, 고정 지그(7)의 기단측에는 복수의 슬릿(7b)이 둘레 방향으로 나란히 형성되어 있다. 이들 복수의 슬릿(7b)은 고정 지그(7)의 기단으로부터 축선 방향의 중간부에 걸쳐 직선 형상으로 잘라 내어져 있다. 이로 인해, 각 슬릿(7b) 사이에는 축경(縮徑) 방향으로 탄성 변형 가능한 척부(7c)가 형성되어 있다. 또한, 척부(7c)의 선단에는 점차 축경된 테이퍼부(7d)가 형성되어 있다.

그리고, 이 고정 지그(7)는 그 기단측을 컨택트 팁(3)의 내측에 삽입한 상태로, 컨택트 팁(3)의 내주면에 나사 고정에 의해 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 고정 지그(7)가 컨택트 팁(3)에 장착될 때, 이 컨택트 팁(3)의 내측에 있어서 고정 지그(7)의 테이퍼부(7d)가 컨택트 팁(3)의 내측에 형성된 테이퍼면(3b)에 맞닿음으로써, 이 고정 지그(7)의 척부(7c)가 축경 방향으로 탄성 변형한다. 이로 인해, 고정 지그(7)의 척부(7c)가 비소모 전극(2)을 협지하면서, 이 비소모 전극(2)을 컨택트 팁(3)에 고정하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 컨택트 팁(3)은 그 기단측을 나사 고정에 의해 토치 바디(4)에 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착하는 것이 가능하게 되어 있다. 이에 대해, 토치 바디(4)에는 이 컨택트 팁(3)을 장착하기 위한 팁 바디(8)가 일체 또는 별도로 장착되어 있다.

팁 바디(8)는 상술한 컨택트 팁(3)보다 열전도율이 낮은 도전성 금속 재료, 예를 들면, 연강이나 스테인리스강 등의 강재 또는 놋쇠 등을 사용하여 형성된 개략 원통 형상의 부재로 이루어진다. 또한, 팁 바디(8)의 내측은 토치 바디(4)측으로부터 공급된 쉴드 가스가 흐르는 유로를 형성하고 있다.

또한, 팁 바디(8)의 기단측의 외주부에는 오리피스(9)가 장착되어 있다. 이 오리피스(9)의 외주부에는 쉴드 가스를 분출하는 복수의 분출 구멍(9a)이 둘레 방향으로 나란히 형성되어 있다.

토치 바디(4)는 상술한 컨택트 팁(3)보다 열전도율이 낮은 도전성 금속 재료, 예를 들면 연강이나 스테인리스강 등의 강재 또는 놋쇠 등을 사용하여 형성된 개략 원통 형상의 본체 부품(도시하지 않음)을 가지며, 이 본체 부품이 절연 수지에 의해 피복된 구조를 갖고 있다.

본체 부품은 컨택트 팁(3) 및 팁 바디(8)를 개재하여 비소모 전극(2)에 전력을 공급하는 급전부를 형성하는 것이며, 또한 그 내측이 컨택트 팁(3)을 향해 쉴드 가스를 공급하는 유로를 형성하고 있다. 그리고, 이 본체 부품의 일단측(선단측)에 장착된 팁 바디(8)에 컨택트 팁(3)을 나사 고정에 의해 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착하는 것이 가능하게 되어 있다.

토치 노즐(5)은 상기 오리피스(9)로부터 분출된 쉴드 가스의 정류(整流)를 행하는 것이며, 내열성이 우수한 금속 재료나 절연 재료 등을 사용하여 개략 원통 형상으로 형성된 노즐 형상을 갖고 있다. 그리고, 이 토치 노즐(5)은 토치 바디(4)의 외주부에 나사 고정에 의해 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 토치 노즐(5)은 그 선단측이 고온에 노출된다는 점에서, 이 선단 부분만을 내열성이 우수한 별도의 부재에 의해 구성하는 것도 가능하다.

또한 쉴드 가스로는, 예를 들면, 아르곤이나 헬륨과 같은 불활성 가스를 단독 혹은 복수의 불활성 가스로 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 이 쉴드 가스에 수소나 질소 등을 첨가하는 것도 가능하다. 이 경우, 산화성 가스를 사용하지 않기 때문에, 피용접물에 형성되는 비드의 산화를 저감시킬 수 있고 젖음성도 개선할 수 있다.

핸들(6)에는 온/오프(ON/OFF)를 전환하는 스위치(6a)가 설치되어 있다. 또한, 핸들(6)에는 상기 토치 바디(4)의 타단측(후단측)에 형성된 접속부가 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착되어 있다. 그리고, 이 핸들(6)의 내측을 통하여 상기 토치 바디(4)의 접속부에 용접 케이블(C)이 나사 고정 등에 의해 접속 가능하게 되어 있다. 또한, 핸들(6)에 대해서는 이러한 핸들 타입의 것에 한정되지 않으며 펜슬 타입의 것이어도 된다.

또한 용접 케이블(C)의 내측에는, 예를 들면, 외부 전원으로부터 상기 토치 바디(4)의 본체 부품(급전부)에 전력을 공급하는 급전 케이블이나, 본체 부품(유로)에 쉴드 가스나 용접 와이어(소모 전극)를 공급하는 라이너(콘딧(conduit)이라고도 한다) 등이 형성되어 있다.

용접용 토치(1)에는 용가재인 용접 와이어(10)를 자동으로 송급하기 위한 와이어 조준 가이드(가이드 팁 바디, 가이드 링이라고도 한다)(11)가 장착되어 있다. 이 와이어 조준 가이드(11)는 용접 와이어(10)를 안내하면서, 그 선단측으로부터 용접 와이어(10)를 송출하는 송급 헤드(12)와, 송급 헤드(12)의 선단부를 향해 용접 와이어(10)를 송급하는 라이너(13)를 구비하며, 상기 토치 노즐(5)의 외주부에 장착 지그(14)를 개재하여 송급 헤드(12)가 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착된 구조를 갖고 있다.

이 중, 송급 헤드(12)에는 소모 전극식의 용접용 토치에서 사용되는 범용의 컨택트 팁을 사용할 수 있다. 한편, 장착 지그(14)는 상기 토치 노즐(5)의 외주부에 있어서의 전후 방향의 위치나 축회전 위치를 변경함으로써, 용접 와이어(10)의 송급 위치를 임의로 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 용접 와이어(10)에 대해서는 피용접물의 모재에 맞추어 종래 공지된 것 중에서 최적인 용접 재료로 이루어지는 것을 적절히 선택하여 사용하는 것이 가능하다. 또한, 장착 지그(14)에 대해서는 상기 토치 노즐(5)의 외주부에 직접 장착된 구성에 한정되지 않으며, 절연 부재(도시하지 않음)를 개재하여 상기 토치 노즐(5)의 외주부에 장착된 구성으로 해도 된다.

상기 용접용 토치(1)를 사용하여 용접을 행할 때는 피용접물과 비소모 전극(2) 사이에 아크를 발생시켜, 이 아크의 열에 의해 피용접물을 녹여 용융지(pool)를 형성한다. 그리고, 용접 중에는 비소모 전극(2)의 주위를 둘러싸는 토치 노즐(5)로부터 쉴드 가스를 방출하여, 이 쉴드 가스로 대기(공기)를 차단한다. 또한, 용접 중에는 피용접물의 용융지를 향해 용접 와이어(10)를 자동으로 송급하여, 아크 중에서 용접 와이어(10)를 용융시키면서 용접이 행해진다.

이 경우, 용접 와이어(10)가 자동으로 송급되기 때문에 용접용 토치(1)를 양손으로 조작할 수 있어, 숙련 기술을 갖지 않아도 안정적이면서 용이하게 용접 작업을 행하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명을 적용한 용접용 토치(1)는 상기 변환용 어댑터 키트(50)를 사용하고, 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)에서 사용되는 소모 전극(201)을 대신하여 비소모 전극(2)이 고정 지그(7)를 개재하여 컨택트 팁(3)에 장착되어 있다.

이로 인해, 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)를 TIG 용접용 토치로 변환시켜 사용하는 것이 가능하다. 또한 이 경우, 새롭게 TIG 용접용 토치를 준비할 필요가 없고, 이러한 용접용 토치(1) 및 변환용 어댑터 키트(50)를 저렴하게 제공하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명을 적용한 용접용 토치(1)는 상기 도 13a 및 도 13b에 나타내는 TIG 용접용 토치(100)보다 비교적 높은 전류(예를 들면, 200A 이상)를 흘릴 수 있는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)를 유용하는 것이 가능하다. 또한, 한편으로 이 용접용 토치(1)에 와이어 조준 가이드(11)를 장착하여 용접 와이어(10)의 송급을 자동으로 행하면서, 반자동의 TIG 용접을 행하는 것이 가능하다.

이로 인해, 스패터의 발생을 방지하면서, 고속이며 고용착인 용접을 행하는 것이 가능하다. 또한 종래의 수동에 의한 TIG 용접과 같이, 사용자가 좌우의 손으로 용가재의 공급과 TIG 용접용 토치(100)의 조작을 동시에 행할 필요가 없기 때문에, 숙련 기술을 필요로 하지 않으며 마무리가 양호한 용접을 행하는 것이 가능하다.

또한, 반자동의 TIG 용접에서 고전류를 흘린 경우에도, 이 용접용 토치(1)는 고전류에 대응한 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)를 유용하고 있다는 점에서, 종래의 TIG 용접용 토치와 같이, 예를 들면 토치 노즐(5)이나 와이어 조준 가이드(11) 등이 열로 파손되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 쉴드 가스에 산소나 탄산을 첨가한 혼합 가스(MAG 용접)나 100％의 탄산 가스(탄산 가스 아크 용접)를 사용했을 경우에, 기공 등의 용접 결함이 발생하는 재질의 것에도 사용이 가능하다.

또한, 이 용접용 토치(1)를 수동으로 조작한 경우에도, 종래의 TIG 용접용 토치보다 아크로부터 핸들(6)까지의 거리를 충분히 취할 수 있기 때문에, 손에 화상을 입는 것을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 이 용접용 토치(1)에 와이어 조준 가이드(11)를 장착하여 반자동의 TIG 용접을 행한 경우에도, 이 와이어 조준 가이드(11)가 장착된 토치 노즐(5)로부터 핸들(6)까지의 거리를 충분히 취할 수 있기 때문에, 용접 중에 와이어 조준 가이드(11)가 방해가 되는 경우가 없다.

이상과 같이, 이 용접용 토치(1)를 사용했을 경우에는, 반자동의 TIG 용접이면서 MIG(또는 MAG) 용접과 동일한 수준의 고속이며 고용착인 용접을 행하는 것이 가능하다.

여기서, 상기 용접용 토치(1)의 용접 중 상태를 도 2에 모식적으로 나타낸다. 또한, 도 2는 상기 용접용 토치(1)의 용접 중 상태를 용접선 방향의 측면으로부터 본 도면이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 용접용 토치(1)를 사용한 용접을 행할 때는 비소모 전극(2)에 대한 용접 와이어(10)의 기울기각(θ)을 10∼45°로 한 상태로, 피용접물(S)의 용융지(P)를 향해 용접 와이어(10)를 공급하는 것이 바람직하다. 이 기울기각(θ)을 10∼45°로 함으로써, 피복 아크 용접에 가까운 감각으로 용접 작업을 행하는 것이 가능하다. 또한, 좁은 부분에서의 용접 작업도 가능해진다. 또한, 도 2 중에 나타내는 S＇의 부분은 용접 후에 피용접물(S)에 형성되는 과잉 부분을 나타낸 것이다.

또한, 용접 중에는 용융지(P) 내를 관찰할 수는 없지만, 이 용접 중에 용접 와이어(10)가 비용융 상태와 용융 상태를 반복하는 현상이 발생하고 있다고 생각된다. 이 때, 상기 용접용 토치(1)의 핸들(6)을 잡은 손에는 용융 상태로부터 비용융 상태가 될 때의 저항 감각이 전해지기 때문에, 이 저항감을 기준으로 하여 적절한 아크 길이를 유지하는 것이 가능하다.

또한, 이 저항 감각은 그다지 숙련 기능을 필요로 하지 않는 피복 아크 용접에 있어서, 용가봉의 선단을 피용접물(S)에 눌러 용접할 때 손에 전해지는 감각과 유사하다. 특히, 상술한 비소모 전극(2)에 대한 용접 와이어(10)의 기울기각(θ)을 10∼45°로 함으로써, 이러한 감각을 얻는 것이 가능하다. 또한, 용접 중에 용접 와이어(10)의 선단을 상기 피용접물(S)에 누를 때의 가압력은 0.2∼10N의 범위로 하는 것이 바람직하고, 0.5∼5N의 범위로 하는 것이 더욱 바람직하다.

용가재로서 용접봉이 아닌 용접 와이어(10)를 사용했을 경우에는, 용가재의 연속적인 공급이 가능하다. 한편, 용접 와이어(10)는 스풀에 감겨진 상태에서 공급되기 때문에, 송급 헤드(12)의 선단으로부터 송출되었을 때, 굽힘 자국에 의해 이 용접 와이어(10)를 곧게 공급할 수 없는 경우가 있다. 이 경우, 송급 헤드(12)의 선단으로부터 송출된 용접 와이어(10)가 용융지(P)에 공급되기 전에 비소모 전극(2)에 접촉할 가능성이 있다.

이에 대해서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 비소모 전극(2)의 선단으로부터 용접 와이어(10)까지의 수평 방향의 거리(D)를 2㎜ 이상 8㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 거리(D)가 2㎜보다 짧아지면, 비소모 전극(2)과 용접 와이어(10)가 접촉할 가능성이 높아진다.

한편, 전류가 커짐에 따라서 이 거리(D)를 크게 함으로써, 용접 와이어(10)의 이행 형태를 제어할 수 있고, 그 때의 거리(D) 최대값이 8㎜이다. 즉 이 거리(D)가 지나치게 짧으면, 용접 와이어(10)가 용융지(P)에 도달하기 전에 용적(溶滴)이 되기 때문에 이른바 용적 이행 형태가 된다. 한편 이 거리(D)가 지나치게 길면, 용접 와이어(10)가 녹지 않거나 또는 반용융 상태로 용융지(P)에 도달하기 때문에 이른바 브릿지 이행 형태가 된다.

이러한 용접 와이어(10)의 이행 형태는 전류의 크기에 의해 변화하게 된다. 따라서, 이 거리(D)를 조정함으로써, 그 목적이나 용접자의 취향에 적합한 브릿지 이행 형태 또는 용적 이행 형태를 선택할 수 있다. 구체적으로, 이 거리(D)에 대해서는 2㎜ 이상 5㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 이 거리(D)가 5㎜를 초과하면, 용접 와이어(10)가 모두 용융되지 못하여 융합 불량 등의 결함이 발생할 가능성을 고려할 필요가 있다.

또한, 비소모 전극(2)의 선단으로부터 용융지(P)까지의 연직 방향의 거리(H)에 대해서는 3㎜ 이상 10㎜ 이하로 하는 것이 바람직하고, 3㎜ 이상 5㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 예를 들면, 수동 아크 용접의 아크 길이의 변동을 고려함으로써, 비소모 전극(2)의 선단이 용융지(P)에 접촉하기 어렵게 할 수 있다. 이 거리(H)가 3㎜보다 짧아지면, 비소모 전극(2)의 선단이 용융지(P)에 접촉할 가능성이 높아진다. 한편, 이 거리(H)가 10㎜보다 길어지면, 쉴드 가스가 부족하여 쉴드성이 나빠진다.

여기서, 피용접물(S)의 용융지(P)는 전류의 크기에 따라, 도 3a에 나타내는 바와 같은 오목한 형상이 되는 경우와, 도 3b에 나타내는 바와 같은 볼록한 형상이 되는 경우가 있다. 따라서, 상기 거리(H)는 전류의 크기에 따라 깊이 방향으로 변화하게 된다. 이 때문에, 용접 전에 상기 거리(H)를 미리 설정해 두는 것은 곤란하나, 수동에 의한 용접을 기본으로 했을 경우, 이 거리(H)가 3㎜ 이상이면, 눈대중을 통해 거리(H)를 제어하는 것이 가능하다. 또한, 도 3a 및 도 3b 중에 나타내는 B의 부분은 용접 후에 피용접물(S)에 형성되는 비드를 나타낸 것이다.

또한, 본 발명을 적용한 용접용 토치 및 변환용 어댑터 키트는 상기 실시형태에 나타내는 용접용 토치(1) 및 변환용 어댑터 키트(50)에 반드시 한정되지 않으며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기 용접용 토치(1)에서는 고정 지그(7)를 개재하여 비소모 전극(2)이 컨택트 팁(3)에 장착된 구조로 되어 있지만, 상기 도 1b에 나타내는 고정 지그(7)를 사용한 장착 구조에 한정되지 않으며, 예를 들면, 도 4a∼도 4c에 나타내는 바와 같은 고정 지그(7A∼7C)를 사용한 장착 구조로 하는 것도 가능하다. 또한, 도 4a∼도 4c에 나타내는 고정 지그(7A∼7C)에 있어서, 서로 공통되는 부위에 대해서는 함께 설명하는 것과 함께, 동일한 부호를 부여하는 것으로 한다.

구체적으로, 도 4a∼도 4c에 나타내는 고정 지그(7A∼7C)는 상기 고정 지그(7)와 동일한 재료를 사용하여 형성된 캡 부재(71) 및 척 부재(72)를 갖고 있다.

이 중, 캡 부재(71)는 컨택트 팁(3)의 선단부에 장착되는 개략 원통 형상의 부재로 이루어진다. 또한, 캡 부재(71)는 축선 방향으로 관통하는 관통 구멍(71a)을 갖고 있다. 그리고, 이 캡 부재(71)는 그 내측에 컨택트 팁(3)의 선단측을 삽입한 상태로, 컨택트 팁(3)의 외주면에 나사 고정에 의해 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착하는 것이 가능하게 되어 있다.

한편, 척 부재(72)는 컨택트 팁(3)의 내측에 삽입 가능한 개략 원통 형상의 부재로 이루어진다. 또한, 척 부재(72)는 축선 방향으로 관통하는 관통 구멍(72a)을 가지며, 이 관통 구멍(72a)의 내측에 삽입된 비소모 전극(2)을 축선 방향으로 슬라이드 가능하게 지지한다.

또한, 도 4a∼도 4c에 나타내는 고정 지그(7A∼7C) 중 도 4a에 나타내는 고정 지그(7A)는 척 부재(72)의 기단측에 복수의 슬릿(72b)이 둘레 방향으로 나란히 형성된 구성으로 되어 있다. 한편, 도 4b에 나타내는 고정 지그(7B)는 척 부재(72)의 선단측에 복수의 슬릿(72b)이 둘레 방향으로 나란히 형성된 구성으로 되어 있다. 한편, 도 4c에 나타내는 고정 지그(7C)는 척 부재(72)의 기단측 및 선단측에 복수의 슬릿(72b)이 둘레 방향으로 나란히 형성된 구성으로 되어 있다.

이들 복수의 슬릿(72b)은 척 부재(72)의 기단 또는 선단으로부터 축선 방향의 중간부에 걸쳐 직선 형상으로 잘라 내어져 있다. 이로 인해, 각 슬릿(72b) 사이에는 축경 방향으로 탄성 변형 가능한 척부(72c)가 형성되어 있다. 또한, 척부(72c)의 선단에는 점차 축경된 테이퍼부(72d)가 형성되어 있다.

그리고, 이들 도 4a∼도 4c에 나타내는 고정 지그(7A∼7C)를 사용한 장착 구조에서는 척 부재(72)를 컨택트 팁(3)의 내측에 삽입한 상태로, 캡 부재(71)를 컨택트 팁(3)에 장착한다. 이 때, 척 부재(72)의 테이퍼부(72d)가 컨택트 팁(3) 또는 캡 부재(71)의 내측에 형성된 테이퍼면(3b, 71b)에 맞닿음으로써, 이 척 부재(72)의 척부(72c)가 축경 방향으로 탄성 변형한다. 이로 인해, 척부(72c)가 비소모 전극(2)을 협지하면서, 이 비소모 전극(2)을 컨택트 팁(3)에 고정하는 것이 가능하게 되어 있다.

상기 실시형태에서는 상술한 변환용 컨택트 팁(3)과 고정 지그(7, 7A∼7C)를 구비해 구성되는 변환용 어댑터 키트(50)를 사용하여, 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)를 TIG 용접용 토치로 변환시킬 경우에 대해 예시하였다.

한편, 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)를 TIG 용접용 토치로 변환시키는 경우에는, 상술한 변환용 어댑터 키트(50) 이외에도, 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같은 변환용 어댑터 키트(50A)를 사용하는 것도 가능하다.

구체적으로 이 변환용 어댑터 키트(50A)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 비소모 전극(2)을 내측에 삽입한 상태로 지지하는 콜릿(51)과, 상기 비소모 전극(2)을 선단측으로부터 돌출시킨 상태로 콜릿(51)을 내측에 유지함과 함께, 상기 컨택트 팁(202)을 대신하여 상기 토치 바디(203)에 장착되는 변환용 콜릿 바디(52)를 구비하고 있다.

따라서 이 변환용 어댑터 키트(50A)를 사용했을 경우에는, 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)가 구비하는 토치 바디(203), 토치 노즐(204) 및 핸들(205)을 유용하는 것이 가능하다.

또한, 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)를 TIG 용접용 토치로 변환시키는 경우에는, 예를 들면, 도 6a 및 도 6b에 나타내는 바와 같은 변환용 어댑터 키트(50B)를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 도 6a는 변환용 어댑터 키트(50B)를 나타내는 측면도이며, 도 6b는 변환용 어댑터 키트(50B)가 상기 핸들(205)에 장착된 상태를 나타내는 측면도이다.

구체적으로 이 변환용 어댑터 키트(50)는, 도 6a 및 도 6b에 나타내는 바와 같이, 상기 비소모 전극(2)을 내측에 삽입한 상태로 지지하는 콜릿(도시하지 않음)과, 상기 비소모 전극(2)을 선단측으로부터 돌출시킨 상태로 콜릿을 내측에 유지하는 콜릿 바디(도시하지 않음)와, 콜릿 바디에 장착됨과 함께 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐(53)과, 콜릿 바디가 장착됨과 함께 상기 토치 바디(203)를 대신하여 상기 핸들(205)에 장착되는 변환용 토치 바디(54)를 개략 구비하고 있다.

즉, 이 변환용 어댑터 키트(50)는 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)가 구비하는 핸들(205)에 장착 가능하게 되어 있는 이외에는, 종래부터 공지된 TIG 용접용 토치와 동일한 구성으로 하는 것이 가능하다.

따라서 이 변환용 어댑터 키트(50B)를 사용했을 경우에는, 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)가 구비하는 핸들(205)을 유용하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명을 적용한 용접용 토치에서는 상술한 변환용 어댑터 키트(50, 50A, 50B)를 사용함으로써, 소모 전극식의 용접용 토치가 구비하는 컨택트 팁과, 토치 바디와, 토치 노즐과, 핸들 중 적어도 그 일부를 유용한 비소모 전극식의 용접용 토치를 구성하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명을 적용한 변환용 어댑터 키트를 사용했을 경우에는, 소모 전극식의 용접용 토치가 구비하는 소모 전극을 대신하여 비소모 전극을 장착함으로써, 소모 전극식의 용접용 토치를 비소모 전극식의 용접용 토치로 용이하게 변환시키는 것이 가능하다.

또한 상기 와이어 조준 가이드(11)에 대해서는, 상술한 토치 노즐(5)의 외주부에 장착 지그(14)를 개재하여 송급 헤드(12)가 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착된 구성으로 반드시 한정되지 않는다.

예를 들면, 도 7a에 나타내는 와이어 조준 가이드(11A)와 같이, 상기 토치 바디(4)에 장착된 인슐레이터(절연통)(15)의 외주부에 장착 지그(14A)를 개재하여 송급 헤드(12)가 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착된 구성으로 하는 것도 가능하다.

또한, 이 와이어 조준 가이드(11A)가 구비하는 장착 지그(14A)는 상기 송급 헤드(12)를 자유롭게 회동할 수 있도록 지지하고 있다. 이로 인해, 상기 용접 와이어(10)의 기울기각(θ)을 임의로 조정하는 것이 가능하다.

한편, 도 7b에 나타내는 와이어 조준 가이드(11B)와 같이, 상기 송급 헤드(12)를 전후 방향으로 자유롭게 슬라이드할 수 있도록 지지하는 장착 지그(14B)를 구비한 구성으로 하는 것도 가능하다. 이로 인해, 상기 용접 와이어(10)의 선단으로부터 용융지(P)까지의 거리를 임의로 조정하는 것이 가능하다.

한편, 도 8에 나타내는 와이어 조준 가이드(11C)와 같이, 상기 송급 헤드(12)와 상기 장착 지그(14) 사이에 댐퍼 기구(16)를 배치한 구성으로 하는 것도 가능하다. 이 댐퍼 기구(16)는 코일 스프링(16a)에 의해 송급 헤드(12)를 전방을 향해 탄성 지지한 상태로, 이 송급 헤드(12)를 전후 방향으로 자유롭게 슬라이드할 수 있도록 지지하고 있다. 이로 인해, 용접 중에 용접 와이어(10)의 선단이 상기 용접물(S)에 눌렸을 때, 그 충격을 완화하면서 용접 중의 흔들림 등의 발생을 저감시키는 것이 가능하다. 또한, 이 댐퍼 기구(16)를 구비한 와이어 조준 가이드(11C)에서는 그 전체 길이가 길어지기 때문에, 송급 헤드(12)가 장착 지그(14)를 개재하여 토치 바디(4)의 외주부에 장착되어 있다.

또한, 본 발명을 적용한 용접용 토치에서는 상술한 토치 노즐(5)로부터 아르곤이나 헬륨과 같은 불활성 가스(쉴드 가스)를 방출하는 단일 노즐 구조로 한정되지 않으며, 예를 들면, 쉴드 가스로서 내측의 토치 노즐(이너 노즐)로부터 불활성 가스를 방출함과 함께, 그보다도 외측의 토치 노즐(아우터 노즐)로부터 산화성 가스를 방출한다는 이중 노즐 구조로 하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명을 적용한 용접용 토치로는 공랭식과 수랭식 중 어느 용접용 토치도 사용 가능하지만, 수랭식의 용접용 토치를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 공랭식의 용접용 토치에서는 상술한 전력을 공급하는 급전 케이블이나, 쉴드 가스를 공급하는 라이너를 구비한 용접 케이블(C)을 사용하고, 수랭식의 용접용 토치에서는 냉각수(냉각액)를 순환시키는 냉각 케이블을 추가로 구비한 용접 케이블(C)을 사용한다. 따라서, 수랭식의 용접용 토치 쪽이 열이나 충격에 대해 손상을 받기 어렵고, 토치 자체를 컴팩트화함으로써 좁은 부위에서의 용접 작업도 가능해진다.

또한, 본 발명에서는 상기 도 14에 나타내는 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)에 상기 장착 지그(14)를 개재하여 송급 헤드(12)를 장착함으로써, 콜드 와이어 탠덤 용접을 행하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명은 핫 와이어 및 복합 용접(탠덤 용접)을 조합시키는 것도 가능하다. 핫 와이어는 상기 용접 와이어(10)를 미리 가온하는 방법이며, 콜드 와이어보다 용융 속도가 향상되기 때문에 고용착의 용접이 가능해진다. 또한, 상기 용접 와이어(10)를 소모 전극으로 하는 소모 전극식의 가스 쉴드 아크 용접을 행하면, 핫 와이어보다 더욱 고용착의 용접을 행하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명이 대상으로 하는 피용접물에 대해서는 특별히 한정되지 않으며, 용접 가능한 모든 재질의 것에 대해 용접을 행하는 것이 가능하다.

(반자동 용접 시스템)

다음으로, 본 발명을 적용한 반자동 용접 시스템의 일례에 대해 설명한다.

도 9는 본 발명을 적용한 반자동 용접 시스템(500)의 일 구성예를 나타내는 모식도이다.

이 반자동 용접 시스템(500)은, 도 9에 나타내는 바와 같이, 상기 용접용 토치(1)와, 상기 용접용 토치(1)에 전력 및 쉴드 가스를 공급하는 용접 전원 장치(501)와, 상기 와이어 조준 가이드(11)에 용접 와이어(10)를 송급하는 와이어 송급 장치(502)와, 상기 용접용 토치(1)를 냉각시키는 냉각 장치(503)를 개략 구비하고 있다.

이 중, 용접 전원 장치(501)에는 상기 용접 케이블(C)을 통해 상기 용접용 토치(1)가 접속되어 있다. 이 용접 케이블(C)의 내측에는 상기 용접용 토치(1)에 전력을 공급하는 급전 케이블(C1)과, 쉴드 가스를 도입하는 라이너(C2)와, 냉각수를 순환시키는 냉각 케이블(C3)과, 상기 용접용 토치(1)의 스위치(6a)와 전기적으로 접속된 스위치 케이블(C4)이 설치되어 있다.

용접 전원 장치(501)는 선단에 콘센트 플러그가 형성된 전원 케이블(C5)을 갖고, 이 콘센트 플러그를 외부 전원(예를 들면, 교류 200V의 상용 전원)에 접속함으로써, 전원 케이블(C5)을 통해 외부 전원으로부터 전력이 공급되도록 되어 있다. 또한, 용접 전원 장치(501)에는 가스 케이블(C6)을 통해 가스 봄베(504)가 접속되어 있고, 이 가스 케이블(C6)을 통해 가스 봄베(504)로부터 쉴드 가스가 공급되도록 되어 있다. 또한, 용접 전원 장치(501)에는 냉각 케이블(C3)이 접속되어 있다.

용접 전원 장치(501)에는 각종 조작을 행하기 위한 스위치 등이 설치되어 있다. 또한, 용접 전원 장치(501)에는 각종 조작을 원격으로 행하기 위한 조작용 리모콘(505)이 접속 케이블(C7)을 통해 전기적으로 접속되어 있다.

와이어 송급 장치(502)는, 예를 들면, 스풀(도시하지 않음)에 감겨진 용접 와이어(10)를 상기 라이너(13)를 개재하여 송급 헤드(12)로 송급하는 것이다. 또한 상기 라이너(13)에 대해서는, 상기 용접 케이블(C)과는 별도로 형성하거나, 그 일부를 상기 용접 케이블(C)의 내측에 배치함으로써 상기 용접 케이블(C)과 일체적으로 형성하는 것도 가능하다.

와이어 송급 장치(502)에는 제어 케이블(C8)을 통해 와이어 제어 장치(506)가 접속되어 있다. 이 와이어 제어 장치(506)는 와이어 송급 장치(502)의 구동을 제어하는 것으로, 구체적으로는 상기 용접용 토치(1)의 조작이나, 상기 용접 전원 장치(501)로부터 상기 용접용 토치(1)로의 출력 설정 등에 맞추어 용접 와이어(10)의 송급 개시 또는 송급 정지, 및 용접 와이어(10)의 송급 속도 등을 조정하는 것이다.

이 때문에, 와이어 제어 장치(506)는 상기 용접 전원 장치(501)와는 동기 케이블(C9)을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 상기 스위치 케이블(C4)은 이 와이어 제어 장치(506)를 개재하여 상기 용접용 전원 장치(501)와 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 와이어 제어 장치(506)는 선단에 콘센트 플러그가 형성된 전원 케이블(C10)을 갖고, 이 콘센트 플러그를 외부 전원(예를 들면, 교류 200V의 상용 전원)에 접속함으로써, 전원 케이블(C10)을 통해 외부 전원으로부터 전력이 공급되도록 되어 있다.

또한, 와이어 제어 장치(506)에는 각종 조작을 행하기 위한 스위치 등이 설치되어 있다. 또한, 와이어 제어 장치(506)에는 각종 조작을 원격으로 행하기 위한 조작용 리모콘(507)이 접속 케이블(C11)을 통해 전기적으로 접속되어 있다.

냉각 장치(503)는 상기 냉각 케이블(C3)을 통해 상기 용접용 전원 장치(501)와 접속되어 있다. 이 냉각 장치(503)는 냉각수를 저장하는 탱크나 냉각수를 압송하는 펌프, 냉각수를 냉각시키는 라디에이터 등을 구비하며, 상기 냉각 케이블(C3)을 통해 냉각수를 강제적으로 순환시키도록 되어 있다.

또한, 냉각 장치(503)는 선단에 콘센트 플러그가 형성된 전원 케이블(C12)을 갖고, 이 콘센트 플러그를 외부 전원(예를 들면, 교류 200V의 상용 전원)에 접속함으로써, 전원 케이블(C12)을 통해 외부 전원으로부터 전력이 공급되도록 되어 있다.

이상과 같은 구성을 갖는 반자동 용접 시스템(500)에서는 용접시에 사용자가 상기 용접용 토치(1)의 스위치(6a)를 누름으로써 온(ON) 상태가 된다. 이 때, 용접 전원 장치(501)로부터 급전 케이블(C1)을 통해 상기 용접용 토치(1)에 전력(교류 또는 직류)이 공급됨과 함께, 라이너(C2)를 개재하여 상기 용접용 토치(1)에 쉴드 가스가 공급된다. 또한, 와이어 송급 장치(502)로부터 송급된 용접 와이어(10)가 상기 라이너(13)를 개재하여 송급 헤드(12)의 선단으로부터 송출된다.

이로 인해, 상기 용접용 토치(1)의 토치 노즐(5)로부터 쉴드 가스를 방출하고, 비소모 전극(2)과 피용접물 사이에 아크를 발생시킨 상태로, 자동으로 송급되는 용접 와이어(10)를 아크 중에서 용융시키면서 용접이 행해진다. 또한, 용접 중에는 냉각수를 순환시키면서 상기 용접용 토치(1)의 냉각을 행한다.

이상과 같이 하여, 이 반자동 용접 시스템(500)에서는 상기 용접용 토치(1)를 사용한 반자동의 TIG 용접(비소모 전극식의 가스 쉴드 아크 용접)을 행하는 것이 가능하다.

본 발명을 적용한 반자동 용접 시스템(500)에서는 상기 용접용 토치(1)를 사용함으로써, 스패터의 발생을 방지하면서, 고속이며 고용착인 용접을 행하는 것이 가능하다. 또한, 종래의 수동에 의한 TIG 용접과 같이, 사용자가 좌우의 손으로 용가재의 공급과 TIG 용접용 토치(100)의 조작을 동시에 행할 필요가 없기 때문에, 숙련 기술을 필요로 하지 않으며 마무리가 양호한 용접을 행하는 것이 가능하다. 특히 용접 전원 장치(501)에 대해서는, 그 정격 출력 전류의 최대값이 200A 이상인 것을 사용함으로써, 고전류에 대응한 반자동의 TIG 용접을 행하는 것이 가능하다.

또한, 반자동의 TIG 용접에서 고전류를 흘린 경우에도, 상기 용접용 토치(1)가 고전류에 대응한 MIG(또는 MAG) 용접용 토치(200)를 유용하고 있다는 점에서, 종래의 TIG 용접용 토치와 같이, 예를 들면 토치 노즐(5)이나 와이어 조준 가이드(11) 등이 열로 파손되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 상기 용접용 토치(1)를 수동으로 조작한 경우에도, 종래의 TIG 용접용 토치보다 아크로부터 핸들(6)까지의 거리를 충분히 취할 수 있기 때문에, 손에 화상을 입는 것을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 상기 용접용 토치(1)에 와이어 조준 가이드(11)를 장착하여 반자동의 TIG 용접을 행한 경우에도, 이 와이어 조준 가이드(11)가 장착된 토치 노즐(5)로부터 핸들(6)까지의 거리를 충분히 취할 수 있기 때문에, 용접 중에 와이어 조준 가이드(11)가 방해가 되는 경우가 없다.

또한, 본 발명을 적용한 반자동 용접 시스템(500)에서는 상기 용접용 토치(1)를 사용할 뿐만 아니라, 상기 용접 전원 장치(501), 상기 와이어 송급 장치(502)(와이어 제어 장치(506)를 포함한다), 냉각 장치(503)에 대해서도, TIG 용접용의 용접 전원 장치나 와이어 송급 장치(와이어 제어 장치를 포함한다), 냉각 장치를 사용할 뿐만 아니라, MIG(또는 MAG) 용접용의 용접 전원 장치나 와이어 송급 장치(와이어 제어 장치를 포함한다), 냉각 장치를 유용하는 것이 가능하다.

즉, 본 발명을 적용한 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템에서는 소모 전극식의 반자동 용접 시스템의 적어도 일부를 유용함으로써, 반자동의 TIG 용접이면서 MIG(또는 MAG) 용접과 동일한 수준의 고속이며 고용착인 용접을 행하는 것이 가능하다.

또한, 고전류에 대응한 TIG 용접 시스템을 새롭게 준비할 필요가 없고, 상기 용접용 토치(1)와 함께 MIG(또는 MAG) 용접 시스템을 유용함으로써, 이러한 고전류에 대응한 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템을 저렴하게 제공하는 것이 가능하다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명의 효과를 보다 명백한 것으로 한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되지 않으며, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.

(실시예 1)

실시예 1에서는 실제로 상기 도 1a 및 도 1b에 나타내는 용접용 토치(1)를 사용하여 맞대기 용접을 행하였다. 그 용접 조건은 이하와 같다.

피용접물의 재질: SUS304(오스테나이트계 스테인리스강), 판 두께 12㎜　

쉴드 가스: 93％ Ar 가스와 7％ H₂ 가스의 혼합 가스(조건 1), 100％ Ar 가스(조건 2)　

비소모 전극: 텅스텐 전극봉, 직경 3.2㎜　

전류: 피크 전류 350A, 베이스 전류 200A, 펄스 주파수 30㎐　

용접 와이어: SUS308L, 직경 1.6㎜, 송급 속도 3.5M/min

그리고, 용접 후의 사진을 도 10에 나타낸다. 또한, 도 10 중의 좌측의 사진은 조건 1의 경우이며, 도 10 중의 우측의 사진은 조건 2의 경우이다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 용접 부분은 용접 결함이 없는 깔끔한 마무리가 되었다.

(실시예 2)

실시예 2에서는 실제로 상기 도 1a 및 도 1b에 나타내는 용접용 토치(1)를 사용하여 수평 필릿 용접을 행하였다. 그 용접 조건은 이하와 같다.

피용접물의 재질: UNS S32750(이상 스테인리스강), 판 두께 8㎜

쉴드 가스: 50％ Ar 가스와 50％ He 가스의 혼합 가스(조건 1), 93％ Ar 가스와 7％ H₂ 가스의 혼합 가스(조건 2)　

비소모 전극: 텅스텐 전극봉, 직경 4.0㎜　

전류: 피크 전류 320A, 베이스 전류 300A, 펄스 주파수 30㎐　

용접 와이어: 329J4L, 직경 1.2㎜, 송급 속도 6M/min

그리고, 용접 후의 사진을 도 11에 나타낸다. 또한, 도 11 중의 좌측의 사진은 조건 1의 경우이며, 도 11 중의 우측의 사진은 조건 2의 경우이다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 용접 부분은 용접 결함이 없는 깔끔한 마무리가 되었다.

(실시예 3)

실시예 3에서는 실제로 상기 도 1a 및 도 1b에 나타내는 반자동의 용접용 토치(1)와, 상기 도 13a 및 도 13b에 나타내는 수동의 TIG 용접용 토치(100)를 사용하여 수평 필릿 용접을 행하고, 그 비교를 행하였다.

상기 도 1a 및 도 1b에 나타내는 반자동의 용접용 토치(1)의 용접 조건은 이하와 같다.

피용접물의 재질: SUS304(오스테나이트계 스테인리스강), 판 두께 10㎜　

쉴드 가스: 50％ Ar 가스와 50％ H₂ 가스의 혼합 가스

비소모 전극: 텅스텐 전극봉, 직경 3.2㎜

전류: 300A

용접 와이어: SUS308L, 직경 0.9㎜, 송급 속도 7.0M/min

한편, 상기 도 13a 및 도 13b에 나타내는 TIG 용접용 토치(100)의 용접 조건은 이하와 같다.

쉴드 가스: 50％ Ar 가스와 50％ H₂ 가스의 혼합 가스

비소모 전극: 텅스텐 전극봉, 직경 3.2㎜

전류: 300A

용접 와이어: SUS308L, 직경 2.4㎜, 수동 송급

그리고, 용접 후의 사진을 도 12에 나타낸다. 또한, 도 12 중의 우측의 사진은 상기 도 1a 및 도 1b에 나타내는 반자동의 용접용 토치(1)를 사용했을 경우이며, 도 12 중의 좌측의 사진은 상기 도 13a 및 도 13b에 나타내는 수동의 TIG 용접용 토치(100)를 사용했을 경우이다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 상기 도 1a 및 도 1b에 나타내는 반자동의 용접용 토치(1)를 사용했을 경우에는, 상기 도 13a 및 도 13b에 나타내는 수동의 TIG 용접용 토치(100)를 사용했을 경우보다 용입 깊이가 깊고, 용착률이 높은 용접을 단시간에 행할 수 있었다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 스패터의 발생을 방지하면서, 고속이며 고용착인 용접을 행하는 것이 가능해졌다.

1…용접용 토치 2…비소모 전극 3…컨택트 팁 4…토치 바디 5…토치 노즐 6…핸들 7, 7A∼7D…고정 지그 8…팁 바디 9…오리피스 10…용접 와이어 11, 11A∼11C…와이어 조준 가이드 12…송급 헤드 13…라이너 14, 14A, 14B…장착 지그 15…인슐레이터 16…댐퍼 기구 50, 50A, 50B…변환용 어댑터 키트 51…콜릿 52…콜릿 바디 53…토치 노즐 54…토치 바디 71…캡 부재 72…척 부재 500…반자동 용접 시스템 501…용접 전원 장치 502…와이어 송급 장치 503…냉각 장치 504…가스 봄베 505…조작용 리모콘 506…와이어 제어 장치 507…조작용 리모콘 C…용접 케이블 S…피용접물 P…용융지

Claims

피용접물과의 사이에 아크를 발생시키는 비소모 전극과, 상기 아크에 의해 생긴 피용접물의 용융지를 향해 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐이 설치된 용접용 토치와,
상기 용접용 토치에 장착 지그를 개재하여 장착된 송급 헤드의 선단부로부터 상기 피용접물의 용융지를 향해 용접 와이어를 송급하는 와이어 송급 장치와,
상기 용접용 토치에 전력 및 쉴드 가스를 공급하는 용접 전원 장치를 구비하고,
상기 용접용 토치는 선단부로부터 소모 전극을 송출하는 컨택트 팁과, 상기 컨택트 팁이 장착되는 토치 바디와, 상기 토치 바디에 장착됨과 함께 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐과, 상기 토치 바디가 장착됨과 함께 사용자가 파지하는 핸들을 구비하는 소모 전극식의 용접용 토치 중, 적어도 그 일부를 유용한 것으로 이루어지며,
상기 용접용 토치는 상기 컨택트 팁을 대신하여 상기 토치 바디에 장착되는 변환용 컨택트 팁과, 상기 변환용 컨택트 팁에 상기 비소모 전극을 장착하는 고정 지그를 구비함으로써, 적어도 상기 소모 전극식의 용접용 토치가 구비하는 토치 바디, 토치 노즐 및 핸들을 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.
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제 1 항에 있어서,
상기 용접용 토치는 상기 비소모 전극을 내측에 삽입한 상태로 지지하는 콜릿과, 상기 비소모 전극을 선단측으로부터 돌출시킨 상태로 상기 콜릿을 내측에 유지함과 함께, 상기 컨택트 팁을 대신하여 상기 토치 바디에 장착되는 변환용 콜릿 바디를 구비함으로써, 적어도 상기 소모 전극식의 용접용 토치가 구비하는 토치 바디, 토치 노즐 및 핸들을 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 용접용 토치는 상기 비소모 전극을 내측에 삽입한 상태로 지지하는 콜릿과, 상기 비소모 전극을 선단측으로부터 돌출시킨 상태로 상기 콜릿을 내측에 유지하는 콜릿 바디와, 상기 콜릿 바디에 장착됨과 함께 상기 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐과, 상기 콜릿 바디가 장착됨과 함께 상기 토치 바디를 대신하여 상기 핸들에 장착되는 변환용 토치 바디를 구비함으로써, 적어도 상기 소모 전극식의 용접용 토치가 구비하는 핸들을 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.
제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 송급 헤드는 상기 소모 전극식의 용접용 토치가 구비하는 컨택트 팁을 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.
제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 송급 헤드는 상기 장착 지그의 위치를 변경함으로써, 상기 용접 와이어의 송급 위치가 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.
제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 전원 장치는 상기 소모 전극식의 반자동 용접 시스템이 구비하는 용접 전원 장치의 적어도 일부를 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 용접 전원 장치는 그 정격 출력 전류의 최대값이 200A 이상인 것을 특징으로 하는 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.
제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이어 송급 장치는 상기 소모 전극식 또는 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템이 구비하는 와이어 송급 장치의 적어도 일부를 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.
제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 전원 장치에 접속되고, 상기 용접용 토치 내를 흐르는 냉각액을 순환시킴으로써 상기 용접용 토치를 냉각시키는 냉각 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 비소모 전극식의 반자동 용접 시스템.
선단부로부터 소모 전극을 송출하는 컨택트 팁과, 상기 컨택트 팁이 장착되는 토치 바디와, 상기 토치 바디에 장착됨과 함께 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐과, 상기 토치 바디가 장착됨과 함께 사용자가 파지하는 핸들을 구비하는 소모 전극식의 용접용 토치를, 피용접물과의 사이에 아크를 발생시키는 비소모 전극을 구비하는 비소모 전극식의 용접용 토치로 변환시키는 변환용 어댑터 키트로서,
상기 컨택트 팁을 대신하여 상기 토치 바디에 장착되는 변환용 컨택트 팁과,
상기 변환용 컨택트 팁에 상기 비소모 전극을 장착하는 고정 지그를 구비하는 것을 특징으로 하는 변환용 어댑터 키트.
선단부로부터 소모 전극을 송출하는 컨택트 팁과, 상기 컨택트 팁이 장착되는 토치 바디와, 상기 토치 바디에 장착됨과 함께 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐과, 상기 토치 바디가 장착됨과 함께 사용자가 파지하는 핸들을 구비하는 소모 전극식의 용접용 토치를, 피용접물과의 사이에 아크를 발생시키는 비소모 전극을 구비하는 비소모 전극식의 용접용 토치로 변환시키는 변환용 어댑터 키트로서,
상기 비소모 전극을 내측에 삽입한 상태로 지지하는 콜릿과,
상기 비소모 전극을 선단측으로부터 돌출시킨 상태로 상기 콜릿을 내측에 유지함과 함께, 상기 컨택트 팁을 대신하여 상기 토치 바디에 장착되는 변환용 콜릿 바디를 구비하는 것을 특징으로 하는 변환용 어댑터 키트.
선단부로부터 소모 전극을 송출하는 컨택트 팁과, 상기 컨택트 팁이 장착되는 토치 바디와, 상기 토치 바디에 장착됨과 함께 쉴드 가스를 방출하는 토치 노즐과, 상기 토치 바디가 장착됨과 함께 사용자가 파지하는 핸들을 구비하는 소모 전극식의 용접용 토치를, 피용접물과의 사이에 아크를 발생시키는 비소모 전극을 구비하는 비소모 전극식의 용접용 토치로 변환시키는 변환용 어댑터 키트로서,
상기 비소모 전극을 내측에 삽입한 상태로 지지하는 콜릿과,
상기 비소모 전극을 선단측으로부터 돌출시킨 상태로 상기 콜릿을 내측에 유지하는 콜릿 바디와,
상기 콜릿 바디가 장착됨과 함께 상기 토치 바디를 대신하여 상기 핸들에 장착되는 변환용 토치 바디를 구비하는 것을 특징으로 하는 변환용 어댑터 키트.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
비소모 전극을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 변환용 어댑터 키트.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
선단부로부터 용접 와이어를 송출하는 송급 헤드와, 상기 송급 헤드를 상기 용접용 토치에 장착하는 장착 지그를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 변환용 어댑터 키트.
제 16 항에 있어서,
상기 송급 헤드는 상기 소모 전극식의 용접용 토치가 구비하는 컨택트 팁을 유용한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변환용 어댑터 키트.
제 16 항에 있어서,
상기 송급 헤드는 상기 장착 지그의 위치를 변경함으로써, 상기 용접 와이어의 송급 위치가 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 변환용 어댑터 키트.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 변환용 어댑터 키트가 장착된 것을 특징으로 하는 용접용 토치.