KR102037552B1 - 용접 전극의 적절한 부착 및 극성의 결정을 갖는 용접 시스템 및 용접 방법 - Google Patents

용접 전극의 적절한 부착 및 극성의 결정을 갖는 용접 시스템 및 용접 방법 Download PDF

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Abstract

용접 시스템(10)은 전력을 생성하고 전력을 용접 전극에 전달하도록 구성된 전원(15)을 포함한다. 전원(15)은 양의 스터드 및 음의 스터드를 포함한다. 용접 시스템(10)은 용접 전극이 전원(15)의 양의 스터드 및 음의 스터드에 적절하게 접속되어 있는지 여부를 결정하도록 구성된 제어 회로(30)를 또한 포함한다.

Description

용접 전극의 적절한 부착 및 극성의 결정을 갖는 용접 시스템 및 용접 방법 {WELDING SYSTEMS AND METHOD OF WELDING WITH DETERMINATION OF PROPER ATTACHMENT AND POLARITY OF A WELDING ELECTRODE}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 2012년 3월 27일 출원된 발명의 명칭이 "용접 전극의 부착 및 극성을 결정하기 위한 시스템 및 방법(System and Method for Determining Attachment and Polarity of a Welding Electrode)"인 미국 가특허 출원 제61/616,303호의 비-가특허 출원이다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 용접 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 용접 시스템의 작업성을 향상시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
광범위한 용접 시스템 및 용접 제어 체제는 다양한 목적으로 구현되어 왔다. 예를 들어, 금속 불활성 가스(metal inert gas: MIG) 기술은 용접 토치로부터 불활성 가스에 의해 차폐된 용접 와이어를 공급함으로써 연속적인 용접 비드의 형성을 허용한다. 전력이 용접 와이어에 인가되고, 회로는 와이어와 작업편을 용융하여 원하는 용접부를 형성하는 아크를 지속하기 위해 작업편을 통해 완료된다.
용접 시스템의 적절한 작동은 용접 시스템 내에 적절한 전극 접속부를 구성하는 작업자의 지식에 의존할 수도 있다. 불행하게도, 부적절한 전극 접속부는 연계된 재작업을 갖는 열악한 품질의 용접부를 생성할 수도 있어, 이에 의해 용접 시스템의 효율 및 작업성을 감소시킨다.
일 실시예에서, 용접 시스템은 전력을 생성하고 전력을 용접 전극에 전달하도록 구성된 전원을 포함한다. 전원은 양의 스터드(positive stud) 및 음의 스터드(negative stud)를 포함한다. 용접 시스템은 용접 전극이 전원의 양의 스터드 및 음의 스터드에 적절하게 접속되어 있는지 여부를 결정하도록 구성된 제어 회로를 또한 포함한다.
다른 실시예에서, 방법은 전원의 양의 스터드 및 음의 스터드를 가로질러 시험 전압을 인가하는 것을 포함한다. 방법은 양의 스터드 및 음의 스터드에서 전압을 검출하는 것을 또한 포함한다. 방법은 검출된 전압들을 비교함으로써 용접 전극이 양의 스터드 또는 음의 스터드에 부적절하게 접속되어 있는지를 결정하는 것을 더 포함한다.
다른 실시예에서, 용접 시스템은 전력을 생성하고 전력을 용접 전극에 전달하도록 구성된 전원을 포함한다. 전원은 양의 스터드 및 음의 스터드를 포함한다. 전원은 용접 전극이 양극 및 음극에 적절하게 접속되어 있는지 여부를 결정하도록 구성된 제어 회로를 또한 포함한다. 전원은 디스플레이 디바이스를 갖는 인터페이스를 더 포함한다. 제어 회로는 용접 전극이 양의 스터드 및 음의 스터드에 적절하게 접속되어 있지 않으면 디스플레이 디바이스를 통해 경고를 표시하도록 구성된다.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 양태 및 장점들은 유사한 도면 부호가 도면 전체에 걸쳐 유사한 부분을 표현하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명을 숙독할 때 더 양호하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 인터페이스가 용접 시스템에 대한 정보를 표시하도록 구성되어 있는, 용접 시스템의 실시예의 개략도이다.
도 2는 용접 파라미터를 표시하도록 구성된 도 1의 사용자 인터페이스의 실시예의 정면도이다.
도 3은 전극 접속부에 관한 상태 정보를 표시하도록 구성된 도 1의 사용자 인터페이스의 실시예의 정면도이다.
도 4는 용접 전극의 부착 및 극성을 결정하기 위해 전압을 검출하는 회로를 도시하고 있는 개략도이다.
도 5는 용접 전극의 부착 및 극성을 결정하기 위한 방법의 실시예를 도시하고 있는 흐름도이다.
본 발명은 용접 전극의 부착 및 극성을 결정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 일반적으로, 용접 작업의 효율은 전원에 대한 용접 전극의 부착에 의해 영향을 받을 수도 있다. 용접 전극이 부적절하게 접속되면(예를 들어, 용접 전극들 중 하나가 접속되지 않으면 또는 용접 전극들의 극성이 반전되면), 용접 작업은 악영향을 받을 수도 있다. 이에 따라, 작업자 인터페이스는 부적절한 접속을 작업자에게 경고할 수도 있고, 작업자는 용접 작업의 효율을 향상시키기 위해 보정 작용(예를 들어, 미접속된 용접 전극을 접속함으로써 또는 용접 전극들의 극성을 보정함으로써)을 취할 수도 있다.
이제, 도면을 참조하면, 도 1은 용접 토치(12) 및 작업편(14)을 포함하는 예시적인 용접 시스템(10)을 도시하고 있다. 전원(15)은 용접 작업을 용이하게 하도록 전기 회로를 형성하기 위한 하나 이상의 용접 전극을 수용할 수도 있는 다수의 스터드(16)를 포함한다. 도시되어 있는 바와 같이, 전원(15)은 용접 토치 케이블(18)을 거쳐서 용접 토치(12)에 전력을 제공한다. 용접 토치 케이블(18)은 스터드(16) 중 하나에 접속된다. 게다가, 작업 케이블(19)이 스터드(16) 중 하나[예를 들어 용접 토치 케이블(18)이 접속되어 있지 않은 대향 스터드] 및 작업편(14)에 접속된다. 용접 토치 케이블(18) 및 작업 케이블(19)은 전원(15)과 용접 토치(12)와 작업편(14) 사이에 완전한 회로를 형성한다. 이 전기 회로는 비교적 대량의 열을 생성할 수도 있어, 작업편이 용융 상태로 전이하게 하여, 이에 의해 용접 작업을 용이하게 한다. 그러나, 케이블(18, 19)이 전원(15)의 스터드(16)에 부적절하게 접속되면, 용접 작업은 비교적 비효율적일 수도 있다.
전기 아크발생을 생성하기 위해, 예시적인 용접 시스템(10)은 용접 토치 케이블(18)을 통해 용접 토치(12)에 소모형 용접 와이어(21)를 제공하는 와이어 공급기(feeder)(20)를 포함한다. 용접 토치(12)는 용접 토치(12)의 네크 조립체에 위치된 접촉 팁(도시 생략)을 거쳐서 용접 와이어(21)에 전류를 인가하여, 용접 와이어(21)와 작업편(14) 사이에 아크발생을 유도한다. 다른 시스템 구성 및 입력 방안이 또한 구현될 수도 있다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 용접 와이어는 벌크 저장 용기(예를 들어, 드럼)로부터 또는 와이어 공급기의 외부의 하나 이상의 스풀로부터 공급될 수도 있다. 유사하게, 와이어는 스풀이 용접 토치 상에 또는 부근에 장착되어 있는 "스풀 건(spool gun)"으로부터 공급될 수도 있다.
용접 중에 오염물로부터 용접 영역을 차폐하기 위해, 아크 성능을 향상시키기 위해, 그리고 최종 용접부를 향상시키기 위해, 예시적인 용접 시스템(10)은 용접 토치 케이블(18)을 거쳐서 용접 토치(12)에 불활성 차폐 가스를 공급하는 가스 소스(22)를 포함한다. 예를 들어, 불활성 가스는 이산화탄소, 질소 또는 아르곤일 수도 있다. 그러나, 다양한 유체 및 미립자 고체를 포함하는 다양한 차폐 재료가 용접 위치를 보호하도록 이용될 수도 있다는 것을 주목할만한 가치가 있다. 부가적으로, 특정 와이어 전극은 차폐 재료 없이 작동하도록 설계된다.
이들 용접 리소스[예를 들어, 용접 전류, 용접 와이어(21) 및 용접 가스]의 진행은 용접 토치(12)의 핸들(26)에 고정된 트리거(24)의 작동에 의해 개시될 수도 있다. 트리거(24)를 누름으로써[화살표(28)], 트리거(24) 내에 배치된 스위치가 작동되어, 용접 토치 케이블(18) 내로의 용접 리소스의 진척(promotion)을 지시하는 전기 신호의 전송을 야기한다. 예를 들어, 트리거(24)를 누르는 것은 신호를 제어 회로(30)에 송신할 수도 있고, 이는 이어서 용접 와이어(21)를 용접 토치 케이블(18) 내로 진행시키는 모터(32)를 기동하고, 밸브를 개방하여 차폐 재료의 유동을 허용하고, 원하는 레벨의 전력을 와이어 전극에 출력하도록 출력 소스(15)에 지시한다. 특정 실시예에서, 제어 회로(30)는 프로그래밍 명령, 소프트웨어 프로그램, 이력 데이터 등을 저장하기 위한 메모리 부품(34)을 포함한다. 제어 회로(30)는 용접 시스템(10)의 제어를 위해 다른 유형의 디바이스들 중에서도, 프로세서(36)와 같은 프로세싱 디바이스를 또한 포함한다. 특히, 프로세서(36)는 용접 토치 케이블(18), 작업 케이블(19) 또는 양자 모두의 부착 및/또는 극성을 결정하기 위해 소프트웨어 명령을 구현할 수도 있다.
작업자는 용접 시스템(10)의 작동 파라미터를 조정하기 위해 사용자 인터페이스(38)와 상호 작용할 수도 있다. 이를 위해, 사용자 인터페이스(38)는 사용자 인터페이스(38)와 물리적 상호 작용을 전기 신호 입력으로 변환하는 키보드, 스타일러스, 푸시버튼, 다이얼 또는 임의의 형태의 트랜스듀서와 같은 입력 디바이스를 포함할 수도 있다. 특정 실시예에서, 사용자 인터페이스(38)는 용접 시스템(10)에 대한 정보에 관한 그래픽, 버튼, 아이콘, 텍스트, 윈도우 및 유사 특징을 표시하기 위한 디스플레이 스크린을 또한 포함할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(38)는 용접 파라미터의 그래픽 지시기, 용접 시스템(10)의 상태를 지시하는 메시지 또는 이들의 조합을 표시할 수도 있다. 전술된 바와 같이, 사용자 인터페이스(38)는 용접 전극들이 전원(15)에 부적절하게 접속되면 작업자에게 경고할 수도 있다. 예를 들어, 용접 토치 케이블(18)은 전원(15)으로부터 부주의하게 분리될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 용접 토치 케이블(18) 및 작업 케이블(19)의 극성은 반전될 수도 있다. 이에 따라, 사용자 인터페이스(38)는 이하에 더 설명되는 바와 같이, 부적절한 접속을 작업자에게 경고하기 위한 메시지를 표시할 수도 있고, 보정 작용을 작업자에게 제안할 수도 있다.
도 2는 용접 시스템(10)의 다양한 용접 파라미터를 표시하도록 구성된 사용자 인터페이스(38)의 실시예의 정면도를 도시하고 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 사용자 인터페이스(38)는 작업자가 하나 이상의 용접 프로세스로부터 선택하는 것을 가능하게 할 수도 있는 용접 프로세스 선택기(40)를 포함한다. 예를 들어, 용접 프로세스 선택기(40)는 작업자가 스틱 용접 프로세스, 플럭스 코어드 용접 프로세스, 금속 불활성 가스(MIG) 용접 프로세스, 텅스텐 불활성 가스(TIG) 용접 프로세스 등과 같은 용접 프로세스로부터 선택하게 할 수도 있다. 게다가, 용접 프로세스 선택기는 작업자가 용접 전극의 재료를 선택하게 할 수도 있다. 예를 들어, MIG 용접 프로세스를 구현하기를 원할 때에, 작업자는 MIG 프로세스를 구현하기 위해 스테인레스강 또는 알루미늄 전극을 또한 선택할 수도 있다.
사용자 인터페이스(38)는 디스플레이 스크린(42)을 포함할 수도 있다. 디스플레이 스크린(42)은 용접 파라미터의 설정, 용접 시스템(10)의 실시간 작동 상태 등에 관한 시각적 그래픽 객체 및/또는 문자숫자식 텍스트를 표시하는 것이 가능한 임의의 디스플레이 디바이스일 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이 스크린(42)은 액정 디스플레이(LCD), 유기 발광 다이오드(OLED) 또는 다른 적합한 디스플레이 스크린일 수도 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 디스플레이 스크린(42)은 용접 와이어 직경(예를 들어, 0.030"), 재료 두께(예를 들어, 1/8"), 전원 용접 전압(예를 들어, 18.5 볼트) 및 와이어 공급 속도(예를 들어, 분당 270 인치)를 포함하는 용접 시스템(10)의 다양한 용접 파라미터를 표시할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 디스플레이 스크린(42)은 도 3에서 이하에 더 설명되는 바와 같이, 용접 전극의 접속 상태[예를 들어, 용접 토치 케이블(18) 및/또는 작업 케이블(19)]에 관한 메시지를 표시할 수도 있다.
도 3은 용접 토치 케이블(18) 및/또는 작업 케이블(19)의 접속부에 관한 상태 정보를 표시하도록 구성된 사용자 인터페이스(38)의 정면도이다. 특히, 사용자 인터페이스(38)는 용접 시스템(10)의 상태에 관한 그래픽 객체 및/또는 문자숫자식 텍스트를 표시할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(38)는 부적절한 용접 전극 접속부를 지시하는 메시지(44)를 표시할 수도 있다. 특정 실시예에서, 제어 회로(30)는 용접 토치 케이블(18)이 전원(15)의 스터드(16) 중 하나로부터 분리되어 있는 것을 검출할 수도 있다. 사용자 인터페이스(38) 상의 메시지(44)는 분리된 용접 전극에 대해 작업자에 경고할 수도 있다. 게다가, 메시지(44)는 용접 전극 접속부를 보정하기 위한 제안된 작용을 포함할 수도 있다. 또한, 사용자 인터페이스(38)는 표시 용접 파라미터(도 2)와 전극 상태 정보(도 3) 사이를 선택적으로 교대하도록 구성될 수도 있다.
특정 실시예에서, 제어 회로(30)는 용접 토치 전극들의 극성이 반전되는 것을 검출할 수도 있다. 메시지(44)는 작업자가 스터드(16) 상의 용접 전극을 스왑하는 것을 제안할 수도 있는 데, 이는 보정된 극성을 야기할 수도 있다. 이해될 수도 있는 바와 같이, 용접 전극의 극성은 용접 프로세스 및/또는 용접 프로세스 선택기(40)에 의해 선택된 다른 파라미터에 부분적으로 의존할 수도 있다. 예를 들어, MIG 용접 프로세스에서, 용접 토치 케이블(18)은 전원(15)의 양의 출력 스터드(50)(도 4)에 접속될 수도 있고, 작업 케이블(19)은 전원(15)의 음의 출력 스터드(52)(도 4)에 접속될 수도 있다. 대조적으로, 플럭스 코어드 용접 프로세스에서, 용접 토치 케이블(18)은 통상적으로 음의 출력 스터드(52)에 접속될 수도 있고, 작업 케이블(19)은 양의 출력 스터드(50)에 부착될 수도 있다. 또한, 스틱 또는 TIG 용접 프로세스에서, 용접 토치 케이블(18)은 전원(15) 상의 임의의 스터드(16)에 부착되지 않을 수도 있다. 다양한 용접 프로세스에 관련된 디폴트 또는 표준 접속부들에 대한 정보는 제어 회로(30)의 메모리 부품(34)에 저장될 수도 있다.
부적절한 전극 접속부의 검출에 대한 용접 시스템(10)의 응답은 용접 프로세스의 유형에 기초하여 변경될 수도 있다. 예를 들어, MIG 용접 프로세스에서, 용접 토치 케이블(18)은 통상적으로 양의 출력 스터드(50)에 접속될 수도 있고, 작업 케이블(19)은 음의 출력 스터드에 접속될 수도 있다. 용접 전극들 중 하나가 분리되면, 디스플레이 스크린(42)은 분리된 전극을 작업자에게 경고할 수도 있고, 제어 회로(30)는 용접 시스템(10)의 작동을 저지할 수도 있다[예를 들어, 용접 시스템(10)이 용접 출력을 생성하고 전달하는 것을 불능하게 함]. 그러나, 용접 전극들의 극성이 반전되면, 디스플레이 스크린(42)은 반전된 극성을 작업자에게 경고할 수도 있지만, 용접 시스템(10)이 계속 작동하게 할 수도 있다. 당 기술 분야의 숙련자에 의해 이해될 수도 있는 바와 같이, 반전된 전극 극성이 바람직한 몇몇 용례가 존재한다.
플럭스 코어드 용접 프로세스에서, 용접 토치 케이블(18)은 통상적으로 음의 출력 스터드(52)에 접속될 수도 있고, 작업 케이블(19)은 양의 출력 스터드(50)에 부착될 수도 있다. 용접 전극들 중 하나가 분리되면, 디스플레이 스크린(42)은 분리된 전극을 작업자에게 경고할 수도 있고, 제어 회로(30)는 용접 시스템(10)의 조작을 금지할 수도 있다. 그러나, 용접 전극의 극성이 반전되면, 디스플레이 스크린(42)은 반전된 극성을 작업자에게 경고할 수도 있지만, 용접 시스템(10)이 계속 작동하게 할 수도 있다.
스틱 또는 TIG 용접 프로세스에서, 용접 토치 케이블(18)은 양의 출력 스터드(50) 또는 음의 출력 스터드(52)에 부착되지 않을 수도 있다. 용접 토치 케이블(18)이 어느 하나의 스터드(50, 52)에 접속되면, 디스플레이 스크린(42)은 전극이 부착되지 않아야 하는 것을 작업자에게 경고할 수도 있고 제어 회로(30)는 용접 시스템(10)의 작업을 금지할 수도 있다.
부적절한 전극 접속부의 검출에 대한 용접 시스템(10)의 응답은 단지 예로서만 제공된 것이고, 한정이 되도록 의도되는 것은 아니다. 실제로, 제어 회로(30)의 다양한 실시예는 부적절한 전극 접속부를 상이하게 검출할 수도 있고, 또한 이들 검출에 상이하게 응답할 수도 있다. 부적절한 용접 전극 접속부들의 검출 및 보정은 도 4에서 이하에 더 설명되는 바와 같이, 용접 작업의 효율을 향상시킬 수도 있다.
도 4는 용접 전극이 부적절하게 접속되어 있을 때를 검출할 수도 있는 검출 회로(48)의 실시예이다. 특정 실시예에서, 검출 회로(48)는 제어 회로(30)의 부분일 수도 있다. 일반적으로 전술된 바와 같이, 부적절하게 접속된 전극은 분리된 용접 전극, 반전된 극성의 용접 전극, 접속되어서는 안되는 용접 전극 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 검출 회로(48)는 양의 출력 스터드(50) 및 음의 출력 스터드(52)에 결합된다. 또한, 검출 회로(48)는 하나 이상의 저항기(54) 및 하나 이상의 연산 증폭기(56)를 포함할 수도 있다. 각각의 저항기의 저항은 설계-특정 구현예에 따라 다양할 수도 있다. 드라이브 캐스팅(57)이 검출 회로(48)에 이동 가능하게 결합될 수도 있어, 드라이브 캐스팅(57)은 양의 출력 스터드(50) 또는 음의 출력 스터드(52)에 접속될 수 있게 된다. 저항기(54)와 연산 증폭기(56)의 네트워크는 양의 검출 네트(58)와 음의 검출 네트(60)에서 전압이 검출되는 것을 가능하게 할 수도 있다.
예를 들어, 시험 전압 또는 스위칭 전류 제한 전압(예를 들어, 30 V)은 전원(15)의 양의 출력 스터드(50)와 음의 출력 스터드(52)를 가로질러 인가될 수도 있다. 드라이브 캐스팅(57)이 스터드(50, 52)의 어느 하나에도 부착되지 않으면, 양의 검출 네트(58) 및 음의 검출 네트(60)에 의해 검출된 전압은 대략 동일할 수도 있다. 그러나, 드라이브 캐스팅(57)이 스터드(50, 52)의 어느 하나에 접속되면, 네트(58, 60)에서 검출된 전압은 동일하지 않을 수도 있다. 예를 들어, MIG 용접 프로세스에서, 용접 토치 케이블(18)은 양의 스터드(50)에 접속될 수도 있고, 작업 케이블(19)은 음의 출력 스터드(52)에 접속될 수도 있다.
스위칭 전류 제한 전압(예를 들어, 30 V)이 용접 전원(15)의 출력 스터드(50, 52)를 가로질러 배치된다. 분배 저항기(62)가 용접 전원(15)의 양의 출력 스터드(50)와 와이어 공급 하우징 사이에 배치된다. 다른 분배 저항기(64)가 용접 전원(15)의 음의 출력 스터드(52)와 와이어 공급 하우징 사이에 배치된다.
와이어 공급 하우징 케이블[예를 들어, 용접 토치 케이블(18)]이 용접 전원(15)의 양의 출력 스터드(50)에 부착될 때, 이들을 가로지르는 전압은 낮아지게 되는 데, 이상적으로는 0이 된다. 와이어 공급 하우징 케이블(18)이 용접 전원(15)의 음의 출력 스터드(52)에 부착될 때, 이들을 가로지르는 전압은 낮아지게 되는 데, 이상적으로는 0이 된다. 와이어 공급 하우징 케이블(18)이 용접 전원(15)의 어느 하나의 출력 스터드(50, 52)에도 부착되지 않을 때, 와이어 공급 하우징을 가로지르는 용접 전원(15)의 어느 하나의 출력 스터드(50, 52)로의 전압은 낮아지게 되지 않고, 이상적으로는 용접 전원(15)의 출력 스터드(50, 52)를 가로질러 스위칭 전류 제한 전압(예를 들어, 15 V)의 절반이 된다.
MIG 용접 프로세스에서, 대부분의 용접 조건에서, 와이어 공급 하우징 케이블(18)은 용접 전원(15)의 양의 출력 스터드(50)에 부착되어야 하고, 작업 케이블(19)은 용접 전원(15)의 음의 출력 스터드(52)에 부착되어야 한다. 와이어 공급 하우징 케이블(18)이 어느 하나의 용접 소스 출력 스터드(50, 52)에도 부착되지 않으면, 용접 전원(15)은 작업을 금지하고, 작업자는 부착이 보정될 때까지 경고된다[예를 들어, 인터페이스(38)를 거쳐서]. 와이어 공급 하우징 케이블(18)이 부정확한 용접 전원 출력 스터드(50, 52)에 부착되면, 작업자는 경고되지만, 이러한 것이 바람직한 매우 드문 경우가 존재하기 때문에 용접 전원은 작업을 금지하지 않는다.
플럭스 코어드 용접 프로세스에서, 대부분의 용접 조건에서, 와이어 공급 하우징 케이블(18)은 용접 전원(15)의 음의 출력 스터드(52)에 부착되어야 하고, 작업 케이블(19)은 용접 전원(15)의 양의 출력 스터드(50)에 부착되어야 한다. 와이어 공급 하우징 케이블(18)이 어느 하나의 용접 소스 출력 스터드(50, 52)에도 부착되지 않으면, 용접 전원(15)은 작업을 금지하고, 작업자는 부착이 보정될 때까지 경고된다[예를 들어, 인터페이스(38)를 거쳐서]. 와이어 공급 하우징 케이블(18)이 부정확한 용접 전원 출력 스터드(50, 52)에 부착되면, 작업자는 경고되지만, 이러한 것이 바람직한 매우 드문 경우가 존재하기 때문에 용접 전원은 작업을 금지하지 않는다.
스틱 또는 TIG 용접 프로세스에서, 와이어 공급 하우징 케이블(18)은 어느 하나의 용접 소스 출력 스터드(50, 52)에도 부착되지 않아야 한다. 와이어 공급 하우징 케이블(18)이 어느 하나의 용접 소스 출력 스터드(50, 52)에 부착되면, 용접 전원은 작업을 금지하고, 작업자는 와이어 공급 하우징 케이블(18)이 용접 소스 출력 스터드(50, 52)로부터 제거될 때까지 경고된다.
도 5는 부적절하게 접속된 용접 전극에 대해 작업자에게 경고하는 데 사용될 수도 있는 프로세스(70)의 실시예의 흐름도이다. 제어 회로(30)는 양의 출력 스터드(50)와 음의 출력 스터드(52)를 가로질러 시험 전압을 인가한다(블록 72). 제어 회로(30)는 양 및 음의 검출 네트(58, 60)에서 전압을 검출할 수도 있다(블록 74). 제어 회로(30)는 이어서 검출된 전압에 비교될 수도 있어(블록 76) 하나 이상의 용접 전극이 부적절하게 접속되어 있는지 결정한다(블록 78). 제어 회로(30)가 하나 이상의 용접 전극이 부적절하게 접속되어 있다고 결정하면(블록 78), 제어 회로(30)는 사용자 인터페이스(38)를 사용하여 부적절한 접속을 작업자에게 경고할 수도 있다(블록 80). 예를 들어, 제어 회로(30)는 부적절한 접속에 관련된 메시지(44)를 표시하도록 사용자 인터페이스에 명령하기 위한 전기 신호를 사용자 인터페이스(38)에 송신할 수도 있다. 특정 실시예에서, 프로세스(70)는 사용자 인터페이스(38) 상의 버튼을 누름으로써 개시될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 프로세스(70)는 용접 전극들이 적절하게 접속되어 있는 가능성을 향상시켜, 이에 의해 용접 작업의 작업성 및 효율을 증가시키기 위해 계속 수행될 수도 있다.
특정 실시예에서, 컬러가 보정 전극 및 작업 접속부를 구성하기 위한 안내를 제공하는 데 사용될 수도 있다[예를 들어, 인터페이스(38)의 디스플레이 디바이스(42) 상에]. 예를 들어, 와이어 공급 하우징 케이블(18)은 적색으로 착색될 수도 있고, 작업 케이블(19)은 청색으로 착색될 수도 있다. MIG를 위한 프로세스 선택은 양의 출력 스터드(50)를 적색으로서, 음의 출력 스터드(52)를 청색으로서 표시할 것이다. 마찬가지로, TIG를 위한 프로세스 선택은 양의 출력 스터드(50)를 청색으로서, 음의 출력 스터드(52)를 적색으로서 표시할 것이다.
본 발명의 단지 특정 특징들이 본 명세서에 예시되고 설명되었지만, 다수의 수정 및 변경이 당 기술 분야의 숙련자들에게 발생할 수 있을 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 사상 내에 있는 바와 같은 모든 이러한 수정 및 변경을 커버하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다.
10: 용접 시스템 12: 용접 토치
14: 작업편 15: 전원
16: 스터드 18: 용접 토치 케이블
19: 작업 케이블 20: 와이어 공급기
21: 용접 와이어 24: 트리거
26: 핸들 30: 제어 회로
32: 모터 36: 프로세서

Claims (20)

  1. 용접 시스템에 있어서,
    전력을 생성하고 상기 전력을 용접 전극에 전달하도록 구성되고, 양의 스터드(stud) 및 음의 스터드를 포함하는 전원; 및
    상기 용접 시스템의 사용자 인터페이스를 통해 선택된 용접의 유형에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 용접 전극이 상기 전원의 상기 양의 스터드 및 상기 음의 스터드에 적절하게 접속되어 있는지 여부를 결정하도록 구성된 제어 회로
    를 포함하고, 선택된 상기 용접의 유형은 복수의 용접 프로세스들 중 하나이고, 상기 제어 회로는 상기 복수의 용접 프로세스들 각각을 위한 양의 스터드 및 음의 스터드에 대한 용접 전극의 디폴트 접속 또는 표준 접속에 관한 정보를 포함하는 메모리를 포함하는 것인 용접 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 용접 시스템은 상기 사용자 인터페이스의 디스플레이 디바이스를 포함하고,
    상기 제어 회로는 상기 용접 전극이 상기 양의 스터드 및 상기 음의 스터드에 적절하게 접속되어 있지 않으면 상기 디스플레이 디바이스를 통해 경고를 표시하도록 구성되는 것인 용접 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 용접 전극의 극성이 상기 사용자 인터페이스를 통해 선택된 상기 용접의 유형에 적절하지 않을 때, 상기 디스플레이 디바이스를 통해 상기 경고를 표시하도록 구성되는 것인 용접 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 선택된 상기 용접의 유형에 대해 상기 양의 스터드 또는 상기 음의 스터드에 부적절하게 접속되어 있을 때, 상기 디스플레이 디바이스를 통해 상기 경고를 표시하도록 구성되는 것인 용접 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 디스플레이 디바이스를 통해 제안된 보정 작용(suggested corrective action)을 표시하도록 구성되는 것인 용접 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 용접 전극이 상기 양의 스터드 및 상기 음의 스터드로부터 분리(disconnect)될 때, 상기 전원으로부터 상기 용접 전극으로의 전력의 전달을 불능이 되게 하도록 구성되는 것인 용접 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 용접 전극의 극성이 상기 사용자 인터페이스를 통해 선택된 상기 용접의 유형에 적절하지 않을 때, 상기 전원으로부터 상기 용접 전극으로의 전력의 전달을 선택적으로 가능하게 하거나 불능이 되게 하도록 구성되고, 상기 제어 회로는 선택된 용접의 유형에 기초하여 전력의 전달을 선택적으로 가능하게 해야 하는지 또는 불능이 되게 해야 하는지를 결정하는 것인 용접 시스템.
  9. 제1항에 따른 용접 시스템에서 용접 전극의 부착 및 극성을 결정하는 방법으로서,
    전원의 양의 스터드(stud) 및 음의 스터드를 가로질러 시험 전압을 인가하는 단계;
    상기 양의 스터드 및 상기 음의 스터드에서 전압을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 전압들을 비교함으로써 용접 전극이 상기 양의 스터드 또는 상기 음의 스터드에 부적절하게 접속되어 있는지를 결정하는 단계
    를 포함하는 용접 전극의 부착 및 극성을 결정하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 용접 전극이 부적절하게 접속되어 있는지를 결정하는 단계는, 상기 용접 전극이 상기 양의 스터드 또는 상기 음의 스터드로부터 분리(disconnect)되어 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것인 용접 전극의 부착 및 극성을 결정하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 용접 전극이 부적절하게 접속되어 있는지를 결정하는 단계는, 상기 용접 전극의 극성이 상기 용접 전극을 사용하여 수행되고 있는 용접의 유형에 적절한지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것인 용접 전극의 부착 및 극성을 결정하는 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 용접 전극이 부적절하게 접속되어 있는지를 결정하는 단계는, 상기 용접 전극이 상기 용접 전극을 사용하여 수행되고 있는 용접의 유형에 대해 상기 양의 스터드 또는 상기 음의 스터드에 부적절하게 접속되어 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것인 용접 전극의 부착 및 극성을 결정하는 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 용접 전극이 상기 양의 스터드 또는 상기 음의 스터드에 부적절하게 접속되어 있으면 상기 전원과 연계된 디스플레이 디바이스를 통해 경고를 표시하는 단계를 포함하는 용접 전극의 부착 및 극성을 결정하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스를 통해 제안된 보정 작용(suggested corrective action)을 표시하는 단계를 포함하는 용접 전극의 부착 및 극성을 결정하는 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 용접 전극이 상기 양의 스터드 및 상기 음의 스터드로부터 분리될 때 상기 전원으로부터 상기 용접 전극으로의 전력의 전달을 불능이 되게 하는 단계를 포함하는 용접 전극의 부착 및 극성을 결정하는 방법.
  16. 제9항에 있어서, 상기 용접 전극의 극성이 상기 용접 전극을 사용하여 수행되고 있는 용접의 유형에 대해 적절하지 않을 때 상기 전원으로부터 상기 용접 전극으로의 전력의 전달을 선택적으로 가능하게 하거나 불능이 되게 하는 단계를 포함하고,
    상기 전력의 전달은 수행되고 있는 용접의 유형에 기초하여 선택적으로 가능하게 되거나 불능이 되는 것인 용접 전극의 부착 및 극성을 결정하는 방법.
  17. 용접 시스템에 있어서,
    전력을 생성하고 상기 전력을 용접 전극에 전달하도록 구성된 전원을 포함하고,
    상기 전원은,
    양의 스터드(stud) 및 음의 스터드;
    상기 용접 전극이 상기 양의 스터드 및 상기 음의 스터드에 적절하게 접속되어 있는지 여부를 결정하도록 구성되고, 메모리를 포함하는 제어 회로; 및
    디스플레이 디바이스를 갖는 인터페이스를 포함하고,
    상기 제어 회로는 상기 인터페이스를 통해 선택된 용접의 유형에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 용접 전극이 상기 양의 스터드 및 상기 음의 스터드에 적절하게 접속되어 있지 않을 때, 상기 디스플레이 디바이스를 통해 경고를 표시하도록 구성되고,
    선택된 상기 용접의 유형은 복수의 용접 프로세스들 중 하나이고, 상기 메모리는 상기 복수의 용접 프로세스들 각각을 위한 양의 스터드 및 음의 스터드에 대한 용접 전극의 디폴트 접속 또는 표준 접속에 관한 정보를 포함하는 것인 용접 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제어 회로,는 상기 용접 전극이 상기 양의 스터드 및 상기 음의 스터드로부터 분리될 때, 상기 디스플레이 디바이스를 통해 상기 경고를 표시하도록 구성되는 것인 용접 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 용접 전극의 극성이 상기 인터페이스를 통해 선택된 상기 용접의 유형에 적절하지 않을 때, 상기 디스플레이 디바이스를 통해 상기 경고를 표시하도록 구성되는 것인 용접 시스템.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 용접 전극이 상기 인터페이스를 통해 선택된 상기 용접의 유형에 대해 상기 양의 스터드 또는 상기 음의 스터드에 부적절하게 접속되어 있을 때, 상기 디스플레이 디바이스를 통해 상기 경고를 표시하도록 구성되는 것인 용접 시스템.
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