KR102125762B1 - 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치 - Google Patents

송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가변 웨이트부 구조를 변경하여 간단한 용접 방식에 의해 용접함과 동시에 정확하게 밸런스를 유지할 수 있도록 용접봉이 녹아 발생하는 일정량 용액 방울을 가변 웨이트부의 곡면 구조에 용접하는 방법으로 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치에 관한 것이다.

Description

송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치{Weight changer for noise reduction of blower}
본 발명은 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가변 웨이트부 구조를 변경하여 간단한 용접 방식에 의해 용접함과 동시에 정확하게 밸런스를 유지할 수 있도록 용접봉이 녹아 발생하는 일정량 용액 방울을 가변 웨이트부의 곡면 구조에 용접하는 방법으로 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모터의 로터, 터빈의 로터 등에 널리 적용되고 있는 회전체 구조는 산업 전반에 중요하게 사용되고 있다.
회전체에 있어 회전 불평형(unbalance)의 문제는 매우 중요한데, 회전 불평형은 때때로 과도한 진동을 유발하여 회전체의 파손과 같은 중요한 문제를 야기하기 때문이다.
따라서 회전 불평형 현상을 방지하고자 많은 회전 불평형 진단 기술 및 그 해결 기술들이 개발되어 왔다.
공개특허공보 2011-0116459호에는 회전 시험체 모듈에 밸런스 웨이트를 형성하여 회전 불평형에 따른 진동을 방지하는 기술이 개시되어 있다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 한국등록특허 제1883477호에서 회전체 밸런스 조정 조립체(100)의 밸런스 홀(111)들은 서로 일정한 간격을 두고 형성되어 있는데, 그 형성 간격이 작을수록 정밀한 밸런스 조정이 가능하게 된다. 밸런스 칩(120)은, 회전체(110)의 밸런스 측정 결과에 따라 밸런스 조정을 위해 밸런스 홀(111)에 끼워져 설치된다.
용접, 특히 스팟 용접(Spot welding)은 점 용접이라고도 하며 주로 판재의 용접에 사용되는 것으로, 전극 사이에 용접물을 넣고 가압하면서 전류를 통하여 그 접촉 부분의 저항열로 가압 부분을 융합시키는 원리를 이용하는 용접 방법 중 하나이다.
상기와 같은 스팟 용접의 품질을 높일려면, 가압력, 통전시간, 전류밀도 등의 적절한 조절이 필요하다. 예를 들면, 가압력이 크면 접촉 저항이 감소하여 용접 경과가 좋지 않고, 작으면 전류를 통과시킬 때 스파크가 나타나서 용접 경과도 좋지 않으며 전극과 용접 표면을 침해한다.
그리고, 용접 표면은 깨끗이 하고 평탄하여야 되며 용제는 사용하지 않는다. 용접 시간은 맞대기 용접에 비하여 가열 면적이 좁으므로 대단히 짧다. 또한, 용접 온도에 도달하여 가압할 때 압력이 세면 용접부가 오목하게 들어가서 약해지며 압력이 약하면 완전한 용접이 안 되기 때문에 주의를 해야 하며, 상기와 같은 조건이 만족 되지 않을 경우, 용접 불량이 발생한다.
또한 아크를 열원으로 이용하는 아크 용접은 현재 가장 널리 이용되는 용접 방식으로서, 이와 같은 아크용접 중에서도 용접봉의 송급장치를 통해 용접봉이 용접 대상이 되는 모재(母材)로 송급되도록 하고, 용접와이어에 전기가 공급되면 용접토치 선단의 노즐을 통해 이산화탄소 등과 같은 활성 가스 또는 아르곤 등과 같은 불활성 가스 등의 보호기체가 대기로부터 용접 부위를 감싸도록 공급되면서 용접봉이 모재와 함께 용융되는 가스 실드 아크 용접이 주로 사용되고 있다.
이러한 아크용접은 헤드를 통해 안내되는 용접봉과 모재의 용접부위 사이에서 아크를 발생시키고 토치에서 아르곤가스를 공급하여 아크와 용융금속을 대기로부터 차단시켜 안정된 상태에서 용접이 이루어지는 용접 방식으로, 경제성이나 효율성이 인정됨으로 인하여 근래에 널리 확산되고 있는 실정이다.
또한 용접에 사용될 보호가스 종류에 따라 탄산가스를 보호가스로 이용하는 방식의 CO2용접, 아르곤과 같은 불활성가스를 보호가스로 이용하는 방식의 MIG(Metal Inert Gas)용접 및 아르곤에 탄산가스를 혼합한 것과 같이 여러 가지 가스를 혼합한 활성가스를 보호가스로 이용하는 방식의 MAG(Metal Active Gas)용접과 같은 용접의 종류와, 용접봉에 내포된 물질에 따른 용접봉의 종류에 따라 굵기를 선택할 수 있도록 형성된 용접종류가 많다.
또한 종래 발명은 밸런스 웨이트를 미리 제작하여 사용할 수 있는 데, 일면에는 절삭에 따른 중량을 표시하기 위한 중량 표시부를 포함한다.
상기 중량 표시부는 눈금 등에 의해 표시할 수 있다. 즉, 상기 중량 표시부는 절삭되는 밸런스 웨이트 부분의 중량이 대략 몇 그램(g)으로부터 몇 킬로 그램(kg)으로 표시함으로써, 절삭시 임의의 중량이 아닌 정확한 중량으로 절삭이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.
다시 말해서, 상기 밸런스 웨이트는 제작시 적정 중량을 갖도록 일체로 형성할 수 있음은 물론 임의 중량을 갖도록 제작한 후 회전체의 회전시키면서 일정 중량을 절삭 가공 등을 통하여 정확하게 밸런스를 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 중량 표시부를 통하여 정확한 중량으로 절삭하도록 함으로써, 정확하게 밸런싱할 수 있는 조건을 가지게 된다.
그러나 도 1 (b)에서와 같이 따로 제작된 밸런스 웨이트(4)를 부착하는 것도 문제이지만 용접봉이 녹아 붙어 생기는 추가적인 중량 증가에 전혀 대비하지 못하여 정확한 밸런스 유지에 어려움이 많았다.
또한 밸런스 웨이트(4)가 용접선과 일직선 상에 정확히 들어 올 수 없어 밸런스 유지에 더 어려웠다.
그리고 용접기의 전류를 신속하게 조절할 수 있도록 해줌으로써 연속 작업이 가능하도록 해주어 작업자에게 편리성을 제공할 뿐만 아니라, 용접 슬러지의 발생을 막아주어 질 높은 용접이 가능하도록 해야한다.
또한 용접건에 이차측 전류를 공급하는 변압기 및 상기 용접건에 흐르는 이차측 전류를 실시간으로 감지하는 용접 전류 측정용 센서를 사용하기도 하였다.
용접속도에 응하여 용접전류 또는 용접전력을 조정하여 사용하기도 하는 데 용접자가 용이하게 조절하기 어려운 문제점도 있었다.
한국등록특허 제1557405호 일본 공개특허 제2010-174807호 미국 등록특허 제7251887호 일본 공개특허 제2014-20255호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 플레이트 위의 가변 웨이트부 구조를 변경하여 간단한 용접 방식에 의해 용접함과 동시에 정확하게 밸런스(balance)를 유지할 수 있도록 한 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한 본 발명은 용접봉이 녹아 발생하는 일정량 용액 방울을 가변 웨이트부의 곡면 구조에 용접하는 방법으로 밸런스를 조절할 수 있는 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치에 있어서,
송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치의 회전시 동적 특성을 보완하기 위해 회전판의 외측면에 결합되는 플레이트;
상기 플레이트의 어느 한 부분에 용접봉의 일정량이 녹아 붙는 가변 웨이트부;를 포함한다.
상기 가변 웨이트부는 폐곡선(closed curve) 웨이트부 또는 외부로 오픈된 개곡선 웨이트부를 포함한다.
상기 폐곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 내부에 형성된다.
상기 개곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 외각에 형성된다.
상기 폐곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 내부에 형성되는 원형 형태이다.
상기 개곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 외각에 형성된 원호 형태이다.
상기 개곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 외각에 형성된 각각 다른 직경을 갖는 복수개의 원호 형태이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 하나의 가변 웨이트부를 통해 회전체의 밸런스 조정 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 검사 시스템을 통해 밸런스 유지를 위해 번거롭지 않고 더욱 간편하게 조절할 수 있도록 함으로써, 임펠러 조립체의 밸런스를 정확하고 신속하게 유지할 수 있는 효과도 갖는다.
또한 본 발명은 용접봉이 녹아 발생하는 일정량 용액 방울을 통해 밸런스를 유지함과 동시에 용접이 이루어져 작업 과정을 단축할 수 있다.
또한 본 발명은 용접부의 누락 및 편심도를 검사함으로써, 불량여부를 검출하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 발명에 따른 송풍기 플레이트에 밸런스 웨이트를 부착하는 2가지 방법을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치의 가변 웨이트부의 구조를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치의 가변 웨이트부의 세부적 구조를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치의 용접부를 검사하는 장치를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치의 용접부를 검사하는 장치를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치의 용접부를 검사하는 장치를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다양한 형상의 웨이트부 사이즈를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오픈된 개곡선 웨이트부를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접부의 불량 상태를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가변 웨이트부의 형상을 보여주는 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치의 회전시 동적 특성을 보완하기 위해 회전판의 블렝드를 보호하기 위해 외측면에 결합되는 플레이트(10), 상기 플레이트의 어느 한 부분에 용접봉의 일정량이 녹아 붙는 가변 웨이트부(40)를 포함한다.
여기에서 상기 플레이트(10) 위의 가변 웨이트부(40)는 송풍기 임펠러 뿐만 아니라 유사 회전체에 대한 광범위한 소음 저감 기술이 필요한 부분에 사용되는 기술이다.
즉 본 발명은 밸런스 프로그램 서버(50)에 밸런스를 맞출 수 있는 프로그램을 추가할 수 있는 데, 불균형 계수는 비대칭으로 분포된 질량이 회전 축으로부터 반경 방향으로 얼마나 편향되었는지를 측정한 값이다.
도 2에 도시된 바와 같이 블레이드(30)를 용접한 후 선용접부를 용접하는 상기 플레이트(10)에는 선용접부(20)의 접합점을 이음 작업하면서 불균형이 발생하고 이러한 불균형을 맞추기 위해 다양한 가변 웨이트부(40)를 사용할 수 있다.
상기 가변 웨이트부(40)는 원형 형상으로 가운데 부분에 용접부(47)가 삽입될 수 있는 일정 직경의 홀이 형성된다.
또한 가변 웨이트부(40)는 폐곡선(closed curve) 웨이트부 또는 외부로 오픈된 개곡선 웨이트부를 포함한다.
한 방향으로 이동하는 곡선의 시작하는 점과 끝나는 점이 일치하는 닫힌 곡선을 말한다.
즉, 한 점에서 시작해서 다시 그 점으로 돌아와 끝나는 곡선을 말한다. 반대말로 시작점과 끝점이 일치하지 않는 개곡선이 있다.
본 발명에서는 일반적인 원, 사각형 등의 평면도형이 폐곡선에 포함된다.
상기 가변 웨이트부(40)는 폐곡선(closed curve) 웨이트부 또는 외부로 오픈된 개곡선 웨이트부를 포함한다.
상기 폐곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 내부에 형성된다.
또한 상기 개곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 외각에 형성된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 폐곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 내부에 형성되는 원형 형태임이 바람직하다.
상기 오픈된 개곡선 웨이트부는 가변 웨이트부(40) 원형 형상의 360도의 각을 갖는 외연부를 4 부분으로 나누어 일정 지름의 원호를 갖는 오픈된 개곡선 형상이다.
구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 원형 형상의 360도의 각을 갖는 외연부를 4 부분으로 나누면 일정 지름의 원호를 갖는 오픈된 개곡선 4개의 형상(41, 42, 43, 44)이 폐곡선 웨이트부(45)를 중심으로 일정 간격 이격되어 형성된다.
상기 오픈된 개곡선 4개의 형상(41, 42, 43, 44)은 내부에서 외부로 뻗어 나가는 엣지(46)를 갖는 형상으로 내부에 용접액을 용이하게 담을 수 있도록 형성되어 있다.
이러한 엣지(46) 형상은 오픈된 개곡선 4개의 형상(41, 42, 43, 44)을 원호 형태로 만들면서 자연스럽게 형성될 수도 있지만, 오픈된 개곡선 4개의 형상(41, 42, 43, 44)을 다각형 형상으로 만들어 인위적인 엣지 형상을 만들 수도 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 폐곡선 웨이트부(45)와 오픈된 개곡선 4개의 형상(41, 42, 43, 44)에는 무게를 가변적으로 조절할 수 있는 구성인 용접봉이 일정량 녹아 붙은 용접부(47)가 형성된다.
따라서 본 발명은 용접봉이 녹아 붙어 생기는 추가적인 중량 증가에 전혀 대비하지 못하여 정확한 밸런스 유지에 어려움이 많았던 것을 해결할 수 있다.
본 발명은 추가적으로 용접전류값을 입력받아 검출하는 전류검출부; 상기 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치에 설치되어 용접전압값을 입력받아 검출하는 전압검출부; 상기 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치에 구비되며, 사용자가 보호가스종류에 따른 용접종류, 용접봉의 내부물질에 따른 용접봉 종류 및 상기 용접봉 종류에 따른 용접봉의 굵기를 선택하기 위한 용접종류선택스위치;를 더 포함할 수 있다.
용접 작업이 선택되면, 상기 제어부는 용접기 본체에서 소정의 용접전류가 출력되도록 하기 위한 용접기동제어신호 및 출력전압제어신호를 적절하게 제어할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 발명은 전류 조절 장치(52)를 밸런스 프로그램 서버(50)에 연결하여 사용할 수 있다.
즉 용접하는 경우 전류범위에 따라 용접의 강도를 비교하여, 전극을 이용한 점용접을 실시하는 경우 전류가 이동하면서 용접부가 생성되는 위치와 범위를 미리 비교 저장하여 최종 형성되는 용접부의 무게(g 단위)를 예측할 수 있다.
이 외에도 본 발명은 용접 파라미터로 용접속도, 용접봉의 송급 속도와 송급 시작 및 정지 명령, 용접전류 설정치, 위빙 시작 및 정지 명령, 위빙 폭, 위빙 속도, 좌 정지 시간 및 우 정지 시간, 토치 높낮이 자동 제어 시작 및 정지 명령을 포함한다.
본 발명은 용접 작업시 용접전압출력이 일정하게 유지되도록 하여 제어진동이 발생하는 것을 방지함으로써 용접 품질을 높이고, 용접 작업시 발생한 용접 데이터를 저장하였다가 불러올 수 있도록 하여 작업자의 숙련도와 관계없이 균일한 용접 품질을 유지할 수 있도록 할 수 있다.
또한 전류 조절 장치(52)는 용접장치에서 잘못된 조작이나 기계 오작동, 쇼트 등으로 인해 정격전류를 넘어선 과전류가 발생한 경우 용접기 본체 및 연결 장치들과 작업자를 보호할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 플레이트의 회전시 불균형이 발생하는 것을 미리 예견하여 조치하기 위해 용접위치에 제대로 용접되었는지를 검사하기 위한 비전부; 가변 웨이트부(40)의 폐곡선(closed curve) 웨이트부 또는 외부로 오픈된 개곡선 웨이트부에 녹아 들어간 용접부(47)의 누락 및 편심도를 촬영하는 카메라; 상기 카메라를 통해 획득된 영상과 양품으로 선정된 용접부의 영상을 패턴매칭(pattern matching)법으로 비교하여 양부를 판별하는 제어부, 상기 제어부로부터 검사결과를 표시하는 표시부를 더 포함하여 구성된다.
비전검사프로그램에 따른 제어부는 용접부(47)의 용접상태, 누락 및 편심 등의 양부판별을 위한 검사부와, 출력 신호를 담당하는 신호처리부, 데이터베이스부, 용접부 형상 및 양부를 판단하는 판단부로 구성된다.
밸런스 측정 장치(54)는 송풍기 임펠러(56)의 용접부(47)를 촬영하는 비전 센서(55)와 연결되어 비전 센서(55)에서 각각 출력되는 용접검사신호와 영상신호를 수신하여 용접부(47)의 누락과 편심여부 및 용접 불량중 적어도 하나를 판정하는 제어부이다.
비전 센서(55)에서 촬영된 이미지를 템플릿 정합(TEMPLATE MATCHING)으로 윤곽선이 패턴화된 패턴 이미지를 생성하고, 기준 이미지와 비교하여 제품에 포함된 용접부(47)의 누락 및 편심 여부를 판정할 수 있다.
상기 비전 센서(55)에서 가변 웨이트부(40)의 폐곡선(closed curve) 웨이트부 또는 외부로 오픈된 개곡선 웨이트부에 녹아 들어간 용접부(47)의 촬영된 이미지를 템플릿 정합시켜 윤곽선이 패턴화된 패턴 이미지를 생성하는 패턴 생성 모듈과 패턴 생성 모듈의 패턴 이미지를 기준 이미지의 위치 및 윤곽선과 일치되도록 조절하는 윤곽 조정부와 윤곽 조정부에서 조정된 패턴 이미지에서 윤곽선을 이루는 패턴의 경계값(THRESHOLD LEVEL)을 포함하는 측정데이터를 산출하는 패턴 측정부와 패턴 측정부의 측정 데이터와 기준 이미지의 측정 데이터를 비교하여 용접부(47)의 누락 및 편심 여부를 판정 하는 판정부 등을 더 포함할 수 있다.
용접부(47) 패턴의 정합 경계값(THRESHOLD LEVEL)은 가변 웨이트부(40)의 폐곡선(closed curve) 웨이트부 또는 외부로 오픈된 개곡선 웨이트부에 녹아 들어간 용접부(47)의 윤곽선을 이루는 패턴의 두께, 색상 중 적어도 하나이다.
예를 들어 용접부(47)와 오픈된 개곡선 4개의 형상(41, 42, 43, 44)과의 거리를 파악하여 용접부(47)의 양(g 수)를 예측할 수 있으며, 색상과 두께를 통해 용접부(47)의 품질 상태와 양을 간접적으로 예측할 수 있다.
상기 비전 센서(55)는 플레이트에 탑재되는 가변 웨이트부를 측면에서 감지하는 측면 근접센서; 및 플레이트의 상측에서 가변 웨이트부의 상부를 촬영하는 상부 판별 근접 센서를 추가로 포함할 수 있다.
이하 도 9 내지 도 11을 참고하여 본 발명의 실시를 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치를 이용한 용접 방법에 대하여 자세히 설명한다.
먼저 철판을 레이저 절단하여 블레이드 등을 용접한 후, 블레이드를 덮는 플레이트를 용접하고 밸런스를 측정한다.
밸런스 측정 결과 플레이트의 밸런스를 조정하기 위해 가변 웨이트부를 부착할 수 있는 데 용접봉이 일정량 녹아 붙은 용접부의 용접량을 가변하여 밸런스를 맞출 수 있다.
즉 밸런스의 불균형은 원심력을 발생시켜 불균형 및 회전수에 따라 선형력을 증가시켜 플레이트의 회전시 불균형을 발생시켜 추가적인 밸런스 조정 작업이 필요하다.
그리고 가공 물체의 표면을 평활하게 정밀 다듬질하는 사상 작업을 한 후 용접결함에 대한 외관검사를 한다.
이 때 전류 및 전압, 버 상태, 회전방향, 도막두께 등을 검사할 수 있다.
구체적으로 살펴보면 플레이트의 어느 한 부분에 용접봉의 일정량이 녹아 붙는 가변 웨이트부(40)는 원형 형상으로 가운데 부분에 용접부가 삽입될 수 있는 일정 직경의 홀이 형성된다.
상기 가변 웨이트부(40)는 폐곡선 웨이트부 또는 외부로 오픈된 개곡선 웨이트부를 포함한다.
도 9에 도시된 바와 같이 상기 폐곡선 웨이트부(45)와 오픈된 개곡선 4개의 형상(41, 42, 43, 44)은 서로 형태가 각각 달라, 무게를 용이하게 가변적으로 조절할 수 있다.
예를 들어 도 10에 도시된 바와 같이 비전검사프로그램에 폐곡선 웨이트부 또는 외부로 오픈된 개곡선 웨이트부(47′)의 이미지를 미리 입력시켜 용접봉이 일정량 녹아 붙은 상태를 검사할 수 있도록 한다.
또한 상기 용접부와 웨이트부의 이격 거리를 측정하여 용접결함에 대한 외관검사를 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 자동으로 용접되는 용접 시스템을 설치할 수 있는 데, 여기에는 용접봉의 송급 속도를 조절할 수 있는 장치가 포함된다.
또한 상기 용접 시스템에는 용접 전류값을 입력받아 검출하거나, 상기 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치에 설치되어 용접 전압값을 입력받아 검출하거나, 사용자가 보호가스 종류에 따른 용접종류, 용접봉의 내부물질에 따른 용접봉 종류 및 상기 용접봉 종류에 따른 용접봉의 굵기를 선택할 수 있다.
상기 용접 시스템의 용접 작업이 선택되면, 상기 제어부는 용접기 본체에서 소정의 용접전류가 출력되도록 하기 위한 용접 기동 제어신호 및 출력 전압 제어신호를 적절하게 제어할 수 있다.
또한 용접 시스템의 용접 파라미터는 용접속도, 용접봉의 송급 속도와 송급 시작 및 정지 명령, 용접전류 설정치, 위빙 시작 및 정지 명령, 위빙 폭, 위빙 속도, 좌 정지 시간 및 우 정지 시간, 토치 높낮이 자동 제어 시작 및 정지 명령을 포함한다.
한편 전류 조절 장치(52)를 비전검사프로그램 등이 포함된 밸런스 프로그램 서버(50)에 연결하여 사용할 수 있다.
즉 용접하는 경우 전류범위에 따라 용접의 강도를 비교하여, 전극을 이용한 점용접을 실시하는 경우 전류가 이동하면서 용접부가 생성되는 위치와 범위를 미리 비교 저장하여 최종 형성되는 용접부의 무게(g 단위)를 예측할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이 용접부(47″)가 외부로 흘러나오는 것을 방지하기 위해 본 발명은 용접 작업시 용접전압출력이 일정하게 유지되도록 하여 진동이 발생하는 것을 방지함으로써 용접 품질을 높이고, 용접 작업시 발생한 용접 데이터를 저장하였다가 불러올 수 있도록 하여 작업자의 숙련도와 관계없이 균일한 용접 품질을 유지할 수 있도록 할 수 있다.
또한 이를 해결하기 위해 도 12에 도시된 바와 같이 가변 웨이트부(40″)의 도넛 형태 안에 4개의 원형 형상(41″)이 형성될 수 있다.
또한 전류 조절 장치(52)는 용접장치에서 잘못된 조작이나 기계 오작동, 쇼트 등으로 인해 정격전류를 넘어선 과전류가 발생한 경우 용접기 본체 및 연결 장치들과 작업자를 보호할 수 있다.
본 발명에서는 다양한 프로그램을 이용하여 플레이트의 회전시 불균형이 발생하는 것을 미리 예견하여 조치하기 위해 용접위치에 제대로 용접되었는지를 검사한다.
또한 카메라를 이용하여 가변 웨이트부(40)의 폐곡선(closed curve) 웨이트부 또는 외부로 오픈된 개곡선 웨이트부에 녹아 들어간 용접부(47)의 누락 및 편심도를 촬영하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 카메라를 통해 획득된 영상과 양품으로 선정된 힌지의 영상을 패턴매칭(pattern matching)법으로 비교하여 양부를 판별하는 제어부, 상기 제어부로부터 검사결과를 표시하는 단계가 더 포함될 수 있다.
일실시예로 비전검사프로그램을 탑재한 제어부는 용접부(47)의 용접상태, 누락 및 편심 등의 양부판별을 위한 검사부와, 출력 신호를 담당하는 신호처리부, 데이터베이스부, 힌지종류 및 제품의 양부를 판단하는 판단부로 구성된다.
도 8의 밸런스 측정 장치(54)는 도 9의 각각 다른 형태의 가변 웨이트부(40)에 용접된 용접부(47)를 촬영하기 전에 상기 가변 웨이트부(41, 42, 43, 44)의 전체 형상과 곡률 반경과 직경 등을 입력 받아 저장한다.
따라서 본 발명은 비전 센서(55)와 연결되어 비전 센서(55)에서 각각 출력되는 용접부 검사 영상신호를 수신하여 미리 저장된 각종 데이터와 비교하여 용접부(47)의 누락과 편심여부 및 용접 불량 중 적어도 하나를 판정할 수 있다.
또한 비전 센서(55)에서 촬영된 가변 웨이트부(41, 42, 43, 44)의 이미지를 템플릿 정합(TEMPLATE MATCHING)으로 윤곽선이 패턴화된 패턴 이미지를 생성하고, 기준 이미지와 비교하여 제품에 포함된 용접부(47)의 누락 및 편심 여부를 판정할 수 있다.
비전 센서(55)에서 가변 웨이트부(40)의 폐곡선 웨이트부 또는 외부로 오픈된 개곡선 웨이트부에 녹아 들어간 용접부(47)의 촬영된 이미지를 템플릿 정합시켜 윤곽선이 패턴화된 패턴 이미지를 생성할 수 있다.
이러한 템플릿을 이용하여 패턴 이미지를 기준 이미지의 위치와 자세 및 회전각과 일치되도록 조절하거나 불량 용접부를 신속히 찾아낼 수 있다.
또한 추가된 패턴 이미지에서 윤곽선을 이루는 패턴의 경계값을 포함하는 측정데이터를 산출하여 측정 데이터와 기준 이미지의 측정 데이터를 비교하여 도 10과 같은 용접부(47)의 누락 및 편심 여부 등을 판정할 수 있다.
10 : 플레이트
20 : 선용접부
30 : 블레이드
40 : 가변 웨이트부
41, 42, 43, 44 : 오픈된 개곡선 4개의 형상
45 : 폐곡선 웨이트부
46 : 엣지
47 : 용접부
54 : 밸런스 측정 장치
55 : 비전 센서
56 : 송풍기 임펠러

Claims (7)

  1. 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치에 있어서,
    송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위해 회전판의 외측면에 결합되는 플레이트;
    상기 플레이트의 어느 한 부분에 용접봉의 일정량이 녹아 붙는 가변 웨이트부;를 포함하며,
    상기 가변 웨이트부는 폐곡선(closed curve) 웨이트부 또는 외부로 오픈된 개곡선 웨이트부를 포함하는 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폐곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 외각에 형성되는 것을 특징으로 하는 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 폐곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 내부에 형성되는 원형 형태인 것을 특징으로 하는 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 개곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 외각에 형성된 원호 형태인 것을 특징으로 하는 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 개곡선 웨이트부는 상기 가변 웨이트부의 외각에 형성된 각각 다른 직경을 갖는 복수개의 원호 형태인 것을 특징으로 하는 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치.
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