KR102345657B1 - 일렉트로 가스 아크 용접 장치 및 방법 - Google Patents

일렉트로 가스 아크 용접 장치 및 방법 Download PDF

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KR102345657B1 KR1020200119109A KR20200119109A KR102345657B1 KR 102345657 B1 KR102345657 B1 KR 102345657B1 KR 1020200119109 A KR1020200119109 A KR 1020200119109A KR 20200119109 A KR20200119109 A KR 20200119109A KR 102345657 B1 KR102345657 B1 KR 102345657B1
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Abstract

본 발명은 일렉트로 가스 아크 용접(EGW: Electro Gas arc Welding) 장치 및 EGW 방법에 관한 것으로, 본 발명에서는 용접전력 공급유닛 측으로부터 용접 토치 유닛(또는, 와이어) 측으로 출력/공급되는 용접전력을 종래의 'DC (+) 타입 용접전력'(또는, DC (-) 타입 용접전력}에서, '전력의 극성이 양극 또는 음극으로 고르게 교번하는 AC 타입 용접전력(예컨대, AC 사인 웨이브 타입 용접전력, AC 펄스 타입 용접전력 등)으로 대폭 개선하는 조치를 취하고, 이를 통해, 용접전력 공급유닛으로부터 출력된 용접전력이 모재 측으로 과잉되게 치중 출력/공급되거나, 와이어 측으로 과잉되게 치중 출력/공급됨 없이, 모재 및 와이어에 고르게 출력/공급될 수 있도록 유도함으로써(즉, DC (+) 타입 용접전력 공급방식 및 DC (-) 타입 용접전력 공급방식의 장점이 극대화될 수 있도록 유도함으로써), 결국, 용접 운영주체 측에서, '용접전력의 모재 측 편향공급 상황', '용접전력의 와이어 측 편향공급 상황' 등을 안정적으로 탈피하면서, 이들에 기인한 각종 문제점, 예를 들어, '열충격에 의한 모재의 손상 문제점', '고가의 강재 채용에 기인한 구조물 제조비용의 증가 문제점', '와이어의 용융속도 저하 문제점', '아크의 불안정한 형성에 기인한 용접 스패터의 과도 발생 문제점' 등을 효과적으로 해결할 수 있도록 지원할 수 있다.

Description

일렉트로 가스 아크 용접 장치 및 방법{Electro gas arc welding device and method for the same}
본 발명은 일렉트로 가스 아크 용접(EGW: Electro Gas arc Welding) 장치 및 EGW 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접전력 공급유닛 측으로부터 용접 토치 유닛(또는, 와이어) 측으로 출력/공급되는 용접전력을 종래의 'DC (+) 타입 용접전력'(또는, DC (-) 타입 용접전력}에서, '전력의 극성이 양극 또는 음극으로 고르게 교번하는 AC 타입 용접전력(예컨대, AC 사인 웨이브 타입 용접전력, AC 펄스 타입 용접전력 등)으로 대폭 개선하는 조치를 취하고, 이를 통해, 용접전력 공급유닛으로부터 출력된 용접전력이 모재 측으로 과잉되게 치중 출력/공급되거나, 와이어 측으로 과잉되게 치중 출력/공급됨 없이, 모재 및 와이어에 고르게 출력/공급될 수 있도록 유도함으로써(즉, DC (+) 타입 용접전력 공급방식 및 DC (-) 타입 용접전력 공급방식의 장점이 극대화될 수 있도록 유도함으로써), 결국, 용접 운영주체 측에서, '용접전력의 모재 측 편향공급 상황', '용접전력의 와이어 측 편향공급 상황' 등을 안정적으로 탈피하면서, 이들에 기인한 각종 문제점, 예를 들어, '열충격에 의한 모재의 손상 문제점', '고가의 강재 채용에 기인한 구조물 제조비용의 증가 문제점', '와이어의 용융속도 저하 문제점', '아크의 불안정한 형성에 기인한 용접 스패터의 과도 발생 문제점' 등을 효과적으로 해결할 수 있도록 지원할 수 있는 EGW 장치 및 EGW 방법에 관한 것이다.
최근, 선박, 항공기, 교량 등과 같은 대형 구조물에 대한 수요가 급증하면서, 'EGW 장치'를 포함하는 용접 장치와 관련된 기술 또한 폭 넓은 발전을 거듭하고 있다.
예를 들어, 대한민국공개특허 제10-2008-82300호(명칭: 세라믹 코팅된 팁을 이용한 2전극 전기 가스 아크 용접장치)(2008.09.11.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2011-92563호(명칭: 컷 와이어를 이용한 전기 가스 아크 용접 장치 및 그 방법)(2011.08.18.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2013-54784호(명칭: 수평 맞대기 일렉트로 가스 자동 용접방법)(2013.05.27.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2014-46263호(명칭: 일렉트로 가스 용접 장치)(2014.04.18.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2020-87531호(명칭: 필렛용접을 위한 자동용접장치)(2020.07.21.자 공개) 등에는 종래의 용접 장치 관련 기술의 일례가 좀더 상세하게 개시되어 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 EGW 장치(10)는 자체 구비된 모터(도시 안됨)를 가동시켜, 용접 토치 유닛(15) 측으로 와이어(17)를 공급하는 와이어 공급유닛(13), 상기 와이어 공급유닛(13) 측으로부터 와이어(17)를 공급받음과 아울러, 용접전력 공급유닛(12), 용접 컨트롤 유닛(11) 등으로부터 전류를 공급받고, 이를 토대로, 모재(18)에 아크(A)를 발생시켜, 해당 모재(18)를 용접하는 용접 토치 유닛(15), 상기 용접 토치 유닛(15)을 탑재한 상태에서, 가이드 레일(16)을 따라 움직이면서, 해당 용접 토치 유닛(15)을 이송시키는 용접 캐리지 유닛(14), 용접 컨트롤 유닛(11)을 매개로, 용접 토치 유닛(15), 모재(18) 등과 전기적으로 연결되면서, 외부 전원(19) 측으로부터 용접전력을 수신한 후, 용접 토치 유닛(15)으로 수신된 용접전력을 공급하는 용접전력 공급유닛(12), 와이어 공급유닛(13), 용접 캐리지 유닛(14), 용접전력 공급유닛(12) 등과 전기적으로 연결되면서, 이들의 동작을 전반적으로 제어하는 용접 컨트롤 유닛(11) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다. 이 경우, 모재(18)의 전면에는 수냉식의 동담금(도시 안됨)이 추가 설치되며, 모재(18)의 후면에는 고정식의 백킹제(도시 안됨)가 추가 설치된다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 용접 토치 유닛(15) 측에서는 용접전력 공급유닛(12) 측으로부터 예컨대, 'DC (+) 타입'의 용접전력이 공급되는 국면에서, 해당 용접전력 및 보호가스(예컨대, CO2 가스)를 이용하여, 모재(18)의 표면(용접대상부위)에 아크(A)를 발생시킨 후, 이에 의해 발생된 아크열을 이용하여, 와이어(17) 및 모재(18)를 용융/융착시킴으로서, 모재(18)의 용접대상부위를 용접하게 된다.
이 경우, 용접전력 공급유닛(12)의 양극단자(12a)는 용접 토치 유닛(15)과 전기적으로 연결되는 구성을 취하게 되며, 접지 상태에 있는 용접전력 공급유닛(12)의 음극단자(12b)(또는, 접지단자)는 모재(18)와 전기적으로 연결되는 구성을 취하게 된다.
이러한 종래의 체제 하에서, 상술한 바와 같이, 용접전력 공급유닛(12) 측에서는, 용접 토치 유닛(15) 측으로 예컨대, 'DC (+) 타입'의 용접전력을 공급하게 되는 바, 이때, 와이어(17)는 용접전력 공급유닛(12)의 양극단자(12a)와 전기적으로 연결되어, 양 전위를 형성하고 있고, 모재(18)는 용접전력 공급유닛(12)의 음극단자(12b)와 전기적으로 연결되어, 음 전위(접지전위)를 형성하고 있기 때문에, 별도의 조치 없이, 용접전력 공급유닛(12) 측으로부터 용접 토치 유닛(15) 측으로 예컨대, 'DC (+) 타입'의 용접전력이 공급되는 경우, 해당 용접전력은 양 전위를 이루고 있던 와이어(17) 측 보다는 음 전위(접지전위)를 이루고 있던 모재(18) 측으로 치중되어, 과잉 전달되는 문제점을 일으키게 된다.
물론, 이처럼, 용접전력 공급유닛(12) 측으로부터 공급된 'DC (+) 타입'의 용접전력이 모재(18) 측으로 치중되어, 과잉 전달되는 경우, 그에 비래하여 모재(18) 측으로는 과도한 열에너지가 가해질 수밖에 없게 되며, 결국, 모재(18) 측에서는 강한 열 충격으로 인하여 심각한 파손 문제점을 일으킬 수밖에 없게 된다.
당연하게도, 상술한 용접전력의 모재 측 편향공급에 의해 모재(18)의 파손 문제가 대두되는 상황 하에서, 용접 운영주체 측에서는 모재(18)를 강한 열 충격에도 견딜수 있는 고가의 강재, 예컨대, TMCP 강(Thermo-Mechanical Control process sreel)으로 교체/사용할 수밖에 없게 되며, 결국, 전체적인 구조물 제조비용(예컨대, 선박 제조비용, 항공기 제조비용, 교량 제조비용 등)이 대폭 증가하는 심각한 경제적 타격을 입을 수밖에 없게 된다.
더욱이, 상술한 바와 같이, 용접전력 공급유닛(12) 측으로부터 공급된 'DC (+) 타입'의 용접전력이 모재(18) 측으로 치중되어, 과잉 전달되는 경우, 와이어(17) 측에서는 자신에게 필요한 열에너지를 충분히 전달 받을 수 없게 됨으로써, 더딘 용융속도를 보일 수밖에 없게 되며, 결국, 용접 운영주체 측에서는 상술한 경제적 타격 이외에도, 전체적인 용접효율이 대폭 저하되는 심각한 피해를 피할 수 없게 된다.
참고로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상술한 문제점을 해결하기 위한 일 방안으로, 용접전력 공급유닛(12) 측으로부터 용접 토치 유닛(15) 측으로 공급되는 용접전력을 'DC (-) 타입'으로 바꾸는 우회방안이 상정될 수도 있게 된다. 이 경우, 와이어(17)는 용접전력 공급유닛(12)의 양극단자(12a)와 전기적으로 연결되어, 음 전위를 형성하게 되며, 모재(18)는 접지 상태에 있는 용접전력 공급유닛(12)의 음극단자(12b)와 전기적으로 연결되어, 양 전위(접지전위)를 형성하게 된다.
물론, 이러한 우회방안의 경우, 용접전력 공급유닛(12) 측 용접전력이 양 전위(접지전위)를 이루고 있는 모재(18) 측 보다는 음 전위를 이루고 있는 와이어(17) 측으로 치중되어 과잉 전달되기 때문에, 상기 우회방안이 채택될 경우, 용접 운영주체 측에서는 열에너지의 치중에 의한 모재의 손상 문제점, 와이어의 용융속도 저하 문제점 등을 어느 정도 회피할 수도 있게 된다.
문제는, 상기 우회방안의 경우, 용접전력 공급유닛(12) 측 용접전력이 와이어(17) 측으로 치중되어 과잉 전달되는 새로운 문제점을 내포하고 있기 때문에, 만약, 상기 우회방안이 채택될 경우, 용접 운영주체 측에서는 아크(A)의 형상이 매우 불규칙하고 불안정해지는 피해를 피할 수 없게 된다(도 3 참조).
물론, 이처럼, 용접전력의 와이어 측 편향공급에 의해 아크(A)의 형상이 매우 불규칙하고 불안정해지는 상황 하에서, 용접공정이 강행될 경우, 용접 운영주체 측에서는 용접 스패터(Weld spatter)가 과도하게 발생하여, 전체적인 용접공정 품질이 대폭 저하되는 심각한 피해를 피할 수 없게 된다.
요컨대, 종래의. 용접전력 공급 체제 하에서(즉, 종래의 'DC (+) 타입 용접전력 공급 체제' 또는 'DC (-) 타입 용접전력 공급 체제' 하에서), 용접 운영주체 측에서는 별도의 조치가 취해지지 않는 한, '용접전력의 모재 측 편향공급 상황', '용접전력의 와이어 측 편향공급 상황' 등을 피할 수 없게 되며, 결국, 그에 상응하는 각종 심각한 문제점, 예컨대, '열충격에 의한 모재의 손상 문제점', '고가의 강재 채용에 기인한 구조물 제조비용의 증가 문제점', '와이어의 용융속도 저하 문제점', '아크의 불안정한 형성에 기인한 용접 스패터의 과도 발생 문제점' 등을 고스란히 감수할 수밖에 없게 된다.
대한민국공개특허 제10-2008-82300호(명칭: 세라믹 코팅된 팁을 이용한 2전극 전기 가스 아크 용접장치)(2008.09.11.자 공개) 대한민국공개특허 제10-2011-92563호(명칭: 컷 와이어를 이용한 전기 가스 아크 용접 장치 및 그 방법)(2011.08.18.자 공개) 3)대한민국공개특허 제10-2013-54784호(명칭: 수평 맞대기 일렉트로 가스 자동 용접방법)(2013.05.27.자 공개) 대한민국공개특허 제10-2014-46263호(명칭: 일렉트로 가스 용접 장치)(2014.04.18.자 공개) 대한민국공개특허 제10-2020-87531호(명칭: 필렛용접을 위한 자동용접장치)(2020.07.21.자 공개)
따라서, 본 발명의 목적은 용접전력 공급유닛 측으로부터 용접 토치 유닛(또는, 와이어) 측으로 출력/공급되는 용접전력을 종래의 'DC (+) 타입 용접전력'(또는, DC (-) 타입 용접전력}에서, '전력의 극성이 양극 또는 음극으로 고르게 교번하는 AC 타입 용접전력(예컨대, AC 사인 웨이브 타입 용접전력, AC 펄스 타입 용접전력 등)으로 대폭 개선하는 조치를 취하고, 이를 통해, 용접전력 공급유닛으로부터 출력된 용접전력이 모재 측으로 과잉되게 치중 출력/공급되거나, 와이어 측으로 과잉되게 치중 출력/공급됨 없이, 모재 및 와이어에 고르게 출력/공급될 수 있도록 유도함으로써(즉, DC (+) 타입 용접전력 공급방식 및 DC (-) 타입 용접전력 공급방식의 장점이 극대화될 수 있도록 유도함으로써), 결국, 용접 운영주체 측에서, '용접전력의 모재 측 편향공급 상황', '용접전력의 와이어 측 편향공급 상황' 등을 안정적으로 탈피하면서, 이들에 기인한 각종 문제점, 예를 들어, '열충격에 의한 모재의 손상 문제점', '고가의 강재 채용에 기인한 구조물 제조비용의 증가 문제점', '와이어의 용융속도 저하 문제점', '아크의 불안정한 형성에 기인한 용접 스패터의 과도 발생 문제점' 등을 효과적으로 해결할 수 있도록 지원하는데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 모재를 용접하는 용접 토치 유닛과; 상기 용접 토치 유닛 및 모재와 전기적으로 연결되면서, 상기 용접 토치 유닛 측으로 'AC 타입의 용접전력'을 공급하는 용접전력 공급유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 아크 용접 장치를 개시한다.
이때, 상기 용접전력 공급유닛은 상기 용접 토치 유닛과 전기적으로 연결되는 양극단자와; 접지 상태에서, 상기 모재와 전기적으로 연결되는 음극단자와; 외부 전원과 전기적으로 연결되면서, 상기 외부 전원 측으로부터 공급되는 AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력을 수신하는 AC 전력 수신모듈과; 상기 AC 전력 수신모듈과 전기적으로 연결되면서, 상기 AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력을 정류하여 DC 타입으로 변환하는 AC 전력 DC 변환모듈과; 상기 AC 전력 DC 변환모듈과 전기적으로 연결되면서, DC 타입으로 변환된 용접전력의 파형, 주파수, 또는 진폭을 변환시켜 해당 용접전력을 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력으로 변환하는 DC 전력 AC 변환모듈과; 상기 양극단자 및 DC 전력 AC 변환모듈과 전기적으로 연결되면서, 상기 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력의 전압을 용접공정에 필요한 전압으로 변환시킨 후, 전압이 변환된 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력을 상기 양극단자를 통해 상기 용접 토치 유닛 측으로 출력하는 AC 전력 출력모듈을 포함하게 된다.
또한, 본 발명의 다른 측면에서는 용접전력 공급유닛을 용접 토치 유닛 및 모재와 전기적으로 연결시킨 상태에서, 상기 용접전력 공급유닛 측으로부터 상기 용접 토치 유닛 측으로 'AC 타입의 용접전력'을 공급하여, 모재를 용접하는 일렉트로 가스 아크 용접 방법을 개시한다.
본 발명에서는 용접전력 공급유닛 측으로부터 용접 토치 유닛(또는, 와이어) 측으로 출력/공급되는 용접전력을 종래의 'DC (+) 타입 용접전력'(또는, DC (-) 타입 용접전력}에서, '전력의 극성이 양극 또는 음극으로 고르게 교번하는 AC 타입 용접전력(예컨대, AC 사인 웨이브 타입 용접전력, AC 펄스 타입 용접전력 등)'으로 대폭 개선하는 조치를 취하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 용접전력 공급유닛으로부터 출력된 용접전력은, 모재 측으로 과잉되게 치중 출력/공급되거나, 와이어 측으로 과잉되게 치중 출력/공급됨 없이, 모재 및 와이어에 고르게 출력/공급될 수 있게 되며(즉, DC (+) 타입 용접전력 공급방식 및 DC (-) 타입 용접전력 공급방식의 장점이 극대화될 수 있게 되며), 결국, 용접 운영주체 측에서는, '용접전력의 모재 측 편향공급 상황', '용접전력의 와이어 측 편향공급 상황' 등을 안정적으로 탈피하면서, 이들에 기인한 각종 문제점, 예를 들어, '열충격에 의한 모재의 손상 문제점', '고가의 강재 채용에 기인한 구조물 제조비용의 증가 문제점', '와이어의 용융속도 저하 문제점', '아크의 불안정한 형성에 기인한 용접 스패터의 과도 발생 문제점' 등을 효과적으로 해결할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 EGW 장치의 세부적인 구성을 개념적으로 도시한 예시도.
도 2 및 도 3은 종래의 기술에 따른 EGW 장치의 세부적인 동작절차를 개념적으로 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 EGW 장치의 세부적인 구성을 개념적으로 도시한 예시도.
도 4 내지 도 6, 그리고, 도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 EGW 장치의 세부적인 동작절차를 개념적으로 도시한 예시도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 용접전력 공급유닛의 세부적인 구성을 개념적으로 도시한 예시도.
도 13은 본 발명의 다른 실시에 따른 EGW 장치의 세부적인 구성을 개념적으로 도시한 예시도.
도 14 및 도 15는 본 발명의 다른 실시에 따른 EGW 장치의 세부적인 동작절차를 개념적으로 도시한 예시도.
도 16은 모재의 동일 용접면에 가해지는 열에너지의 양에 대한 실험결과 그래프.
도 17은 와이어 공급유닛의 와이어 공급 스피드에 대한 실험결과 표.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 EGW 장치 및 방법을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4 및 도 5, 그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 EGW 장치(20)는 자체 구비된 모터(도시 안됨)를 가동시켜, 용접 토치 유닛(25) 측으로 와이어(27)를 공급하는 와이어 공급유닛(23), 상기 와이어 공급유닛(23) 측으로부터 와이어(27)를 공급받음과 아울러, 용접전력 공급유닛(22), 용접 컨트롤 유닛(21) 등으로부터 전류를 공급받고, 이를 토대로, 모재(28)에 아크(A)를 발생시켜, 해당 모재(28)를 용접하는 용접 토치 유닛(25), 상기 용접 토치 유닛(25)을 탑재한 상태에서, 가이드 레일(26)을 따라 움직이면서, 해당 용접 토치 유닛(25)을 이송시키는 용접 캐리지 유닛(24), 용접 컨트롤 유닛(21)을 매개로, 용접 토치 유닛(25), 모재(28) 등과 전기적으로 연결되면서, 외부 전원(29) 측으로부터 용접전력을 수신한 후, 용접 토치 유닛(25)으로 수신된 용접전력을 공급하는 용접전력 공급유닛(22), 와이어 공급유닛(23), 용접 캐리지 유닛(24), 용접전력 공급유닛(22) 등과 전기적으로 연결되면서, 이들의 동작을 전반적으로 제어하는 용접 컨트롤 유닛(21) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다. 이 경우, 모재(28)의 전면에는 수냉식의 동담금(도시 안됨)이 추가 설치되며, 모재(28)의 후면에는 고정식의 백킹제(도시 안됨)가 추가 설치된다.
이때, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 용접 토치 유닛(25) 측에서는 용접전력 공급유닛(22) 측으로부터 용접전력이 공급되는 국면에서, 해당 용접전력 및 보호가스(예컨대, CO2 가스)를 이용하여, 모재(28)의 표면(용접대상부위)에 아크(A)를 발생시킨 후, 이에 의해 발생된 아크열을 이용하여, 와이어(27) 및 모재(28)를 용융/융착시킴으로서, 모재(28)의 용접대상부위를 용접하게 된다.
이 경우, 용접전력 공급유닛(22)의 양극단자(22a)는 용접 토치 유닛(25)과 전기적으로 연결되는 구성을 취하게 되며, 접지 상태에 있는 용접전력 공급유닛(22)의 음극단자(22b)(또는, 접지단자)는 모재(28)와 전기적으로 연결되는 구성을 취하게 된다.
물론, 이러한 본 발명의 체제 하에서도, 만약, 용접전력 공급유닛(22) 측에서, 용접 토치 유닛(25) 측으로 예컨대, 'DC (+) 타입'의 용접전력, 'DC (-) 타입'의 용접전력 등을 무모하게 출력/공급하게 되는 경우, 용접 운영주체 측에서는 '용접전력의 모재 측 편향공급 상황', '용접전력의 와이어 측 편향공급 상황' 등을 피할 수 없게 되며, 결국, 그에 상응하는 각종 심각한 문제점, 예컨대, '열충격에 의한 모재의 손상 문제점', '고가의 강재 채용에 기인한 구조물 제조비용의 증가 문제점', '와이어의 용융속도 저하 문제점', '아크의 불안정한 형성에 기인한 용접 스패터의 과도 발생 문제점' 등을 고스란히 감수할 수밖에 없게 된다.
이러한 민감한 상황 하에서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 용접전력 공급유닛(22) 측으로부터 용접 토치 유닛(또는, 와이어) 측으로 출력/공급되는 용접전력을 종래의 'DC (+) 타입 용접전력'(또는, DC (-) 타입 용접전력}에서, '전력의 극성이 양극 또는 음극으로 고르게 교번하는 AC 타입 용접전력'으로 대폭 개선하는 조치를 취하게 된다.
이러한 조치에 따라, 본 발명의 EGW 장치(20)는 <모재(28)를 용접하는 용접 토치 유닛(25)>, <용접 토치 유닛(25) 및 모재(28)와 전기적으로 연결되면서, 용접 토치 유닛(25) 측으로 'AC 타입의 용접전력'을 공급하는 용접전력 공급유닛(22)> 등을 그 주요 구성요소로 구비하게 된다.
이때, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 용접전력 공급유닛(22) 측으로부터 용접 토치 유닛(25)(또는, 와이어) 측으로 출력/공급되는 'AC 타입의 용접전력'은 'AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력'(도 5 참조) 이거나,'AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력'(도 6 참조)인 특징을 가지게 된다.
여기서, 용접전력 공급유닛(22) 측으로부터 용접 토치 유닛(25)(또는, 와이어) 측으로 출력/공급되는 'AC 타입의 용접전력'이 'AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력'일 경우(도 5 참조), 용접전력 공급유닛(22)은 도 7에 도시된 바와 같이, <용접 토치 유닛(25)과 전기적으로 연결되는 양극단자(22a)>, <접지 상태에서, 상기 모재(28)와 전기적으로 연결되는 음극단자(22b)(접지단자)>, <외부 전원(29)과 전기적으로 연결되면서, 외부 전원(29) 측으로부터 공급되는 AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력을 수신하는 AC 전력 수신모듈(22c)>, <양극단자(22a) 및 AC 전력 수신모듈(22c)과 전기적으로 연결되면서, 상기 AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력의 전압을 용접공정에 필요한 전압으로 변환시킨 후, 전압이 변환된 상기 AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력을 양극단자(22a)를 통해 상기 용접 토치 유닛(25)(또는, 와이어) 측으로 출력하는 AC 전력 출력모듈(22d)> 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.
이 상황 하에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 용접전력 공급유닛(22) 측으로부터 용접 토치 유닛(25)(또는, 와이어) 측으로 '전력의 극성이 양극 또는 음극으로 고르게 교번하는 AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력'이 출력/공급될 경우, 와이어(27) 측에서는 그 전기적인 전위가 '양 전위-음 전위-양 전위-음 전위‥‥' 등으로 교번하여 변화하는 양상을 보이게 되며, 모재(28) 측 역시, 그 전기적인 전위가 '음 전위-양 전위-음 전위-양 전위‥‥' 등으로 교번하여 변화하는 양상을 보이게 된다.
물론, 이처럼, 와이어(27) 측의 전기적인 전위가 '양 전위-음 전위-양 전위-음 전위‥‥' 등으로 교번하여 변화하게 되고, 모재(28) 측의 전기적인 전위 역시, '음 전위-양 전위-음 전위-양 전위‥‥' 등으로 교번하여 변화하게 되는 경우, 용접전력 공급유닛(22) 측으로부터 출력/공급되는 용접전력은 '한 번은 모재(28) 측으로 집중 공급되고, 다음 번은 와이어(27) 측으로 집중 공급되는 일련의 교번형 출력/공급양상'을 보이게 되며, 결국, 모재(28) 및 와이어(27) 측에서는 별도의 편중됨 없이, 자신에게 필요한 용접전력을 고르게 공급받을 수 있게 된다.
당연하게도, 이 상황 하에서, 모재(28) 측에서는 과도한 열에너지의 집중에 기인한 파손 문제점을 전혀 일으키지 않게 되며, 결국, 용접 운영주체 측에서는 고가의 강재 채용에 따른 경제적인 타격을 손쉽게 회피할 수 있게 된다.
참고로, 도 16에는 모재(28)의 동일 용접면에 가해지는 열에너지의 양에 대한 본 출원인의 실험결과가 종래와 비교하여, 도시되어 있는데, 이를 살펴보면, 본 발명에 따른 'AC 용접전력 공급상황'(AC(EN50)으로 표기되어 있음)에 처한 모재(28)가 종래의 'DC (+) 용접전력 공급상황'(DCEP로 표기되어 있음)에 처한 모재에 비해, 동일 용접면에서 훨씬 적은 열에너지를 받고 있음을 손쉽게 확인할 수 있게 된다.
또한, 이 상황 하에서, 와이어(27) 측 역시, 과도한 열에너저지의 집중을 회피하면서, 안정적인 형상의 아크를 정상적으로 형성시킬 수 있게 되며, 결국, 용접 운영주체 측에서는 용접 스패터(Weld spatter)의 과도 발생에 기인한 용접공정 품질 저하 문제를 손쉽게 회피할 수 있게 된다.
특히, 용접전력이 모재(28) 및 와이어(27) 측에 고르게 출력/공급되는 상황 하에서, 와이어(27) 측에서는 자신의 용융에 필요한 열에너지를 충분히 전달 받을 수 있게 됨으로써, 빠른 용융속도를 보일 수 있게 되며, 결국, 용접 운영주체 측에서는 상술한 각종 이점 이외에도, 전체적인 용접효율이 대폭 증가하는 이점까지도 손쉽게 향유할 수 있게 된다.
참고로, 도 17에는 와이어 공급유닛(23)의 와이어 공급 스피드에 대한 본 출원인의 실험결과가 종래와 비교하여, 도시되어 있는데, 이를 살펴보면, 본 발명에 따른 'AC 용접전력 공급상황'(AC+50으로 표기되어 있음)에 처한 와이어 공급유닛(23)의 와이어 공급 스피드가 종래의 'DC (+) 용접전력 공급상황'(DCRP로 표기되어 있음)에 처한 와이어 공급유닛의 와이어 공급 스피드에 비해 훨씬 빠르다는 것을 확인할 수 있으며, 이는 본 발명에 따른 'AC 용접전력 공급상황'에 처한 와이어(27)가 종래의 'DC (+) 용접전력 공급상황'에 처한 와이어 보다 매우 빠른 용융속도를 보이고 있음을 입증하는 것이다.
한편, 용접전력 공급유닛(22) 측으로부터 용접 토치 유닛(25)(또는, 와이어) 측으로 출력/공급되는 'AC 타입의 용접전력'이 'AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력'일 경우(도 6 참조), 용접전력 공급유닛(22)은 도 8에 도시된 바와 같이, <용접 토치 유닛(25)과 전기적으로 연결되는 양극단자(22a)>, <접지 상태에서, 상기 모재(28)와 전기적으로 연결되는 음극단자(22b)(접지단자)>, <외부 전원(29)과 전기적으로 연결되면서, 상기 외부 전원(29) 측으로부터 공급되는 AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력을 수신하는 AC 전력 수신모듈(22c)>, <AC 전력 수신모듈(22c)과 전기적으로 연결되면서, AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력을 정류하여 DC 타입으로 변환하는 AC 전력 DC 변환모듈(22e)>, <AC 전력 DC 변환모듈(22e)과 전기적으로 연결되면서, DC 타입으로 변환된 용접전력의 파형, 주파수, 또는 진폭을 변환시켜 해당 용접전력을 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력으로 변환하는 DC 전력 AC 변환모듈(22f)>, <양극단자(22a) 및 DC 전력 AC 변환모듈(22f)과 전기적으로 연결되면서, 상기 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력의 전압을 용접공정에 필요한 전압으로 변환시킨 후, 전압이 변환된 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력을 상기 양극단자(22a)를 통해 상기 용접 토치 유닛(25) 측으로 출력하는 AC 전력 출력모듈(22d)> 등이 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.
이 상황 하에서도, 도 6에 도시된 바와 같이, 용접전력 공급유닛(22) 측으로부터 용접 토치 유닛(25)(또는, 와이어) 측으로 '전력의 극성이 양극 또는 음극으로 고르게 교번하는 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력'이 출력/공급될 경우, 와이어(27) 측에서는 그 전기적인 전위가 '양 전위-음 전위-양 전위-음 전위‥‥' 등으로 교번하여 변화하는 양상을 보이게 되며, 모재(28) 측 역시, 그 전기적인 전위가 '음 전위-양 전위-음 전위-양 전위‥‥' 등으로 교번하여 변화하는 양상을 보이게 된다.
물론, 이처럼, 와이어(27) 측의 전기적인 전위가 '양 전위-음 전위-양 전위-음 전위‥‥' 등으로 교번하여 변화하게 되고, 모재(28) 측의 전기적인 전위 역시, '음 전위-양 전위-음 전위-양 전위‥‥' 등으로 교번하여 변화하게 되는 경우에도, 용접전력 공급유닛(22) 측으로부터 출력/공급되는 용접전력은 '한 번은 모재(28) 측으로 집중 공급되고, 다음 번은 와이어(27) 측으로 집중 공급되는 일련의 교번형 출력/공급양상'을 보이게 되며, 결국, 모재(28) 및 와이어(27) 측에서는 별도의 편중됨 없이, 자신에게 필요한 용접전력을 고르게 공급받을 수 있게 된다.
당연하게도, 이 상황 하에서, 모재(28) 측에서는 과도한 열에너지의 집중에 기인한 파손 문제점을 전혀 일으키지 않게 되며, 결국, 용접 운영주체 측에서는 고가의 강재 채용에 따른 경제적인 타격을 손쉽게 회피할 수 있게 된다.
이 경우에도, 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 'AC 용접전력 공급상황'(AC(EN50)으로 표기되어 있음)에 처한 모재(28)가 종래의 'DC (+) 용접전력 공급상황'(DCEP로 표기되어 있음)에 처한 모재에 비해, 동일 용접면에서 훨씬 적은 열에너지를 받고 있음을 손쉽게 확인할 수 있게 된다.
또한, 이 상황 하에서, 와이어(27) 측 역시, 과도한 열에너저지의 집중을 회피하면서, 안정적인 형상의 아크를 정상적으로 형성시킬 수 있게 되며, 결국, 용접 운영주체 측에서는 용접 스패터(Weld spatter)의 과도 발생에 기인한 용접공정 품질 저하 문제를 손쉽게 회피할 수 있게 된다.
특히, 용접전력이 모재(28) 및 와이어(27) 측에 고르게 출력/공급되는 상황 하에서, 와이어(27) 측에서는 자신의 용융에 필요한 열에너지를 충분히 전달 받을 수 있게 됨으로써, 빠른 용융속도를 보일 수 있게 되며, 결국, 용접 운영주체 측에서는 상술한 각종 이점 이외에도, 전체적인 용접효율이 대폭 증가하는 이점까지도 손쉽게 향유할 수 있게 된다.
이 경우에도, 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 'AC 용접전력 공급상황'(AC+50으로 표기되어 있음)에 처한 와이어 공급유닛(23)의 와이어 공급 스피드가 종래의 'DC (+) 용접전력 공급상황'(DCRP로 표기되어 있음)에 처한 와이어 공급유닛의 와이어 공급 스피드에 비해 훨씬 빠르다는 것을 확인할 수 있으며, 이는 본 발명에 따른 'AC 용접전력 공급상황'에 처한 와이어(27)가 종래의 'DC (+) 용접전력 공급상황'에 처한 와이어 보다 매우 빠른 용융속도를 보이고 있음을 입증하는 것이다.
한편, 상술한 본 발명의 구현환경 하에서, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 용접전력 공급유닛(22)(도 8 참조)에 속한 DC 전력 AC 변환모듈(22f) 또는 AC 전력 출력모듈(22d) 측에서는 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 양극 펄스의 라이징 유지시간과 음극 펄스의 라이징 유지시간이 서로 달라지도록 상기 파형, 주파수, 진폭 또는 전압을 조절하게 된다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, DC 전력 AC 변환모듈(22f) 또는 AC 전력 출력모듈(22d) 측에서는 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 양극 펄스의 라이징 유지시간이 음극 펄스의 라이징 유지시간 보다 더 길어지도록 상기 파형, 주파수, 진폭 또는 전압을 조절하게 된다.
이처럼, AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 양극 펄스의 라이징 유지시간이 음극 펄스의 라이징 유지시간 보다 더 길어지는 경우, AC 펄스 타입 용접전력은 와이어(27)에 비해 상대적으로 모재(28) 쪽에 치중하여, 출력/공급될 수 있게 되며, 결국, 이 상황 하에서, 용접 운영주체 측에서는 작업현장의 상황변화에 따라, 용접공정을 좀더 다채롭게 구현할 수 있는 이점을 효과적으로 향유할 수 있게 된다.
다른 예로, 도 10에 도시된 바와 같이, 용접전력 공급유닛(22)(도 8 참조)에 속한 DC 전력 AC 변환모듈(22f) 또는 AC 전력 출력모듈(22d) 측에서는 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 음극 펄스의 라이징 유지시간이 양극 펄스의 라이징 유지시간 보다 더 길어지도록 상기 파형, 주파수, 진폭 또는 전압을 조절하게 된다.
이처럼, AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 음극 펄스의 라이징 유지시간이 양극 펄스의 라이징 유지시간 보다 더 길어지는 경우에도, AC 펄스 타입 용접전력은 모재(28)에 비해 상대적으로 와이어(27) 쪽에 치중하여, 출력/공급될 수 있게 되며, 결국, 이 상황 하에서도, 용접 운영주체 측에서는 작업현장의 상황변화에 따라, 용접공정을 좀더 다채롭게 구현할 수 있는 이점을 효과적으로 향유할 수 있게 된다.
한편, 상술한 본 발명의 구현환경 하에서, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 용접전력 공급유닛(22)(도 8 참조)에 속한 DC 전력 AC 변환모듈(22f) 또는 AC 전력 출력모듈(22d) 측에서는 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 양극 펄스의 라이징 크기와 음극 펄스의 라이징 크기가 서로 달라지도록 상기 파형, 주파수, 진폭 또는 전압을 조절하게 된다.
예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, DC 전력 AC 변환모듈(22f) 또는 AC 전력 출력모듈(22d) 측에서는 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 양극 펄스의 라이징 크기가 음극 펄스의 라이징 크기 보다 더 커지도록 상기 파형, 주파수, 진폭 또는 전압을 조절하게 된다.
이처럼, AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 양극 펄스의 라이징 크기가 음극 펄스의 라이징 크기 보다 더 커지는 경우에도, AC 펄스 타입 용접전력은 와이어(27)에 비해 상대적으로 모재(28) 쪽에 치중하여, 출력/공급될 수 있게 되며, 결국, 이 상황 하에서도, 용접 운영주체 측에서는 작업현장의 상황변화에 따라, 용접공정을 좀더 다채롭게 구현할 수 있는 이점을 효과적으로 향유할 수 있게 된다.
다른 예로, 도 12에 도시된 바와 같이, 용접전력 공급유닛(22)(도 8 참조)에 속한 DC 전력 AC 변환모듈(22f) 또는 AC 전력 출력모듈(22d) 측에서는 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 음극 펄스의 라이징 크기가 양극 펄스의 라이징 크기 보다 더 커지도록 상기 파형, 주파수, 진폭 또는 전압을 조절하게 된다.
이처럼, AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 음극 펄스의 라이징 크기가 양극 펄스의 라이징 크기 보다 더 커지는 경우에도, AC 펄스 타입 용접전력은 모재(28)에 비해 상대적으로 와이어(27) 쪽에 치중하여, 출력/공급될 수 있게 되며, 결국, 이 상황 하에서도, 용접 운영주체 측에서는 작업현장의 상황변화에 따라, 용접공정을 좀더 다채롭게 구현할 수 있는 이점을 효과적으로 향유할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 용접전력 공급유닛 측으로부터 용접 토치 유닛(또는, 와이어) 측으로 출력/공급되는 용접전력을 종래의 'DC (+) 타입 용접전력'(또는, DC (-) 타입 용접전력}에서, '전력의 극성이 양극 또는 음극으로 고르게 교번하는 AC 타입 용접전력(예컨대, AC 사인 웨이브 타입 용접전력, AC 펄스 타입 용접전력 등)'으로 대폭 개선하는 조치를 취하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 용접전력 공급유닛으로부터 출력된 용접전력은, 모재 측으로 과잉되게 치중 출력/공급되거나, 와이어 측으로 과잉되게 치중 출력/공급됨 없이, 모재 및 와이어에 고르게 출력/공급될 수 있게 되며(즉, DC (+) 타입 용접전력 공급방식 및 DC (-) 타입 용접전력 공급방식의 장점이 극대화될 수 있게 되며), 결국, 용접 운영주체 측에서는, '용접전력의 모재 측 편향공급 상황', '용접전력의 와이어 측 편향공급 상황' 등을 안정적으로 탈피하면서, 이들에 기인한 각종 문제점, 예를 들어, '열충격에 의한 모재의 손상 문제점', '고가의 강재 채용에 기인한 구조물 제조비용의 증가 문제점', '와이어의 용융속도 저하 문제점', '아크의 불안정한 형성에 기인한 용접 스패터의 과도 발생 문제점' 등을 효과적으로 해결할 수 있게 된다.
이러한 본 발명은 상황에 따라 다양한 변형을 이룰 수 있게 된다.
예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 EGW 장치(20a) 내에, 부가 용접 토치 유닛(32), 부가 와이어 공급유닛(30), 부가전력 공급유닛(33) 등을 추가 설치하는 변화된 조치를 취할 수도 있게 된다.
이 경우, 부가 와이어 공급유닛(30) 측에서는 자체 구비된 모터(도시 안됨)를 가동시켜, 부가 용접 토치 유닛(32) 측으로 부가 와이어(31)를 공급하는 역할을 수행하게 되며, 부가 용접 토치 유닛(32) 측에서는 부가 와이어 공급유닛(30) 측으로부터 부가 와이어(31)를 공급받으면서, 모재(28)를 용접하는 역할을 수행하게 되고, 부가전력 공급유닛(33) 측에서는 부가전력 공급단자(33a), 부가전력 접지단자(33b) 등을 구비한 상태에서, 외부 전원(29) 측으로부터 전력을 수신한 후, 부가 용접 토치 유닛(32)으로 수신된 전력을 공급하는 역할을 수행하게 된다.
이때, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 부가 용접 토치 유닛(32) 측에서는 모재(28)에 아크(A)가 발생된 상황 하에서, 해당 아크(A)의 잉여열을 이용하여, 부가 와이어(31) 및 모재(28)를 용융/융착시킴으로서, 모재(28)의 용접대상부위를 용접하게 되며, 결국, 이러한 부가 용접 토치 유닛(32)의 채용 국면에서, 용접 운영주체 측에서는 아크(A) 측 잉여열의 소모를 통해, 모재(28)에 가해지는 열에너지를 좀더 완화시키면서, 불필요한 언더컷 발생현상, 용접 불량현상 등을 효과적으로 회피할 수 있게 된다.
물론, 이러한 본 발명의 다른 실시 하에서도, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 용접전력 공급유닛(22) 측으로부터 용접 토치 유닛(25)(또는, 와이어) 측으로 '전력의 극성이 양극 또는 음극으로 고르게 교번하는AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력', '전력의 극성이 양극 또는 음극으로 고르게 교번하는 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력' 등이 출력/공급될 경우, 와이어(27) 측에서는 그 전기적인 전위가 '양 전위-음 전위-양 전위-음 전위‥‥' 등으로 교번하여 변화하는 양상을 보이게 되며, 모재(28) 측 역시, 그 전기적인 전위가 '음 전위-양 전위-음 전위-양 전위‥‥' 등으로 교번하여 변화하는 양상을 보이게 된다.
물론, 이처럼, 와이어(27) 측의 전기적인 전위가 '양 전위-음 전위-양 전위-음 전위‥‥' 등으로 교번하여 변화하게 되고, 모재(28) 측의 전기적인 전위 역시, '음 전위-양 전위-음 전위-양 전위‥‥' 등으로 교번하여 변화하게 되는 경우에도, 용접전력 공급유닛(22) 측으로부터 출력/공급되는 용접전력은 '한 번은 모재(28) 측으로 집중 공급되고, 다음 번은 와이어(27) 측으로 집중 공급되는 일련의 교번형 출력/공급양상'을 보이게 되며, 결국, 모재(28) 및 와이어(27) 측에서는 별도의 편중됨 없이, 자신에게 필요한 용접전력을 고르게 공급받을 수 있게 된다.
당연하게도, 이 상황 하에서, 모재(28) 측에서는 과도한 열에너지의 집중에 기인한 파손 문제점을 전혀 일으키지 않게 되며, 결국, 용접 운영주체 측에서는 고가의 강재 채용에 따른 경제적인 타격을 손쉽게 회피할 수 있게 된다.
이 경우에도, 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 'AC 용접전력 공급상황'(Hot+AC(EN50)으로 표기되어 있음)에 처한 모재(28)가 종래의 'DC (+) 용접전력 공급상황'(DCEP로 표기되어 있음)에 처한 모재에 비해, 동일 용접면에서 훨씬 적은 열에너지를 받고 있음을 손쉽게 확인할 수 있게 된다.
또한, 이 상황 하에서, 와이어(27) 측 역시, 과도한 열에너저지의 집중을 회피하면서, 안정적인 형상의 아크를 정상적으로 형성시킬 수 있게 되며, 결국, 용접 운영주체 측에서는 용접 스패터(Weld spatter)의 과도 발생에 기인한 용접공정 품질 저하 문제를 손쉽게 회피할 수 있게 된다.
특히, 용접전력이 모재(28) 및 와이어(27) 측에 고르게 출력/공급되는 상황 하에서, 와이어(27) 측에서는 자신의 용융에 필요한 열에너지를 충분히 전달 받을 수 있게 됨으로써, 빠른 용융속도를 보일 수 있게 되며, 결국, 용접 운영주체 측에서는 상술한 각종 이점 이외에도, 전체적인 용접효율이 대폭 증가하는 이점까지도 손쉽게 향유할 수 있게 된다.
이러한 본 발명은 구조물의 효율적인 용접이 필요한 여러 분야에서, 전반적으로 유용한 효과를 발휘한다.
그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시 예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
10,20: EGW 장치
11,21: 용접 컨트롤 유닛
12,22: 용접전력 공급유닛
12a,22a: 양극단자
12b,22b: 음극단자(접지단자)
22c: AC 전력 수신모듈
22d: AC 전력 출력 모듈
22e: AC 전력 DC 변환모듈
22f: DC 전력 AC 변환모듈
13,23: 와이어 공급유닛
14,24: 용접 캐리지 유닛
15,25: 용접 토치 유닛
16,26: 가이드 레일
17,27: 와이어
18,28: 모재
19,29: 외부 전원
30: 부가 와이어 공급유닛
31: 부가 와이어
32: 부가 용접 토치 유닛
33: 부가전력 공급유닛
33a: 부가전력 공급단자
33b: 부가전력 접지단자

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
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  4. 모재를 용접하는 용접 토치 유닛과;
    상기 용접 토치 유닛 및 모재와 전기적으로 연결되면서, 상기 용접 토치 유닛 측으로 'AC 타입의 용접전력'을 공급하는 용접전력 공급유닛을 포함하며,
    상기 용접전력 공급유닛은 상기 용접 토치 유닛과 전기적으로 연결되는 양극단자와;
    접지 상태에서, 상기 모재와 전기적으로 연결되는 음극단자와;
    외부 전원과 전기적으로 연결되면서, 상기 외부 전원 측으로부터 공급되는 AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력을 수신하는 AC 전력 수신모듈과;
    상기 AC 전력 수신모듈과 전기적으로 연결되면서, 상기 AC 사인 웨이브(Sine wave) 타입 용접전력을 정류하여 DC 타입으로 변환하는 AC 전력 DC 변환모듈과;
    상기 AC 전력 DC 변환모듈과 전기적으로 연결되면서, DC 타입으로 변환된 용접전력의 파형, 주파수, 또는 진폭을 변환시켜 해당 용접전력을 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력으로 변환하는 DC 전력 AC 변환모듈과;
    상기 양극단자 및 DC 전력 AC 변환모듈과 전기적으로 연결되면서, 상기 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력의 전압을 용접공정에 필요한 전압으로 변환시킨 후, 전압이 변환된 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력을 상기 양극단자를 통해 상기 용접 토치 유닛 측으로 출력하는 AC 전력 출력모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 아크 용접 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 DC 전력 AC 변환모듈 또는 AC 전력 출력모듈 측에서는 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 양극 펄스의 라이징 유지시간과 음극 펄스의 라이징 유지시간이 서로 달라지도록 상기 파형, 주파수, 진폭 또는 전압을 조절하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 아크 용접 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 DC 전력 AC 변환모듈 또는 AC 전력 출력모듈 측에서는 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 양극 펄스의 라이징 유지시간이 음극 펄스의 라이징 유지시간 보다 더 길어지도록 상기 파형, 주파수, 진폭 또는 전압을 조절하거나, 음극 펄스의 라이징 유지시간이 양극 펄스의 라이징 유지시간 보다 더 길어지도록 상기 파형, 주파수, 진폭 또는 전압을 조절하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 아크 용접 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 DC 전력 AC 변환모듈 또는 AC 전력 출력모듈 측에서는 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 양극 펄스의 라이징 크기와 음극 펄스의 라이징 크기가 서로 달라지도록 상기 파형, 주파수, 진폭 또는 전압을 조절하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 아크 용접 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 DC 전력 AC 변환모듈 또는 AC 전력 출력모듈 측에서는 AC 펄스(Pulse) 타입 용접전력이 가지는 양극 펄스의 라이징 크기가 음극 펄스의 라이징 크기 보다 더 커지도록 상기 파형, 주파수, 진폭 또는 전압을 조절하거나, 음극 펄스의 라이징 크기가 양극 펄스의 라이징 크기 보다 더 커지도록 상기 파형, 주파수, 진폭 또는 전압을 조절하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 아크 용접 장치.
  9. 제 4 항에 있어서, 부가 와이어를 공급하는 부가 와이어 공급유닛과;
    상기 부가 와이어 공급유닛 측으로부터 상기 부가 와이어를 공급 받으면서, 상기 용접 토치 유닛과 함께, 상기 모재를 용접하는 부가 용접 토치 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 아크 용접 장치.
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