KR102387967B1 - electro gas welding system capable of measuring real time welding heat input - Google Patents

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유재홍
강연길
서준석
이동석
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현대제철 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an electrogas welding system capable of measuring heat input in real time, in which heat input at a corresponding position during welding can be measured in real time to be monitored. The electrogas welding system comprises: a carriage part installed to move forward and backward along a rail installed on one side of an object to be welded, and having one side connected to an electrode for generating an arc and a copper immersion installed on the other side to block slag leakage while supplying gas; a power source part applying welding power to the electrode; a moving distance measuring sensor measuring the moving distance information of the carriage part; a timer measuring the moving time information of the carriage part; and a heat input outputting part outputting real-time heat input information by using information on current applied to the electrode, voltage information, the moving distance information and the moving time information. The present invention can improve the quality of a welding structure.

Description

실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템{electro gas welding system capable of measuring real time welding heat input}Electro gas welding system capable of measuring real time welding heat input

본 발명은 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접시 해당 위치에서의 입열량을 실시간으로 측정하여 모니터링 할 수 있게 하는 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electrogas welding system capable of real-time heat input measurement, and more particularly, to an electro gas welding system capable of real-time heat input measurement capable of measuring and monitoring the heat input amount at a corresponding position during welding in real time. it's about

일반적으로, 선박의 대형화에 따른 고강도 극후물 소재의 적용 비중이 증가되고 있다. 이에, 생산성 향상을 위해 저입열 다층 pass로 진행되었던 용접기법보다 대입열 1 Pass로 진행하는 용접기법을 선호하는 추세이며, 그 중 수직 상진으로 1 Pass 용접이 가능한 일렉트로 가스 용접(EGW : Electro Gas Welding)이 범용적으로 널리 사용되고 있다.In general, the proportion of application of high-strength ultra-thick materials is increasing according to the enlargement of ships. Therefore, in order to improve productivity, there is a trend to prefer a welding technique that proceeds with a high heat input 1 pass rather than a welding technique that has been performed with a low heat input multi-layer pass. ) is widely used in general.

하지만, 종래의 일렉트로 가스 용접기는 용접 대상물에 대하여 비교적 큰 입열량(High Heat Input : 100 내지 700kJ/cm)을 줄 수 있기 때문에 용접시 다량의 슬래그 발생으로 인하여, 전류 전압의 헌팅이 심하고 구간별로의 이동 속도가 국부적으로 변할 수 있다는 문제점이 있었다.However, since the conventional electrogas welding machine can give a relatively large amount of heat input (High Heat Input: 100 to 700 kJ/cm) to the welding object, due to the generation of a large amount of slag during welding, the hunting of the current and voltage is severe and There was a problem that the movement speed may vary locally.

또한, 수동으로도 이동 속도를 제어하면서 용접을 할 수 있기 때문에 구간별로 입열량이 상이할 수 있고, 이로 인하여 작업자별로 용접부 품질 차이를 야기할 수 있는 문제점들이 있었다. In addition, since welding can be performed while controlling the moving speed even manually, the amount of heat input may be different for each section, and this may cause a difference in welding quality for each operator.

기존의 저입열 수직 상진 용접의 경우, 일부 구간의 입열량이 다소 불규칙적이더라도 다층용접으로 진행되기 때문에 용접 구조물의 품질에 미치는 영향이 적을 수 있으나, 대입열 용접의 경우 1 Pass로 용접이 완료가 되기 때문에 매번 용접 작업 상태에 따라 용접 구조물 품질에 미치는 영향이 매우 클 수 있다.In the case of conventional low heat input vertical phase welding, even if the amount of heat input in some sections is somewhat irregular, the effect on the quality of the welded structure may be small because multi-layer welding proceeds. However, in the case of high heat input welding, welding is completed in 1 pass Therefore, depending on the welding operation status each time, the effect on the quality of the welded structure can be very large.

또한, 대입열 용접의 경우 긴 고온 유지시간과 느린 냉각 속도로 인하여 용접열영향부(HAZ : Heat Affected Zone)의 인성 저하 및 재질 연화 문제는 치명적인 단점으로 작용하고 있어서, 그만큼 EGW 대입열 용접에 있어서 용접절차시방서(WPS : Welding Procedure Specification)에 따라 정해진 입열량 범위 내에 용접이 수행되는 것이 매우 중요하다.In addition, in the case of high heat input welding, the deterioration of toughness and material softening of the heat affected zone (HAZ) due to the long high temperature holding time and slow cooling rate act as fatal disadvantages. It is very important that welding be performed within the range of heat input determined according to the Welding Procedure Specification (WPS).

종래의 일렉트로 용접기는, 단순히 용접시 출력되는 전류와 전압만 확인할 수 있는 것으로서, 별도의 입열량 측정 장치가 없었기 때문에 작업자가 전류/전압 헌팅이 발생하더라도 일반적으로 용접 시작부터 완료까지의 평균치를 적용하며 이동속도 또한 불안정한 구간이 국부적으로 발생하더라도 이동거리를 전체 시간으로 평균치로 산정하여 수작업에 의존한 계산을 할 수밖에 없었다.The conventional electro welding machine can simply check the current and voltage output during welding, and since there is no separate heat input measuring device, the average value from the start to the completion of welding is generally applied even if current/voltage hunting occurs by the operator. Even if the movement speed is also locally unstable, the movement distance was calculated as the average value over the entire time, and the calculation had to be done manually.

그러나, 종래의 수작업에 의존한 사후 계산법은 전체 입열량을 산출할 경우, 구간별로 입열량 상태를 확인하는 것이 불가능하고, 이로 인하여 일부 구간의 입열량 과다로 인한 물성저하 현상의 발생시 원인을 파악하기 어려웠었던 문제점들이 있었다. However, in the case of calculating the total amount of heat input in the conventional post-calculation method that relies on manual work, it is impossible to check the state of the heat input for each section. There were some difficult problems.

한국특허출원번호 제10-2012-0155485Korean Patent Application No. 10-2012-0155485

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 용접시 해당 위치에서의 입열량을 실시간으로 측정하여 모니터링할 수 있고, 원하는 데이터 출력값에 따라 입열량을 정확하게 도출할 수 있으며, 용접을 진행함에 있어서 용접 결함 및 품질 관련 문제가 발생시 실시간으로 모니터링된 입열량 출력값을 기반으로 원인 규명이 손쉽게 이루어 질 수 있고, 결과적으로 용접 구조물의 품질을 향상시킬 수 있게 하는 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve various problems including the above problems, and it is possible to measure and monitor the amount of heat input at a corresponding position during welding in real time, and to accurately derive the amount of heat input according to a desired data output value, When welding defects and quality-related problems occur during welding, the cause can be easily identified based on the real-time monitored heat input output value, and as a result, real-time heat input measurement that can improve the quality of welded structures is possible. An object of the present invention is to provide an electro-gas welding system. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템은, 용접 대상물의 일측에 설치된 레일을 따라 전후진이 가능하게 설치되고, 일측에 아크를 발생시키는 전극과 연결되며, 타측에 가스를 공급하면서 슬래그 누출을 차단하는 동담금이 설치되는 캐리지부; 상기 전극에 용접 파워를 인가하는 파워 소스부; 상기 캐리지부의 이동 거리 정보를 측정하는 이동 거리 측정 센서; 상기 캐리지부의 이동 시간 정보를 측정하는 타이머; 및 상기 전극에 인가되는 전류 정보와 상기 전압 정보와 이동 거리 정보 및 상기 이동 시간 정보를 이용하여 실시간 입열량 정보를 출력하는 입열량 출력부;를 포함할 수 있다.The electro gas welding system capable of real-time heat input measurement according to the spirit of the present invention for solving the above problems is installed so as to move forward and backward along a rail installed on one side of a welding object, and is connected to an electrode that generates an arc on one side, , A carriage portion in which a copper immersion for blocking slag leakage while supplying gas to the other side is installed; a power source for applying welding power to the electrode; a moving distance measuring sensor for measuring moving distance information of the carriage part; a timer for measuring movement time information of the carriage unit; and a heat input output unit configured to output real-time heat input information using the current information applied to the electrode, the voltage information, the movement distance information, and the movement time information.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 입열량 출력부는, 상기 전류 정보를 획득하는 전류 정보 획득부; 상기 전압 정보를 획득하는 전압 정보 획득부; 상기 이동 거리 정보를 상기 이동 시간으로 나눈 이동 속도 정보를 산출하는 이동 속도 정보 산출부; 및 상기 전류 정보와 상기 전압 정보를 곱하고, 이를 상기 이동 속도 정보와 단위 정보로 나누어서 입열량 정보를 산출하는 입열량 산출부;를 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the heat input output unit may include: a current information obtaining unit which obtains the current information; a voltage information obtaining unit obtaining the voltage information; a movement speed information calculator configured to calculate movement speed information obtained by dividing the movement distance information by the movement time; and a heat input calculation unit that multiplies the current information and the voltage information and divides it into the moving speed information and the unit information to calculate the heat input information.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 입열량 출력부는, 상기 입열량 정보를 실시간으로 표시하는 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.Also, according to the present invention, the heat input output unit may further include a display unit that displays the heat input information in real time.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 입열량 출력부는, 상기 입열량 정보가 기준 범위를 넘는 경우, 상기 파워 소스부에 전압 또는 전류를 조정하는 파워 제어 신호를 인가하거나 또는 용접을 중단한 후 알람 신호를 출력하는 알람부;를 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, when the heat input amount information exceeds a reference range, the heat input output unit applies a power control signal for adjusting voltage or current to the power source unit or stops welding and then generates an alarm signal It may further include; an alarm unit for outputting.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 캐리지부가 상기 레일을 따라 이동될 수 있도록 상기 캐리지부를 이동시키는 캐리지 이동 장치;를 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, a carriage moving device for moving the carriage portion so that the carriage portion can be moved along the rail; may further include.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 입열량 정보가 기준 범위를 넘는 경우, 상기 캐리지 이동 장치에 속도 제어 신호를 인가하는 이동 속도 제어부;를 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, when the amount of heat input information exceeds a reference range, a movement speed control unit for applying a speed control signal to the carriage moving device; may further include.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 이동 속도 제어부는, 상기 입열량 정보가 기준치 미만인 경우, 현재 이동 속도를 줄일 수 있도록 상기 캐리지 이동 장치에 저속 제어 신호를 인가하는 저속 제어부; 상기 입열량 정보가 기준치 이상인 경우, 현재 이동 속도를 늘릴 수 있도록 상기 캐리지 이동 장치에 고속 제어 신호를 인가하는 고속 제어부; 및 상기 입열량 정보가 상한치 이상인 경우, 용접을 중단할 수 있도록 상기 캐리지 이동 장치에 용접 중단 제어 신호를 인가하는 용접 중단 제어부;를 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the moving speed control unit, when the heat input amount information is less than a reference value, a low speed control unit for applying a low speed control signal to the carriage moving device to reduce the current moving speed; a high-speed control unit that applies a high-speed control signal to the carriage moving device to increase a current moving speed when the amount of heat input is greater than or equal to a reference value; and a welding stop controller that applies a welding stop control signal to the carriage moving device to stop welding when the heat input information is equal to or greater than the upper limit.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 이동 거리 측정 센서는, 레이저 센서 또는 이동 거리 측정 휠 센서일 수 있다.Also, according to the present invention, the moving distance measuring sensor may be a laser sensor or a moving distance measuring wheel sensor.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 이동 거리 측정 센서의 측정 기준점은 상기 동담금의 상단부일 수 있다.In addition, according to the present invention, the measurement reference point of the moving distance measuring sensor may be the upper end of the copper immersion.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 캐리지부는, 일측에 전류 게이지 또는 전압 게이지가 설치될 수 있다.Also, according to the present invention, a current gauge or a voltage gauge may be installed on one side of the carriage unit.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 용접시 해당 위치에서의 입열량을 실시간으로 측정하여 모니터링할 수 있고, 원하는 데이터 출력값에 따라 입열량을 정확하게 도출할 수 있으며, 용접을 진행함에 있어서 용접 결함 및 품질 관련 문제가 발생시 실시간으로 모니터링된 입열량 출력값을 기반으로 원인 규명이 손쉽게 이루어 질 수 있고, 결과적으로 용접 구조물의 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to some embodiments of the present invention made as described above, it is possible to measure and monitor the amount of heat input at a corresponding position during welding in real time, to accurately derive the amount of heat input according to a desired data output value, and proceed with welding. In doing so, when a welding defect or quality-related problem occurs, the cause can be easily identified based on the real-time monitored heat input output value, and as a result, the quality of the welded structure can be improved. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템을 개념적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템의 일례를 나타내는 사시도이다.1 is a block diagram conceptually illustrating an electrogas welding system capable of measuring a real-time heat input amount according to some embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating an example of the electrogas welding system capable of measuring the amount of heat input in real time of FIG. 1 .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.Examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to an Example. Rather, these embodiments are provided so as to more fully and complete the present disclosure, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, in the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically illustrating ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the illustrated shape can be envisaged, for example depending on manufacturing technology and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the spirit of the present invention should not be construed as limited to the specific shape of the region shown in the present specification, but should include, for example, changes in shape caused by manufacturing.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템(100)을 개념적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템(100)의 일례를 나타내는 사시도이다.1 is a block diagram conceptually illustrating an electrogas welding system 100 capable of measuring real-time heat input according to some embodiments of the present invention, and FIG. 2 is an electro-gas welding system capable of measuring real-time heat input of FIG. 1 ( 100) is a perspective view showing an example.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템(100)은, 크게 캐리지부(10)와, 파워 소스부(20)와, 이동 거리 측정 센서(30)와, 타이머(40) 및 입열량 출력부(50)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the electro gas welding system 100 capable of measuring real-time heat input according to some embodiments of the present invention includes a carriage 10 , a power source 20 and , a movement distance measuring sensor 30 , a timer 40 , and a heat input output unit 50 may be included.

예컨대, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 캐리지부(10)는, 용접 대상물(1)(2)의 일측에 설치된 레일(11)을 따라 전후진이 가능하게 설치되고, 일측에 아크를 발생시키는 전극(12)과 연결되며, 타측에 가스를 공급하면서 슬래그 누출을 차단하는 동담금(13)이 설치되는 일종의 가동 장치일 수 있다.For example, as shown in Figures 1 and 2, the carriage portion 10 is installed so as to be able to move forward and backward along the rail 11 installed on one side of the welding object (1) (2), and arc on one side. It may be a type of movable device that is connected to the generating electrode 12, and is provided with a copper immersion plate 13 that blocks slag leakage while supplying gas to the other side.

여기서, 상기 용접 대상물(1)(2)은 서로 용접해야 할 2개의 판재일 수 있는 것으로서, 주로 선박의 후판일 수 있고, 상기 레일(11)은 이러한 상기 선박의 후판에 고정될 수 있는 고정식 레일일 수 있다.Here, the welding object (1) (2) may be two plate materials to be welded to each other, and may be mainly a ship's plate, and the rail 11 is a fixed rail that can be fixed to the ship's plate. can be

그러나, 이러한 본 발명의 용접 대상물(1)(2)은 반드시 선박에만 국한되지 않는 것으로서, 서로 용접될 수 있는 다양한 형태의 판재가 모두 적용될 수 있다.However, the welding objects 1 and 2 of the present invention are not necessarily limited to ships, and various types of plate materials that can be welded to each other may be applied.

또한, 상기 동담금(13)은 전극에 의해 발생되는 아크를 보호하는 가스를 공급할 수 있도록 일측에 가스 공급부가 형성될 수 있고, 아크로 인해 용융된 슬래그 누출을 차단할 수 있도록 용접부를 덮을 수 있도록 형성될 수 있으며, 상기 슬래그를 냉각시키고 고열로 과열되는 것을 방지할 수 있도록 내부에 냉매가 순환될 수 있는 냉매 유로가 형성될 수 있는 블록 구조체일 수 있다.In addition, the copper immersion 13 may be formed with a gas supply part on one side to supply a gas that protects the arc generated by the electrode, and to cover the welding part so as to block the molten slag leakage due to the arc. It may be a block structure in which a refrigerant flow path through which a refrigerant may be circulated may be formed to cool the slag and prevent overheating due to high heat.

또한, 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 캐리지부(10)는, 사용자가 전류 정보와 전압 정보를 실시간으로 확인할 수 있도록 일측에 전류 게이지(G1) 또는 전압 게이지(G2)가 설치될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 반드시 국한되지 않는 것으로서, 전류 게이지(G1) 또는 전압 게이지(G2)를 생략하는 것도 가능하다.In addition, for example, as shown in Figure 2, the carriage unit 10, a current gauge (G1) or a voltage gauge (G2) can be installed on one side so that the user can check the current information and voltage information in real time. there is. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and it is also possible to omit the current gauge G1 or the voltage gauge G2.

따라서, 상기 캐리지부(10)는, 상기 레일(11)을 따라 전후진(도면에서는 승하강)되면서 전극에 의한 아크를 발생시키고, 가스를 공급하여 아크를 보호하면서 아크에 의해 발생된 슬래그를 냉각시켜서 상기 용접 대상물(1)(2)를 서로 접합시키는 용접 라인을 형성할 수 있는 일종의 가동 장치일 수 있다.Accordingly, the carriage unit 10 generates an arc by an electrode while moving forward and backward along the rail 11 (elevating and lowering in the drawing), and supplies gas to protect the arc while cooling the slag generated by the arc. It may be a kind of movable device capable of forming a welding line for joining the welding objects 1 and 2 to each other.

또한, 예컨대, 상기 파워 소스부(20)는, 상기 전극(12)에 용접 파워를 인가하는 장치로서, 교류 전원을 직류 전원으로 정류하여 승압시킨 후, 아크를 발생시킬 수 있도록 상기 전극에 전력을 공급할 수 있는 전력 공급 장치의 일종일 수 있다. 이러한 상기 파워 소스부(20)는 도면에 국한되지 않고 매우 다양한 형상 및 종류의 각종 전원 장치들이 모두 적용될 수 있다.In addition, for example, the power source unit 20 is a device for applying welding power to the electrode 12 , and after rectifying the AC power to a DC power and boosting the voltage, power is applied to the electrode to generate an arc. It may be any type of power supply that can supply it. The power source unit 20 is not limited to the drawings, and a wide variety of shapes and types of various power supply devices may be applied.

또한, 예컨대, 상기 이동 거리 측정 센서(30)는, 상기 캐리지부(10)의 이동 거리(L) 정보를 측정하는 센서로서, 바람직하기로는 비접촉 방식의 레이저 센서 또는 접촉 방식의 이동 거리 측정 휠 센서가 적용될 수 있다.In addition, for example, the moving distance measuring sensor 30 is a sensor for measuring the moving distance (L) information of the carriage unit 10 , preferably a non-contact type laser sensor or a contact type moving distance measuring wheel sensor. can be applied.

여기서, 상기 이동 거리 측정 센서(30)의 측정 기준점은 편의상 측정하기가 용이하고 용접 라인의 시작 기준점이 될 수 있도록 상기 동담금(13)의 상단부일 수 있다.Here, the measurement reference point of the moving distance measuring sensor 30 may be the upper end of the copper immersion immersion 13 so that it is easy to measure for convenience and becomes the starting reference point of the welding line.

또한, 예컨대, 상기 타이머(40)는, 상기 이동 거리 측정 센서(30)와 함께 상기 캐리지부(10)의 이동 속도를 산출하기 위하여 상기 캐리지부(10)의 이동 시간 정보를 측정하는 일종의 시간 측정 장치일 수 있다.In addition, for example, the timer 40 is a type of time measurement for measuring movement time information of the carriage unit 10 in order to calculate the moving speed of the carriage unit 10 together with the movement distance measuring sensor 30 . It may be a device.

더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 타이머(40)는, 상기 이동 거리 측정 센서(30)가 측정을 시작하는 시간을 기준으로 이동에 소요되는 시간을 측정할 수 있는 다양한 형태 및 종류의 타이머 회로나 타이머 소자 등이 모두 적용될 수 있다.More specifically, for example, the timer 40 includes various types and types of timer circuits or timers capable of measuring the time required for movement based on the time when the movement distance measuring sensor 30 starts to measure. All elements and the like may be applied.

또한, 예컨대, 상기 입열량 출력부(50)는, 상기 전극(12)에 인가되는 전류 정보와 상기 전압 정보와 이동 거리 정보 및 상기 이동 시간 정보를 이용하여 실시간 입열량 정보를 출력하는 각종 연산 장치나, 중앙 처리 장치나, 마이크로 프로세서나, 산출 회로나, 산출 프로그램이 저장된 저장 장치 등 다양한 출력 장치가 모두 적용될 수 있다.In addition, for example, the heat input output unit 50 is a variety of computing devices that output real-time heat input information using the current information applied to the electrode 12 , the voltage information, the movement distance information, and the movement time information. However, various output devices such as a central processing unit, a microprocessor, a calculation circuit, and a storage device in which a calculation program is stored may all be applied.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 입열량 출력부(50)는, 상기 전류 정보를 획득하는 전류 정보 획득부(51)와, 상기 전압 정보를 획득하는 전압 정보 획득부(52)와, 상기 이동 거리 정보를 상기 이동 시간으로 나눈 이동 속도 정보를 산출하는 이동 속도 정보 산출부(53)와, 상기 전류 정보와 상기 전압 정보를 곱하고, 이를 상기 이동 속도 정보와 단위 정보로 나누어서 입열량 정보를 산출하는 입열량 산출부(54)와, 상기 입열량 정보를 실시간으로 표시하는 디스플레이부(55)와, 상기 입열량 정보가 기준 범위를 넘는 경우, 상기 파워 소스부(20)에 전압 또는 전류를 조정하는 파워 제어 신호를 인가하거나 또는 용접을 중단한 후 알람 신호를 출력하는 알람부(56)를 포함할 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIG. 1 , the heat input output unit 50 includes a current information obtaining unit 51 obtaining the current information, and a voltage information obtaining unit obtaining the voltage information. (52) and a moving speed information calculating unit 53 for calculating moving speed information obtained by dividing the moving distance information by the moving time, multiplying the current information and the voltage information, and using this as the moving speed information and unit information A heat input calculation unit 54 for dividing and calculating the heat input information, a display unit 55 for displaying the heat input information in real time, and the power source unit 20 when the heat input information exceeds a reference range It may include an alarm unit 56 for outputting an alarm signal after applying a power control signal for adjusting the voltage or current to the welding or stopping welding.

따라서, 상기 입열량 출력부(50)는 용접시 용접에 소요되는 상기 전류 정보와, 상기 전압 정보 및 상기 이동 거리 정보를 상기 이동 시간으로 나눈 이동 속도 정보를 이용하여 입열량 정보를 자동으로 산출하고, 상기 입열량 정보가 기준 범위를 넘는 경우, 상기 파워 소스부(20)에 전압 또는 전류를 조정하는 파워 제어 신호를 인가하거나 또는 용접을 중단한 후 알람 신호를 자동으로 출력할 수 있다. Accordingly, the heat input output unit 50 automatically calculates heat input information using the moving speed information obtained by dividing the current information required for welding, the voltage information, and the moving distance information by the moving time during welding. , when the heat input information exceeds the reference range, an alarm signal may be automatically output after applying a power control signal for adjusting voltage or current to the power source unit 20 or stopping welding.

예를 들면, 2-전극 일렉트로 가스 용접시 상시 입열량을 계산하면,For example, when calculating the constant heat input during 2-electrode electrogas welding,

Face부 토치 전류 : 370A / 전압 : 38V Face part torch current: 370A / voltage: 38V

Root부 토치 전류 : 360A / 전압 : 35V Root part torch current: 360A / voltage: 35V

이동 속도(L/sec), 200mm 이동시 400 sec 소요 됐을 경우, Movement speed (L/sec), if it takes 400 sec to move 200mm,

순간 입열량(Heat input, kJ/mm) : {(370*38)+(360*35)}/(200/400)/ 1000=53.3 kJ/mm Instantaneous heat input (Heat input, kJ/mm): {(370*38)+(360*35)}/(200/400)/ 1000=53.3 kJ/mm

일 수 있다.can be

그러므로, 용접시 해당 위치에서의 입열량을 실시간으로 측정하여 사용자에게 모니터링할 수 있고, 원하는 데이터 출력값에 따라 입열량을 정확하게 도출할 수 있으며, 용접을 진행함에 있어서 용접 결함 및 품질 관련 문제가 발생시 실시간으로 모니터링된 입열량 출력값을 기반으로 원인 규명이 손쉽게 이루어 질 수 있고, 결과적으로 용접 구조물의 품질을 향상시킬 수 있다.Therefore, it is possible to measure the amount of heat input at the location during welding in real time and monitor it to the user, and accurately derive the amount of heat input according to the desired data output value. Based on the monitored heat input output value, the cause can be easily identified, and as a result, the quality of the welded structure can be improved.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템(100)은, 상기 캐리지부(10)가 상기 레일(11)을 따라 이동될 수 있도록 상기 캐리지부(10)를 이동시키는 캐리지 이동 장치(60) 및 상기 입열량 정보가 기준 범위를 넘는 경우, 상기 캐리지 이동 장치(60)에 속도 제어 신호를 인가하는 이동 속도 제어부(70)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2 , in the electro gas welding system 100 capable of measuring the amount of heat input in real time according to some embodiments of the present invention, the carriage part 10 connects the rail 11 to the A carriage moving device 60 for moving the carriage unit 10 so that it can be moved accordingly, and a moving speed controller for applying a speed control signal to the carriage moving device 60 when the heat input information exceeds a reference range ( 70) may be further included.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 이동 속도 제어부(70)는, 상기 입열량 정보가 기준치 미만인 경우, 현재 이동 속도를 줄일 수 있도록 상기 캐리지 이동 장치(60)에 저속 제어 신호를 인가하는 저속 제어부(71)와, 상기 입열량 정보가 기준치 이상인 경우, 현재 이동 속도를 늘릴 수 있도록 상기 캐리지 이동 장치(60)에 고속 제어 신호를 인가하는 고속 제어부(72) 및 상기 입열량 정보가 상한치 이상인 경우, 용접을 중단할 수 있도록 상기 캐리지 이동 장치(60)에 용접 중단 제어 신호를 인가하는 용접 중단 제어부(73)를 포함할 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIGS. 1 and 2 , when the heat input information is less than a reference value, the moving speed control unit 70 may reduce the current moving speed. a low-speed control unit 71 for applying a low-speed control signal to the When the amount of heat input information is equal to or greater than the upper limit, a welding stop controller 73 for applying a welding stop control signal to the carriage moving device 60 to stop welding may be included.

따라서, 본 발명에 따르면, 상기 캐리지 이동 장치(60)에 의해서 상기 캐리지부(10)가 상기 레일(11)을 따라 자동으로 이동되면서 용접을 수행하는 도중에 상기 입열량 정보가 기준 범위를 넘는 경우, 상기 캐리지 이동 장치(60)에 속도 제어 신호를 인가하여 상기 캐리지부(10)의 이동 속도를 제어할 수 있다.Therefore, according to the present invention, when the heat input information exceeds the reference range during welding while the carriage 10 is automatically moved along the rail 11 by the carriage moving device 60, The moving speed of the carriage unit 10 may be controlled by applying a speed control signal to the carriage moving device 60 .

더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 이동 속도 제어부(70)에 의해서, 상기 입열량 정보가 기준치 미만인 경우, 자동으로 현재 이동 속도를 줄일 수 있고, 상기 입열량 정보가 기준치 이상인 경우, 자동으로 현재 이동 속도를 늘릴 수 있으며, 만약, 상기 입열량 정보가 상한치 이상인 경우, 용접을 자동으로 중단할 수도 있다.More specifically, for example, when the heat input information is less than the reference value, the current movement speed can be automatically reduced by the movement speed controller 70 , and when the heat input information is greater than or equal to the reference value, the current movement speed automatically can be increased, and if the heat input information is equal to or greater than the upper limit, welding may be automatically stopped.

그러므로, 입열량에 따라 상기 캐리지부(10)의 이동 속도가 조절될 수 있어서 입열량 과소 현상 또는 입열량 과대 현상을 사전에 예방할 수 있고, 이를 통해서 다양한 현장 환경에서도 최적의 일렉트로 가스 용접을 수행할 수 있다.Therefore, the movement speed of the carriage part 10 can be adjusted according to the amount of heat input, so that the phenomenon of underheating or excessive heat input can be prevented in advance. can

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1, 2: 용접 대상물
10: 캐리지부
11: 레일
12: 전극
13: 동담금
20: 파워 소스부
30: 이동 거리 측정 센서
40: 타이머
50: 입열량 출력부
51: 전류 정보 획득부
52: 전압 정보 획득부
53: 이동 속도 정보 산출부
54: 입열량 산출부
55: 디스플레이부
56: 알람부
60: 캐리지 이동 장치
70: 이동 속도 제어부
71: 저속 제어부
72: 고속 제어부
73: 용접 중단 제어부
G1: 전류 게이지
G2: 전압 게이지
100: 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템1, 2: Welded object
10: carriage part
11: rail
12: electrode
13: Dongdamgeum
20: power source unit
30: travel distance measuring sensor
40: timer
50: heat input output unit
51: current information acquisition unit
52: voltage information acquisition unit
53: movement speed information calculation unit
54: heat input calculation unit
55: display unit
56: alarm unit
60: carriage moving device
70: movement speed control unit
71: low speed control unit
72: high-speed control unit
73: welding stop control
G1: Current Gauge
G2: voltage gauge
100: Electro gas welding system capable of real-time heat input measurement

Claims (10)

용접 대상물의 일측에 설치된 레일을 따라 전후진이 가능하게 설치되고, 일측에 아크를 발생시키는 전극과 연결되며, 타측에 가스를 공급하면서 슬래그 누출을 차단하는 동담금이 설치되는 캐리지부;
상기 전극에 용접 파워를 인가하는 파워 소스부;
상기 캐리지부의 이동 거리 정보를 측정하는 이동 거리 측정 센서;
상기 캐리지부의 이동 시간 정보를 측정하는 타이머;
상기 전극에 인가되는 전류 정보와 전압 정보와 이동 거리 정보 및 상기 이동 시간 정보를 이용하여 실시간 입열량 정보를 출력하는 입열량 출력부; 및
상기 캐리지부가 상기 레일을 따라 이동될 수 있도록 상기 캐리지부를 이동시키는 캐리지 이동 장치;를 포함하고,
상기 입열량 출력부는,
상기 전류 정보를 획득하는 전류 정보 획득부;
상기 전압 정보를 획득하는 전압 정보 획득부;
상기 이동 거리 정보를 상기 이동 시간으로 나눈 이동 속도 정보를 산출하는 이동 속도 정보 산출부; 및
상기 전류 정보와 상기 전압 정보를 곱하고, 이를 상기 이동 속도 정보와 단위 정보로 나누어서 입열량 정보를 산출하는 입열량 산출부;
를 포함하는, 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템.A carriage portion that is installed so as to move forward and backward along the rail installed on one side of the object to be welded, is connected to an electrode that generates an arc on one side, and is provided with a copper immersion plate to block slag leakage while supplying gas to the other side;
a power source for applying welding power to the electrode;
a moving distance measuring sensor for measuring moving distance information of the carriage part;
a timer for measuring movement time information of the carriage unit;
a heat input output unit for outputting real-time heat input information using current information, voltage information, movement distance information, and movement time information applied to the electrode; and
and a carriage moving device for moving the carriage portion so that the carriage portion can be moved along the rail.
The heat input output unit,
a current information obtaining unit for obtaining the current information;
a voltage information obtaining unit obtaining the voltage information;
a movement speed information calculator configured to calculate movement speed information obtained by dividing the movement distance information by the movement time; and
a heat input calculation unit for multiplying the current information and the voltage information and dividing it into the moving speed information and the unit information to calculate heat input information;
Including, an electro gas welding system capable of real-time heat input measurement. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 입열량 출력부는,
상기 입열량 정보를 실시간으로 표시하는 디스플레이부;
를 더 포함하는, 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템.The method of claim 1,
The heat input output unit,
a display unit for displaying the heat input information in real time;
Further comprising, an electro gas welding system capable of real-time heat input measurement. 제 1 항에 있어서,
상기 입열량 출력부는,
상기 입열량 정보가 기준 범위를 넘는 경우, 상기 파워 소스부에 전압 또는 전류를 조정하는 파워 제어 신호를 인가하거나 또는 용접을 중단한 후 알람 신호를 출력하는 알람부;
를 더 포함하는, 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템.The method of claim 1,
The heat input output unit,
an alarm unit for applying a power control signal for adjusting voltage or current to the power source unit or outputting an alarm signal after stopping welding when the amount of heat input exceeds a reference range;
Further comprising, an electro gas welding system capable of real-time heat input measurement. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 입열량 정보가 기준 범위를 넘는 경우, 상기 캐리지 이동 장치에 속도 제어 신호를 인가하는 이동 속도 제어부;
를 더 포함하는, 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템.The method of claim 1,
a movement speed controller for applying a speed control signal to the carriage moving device when the amount of heat input exceeds a reference range;
Further comprising, an electro gas welding system capable of real-time heat input measurement. 제 6 항에 있어서,
상기 이동 속도 제어부는,
상기 입열량 정보가 기준치 미만인 경우, 현재 이동 속도를 줄일 수 있도록 상기 캐리지 이동 장치에 저속 제어 신호를 인가하는 저속 제어부;
상기 입열량 정보가 기준치 이상인 경우, 현재 이동 속도를 늘릴 수 있도록 상기 캐리지 이동 장치에 고속 제어 신호를 인가하는 고속 제어부; 및
상기 입열량 정보가 상한치 이상인 경우, 용접을 중단할 수 있도록 상기 캐리지 이동 장치에 용접 중단 제어 신호를 인가하는 용접 중단 제어부;
를 포함하는, 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템.7. The method of claim 6,
The moving speed control unit,
a low-speed controller for applying a low-speed control signal to the carriage moving device to reduce a current moving speed when the heat input information is less than a reference value;
a high-speed control unit that applies a high-speed control signal to the carriage moving device to increase a current moving speed when the amount of heat input is greater than or equal to a reference value; and
a welding stop controller for applying a welding stop control signal to the carriage moving device to stop welding when the heat input information is greater than or equal to the upper limit;
Including, an electro gas welding system capable of real-time heat input measurement. 제 1 항에 있어서,
상기 이동 거리 측정 센서는, 레이저 센서 또는 이동 거리 측정 휠 센서인, 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템.The method of claim 1,
The moving distance measuring sensor is a laser sensor or a moving distance measuring wheel sensor, an electro gas welding system capable of measuring heat input in real time. 제 1 항에 있어서,
상기 이동 거리 측정 센서의 측정 기준점은 상기 동담금의 상단부인, 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템.The method of claim 1,
The measurement reference point of the moving distance measuring sensor is the upper end of the copper immersion, an electro gas welding system capable of real-time heat input measurement. 제 1 항에 있어서,
상기 캐리지부는, 일측에 전류 게이지 또는 전압 게이지가 설치되는, 실시간 입열량 측정이 가능한 일렉트로 가스 용접 시스템.The method of claim 1,
The carriage unit, an electro gas welding system capable of real-time heat input measurement, in which a current gauge or a voltage gauge is installed on one side.
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