KR102564446B1

KR102564446B1 - 용접물 표면 돌출을 방지하는 자동 시스템의 아르곤 및 이산화탄소를 사용하는 이중용접장치

Info

Publication number: KR102564446B1
Application number: KR1020230065559A
Authority: KR
Inventors: 노세창
Original assignee: (주)창금코퍼레이션
Priority date: 2023-05-22
Filing date: 2023-05-22
Publication date: 2023-08-07

Abstract

본 발명은 회전 롤러 위의 두 강관(210, 220)을 용접 접합하기 위하여 자동 용접봉 공급장치에서 공급되는 용접봉에 의해 강관 사이를 위빙 용접하는 아르곤 및 이산화탄소를 사용하는 이중용접장치에 있어서,
두 접합 강관의 접합 용접부를 향하고 강관의 표면에 인접하게 수광부(142)가 설치되며,
접합틈새(130) 내 아르곤 용접과정에서 용접물이 강관 표면보다 높아지게 되면서 수광부(142)에 도달하는 광 수신이 증가하는 것을 신호로 하여 제어부는 신호를 보내 위빙조절부(150)의 위빙폭 조절, 토치조절부(170)에 신호를 보내 용접부와 토치(160) 사이 거리조절, 용접선드럼(180)의 공급속도 조절, 수광부 높이조절부(141)의 높이조절 제어를 통하여 용접물의 돌출하는 것을 방지하도록 제어하며,
또한 수광부(142)의 높이조절에 의해 아르곤 용접표면의 높이를 조절하도록 형성된 것을 특징으로 하는 용접물 표면 돌출을 방지하는 자동 시스템의 아르곤 및 이산화탄소를 사용하는 이중용접장치에 관한 것이다.

Description

용접물 표면 돌출을 방지하는 자동 시스템의 아르곤 및 이산화탄소를 사용하는 이중용접장치{Argon and carbon dioxide double-welding devices with automatic systems to prevent surface protrusions of welding material}

본 발명은 용접물 표면 돌출을 방지하는 자동 시스템의 아르곤 및 이산화탄소를 사용하는 이중용접장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는

회전 롤러 위의 두 강관(210, 220)을 용접 접합하기 위하여 자동 용접봉 공급장치에서 공급되는 용접봉에 의해 강관 사이를 위빙 용접하는 아르곤 및 이산화탄소를 사용하는 이중용접장치에 있어서,

두 접합 강관의 접합 용접부를 향하고 강관의 표면에 인접하게 수광부(142)가 설치되며,

접합틈새(130) 내 아르곤 용접과정에서 용접물이 강관 표면보다 높아지게 되면서 수광부(142)에 도달하는 광 수신이 증가하는 것을 신호로 하여 제어부는 신호를 보내 위빙조절부(150)의 위빙폭 조절, 토치조절부(170)에 신호를 보내 용접부와 토치(160) 사이 거리조절, 용접선드럼(180)의 공급속도 조절, 수광부 높이조절부(141)의 높이조절 제어를 통하여 용접물의 돌출하는 것을 방지하도록 제어하며,

또한 수광부(142)의 높이조절에 의해 아르곤 용접표면의 높이를 조절하도록 형성된 것을 특징으로 하는 용접물 표면 돌출을 방지하는 용접물 표면 돌출을 방지하는 자동 시스템의 아르곤 및 이산화탄소를 사용하는 이중용접장치에 관한 것이다.

회전 상태의 두 강관을 아르곤 용접 및 이산화탄소에 의해 접합하는 이중 용접은 고온의 아르곤 용접에 의해 두 강관을 높은 강도로 접합하고 아르곤 용접면의 위에 이산화탄소 용접을 하여 용접표면이 강관표면과 같거나 약간 높게 용접하는 것이다.

이중용접에서 1차용접인 아르곤 용접의 용접표면은 강관 표면보다 낮게 용접되는 것이 중요하며, 만약 아르곤 용접표면이 강관 표면보다 높게 되면 이산화탄소용접 공간이 없어지게 되고 이중용접에 의해 그 부위의 용접물이 너무 돌출되어 그라인딩 작업이 길어지는 등의 문제가 발생하는 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 용접 시 발생하는 용접광을 수광하는 센서의 수광부(142)를 강관의 표면에 인접하여 위치시켜, 접합틈새(130) 내 아르곤 용접과정에서 용접물이 강관 표면보다 높아지게 되면 빛이 수광부(142)에 직접적으로 도달하면서 수광빛이 증가하면서 발생하는 신호에 의해 제어부는 위빙폭, 토치 거리, 용접선 속도 등의 제어를 통하여 용접물이 강관 표면보다 높게 돌출 용접되는 것을 저지하도록 형성된 것이다.

종래기술로서 특허등록번호 제10-1572498호에 용접봉 공급장치와 위빙 용접하는 아르곤 용접기가 공지되어 있으나 본 발명은 용접과정의 빛 수광 차이를 통하여 아르곤 용접물이 돌출 형성되지 않도록 하는 새로운 용접 시스템의 기술인 것이다.

본 발명은 용접 시 발생하는 용접광을 수광하는 센서인 수광부(142)를 강관의 표면에 인접하게 위치시켜, 접합틈새(130) 내 아르곤 용접과정에서 용접물이 강관 표면보다 높아지게 되면 수광부(142)에 도달하는 용접광이 증가하는 것을 신호에 의해 제어부는 위빙조절부(150)의 위빙폭 조절, 토치(160) 거리조절, 용접선드럼(180)의 공급속도 조절, 수광부 높이조절부(141)의 높이조절 등의 제어를 통하여 아르곤 및 이산화탄소를 사용하는 이중용접장치에서 아르곤 용접물이 돌출되지 않는 용접으로 조절하는 것을 발명의 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 회전 롤러 위의 두 강관(210, 220)을 용접 접합하기 위하여 자동 용접봉 공급장치에서 공급되는 용접봉에 의해 강관 사이를 위빙 용접하는 아르곤 및 이산화탄소를 사용하는 이중용접장치에 있어서,

또한 수광부(142)의 높이조절에 의해 아르곤 용접표면의 높이를 조절하도록 형성된 것을 특징으로 하는 용접물 표면 돌출을 방지하는 자동 시스템의 아르곤 및 이산화탄소를 사용하는 이중용접장치에 관한 것이다.

본 발명은 두 강관을 회전롤러 위에 올려 회전하는 상태에서 강관을 접합하는 이중접합 용접에 관한 것이다.

이러한 강관의 이중 접합 용접은 먼저 접합 틈새에 고온 아르곤 용접으로 강력한 접합을 형성하는데 강관의 표면보다 용접면이 낮도록 용접을 한 다음, 아르곤 용접 표면에 위에 이산화탄소 용접으로 강관 표면에 맞추어 용접하게 되는데, 접합부 용접틈새는 폭과 모양 등이 일정하지가 않기 때문에 아르곤 용접과정에 폭이 좁은 부분에서는 용접물이 강관의 표면보다 높아지게 되는 문제점이 있었던 것이다.

이러한 아르곤 용접면이 강관 표면보다 높게 돌출되면 그 위에 이산화탄소 용접이 되면 돌출높이가 높아져 그란인딩 등 후속작업 등의 어려움과 이로 인한 생산성이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.

고온의 아르곤 용접은 틈새 내에서 용접이 이루어지기 때문에 강한 빛은 강관 표면으로 향하지 못하며, 그러나 용접물 표면이 강관 표면 가까이 올라갈수록 용접광의 강한 빛이 강관 표면으로 갈 수 있는 것이다.

이러한 강관 틈새에서 이루어지는 아르곤 용접을 이용하여, 본 발명은 높이 조절되는 수광센서를 강관 표면과 인접하게 위치시켜, 아르곤 용접물이 강관표면에 가까워지면 수광부에 도달하는 빛의 세기가 증가하는 것을 신호로 하여, 이 신호에 의해 제어어부는 위빙조절부(150)의 위빙폭 조절, 토치조절부(170)에 신호를 보내 용접부와 토치(160) 사이 거리조절, 용접선드럼(180)의 공급속도 조절, 수광부 높이조절부(141)의 높이조절 등의 제어를 통하여 용접물의 돌출하는 것을 방지하도록 형성한 것이다.

본 발명은 수광부(142)의 강관 표면으로부터의 높이를 조절함으로써 아르곤 용접물 높이를 조절할 수 있는데, 수광부가 높아질수록 아르곤 용접면이 더 움푹들어가게 용접이 되고 수광부(142)에 강관 표면에 인접할수록 용접부에서 오는 강한 빛 도달이 어려운 위치에 있기 때문에 그만큼 용접면의 높이가 높아지게 되는 것이다.

본 발명은 회전 상태의 강관을 접합하기 위한 아르곤 및 이산화탄소 이중 접합에서 높이 조절되는 수광센서를 강관 표면과 인접하게 설치하여, 아르곤 용접물이 강관표면에 가까워지면 수광부에 도달하는 빛의 세기가 증가하는 것을 신호로 하여, 제어어부에서 신호를 보내 위빙조절부(150)의 위빙폭 조절, 토치조절부(170)에 신호를 보내 용접부와 토치(160) 사이 거리조절, 용접선드럼(180)의 공급속도 조절, 수광부 높이조절부(141)의 높이조절 등의 제어를 통하여 아르곤 용접물이 강관 표면보다 돌출하는 것을 저지하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 이러한 돌출저지로 아르곤 용접면 위에 이루어지는 이산화탄소 용접을 할 수 있도록 해 줄 뿐 아니라 그라인딩 등 후처리 작업시간을 단축시켜 생산성 향상에 기여하는 효과가 있는 것이다.

또한 본 발명은 수광부(142)의 강관 표면으로부터의 높이를 조절함으로써 아르곤 용접물 높이를 조절할 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1: 본 발명의 정상적인 아르곤 용접상태를를 도시한 것이다.
도 2: 본 발명의 용접물이 돌출되는 비정상적 상태를 보여주는 것이다.
도 3: 본 발명의 제어부 흐름을 보여주는 것이다.

도 1의 본 발명의 두 강관 용접 단면을 보여주고 있으며, 강관의 접합 틈새의 하부에서부터 아르곤 용접이 되어 틈새가 채워져 올라오게 되며 아르곤 용접은 표면에 완전히 채워지지 않은 오목한 상태로 용접이 된다.

토치(160)는 위빙기(150)에 의해 틈새의 폭 방향으로 왕복하는 위빙운동을 하면서 용접이 되는데 위로 올라갈수록 대체로 틈새 폭이 커지므로 위빙 폭도 커지게 되는 것이다.

또한 도 1에서 보는 바와 같이, 용접광을 수광하는 수광부(142)는 용접부위를 향하여 강관 표면에 인접하게 위치되도록 수광부 높이조절부(141)에 의해 높이 조절된다.

도 1과 같이 정상적인 아르곤 용접에 있어서는 용접물 표면이 강관 표면보다 낮게 용접이 이루어지기 때문에 강관 표면에 인접하게 위치한 수광부(142)에는 강한 용접광(131)이 도달하지 않으나, 도 2와 같이 용접물 표면이 강관의 표면에 근접하게 되면 강한 용접광이 수광부(142)에 도달하여 신호를 제어부로 보내게 되는 것이다.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제어부는 수광부(142)의 강한 용접광 신호에 의해 위빙조절부(150)에 신호를 보내 위빙 폭을 감소시키는 등 조절토록 하고, 토치조절부(170)에 신호를 보내 토치 거리를 조절토록 하며, 수광부 높이조절부(141)에 의해 수광부의 높이를 조절하며, 용접선드럼 조절부(182)에 의해 용접선의 공급속도를 조절하는 등에 의해 용접을 조절하거나 정지시키도록 형성된 것이다.

또한 본 발명은 강관 접합 틈새 특징이나 필요에 따라 아르곤 용접 표면이 강관 표면보다 더 낮게 형성하려면 수광부(142)의 높이를 더 높게 조절하고, 아르곤 용접 표면을 강관 표면보다 적게 들어가도록 형성하려면 수광부의 높이를 낮춤으로써 조절할 수 있는 것이다. 이는 틈새에서 아르곤 용접이 이루어져 올라오면서 용접부에서 발생하는 강한 빛이 수광부(142)의 높이가 높아질수록 싶게 도달하고 수광부가 강관 표면에 인접할수록 강한 빛이 수광부에 도달하기 위해서는 용접면이 더 높아질 수밖에 없기 때문이다.

본 발명의 구성은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 통상기술의 범주내에서 다양한 실시를 포함하는 것이다.

130:접합틈새 131:용접광 141:수광부 높이조절부 142:수광부 150:위빙기 151:위빙축 160:토치 170:토치조절부 180:회전조절부 180:용접선드럼 181:용접선 182:용접선드럼 조절부

Claims

회전 롤러 위의 두 강관(210, 220)을 용접 접합하기 위하여 자동 용접봉 공급장치에서 공급되는 용접봉에 의해 강관 사이를 위빙 용접하는 아르곤 및 이산화탄소를 사용하는 이중용접장치에 있어서,

두 접합 강관의 접합 용접부를 향하고 강관의 표면에 인접하게 수광부(142)가 설치되며,

접합틈새(130) 내 아르곤 용접과정에서 용접물이 강관 표면보다 높아지게 되면서 수광부(142)에 도달하는 광 수신이 증가하는 것을 신호로 하여 제어부는 신호를 보내 위빙조절부(150)의 위빙폭 조절, 토치조절부(170)에 신호를 보내 용접부와 토치(160) 사이 거리조절, 용접선드럼(180)의 공급속도 조절, 수광부 높이조절부(141)의 높이조절 제어를 통하여 용접물의 돌출하는 것을 방지하도록 제어하며,

또한 수광부(142)의 높이조절에 의해 아르곤 용접표면의 높이를 조절하도록 형성된 것을 특징으로 하는 용접물 표면 돌출을 방지하는 자동 시스템의 아르곤 및 이산화탄소를 사용하는 이중용접장치.