KR102659662B1 - 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치 - Google Patents
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Abstract
용가재 체결부; 페달부; 용가재 선택부; 용가재 송급부; 용가재 식별부; 용가재 제공부; 전원부; 및 하우징으로 구성되는, 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치가 제공된다. 보다 구체적으로는, 용가재 체결부; 페달부; 용가재 선택부; 용가재 송급부; 용가재 식별부; 용가재 제공부; 전원부; 및 하우징으로 구성되는, 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치로서, 상기 페달부는 압력 센서를 구비한 압력 페달로서 압력 신호가 입력되면 이를 바탕으로 용가재 선택 신호를 발신하는 페달부이고, 상기 용가재 선택부는 페달부로부터 발신된 용가재 선택 신호를 수신하여 용가재 체결부의 체결기구 중 어느 하나에 동력을 공급하여 상기 체결기구에 체결된 용가재를 용가재 송급부로 제공하는 용가재 선택부인, 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치가 제공된다.
Description
본 발명은 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 서로 다른 종류의 금속으로 이루어진 금속 와이어 용가재를 전자기 유도 방식을 통해 식별하고, 페달을 통해 송급속도를 조절하는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치에 관한 것이다.
용접은 고열과 고압을 사용하여 두 재료를 붙이는 기술로서, 서로 다른 두 금속 모재를 용접하는 경우, 모재를 융해시켜 붙이는 융접, 모재에 압력을 가하여 붙이는 압접, 용접을 위해 사용되는 재료인 용가재만을 융해시켜 모재를 붙이는 납땜으로 구분되고, 피복재의 사용 방식에 따라 가스용접과 전기용접으로 구분된다.
아크용접은 전기용접의 한 분류로, 방전 시 발생하는 아크를 사용하여 용접이 수행되며, 사용되는 전극봉이 소모식인 경우와 비소모식인 경우로 구분된다. 사용되는 전극봉이 소모식인 경우, 상기 전극봉은 용가재로써 기능하며, 사용되는 전극봉이 비소모식인 경우, 별도의 용가재가 추가로 제공되어 용접이 수행된다.
레이저 용접은 고에너지 레이저를 모재 및/또는 용가재에 조사하여 모재 및/또는 용가재를 용융시켜 금속을 접합시키는 용접 방식으로, 서로 다른 금속 모재를 용접시키는 것이 가능하면서도, 종래에 널리 사용되는 용접 방식인 가스용접 및 전기용접에 비해 뛰어난 정밀성을 가진다는 장점이 있어, 특히 정밀성이 요구되는 분야에서 최근 각광받고 있는 용접의 방식이다.
상기와 같은 정밀성에 의해, 레이저 용접 과정에서는 용가재가 의도되는 바에 따라 높은 정확도로 송급되는 것이 중요하다. 즉, 필요한 용가재가 송급되어야 함은 물론이고, 필요에 따라 송급의 속도가 조절될 수 있는 송급이 요구된다. 통상적으로는 상기와 같은 용가재의 송급은 별도의 송급 장치를 사용하거나, 또는 용접을 수행하는 작업자가 직접 송급하는 것에 의해 달성되지만, 별도의 송급 장치를 사용하는 경우, 작업 요구사항에 따라 사용되던 용가재를 다른 종류의 용가재로 변경하여야 하는 경우, 상기와 같은 변경에 불필요한 시간이 소요됨에 따라 레이저의 조사에 의해 용융된 모재 또는 용가재가 필요 이상으로 응고될 수 있고, 이는 필연적으로 용접 결과물의 품질에 부정적인 영향을 미친다. 또한, 육안으로 식별이 어려운 서로 다른 용가재가 존재하는 경우, 작업 과정에서 의도한 용가재가 아닌 이와 상이한 용가재가 용접에 제공됨에 따라, 의도하지 않은 용가재에 의한 용접이 이루어질 수 있고, 이는 높은 정밀성을 장점으로 가지는 레이저 용접에 있어서는 용접 결과물의 정밀도에 치명적일 수 있다.
특히, 용접을 수행하는 작업자는 양 손을 모두 사용하는 것이 일반적이고, 육안으로 용접 부위를 식별하는 것이 통상적이기 때문에, 숙련된 작업자라 하더라도 용가재를 선택하거나 선택한 용가재를 송급하는 것, 및 선택한 용가재를 다른 용가재로 변경하는 것은 작업 환경 하에서는 용이하지 않다. 특히, 공급된 용가재를 사용하여 용접이 이루어진 이후, 추후 의도한 용가재와 상이한 용가재가 제공되었음이 인지된 경우에는, 이미 용접된 용가재를 제거하여야 하고, 이는 앞서 언급한 바와 같이 용접 결과물의 정밀도 및 내구성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 용접 과정에서, 특히 정밀성이 요구되는 레이저 용접 과정에서, 서로 다른 종류의 용가재를 작업자의 의도에 따라 선택하여 송급하면서도, 용가재가 고열 또는 고압에 노출되기 전 작업자에게 의도된 용가재가 송급되었음을 인지시키는 것을 통해 작업의 정확성과 효율을 극대화시킬 수 있는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치가 요구되는 실정이고, 특히 상기 작업자에게 의도된 용가재가 송급되었음을 인지시키는 것이 용가재 자체의 물성을 바탕으로 한 신호를 수신하여 표시 신호를 발하는 것을 통해 달성되는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치가 요구된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로,
용가재 체결부; 페달부; 용가재 선택부; 용가재 송급부; 용가재 식별부; 용가재 제공부; 전원부; 및 하우징으로 구성되는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치를 제공하고자 한다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치는,
용가재 체결부; 페달부; 용가재 선택부; 용가재 송급부; 용가재 식별부; 용가재 제공부; 전원부; 및 하우징으로 구성되는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치는,
용가재 체결부; 페달부; 용가재 선택부; 용가재 송급부; 용가재 식별부; 용가재 제공부; 전원부; 및 하우징으로 구성되는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치로서,
상기 용가재 체결부는 둘 이상의 체결기구를 포함하고, 각각의 체결기구는 서로 다른 용가재 공급원으로부터 제공되는 2종류 이상의 금속 소재 와이어 용가재를 체결하는 용가재 체결부;
상기 페달부는 압력 센서를 구비한 압력 페달로서 압력 신호가 입력되면 이를 바탕으로 용가재 선택 신호, 용가재 송급 신호, 용가재 송급 속도 신호, 용가재 반송 신호, 및 용가재 제공 신호를 발신하는 페달부;
상기 용가재 선택부는 페달부로부터 발신된 용가재 선택 신호를 수신하여 용가재 체결부의 체결기구 중 어느 하나에 동력을 공급하여 상기 체결기구에 체결된 용가재를 용가재 송급부로 제공하는 용가재 선택부;
상기 용가재 송급부는 용가재 선택부로부터 제공된 용가재를 체결할 수 있고 상기 용가재를 용가재 식별부로 제공할 수 있는 송급부 송급기구를 포함하는 용가재 송급부;
상기 용가재 식별부는 용가재 송급부로부터 제공된 용가재를 체결할 수 있고 상기 용가재를 용가재 제공부로 제공할 수 있는 식별부 송급기구; 용가재 식별 센서부; 디스플레이부; 소리 발생부를 포함하는 용가재 식별부;
상기 용가재 제공부는 용가재 식별부로부터 제공된 용가재를 체결 및 최종 송급할 수 있는 제공부 송급기구를 포함하는 용가재 제공부인,
레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치는,
용가재 체결부; 페달부; 용가재 선택부; 용가재 송급부; 용가재 식별부; 용가재 제공부; 전원부; 및 하우징으로 구성되는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치로서,
상기 용가재 체결부는 둘 이상의 체결기구를 포함하고, 각각의 체결기구는 서로 다른 용가재 공급원으로부터 제공되는 2종류 이상의 금속 소재 와이어 용가재를 체결하는 용가재 체결부;
상기 페달부는 압력 센서를 구비한 압력 페달로서 압력 신호가 입력되면 이를 바탕으로 용가재 선택 신호, 용가재 송급 신호, 용가재 송급 속도 신호, 용가재 반송 신호, 및 용가재 제공 신호를 발신하는 페달부;
상기 용가재 선택부는 페달부로부터 발신된 용가재 선택 신호를 수신하여 용가재 체결부의 체결기구 중 어느 하나에 동력을 공급하여 상기 체결기구에 체결된 용가재를 용가재 송급부로 제공하는 용가재 선택부;
상기 용가재 송급부는 용가재 선택부로부터 제공된 용가재를 체결할 수 있고 상기 용가재를 용가재 식별부로 제공할 수 있는 송급부 송급기구를 포함하는 용가재 송급부로서,
상기 송급부 송급기구는 페달부로부터 발신된 용가재 송급 신호를 수신하는 경우 상기 용가재를 용가재 식별부로 제공할 수 있고,
상기 송급부 송급기구는 페달부로부터 발신된 용가재 송급 속도 신호를 수신하는 경우 상기 용가재가 용가재 식별부로 제공되는 속도를 변경할 수 있고,
상기 송급부 송급기구는 페달부로부터 발신된 용가재 반송 신호를 수신하는 경우 상기 용가재를 용가재 선택부로 제공할 수 있는, 용가재 송급부;
상기 용가재 식별부는 용가재 송급부로부터 제공된 용가재를 체결할 수 있고 상기 용가재를 용가재 제공부로 제공할 수 있는 식별부 송급기구; 송신기 코일; 수신기 코일; 처리부; 디스플레이부; 및 소리 발생부를 포함하는 용가재 식별부로서,
상기 송신기 코일에 전압이 인가되는 경우 상기 송신기 코일은 특정 세기의 자기장을 발생시킬 수 있고,
상기 용가재는 상기 자기장에 의해 전자기 유도되어 자기장을 발생시킬 수 있고
상기 수신기 코일은 상기 용가재로부터 발생된 자기장 신호를 수신할 수 있고, 이 경우, 처리부로 수신한 자기장 신호를 전달할 수 있고,
상기 처리부는 수신기 코일로부터 자기장 신호를 전달받은 경우 이를 디스플레이부 및 소리 발생부 표시 신호를 전달할 수 있고,
상기 디스플레이부는 처리부로부터 표시 신호를 전달받은 경우 이를 디스플레이 화면에 시각적으로 표시할 수 있고,
상기 소리 발생부는 처리부로부터 표시 신호를 전달받은 경우 이를 소리 신호로 표시할 수 있고,
상기 식별부 송급기구는 페달부로부터 발신된 용가재 제공 신호를 수신하는 경우 상기 용가재를 용가재 제공부로 제공할 수 있는, 용가재 식별부;
상기 용가재 제공부는 용가재 식별부로부터 제공된 용가재를 체결 및 최종 송급할 수 있는 제공부 송급기구를 포함하는 용가재 제공부인,
레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치일 수 있다.
본 발명에 따르면 서로 다른 종류의 금속으로 이루어진 복수의 금속 와이어 용가재를 미리 체결해 두고, 페달부를 통해 송급할 용가재를 선택하여, 및 송급의 속도를 조절하여 송급되도록 하여 신속한 용가재의 선택과 공급이 달성될 수 있으면서도, 송급되는 용가재가 용접되기 전 전자기 유도 방식을 통해 1회 추가의 식별을 거치도록 하여 의도하지 않은 용가재가 용접에 제공되는 것을 방지하여 효율적이면서도 정확한 레이저 용접이 가능하도록 하는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치가 제공된다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치의 구성 및 용가재의 이동의 일 예를 관념적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 적어도 하나의 코일을 포함하는 송전부 및 수전부의 등가회로를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치가 사용되는 일 예를 관념적으로 나타낸 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 2는 적어도 하나의 코일을 포함하는 송전부 및 수전부의 등가회로를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치가 사용되는 일 예를 관념적으로 나타낸 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치를 상세히 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통용되는 사전적 의미로 한정하여 해석되도록 의도된 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 보통의 지식을 가진 자(이하 '통상의 기술자')는 상기 용어 또는 단어를 본 명세서 및 특허청구범위가 자명하게 전달하고자 하는 관념을 표현하는 범위 내에서 본 발명이 의미하는 바를 전달하기 위한 범위의 의미로 사용된 것으로 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 명세서에 기재된 실시예 및 상기 실시예에 기재된 구성들은 통상의 기술자에게 본 발명이 이해되고 또 이를 재현할 수 있도록 하기 위해 단지 예시로 제시된 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명을 이에 한정시키고자 하는 의도가 아님을 통상의 기술자는 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 명세서에서 기술되는 각각의 구성에 관한 설명 및 구체적인 실시 양태는 각각의 다른 설명 및 실시 양태에도 자명하게 적용될 수 있다. 즉, 본 명세서에서 개시되는 다양한 구성과 구체적인 실시 양태의 모든 조합은 본 발명이 개시하는 범위에 속하는 것으로 통상의 기술자는 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어 '및/또는'은, 언급된 항목들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함하는 용어이다. 또한, 단수형 용어는 별도로 언급되지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서 사용하는 '포함한다(comprising)' 및/또는 '포함하는(comprising)'의 용어는 언급된 항목들 외의 다른 항목의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 용어이다.
본 명세서에서 용어 '내지'를 사용하여 나타낸 수치의 범위는, 상기 용어의 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한 값과 상한 값으로서 포함하는 수치의 범위를 나타낸다. 임의의 수치 범위의 상한과 하한으로서의 수치 값이 각각 복수 개로 개시된 경우, 본 명세서에서 개시하는 수치의 범위는 복수의 하한 값 중 임의의 하나의 값 및 복수의 상한 값 중 임의의 하나의 값을 각각 하한 값 및 상한 값으로 하는 임의의 수치의 범위로 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 '약' 또는 '대략'은, 사용되는 경우, 상기 용어의 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 10% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.
본 발명의 일 실시 양태에 의하면, 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)는,
용가재 체결부(110); 페달부(120); 용가재 선택부(130); 용가재 송급부(140); 용가재 식별부(150); 용가재 제공부(160); 전원부(170); 및 하우징(미도시)으로 구성되는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)일 수 있다.
용가재는 레이저 용접을 위해 사용되는 금속 소재의 공지된 용가재일 수 있고, 와이어 형태의 용가재일 수 있다. 상기 용가재가 와이어 형태의 용가재인 경우, 상기 용가재는 와이어 롤에 권취된 상태로 입수될 수 있으며, 권취된 용가재의 일측 말단을 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)에 도입되도록 할 수 있다. 2 이상의 종류의 용가재가 본 발명에 따른 장치에 제공되므로, 이 경우, 상기 2 이상의 용가재는 각각 권취된 상태로 와이어 롤에 위치할 수 있고, 이 경우 상기 와이어 롤 각각은 각각의 와이어 롤에 권취된 용가재의 일측 말단이 본 발명에 따른 장치에 도입되는 과정에서 상기 용가재들이 간섭되지 않도록 위치되는 것이 바람직하다.
전원부(170)는 공지된 전원 공급 장치들이 사용될 수 있고, 전기 에너지를 공급하는 전원부(170)인 것이 바람직하다. 상기 전원부(170)는 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)를 구성하는 각 요소에 전원을 공급하는 역할을 수행할 수 있고, 상기 각 요소에 동시에 전원을 공급할 수 있고, 필요에 따라, 상기 각 요소에 동시에 전원을 공급하지 않을 수도 있다. 단지 예로서, 후술되는 용가재 반송 신호(240)가 페달부(120)로부터 발신되어 용가재 송급부(140)에 도달하는 경우, 전원부(170)는 용가재 송급부(140)에 전원을 공급하면서도 동시에 용가재 체결부(110), 용가재 선택부(130), 용가재 식별부(150), 및 용가재 제공부(160)에는 전원을 공급하지 않을 수 있고, 이 경우, 용가재 송급부(140)의 송급부 송급기구가 용가재를 용가재 선택부(130)로 반송하는 과정에서, 용가재 체결부(110), 용가재 선택부(130), 용가재 식별부(150), 및 용가재 제공부(160)에 위치하거나 위치할 수 있는 롤러에 전원이 공급되지 않음에 따라, 용가재의 상기 반송이 달성되도록 할 수 있다.
하우징(미도시)은 공지된 장치용 하우징(미도시)들이 사용될 수 있고, 바람직하게는 후술되는 용가재 식별부(150)에서 발생되는 자기장 및 이에 의한 자기장 신호의 수집의 정확도를 향상시키기 위해 외부 자기장을 차폐할 수 있는 소재를 사용한 장치용 하우징(미도시)이 사용되는 것이 권장된다. 또한, 2종류 이상의 용가재가 선택에 따라 공급되므로, 작업 과정에서의 오류를 방지하기 위해 선택된 용가재를 육안으로 식별할 수 있는 투명한 창이 제공되는 하우징(미도시)이 바람직할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시 양태에 의하면, 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)는,
용가재 체결부(110); 페달부(120); 용가재 선택부(130); 용가재 송급부(140); 용가재 식별부(150); 용가재 제공부(160); 전원부(170); 및 하우징(미도시)으로 구성되는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)로서,
상기 용가재 체결부(110)는 둘 이상의 체결기구를 포함하고, 각각의 체결기구는 서로 다른 용가재 공급원으로부터 제공되는 2종류 이상의 금속 소재 와이어 용가재를 체결하는 용가재 체결부(110);
상기 페달부(120)는 압력 센서를 구비한 압력 페달로서 압력 신호가 입력되면 이를 바탕으로 용가재 선택 신호(210), 용가재 송급 신호(220), 용가재 송급 속도 신호(230), 용가재 반송 신호(240), 및 용가재 제공 신호(250)를 발신하는 페달부(120);
상기 용가재 선택부(130)는 페달부(120)로부터 발신된 용가재 선택 신호(210)를 수신하여 용가재 체결부(110)의 체결기구 중 어느 하나에 동력을 공급하여 상기 체결기구에 체결된 용가재를 용가재 송급부(140)로 제공하는 용가재 선택부(130);
상기 용가재 송급부(140)는 용가재 선택부(130)로부터 제공된 용가재를 체결할 수 있고 상기 용가재를 용가재 식별부(150)로 제공할 수 있는 송급부 송급기구를 포함하는 용가재 송급부(140);
상기 용가재 식별부(150)는 용가재 송급부(140)로부터 제공된 용가재를 체결할 수 있고 상기 용가재를 용가재 제공부(160)로 제공할 수 있는 식별부 송급기구; 용가재 식별 센서부; 디스플레이부; 소리 발생부를 포함하는 용가재 식별부(150);
상기 용가재 제공부(160)는 용가재 식별부(150)로부터 제공된 용가재를 체결 및 최종 송급할 수 있는 제공부 송급기구를 포함하는 용가재 제공부(160)인,
레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)일 수 있다.
상기 체결기구는 가압롤러와 이송롤러가 한 조를 이루는 체결기구일 수 있고, 이 경우, 상기 가압롤러와 이송롤러는 맞물린 구조이고 상기 가압롤러와 이송롤러의 사이에 와이어 형태의 용가재가 위치하는 것일 수 있다. 바람직하게는, 상기 체결기구는 2개의 가압롤러가 한 조를 이루는 체결기구일 수 있고, 이 경우, 와이어 형태의 용가재가 권취되어 있는 와이어 릴로부터 와이어 용가재가 공급되는 경우, 와이어 릴로부터 발생하는 장력을 극복하기 보다 용이할 수 있다.
상기 송급부 송급기구; 식별부 송급기구; 및 제공부 송급기구는 가압롤러와 이송롤러가 한 조를 이루는 체결기구일 수 있고, 이 경우, 상기 가압롤러와 이송롤러는 맞물린 구조이고 상기 가압롤러와 이송롤러의 사이에 와이어 형태의 용가재가 위치하는 것일 수 있다.
상기 용가재 선택부(130)의 체결기구에 공급되는 동력은, 전기 에너지로 구동하는 모터를 통해 제공될 수 있고, 이 경우, 상기 전기 에너지는 전원부(170)로부터 제공될 수 있다. 전원부(170)로부터 전기 에너지가 공급되는 경우, 상기 전원부(170)는 레이저 용접 장치에 전원을 공급하는 전원부(170)일 수 있다.
상기 페달부(120)는 일측 면에 압력이 가해지는 경우 해당 압력을 전기적으로 변환하여 압력 신호로서 제공할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일측 면이 바닥에 접하도록 위치한 페달부(120)의 타측 면에 압력이 가해진 경우, 페달부(120)는 포함된 압력 센서를 통해 상기 가해진 압력을 전기적으로 변환하여 압력 신호로서 제공할 수 있고, 상기 압력 신호는 용가재 선택 신호(210), 용가재 송급 신호(220), 용가재 송급 속도 신호(230), 용가재 반송 신호(240), 용가재 제공 신호(250) 등으로서 발신될 수 있다. 예를 들어, 상기 페달부(120)는 압력 신호의 지속 시간, 인터벌(interval), 및/또는 입력 횟수를 식별하고, 식별 결과에 기반하여 상기 예시들 중 하나의 신호로 결정할 수 있다. 페달부(120)는 압력 신호의 종류를 결정한 후, 결정된 신호를 발신할 구성 요소(예: 용가재 선택부(130), 용가재 송급부(140), 용가재 식별부(150), 및/또는 용가재 제공부(160))를 식별할 수 있다. 일 예로, 압력 신호가 용가재 선택 신호(210)인 것으로 결정된 경우, 페달부(120)는 압력 신호(또는, 용가재 선택 신호(210))를 용가재 선택부(130)로 발신할 수 있다. 다른 예로, 압력 신호가 용가재 송급 신호(220), 용가재 송급 속도 신호(230), 또는 용가재 반송 신호(240) 중 하나인 것으로 결정된 경우, 페달부(120)는 압력 신호(또는, 용가재 송급 신호(220), 용가재 송급 속도 신호(230), 또는 용가재 반송 신호(240) 중 하나)를 용가재 송급부(140)로 발신할 수 있다. 또 다른 예로, 압력 신호가 용가재 제공 신호(250)인 것으로 결정된 경우, 페달부(120)는 압력 신호(또는, 용가재 제공 신호(250))를 용가재 제공부(160)로 발신할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시 양태에 의하면, 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)는,
용가재 체결부(110); 페달부(120); 용가재 선택부(130); 용가재 송급부(140); 용가재 식별부(150); 용가재 제공부(160); 전원부(170); 및 하우징(미도시)으로 구성되는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)로서,
상기 용가재 체결부(110)는 둘 이상의 체결기구를 포함하고, 각각의 체결기구는 서로 다른 용가재 공급원으로부터 제공되는 2종류 이상의 금속 소재 와이어 용가재를 체결하는 용가재 체결부(110);
상기 페달부(120)는 압력 센서를 구비한 압력 페달로서 압력 신호가 입력되면 이를 바탕으로 용가재 선택 신호(210), 용가재 송급 신호(220), 용가재 송급 속도 신호(230), 용가재 반송 신호(240), 및 용가재 제공 신호(250)를 발신하는 페달부(120);
상기 용가재 선택부(130)는 페달부(120)로부터 발신된 용가재 선택 신호(210)를 수신하여 용가재 체결부(110)의 체결기구 중 어느 하나에 동력을 공급하여 상기 체결기구에 체결된 용가재를 용가재 송급부(140)로 제공하는 용가재 선택부(130);
상기 용가재 송급부(140)는 용가재 선택부(130)로부터 제공된 용가재를 체결할 수 있고 상기 용가재를 용가재 식별부(150)로 제공할 수 있는 송급부 송급기구를 포함하는 용가재 송급부(140)로서,
상기 송급부 송급기구는 페달부(120)로부터 발신된 용가재 송급 신호(220)를 수신하는 경우 상기 용가재를 용가재 식별부(150)로 제공할 수 있고,
상기 송급부 송급기구는 페달부(120)로부터 발신된 용가재 송급 속도 신호(230)를 수신하는 경우 상기 용가재가 용가재 식별부(150)로 제공되는 속도를 변경할 수 있고,
상기 송급부 송급기구는 페달부(120)로부터 발신된 용가재 반송 신호(240)를 수신하는 경우 상기 용가재를 용가재 선택부(130)로 제공할 수 있는, 용가재 송급부(140);
상기 용가재 식별부(150)는 용가재 송급부(140)로부터 제공된 용가재를 체결할 수 있고 상기 용가재를 용가재 제공부(160)로 제공할 수 있는 식별부 송급기구; 송신기 코일; 수신기 코일; 처리부; 디스플레이부; 및 소리 발생부를 포함하는 용가재 식별부(150)로서,
상기 송신기 코일에 전압이 인가되는 경우 상기 송신기 코일은 특정 세기의 제1 자기장을 발생시킬 수 있고,
상기 용가재는 상기 제1 자기장에 의해 전자기 유도되어 제2 자기장을 발생시킬 수 있고
상기 수신기 코일은 상기 용가재로부터 발생된 제2 자기장 신호를 수신할 수 있고, 이 경우, 처리부로 수신한 제2 자기장 신호를 전달할 수 있고,
상기 처리부는 수신기 코일로부터 제2 자기장 신호를 전달받은 경우 이를 디스플레이부 및 소리 발생부 표시 신호를 전달할 수 있고,
상기 디스플레이부는 처리부로부터 표시 신호를 전달받은 경우 이를 디스플레이 화면에 시각적으로 표시할 수 있고,
상기 소리 발생부는 처리부로부터 표시 신호를 전달받은 경우 이를 소리 신호로 표시할 수 있고,
상기 식별부 송급기구는 페달부(120)로부터 발신된 용가재 제공 신호(250)를 수신하는 경우 상기 용가재를 용가재 제공부(160)로 제공할 수 있는, 용가재 식별부(150);
상기 용가재 제공부(160)는 용가재 식별부(150)로부터 제공된 용가재를 체결 및 최종 송급할 수 있는 제공부 송급기구를 포함하는 용가재 제공부(160)인,
레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)일 수 있다.
도 2는, 적어도 하나의 코일(예: 송신기 코일(Tx coil) 및 수신기 코일(Rx coil))을 포함하는 송전부 및 수전부의 등가회로이다.
일 실시 예에 따르면, 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)는 송전부 및 수전부를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하여, 좌측 폐회로는 송전부의 적어도 일부로, 우측 폐회로는 수전부의 적어도 일부로 정의될 수 있다.
예를 들어, 송전부 및 수전부는 각각 적어도 하나의 코일(예: 송신기 코일(Tx coil) 및 수신기 코일(Rx coil))을 포함할 수 있다. 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)는, 상기 적어도 하나의 코일 및 용가재를 이용하여 전자기 유도 방식에 기반한 용가재 식별 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 송신기 코일(Tx coil)의 자기 인덕턴스는 L1, 저항은 R1, 공진을 위한 정전용량은 C1이고, 수신기 코일(Rx coil)의 자기 인덕턴스 L2, 저항은 R2, 공진을 위한 정전용량은 C2일 수 있다.
예를 들어, 송신기 코일(Tx coil)은 공급받을 전기 에너지로써 지정된 전압(예: 교류 소스 신호(Vs))를 수신할 수 있다. 일 예로, 송신기 코일(Tx coil)은 교류 소스 신호(Vs)를 수신함에 응답하여, 자기장을 발생시킬 수 있다. 전력이 상호 인덕턴스 M12에 따른 자기장 결합에 따라 수신 코일(Rx coil)에 연결된 부하(임피 던스 ZL)로 전력이 전달될 수 있다.
예를 들어, 등가 회로의 해석을 위하여 마련된 수학식은 아래와 같다.
예를 들어, 상기 수학식 1, 수학식 2, 및 수학식 3을 이용하여 입력 임피던스 Zin을 구할 수 있다. 입력 임피던스의 산출식은 아래 수학식 4와 같다.
예를 들어, 상호 인덕턴스 M12는 코일간 결합 계수(k12)의 값에 영향을 받을 수 있다. 일 예로, 코일간 결합 계수(k12)는 0 내지 1 사이의 값으로 결정될 수 있으며, 코일 간 거리가 멀수록 0에 근접한 값을 가질 수 있다.
예를 들어, L1 및 L5는 5mH이고, R1 및 R2는 100Ω으로 마련될 수 있다. 이 경우, C1 및 C2의 용량은 0.5pF로 마련될 수 있다. 다만, 이러한 수치는 실험적 및 예시적인 것으로써, 본 문서의 실시 예들이 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 송신기 코일(Tx coil)을 포함한 송전부 및 수신기 코일(Rx coil)을 포함한 수전부는 상기 용가재 식별부(150)에 실장된 기판(예: 인쇄 회로 기판(printed circuit board)) 상에 배치될 수 있다. 일 예로, 송전부는 용가재가 체결된 식별부 송급기구에 인접하도록 배치되고, 수전부는 처리부, 디스플레이부, 및 소리 발생부에 인접하도록 배치될 수 있으나, 이러한 배치 구조는 예시적인 것으로서 본 문서의 실시 예들이 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 송신기 코일(Tx coil)은 전기 에너지(예: 교류 소스 신호(Vs))가 공급됨에 따라 특정 세기의 자기장을 발생시킬 수 있고, 이 때 상기 자기장의 세기는 미리 정해진 세기일 수 있고, 상기 미리 정해진 세기는 요망되는 경우 상이한 세기로 변경될 수 있는 것이 바람직하다. 상기 송신기 코일(Tx coil)이 특정 세기의 자기장을 발생시키는 경우, 상기 자기장은 상기 송신기 코일(Tx coil)에 인접하게 배치된 용가재에 전달되어, 상기 용가재를 구성하는 금속 성분이 전자기 유도됨에 따라 자기장을 발생시킬 수 있다. 이 경우, 상기 용가재가 발생시키는 자기장의 세기는 상기 용가재를 구성하는 금속 성분의 종류에 따라 상이할 수 있고, 동일한 금속 성분으로 구성된 용가재의 경우에도 용가재의 두께에 따라 상이할 수 있다. 또한, 상기 용가재가 발생시키는 자기장은 수신기 코일로 전달될 수 있다.
상기 수신기 코일(Rx coil)은 특정 세기의 전류가 흐르고 있는 수신기 코일일 수 있고, 상기 용가재가 발생시키는 자기장이 전달됨에 따라 전자기 유도에 의해 상기 특정 세기의 전류의 흐름이 이와 상이한 세기의 전류의 흐름으로 변경될 수 있고, 이는 용가재로부터 발생된 자기장 신호로서 처리부로 전달될 수 있다. 또한, 상기 수신기 코일(Rx coil)은 전류가 흐르고 있지 않은 수신기 코일일 수 있고, 상기 용가재가 발생시키는 자기장이 전달됨에 따라 전자기 유도에 의해 특정 세기의 전류가 흐르는 수신기 코일로 변경될 수 있고, 이는 용가재로부터 발생된 자기장 신호로서 처리부로 전달될 수 있다.
상기 처리부는 상기 수신기 코일로부터 용가재로부터 발생한 자기장 신호를 수신하는 경우, 이를 처리부에 입력된 데이터와 비교하여 그 결과를 표시 신호로서 디스플레이부 및 소리 발생부로 전달할 수 있다. 단지 예로서, 처리부로 전달된 용가재로부터 발생한 자기장 신호가 처리부에 입력된 특정 두께를 가지는 철 재질의 용가재에 관한 데이터와 일치하는 경우, 상기 처리부는 표시 신호로서 “특정 두께를 가지는 철 재질”이라는 정보를 디스플레이부에서 표시하도록 하는 표시 신호를 디스플레이부에 전달할 수 있고, 상기 처리부는 표시 신호로서 “0.2초간 발생되는 비프음”을 0.1초 간격으로 5회 발생시키도록 하는 표시 신호를 소리 발생부로 전달할 수 있다.
상기 디스플레이부는 처리부로부터 표시 신호를 전달받은 경우 이를 디스플레이 화면에 시각적으로 표시할 수 있고, 상기 소리 발생부는 처리부로부터 표시 신호를 전달받은 경우 이를 소리 신호로 표시할 수 있다. 단지 예로서, 처리부로 전달된 용가재로부터 발생한 자기장 신호가 처리부에 입력된 특정 두께를 가지는 철 재질의 용가재에 관한 데이터와 일치하는 경우, 상기 디스플레이부는 “특정 두께를 가지는 철 재질”이라는 정보를 디스플레이 화면에 시각적으로 표시할 수 있고, 상기 소리 발생부는 “0.2초간 발생되는 비프음”을 0.1초 간격으로 5회 발생시키는 소리 신호를 표시할 수 있다.
상기 용가재 선택 신호(210), 상기 용가재 송급 신호(220), 상기 용가재 송급 속도 신호(230), 상기 용가재 반송 신호(240), 상기 용가재 제공 신호(250)는 각각 독립적으로 이시에 제공되는 것을 특징으로 한다. 단지 예로서, 상기 페달부(120)로부터 생성된 압력 신호가 용가재 선택 신호(210)로서 용가재 선택부(130)에 제공되는 경우, 상기 압력 신호는 용가재 선택 신호(210) 외의 다른 신호로는 제공되지 않는다.
상기 용가재 선택 신호(210)는 본 발명에 따른 장치가 작동된 후 최초로 페달부(120)로부터 생성된 압력 신호일 수 있고, 용가재 반송 신호(240)가 제공된 후 페달부(120)로부터 생성된 압력 신호일 수 있다.
상기 용가재 송급 신호(220)는 용가재 선택 신호(210)가 제공된 후 페달부(120)로부터 생성된 압력 신호일 수 있다. 상기 용가재 송급 속도 신호(230)는 용가재 송급 신호(220)가 제공된 후 페달부(120)로부터 생성된 압력 신호일 수 있고, 상기 신호에 따라 용가재 송급부(140)는 용가재 식별부(150)로 제공되는 용가재의 제공의 속도를 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
상기 용가재 반송 신호(240)는 상기 디스플레이부가 처리부로부터 표시 신호를 전달받은 후 이를 디스플레이 화면에 시각적으로 표시한 후 또는 상기 소리 발생부가 처리부로부터 표시 신호를 전달받은 후 이를 소리 신호로 표시한 후 페달로부터 생성된 압력 신호일 수 있다. 상기 용가재 반송 신호(240)는 상기 용가재 제공 신호(250)와 상이한 신호이며, 용가재 반송 신호(240)가 제공됨에 따라 용가재 송급부(140)는 용가재 선택부(130)로 용가재를 제공할 수 있다.
상기 용가재 제공 신호(250)는 상기 디스플레이부가 처리부로부터 표시 신호를 전달받은 후 이를 디스플레이 화면에 시각적으로 표시한 후 또는 상기 소리 발생부가 처리부로부터 표시 신호를 전달받은 후 이를 소리 신호로 표시한 후 페달로부터 생성된 압력 신호일 수 있다. 상기 용가재 제공 신호(250)는 상기 용가재 반송 신호(240)와 상이한 신호이며, 용가재 제공 신호(250)가 제공됨에 따라 용가재 식별부(150)는 용가재 제공부(160)로 용가재를 제공할 수 있다. 용가재 제공부(160)는 용가재 식별부(150)로부터 용가재를 제공받은 경우, 제공부 송급기구를 통해 이를 체결하고 작업 환경으로 이를 최종 송급할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)를 구체적인 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
실시예 1: 하우징(미도시) 내에 용가재 체결부(110); 용가재 송급부(140); 용가재 식별부(150); 용가재 제공부(160) 및 전원부(170)를 갖추고, 별도의 페달부(120)를 갖춘 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)를 준비하였다. 서로 다른 5가지 종류의 와이어 형태 금속 용가재를 상기 용가재 체결부(110)의 서로 다른 체결기구에 수평 방향으로 일렬로 각각 체결시켰다.
이후 페달부(120)를 통해 0.5초간 지속되는 압력 신호를 1초 간격으로 3회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 선택 신호(210)로서 용가재 선택부(130)에 전달되었다. 상기 용가재 선택부(130)는 상기 체결기구에 체결된 용가재 중 우측으로부터 3번째에 위치한 체결기구에 체결된 용가재를 상기 체결기구에 동력을 공급하여 용가재 송급부(140)로 제공하였다.
이후 페달부(120)를 통해 1초간 지속되는 압력 신호를 1회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 송급 신호(220)로서 용가재 송급부(140)에 전달되었다. 이후 상기 용가재가 3cm/초의 속도로 송급되었다. 상기 송급된 용가재는 용가재 식별부(150)에 위치한 식별부 송급기구에 체결되었고, 상기 용가재 식별부(150)에 위치한 송신기 코일로부터 자기장이 발생되었다. 상기 용가재 식별부(150)에 위치한 수신기 코일로 자기장 신호가 수신되었고, 상기 용가재 식별부(150)에 위치한 처리부에서 상기 자기장 신호가 상기 송신기 코일로부터 발생된 자기장과 상이함을 식별한 다음, 상기 처리부에 미리 저장된 자기장 신호값 모두와 대조하여 이와 일치하는 자기장 신호값을 식별하였다. 상기 처리부는 상기 자기장 신호값을 식별한 다음 이를 표시 신호로서 용가재 식별부(150)에 위치한 디스플레이부 및 소리 발생부에 전달하였다. 상기 디스플레이부는 상기 표시 신호를 수신한 다음 디스플레이 화면에 미리 저장된 상기 표시 신호에 대응되는 정보를 시각적으로 표시하였다. 상기 소리 발생부는 상기 표시 신호를 수신한 다음 미리 저장된 상기 표시 신호에 대응되는 정보를 청각적으로 표시하였다. 본 실시예에서는 상기 디스플레이 화면에는 “구리”라는 정보가 표시되었고, 상기 소리 발생부로부터는 0.1초간 지속되는 소리 신호가 0.2초 간격으로 3회 표시되었다.
이후 페달부(120)를 통해 1.5초간 지속되는 압력 신호를 1회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 제공 신호(250)로서 용가재 식별부(150)로 전달되었다. 이후 용가재가 용가재 제공부(160)에 제공되었고, 상기 용가재는 용가재 제공부(160)를 통해 용접 환경에 노출되었다.
실시예 2: 하우징(미도시) 내에 용가재 체결부(110); 용가재 송급부(140); 용가재 식별부(150); 용가재 제공부(160) 및 전원부(170)를 갖추고, 별도의 페달부(120)를 갖춘 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)를 준비하였다. 서로 다른 5가지 종류의 와이어 형태 금속 용가재를 상기 용가재 체결부(110)의 서로 다른 체결기구에 수평 방향으로 일렬로 각각 체결시켰다.
이후 페달부(120)를 통해 0.5초간 지속되는 압력 신호를 1초 간격으로 3회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 선택 신호(210)로서 용가재 선택부(130)에 전달되었다. 상기 용가재 선택부(130)는 상기 체결기구에 체결된 용가재 중 우측으로부터 3번째에 위치한 체결기구에 체결된 용가재를 상기 체결기구에 동력을 공급하여 용가재 송급부(140)로 제공하였다.
이후 페달부(120)를 통해 1초간 지속되는 압력 신호를 1회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 송급 신호(220)로서 용가재 송급부(140)에 전달되었다. 이후 상기 용가재가 3cm/초의 속도로 송급되었다. 상기 송급된 용가재는 용가재 식별부(150)에 위치한 식별부 송급기구에 체결되었고, 상기 용가재 식별부(150)에 위치한 송신기 코일로부터 자기장이 발생되었다. 상기 용가재 식별부(150)에 위치한 수신기 코일로 자기장 신호가 수신되었고, 상기 용가재 식별부(150)에 위치한 처리부에서 상기 자기장 신호가 상기 송신기 코일로부터 발생된 자기장과 상이함을 식별한 다음, 상기 처리부에 미리 저장된 자기장 신호값 모두와 대조하여 이와 일치하는 자기장 신호값을 식별하였다. 상기 처리부는 상기 자기장 신호값을 식별한 다음 이를 표시 신호로서 용가재 식별부(150)에 위치한 디스플레이부 및 소리 발생부에 전달하였다. 상기 디스플레이부는 상기 표시 신호를 수신한 다음 디스플레이 화면에 미리 저장된 상기 표시 신호에 대응되는 정보를 시각적으로 표시하였다. 상기 소리 발생부는 상기 표시 신호를 수신한 다음 미리 저장된 상기 표시 신호에 대응되는 정보를 청각적으로 표시하였다. 본 실시예에서는 상기 디스플레이 화면에는 “구리”라는 정보가 표시되었고, 상기 소리 발생부로부터는 0.1초간 지속되는 소리 신호가 0.2초 간격으로 3회 표시되었다.
이후 페달부(120)를 통해 2초간 지속되는 압력 신호를 0.5초 간격으로 2회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 반송 신호(240)로서 용가재 송급부(140)로 전달되었다. 이후 용가재 송급부(140)의 송급부 송급기구에 의해 용가재가 용가재 선택부(130)로 반송되었다. 용가재 송급부(140)의 상기 송급부 송급기구로부터 용가재가 이탈된 이후, 페달부(120)를 통해 0.5초간 지속되는 압력 신호를 1초 간격으로 2회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 선택 신호(210)로서 용가재 선택부(130)에 전달되었다. 상기 용가재 선택부(130)는 상기 체결기우에 체결된 용가재 중 우측으로부터 2번째에 위치한 체결기구에 체결된 용가재를 상기 체결기구에 동력을 공급하여 용가재 송급부(140)로 제공하였다.
이후 페달부(120)를 통해 1초간 지속되는 압력 신호를 1회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 송급 신호(220)로서 용가재 송급부(140)에 전달되었다. 이후 상기 용가재가 3cm/초의 속도로 송급되었다. 상기 송급된 용가재는 용가재 식별부(150)에 위치한 식별부 송급기구에 체결되었고, 상기 용가재 식별부(150)에 위치한 송신기 코일로부터 자기장이 발생되었다. 상기 용가재 식별부(150)에 위치한 수신기 코일로 자기장 신호가 수신되었고, 상기 용가재 식별부(150)에 위치한 처리부에서 상기 자기장 신호가 상기 송신기 코일로부터 발생된 자기장과 상이함을 식별한 다음, 상기 처리부에 미리 저장된 자기장 신호값 모두와 대조하여 이와 일치하는 자기장 신호값을 식별하였다. 상기 처리부는 상기 자기장 신호값을 식별한 다음 이를 표시 신호로서 용가재 식별부(150)에 위치한 디스플레이부 및 소리 발생부에 전달하였다. 상기 디스플레이부는 상기 표시 신호를 수신한 다음 디스플레이 화면에 미리 저장된 상기 표시 신호에 대응되는 정보를 시각적으로 표시하였다. 상기 소리 발생부는 상기 표시 신호를 수신한 다음 미리 저장된 상기 표시 신호에 대응되는 정보를 청각적으로 표시하였다. 본 실시예에서는 상기 디스플레이 화면에는 “알루미늄”라는 정보가 표시되었고, 상기 소리 발생부로부터는 0.1초간 지속되는 소리 신호가 0.2초 간격으로 2회 표시되었다.
이후 페달부(120)를 통해 1.5초간 지속되는 압력 신호를 1회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 제공 신호(250)로서 용가재 식별부(150)로 전달되었다. 이후 용가재가 용가재 제공부(160)에 제공되었고, 상기 용가재는 용가재 제공부(160)를 통해 3cm/초의 속도로 용접 환경에 제공되어 노출되었다.
실시예 3: 하우징(미도시) 내에 용가재 체결부(110); 용가재 송급부(140); 용가재 식별부(150); 용가재 제공부(160) 및 전원부(170)를 갖추고, 별도의 페달부(120)를 갖춘 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)를 준비하였다. 서로 다른 5가지 종류의 와이어 형태 금속 용가재를 상기 용가재 체결부(110)의 서로 다른 체결기구에 수평 방향으로 일렬로 각각 체결시켰다.
이후 페달부(120)를 통해 0.5초간 지속되는 압력 신호를 1초 간격으로 3회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 선택 신호(210)로서 용가재 선택부(130)에 전달되었다. 상기 용가재 선택부(130)는 상기 체결기구에 체결된 용가재 중 우측으로부터 3번째에 위치한 체결기구에 체결된 용가재를 상기 체결기구에 동력을 공급하여 용가재 송급부(140)로 제공하였다.
이후 페달부(120)를 통해 1초간 지속되는 압력 신호를 1회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 송급 신호(220)로서 용가재 송급부(140)에 전달되었다. 이후 상기 용가재가 3cm/초의 속도로 송급되었다. 상기 송급된 용가재는 용가재 식별부(150)에 위치한 식별부 송급기구에 체결되었고, 상기 용가재 식별부(150)에 위치한 송신기 코일로부터 자기장이 발생되었다. 상기 용가재 식별부(150)에 위치한 수신기 코일로 자기장 신호가 수신되었고, 상기 용가재 식별부(150)에 위치한 처리부에서 상기 자기장 신호가 상기 송신기 코일로부터 발생된 자기장과 상이함을 식별한 다음, 상기 처리부에 미리 저장된 자기장 신호값 모두와 대조하여 이와 일치하는 자기장 신호값을 식별하였다. 상기 처리부는 상기 자기장 신호값을 식별한 다음 이를 표시 신호로서 용가재 식별부(150)에 위치한 디스플레이부 및 소리 발생부에 전달하였다. 상기 디스플레이부는 상기 표시 신호를 수신한 다음 디스플레이 화면에 미리 저장된 상기 표시 신호에 대응되는 정보를 시각적으로 표시하였다. 상기 소리 발생부는 상기 표시 신호를 수신한 다음 미리 저장된 상기 표시 신호에 대응되는 정보를 청각적으로 표시하였다. 본 실시예에서는 상기 디스플레이 화면에는 “구리”라는 정보가 표시되었고, 상기 소리 발생부로부터는 0.1초간 지속되는 소리 신호가 0.2초 간격으로 3회 표시되었다.
이후 페달부(120)를 통해 1.5초간 지속되는 압력 신호를 1회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 제공 신호(250)로서 용가재 식별부(150)로 전달되었다. 이후 용가재가 용가재 제공부(160)에 제공되었고, 상기 용가재는 용가재 제공부(160)를 통해 3cm/초의 속도로 용접 환경에 제공되어 노출되었다.
이후 페달부(120)를 통해 3초간 지속되는 압력 신호를 1회 입력하였다. 상기 신호는 용가재 송급 속도 신호(230)로서 용가재 송급부(140)로 전달되었다. 이후 용가재 송급부(140)에서 용가재를 5cm/초의 속도로 송급하였고, 상기 용가재는 용가재 제공부(160)를 통해 5cm/초의 속도로 용접 환경에 제공되어 노출되었다.
레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치(100)
용가재 체결부(110)
페달부(120)
용가재 선택부(130)
용가재 송급부(140)
용가재 식별부(150)
용가재 제공부(160)
전원부(170)
용가재 선택 신호(210)
용가재 송급 신호(220)
용가재 송급 속도 신호(230)
용가재 반송 신호(240)
용가재 제공 신호(250)
용가재 체결부(110)
페달부(120)
용가재 선택부(130)
용가재 송급부(140)
용가재 식별부(150)
용가재 제공부(160)
전원부(170)
용가재 선택 신호(210)
용가재 송급 신호(220)
용가재 송급 속도 신호(230)
용가재 반송 신호(240)
용가재 제공 신호(250)
Claims (6)
- 용가재 체결부; 페달부; 용가재 선택부; 용가재 송급부; 용가재 식별부; 용가재 제공부; 전원부; 및 하우징으로 구성되는, 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치로서,
상기 페달부는 압력 센서를 구비한 압력 페달로서, 상기 압력 센서를 이용하여 외부로부터 수신한 압력에 응답하여 압력 신호를 생성하고, 상기 압력 신호를 상기 압력의 지속 시간, 인터벌(interval), 및 입력 횟수에 기반하여 용가재 선택 신호, 용가재 송급 신호, 용가재 송급 신호, 용가재 송급 속도 신호, 용가재 반송 신호, 또는 용가재 제공 신호 중 적어도 하나로 구분하고,구분된 상기 용가재 선택 신호를 상기 용가재 선택부로 발신하거나, 구분된 상기 용가재 송급 신호, 상기 용가재 송급 속도 신호, 또는 상기 용가재 반송 신호를 상기 용가재 송급부로 발신하거나, 구분된 상기 용가재 제공 신호를 상기 용가재 제공부로 발신하고;
상기 용가재 선택부는 상기 페달부로부터 발신된 상기 용가재 선택 신호를 수신하고, 상기 용가재 체결부에 포함된 둘 이상의 체결기구 중 상기 용가재 선택 신호와 연관된 어느 하나에 동력을 공급하여 상기 체결기구에 체결된 용가재를 상기 용가재 송급부로 제공하며;
상기 용가재 체결부는 서로 다른 용가재 공급원으로부터 제공되는 2종류 이상의 금속 소재 와이어 용가재를 체결하는 상기 둘 이상의 체결 기구를 포함하고;
상기 용가재 송급부는 상기 용가재 선택부로부터 제공된 용가재를 체결할 수 있고, 상기 용가재를 상기 페달부로부터 수신한 신호에 적어도 일부 기반하여 상기 용가재 식별부 또는 상기 용가재 식별부로 제공할 수 있는 송급부 송급기구를 포함하며;
상기 용가재 제공부는 상기 용가재 식별부로부터 제공된 용가재를 체결 및 최종 송급할 수 있는 제공부 송급기구를 포함하고;
상기 용가재 식별부는 상기 용가재 송급부로부터 제공된 용가재를 체결할 수 있고 상기 용가재를 상기 용가재 제공부로 제공할 수 있는 식별부 송급기구; 송신기 코일; 수신기 코일; 처리부; 디스플레이부; 및 소리 발생부; 용가재 식별 센서부; 디스플레이부; 및 소리 발생부를 포함하되;
상기 송신기 코일에 전압을 인가하여 특정 세기의 제1 자기장을 발생시키고,
상기 수신기 코일을 이용하여 상기 용가재로부터 상기 제1 자기장에 의한 전자기 유도로 발생된 제2 자기장 신호를 수신하고, 수신한 상기 제2 자기장 신호를 상기 처리부로 전달하고,
상기 처리부는 상기 수신기 코일로부터 수신한 상기 제2 자기장 신호를 상기 디스플레이부 및 상기 소리 발생부로 표시 신호로서 전달하고, 상기 표시 신호는 상기 용가재에 연관된 정보를 포함하고,
상기 디스플레이부는, 수신한 상기 표시 신호와 대응되고 기 저장된 상기 용가재와 연관된 상기 정보를 시각적으로 표시하고,
상기 소리 발생부는 수신한 상기 표시 신호에 대응하는 소리 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치. - 삭제
- 삭제
- 용가재 체결부; 페달부; 용가재 선택부; 용가재 송급부; 용가재 식별부; 용가재 제공부; 전원부; 및 하우징으로 구성되는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치로서,
상기 용가재 체결부는 둘 이상의 체결기구를 포함하고, 각각의 체결기구는 서로 다른 용가재 공급원으로부터 제공되는 2종류 이상의 금속 소재 와이어 용가재를 체결하고;
상기 페달부는 압력 센서를 구비한 압력 페달로서, 상기 압력 센서를 이용하여 외부로부터 수신한 압력에 응답하여 압력 신호를 생성하고, 상기 압력 신호를 상기 압력의 지속 시간, 인터벌(interval), 및 입력 횟수에 기반하여 용가재 선택 신호, 용가재 송급 신호, 용가재 송급 속도 신호, 용가재 반송 신호, 및 용가재 제공 신호로 구분하고, 구분된 상기 용가재 선택 신호를 상기 용가재 선택부로 발신하거나, 구분된 상기 용가재 송급 신호, 상기 용가재 송급 속도 신호, 또는 상기 용가재 반송 신호를 상기 용가재 송급부로 발신하거나, 구분된 상기 용가재 제공 신호를 상기 용가재 제공부로 발신하며;
상기 용가재 선택부는 상기 페달부로부터 발신된 상기 용가재 선택 신호를 수신하여 상기 용가재 체결부의 상기 둘 이상의 체결기구 중 상기 용가재 선택 신호와 연관된 어느 하나에 동력을 공급하여 상기 체결기구에 체결된 용가재를 상기 용가재 송급부로 제공하고;
상기 용가재 송급부는 상기 용가재 선택부로부터 제공된 용가재를 체결할 수 있고 상기 용가재를 상기 페달부로부터 수신한 신호에 적어도 일부 기반하여 상기 용가재 식별부 또는 상기 용가재 선택부로 제공할 수 있는 송급부 송급기구를 포함하며;
상기 용가재 식별부는 상기 용가재 송급부로부터 제공된 용가재를 체결할 수 있고 상기 용가재를 상기 용가재 제공부로 제공할 수 있는 식별부 송급기구; 송신기 코일; 수신기 코일; 처리부; 디스플레이부; 및 소리 발생부; 를 포함하고;
상기 용가재 제공부는 상기 용가재 식별부로부터 제공된 용가재를 체결 및 최종 송급할 수 있는 제공부 송급기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치. - 제4항에 있어서,
상기 용가재 송급부의 상기 송급부 송급기구는 상기 페달부로부터 발신된 상기 용가재 송급 신호를 수신하는 경우 상기 용가재를 상기 용가재 식별부로 제공하고,
상기 용가재 송급부의 상기 송급부 송급기구는 상기 페달부로부터 발신된 상기 용가재 송급 속도 신호를 수신하는 경우, 상기 용가재가 상기 용가재 식별부로 제공되는 속도를 상기 용가재 송급 속도 신호에 대응하는 상기 압력의 상기 지속 시간에 비례하도록 변경하고,
상기 용가재 송급부의 상기 송급부 송급기구는 상기 페달부로부터 발신된 상기 용가재 반송 신호를 수신하는 경우 상기 용가재를 상기 용가재 선택부로 제공하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치. - 제4항에 있어서,
상기 송신기 코일에 전압을 인가하여 특정 세기의 제1 자기장을 발생시키고,
상기 수신기 코일을 이용하여 상기 용가재로부터 상기 제1 자기장에 의한 전자기 유도로 발생된 제2 자기장 신호를 수신하고, 수신한 상기 제2 자기장 신호를 상기 처리부로 전달하고,
상기 처리부는 상기 디스플레이부 및 상기 소리 발생부로 상기 수신기 코일로부터 수신한 상기 제2 자기장 신호에 대응하는 표시 신호를 전달하고, 상기 표시 신호는 상기 용가재에 연관된 정보를 포함하고,
상기 디스플레이부는, 수신한 상기 표시 신호와 대응되고 기 저장된 상기 용가재와 연관된 상기 정보를 시각적으로 표시하고,
상기 소리 발생부는 수신한 상기 표시 신호에 대응하는 소리 신호를 출력하는, 상기 용가재 식별부의 송신기 코일에 전압이 인가되는 경우 상기 송신기 코일은 특정 세기의 자기장을 발생시킬 수 있고, 이 경우, 상기 용가재는 상기 자기장에 의해 전자기 유도되어 자기장 신호로서 자기장을 발생시킬 수 있고,
상기 용가재 식별부의 수신기 코일은 상기 용가재로부터 발생된 상기 자기장 신호를 수신할 수 있고, 이 경우, 상기 수신기 코일은 상기 처리부로 수신한 상기 자기장 신호를 전달할 수 있고,
상기 용가재 식별부의 처리부는 상기 수신기 코일로부터 상기 자기장 신호를 전달받은 경우 이를 상기 디스플레이부 및 상기 소리 발생부로 표시 신호로서 전달할 수 있고,
상기 디스플레이부는 상기 처리부로부터 상기 표시 신호를 전달받은 경우 이를 디스플레이 화면에 시각적으로 표시할 수 있고,
상기 소리 발생부는 상기 처리부로부터 상기 표시 신호를 전달받은 경우 이를 소리 신호로 표시할 수 있고,
상기 용가재 식별부의 식별부 송급기구는 페달부로부터 발신된 용가재 제공 신호를 수신하는 경우 상기 용가재를 용가재 제공부로 제공할 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치.
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| KR1020230035547A KR102659662B1 (ko) | 2023-03-19 | 2023-03-19 | 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치 |
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| KR1020230035547A KR102659662B1 (ko) | 2023-03-19 | 2023-03-19 | 레이저 용접용 용가재 식별 및 송급 장치 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2007105742A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶接ワイヤ送給装置および溶接システム |
| KR101595282B1 (ko) * | 2014-11-13 | 2016-02-19 | 대우조선해양 주식회사 | 용접 와이어 교체 장치 |
| KR102270179B1 (ko) * | 2021-05-03 | 2021-06-28 | 주식회사 제이씨티 | 입력 스테이션 및 이를 포함하는 용접 시스템 |
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2023
- 2023-03-19 KR KR1020230035547A patent/KR102659662B1/ko active IP Right Grant
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