KR19980033578U - Arc welding device - Google Patents

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Abstract

본 고안은 와이어송급 속도가 일정한 아크용접 장치에 관한 것으로, 특히 아크용접시 와이어송급 속도검출장치와 스프링리니어 지지대 및 와이어송급 제어장치를 사용하여 와이어송급 속도를 일정하게 유지 시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an arc welding device having a constant wire feeding speed, and in particular, it is possible to maintain a constant wire feeding speed by using a wire feeding speed detection device, a spring linear support and a wire feeding control device during arc welding.

이와 같은 본 고안은 용접시 와이어송급 장치와 토오치 사이의 스프링리니어에 지지대를 설치하고, 토오치출측에 와이어송급 제어장치를 설치하여, 와이어송급 장치와 토오치출측의 와이어송급 속도를 비교하여 와이어송급 속도를 일정하게 유지함으로써 용접부품질의 향상과 안정된 용접을 수행하는 장치를 제공하고자 하는 것이다.In this invention, the support is installed on the spring linear between the wire feeding device and the torch during welding, and the wire feeding control device is installed on the torch discharging side, and the wire feeding speed is compared between the wire feeding device and the torch discharging side. The purpose of the present invention is to provide a device for improving welding quality and performing stable welding by maintaining a constant feeding speed.

Description

아크용접 장치Arc welding device

본 고안은 와이어송급 속도가 일정한 아크용접 장치에 관한 것으로, 특히 아크용접시 와이어송급 속도 검출장치와 스프링리니어 지지대 및 와이어송급 제어장치를 사용하여 와이어송급 속도를 일정하게 유지 시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an arc welding apparatus having a constant wire feeding speed, and in particular, it is possible to maintain a constant wire feeding speed by using a wire feeding speed detecting device, a spring linear support and a wire feeding control device during arc welding.

일반적으로 아크용접은 피용접재와 전극사이의 아크열을 이용하여 피용접재를 가열/용융시켜 접합하는 용접방법으로 가장 널리 사용하는 용접공정이다.In general, arc welding is a welding process that is most widely used as a welding method for joining by heating / melting a welded material by using arc heat between the welded material and the electrode.

아크용접에는 소목식 와이어를 전극으로 사용하는 가스 메탈아크용접(GMAW), 비 소모식 텅스텐 전극을 사용하는 가스 텅스텐아크용접(GTAW) 및 폴턱스를 사용하여 아크가 노출되지 않는 잠호용접(SAW)등이 있다.Arc welding includes gas metal arc welding (GMAW) using joining wires as electrodes, gas tungsten arc welding (GTAW) using non-consumable tungsten electrodes, and submerged arc welding (SAW) using pole tuxes. Etc.

또한, 사용되는 전원의 형태에 따라 싸이리스터(thyristor)식 용접기, 트랜지스터펄스(transistor pulse)식 용접기 및 인버터(inverter)식 용접기 등이 있다.In addition, there are a thyristor welding machine, a transistor pulse welding machine, an inverter welding machine, and the like according to the type of power source to be used.

최근에 개발된 인버터식 아크용접기는 용접기 본체의 무게가 가볍고 용접품질이 우수하여 로봇을 이용한 자동조립라인에 널리 사용되는 용접기이다.Recently developed inverter arc welding machine is a welding machine widely used in the automatic assembly line using robot because the weight of the welding machine body is light and the welding quality is excellent.

아크용접에서 용접품질에 영향을 주는 인자로는 보호가스, 용접전압, 용접전류, 와이어전극의 크기, 팁과 모재사이의 거리(CTWD), 와이어 돌출 길이 및 와이어송급 속도 등이 있다.Factors affecting welding quality in arc welding include protective gas, welding voltage, welding current, wire electrode size, distance between tip and base material (CTWD), wire protrusion length and wire feeding speed.

이중 와이어송급 속도는 용접기에서 설정한 전류에 비례하여 결정되며, 이러한 설정치에 따라 와이어송급 장치의 모터 회전속도가 결정된다.The double wire feed speed is determined in proportion to the current set in the welding machine, and the motor rotation speed of the wire feed device is determined according to the set value.

일반적으로 와이어송급장치 출측의 와이어송급 속도는 용접기에서 설정된 값에 따라 일정하게 유지된다.In general, the wire feeding speed at the wire feeding device exit is kept constant according to the value set in the welding machine.

그러나, 용접토오치 선단으로 배출되는 와이어는 와이어송급장치와 용접토오치 사이의 스프링리니어에 의하여 송급속도가 변화되며, 이것은 결과적으로 용접품질에 영향을 미친다.However, the wire discharged from the tip of the welding torch is changed by the spring linear between the wire feeding device and the welding torch, which in turn affects the welding quality.

D. J. Beauchamp는 미국특허 4,195,216에서 플라즈마용접시 와이어송급 속도제어를 통한 용접종료 시점에서 키홀의 방지를 시도하였으며, R. L. Johansson은 미국특허 4,319, 124에서 스프레이 아크용접시 변수계측 및 피드백제어를 제안하였으며, T. Mizuno는 미국특허 4,456, 814에서 파형발생기를 이용한 아크용접 장치를 제안하였으며, L. Z. Kennedy는 미국특허 5,302, 799에서 용접변수의 계측을 제안하였다.DJ Beauchamp attempted to prevent keyholes at the end of welding through wire feeding speed control during plasma welding in US Pat. No. 4,195,216. RL Johansson proposed variable measurement and feedback control for spray arc welding in US Pat. No. 4,319,124. Mizuno proposed an arc welding device using a waveform generator in US Pat. No. 4,456, 814, and LZ Kennedy proposed measurement of welding parameters in US Pat. No. 5,302, 799.

그러나, 이러한 방법은 아크용접방법에서 문제점 발견 및 제시는 하였으나 와이어송급 속도불안정에 따른 문제는 해결하지 못하였다.However, this method found and presented a problem in the arc welding method, but did not solve the problem due to the wire feed speed instability.

도 1 은 종래의 아크용접 장치를 도시한 것으로, 용접기 본체(10)의 출력전원 한쪽은 전원 공급선(12)에 의하여 피용접재(13)에 인가되며, 다른 한쪽은 또 다른 전원 공급선(12)에 의하여 스프링 송급관(14) 및 용접토오치(15)를 통하여 용접와이어(16)에 인가된다.1 shows a conventional arc welding apparatus, in which one output power of the welder main body 10 is applied to the welded material 13 by a power supply line 12, and the other is another power supply line 12. It is applied to the welding wire 16 through the spring supply pipe 14 and the welding torch 15 by the.

이때 용접와이어(16)는 와이어송급기(17)의 와이어릴(18)에서 풀려 와이어송급롤(19)에 의하여 송출된다.At this time, the welding wire 16 is released from the wire reel 18 of the wire feeder 17 and sent out by the wire feed roll 19.

한편, 보호가스는 보호 가스통(20)에서 유량조절장치(21) 및 가스호오스(22)를 통하여 스프링릴로 공급된다.On the other hand, the protective gas is supplied to the spring reel through the flow regulating device 21 and the gas hose 22 in the protective gas cylinder (20).

도 2 는 도 1 의 경우 스프링리니어(23)를 구체적으로 나타낸 것이다.2 illustrates the spring linear 23 in the case of FIG. 1.

와이어송급롤(19)에 의하여 송출된 와이어(16)는 스프링리니어(23)의 자중에 의한 진동 및 용접 중의 아크반발력 등에 의하여 스프링리니어(23)의 내부에서 진동을 하게 되며, 결과적으로 토오치선단에서 와이어송급 속도의 변화가 발생한다.The wire 16 sent out by the wire feed roll 19 vibrates inside the spring linear 23 due to the vibration caused by the weight of the spring linear 23 and the arc repulsion force during welding, and consequently, the torch tip. A change in wire feed speed occurs.

본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하고자 고안한 것으로, 용접시 와이어송급 장치와 토오치 사이의 스프링리니어에 지지대를 설치하고, 토오치출측에 와이어송급 제어장치를 설치하여, 와이어송급 장치와 토오치출측의 와이어 송급 속도를 비교하여 와이어송급 속도를 일정하게 유지함으로써 용접부품질의 향상과 안정된 용접을 수행하는 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and the support is installed on the spring linear between the wire feed device and the torch during welding, and the wire feed control device is installed on the torch discharge side, and the wire feed device and the soil It is an object of the present invention to provide an apparatus for improving welded part quality and performing stable welding by comparing the wire feeding speed of the cutout side to maintain a constant wire feeding speed.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 고안은 스프링리니어 지지대를 설치하여 와이어의 진동 및 휨을 방지하고, 용접토오치에 와이어송급 제어장치를 사용하여 와이어의 좌굴을 방지하며, 용접 와이어송급 장치 및 토오치측에서 와이어 속도를 측정하도록 한 구성을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention installs a spring linear support to prevent the vibration and bending of the wire, to prevent the buckling of the wire by using a wire feed control device to the welding torch, the welding wire feed device and the torch side It is characterized by a configuration in which the wire speed is measured at.

도 1 은 종래의 아크용접 장치를 개략적으로 나타낸 구성도1 is a schematic view showing a conventional arc welding apparatus

도 2 는 종래의 스프링리니어 발췌 구성도Figure 2 is a conventional spring linear extract configuration

도 3 은 본 고안의 와이어송급 장치 발췌 구성도3 is an excerpt of the wire feeding device of the present invention

도 4 는 본 고안의 용접토오치 발췌 구성도4 is an excerpt of the welding torch of the present invention

도 5 는 와이어송급 속도측정 계통도5 is a wire feeding speed measurement system diagram

도 6 은 본 고안의 용접토오치를 구체적으로 나타낸 발췌 구성도Figure 6 is an excerpt configuration diagram showing the welding torch of the present invention in detail

도 7 는 본 고안의 스프링리니어 발췌 구성도7 is a spring linear extract configuration of the present invention

도 8 는 본 고안의 아크용접 장치를 개략적으로 나타낸 구성도8 is a schematic view showing an arc welding apparatus of the present invention

도 9 는 본 고안의 아크용접 계통도9 is an arc welding system diagram of the present invention

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 용접기 본체11 : 게이지10 welder body 11 gauge

12 : 전원 공급선13 : 피용접재12: power supply line 13: welded material

14 : 와이어송급관15 : 용접 토오치14: wire feed pipe 15: welding torch

16 : 용접 와이어17 : 와이어송급기16 welding wire 17 wire feeder

18 : 와이어 릴19 : 와이어송급롤18: wire reel 19: wire feed roll

20 : 보호 가스통21 : 유량조절장치20: protective gas cylinder 21: flow control device

22 : 가스 호오스23 : 스프링리니어22: gas hose 23: spring linear

30 : 와이어송급 제어장치40 : 속도 조절장치30: wire feed control device 40: speed control device

50 : 우회관60 : 스프링리니어 지지대50: bypass tube 60: spring linear support

본 고안의 도 3 는 본 고안에 의하여 개선된 와이어송급 장치를 나타낸 것이다.3 of the present invention shows a wire feeding device improved by the present invention.

와이어송급롤(19) 중의 지지롤에 와이어송출 속도 측정센서(S)를 장치하였다.The wire feed rate measurement sensor S was attached to the support roll in the wire feed roll 19.

도 4 는 본 고안에 의하여 개선된 토오치를 나타낸 것이다.Figure 4 shows a torch improved by the present invention.

용접토오치(15)내부에 와이어송급 속도측정 센서(S1)를 장치하였다.The wire feeding speed measuring sensor S 1 was provided inside the welding torch 15.

도 5 는 본 고안의 와이어송급 속도측정 계통도를 나타낸 것이다. 와이어송급 및 토오치측의 속도신호를 주파수-전압 변환을 한 후, 연산자를 통하여 와이어 속도표시창에 와이어송급기 및 토오치측의 와이어송급 속도를 표시한다.Figure 5 shows a wire feed speed measurement system of the present invention. After frequency-to-voltage conversion of the wire feed and torch side speed signals, the wire feed speed of the wire feeder and torch side is displayed on the wire speed display window.

도 6 은 본 고안에 의하여 개선된 토오치를 나타낸 것이다. 좌굴된 와이어의 이완시 발생되는 와이어송급 속도의 변화를 감소시키기 위하여 토오치의 출측에 와이어송급 제어장치(30)를 장치하였다.Figure 6 shows a torch improved by the present invention. In order to reduce the change in the wire feeding speed generated when the buckled wire is loosened, a wire feeding control device 30 is provided on the exit side of the torch.

이 와이어송급 제어장치(30)는 보호 가스(21)의 압력에 의하여 작동되는 공압모터에 의하여 구동되며, 이 와이어송급 제어장치(30)의 속도는 속도 조절장치(40)에 공압모터와 우회관(50)으로 흐르는 가스량의 비를 조절함에 의하여 조정된다.The wire feed control device 30 is driven by a pneumatic motor operated by the pressure of the protective gas 21, the speed of the wire feed control device 30 to the speed regulator 40, the pneumatic motor and the bypass pipe It adjusts by adjusting the ratio of the amount of gas which flows into 50. FIG.

최종적으로 토오치출측에 가스량은 우회관(50)의 설치로 인하여 일정하게 유지된다.Finally, the gas amount on the torch outlet side is kept constant due to the installation of the bypass pipe 50.

도 7 는 본 고안에 의하여 개선된 스프링리니어를 나타낸 것이다. 용접토오치케이블은 케이블이 휘었을 경우 와이어의 송급을 원활히 하기 위하여 와이어와 케이블 사이에 어느 정도의 유격이 필요한데 이러한 유격에 의하여 와이어가 휘거나 진동이 발생한다.Figure 7 shows a spring linear improved by the present invention. The welding torch cable requires a certain amount of play between the wire and the cable to smoothly feed the wire when the cable is bent, and the play causes the wire to bend or vibrate.

그림에서 스프링리니어 지지대(60)를 장치하여 케이블이 휘었을 경우 와이어의 송급을 원활히함과 동시에 스프링리니어(23)의 진동 및 휨을 방지하였다.In the figure, the spring linear support (60) is installed to smooth the wire feeding when the cable is bent, and at the same time prevent the vibration and bending of the spring linear (23).

도 8 는 본 고안에 의하여 개선된 아크용접 장치를 개략도를 나타낸 것이다. 용접기 본체(10)에서 전압과 전류를 설정한 후 용접을 시작하면 가스통(20)에서 분위기 가스가 분출되어 용접토오치(15)와 피용접재(13)사이를 불활성가스로 채운다.Figure 8 shows a schematic view of the arc welding apparatus improved by the present invention. When welding is started after setting the voltage and current in the welder main body 10, the atmosphere gas is ejected from the gas cylinder 20 to fill the space between the welding torch 15 and the welded material 13 with an inert gas.

용접와이어송급기(17)에서 용접와이어(16)가 송출되기 시작하면 와이어송급기 속도센서(S)로부터 출측의 속도를 측정하여 속도 표시창에 표시한다.When the welding wire 16 starts to be fed from the welding wire feeder 17, the speed of the exit from the wire feeder speed sensor S is measured and displayed on the speed display window.

와이어송급기(17)에서 송출된 와이어는 스프링리니어 지지대(60)에 의하여 와이어송급기 케이블의 중심을 통과하므로서 케일블 내에서의 진동 및 휨이 없이 일정한 속도로 용접토오치(15)로 송급된다.The wire sent out from the wire feeder 17 is fed to the welding torch 15 at a constant speed without passing through the center of the wire feeder cable by the spring linear support 60 without vibration and bending in the cable. .

상기 용접토오치(15)로 송급된 와이어는 와이어 속도센서(S)에 의하여 속도를 측정하여 속도 표시창에 표시한다.The wire fed to the welding torch 15 measures the speed by the wire speed sensor S and displays the speed on the speed display window.

용접토오치(15)를 통과하는 와이어는 보호가스의 압력에 의하여 구동되는 와이어송급 제어장치(30)에 의한 인발력이 작용함으로서 용접와이어의 좌굴이 방지되며, 일정한 속도로 용접토오치(15)에서 송출된다.The wire passing through the welding torch 15 is prevented from buckling of the welding wire by the drawing force by the wire feeding control device 30 driven by the pressure of the protective gas, and at the constant speed of the welding torch 15. It is sent out.

이 송출된 와이어(16)가 불활성가스 분위기에서 극성이 반대인 피용접재(13)에 근접할 경우 아크가 발생하여 와이어(16) 및 피용접재(13)를 용융시켜 피용접재(13)를 용접이음한다.When the sent wire 16 approaches the to-be-welded material 13 having opposite polarity in an inert gas atmosphere, an arc is generated to melt the wire 16 and the to-be-welded material 13 to be welded. Welded joints.

와이어송급기(17) 및 용접토오치(15)로의 와이어 송출 속도가 다를 경우 와이어송급 속도조절장치(40)에 의하여 구동모터로 유입되는 가스의 량을 조절함으로서 두 속도를 동일하게 제어하는 것이 가능하다.When the wire delivery speed to the wire feeder 17 and the welding torch 15 is different, it is possible to control the two speeds by adjusting the amount of gas flowing into the drive motor by the wire feed speed adjusting device 40. Do.

도 9 의 작업순서를 나타낸 흐름도(flow chart)에서 (100)은, 용접롤 설치를 나타내고, (101)은, 가스 아크용접을 나타내며, (102)는, 와이어송급을 나타내고, (103)은, 스프링리니어에 의한 와이어의 지지를 나타내며, (104)는, 와이어송급장치에 의한 토오치에서 와이어의 구동을 나타내고 있다.In the flow chart showing the working procedure of FIG. 9, 100 represents welding roll installation, 101 represents gas arc welding, 102 represents wire feeding, and 103 represents The support of the wire by the spring linear is shown, and 104 denotes the drive of the wire in the torch by the wire feeding device.

한편, (105)에서와 같이 송급기 및 토오치의 와이어 속도가 같을 경우에는 용접부검사(107)을 거쳐 완료하면 되고 송급기 및 토오치의 와이어 속도가 다른 경우에는 와이어송급 속도조절장치(106)에 의한 공압모터의 유압공기량을 조절하여 와이어 속도를 조절한다.On the other hand, when the wire speeds of the feeder and the torch are the same as in 105, the welding speed inspection device 107 is completed. If the wire speeds of the feeder and the torch are different, the wire feeding speed adjusting device 106 The wire speed is controlled by adjusting the amount of hydraulic air in the pneumatic motor.

이상과 같은 본 고안의 아크용접은 와이어송급 특성이 우수하고, 아크가 안정하며, 용접부 특성이 우수한 용접이 가능하므로 용접 구조물의 안전성 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.The arc welding of the present invention as described above is excellent in the wire feeding characteristics, the arc is stable, it is possible to weld excellent in the weld characteristics, there is an effect that can contribute to the improvement of the safety of the welding structure.

Claims (1)

용접기 본체(10)와 와이어송급기(17) 및 용접토오치(15)로 이루어진 통상의 아크 용접장치에 있어서,In the conventional arc welding device consisting of the welder main body 10, the wire feeder 17 and the welding torch 15, 상기 와이어송급기(17)의 내측에 위치한 와이어송급롤(19)에는 와이어 송급 속도 측정센서(S)를 설치한 것과,In the wire feed roll 19 located inside the wire feeder 17, the wire feed rate measuring sensor (S) is installed, 상기 용접토오치(15)의 내측에는 와이어송급롤(19)이 수용되도록 하고, 상기 와이어송급롤(19)에는 와이어 송출 속도 측정센서(S1)를 설치하며, 내부 일측에는 와이어송급 제어장치(30)를 설치하고, 외부 일측에는 속도 조절장치(40)를 설치하여 된 것과,The wire feeding roll 19 is accommodated inside the welding torch 15, and the wire feeding roll measuring sensor S 1 is installed at the wire feeding roll 19, and a wire feeding control device is provided at one side of the welding torch 15. 30) is installed, and the outside of the speed control device 40 is installed on one side, 스프링리니어(23)의 내측에는 케이블이 휘어짐을 방지하기 위하여 스프링리니어 지지대(60)를 설치하여서 된 구성을 특징으로 하는 아크 용접장치.Arc welding device, characterized in that the spring linear support 23 is installed inside the spring linear support to prevent the cable from bending.
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