KR19980052557A - 용접조건기억형 이산화탄소(co₂/mag) 아크용접기의 용접전원장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이산화탄소 아크용접에서 용접품질확보를 위한 용접조건기억형 아크용접기이고 마이크로프로세서를 응용하여 용접조건의 설정, 기억 및 호출이 가능하여 체계적인 용접조건의 관리가 용이하고 실제 용접장소에서 원격콘트롤러를 통해 와이어 정역인칭, 가스체크 및 용접전류, 전압의 설정과 감시등이 가능한 용접전원장치에 관한 것으로, 마이크로프로세서(10)는 원격제어장치(5)로부터 기억된 용접조건의 호출을 요구받거나 용접조건의 설정값을 입력받으면 용접조건 기억영역과 표준용접조건과 같이 기억장치(18)로부터 설정된 용접전류, 전압에 대한 지령값을 디지털/아날로그변환기(14)를 통하여, 또는 토오치의 기동스위치 및 인칭스위치의 접점신호를 디지털포트(13)를 통하여 용접기동신호, 가스체크 및 정역의 인칭으로써 주전자회로기판(11)으로 각각 출력하고; 상기 주전자회로기판(11)으로부터 입력받은 용접전류, 전압의 검출신호는 실효치검출회로(16)를 거쳐 아날로그/디지털변환기(15)에서 디지털수치로 변환되어 마이크로프로세서(10)로 입력되고, 이 마이크로프로세서(10)에 의해 디지털 용접전류/전압지시계(4) 또는 통신포트(12)를 통한 원격제어장치(5)에서 실 용접결과를 모니터링한 것을 특징으로 하는 이산화탄소 아크용접기의 용접전원장치.

Description

용접조건기억형 이산화탄소(CO₂/MAG) 아크용접기의 용접전원장치

본 발명은 CO₂/MAG 아크용접(이하 이산화탄소 아크용접 이라 칭함)에서 용접품질확보를 위한 용접조건기억형 아크용접기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로프로세서를 응용하여 용접조건의 설정, 기억 및 호출이 가능하여 체계적인 용접조건의 관리가 용이하고 실제 용접장소에서 원격콘트롤러를 통해 와이어 정,역인칭, 가스체크 및 용접전류, 전압의 설정과 감시등이 가능한 용접전원장치에 관한 것이다.

보통 이산화탄소 아크용접기에는 수동아크용접의 용접봉대신에 코일상태로 감겨진 용접와이어(WIRE)를 송급장치에 의해 굴곡성의 스프링다이너와 콘텍트튜브를 통해 용접토오치헤드부에 송급하면, 이 와이어는 콘텍트튜브에 의해 급전되어 모재와의 사이에 아크를 발생시킨다.

즉, 이산화탄소 아크용접공정은 소모성 와이어를 자동으로 공급시켜 와이어가 피용접물(모재)사이에 발생하는 전기적 아크를 열원으로 금속을 접합하는 것으로, 조작과 자동화 계기 및 로봇에의 적용이 용이하여 각종 산업현장에서의 사용이 증가하고 있는 실정이다.

그렇지만, 일반적으로 이산화탄소 아크용접에서 직접용접강도를 유지하기 위한 용접조건의 설정은, 각종 규격 및 핸드북등에서 제시하는 표준조건을 적용한다든지 이에 대한 품질검사를 통해 수정 및 보완된 조건등을 적용시킬 수 있다.

그러나, 생산현장에서는 주요 파라메터인 용전전류와 전압, 보호가스 혼합비, 가스유량과 같은 용접조건의 정량적인 관리가 어려우며, 대부분의 경우에는 용접장소와 용접전원장치가 각각 떨어져 있는 관계로 용접사가 해당 용접조건의 올바른 수행여부를 확인하기 어려웠다.

또한, 상기 용접전원장치로부터 떨어져 있는 종래의 원격제어장치는 가변저항으로 조정하도록 되어 있는 용접전류와 전압이 용접작업중 외부요인에 의하여 변경될 가능성이 많이 있으나, 이에 대응할 방안이 마련되어 있지 않았기 때문에 적용조건과 작업표준상의 조건과의 편차가 존재할 가능성을 가지고 있어, 용접품질의 불균형을 야기시키는 문제점을 가지고 있다.

그리고, 종래의 용접기에서는 주요 조작스위치와 용접전류, 전압지식계가 용접전원장치에 장착되어 있어 실제 용접이 이루어지는 원격지에서의 조작 및 용접결과의 확인이 어렵다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 개량된 이산화탄소 아크용접기로서, 종래와 달리 상부판넬상에 배치되었던 와이어경 선택, 가스체크 및 크레이터선택 등의 스위치, 크레이터 전류, 전압조절용 가변저항 등의 조절단자의 기능을 원격제어장치에서 수행할 수 있고 전면판넬에 디지털 용접전류/전압지시계만 설치하여 용접조건 설정, 기억 및 호출과 와이어 정,역인칭, 가스체크 및 용접전류, 전압의 감시등이 실제 용접장소에서 원격제어장치를 통해 가능하며 각종자동화기기에 적용할 경우 해당 공정에 따라 기억된 용접조건을 자동으로 선택할 수 있도록 외부 입출력기능을 부여하여 이산화탄소 아크용접에서 용접품질확보를 위한 용접조건기억형 이산화탄소 아크용접기의 용접전원장치를 제공함에 그 목적이 있다.

제 1 도는 본 발명의 이산화탄소 아크용접기를 도시해 놓은 외형도,

제 2 도는 본 발명의 이산화탄소 아크용접기의 용접전원장치를 도시해 놓은 내부블록도,

제 3 도는 본 발명의 용접전원장치를 설명하기 위한 작동흐름도,

제 4 도는 본 발명의 용접전원장치를 설명하기 위한 주요시켄스,

제 5 도는 본 발명의 용접전원장치가 적용되는 용접조건 기억영역과 표준용접조건 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 ---- 용접전원장치2 ---- 와이어 송급장치 및 원격제어장치

3 ---- 신호케이블4 ---- 디지털 용접전류/전압지시계

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이산화탄소 아크용접기의 용접전원장치는, 용접조건 기억장치(18)가 내장되고 전명판넬에 디지털 용접전류/전압지시계(4)가 설치되어 있고 출력단자 및 제어선이 전면하부에 위치하고 있는 용접전원장치(1)는 신호케이블(3)을 통해 기존 용접기에서의 용접전원장치 전면판넬의 모든 조작기능을 가지고 사용자의 요구를 집약하여 용접조건을 설정하는 와이어 송급장치 및 원격제어장치(2)에서의 원격제어장치(5)가 설치된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명의 이산화탄소 아크용접기를 도시해 놓은 외형도로서, 도면 중 부호 1 은 용접전원장치, 부호 2 는 와이어 송급장치 및 원격제어장치, 부호 3 은 상기 용접전원장치(1)에서 상기 와이어 송급장치 및 원격제어장치(2)까지의 전원 및 가스공급과 데이터 입출력을 위한 신호케이블(3)을 나타낸다.

상기 용접전원장치(1)는 용접조건 기억회로(18 ; 제 2 도 참조)가 내장되고 전명 판넬에 디지털 용접전류/전압지시계(4)가 설치되어 있고, 출력단자 및 제어선은 전면하부에 위치하고 있다.

상기 와이어 송급장치 및 원격제어장치(2)에는 원격제어장치(5)가 설치되고, 이 원격제어장치(5)는 기존 용접기에서의 용접전원장치 전면판넬의 모든 조작기능을 가지는 한편 사용자의 요구를 집약하여 용접조건을 설정하게 된다.

또한, 상기 원격제어장치(5)는 제 2 도에 도시된 바와 같이 통신포트(12)를 통해 마이크로프로세서(10)로 사용자의 요구를 전달해 주고, 다시 마이크로프로세서(10)로부터 설정된 내용을 전송받아 사용자에게 알려주는 역할을 한다.

용접전원장치(1)내의 주전자회로기판(11)에서 와이어 송급장치의 송급모터구동용 전원과 가스밸브용 전원이 콘넥터를 통하여 와이어 송급장치로 연계해준다.

마이크로프로세서(10)에서는 원격제어장치(5)로부터 기억된 용접조건의 호출을 요구받거나 용접조건의 설정값을 입력받으면 제 5 도에 도시된 용접조건 기억영역과 표준용접조건과 같이 기억장치(18)로부터 설정된 용접전류, 전압에 대한 지령값을 디지털/아날로그변환기(14)를 통하여, 또는 토오치의 기동스위치 및 인칭스위치의 접점신호를 디지털포트(13)를 통하여 용접기동신호, 가스체크 및 정역의 인칭으로써 주전자회로기판(11)으로 각각 출력해준다.

즉, 제 5 도에서 조건영역선택은 적용할 용접조건을 표준조건(모재의 종류와 두께, 적용되는 용접이음의 종류에 따라 각종 규격에서 표준으로 제시하는 조건)과 사용자 설정조건(표준조건이외에 사용자가 설정한 조건)중 선택한다.

그리고, 상기 디지털포트(13)에는 이상신호출력단자, 외부조건선택단자 및 용접신호(토오치)가 각각 연결되어 있다.

따라서, 상기 주전자회로기판(11)으로부터 입력받은 용접전류, 전압의 검출신호는 실효치검출회로(16)를 거쳐 아날로그/디지털변환기(15)에서 디지털수치로 변환되어 마이크로프로세서(10)로 입력되고, 마이크로프로세서(10)에 의해 디지털 용접전류/전압지시계(4) 또는 통신포트(12)를 통한 원격제어장치(5)에서 실 용접결과를 모니터링할 수있다.

제 3 도는 본 발명의 용접전원장치를 설명하기 위한 작동흐름도로서, 제 1 도에 도시된 용접전원장치(1)의 마이크로프로세서(10)에서는 용접할 수 있는 초기화 상태로 되고, 통신포트(12)를 통해 원격제어장치(5)로부터 용접조건의 수정을 요구한다. 이어 전송된 해당 용접조건으로 수정하여 기억장치(18)내 해당 번지에 기억시킨 다음 용접 토오치로부터 용접시작신호를 받게 되면 제 4 도와 같이 선택된 시켄스로 용접을 수행한다.

제 4 도(A)는 크레이터 무(無)모드(통상적 용접시켄스)로서 토오치가 하이레벨일 때 가스가 배출되는 한편 로우상태로 0.5 초일때까지도 배출되고, 와이어는 하이레벨동안 나오면서 용접전류와 전압이 공급되어진다.

제 4 도(B)는 통상 크레이터처리모드(용접종료시)로서 토오치 스위치와 용접전류의 관계를 나타내고, 제 4 도(C)는 자기 유도모드(연속)로서 토오치 스위치와 용접전류의 관계를 나타내며, 제 4 도(D)는 크레이터 스타트모드(용접초기 및 종료시)로서 토오치 스위치와 용접전류의 관계를 나타낸다.

즉, 제 4 도와 같이 선택된 시켄스로 용접을 일반, 크레이터, 연속 및 크레이터 연속 등으로 수행한 다음, 상기 주전자회로기판(11)으로부터 입력받은 용접전류, 전압의 검출신호는 실효치검출회로(16)를 거쳐 아날로그/디지털변환기(15)에서 디지털수치로서 검출된 실제값으로 환산하여 마이크로프로세서(10)로 입력되고, 이 마이크로프로세서(10)에 의해 디스플레이버퍼(도시되지 않음)를 통해 디지털 용접전류/전압지시계(4)에서 제 1 도에 도시된 용접전원장치(1)외부로 실측값이 디스플레이된다.

또한, 마이크로프로세서(10)에서는 통신포트(12)를 통한 원격제어장치(5)에서 실측값 모니터링을 요구하게 되면 상기 원격제어장치(5)로 환산전류/전압값이 전송되어 디스플레이할 수 있다. 차후 해당 모드에 맞게 용접작업을 기하여 해당 용접이 종료된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래와 달리 상부판넬상에 배치되었던 와이어경 선택, 가스체크 및 크레이터선택 등의 스위치, 크레이터 전류, 전압조절용 가변저항 등의 조절단자가 원격제어장치으로 부착시키고 전면판넬에 디지털 용접전류/전압지시계만 설치하게 되므로 용접조건 설정, 기억 및 호출과 실제 용접장소에서 원격제어장치를 통해 와이어 정역인칭, 가스체크 및 용접전류, 전압의 감시등이 가능하여 이산화탄소 아크용접에서 용접품질확보를 위한 용접조건기억형 아크용접기인 이산화탄소 아크용접기의 용접전원장치를 제공할 수 있다.

Claims (2)

1. 용접조건 기억장치(18)가 내장되고 전명판넬에 디지털 용접전류/전압출력계기(4)가 설치되어 있고 출력단자 및 제어선이 전면하부에 위치하고 있는 용접전원장치(1)는 신호케이블(3)을 통해 기존 용접기에서의 용접전원장치 전면판넬의 모든 조작기능을 가지고 사용자의 요구를 집약하여 용접조건을 설정하는 원격제어장치(2)와 자동화기기와의 연결을 위한 용접조건 외부선택단자가 설치된 것을 특징으로 하는 이산화탄소 아크용접기의 용접전원장치.
2. 마이크로프로세서(10)는 원격제어장치(5)로부터 기억된 용접조건의 호출을 요구받거나 용접조건의 설정값을 입력받으면 용접조건 기억영역과 표준용접조건과 같이 기억장치(18)로부터 설정된 용접전류, 전압에 대한 지령값을 디지털/아날로그변환기(14)를 통하여, 또는 토오치의 기동스위치 및 인칭스위치의 접점신호를 디지털포트(13)를 통하여 용접기동신호, 가스체크 및 정역의 인칭으로써 주전자회로기판(11)으로 각각 출력하고;

   상기 주전자회로기판(11)으로부터 입력받은 용접전류, 전압의 검출신호는 실효치검출회로(16)를 거쳐 아날로그/디지털변환기(15)에서 디지털수치로 변환되어 마이크로프로세서(10)로 입력되고, 이 마이크로프로세서(10)에 의해 디지털 용접전류/전압지시계(4) 또는 통신포트(12)를 통한 원격제어장치(5)에서 실 용접결과를 모니터링한 것을 특징으로 하는 이산화탄소 아크용접기의 용접전원장치.