KR19990000305A - 전기용접 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기용접 장치에 관한 것이다.

정전류원; 상기 정전류원의 출력 단자와 연결된 상부 전극; 상기 정전류원의 입력 단자와 연결된 하부 전극; 및 상기 상부 전극과 하부 전극 사이의 저항값에 따라 용접완료 여부를 표시하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 피용접물의 용접 상태를 전기 회로를 구성하여 육안으로 식별이 가능함으로써, 용접 불량여부를 미연에 방지할 수 있다.

Description

전기용접 장치

본 발명은 전기용접 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피용접물간의 접촉 저항값을 측정하여 용접의 적절성을 용이하게 판단할 수 있는 전기용접 장치에 관한 것이다.

용접에 의한 접합 방식은 크게 3 가지로 분류할 수 있다. 즉, 접합할 양 금속 부재인 모재(母材)의 접합부를 국부적으로 가열, 용융시키고 여기에 용가재(溶加材)를 용융첨가하여 이들을 융합시켜 국부적 주조 작용으로 접합시키는 융접(용융 용접), 접합부를 적당한 온도로 가열하여 이에 기계적 압력을 가하여 접합시키는 압접(가압 용접), 그리고 접합할 모재보다 융점이 훨씬 낮은 비철합금 용가재 즉, 납 재료를 접합부에 용융 첨가하여 그 용융 납재료의 응고시에 있어서의 분자간의 인력을 이용하여 접합시키는 납접이 있다.

융접에는 아아크 용접, 가스 용접, 유도 용접등 종류가 다양하게 있으며, 그 중에서 아아크 용접이 가장 광범위하게 사용된다. 압접은 가열식과 비가열식으로 분류되며, 가열식에는 압접, 단접, 전기저항 용접이 있고, 비가열식에는 냉간 압접, 확산 용접, 초음파 용접등이 있다. 압접에서 가장 광범위하게 사용되는 것은 전기저항 용접이다.

전기저항 용접은 접합하는 모재의 접촉부를 통해 통전하여 발생하는 저항 열을 이용하여 가열 용접하는 것으로 스포트 용접, 프로젝션 용접, 시임용접, 플래시 용접등 여러 종류의 것이 있다. 일반적으로, 전기저항 용접에 가장 큰 영향을 미치는 요인으로는 용접 전류(I), 통전 시간(t), 가압력(P)이며 용접 조건의 3 요소이다.

도 1은 종래의 전기용접 장치(10)의 일 예를 도시한 것이다.

전기용접 장치(10)는 고정대(11)상에 설치되어 전원을 인가하는 전원 공급부(12)와, 상기 전원 공급부(12)의 일단에 접속된 상부 전극(13)과, 상기 상부 전극(13)을 전원 공급부(12)의 일측에 연결되도록 지지하는 상부 홀더(15)와, 상기 고정대(11)의 일측에 설치된 하부 홀더(16)와, 상기 하부 홀더(16)에 의해 지지되고 피용접물(14)의 전극 역할을 하는 하부 전극(14)을 구비하여 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 전기용접 장치(10)에 있어서, 상기 상부 전극(13)과 하부 전극(14) 사이에 용접하고자 하는 피용접물(17)을 개재시키고 상기 한 쌍의 전극(13)(14)을 각각 이송시켜 가압함과 아울러 소정치의 전류를 통전시켜 가압된 부분이 집중적으로 가압되도록 함으로써 상기 피용접물(17)을 상호 용접하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 전기용접 장치(10)는 피용접물(17)의 용접 상태가 양호한가를 판단하는 별도의 검사 장치가 없다. 따라서, 작업자의 육안으로 용접 상태가 적절한지 판단하고 있는 실정이므로 용접이 완료되었다 하더라도 부분적인 불량 용접으로 인한 용접 강도의 저하의 가능성이 상존한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 피용접물의 용접상태를 용이하게 판단할 수 있는 검사 장치를 구비한 전기용접 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 전기용접 장치를 나타낸 개략적인 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 전기용접 장치를 나타낸 구성도.

도 3a는 용접이 정상인 경우를 나타낸 그래프,

도 3b는 용접이 비정상인 경우를 나타낸 그래프.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10,20. 전기용접 장치 11. 고정대

12. 전원 공급부 13. 상부 전극

14. 하부 전극 15. 상부 홀더

16. 하부 홀더 17. 피용접물

22. 정전류원 23. 전압계

24. 비교 표시부 25. 판정 램프

30. 판단부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전기용접 장치는, 정전류원; 상기 정전류원의 출력 단자와 연결된 상부 전극; 상기 정전류원의 입력 단자와 연결된 하부 전극; 및상기 상부 전극과 하부 전극 사이의 저항값에 따라 용접완료 여부를 표시하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 판단부는 상기 정전류원과 병렬로 연결된 전압계와, 상기 전압계의 측정값과 소정의 기준값과 비교하여 용접완료 여부를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 표시부는 피용접물의 용접완료 여부를 육안으로 식별 가능하도록 판정 램프가 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 표시부는 상기 기준값이 상기 전압계의 측정값보다 적으면 불량임을 인식할 수 있도록 판정 램프가 작동하는 것이 바람직하다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 전기용접 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.

앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 가리킨다.

도 2는 본 발명에 따른 전기용접 장치(20)의 일 예를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 전기용접 장치(20)에는 입력 전류의 변동과 관계없이 일정한 출력 전류를 발생시키는 정전류원(22)이 마련된다. 상기 정전류원(22)에는 입력 단자와 연결된 하부 전극(14)과, 출력 단자와 연결되는 상부 전극(13)이 각각 접속된다.

그리고, 상기 상부 전극(13)과 하부 전극(14) 사이의 피용접물(17)의 저항값에 따라서 용접완료 여부를 표시하는 판단부(30)가 상기 정전류원(22)의 양 측에 연결된다.

여기에서, 상기 판단부(30)는 전압계(23)와 비교 표시부(24)로 이루어진다. 즉, 전압계(23)는 상기 정전류원(22)과 병렬로 접속되어 상기 피용접물(17)의 전압 강하량을 측정한다. 상기 비교 표시부(24)는 상기 전압계(23)의 측정값과 소정의 기준값과 비교하여 용접완료 여부를 표시하는데, 이것은 피용접물(17)의 용접완료 여부를 육안으로 식별 가능하도록 판정 램프(25)를 구비한다. 이때, 상기 비교 표시부(24)는 설정된 기준값을 측정값에 비교화고, 기준값이 상기 전압계의 측정값보다 적으면 작업작가 불량임을 인식할 수 있도록 판정 램프(25)가 작동하게 되는 구조이다.

도 3a는 본 고안에 따른 전기용접 장치(20)에 의한 용접이 정상적으로 이루어진 경우를 나타낸 그래프이고, 도 3b는 비정상 용접의 일 예를 나타낸 그래프이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면 수평축은 시간(t)을 나타내고, 수직축은 전류(I_(A)) 및 전압(V_(V))을 각각 나타낸다. 도면을 참조하면, 용접이 시작될 때의 시점은 t_a이고, 용접이 종료될 때의 시점은 t_b이다. 그리고, 용접이 시작될 때의 전압은 V₁이고, 용접이 종료될 때의 전압은 V₂이다. 여기에서, 상기 정전류원(22)으로부터 피용접물(17)을 통하여 흐르는 전류는 거의 일정하게 유지한다.

t_b시점에서, 용접이 정상일 경우의 피용접물(17) 사이의 접촉 저항값은 용접이 비정상일 경우의 접촉 저항값에 비하여 더 적다. 이에 따라 용접이 정상일 경우의 피용접물들(17) 사이의 전압은 용접이 비정상일 경우의 전압에 비하여 더 낮다. 즉, 용접이 정상인 경우의 전압차 V₁- V₂는 용접이 비정상인 경우의 전압차 V₁- V₂에 비하여 더 크다. 따라서, 이러한 전압 차이는 측정 용접상태의 불량 여부를 판단할 수 있는 것이다.

위에 설명된 본 발명에 따른 전기용접 장치(20)의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

상기 상부 전극(13)과 하부 전극(14) 사이에 용접하고자 하는 피용접물(17)을 개재시키고, 상기 한 쌍의 전극(13)(14)을 이송시켜 가압함과 아울러 상기 정전류원(22)으로부터 소정치의 전류를 통전시켜 상기 피용접물(17)을 상호 용접하게 된다.

이때, 용접하고자 하는 피용접물(17)이 접촉하는 부분의 전기 저항 즉, 접촉 저항값은 각 피용접물(17)의 고유 저항값보다 일반적으로 크다. 따라서, 같은 크기의 전류로 단위 시간에 발생하는 저항열의 단위 체적당의 양은 상기 피용접물(17)내보다 접촉부쪽이 크다.

상기 피용접물(17)의 측정되는 접촉 저항값은 상기 정전류원(22)과 병렬로 접속되는 상기 전압계(23)로 측정된다. 이 측정된 저항값은 상기 피용접물(17)의 특성에 따라 실험적인 값을 입력한 상기 비교 표시부(24)의 표준값과 비교하게 된다.

이때, 상기 비교 표시부(24)의 일측에는 용접 강도를 육안으로 식별할 수 있는 판정 램프(25)가 장착되어 있으므로, 상기 피용접물(17)의 측정값이 상기 비교 표시부(24)내에 입력된 표준값보다 크게 되면 합격 판정을 하게 되어 상기 판단 램프(25)가 켜지지 않고, 그 반대로 측정값이 표준값보다 적게 되면 불합격 판정을 하게 되어 상기 판정 램프(25)는 작동하게 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명의 전기용접 장치는 피용접물의 용접 상태를 전기 회로를 구성하여 육안으로 식별이 가능함으로써, 용접 불량여부를 미연에 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 정전류원;

   상기 정전류원의 출력 단자와 연결된 상부 전극;

   상기 정전류원의 입력 단자와 연결된 하부 전극; 및

   상기 상부 전극과 하부 전극 사이의 저항값에 따라 용접완료 여부를 표시하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기용접 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 판단부는 상기 정전류원과 병렬로 접속되는 전압계와, 상기 전압계의 측정값과 소정의 기준값과 비교하여 용접완료 여부를 표시하는 비교 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기용접 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 비교 표시부는 피용접물의 용접완료 여부를 육안으로 식별 가능하도록 판정 램프가 포함되는 것을 특징으로 하는 전기용접 장치.
4. 제 2 항 또는 3 항에 있어서,

   상기 비교 표시부는 상기 기준값이 상기 전압계의 측정값보다 적으면 불량임을 인식할 수 있도록 판정 램프가 작동하는 것을 특징으로 하는 전기용접 장치.