KR200142707Y1 - 2개의 솔레노이드 제어에 의한 용접용 오실레이터 - Google Patents

2개의 솔레노이드 제어에 의한 용접용 오실레이터 Download PDF

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Abstract

본 고안은 용접부위에 용접하는데 있어 토오치가 오동작되거나 또는 훼손의 우려 없이 원활한 용접직선 왕복운동을 수행할 수 있도록 한 2개의 솔레노이드 제어에 의한 용접용 오실레이터에 관한 것인바, 종래의 모터를 이용하여 직선왕복으로 테이블을 이송하는 방식에서는 구조가 복잡하여 제작의 어려움이 있으며 마모 및 유격발생에 따라 오차가 발생하고 가격이 비싼 문제점이 있고 자계를 이용한 방식에는 용접토오치를 고정한 상태에서 좌, 우측에 전자석을 설치하여 운용함으로서 용접작업시 발생되는 복사열로부터 열에 약한 전자석을 냉각하기 위해 별도의 냉각장치를 설치하여야 하고 이에 따른 작업부위에 일정한 공간이 필요로 하는 문제점이 있다. 상기와 같은 문제점을 해소하고자 안출된 것으로 본 고안은 2개의 공심코일에 가동스풀을 삽입하고 상기 스풀에 연결자를 부착하여 검출저항이 상기 스풀의 운동에 따라 가변되며 상기 스풀의 운동방향은 상기 2개의 코일에 공급되는 전류량에 의하여 결정되게 함으로써 구조가 간단하며 용접작업시 오차가 발생되지 않고 용접작업을 수행할 수 있도록 한 2개의 솔레노이드 제어에 의한 용접용 오실레이터를 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

2개의 솔레노이드 제어에 의한 용접용 오실레이터
제1도는 본 고안을 도시한 개략도,
제2도는 본 고안을 나타낸 회로도,
제3도는 본 고안을 나타낸 사시도,
제4도는 본 고안의 단면도,
제5도는 본 고안의 분해사시도,
제6도는 본 고안의 타이머 동작을 도시한 여러 패턴.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 프레임 3 : 페라이트
4 : 오실레이터본체 5 : 가이드바
10 : 제1솔레노이드 11 : 제2솔레노이드
12 : 스풀(SPOOL) 15 : 용접토오치
20 : 제어기 21 : 스트로우크 설정기
22 : 스피드 설정기 23∼25 : 비교기
Rx : 검출저항 R1: 기준저항
Rs : 속도설정저항
본 고안은 2개의 솔레노이드 제어에 의한 용접용 오실레이터에 관한 것으로써, 특히 용접하는데 토오치가 오동작되거나 또는 훼손의 우려 없이 원활한 용접직선왕복운동을 수행할 수 있도록 한 2개의 솔레노이드 제어에 의한 용접용 오실레이터에 관한 것이다.
종래, 모터를 이용하여 직선왕복으로 테이블을 이송하는 방식에서는 구조가 복잡하여 제작의 어려움이 있으며 마모 및 유격발생에 따라 오차가 발생하고 가격이 비싼 문제점이 있었다.
한편 자계를 이용한 방식에서는 용접 토오치를 고정한 상태에서 좌, 우측에 전자석을 설치하여 운용함으로써 용접작업시 발생되는 복사열로부터 열에 약한 전자석을 냉각하기 위해 별도의 냉각장치를 설치하여야 하므로 이에 따른 작업부위에 일정한 공간이 필요로 하는 문제점 또한 있었다.
상기 전술한 바와같이 정밀을 요하는 용접작업시에는 용접불량이 발생되어 용접 작업신뢰성이 크게 저하됨으로써 정밀한 용접작업을 수행하는 것이 불가능하였다.
따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 안출된 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.
본 고안은 재료를 용접하는데 있어 토오치가 오동작되거나 훼손의 우려없이 원활한 용접직선 왕복운동하여 정밀한 용접작업을 충실히 수행할 수 있도록 한 2개의 솔레노이드 제어에 의한 용접용 오실레이터를 제공하는데에 그 목적이 있다.
또한, 본 고안의 다른 목적은 2개의 공심코일에 가동스풀(SPOOL, 12)를 삽입하고 상기 스풀(SPOOL, 12)에 연결자를 부착하여 검출저항이 상기 스풀(SPOOL, 12)의 운동에 따라 가변되고 상기 스풀(SPOOL, 12)의 운동방향은 상기 2개의 코일에 공급되는 전류량에 의하여 결정되게 함으로써 구조가 간단하며 용접작업시 오차가 발생되지 않고 용접작업을 수행할 수 있도록한 2개의 솔레노이드 제어에 의한 용접용 오실레이터를 제공하는 데 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 상세하게 살펴보기로 한다.
제1도는 본 고안을 도시한 개략도로써, 용접부위에 용접하도록 직선왕복운동하는 용접토오치에 있어서, 공심코일이 있는 제1솔레노이드(10)와 제2솔레노이드(11)사이에 스풀(SPOOL, 12)를 삽입하고 상기 스풀(SPOOL, 12)의 중앙부 일측에는 연결자(13)를 부착하며 상기 스풀(SPOOL, 12)의 운동방향에 따라 가변하는 검출저항(Rx)은 상기 연결자(13)에 연결하고 상기 스풀(SPOOL, 12)의 중앙부 타측에는 용접토오치(15)를 접속하며 상기 스풀(SPOOL, 12)의 양끝단부에 페라이트(3)(3)를 고정하고 상기 검출저항(Rx)과 솔레노이드(10)(11)는 스트로우크 설정기(21) 및 스피드설정기(22)가 내장되어 있는 제어기(20)에 리드선으로 연결되어 이루어진다.
제2도는 본 고안을 나타낸 회로도로써, 스트로우크 폭을 설정하기 위한 기준저항(R1)은 제1비교기(23)의 일측에 입력하고 상기 제1비교기(23)의 타측에는 검출저항(Rx)을 입력하며 상기 제1비교기(23)출력은 제2비교기(24), 제3비교기(25)의 각각 일측에 입력하고 설정 폭내에서 이동하는 속도를 설정하기 위한 저항(Rs)은 상기 제2비교기(24), 제3비교기(25) 각각의 타측에 입력하며 상기 제2비교기(24)의 출력은 제1솔레노이드(10)에 상기 제3비교기(25)는 제2솔레노이드(11)에 출력하며 상기 솔레노이드(10)(11)의 공심코일사이에 삽입된 스풀(SPOOL, 12)는 검출저항(Rx)에 연결되어 이루어진다.
한편, 본 고안을 좀더 구체적으로 구성한 일례로서 제3도 내지 제5도를 참고하여 살펴보면 외측커버가 상·중·하로 설치된 프레임(1)의 내측에 오실레이터본체(4)가 좌우방향으로 작동가능하게 설치되고, 프레임(1)의 좌우측면에 제1솔레노이드(10)와 제2솔레노이드(11)를 설치하되 상기 제2솔레노이드(11)상부에 전원이 공급되도록 전원단자(2)를 형성하며 상기 솔레노이드(10)(11)는 내측에 공심코일이 각각 내장되어 있으며 오실레이터본체(4)는 상기 공심코일 내부로 좌, 우 왕복운동할 수 있는 스풀(SPOOL, 12)를 삽입하고 상기 스풀(SPOOL, 12)의 양끝단부엔 강자성인 페라이트(3)(3)를 고정하며 스풀(SPOOL, 12)은 평행의 가이드바아(5)(5)상을 저 마찰 왕복운동할 수 있도록 오실레이터본체(4)에 평행으로 근접거리에 설치되고 제1도에 도시한 오실레이터본체(4)의 외측엔 용접토오치(15)가 설치되어 이루어진다.
상술한 바와 같은 구성을 이루는 본 고안의 작용 및 효과에 대하여 이하 좀더 구체적으로 살펴보기로 한다.
제2도에 도시한 바와같이 스트로우크(STROKE)는 검출저항(Rx)과 기준저항(R1)을 제1비교기(23)에 입력하고 상기 제1비교기(23)출력을 통해 스크로우크폭을 결정하고 스트로우크 결정은 R1/Rx가 되면 검출저항(Rx)과 기준저항(R1)이 같아지는 위치가 실제 스트로우크가 된다. 상기 제1비교기(23)의 출력은 기준저항(R1)과 검출저항(Rx)이 같으면 0이고 기준저항(R1)이 검출저항(Rx)보다 크면 +고 기준저항(R1)이 검출저항(Rx)보다 작으면 -가 검출되어 제2비교기(24)와 제3비교기(25)에 각각 입력되며 상기에서 스트로우크(STROKE)가 결정되었으면 스트로우크 폭 만큼 어느 속도로 해야 하는 결정은 2개의 솔레노이드에 공급되는 전류의 차에 의하여 결정되며 전류의 차는 제2비교기(24)와 제3비교기(25)에 각각 입력되는 스피드설정기의 저항(Rs)으로 설정되고 스피드 결정은 Rs/Rx가 된다. 상기 비교기(24)(25)출력은 솔레노이드(11)(12)에 각각 입력되어지고 상기 솔레노이드(11)(12)에 있는 공심코일에 같은 량의 전류가 공급되면 힘은 0이 되어 어느 위치에서든지 정지된다. 상기 공심코일에 공급되는 전류의 차를 적절히 제어하면 연속적인 속도제어가 가능하며 전류의 차가 크면 속도를 빨라지고 작으면 늦어진다. 상기 공심코일에 공급되는 전류는 DC펄스전류로 공급되어지고 그 차는 듀티(duty)로 결정한다.
한편, 솔레노이드 2개의 스트로우크 중앙에 정지시는(힘이 같은) 솔레노이드힘이 서로 상쇄되어 힘은 0이 된다. 이럴 경우 외부에서 인위적인 힘이 가할시 힘이 받은 어느 일방향으로 치우치는 경우가 발생한다. 이를 방지하기 위해서는 스트로우크 귀한(FEED BACK)을 받아야 한다. 이는 스트로우크 폭 결정 및 저항(Rx)에 의하여 가능하다. 즉, 검출저항(Rx)의 저항값과 기준저항(R1)의 저항값 변화를 감지함으로써 가능하며 검출저항(Rx)과 기준저항(R1)이 같으면 2개의 솔레노이드 공심코일을 오프(OFF)하고 기준저항(R1)이 검출저항(Rx)보다 크면 제1솔레노이드(11)의 공심코일을 온(ON)하고 기준저항(R1)이 검출저항(Rx)보다 작으면 제2솔레노이드의 공심코일을 온(ON)함으로써 가능하다.
이는 외부에서 힘이 가해지면 검출저항(Rx)의 저항값이 변화되므로 이 저항값의 변화를 읽어 스트로우크 폭 설정저항(R1)과 비교하여 항상 0이 되도록 +, -방향의 솔레노이드를 제어함으로써 서보(SERVO)화할 수 있다.
즉, 2개의 솔레노이드 공심코일에 공급되는 전류를 가, 감하는데 검출저항(Rx)의 저항변화에 의한 전류차를 밀치는 반대방향의 공심코일에 더 많은 전류를 공급함으로 가능하게 된다.
미설명 부호로써 LT는 좌측정지타이머, RT는 우측정지타이며, CT는 중앙정지타이머를 나타낸다.
제6도는 오실레이터의 타이머동작패턴으로 전원을 온하면 2개 솔레노이드는 스트로우크 폭 설정저항(R1)의 절반이 되는 위치로 이동하여 정지하고 저항(R1)의 1/2감지는 검출저항(Rx)으로 하며 타이머 동작을 스타트(START)하면 2개의 솔레노이드가 우측 +방향으로 동작하여 검출저항(Rx)이 기준저항(R1)과 같은 저항값이 되는 위치까지 동작한다.
타이머 RT가 0이상 설정되어 있으며 설정시간 만큼 정지하였다가 좌측 -방향으로 동작하고 타이머 RT가 0으로 설정되어 있으면 즉시 좌측으로 이동하고 좌측으로 이동이 되도록 2개의 솔레노이드가 동작하여 좌측으로 이동하다가 검출저항(Rx)이 기준저항(R1)의 1/2위치가 되면 정지하는데 CT가 0이면 정지하지 않고 계속 좌측으로 이동하고 CT가 0이상 설정되었다면 이 설정시간 만큼 정지하였다가 좌측으로 이동한다.
상기 검출저항(Rx)이 기준저항(R1)의 저항값이 되면 정지하는데 LT가 0이면 즉시 우측방향으로 이동하고 LT가 0이상 설정되었으면 설정시간 만큼 정지하였다가 우측으로 이동한다. 다시 검출저항(Rx)가 기준저항(R1)의 1/2이 되면 CT의 0 또는 1의 유무를 감지하여 정지 또는 우측으로 이동하고 검출저항(Rx)이 기준저항(R1)의 값이 되면 RT의 0 또는 1의 유무를 감지하여 정지 또는 좌측으로 움직인다.
이상과 같은 동작으로 제5도에서 도시한 바와같이 동작패턴을 다양하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
이와같은 본 고안은 용접부위에 용접하는데 있어 토오치가 오동작되거나 또는 훼손의 우려 없이 원활한 용접직선 왕복운동하여 정밀한 용접작업을 충실히 수행할 수 있는 동시에 용접토오치에 대한 스트로우크 폭 설정과 스피드 설정을 해 줌으로써 용접작업시 발생되는 오차를 적게 하여 정밀한 용접작업수행을 더욱 배가시킬 수 있는 등의 여러 효과를 가지는 유용한 고안인 것이다.

Claims (2)

  1. 용접부위에 용접하도록 직선왕복운동하는 용접토오치에 있어서, 공심코일이 삽입되어 있는 제1솔레노이드(10)와 제2솔레노이드(11)사이에는 스풀(SPOOL, 12)를 삽입하고 상기 스풀(SPOOL, 12) 중앙부 일측에는 연결자(13)를 부착하며 상기 스풀(SPOOL, 12)의 운동방향에 따라 가변하는 검출저항(Rx)은 상기 연결자(13)에 연결하고 상기 스풀(SPOOL, 12)의 중앙부 타측에는 용접토오치(15)를 접속하며 상기 스풀(SPOOL, 12)의 양끝단부에 페라이트(3)를 나사결합하고 상기 검출저항(Rx)과 상기 솔레노이드(10)(11)는 스트로우크 설정기(21) 및 스피드 설정기(22)가 내장되어 있는 제어기(20)에 리드선으로 연결되고 외측커버가 상,중,하로 설치된 프레임(1)의 내측에 오실레이터본체(4)가 좌우방향으로 작동가능하게 설치되며, 프레임(1)은 좌우측면에 제1솔레노이드(10)와 제2솔레노이드(11)를 설치하되 상기 제2솔레노이드(11)상부에 전원이 공급되도록 전원단자(2)를 형성하며 상기 스풀(SPOOL, 12)은 평행의 가이드바아(5)(5)상을 슬라이드 왕복운동 할 수 있도록 오실레이터 본체(4)에 평행으로 근접거리에 설치되고 상기 오실레이터 본체(4)의 외측엔 용접토오치(15)가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접용 오실레이터.
  2. 제 1항에 있어서, 제어기(20)는 스트로우크 폭을 설정하기 위한 스트로우크설정기(21)의 기준저항(R1)이 제1비교기(23)의 일측에 입력하고 상기 제1비교기(23)의 타측에는 검출저항(Rx)을 입력하며 상기 제1비교기(23)출력은 제2비교기(24), 제3비교기(25)의 각각 일측에 입력하고 설정 폭 내에서 이동하는 속도를 설정하기 위한 스피드설정기(22)의 저항(Rs)은 상기 제2비교기(24), 제3비교기(25) 각각의 타측에 입력하며 상기 제2비교기(24) 출력은 제1솔레노이드(10)에 상기 제3비교기(25)는 제2솔레노이드(11)에 출력하고 상기 솔레노이드(10)(11)의 공심코일사이에 삽입된 스풀(12)는 검출저항(Rx)에 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접용 오실레이터.
KR2019960015316U 1996-06-10 1996-06-10 2개의 솔레노이드 제어에 의한 용접용 오실레이터 KR200142707Y1 (ko)

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