KR200491989Y1 - 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치 - Google Patents

고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치 Download PDF

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Abstract

본 고안의 특징에 따르면, 1차측에 인가된 상용전원의 전류를 용접전류의 크기로 증폭시키는 트랜스부(110); 상기 트랜스부(110)의 2차측에 회로연결되어 출력전원을 정류하며 정류된 출력전원을 용접봉홀더(180) 및 어스클램프(190)가 연결되는 출력단자(171)측으로 출력하는 정류회로부(120); 상기 정류회로부(120)와 출력단자(171) 사이에 회로연결되고 입력된 구동신호에 따라 출력전원에 고전압을 발생시키는 고전압유도 트랜스부(130); 상기 용접봉홀더(180)에 배치되어 사용자 조작에 따라 접점신호를 출력하는 스타트스위치(140); 및 상기 스타트스위치(140)와 신호연결되어 접점신호가 입력되면 상기 고전압유도 트랜스부(130)로 고전압을 발생시키기 위한 구동신호를 출력하는 컨트롤러(150);를 포함하는 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치가 제공된다.

Description

고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치{ARC WELDING APPARATUS WITH HIGH VOLTAGE WELDING START FUNCTION}
본 고안은 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접봉을 모재에 근접시키면서 아크를 발생시키는 용접스타트시에 용접봉이 모재에 접촉되지 않더라도 고전압 방전으로 아크를 발생시켜 보다 안정적으로 용접작업을 할 수 있도록 한 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치에 관한 것이다.
도 1 및 도 2에는 종래 기술에 따른 아크용접장치의 구성이 개시되어 있다. 도면을 참고하면 종래의 아크용접장치는 입력된 상용전원의 전류를 증폭시키는 트랜스부(21)와, 트랜스부(21)의 출력단에 회로연결되어 출력전원을 정류하는 정류부(22)와, 정류부(22)의 출력단에 회로연결되어 출력전원을 평활하게 하는 초크트랜스(23) 및, 조작부(26)의 조작신호에 따라 용접전류를 제어하는 컨트롤러(24)가 본체(20) 내에 구성되었으며, 본체(20) 외부에는 초크트랜스(23)의 출력측단이 회로연결되는 출력단자(25)가 구성되었다.
또한, 상기 출력단자(25)에는 용접봉홀더(31)의 전극케이블(33)과 어스클램프(32)의 어스케이블(34)이 각각 연결되어 모재(10)를 어스클램프(32)에 접지시킨 상태에서 용접봉홀더(31)에 물린 용접봉(36)을 모재(10)에 접촉시키면 아크가 발생하면서 용접스타트를 할 수 있으며 용접봉(36)을 모재(10)의 용접부위를 따라 이동시키면서 모재(10)를 용접할 수 있었다.
더불어, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 용접봉(36)은 긴 금속심재(37)에 유기물 및 무기물의 혼합물로 형성된 피복제(38)가 둘러싼 형태를 갖는데 이로 인해 아크를 발생시키는 용접스타트시에는 피복제(38)의 하단으로 노출된 금속심재(37)를 모재(10)의 표면에 접촉시켜야만 아크가 발생하고 발생한 아크열로 금속심재(37)가 용융되면서 용접이 이루어질 수 있었다.
그러나, 용접봉(36)의 금속심재가 모재(10)에 접촉된 상태에서 아크가 발생하기 때문에 용접스타트시 용융물에 의해 용접봉(36)이 모재(10)에 들러붙는 현상이 빈번하게 발생하고 들러붙은 용접봉(36)을 떼는 과정에서 정위치된 모재(10)가 이동하거나 의도하지 않는 모재(10) 부위에 용접봉(36)이 접촉되어 아크가 발생하면서 부상의 위험이 있었다. 더욱이 의도하지 않은 접촉으로 발생한 용접 흔적을 지우기 위한 마감공정으로 인해 전체 작업시간이 길어지는 문제점이 있었다.
공개실용신안공보 제20-2009-0008680호(2009.08.28), 입력전압 표시기능을 갖는 용접기.
본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 작업자의 조작에 따라 용접전원에 발생하는 고전압으로 용접봉이 모재로부터 이격된 근접위치에서도 아크를 발생시킬 수 있어 용접봉이 모재에 들러붙는 현상없이 안정적으로 용접스타트를 할 수 있고 작업효율을 극대화할 수 있으며 작업시간을 대폭 절감할 수 있는 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치를 제공하는 것에 있다.
본 고안의 특징에 따르면, 1차측에 인가된 상용전원의 전류를 용접전류의 크기로 증폭시키는 트랜스부(110); 상기 트랜스부(110)의 2차측에 회로연결되어 출력전원을 정류하며 정류된 출력전원을 용접봉홀더(180) 및 어스클램프(190)가 연결되는 출력단자(171)측으로 출력하는 정류회로부(120); 상기 정류회로부(120)와 출력단자(171) 사이에 회로연결되고 구동신호에 따라 출력전원에 용접스타트를 위한 고전압을 발생시키는 고전압유도 트랜스부(130); 상기 용접봉홀더(180)에 배치되어 사용자 조작에 따라 접점신호를 출력하는 스타트스위치(140); 상기 스타트스위치(140)와 신호연결되어 스타트스위치(140)로부터 접점신호가 입력되면 상기 고전압유도 트랜스부(130)를 구동시키기 위한 구동신호를 출력하는 컨트롤러(150);를 포함하는 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치가 제공된다.
본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 고전압유도 트랜스부(130)에 의해 발생하는 고전압은 모재(10)와 상기 모재(10)로부터 적정 비접촉스타트 이격거리(D)로 이격된 용접봉(182) 사이에서 고전압 방전에 의해 아크를 발생시킬 수 있는 크기의 고전압인 것을 특징으로 하는 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치가 제공된다.
본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 컨트롤러(150)는, 상기 고전압유도 트랜스부(130)로 구동신호를 출력한 후 상기 용접봉홀더(180) 및 어스클램프(190)로 출력되는 부하전류가 감지되면 상기 고전압유도 트랜스부(130)에 의한 고전압 발생이 중지되도록 상기 고전압유도 트랜스부(130)로 출력되는 구동신호를 차단하거나 고전압 발생을 차단하기 위한 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치가 제공된다.
본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 고전압유도 트랜스부(130)는, 정류회로부(120)와 출력단자(171) 사이에 회로연결되는 초크트랜스(131)와, 상기 초크트랜스(131)에 권선되는 1차코일(132) 및, 상기 컨트롤러(150)와 회로연결되어 구동신호가 입력되면 상기 1차코일(132)에 의해 초크트랜스(131)의 2차코일에서 고전압을 발생시킬 수 있는 발진전압을 1차코일(132)에 인가하는 고전압 발진회로부(133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치가 제공된다.
본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 용접봉홀더(180)에 장착되어 상기 스타트스위치(140)의 접점상태를 나타내는 표시부(160);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치가 제공된다.
본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 표시부(160)는, 상기 용접봉홀더(180)에 배치되는 회동축(161)과, 일측이 상기 회동축(161)에 회동가능하게 장착되는 연장바(162) 및, 상기 연장바(162)의 타측에 장착되어 상기 스타트스위치(140)의 접점상태를 점등, 또는 점멸상태로 표시하는 표시램프(163)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치가 제공된다.
본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 연장바(162)는 길이가 신축되는 다단구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치가 제공된다.
본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 표시부(160)는, 상기 스타트스위치(140)가 접점되면 표시동작신호를 무선출력하는 통신모듈(164) 및, 영구자석(166)이 구비되어 모재(10)에 착탈가능하게 부착되고 상기 통신모듈(164)의 표시동작신호가 수신되면 상기 스타트스위치(140)의 접점상태를 점등 또는 점멸상태로 표시하는 표시램프(163)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치가 제공된다.
이상에서와 같이 본 고안에 의하면,
첫째, 트랜스부(110)는 1차측에 인가된 상용전원의 전류를 용접전류의 크기로 증폭시키고, 상기 트랜스부(110)의 2차측에 회로연결된 정류회로부(120)는 출력전원을 정류하여 용접봉홀더(180) 및 어스클램프(190)가 연결되는 출력단자(171)측으로 출력하며, 상기 정류회로부(120)와 출력단자(171) 사이에 회로연결된 고전압유도 트랜스부(130)는 구동신호에 따라 출력전원에 고전압을 발생시킴으로써, 발생한 고전압으로 용접봉(182)이 모재(10)로부터 이격된 근접위치에서도 아크를 발생시킬 수 있어 용접봉(182)이 모재(10)에 들러붙는 현상없이 안정적으로 용접스타트를 할 수 있고 작업효율을 극대화할 수 있으며 작업시간을 대폭 절감할 수 있다.
둘째, 상기 용접봉홀더(180)에 배치된 스타트스위치(140)는 사용자 조작에 따라 접점신호를 출력하고, 상기 스타트스위치(140)와 신호연결된 컨트롤러(150)는 스타트스위치(140)로부터 접점신호가 입력되면 고전압유도 트랜스부(130)를 구동시키기 위한 구동신호를 출력함으로써, 작업자가 용접봉(182)의 단부를 용접할 부분에 정확하게 위치시킨 상태에서 고전압 방전에 의한 아크를 발생시킬 수 있으므로 용접봉(182)의 단부가 모재(10) 상에서 의도하지 않은 부분에 들러붙거나 아크가 발생하는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 즉, 아크가 발생하는 용접스타트 시작 타이밍을 작업자가 능동적으로 제어할 수 있어 작업성이 향상될 수 있다.
셋째, 상기 컨트롤러(150)는, 고전압유도 트랜스부(130)로 구동신호를 출력한 후 상기 용접봉홀더(180) 및 어스클램프(190)로 출력되는 부하전류가 감지되면 상기 고전압유도 트랜스부(130)에 의한 고전압 발생이 중지되도록 상기 고전압유도 트랜스부(130)로 출력되는 구동신호를 차단하거나 고전압 발생을 차단하기 위한 구동신호를 출력함으로써, 지속적으로 고전압이 방전되면서 방전충격으로 인해 모재(10)의 정렬상태가 흐트러지거나 용접할 부분이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
넷째, 상기 고전압유도 트랜스부(130)는, 정류회로부(120)와 출력단자(171) 사이에 회로연결되는 초크트랜스(131)와, 상기 초크트랜스(131)에 권선되는 1차코일(132) 및, 상기 컨트롤러(150)와 회로연결되어 구동신호가 입력되면 상기 1차코일(132)에 의해 초크트랜스(131)의 2차코일에서 고전압을 발생시킬 수 있는 발진전압을 1차코일(132)에 인가하는 고전압 발진회로부(133)를 포함함으로써, 고전압유도 트랜스부(130) 하나로 고전압을 발생시키는 기능과 출력전원을 평활하게 하는 기능(종래의 초크트랜스(23)의 기능)을 동시에 구현할 수 있어 회로설계를 간소화하고 제조비용을 절감할 수 있다.
다섯째, 상기 용접봉홀더(180)에 장착된 표시부(160)는 스타트스위치(140)의 접점상태를 나타냄으로써,작업자가 용접봉(182)에 고전압이 인가된 상태를 직관적으로 인지하여 보다 안정적으로 용접작없을 수행할 수 있다.
여섯째, 상기 표시부(160)는, 상기 용접봉홀더(180)에 배치되는 회동축(161)과, 일측이 상기 회동축(161)에 회동가능하게 장착되는 연장바(162) 및, 상기 연장바(162)의 타측에 장착되어 상기 스타트스위치(140)의 접점상태를 점등, 또는 점멸상태로 표시하는 표시램프(163)를 포함함으로써, 작업자의 시선이 미치는 영역(예를 들면 모재(10)상에서 용접할 부위)으로 표시램프(163)를 위치시킬 수 있으며, 용접보호경의 검은 창을 통해서도 표시램프(163)의 점등상태를 확인할 수 있다. 또한, 상기 연장바(162)는 길이가 신축되는 다단구조로 이루어짐으로써 표시램프(163)의 위치 조정범위를 대폭 증대시킬 수 있다.
일곱째, 상기 표시부(160)는, 상기 스타트스위치(140)가 접점되면 표시동작신호를 무선출력하는 통신모듈(164) 및, 영구자석(166)이 구비되어 모재(10)에 착탈가능하게 부착되고 상기 통신모듈(164)의 표시동작신호가 수신되면 상기 스타트스위치(140)의 접점상태를 점등 또는 점멸상태로 표시하는 표시램프(163)를 포함함으로써, 표시램프(163)의 위치 조정범위를 더욱 증대시킬 수 있음은 물론 연장바(162)에 의해 작업자의 시선이 가려지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 아크용접장치의 구성을 나타낸 개략도,
도 2는 종래 기술에 따른 아크용접장치의 회로구성을 나타낸 개략도,
도 3은 종래 기술에 따른 아크용접장치에 의해 용접봉이 모재에 접촉하면서 아크가 발생하는 상태를 나타낸 개략도,
도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치의 구성을 나타낸 개략도,
도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치의 회로구성을 나타낸 개략도,
도 6은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치에 의해 용접봉이 모재로부터 이격된 근접위치에서 아크가 발생하는 상태를 나타낸 개략도,
도 7은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 컨트롤러의 기능적 구성을 나타낸 블럭도,
도 8은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 컨트롤러 및 고전압유도 트랜스부의 구성을 나타낸 개략도,
도 9는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 용접봉의 단부에 형성된 이격가이드부에 의해 용접봉의 금속심재가 모재로부터 이격된 구성을 나타낸 측단면도,
도 10은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 표시부가 용접봉홀더에 장착된 구성을 나타낸 개략도,
도 11은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 표시부의 위치변경 구조를 나타낸 개략도,
도 12는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 표시부의 다른 위치변경 구조를 나타낸 개략도이다.
상술한 본 고안의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따른 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치는 작업자(사용자)의 조작에 따라 용접전원에 발생하는 고전압으로 용접봉(182)이 모재(10)로부터 이격된 근접위치에서도 아크를 발생시킬 수 있어 용접봉(182)이 모재(10)에 들러붙는 현상없이 안정적으로 용접스타트를 할 수 있는 아크용접장치로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 트랜스부(110), 정류회로부(120), 고전압유도 트랜스부(130), 스타트스위치(140) 및 컨트롤러(150)를 포함한다.
여기서, 상기 트랜스부(110), 정류회로부(120), 고전압유도 트랜스부(130) 및 컨트롤러(150)는 본체(170) 내에 회로구성되어 배치되고 상기 스타트스위치(140)는 용접봉홀더(180)에 배치되어 사용자 조작에 따른 접점신호를 컨트롤러(150)로 전송한다.
먼저, 상기 트랜스부(110)는 1차측에 인가된 상용전원의 전류를 용접전류의 크기로 증폭시킨다. 여기서, 본체(170)에 마련된 조작부(172)를 통해 출력되는 용접전류의 크기를 조절하고 용접전류값을 화면표시할 수 있다. 이 밖에 용접기의 전원을 온,오프하거나 용접세기를 SOFT 또는 HARD로 선택할 수도 있다.
상기 정류회로부(120)는 트랜스부(110)의 2차측에 회로연결되어 출력전원을 정류하며 용접봉홀더(180) 및 어스클램프(190)가 연결되는 출력단자(171)와 회로연결되어 정류된 출력전원을 출력단자(171)측으로 출력한다. 상기 용접봉홀더(180)는 전극케이블(181)을 통해 출력단자(171)에 연결되고 어스클램프(190)는 어스케이블(182)를 통해 출력단자(171)에 연결된다.
여기서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 정류회로부(120)는 트랜스부(110)의 2차측에 회로연결된 복수 개의 정류용 다이오드로 구성되어 증폭된 용접전류를 정류함으로써 파형과 파형의 이웃하는 간격이 매우 조밀해져서 직류에 가까운 파형으로 변환시킬 수 있다.
상기 고전압유도 트랜스부(130)는 정류회로부(120)와 출력단자(171) 사이에 회로연결되고 컨트롤러(150)의 구동신호에 따라 출력전원에 용접스타트를 위한 고전압(예를 들면, 3,000V)을 발생시킨다. 여기서, 상기 고전압유도 트랜스부(130)에 의해 발생하는 고전압은 도 6에 도시된 바와 같이 모재(10)와 상기 모재(10)로부터 적정 이격거리(D)로 이격된 용접봉(182) 사이에서 고전압 방전에 의해 아크를 발생시킬 수 있는 크기의 고전압을 의미한다.
상기 용접봉(182)에 인가되는 전압의 크기에 따라 용접봉(182)과 모재(10) 사이에서 발생하는 아크의 길이가 달라지는데 전압이 크면 아크의 길이가 길어지고 전압이 작으면 아크의 길이도 짧아지게 된다. 따라서, 용접스타트시 상기 용접봉(182)과 모재(10)간의 적정 이격거리는 용접봉(182)이 모재(10)에 접촉되지 않은 상태에서 아크를 발생시키되 용접봉(182)의 용융물이 용접부위에 안착될 수 있는 정도의 이격거리이며, 상기 고전압유도 트랜스부(130)는 이러한 이격거리에서 아크를 발생시킬 수 있는 크기의 고전압을 발생시키는 것이 바람직하다. 이하에서는 이러한 이격거리를 적정 비접촉스타트 이격거리(D)라 명칭한다. 같은 맥락에서, 상기 고전압유도 트랜스부(130)에 의해 발생하는 고전압은 모재(10)와 상기 모재(10)로부터 적정 비접촉스타트 이격거리(D)로 이격된 용접봉(182) 사이에서 고전압 방전에 의해 아크를 발생시킬 수 있는 크기의 고전압을 의미한다.
다만, 상기 적정 비접촉스타트 이격거리(D)가 0.1mm 미만인 경우 종래에 용접봉을 모재(10)에 접촉시켜 용접스타트하는 경우와 마찬가지로 모재(10)로부터 용접봉(182)이 이격되었더라도 용융물에 용접봉(182)의 단부가 들러 붙을 수 있으며, 상기 적정 비접촉스타트 이격거리(D)가 5mm 초과인 경우 용융물이 모재(10)의 용접부위에 부착되지 못하고 압력에 의해 주변으로 비산될 수 있으므로 상기 적정 비접촉스타트 이격거리(D)는 0.1mm 내지 5mm 범위 내에서 정해지는 것이 바람직하다.
상기와 같이 고전압유도 트랜스부(130)에 의해 용접전원에 발생한 고전압으로 용접봉(182)이 모재(10)로부터 이격된 근접위치에서도 아크를 발생시킬 수 있어 용접스타트시 용접봉(182)이 모재(10)에 들러붙는 현상을 방지할 수 있고 작업효율을 극대화할 수 있으며 작업시간을 대폭 절감할 수 있다.
상기 스타트스위치(140)는 작업자(사용자)의 조작에 따라 접점신호를 출력하며 도면에서와 같이 용접봉홀더(180)에 배치되어 작업자가 용접봉홀더(180)를 한손으로 파지한 상태에서 해당 손의 손가락으로 스타트스위치(140)를 조작할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 스타트스위치(140)는 컨트롤러(150)와 신호라인(L1)으로 연결되어 접점신호를 컨트롤러(150)로 출력할 수 있고 유선의 신호라인(L1)을 대신하여 무선통신방식으로도 접점신호를 컨트롤러(150)로 출력할 수도 있다. 또한, 상기 스타트스위치(140)는 푸쉬버튼 등의 물리적 버튼 형태로 이루어질 수 있으며 이 밖에 터치센서와 같은 비물리적 버튼 형태로도 이루어질 수 있다.
상기 컨트롤러(150)는 고전압유도 트랜스부(130)를 구동제어하기 위한 마이크로 컨트롤러로서 신호라인(L1)을 통해 스타트스위치(140)로부터 접점신호가 입력되면 상기 고전압유도 트랜스부(130)를 구동시키기 위한 구동신호를 출력하여 작업자가 스타트스위치(140)를 누르면 용접봉(182)에 인가되는 용접전원에 고전압이 발생하도록 한다.
여기서, 도 7에 도시된 바와 같이 컨트롤러(150)에는 스타트스위치(140)와 회로연결된 입력회로부(151)가 구비되어 스타트스위치(140)로부터 출력된 접점신호를 입력받으며, 제어회로부(152)는 접점신호의 입력에 따라 고전압유도 트랜스부(130)를 구동시키기 위한 구동신호를 고전압유도 트랜스부(130)측으로 출력하여 출력단자(171)로 출력되는 용접전원에 고전압이 발생되도록 한다.
상술한 바와 같이 상기 용접봉홀더(180)에 배치된 스타트스위치(140)는 사용자 조작에 따라 접점신호를 출력하고, 상기 스타트스위치(140)와 신호연결된 컨트롤러(150)는 스타트스위치(140)로부터 접점신호가 입력되면 고전압유도 트랜스부(130)를 구동시키기 위한 구동신호를 출력함으로써, 작업자가 용접봉(182)의 단부를 용접할 부분에 정확하게 위치시킨 상태에서 고전압 방전에 의한 아크를 발생시킬 수 있으므로 용접봉(182)의 단부가 모재(10) 상에서 의도하지 않은 부분에 들러붙거나 아크가 발생하는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 즉, 아크가 발생하는 용접스타트 시작 타이밍을 작업자가 능동적으로 제어할 수 있어 작업성이 향상될 수 있다.
한편, 상기 컨트롤러(150)는 상기 고전압유도 트랜스부(130)로 구동신호를 출력한 후 상기 용접봉홀더(180) 및 어스클램프(190)로 출력되는 부하전류가 감지되면 상기 고전압유도 트랜스부(130)에 의한 고전압 발생이 중지되도록 상기 고전압유도 트랜스부(130)로 입력되는 구동신호를 차단하거나 고전압 발생을 차단하기 위한 구동신호를 출력한다. 따라서, 지속적으로 고전압이 방전되면서 방전충격으로 인해 모재(10)의 정렬상태가 흐트러지거나 용접할 부분이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 고전압유도 트랜스부(130)가 컨트롤러(150)의 구동신호가 인가되는 동안에만 고전압을 발생시키는 경우 고전압유도 트랜스부(130)로 입력되는 구동신호를 차단하는 방식을 이용하며, 상기 고전압유도 트랜스부(130)가 컨트롤러(150)의 고전압발생 구동신호 수신에 따라 고전압을 발생시키는 경우 고전압유도 트랜스부(130)로 고전압발생 차단신호하도록 하는 구동신호를 출력하는 방식을 이용하여 고전압유도 트랜스부(130)의 고전압 차단동작을 제어할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 컨트롤러(150)는 출력단자(171)에 연결된 회로라인에 신호라인(L2)으로 회로연결되어 출력단자(171)를 통해 출력되는 용접전류를 감지할 수 있으며 이를 위해 도 7에서와 같이 컨트롤러(150)에는 감지회로부(153)가 포함된다.
즉, 상기 감지회로부(153)는 본체(170)의 전원을 ON된 상태에서 출력단자(171)에서 감지되는 무부하 전류값과, 아크 발생으로 용접단에서 회로가 도통되면서 출력단자(171)를 통해 용접봉홀더(180)와 어스클램프(190)로 출력되는 용접전류 즉, 부하전류값을 비교하여 출력단자(171)으로 출력되는 부하전류를 감지할 수 있다.
더불어, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 고전압유도 트랜스부(130)는, 정류회로부(120)와 출력단자(171) 사이에 회로연결되는 초크트랜스(131)와, 상기 초크트랜스(131)에 권선되는 1차코일(132) 및, 상기 컨트롤러(150)와 회로연결되어 구동신호가 입력되면 상기 1차코일(132)에 의해 초크트랜스(131)의 2차코일에서 고전압을 발생시킬 수 있는 발진전압을 1차코일(132)에 인가하는 고전압 발진회로부(133)를 포함하도록 회로구성될 수 있다.
따라서, 용접스타트시 발생한 고전압에 의해 용접봉(182)이 모재(10)로부터 이격된 근접위치에서도 아크를 발생시킬 수 있어 용접봉(182)이 모재(10)에 들러붙는 현상없이 안정적으로 용접스타트를 할 수 있음은 물론, 고전압이 차단된 후에는 초크트랜스(131)가 출력되는 용접전원을 평활하게 하는 종래의 초크트랜스(23)의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 고전압유도 트랜스부(130) 하나로 고전압을 발생시키는 기능과 출력전원을 평활하게 하는 기능(종래의 초크트랜스(23)의 기능)을 동시에 구현할 수 있어 회로설계를 간소화하고 제조비용을 절감할 수 있다.
더불어, 도 5에 도시된 바와 같이 정류회로부(120)의 출력단에는 복수 개의 커패시터로 이루어진 보호회로부(173)가 회로구성되어 용접봉(182)이나 모재(10)로부터 인가될 수 있는 과전원이나 서지전원 등의 이상전원이 정류회로부(120)나 트랜스부(110) 측에 인가되어 전자부품이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 아크용접장치의 동작원리를 설명한다. 먼저, 도 4에서와 같이 모재(10)에 어스클램프(190)를 접지연결하고 본체(170)의 전원을 켠후 고 도 6에서와 같이 용접봉(182)의 단부를 모재(10)로부터 적정 비접촉스타트 이격거리(D)로 이격시킨 상태에서 스타트스위치(140)를 누르면 스타트스위치(140)에서 출력된 접점신호가 컨트롤러(150)에 입력되고, 컨트롤러(150)는 고전압유도 트랜스부(130)로 고전압을 발생시키기 위한 구동신호를 출력한다. 따라서, 고전압유도 트랜스부(130)의 고전압 발진회로부(133)는 입력되는 구동신호에 따라 발진전압을 발생시켜 초크트랜스(131)의 1차코일에서 고전압이 발생하도록 하여 출력단자(171)를 통해 출력되는 출력전원에 고전압이 발생하도록 한다.
따라서, 도 6에서와 같이 용접봉(182)의 단부와 모재(10) 사이에서는 고전압 방전으로 인한 아크가 발생하고 이 아크에 의해 용접봉(182)과 모재(10) 사이에 회로가 도통하면서 본체(170)로부터 공급되는 용접전류가 출력단자(171)을 거쳐 용접봉홀더(180)와 어스클램프(190)에 인가될 수 있다.
또한, 출력단자(171)을 통해 용접전류가 인가되면 컨트롤러(150)의 감지회로부(153)가 이를 감지하여 고전압유도 트랜스부(130)로 입력되는 구동신호를 차단하며 이에 따라 고전압 발진회로부(133)의 구동이 정지하면서 고전압의 발생이 정지되며, 초크트랜스(131)는 용접전류를 평활하게 하는 기능만을 수행하게 된다.
한편, 상술한 바와 같이 용접봉(182)이 모재(10)로부터 이격된 상태에서 고전압으로 용접전류를 방전시켜 아크를 발생시킴으로써 안정적인 용접스타트를 할 수 있으나, 길이가 긴 용접봉(182)을 모재(10)로부터 수mm로 이격시키는 것이 쉽지 않고 용접보안경을 착용한 경우 시야확보가 제한되어 용접봉(182)과 모재(10) 간의 이격거리를 조절하기가 더 어렵게 된다.
이에 도 9에 도시된 바와 같이 상기 용접봉(182)의 전단에는 금속심재(183)보다 상대적으로 길게 돌출되어 금속심재(183)의 전단이 모재(10)로부터 적정 비접촉스타트 이격거리(D)로 이격되도록 안내하는 가이드돌기(185)가 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 가이드돌기(185)는 도 9의 (a)와 같이 용접봉(182)의 전단둘레를 따라 전방으로 돌출형성될 수 있고 도 9의 (b)와 같이 용접봉(182)의 전단 일측에서 바형태로 전방 돌출되어 형성될 수도 있다.
또한, 상기 가이드돌기(185)는 피복재(184)와 동일한 재질로 이루어져 용접봉(182) 제조시 피복재(184)와 일체로 형성될 수 있고 피복재(184)와 다른 재질로 이루어져 제조된 용접봉(182)의 전단에 부착되거나 결합될 수도 있다. 더불어, 도 9의 (a)와 같이 가이드돌기(185)가 용접봉(182)의 전단 둘레를 따라 형성된 경우 내부의 개구공(186)은 전단방향으로 갈수록 확장되는 형태로 형성되어 금재로부터 방전되는 고전압의 전하가 모재(10)로 쉽게 전달되거나 발생한 아크가 내부의 금속심재(183)를 향해 유입되도록 가이드할 수 있다.
한편, 용접작업시 작업자는 용접보안경을 착용하기 때문에 스타트스위치(140)의 접점상태를 육안으로 확인하기가 제한될 수 있다. 이에 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 용접봉홀더(180)에 장착된 표시부(160)는 스타트스위치(140)의 접점상태를 나타냄으로써, 작업자가 용접봉(182)에 고전압이 인가된 상태를 직관적으로 인지하여 보다 안정적으로 용접작없을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 표시부(160)는, 상기 용접봉홀더(180)에 배치되는 회동축(161)과, 일측이 상기 회동축(161)에 회동가능하게 장착되는 연장바(162) 및, 상기 연장바(162)의 타측에 장착되어 상기 스타트스위치(140)의 접점상태를 점등, 또는 점멸상태로 표시하는 표시램프(163)를 포함함으로써, 작업자의 시선이 미치는 영역(예를 들면 모재(10)상에서 용접할 부위)으로 표시램프(163)를 위치시킬 수 있으며, 용접보호경의 검은 창을 통해서도 표시램프(163)의 점등상태를 확인할 수 있다. 또한, 상기 연장바(162)는 길이가 신축되는 다단구조로 이루어짐으로써 표시램프(163)의 위치 조정범위를 대폭 증대시킬 수 있다.
더불어, 상기 표시부(160)는, 상기 스타트스위치(140)가 접점되면 표시동작신호를 무선출력하는 통신모듈(164) 및, 영구자석(166)이 구비되어 모재(10)에 착탈가능하게 부착되고 상기 통신모듈(164)의 표시동작신호가 수신되면 상기 스타트스위치(140)의 접점상태를 점등 또는 점멸상태로 표시하는 표시램프(163)를 포함함으로써, 표시램프(163)의 위치 조정범위를 더욱 증대시킬 수 있음은 물론 연장바(162)에 의해 작업자의 시선이 가려지는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
110...트랜스부 120...정류회로부
130...고전압유도 트랜스부 131...초크트랜스
132...1차코일 140...스타트스위치
150...컨트롤러 160...표시부
170...본체 171...출력단자
180...용접봉홀더 190...어스클램프

Claims (4)

1차측에 인가된 상용전원의 전류를 용접전류의 크기로 증폭시키는 트랜스부(110); 상기 트랜스부(110)의 2차측에 회로연결되어 출력전원을 정류하며 정류된 출력전원을 용접봉홀더(180) 및 어스클램프(190)가 연결되는 출력단자(171)측으로 출력하는 정류회로부(120); 상기 정류회로부(120)와 출력단자(171) 사이에 회로연결되고 입력된 구동신호에 따라 출력전원에 용접스타트를 위한 고전압을 발생시키는 고전압유도 트랜스부(130); 상기 용접봉홀더(180)에 배치되어 사용자 조작에 따라 접점신호를 출력하는 스타트스위치(140); 및 상기 스타트스위치(140)와 신호연결되어 접점신호가 입력되면 상기 고전압유도 트랜스부(130)로 고전압을 발생시키기 위한 구동신호를 출력하는 컨트롤러(150);를 포함하고,
상기 컨트롤러(150)는, 상기 고전압유도 트랜스부(130)로 구동신호를 출력한 후 상기 용접봉홀더(180) 및 어스클램프(190)로 출력되는 부하전류가 감지되면 상기 고전압유도 트랜스부(130)에 의한 고전압 발생이 중지되도록 상기 고전압유도 트랜스부(130)로 출력되는 구동신호를 차단하거나 고전압 발생을 차단하기 위한 구동신호를 출력하며,
상기 고전압유도 트랜스부(130)는, 상기 정류회로부(120)와 출력단자(171) 사이에 회로연결되는 초크트랜스(131)와, 상기 초크트랜스(131)에 권선되는 1차코일(132) 및, 상기 컨트롤러(150)와 회로연결되어 구동신호가 입력되면 상기 1차코일(132)에 의해 초크트랜스(131)의 2차코일에서 고전압을 발생시킬 수 있는 발진전압을 1차코일(132)에 인가하는 고전압 발진회로부(133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 용접봉홀더(180)에 장착되어 상기 스타트스위치(140)의 접점상태를 나타내는 표시부(160);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 용접스타트 기능이 구비된 아크용접장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20090008680U (ko) 2008-02-25 2009-08-28 최환성 입력전압 표시기능을 갖는 용접기
JP2016203205A (ja) * 2015-04-22 2016-12-08 株式会社ダイヘン 交流ｔｉｇアーク溶接電源及び交流ｔｉｇアーク溶接装置
JP6221075B2 (ja) * 2013-07-31 2017-11-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 高周波発生装置および放電加工電源装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090008680U (ko) 2008-02-25 2009-08-28 최환성 입력전압 표시기능을 갖는 용접기
JP6221075B2 (ja) * 2013-07-31 2017-11-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 高周波発生装置および放電加工電源装置
JP2016203205A (ja) * 2015-04-22 2016-12-08 株式会社ダイヘン 交流ｔｉｇアーク溶接電源及び交流ｔｉｇアーク溶接装置

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