KR200492145Y1 - 매시 시임 용접기 - Google Patents

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Abstract

본 고안의 실시예는 매시 시임 용접기에 관한 것이다. 본 고안은 요구되는 출력 전류 명령을 전송하는 제어부; 상기 제어부의 출력 전류 명령에 따라 1차 정현파 전류를 출력하는 인버터; 상기 인버터의 1차 정현파 전류를 2차 정현파 전류로 변환하고, 상기 2차 정현파 전류를 직류 전류로 정류하여 출력하는 트랜스포머-정류기; 상기 트랜스포머-정류기에 연결되어 냉간압연 코일을 공정 중단없이 열처리 또는 도금할 수 있도록 선행코일의 후단부와 후행코일의 전단부를 용접으로 연결시키는 전극 휠; 및 상기 트랜스포머-정류기로부터 출력되는 직류 전류를 센싱하여 상기 제어부에 전송하는 2차측 출력 전류 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 요구되는 출력 전류 명령과 상기 2차측 출력 전류 센서를 통해 얻은 직류 전류를 비교하여 상기 요구되는 출력 전류 명령을 변경하는, 매시 시임 용접기를 개시한다.

Description

매시 시임 용접기{Mash Seam Welder}
본 고안의 실시예는 매시 시임 용접기에 관한 것이다.
용접이란 2개 이상 금속 모재(base metal)의 접합부를 가열 용융하고 냉각 고화시켜서 접합하는 방법을 말한다. 용접 방법에는 금속을 높은 온도로 가열하여 겹치고 해머로 두드리거나 롤러 다이스 등으로 가열하는 단접 용접(forge welding)법, 알루미늄과 산화철의 분말 혼합물을 점화하여 화학반응으로 발생한 고열의 용철을 접합부에 주입시켜 용접하는 테르미트 용접(thermit welding)법, 가스의 불꽃 또는 산소 아세틸렌의 불꽃을 접합부에 근접시켜 가열 용접하는 가스 용접(gas welding)법, 전기를 이용하는 전기 용접(electric welding) 등이 있다.
전기 용접은 접합부를 전기를 이용하여 가열하는 방식이며, 가열 방식에 따라 저항 용접, 유도 용접, 아크 용접 등으로 분류한다. 아크 용접은 접합부를 완전히 용해하여 접합하므로 융접에 속하고, 저항용접과 유도용접은 압력을 가해 용접하므로 압접에 속한다. 또한, 아크 용접에는 직류 아크(DC ARC) 용접과 교류 아크(AC ARC) 용접 방식이 있다.
인버터 방식 전기용접은 사리스터(thyristor) 또는 에스시알(SCR: silicon controlled rectifier)을 사용하여 기존의 수백 Hz 속도로 용접 전원을 제어하던 방식으로부터 수십 KHz의 고속으로 제어하므로 용접의 다양한 물리적 현상을 직접 제어한다.
2개 이상의 모재를 용접하는 방식에는 맞대기 용접(but welding), 점용접(spot welding), 시임 용접(seam welding), 프로젝션 용접(projection welding) 등이 있고, 본 고안은 시임 용접에 관한 것으로 특히, 매시 시임 용접(mash seam welder)에 관한 것이다.
매시 시임 용접은 저항 점용접(resistance spot welding, 이하, ‘점용접’이라 한다.)이 균일하게 연속되는 방식이며, 2개의 강판 모재 일례로, 냉연강판을 연결하기 위하여 사용하는 용접기술이다.
그러므로 매시 시임 용접은 점용접 기술을 그대로 이용하며 점용접이 연속되는 과정에서 공급되는 전류의 오차 범위가 적어야 한다.
점용접 기술은 공급 전류를 제어하는 방식에 의하여 사리스터(이하, ‘에스시알’이라 한다.)를 이용하는 교류(AC) 방식과 직류(DC) 인버터(inverter) 방식으로 크게 구분할 수 있다.
점용접은 2개의 접점인 전극 휠(wheel) 사이에 위치하는 압착 상태의 두 장 또는 그 이상 박판 금속(용접용 모재)의 제한된 부분에 3,000 내지 30,000 암페어(A)의 큰 전류를 공급하고 이때, 모재(base metal) 사이의 접촉저항, 압축저항으로 발생하는 주울(JOULE) 열로 접속 부위를 용융하여 접합하는 기술이다. 비교적 간단하고 단순한 기술에 의하여 깨끗한 접합부위를 확보하는 용접 기술이며, 공급 전류, 통전 시간(통전 사이클), 전극 휠의 가압력이 3대 기본요소로써 용접품질을 결정한다.
이러한 고안의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 고안의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 고안의 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 제어부로부터 요구되는 출력 전류 명령에 대해서 인버터에서 1차 정현파 전류를 출력하면, 2차측 트랜스포머 및 정류기를 거쳐서 요구되는 전류 및 직류 파형으로 변경하고, 최종 2차측 전류 트랜스포머를 통하여 입력 전류 명령과 출력 전류를 비교 분석하거나, 1차측 전류를 자체 피드백하여 입력 전류 명령과 비교 분석하여 항상 일정한 레벨의 용접 전류가 출력되도록 함으로써, 모재에 균일한 용접 품질을 제공하는 매시 시임 용접기를 제공하는데 있다.
본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기는 요구되는 출력 전류 명령을 전송하는 제어부; 상기 제어부의 출력 전류 명령에 따라 1차 정현파 전류를 출력하는 인버터; 상기 인버터의 1차 정현파 전류를 2차 정현파 전류로 변환하고, 상기 2차 정현파 전류를 직류 전류로 정류하여 출력하는 트랜스포머-정류기; 상기 트랜스포머-정류기에 연결되어 냉간압연 코일을 공정 중단없이 열처리 또는 도금할 수 있도록 선행코일의 후단부와 후행코일의 전단부를 용접으로 연결시키는 전극 휠; 및 상기 트랜스포머-정류기로부터 출력되는 직류 전류를 센싱하여 상기 제어부에 전송하는 2차측 출력 전류 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 요구되는 출력 전류 명령과 상기 2차측 출력 전류 센서를 통해 얻은 직류 전류를 비교하여 상기 요구되는 출력 전류 명령을 변경할 수 있다.
상기 인버터로부터 출력되는 1차 정현파 전류를 센싱하여 상기 제어부에 전송하는 1차측 출력 전류 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 요구되는 출력 전류 명령과 상기 1차측 출력 전류 센서를 통해 얻은 전류를 비교하여 상기 요구되는 출력 전류 명령을 변경할 수 있다.
상기 전극 휠은 상기 선행코일의 후단부와 상기 후행코일의 전단부 사이의 중첩 영역 상부에 위치된 상부 전극 휠; 및 상기 선행코일의 후단부와 상기 후행코일의 전단부 사이의 중첩 영역 하부에 위치된 하부 전극 휠을 포함하고, 상기 상부 전극 휠 및 상기 하부 전극 휠은 용접 라인을 따라 일측 방향으로 회전하며 이동할 수 있다.
상기 상부 전극 휠 및 상기 하부 전극 휠은 상기 용접 라인에 대하여 기울어진 각도를 가지며 배치될 수 있다.
상기 상부 전극 휠 및 상기 하부 전극 휠은 상기 용접 라인에 대하여 1° 내지 5°의 기울어진 각도를 가지며 배치될 수 있다.
상기 상부 전극 휠 및 상기 하부 전극 휠은 상기 용접 라인을 중심으로 상호간 X자 형태로 교차하여 배치될 수 있다.
본 고안의 실시예는 제어부로부터 요구되는 출력 전류 명령에 대해서 인버터에서 1차 정현파 전류를 출력하면, 2차측 트랜스포머 및 정류기를 거쳐서 요구되는 전류 및 직류 파형으로 변경하고, 최종 2차측 전류 트랜스포머를 통하여 입력 전류 명령과 출력 전류를 비교 분석하거나, 1차측 전류를 자체 피드백하여 입력 전류 명령과 비교 분석하여 항상 일정한 레벨의 용접 전류가 출력되도록 함으로써, 모재에 균일한 용접 품질을 제공하는 매시 시임 용접기를 제공한다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기의 기구적 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기의 배치 상태를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기의 전기적 구성을 도시한 개략도이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기중 소용량, 중용량 및 대용량 설비의 구성을 도시한 사양표이다.
도 5a 및 도 5b는 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기중에서 선,후행 코일의 상,하부 용접 영역에 각각 위치된 상,하부 전극 휠의 배치 상태를 도시한 측면도 및 평면도이다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기중 상,하부 전극 휠의 배치 상태에 따른 선,후행 코일 사이의 용접 품질을 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 고안의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 고안의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 고안을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 고안의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 고안의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 고안의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 고안을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
또한, 본 고안에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 고안에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 제어부(컨트롤러)와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 고안에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 고안의 예시적인 실시예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)의 기구적 구성을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)의 배치 상태를 도시한 개략도이며, 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)의 전기적 구성을 도시한 개략도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)는 제어부(110), 전원부(120), 인버터(130), 트랜스포머-정류기(140) 및 한쌍의 전극 휠(150)을 포함할 수 있다. 또한, 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)는 1차측 출력 전류 센서(131) 및/또는 2차측 출력 전류 센서(141)를 더 포함할 수 있다.
제어부(110)는 일부 예들에서 PLC(Programmable Logic Controller)를 포함할 수 있으며, 이는 요구되는 출력 전류 명령(command)을 인버터(130)에 전송할 수 있다.
전원부(120)는 인버터(130)에 예를 들면 교류 전압 및 전류를 공급할 수 있다. 일부 예들에서, 전원부(120)는 3상 교류 전압전류 소스를 포함할 수 있다.
인버터(130)는 제어부(110)의 출력 전류 명령을 수신하고, 출력 전류 명령에 따라 전원부(120)의 전류를 1차 정현파 전류로 변환하여 트랜스포머-정류기(140)에 출력할 수 있다. 이를 위해, 인버터(130)는 전원부(120)의 교류 전류를 정류하는 정류기 및 정류된 직류 전류를 다시 1차 정현파 전류로 변환하는 다수의 IGBT 소자를 포함할 수 있다.
트랜스포머-정류기(140)는 인버터(130)의 1차 정현파 전류를 2차 정현파 전류로 변환하고, 2차 정현파 전류를 직류 전류로 정류하여 한쌍의 전극 휠(150)에 출력할 수 있다. 이를 위해 트랜스포머-정류기(140)는 철심을 중심으로 권취된 1차측 권선 및 2차측 권선과, 2차측 권선에 연결된 다수의 다이오드를 포함할 수 있다.
전극 휠(150)은 트랜스포머-정류기(140)에 전기적으로 연결되어 냉간압연 코일을 공정 중단없이 열처리 또는 도금할 수 있도록 선행코일의 후단부와 후행코일의 전단부를 상호간 용접하여 연결시킬 수 있다.
한편, 1차측 출력 전류 센서(131)는 인버터(130)로부터 출력되는 1차 정현파 전류를 센싱하고 이를 전기적 신호로 변환하여 제어부(110)에 전송할 수 있다. 그러면, 제어부(110)는 요구되는 출력 전류 명령과 1차측 출력 전류 센서(131)를 통해 얻은 전류를 상호간 비교 분석하여 요구되는 출력 전류 명령을 변경하도록 한다.
또한, 2차측 출력 전류 센서(141)는 트랜스포머-정류기(140)로부터 출력되는 직류 전류를 센싱하고 이를 전기적 신호로 변환하여 제어부(110)에 전송할 수 있다. 그러면, 제어부(110)는 요구되는 출력 전류 명령과 2차측 출력 전류 센서(141)를 통해 얻은 직류 전류를 상호간 비교 분석하여 요구되는 출력 전류 명령을 변경하도록 한다.
이와 같이 하여 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)는 제어부(110)로부터 요구되는 출력 전류 명령에 대해서 인버터(130)에서 1차 정현파 전류를 출력하면, 2차측 트랜스포머-정류기(140)를 거쳐서 요구되는 전류 및 직류 파형으로 변경하고, 최종 2차측 전류 트랜스포머-정류기(140)를 통하여 입력 전류 명령과 출력 전류를 비교 분석하거나, 1차측 전류를 자체 피드백하여 입력 전류 명령과 비교 분석하여 항상 일정한 레벨의 용접 전류가 출력되도록 함으로써, 냉간압연 코일과 같은 모재에 균일한 용접 품질을 제공할 수 있다.
여기서, 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)는 트랜스포머-정류기(140)중 1차측 권선의 내부에 설치되어 1차측 권선의 내부 온도를 센싱하여 제어부(110)에 전송하는 1차측 내부 온도 센서(132) 및/및 2차측 권선의 내부에 설치되어 2차측 권선의 내부 온도를 센싱하여 제어부(110)에 전송하는 2차측 내부 온도 센서(142)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 하여, 제어부(110)는 1차측 내부 온도 센서(132) 및/또는 2차측 내부 온도 센서(142)로부터 수신한 1차측 권선의 내부 온도 및/또는 2차측 권선의 내부 온도가 미리 설정된 제1차측 내부 기준 온도 및/또는 2차측 내부 기준 온도보다 높으면, 매시 시임 용접기(100)의 동작을 정지하도록 하여, 화재나 폭발 등의 안전 사고가 발생하지 않도록 한다.
또한, 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)는 트랜스포머-정류기(140)중 1차측 권선의 외부에 설치되어 1차측 권선의 외부 온도를 센싱하여 제어부(110)에 전송하는 1차측 외부 온도 센서(133) 및/및 2차측 권선의 외부에 설치되어 2차측 권선의 외부 온도를 센싱하여 제어부(110)에 전송하는 2차측 외부 온도 센서(143)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 하여, 제어부(110)는 1차측 내부/외부 온도 센서(132,133) 및/또는 2차측 내부/외부 온도 센서(142,143)로부터 수신한 1차측 권선의 내부/외부 온도 및/또는 2차측 권선의 내부/외부 온도가 미리 설정된 제1차측 내부/외부 기준 온도 및/또는 2차측 내부/외부 기준 온도보다 높으면, 매시 시임 용접기(100)의 동작을 정지하도록 하여, 화재나 폭발 등의 안전 사고가 발생하지 않도록 한다. 즉, 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)는 1차측 내부/외부 온도 센서(132,133) 및/또는 2차측 내부/외부 온도 센서(142,143)에 의해 동작 안전성/신뢰성이 더욱 향상된다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)중 소용량, 중용량 및 대용량 설비의 구성을 도시한 사양표이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)는 용량에 따라 트랜스포머의 갯수를 다르게 구성함으로써, 입력 전류, 최고 용량 및 출력 전류가 변경되도록 하고, 이에 따라 전류 셋팅의 범위를 다르게 할 수 있다. 따라서, 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)는 냉간압연 코일의 두께나 재료 성분에 따라 다양한 용량을 갖도록 쉽게 변경될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)중에서 선,후행 코일의 상,하부 용접 영역에 각각 위치된 상,하부 전극 휠(151,152)의 배치 상태를 도시한 측면도 및 평면도이다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100) 중에서 전극 휠(150)은 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)을 포함할 수 있다.
상부 전극 휠(151)은 선행코일의 후단부와 후행코일의 전단부 사이의 중첩 영역 상부에 위치될 수 있다. 또한, 하부 전극 휠(152)은 선행코일의 후단부와 후행코일의 전단부 사이의 중첩 영역 하부에 위치될 수 있다.
이와 같이 하여, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)은 선행코일의 후단부와 후행코일의 전단부 사이의 중첩 영역을 상호간 압축하는 동시에 용접 전류를 흘려 용접을 수행하고, 또한 이때 형성되는 용접 라인을 따라 또는 형성되는 용접 라인과 동시에 일측에서 타측(직선 형태)으로 회전하며 이동할 수 있다. 즉, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)은 상호간 용접으로 연결된 코일의 길이 방향에 대략 수직 방향으로 일단에서 타단으로 회전하며 이동할 수 있다.
일부 예들에서, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)은 용접 라인에 대하여 대체로 기울어진 각도를 가지며 용접 라인을 따라서 직선 형태로 이동할 수 있다. 비록 용접 라인의 형성과 상,하부 전극 휠(151,152)의 이동은 동시에 이루어지나, 이해의 편의를 위해 상,하부 전극 휠(151,152)이 용접 라인을 따라 회전 및 이동하는 것으로 설명한다.
일부 예들에서, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)은 용접 라인을 중심으로 상호간 대략 X자 형태로 교차하여 배치될 수 있다.
일부 예들에서, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)은 용접 라인에 대하여 대략 1° 내지 대략 5°의 기울어진 각도를 가지며 용접 라인을 따라서 직선 형태로 회전하면서 이동할 수 있다.
이와 같이 대략 1° 내지 대략 5°의 기울어진 각도(θU,θL)를 가지며 용접 라인을 따라 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)이 회전하며 움직일 때, 용접 라인에 대략 수직 방향으로 전단 응력(FSU,FSL)이 발생되고, 이러한 전단 응력에 의해 용접 영역의 가장 자리에서 단차가 형성되지 않는다.
상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)의 용접 라인에 대한 기울어진 각도가 대략 1°보다 작을 경우, 선행코일의 후단부와 후행코일의 전단부 사이의 중첩 영역에서 형성되는 용접 라인의 둘레에 단차가 상대적으로 크게 형성될 수 있다.
이러한 단차는 권취된 냉간압연 코일에 손상을 주고, 또한 용접 라인을 포함하는 냉간압력 코일의 가공 시 품질 불량을 유발할 수 있다.
또한, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)의 용접 라인에 대한 기울어진 각도가 대략 5°보다 클 경우, 선행코일의 후단부와 후행코일의 전단부 사이의 중첩 영역에서 형성되는 용접 라인을 따라 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)이 각각 회전하기 어려워 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)이 손상되기 쉽다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 고안의 실시예에 따른 매시 시임 용접기(100)중 상,하부 전극 휠(151,152)의 배치 상태에 따른 선,후행 코일 사이의 용접 품질을 도시한 단면도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)에 의해 선행코일과 후행코일이 용접된 직후에는, 용접 라인(영역)의 양측에 소정 높이의 단차가 형성될 수 있다. 이러한 단차는 상술한 바와 같이 코일의 권취 시 그 표면이나 도금층에 손상을 유발시킬 수 있다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)이 용접 라인을 따라 회전하면서 이동하도록 하되, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)과 용접 라인 사이의 각도가 0°일때, 즉, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)이 용접 라인에 대하여 평행하게 배치될 때에도, 용접 라인(영역)의 양측에 여전히 소정 높이의 단차가 형성됨을 볼 수 있다.
한편, 도 6c에 도시된 바와 같이, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)이 용접 라인을 따라 히전하면서 이동하도록 하되, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)과 용접 라인 사이의 각도가 3°일때, 즉, 상부 전극 휠(151) 및 하부 전극 휠(152)이 용접 라인에 대하여 평행하지 않고 기울어지도록 배치될 때, 용접 라인(영역)의 양측에 단차가 형성되지 않음을 볼 수 있다. 따라서, 이때에는 코일의 권취 시 그 표면이나 도금층에 손상을 유발시키지 않게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 매시 시임 용접기을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 매시 시임 용접기
110; 제어부 120; 전원부
130; 인버터 131; 1차측 출력 전류 센서
132; 1차측 내부 온도 센서 140; 트랜스포머-정류기
141; 2차측 출력 전류 센서 142; 2차측 내부 온도 센서
150; 전극 휠 151; 상부 전극 휠
152; 하부 전극 휠

Claims (6)

  1. 요구되는 출력 전류 명령을 전송하는 제어부(110);
    상기 제어부(110)의 출력 전류 명령에 따라 1차 정현파 전류를 출력하는 인버터(130);
    상기 인버터(130)의 1차 정현파 전류를 2차 정현파 전류로 변환하고, 상기 2차 정현파 전류를 직류 전류로 정류하여 출력하는 트랜스포머-정류기(140);
    상기 트랜스포머-정류기(140)에 연결되어 냉간압연 코일을 공정 중단없이 열처리 또는 도금할 수 있도록 선행코일의 후단부와 후행코일의 전단부를 용접으로 연결시키는 전극 휠(150); 및
    상기 트랜스포머-정류기(140)로부터 출력되는 직류 전류를 센싱하여 상기 제어부(110)에 전송하는 2차측 출력 전류 센서(141)를 포함하고,
    상기 제어부(110)는 상기 요구되는 출력 전류 명령과 상기 2차측 출력 전류 센서(141)를 통해 얻은 직류 전류를 비교하여 상기 요구되는 출력 전류 명령을 변경하고,
    상기 전극 휠(150)은
    상기 선행코일의 후단부와 상기 후행코일의 전단부 사이의 중첩 영역 상부에 위치된 상부 전극 휠(151); 및
    상기 선행코일의 후단부와 상기 후행코일의 전단부 사이의 중첩 영역 하부에 위치된 하부 전극 휠(152)을 포함하고,
    상기 상부 전극 휠(151) 및 상기 하부 전극 휠(152)은 용접 라인에 대하여 기울어진 각도를 가지며 상기 용접 라인을 중심으로 상호간 X자 형태로 교차하여 배치되고, 용접 라인을 따라 일측 방향으로 회전하며 이동하는, 매시 시임 용접기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인버터(130)로부터 출력되는 1차 정현파 전류를 센싱하여 상기 제어부(110)에 전송하는 1차측 출력 전류 센서(131)를 더 포함하고,
    상기 제어부(110)는 상기 요구되는 출력 전류 명령과 상기 1차측 출력 전류 센서(131)를 통해 얻은 전류를 비교하여 상기 요구되는 출력 전류 명령을 변경하는, 매시 시임 용접기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 전극 휠(151) 및 상기 하부 전극 휠(152)은 상기 용접 라인에 대하여 1° 내지 5°의 기울어진 각도를 가지며 배치된, 매시 시임 용접기.


  6. 삭제
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61162278A (ja) * 1985-01-09 1986-07-22 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd 冷却手段を具えたロ−ラ−電極を含む自走式シ−ム溶接機
JP2011005527A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Honda Motor Co Ltd シーム溶接装置及びシーム溶接方法
KR101140119B1 (ko) * 2009-10-08 2012-04-30 주식회사 효성 인버터 저항용접장치 및 그 제어방법

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