KR20090008680U - 입력전압 표시기능을 갖는 용접기 - Google Patents

입력전압 표시기능을 갖는 용접기 Download PDF

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Abstract

본 고안은 용접기에 입력되는 입력전압을 표시하는 입력전압 표시기능을 갖는 용접기에 관한 것으로서, 본체(50) 일측으로 전극케이블(54) 및 접지케이블(56)이 접속되는 접속단자가 구비되고, 본체(50) 전면으로 용접전류를 임의로 조절하는 용접전류 조절키(75) 및 현재 용접전류를 표시하는 용접전류 표시부(88)를 구비한 용접기에 있어서, 상기 본체(50)에 인입되는 입력전원으로부터 입력전압을 검출하는 입력전압 검출부(82)와, 상기 입력전압 검출부(82)에 연결되며 입력전압 검출부(82)에서 검출된 전압값을 연산 처리하는 제어부(84)와, 상기 제어부(84)의 출력단에 연결되며 본체(50)에 입력되는 전압을 화상 출력하는 입력전압 표시부(86)를 포함하여 구성되며, 작업자가 상기 입력전압 표시부(86)로 출력되는 입력전압을 육안으로 용이하게 확인할 수 있어 입력전압의 과도한 전압강하 및 불안정에 따르는 용접불량 및 용접기 관련 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.
Figure P2020080002470
용접기, 입력전압, 입력전압 검출부, 입력전압 표시부, 제어부

Description

입력전압 표시기능을 갖는 용접기{Welding machine having function displaying input voltage}
본 고안은 입력전압 표시기능을 갖는 용접기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작업자가 입력전압을 용이하게 식별토록 하며, 입력전압이 설정치 이하로 떨어지면 이를 경고하여, 입력전압의 불안정에 따른 용접불량 및 용접기 관련 사고를 미연에 방지할 수 있도록 된 입력전압 표시기능을 갖는 용접기에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 용접기 구성을 보여준다. 도 1을 참조하면, 통상의 용접기는 용접기 본체(10)의 전면 하측에 한 쌍의 전극단자(12)가 구비되고, 이 전극단자(12)에 각기 전극케이블(14)과 접지케이블(16)이 접속된다. 전극케이블(14)의 단부에는 용접봉홀더(18)가 장치되며, 이 용접봉홀더(18)에는 용접봉(20)이 클램핑 체결된다. 접지케이블(16)의 단부에는 모재(22)가 접속된다.
또한, 용접기 본체(10)의 전면에는 전원스위치 및 용접전류를 조절하기 위한 볼륨스위치 등을 포함한 컨트롤패널(24)이 구비되고, 현재 용접전류를 표시하는 용 접전류 표시부(26)가 구비된다. 따라서, 작업자는 임의로 용접전류를 조절하여 사용할 수 있으며, 용접전류의 변화상태를 육안으로 확인하면서 용접작업을 수행할 수 있다. 한편, 도면 중 미설명 부호 28은 작동표시램프(28)이다.
용접기를 이용한 용접작업에 있어, 용접전류는 용접 대상물의 재질, 두께 등에 의해 적절하게 조절되어야 하며, 용접작업에 있어 용접전류의 제어는 매우 중요한 기술임 주지의 사실이다. 따라서, 대부분의 용접기들은 디지털 방식으로 용접전류를 제어하는 등 용접전류의 제어에 관해 다양한 기술들을 제공한다.
하지만, 대부분의 용접불량 사고의 원인은 입력전압의 전압강하 및 불안정에 기인한다. 예컨대, 분전반에서 용접기까지의 거리가 상당한 경우, 전원선의 길이에 따른 전압강하에 의해 용접기에는 충분한 크기의 입력전압이 공급되지 않을 수 있다. 다른 예로서, 전기통신규격에서 규정하는 규격 이하의 전원선을 이용하는 경우, 역시 전압강하에 의해 입력전압이 감소되고, 이는 용접불량의 원인이 된다. 또 다른 예로서, 전원 불평형 등과 같은 입력전압 불안정에 의해, 용접기에 과부하가 걸리게 되고, 용접기 파손 혹은 화재 등의 사고가 유발될 수 있다.
따라서, 입력전압이 과도하게 떨어지는 경우, 전원선의 길이를 짧게 가져가거나 전원선의 굵기를 보강하여 입력전압의 전압강하를 방지한 후 용접작업을 실시해야 한다. 또한, 입력전압이 불안정한 경우, 분전반의 보수 등으로 입력전압을 안정화시킨 후, 용접작업을 실시해야 한다.
그러나, 종래 용접기는 입력전압의 전압강하 및 불안정에 대한 설계가 전혀 없으며, 통상적으로 작업자가 입력전압을 확인할 수 없게 설계되어 있다. 이로 인 해, 낮은 입력전압에도 불구하고 용접전류를 무리하게 올려 사용하거나, 입력전압이 불안정함에도 불구하고 그대로 용접작업을 진행하는 경우가 빈번하며, 이로 인해 용접불량 및 용접기 관련 사고가 종종 발생되고 있다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 작업자가 용접기에 입력되는 입력전압을 용이하게 확인하도록 하여, 입력전압의 전압강하 및 불안정에 따른 용접불량 및 용접기 관련 사고를 미연에 방지할 수 있도록 된 입력전압 표시기능을 갖는 용접기를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 고안은 입력전압 과도하게 떨어지거나 불안정해지면, 이를 경고하여 사용자가 입력전압의 전압강하 및 불안정을 쉽게 인지할 수 있도록 함에 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 입력전압 표시기능을 갖는 용접기는, 본체(50) 일측으로 전극케이블(54) 및 접지케이블(56)이 접속되는 접속단자가 구비되고, 본체(50) 전면으로 용접전류를 임의로 조절하는 용접전류 조절키(75) 및 현재 용접전류를 표시하는 용접전류 표시부(88)를 구비한 용접기에 있어서, 상기 본체(50)에 인입되는 입력전원으로부터 입력전압을 검출하는 입력전압 검출부(82)와, 상기 입력전압 검출부(82)에 연결되며 입력전압 검출부(82)에서 검출된 전압값을 연산 처리하는 제어부(84)와, 상기 제어부(84)의 출력단에 연결되며 본체(50)에 입력되는 전압을 화상 출력하는 입력전압 표시부(86)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제어부(84)의 출력단에는 경고음 발생수단(90) 또는 경고표시등(92)이 더 연결되고, 상기 제어부(84)는 상기 입력전압 검출부(82)에서 검출된 전압값이 설정치 이하로 떨어지거나 입력전압 전압값의 변동폭이 설정치 이상으로 증가하면 상기 경고음 발생수단(90) 또는 경고표시등(92)을 작동시켜 작업자에게 입력전압의 전압강하 및 불안정을 경고하도록 한다.
본 고안의 입력전압 표시기능을 갖는 용접기에 따르면, 본체 전면에 입력전압을 표시하는 입력전압 표시부를 구비함으로써, 작업자가 용접기에 입력되는 전압을 육안으로 확인하도록 함으로써, 입력전압의 전압강하 및 불안정에 따르는 용접불량 및 화재 등의 용접기 관련 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 고안은 입력전압이 설정치 이하로 떨어지거나 입력전압의 변동폭이 설정치 이상으로 상승하는 경우, 부저 등의 경고음 발생수단 혹은 LED 등의 경고표시등을 통해 이를 경고함으로써, 작업자가 입력전압의 전압강하 및 불안정을 쉽게 인지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세 히 설명한다.
도 2는 본 고안에 따른 용접기의 일실시예를 보인 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 용접기의 일실시예를 개략적으로 보인 블록도이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 고안의 용접기는 본체(50)의 전면 하측에 한 쌍의 전극단자(52)를 구비하고, 이 전극단자(50)에 각기 전극케이블(54) 및 접지케이블(56)이 접속된다. 전극케이블(54)의 단부에는 용접봉홀더(58)가 장치되고, 이 용접봉홀더(58)에는 용접봉(60)이 클램핑 체결된다. 접지케이블(56)의 단부에는 모재(62)가 접속된다. 이러한 용접기의 구조는 통상의 용접기 구조와 다름 없다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(50)의 전면에는 전원키(71) 및 용접전류 조절키(75)를 포함한 컨트롤패널(70)이 구비된다. 전원키(71)는 용접기의 전원을 On/Off 하는 스위칭 수단이다. 용접전류 조절키(75)는 용접세기를 SOFT 또는 HARD로 선택하는 선택키와 용접전류를 상승 또는 하강 조절하는 승강키를 포함할 수 있다. 용전전류 조절키(75)에 의해 용접전류가 선택되면, 선택된 용접전류는 본체(50) 전면의 용접전류 표시부(88)로 표시된다. 용접전류 표시부(88)는 도시된 바와 같이 용접전류를 백분율 단위로 표시하거나, 암페어 단위로 표시할 수 있다.
통상 용접기는 분전반 등에 전원선을 매개로 연결된다. 분전반에서 공급되는 전압은 전원선의 길이 및 굵기 등의 파라미터에 의해 전압강하될 것이다. 따라서, 실제 용접기에 입력되는 입력전압은 분전반측의 전압에 비해 강하된 전압이다. 이때, 본 고안의 입력전압 표시기능을 갖는 용접기는 용접기에 인입되는 입력전압을 검출하여 표시하는 기능을 갖는다.
도 3의 블록도를 참조하면, 용접기의 전원 입력단에는 입력전압 검출부(82)가 설치된다. 입력전압 검출부(82)는 교류 입력전압을 직류전원으로 변환하고, 분배저항 등을 이용하여 직류전원을 측정 가능한 저레벨의 전압으로 소정 비율 변압하는 전기회로 구성을 가진다. 입력전압 검출부(82)의 출력단에는 제어부(84)가 연결된다. 제어부(84)는 입력전압 검출부(82)에서 검출된 아날로그의 전압값을 수신하여 디지털 신호로서 연산하고 처리하는 수단이다. 예컨대, 제어부(84)는 마이크로프로세서 등으로 구성될 수 있다. 상기 제어부(84)는 연산된 입력전압의 전압값을 적절한 디지털 신호로서 출력하고, 제어부(84)의 출력단에 연결된 입력전압 표시부(86)에서 입력전압이 화상 출력된다.
바람직하게는, 상기 제어부(84)는 통상의 용접기에서와 마찬가지로, 컨트롤패널(70)의 용접전류 조절키(75)의 입력신호에 따라, 용접기의 용접전류를 제어하고 현재 용접전류를 용접전류 표시부(88)로 출력하는 기능을 수행한다. 용접전류의 제어는 용접전류 조절키(75)의 입력신호에 따라, 제어부(84)가 출력단으로 PWM 제어신호 등을 출력하고, 이에 따라 인버터(80)에서 출력되는 용접전류가 제어되는 방식으로 수행된다.
이와 같이, 본 고안의 용접기는 입력전압을 검출하여 표시하는 기능을 가짐으로써, 작업자가 입력전압의 변동 추이를 육안으로 용이하게 식별하도록 한다. 따라서, 입력전압이 과도하게 떨어지거나 입력전압의 변동폭이 불안정한 경우, 용접작업을 중단하고 전원선을 교체하거나 분전반을 보수하는 등으로 능동적으로 대처한 후에, 보다 안정된 작업환경에서 용접작업을 실시할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.
한편, 본 고안의 용접기는 입력전압이 설정치 이하로 떨어지거나, 입력전압의 변동폭이 불안정한 경우 작업자에게 이를 청각적 혹은 시각적으로 경고하는 기능을 추가로 갖는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(84)의 출력단에는 경고음 발생수단(90) 또는 경고표시등(92) 중 어느 하나가 연결되거나, 두가지 경고수단이 모두 연결될 수 있다. 경고음 발생수단(90)은 부저 혹은 스피커 등의 음성신호 출력수단으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 본체(50) 외측으로 노출되도록 장착된다. 또한, 경고표시등(92)은 LED 등의 램프로서, 본체(50) 전면에 노출되도록 장착된다.
상기 제어부(84)는 입력전압 검출부(82)에서 검출된 입력전압의 전압값이 설정치 이하로 떨어지거나, 입력전압의 변동폭이 설정치 이상으로 상승하는지 여부를 검출한다. 물론, 입력전압의 전압강하에 대한 설정치와 입력전압의 변동폭에 대한 설정치는 다르게 설정될 것이다. 예컨대, 입력전압의 전압강하에 대한 설정치는 용접불량이 발생되는 저압레벨에 비해 조금 높게 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 소정 주기별로 입력전압을 취득하고, 취득된 입력전압과 이전의 취득값을 비교하여 입력전압 변동폭을 검출한다. 만약, 검출된 입력전압이 설정치 이하로 떨어지거나, 입력전압 변동폭이 설정치 이상으로 상승하면, 제어부(84)는 경고신호를 출력한다.
제어부(84)에서 경고신호가 출력되면, 경고음 발생수단(90) 또는 경고표시등(92)에 구비된 스위칭수단 혹은 드라이버가 각 경고수단을 구동한다. 이때, 경고음 발생수단(90)은 주기적은 경고음을 출력하며, 경고표시등(92)은 적색광을 지속 적으로 점등하거나 점멸 구동한다.
따라서, 작업자는 지속적으로 입력전압 표시부(86)를 관찰하지 않아도, 입력전압의 과도한 하강 및 입력전압의 불안정 상태를 용이하게 인지할 수 있다. 따라서, 입력전압의 불량에 따르는 용접불량 및 용접기 관련 사고를 보다 확실하게 미연에 방지할 수 있게 된다.
이상 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 가능하다는 것이, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 종래 용접기의 일예를 보인 사시도
도 2는 본 고안에 따른 용접기의 일실시예를 보인 사시도
도 3은 본 고안에 따른 용접기의 일실시예를 개략적으로 보인 블록도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
50 : 본체 52 : 전극단자
54 : 전극케이블 56 : 접지케이블
58 : 용접봉홀더 60 : 용접봉
62 : 모재 70 : 컨트롤패널
71 : 전원키 75 : 용접전류 조절키
78 : 작동표시등 80 : 인버터
82 : 입력전압 검출부 84 : 제어부
86 : 입력전압 표시부 88 : 용접전류 표시부
90 : 경고음 발생수단 92 : 경고표시등

Claims (3)

  1. 본체(50) 일측으로 전극케이블(54) 및 접지케이블(56)이 접속되는 접속단자가 구비되고, 본체(50) 전면으로 용접전류를 임의로 조절하는 용접전류 조절키(75) 및 현재 용접전류를 표시하는 용접전류 표시부(88)를 구비한 용접기에 있어서,
    상기 본체(50)에 인입되는 입력전원으로부터 입력전압을 검출하는 입력전압 검출부(82)와, 상기 입력전압 검출부(82)에 연결되며 입력전압 검출부(82)에서 검출된 전압값을 연산 처리하는 제어부(84)와, 상기 제어부(84)의 출력단에 연결되며 본체(50)에 입력되는 전압을 화상 출력하는 입력전압 표시부(86)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 입력전압 표시기능을 갖는 용접기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(84)의 출력단에는 경고음 발생수단(90)이 더 연결되고, 상기 제어부(84)는 상기 입력전압 검출부(82)에서 검출된 전압값이 설정치 이하로 떨어지거나 입력전압 전압값의 변동폭이 설정치 이상으로 증가하면 상기 경고음 발생수단(90)에 경고신호를 출력하여, 상기 경고음 발생수단(90)을 구동시키는 것을 특징으로 하는 입력전압 표시기능을 갖는 용접기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제어부(84)의 출력단에는 경고표시등(92)이 더 연결되고, 상기 제어부(84)는 상기 입력전압 검출부(82)에서 검출된 전압값이 설정치 이하로 떨어지거나 입력전압 전압값의 변동폭이 설정치 이상으로 증가하면 상기 경고표시등(92)에 경고신호를 출력하여, 상기 경고표시등(92)을 점등 또는 점멸 구동시키는 것을 특징으로 하는 입력전압 표시기능을 갖는 용접기.
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