KR20090021530A

KR20090021530A - 용접기의 필러 와이어 공급 장치

Info

Publication number: KR20090021530A
Application number: KR1020070086109A
Authority: KR
Inventors: 정인용
Original assignee: 정인용
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2009-03-04
Also published as: KR100899759B1

Abstract

본 발명은 비소모성 전극과 모재 사이에서 발생되는 아크에 의해 용융되는 필러 와이어를 상기 아크 발생 지점으로 공급하는 용접기의 필러 와이어 공급 장치에 관한 것으로서, 상기 필러 와이어를 상기 아크 발생 지점으로 공급하거나 상기 아크 발생 지점으로부터 역 공급시키는 구동 유닛; 및 상기 비소모성 전극으로의 전류 공급 중단 신호가 입력되면, 상기 필러 와이어가 상기 아크 발생 지점으로부터 역 공급되도록 상기 구동 유닛을 제어하는 구동 제어부를 포함하여 용접 품질이 향상된다.

용접, 비소모성 전극, 용접 종료 신호, 필러 와이어, 역 공급, 용접 품질

Description

용접기의 필러 와이어 공급 장치 및 공급 방법{APPARATUS FOR PROVIDING FILLER WIRE OF WELDING DEVICE AND METHOD FOR PROVIDING WIRE}

본 발명은 용접기와 관한 것으로서, 특히 비소모성 전극을 이용하는 용접기의 필러 와이어 공급 장치 및 그 공급 방법에 관한 것이다.

전기 에너지를 이용한 아크 용접 방법은 용접 작업에 의해 전극이 소모되는지 여부에 따라 소모성 전극을 이용한 아크 용접과 비소모성 전극을 이용한 아크 용접으로 크게 분류될 수 있다.

소모성 전극을 이용한 아크 용접의 방식 중 소위 MIG(Metal Inert-Gas) 용접이라 불리는 불활성 가스 금속용접이 대표적이다. 이 방식은 다른 용접 방식에 비하여 비교적 간편하기 때문에 용접 품질이 작업자의 숙련도에 크게 의존하지 않을 뿐만 아니라 여러 가지 철 및 비철금속을 용접하는데 사용될 수 있어 다양한 금속가공공정에 사용되고 있다. 그러나 이 방식은 전류가 공급되는 전극이 아크에 의해 용융되기 때문에 높은 정밀도를 필요로 하는 공정에는 적합하지 못한 단점이 있다.

이러한 이유로 정밀도를 요하는 가공 공정에서는 비소모성 전극을 이용한 아크 용접 방식이 주로 이용된다. 비소모성 전극을 이용한 아크 용접 방식 중 소위 TIG(Tungsten Inert-Gas) 용접이라 불리는 텅크텐 아크 용접이 대표적이다. 이 방식은 용융되지 않는 별도의 텅스텐 전극이 모재와의 사이에서 아크를 발생시키며, 별도의 필러 와이어가 아크에 의해 용융되는 모재의 용융부분을 채운다. 이와 같이 별도의 텅스텐 전극에 의해 아크가 발생되기 때문에 필러 와이어는 모재에 대해 일정한 각도로 기울어지게 공급된다. 이 방식은 텅스텐 전극이 소모되지 않기 때문에 일정한 전류가 공급될 수 있고, 이에 의해 고품질의 깨끗한 용접면을 보장할 수 있다.

그러나 TIG 용접은, 상술한 바와 같이, 필러 와이어가 모재와 일정 각도를 유지하면서 공급되어야 하기 때문에 MIG 용접과는 달리 필러 와이어의 자동 공급이 어려웠다. 최근에는 TIG 용접에서도 필러 와이어를 자동으로 공급할 수 있는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 연구의 결과물인 TIG 용접기의 필러 와이어 자동 공급 장치가 등록실용신안 제184366호에 개시되어 있다.

상기 등록실용신안에 개시된 바에 의하면, 보빈에 감긴 필러 와이어를 구동모터의 구동축에 형성된 고무층에 접하도록 설치하고, 상기 구동 모터의 구동에 의해 상기 고무층에 접하면서 이송되는 필러 와이어를 공급관을 통해 안내하며, 토치에 일정 각도로 굴곡되게 설치된 와이어 토출기를 통해 필러 와이어가 용접 부위에 공급된다. 그러나 상기 등록실용신안에 개시된 필러 와이어 자동 공급 장치에 의하면, 상기 필러 와이어가 용접 부위에 자동으로 공급될 수 있는 장점은 있으나, 필러 와이어의 공급 속도가 공급되는 전류에 대응되게 조절될 수 없어 완전한 용접의 자동화가 실현될 수 없을 뿐만 아니라 용접 작업의 효율성이 떨어지는 단점이 있 다.

또한, 상기 등록실용신안에 의하면, 용접이 종료되는 시점에 와이어 공급이 중단되고 용접 아크는 용접 종료 시점으로부터 0.2초 내지 2초 후에 제거된다. 그러나, 이와 같이 용접 아크를 용접 종료 시점으로부터 일정 시간 동안 지연시키더라도 필러 와이어가 용접 비드면에 달라붙는 현상이 발생한다. 이러한 현상으로 인해 용접 후에 용접 비드면을 후처리 해야하는 등 용접 작업이 번거로울 뿐만 아니라 용접 품질이 저하되게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 용접 종료시점에 필러 와이어가 용접 비드면에 달라붙는 현상을 방지하여 용접 품질을 향상시킬 수 있는 용접기의 필러 와이어 공급 장치 및 공급 방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 용접의 효율성을 향상시킬 수 있는 용접기의 필러 와이어 공급 장치 및 공급 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용접기의 필러 와이어 공급 장치는 비소모성 전극과 모재 사이에서 발생되는 아크에 의해 용융되는 필러 와이어를 상기 아크 발생 지점으로 공급하는 것으로서, 상기 필러 와이어를 상기 아크 발생 지점으로 공급하거나 상기 아크 발생 지점으로부터 역 공급시키는 구동 유닛; 및 상기 비소모성 전극으로의 전류 공급 중단 신호가 입력되면, 상기 필러 와이어가 상기 아크 발생 지점으로부터 역 공급되도록 상기 구동 유닛을 제어하는 구동 제어부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기의 용접기의 필러 와이어 공급 장치는 용접기의 전원 장치로부터 상기 비소모성 전극으로의 전류 공급 여부를 입력하기 위한 전원 스위치; 상기 필러 와이어가 역 공급되는 시간을 설정할 수 있는 리트랙트 타임 설정부; 상기 필러 와이어의 역 공급 속도를 설정할 수 있는 리트랙트 속도 설정부; 상기 용접기의 전원 장치와 상기 비소모성 전극을 전기적으로 연결하는 케이블의 외주면에 설치되어 상기 비소모성 전극에 공급되는 전류량을 감지하는 홀 센서; 상기 비소모성 전극에 공급되는 전류량을 설정하기 위한 전류량 설정부; 상기 필러 와이어의 공급 속도의 제어모드를 수동 모드와 자동 모드 중 어느 하나의 모드로 설정하기 위한 와이어 공급 속도 제어모드 설정부; 및 상기 필러 와이어의 공급 속도를 수동으로 설정하기 하기 위한 와이어 공급 속도 설정부를 포함한다.

상기 구동 제어부는, 상기 전원 스위치를 통해 상기 비소모성 전극으로의 전류 공급 중단 신호가 입력되면, 상기 구동 유닛을 제어하여 상기 리트랙트 타임 설정부를 통해 입력된 시간 동안 상기 리트랙트 속도 설정부를 통해 입력된 역 공급 속도로 상기 필러 와이어를 역 공급시킨다.

또한, 상기 구동 제어부는, 상기 와이어 공급 속도 제어모드 설정부를 통해 상기 제어 모드가 수동 모드로 설정되면, 상기 와이어 공급 속도 설정부를 통해 입력된 공급 속도로 상기 필러 와이어가 공급되도록 상기 구동 유닛을 제어하고, 상기 와이어 공급 속도 제어모드 설정부를 통해 상기 제어 모드가 자동 모드로 설정되면, 상기 홀 센서로부터 입력되는 전류량에 따라 상기 필러 와이어가 공급되도록 상기 구동 유닛을 제어한다.

상기 구동 유닛은 상기 구동 제어부에 신호 전달 가능하게 연결되는 구동 모터; 상기 구동 모터의 구동축에 동력전달가능하게 연결되며, 상기 필러 와이어의 이송 방향 일측에 배치되는 제1이송 롤러; 외주면이 상기 필러 와이어를 사이에 두고 상기 제1이송 롤러의 외주면과 접하도록 배치되어 상기 제1이송 롤러와 함께 회전하는 제1아이들 롤러; 상기 구동 모터의 구동축에 동력전달가능하게 연결되며, 상기 필러 와이어의 이송 방향 타측에 배치되는 제2이송 롤러; 및 외주면이 상기 필러 와이어를 사이에 두고 상기 제2이송 롤러의 외주면과 접하도록 배치되어 상기 제2이송 롤러와 함께 회전하는 제2아이들 롤러를 포함한다.

한편, 상술한 바와 같은 목적은 비소모성 전극과 모재 사이에서 발생되는 아크에 의해 용융되는 필러 와이어를 상기 아크 발생 지점으로 공급하는 용접기의 필러 와이어 공급 방법으로서, 용접 종료 신호가 입력되었는지를 판단하는 단계; 및 용접 종료 신호가 입력되면, 상기 필러 와이어를 상기 아크 발생지점으로부터 역 공급시키는 단계를 포함하는 용접기의 필러 와이어 공급 방법에 의해서도 달성될 수 있다.

또한, 상술한 바와 같은 목적은 비소모성 전극과 모재 사이에서 발생되는 아크에 의해 용융되는 필러 와이어를 상기 아크 발생 지점으로 공급하는 용접기의 필러 와이어 공급 방법으로서, a) 상기 필러 와이어의 공급 속도 제어모드가 입력되는 단계; b) 상기 a)단계에서 입력된 상기 필러 와이어 공급 속도 제어모드가 수동 모드이면, 입력된 공급 속도로 상기 필러 와이어를 공급하는 단계; 및 c) 상기 비소모성 전극으로의 전류 공급 중단 신호가 입력되면, 상기 필러 와이어를 역 공급시키는 단계를 포함하는 용접기의 필러 와이어 공급 방법에 의해서도 달성될 수 있다.

또한, 상술한 바와 같은 목적은 비소모성 전극과 모재 사이에서 발생되는 아크에 의해 용융되는 필러 와이어를 상기 아크 발생 지점으로 공급하는 용접기의 필러 와이어 공급 방법으로서, a) 상기 필러 와이어의 공급 속도 제어모드가 입력되 는 단계; b) 상기 a)단계에서 입력된 상기 필러 와이어 공급 속도 제어모드가 자동 모드이면, 상기 비소모성 전극에 공급되는 전류량에 따라 상기 필러 와이어의 공급 속도를 제어하는 단계; 및 c) 상기 비소모성 전극으로의 전류 공급 중단 신호가 입력되면, 상기 필러 와이어를 역 공급시키는 단계를 포함하는 용접기의 필러 와이어 공급 방법에 의해서도 달성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하면, 용접 종료 신호, 즉 전류 공급 중단 신호가 입력되면, 필러 와이어를 역 공급시킴으로써, 필러 와이어가 용접 비드면에 달라붙는 현상을 방지할 수 있고, 이에 의해 깨끗한 비드면을 형성하여 용접 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 비소모성 전극에 공급되는 전류량에 따라 필러 와이어의 공급 속도를 제어할 수 있어 작업의 효율성이 향상된다. 필러 와이어 공급 속도에 따라 전류량을 조절하는 방법도 발열량에 따라 필러 와이어 공급량을 조절하여 작업의 효율성을 향상시킬 수 있으나, 공급 속도가 일정하다는 점 때문에 용접 작업의 속도를 향상시킬 수 없는 단점이 있다. 그러나 본 발명에서 제시된 바와 같이, 비소모성 전극에 공급되는 전류량에 따라 필러 와이어를 공급 속도를 조절하는 경우, 용접 작업의 속도를 향상시킬 수 있기 때문에 용접 작업의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

특히, 홀 센서와 같은 전류량 감지센서에 의해 비소모성 전극에 실제로 공급되는 전류량에 따라 필러 와이어의 공급 속도를 제어함으로써, 전류량 설정부를 통 해 입력된 전류량과 비소모성 전극에 실제로 공급되는 전류량이 다르더라도 필러 와이어의 공급 속도를 용접 부위의 발열량에 따라 와이어 공급 속도를 제어할 수 있어 용접 작업의 효율성뿐만 아니라 용접의 정밀성까지도 향상될 수 있다.

또한, 와이어 공급 속도 제어모드 설정부를 통해 자동 모드와 수동 모드를 작업자가 선택할 수 있도록 함으로써, 작업자가 반복적으로 동일한 용접 작업시 가장 효율적인 필러 와이어의 공급 속도를 선택할 수 있는 등 작업의 효율성이 향상된다.

또한, 제1이송 롤러 및 제1아이들 롤러와 제2이송 롤러 및 제2아이들 롤러를 구동 모터의 양측에 배치하여 필러 와이어를 이송시킴으로써, 필러 와이어와 이송 롤러들 및 아이들 롤러들의 사이에서 슬립을 방지할 수 있어 필러 와이어를 보다 안정적으로 이송할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 용접기의 필러 와이어 공급 장치 및 공급 방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접기의 필러 와이어 공급 장치는 비소모성 전극(107)과 모재 사이에서 발생되는 아크에 의해 용융되는 필러 와이어(103)를 상기 아크 발생 지점으로 공급하기 위한 것으로서, 보빈(102)에 권선되어 있는 필러 와이어(103)를 상기 아크 발생 지점으로 이송시키기 위한 구동 유닛(110)과, 비소모성 전극(107)으로 공급되는 전류량을 감지하기 위한 전류량 감지센서(120)와, 상기 비소모성 전극(107)에 전류를 선택적으로 공급시키 기 위한 전원 스위치(130)와, 작업자가 용접을 위해 설정되어야 할 정보를 용접기에 입력시키기 위한 입력부(140) 및 구동 제어부(150)를 포함한다.

상기 구동 유닛(110)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 케이스(101)의 일측 내부에 배치되며, 보빈(102)에 권선된 필러 와이어(103)를 공급관(104)을 통해 토치(105)의 와이어 토출부(106)로 공급하거나 상기 와이어 토출부(106)로 공급된 필러 와이어(103)를 역 공급시킨다.

이러한 구동 유닛(110)은 상기 케이스(101)에 고정되게 설치되는 지지체(111)와, 상기 지지체(111)에 설치되는 구동 모터(112)와, 상기 구동 모터(112)의 일측에 배치되게 상기 지지체(111)에 회전가능하게 설치되는 제1이송 롤러(113)와, 상기 제1이송 롤러(113)의 외주면에 접하도록 상기 지지체(111)에 회전가능하게 설치되는 제1아이들 롤러(114)와, 상기 구동 모터(112)의 타측에 배치되게 상기 지지체(111)에 회전가능하게 설치되는 제2이송 롤러(115)와, 상기 제2이송 롤러(115)의 외주면에 접하도록 상기 지지체(111)에 회전가능하게 설치되는 제2아이들 롤러(116)를 포함한다.

상기 제1이송 롤러(113)는 상기 구동 모터(112)를 중심으로 상기 필러 와이어(103)의 이송 방향 일측에 설치되며, 상기 구동 모터(112)의 구동축(112a)과 기어 결합되어 상기 구동 모터(112)의 구동축(112a)에 의해 회전구동된다.

상기 제1아이들 롤러(114)는 그 외주면이 상기 제1이송 롤러(113)의 외주면과 접하도록 설치되며, 상기 보빈(102)에 권선된 필러 와이어(103)는 상기 제1이송 롤러(113)와 상기 제1아이들 롤러(114)가 접한 부분의 사이에 개재된다. 따라서, 상기 제1이송 롤러(113)가 회전하면, 상기 제1이송 롤러(113)와 상기 제1아이들 롤러(114)의 사이에 개재된 상기 필러 와이어(103)는 상기 제1이송 롤러(113)와의 마찰력으로 인해 이송된다.

상기 제2이송 롤러(115) 및 상기 제2아이들 롤러(116)는 상기 구동 모터(112)를 중심으로 상기 필러 와이어(103)의 이송 방향 타측에 배치되는 점을 제외하고는 상기 제1이송 롤러(113) 및 제1아이들 롤러(114)와 동일한 구조와 동일한 기능을 한다.

이와 같이, 제1이송 롤러(113) 및 제1아이들 롤러와 제2이송 롤러(115) 및 제2아이들 롤러(116)를 상기 구동 모터(112)의 양측에 각각 배치하여 필러 와이어(103)를 이송시킴으로써, 필러 와이어(103)와 이송 롤러들(113)(115)사이에서 발생될 수 있는 슬립을 방지할 수 있어 필러 와이어(103)를 보다 안정적으로 이송할 수 있게 된다.

상기 전류량 감지센서(120)는 비소모성 전극(107)으로 공급되는 전류량을 감지하기 위한 것으로서, 상기 입력부(140)의 전류량 설정부(141)에서 설정된 전류량에 대한 정보가 상기 구동 제어부(150)로 직접 전송될 경우, 생략 가능한 구성이다. 그러나 전원 장치(100)로부터 비소모성 전극(107)으로 공급되는 전류량은 상기 전류량 설정부(141)에 의해 설정된 전류량과 항상 동일하지 않다. 즉, 상기 비소모성 전극(107)과 모재 사이의 이격 거리에 따라 또는 전원 장치(100)의 노후화 등에 따라 상기 전류량 설정부(141)를 통해 설정된 전류량과 실질적으로 비소모성 전극(107)에 공급되는 전류량이 다를 수 있다. 이러한 경우, 상기 전류량 감지센 서(120)에 의해 비소모성 전극(107)에 실제로 공급되는 전류량을 감지하고, 감지된 전류량에 따라 필러 와이어(103)의 공급 속도를 제어함으로써, 필러 와이어(103)의 공급 속도를 더욱 정밀하게 제어할 수 있다. 이에 의해 용접 부위의 품질이 더욱 향상될 수 있다.

본 실시예에서는 케이스(101)의 내부에 배치되는 케이블(108)의 외주면에 홀센서(120)를 설치하고, 상기 홀 센서(120)가 케이블(108)을 통해 흐르는 전류량을 감지하도록 하였다. 상기 전류량 감지센서(120)로부터 측정된 전류량에 대한 정보는 상기 구동 제어부(150)로 전송된다.

상기 전원 스위치(130)는 비소모성 전극(107)에 선택적으로 전류를 공급하기 위한 스위치로서, 작업자는 용접을 시작할 때 상기 전원 스위치(130)를 ON시키고, 용접이 종료되면 상기 전원 스위치(130)를 OFF시킨다. 이와 같이, 상기 전원 스위치(130)는 작업자에 의해 자주 조작되기 때문에 조작성 향상을 위해 토치(105)에 설치되는 것이 바람직하다. 상기 전원 스위치(130)의 ON/OFF 신호는 상기 구동 제어부(150)로 전송된다.

상기 입력부(140)는 작업자가 용접에 필요한 정보를 용접기에 입력하여 설정하기 위한 것으로서, 전류량 설정부(141), 와이어 공급 속도 제어모드 설정부(142), 와이어 공급 속도 설정부(143), 리트랙트(retract) 타임 설정부(144) 및 리트랙트 속도 설정부(145)를 포함한다.

상기 전류량 설정부(141)는 사용자가 모재의 종류 등에 맞는 전류량을 작업자가 선택하여 용접기에 입력하기 위한 것으로서, 상기 전원 장치(100)는 상기 전 류량 설정부(141)를 통해 입력된 전류량을 비소모성 전극(107)으로 공급한다. 본 실시예에서 상기 구동 제어부(150)는 상기 홀센서(120)에 의해 감지된 전류량에 따라 필러 와이어(103)의 공급 속도를 제어하는 것을 예시하였으나, 본 실시예와 달리 상기 전류량 설정부(141)를 통해 입력되는 전류량에 따라 상기 필러 와이어(103)의 공급 속도를 제어할 수도 있다.

상기 와이어 공급 속도 제어모드 설정부(142)는 비소모성 전극(107)에 공급되는 전류량에 따라 상기 필러 와이어(103)의 공급 속도를 제어하는 자동 모드와, 작업자가 상기 와이어 공급 속도 설정부(143)를 통해 입력된 공급 속도로 상기 필러 와이어(103)를 공급하는 수동 모드 중 어느 하나를 선택하기 위한 것이다.

이와 같이, 와이어 공급 속도 제어모드 설정부(142)를 통해 자동 모드와 수동 모드를 작업자가 선택할 수 있도록 함으로써, 작업자가 반복적으로 동일한 용접 작업시 가장 효율적인 필러 와이어(103)의 공급 속도를 선택할 수 있는 등 작업의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 와이어 공급 속도 설정부(143)는 상기 와이어 공급 속도 제어모드 설정부(142)를 통해 수동 모드가 선택된 경우, 작업자가 필러 와이어(103)의 공급 속도를 입력하기 위한 것이다. 상기 와이어 공급 속도 설정부(143)를 통해 설정될 수 있는 공급 속도는 분당 0.1 ~ 9미터(meter) 사이의 범위인 것이 바람직하다.

상기 리트랙트 타임 설정부(144)는 용접이 종료된 후에 필러 와이어(103)를 역 공급시키는 시간을 입력하기 위한 것이며, 상기 리트랙트 속도 설정부(145)는 필러 와이어(103)의 역 공급 속도를 설정하기 위한 것이다. 즉, 상기 리트랙트 타 임과 리트랙트 속도를 설정하기 위한 것이다. 리트랙트 타임은 약 0.1 ~ 2초 사이의 범위에서 정해질 수 있고 리트랙트 속도는 분당 0.1 ~ 9 미터(meter) 사이의 범위에서 정해질 수 있다.

상기 구동 제어부(150)는 상기 와이어 공급 속도 제어모드 설정부(142)에 의해 수동 모드로 설정되면, 상기 와이어 공급 속도 설정부(143)를 통해 입력된 공급 속도로 상기 필러 와이어(103)를 공급할 수 있도록 상기 구동 모터(112)를 제어한다.

한편, 상기 와이어 공급 속도 제어모드 설정부(142)에 의해 자동 모드로 설정되면, 상기 구동 제어부(150)는 상기 홀 센서(120)로부터 입력되는 전류량에 따라 상기 구동 모터(112)를 제어한다. 보다 구체적으로, 비소모성 전극(107)에 공급된 전류량이 클수록 모재와 비소모성 전극(107) 사이에서 발생되는 아크에 의한 발열량이 커진다. 따라서, 상기 구동 제어부(150)는 입력되는 전류량이 커질수록 상기 구동 모터(112)의 회전 속도를 증가시켜 상기 필러 와이어(103)의 공급 속도를 증가시킨다.

또한, 상기 구동 제어부(150)는 전원 스위치(130)를 통해 용접 종료 신호 즉, 상기 비소모성 전극(107)으로의 전류 공급 중단 신호가 입력되면, 상기 구동 모터(112)를 역회전시켜 상기 필러 와이어(103)를 상기 아크 발생 지점으로부터 역 공급시킨다. 이에 의해 상기 필러 와이어(103)가 용접 비드면에 부착되는 것을 방지하여 용접 품질을 향상시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 구동 제어부(150)는 리트랙트 타임 설정부(144)를 통해 입력된 시간 동안 상기 리트랙트 속도 설정 부(145)를 통해 입력된 속도로 상기 필러 와이어(103)를 역 공급시킨다.

이하, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 용접기의 필러 와이어 공급 방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 6을 참조하면, 우선 구동 제어부(150)는 와이어 공급 속도 제어모드 설정부(142)를 통해 작업자가 선택한 제어 모드를 입력받는다(S10).

다음으로, 상기 구동 제어부(150)는 입력된 제어 모드가 수동 모드인지 자동 모드인지를 판단한다(S20). 입력된 제어 모드가 수정 모드인 경우, 상기 구동 제어부(150)는 상기 와이어 공급 속도 설정부(143)를 통해 입력된 공급 속도로 필러 와이어(103)가 공급될 수 있도록 상기 구동 모터(112)를 제어한다(S30). 입력된 제어 모드가 자동 모드인 경우, 상기 구동 제어부(150)는 홀 센서(120)로부터 전류량을 전송받고(S40), 전송된 전류량에 따라 상기 필러 와이어(103)의 공급 속도를 제어할 수 있도록 상기 구동 모터(112)를 제어한다(S50). 보다 구체적으로, 상기 전류량과 상기 필러 와이어(103)의 공급 속도 또는 상기 구동 모터(112)에 인가되는 전압은 특정 함수 관계로 설정될 수 있다. 따라서, 상기 구동 제어부(150)는 상기 특정 함수를 이용하여 상기 홀 센서(120)로부터 전송된 전류량으로부터 상기 필러 와이어(103)의 공급 속도 또는 상기 구동 모터(112)에 인가되는 전압을 산출하고, 이를 근거로 상기 구동 모터(112)를 제어하게 된다.

또한, 상기 전류량과 상기 필러 와이어(103)의 공급 속도 또는 구동 모터(112)에 인가되는 전압의 관계는 룩업 테이블(Look Up Table, LUT)로 미 도시된 메모리에 저장될 수 있고, 구동 제어부(150)는 상기 메모리에 저장된 룩업 테이블 로부터 입력되는 전류량에 대응되는 필러 와이어(103) 공급 속도 또는 구동 모터(112)에 인가되는 전압을 산출할 수 있다. 이때, 상기 룩업 테이블에 저장되는 데이터는 상술한 특정 함수에 의해 산출될 수도 있으나, 실제 용접 과정에서 시행 착오를 통해 최적화되게 산출될 수도 있다.

용접 작업 중, 상기 구동 제어부(150)는 용접 종료 신호, 즉 비소모성 전극(107)으로의 전류 공급 중단 신호가 입력되었는지를 판단한다(S60).

작업자가 전원 스위치(130)를 통해 용접 종료 신호를 입력하면, 상기 구동 제어부(150)는 리트랙트 타임 설정부(144)와 리트랙트 속도 설정부(145)를 통해 각각 입력된 리트랙트 타임 동안 리트랙트 속도로 필러 와이어(103)를 역공급시킨다(S70).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접기의 필러 와이어 공급 장치가 적용된 용접기를 개략적으로 나타낸 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 필러 와이어 공급 장치의 좌측면이 개방된 상태를 개략적으로 나타낸 좌측면도,

도 3은 도 1에 도시된 필러 와이어 공급 장치의 우측면이 개방된 상태를 개략적으로 나타낸 우측면도,

도 4는 도 3에 도시된 구동 유닛을 개략적으로 나타낸 정면도,

도 5는 도 1에 도시된 필러 와이어 공급 장치의 제어 블록도,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필러 와이어 공급 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

100; 전원 장치 103; 필러 와이어

110; 구동 유닛 112; 구동 모터

113; 제1이송 롤러 114; 제1아이들 롤러

115; 제2이송 롤러 116; 제2아이들 롤러

120; 전류량 감지센서, 홀 센서 130; 전원 스위치

141; 전류량 설정부 142; 와이어 공급 속도 제어모드 설정부

143; 와이어 공급 속도 설정부 144; 리트랙트 타임 설정부

145; 리트랙트 속도 설정부 150; 구동 제어부

Claims

비소모성 전극과 모재 사이에서 발생되는 아크에 의해 용융되는 필러 와이어를 상기 아크 발생 지점으로 공급하는 용접기의 필러 와이어 공급 장치에 있어서,

상기 필러 와이어를 상기 아크 발생 지점으로 공급하거나 상기 아크 발생 지점으로부터 역 공급시키는 구동 유닛; 및

상기 비소모성 전극으로의 전류 공급 중단 신호가 입력되면, 상기 필러 와이어가 상기 아크 발생 지점으로부터 역 공급되도록 상기 구동 유닛을 제어하는 구동 제어부를 포함하는 용접기의 필러 와이어 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 필러 와이어가 역 공급되는 시간을 설정할 수 있는 리트랙트 타임 설정부; 및

상기 필러 와이어의 역 공급 속도를 설정할 수 있는 리트랙트 속도 설정부를 포함하며,

상기 구동 제어부는,

상기 비소모성 전극으로의 전류 공급 중단 신호가 입력되면, 상기 구동 유닛을 제어하여 상기 리트랙트 타임 설정부를 통해 입력된 시간 동안 상기 리트랙트 속도 설정부를 통해 입력된 역 공급 속도로 상기 필러 와이어를 역 공급시키는 것을 특징으로 하는 용접기의 필러 와이어 공급 장치.
제2항에 있어서,

상기 용접기의 전원 장치와 상기 비소모성 전극을 전기적으로 연결하는 케이블의 외주면에 설치되어 상기 비소모성 전극에 공급되는 전류량을 감지하는 홀 센서를 포함하며,

상기 구동 제어부는,

상기 홀 센서로부터 감지된 전류량에 따라 상기 필러 와이어의 공급 속도가 조절되도록 상기 구동 유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 용접기의 필러 와이어 공급 장치.
제3항에 있어서,

상기 비소모성 전극에 공급되는 전류량을 설정하기 위한 전류량 설정부;

상기 필러 와이어의 공급 속도의 제어모드를 수동 모드와 자동 모드 중 어느 하나의 모드로 설정하기 위한 와이어 공급 속도 제어모드 설정부; 및

상기 필러 와이어의 공급 속도를 수동으로 설정하기 하기 위한 와이어 공급 속도 설정부를 포함하며,

상기 구동 제어부는,

상기 와이어 공급 속도 제어모드 설정부를 통해 상기 제어 모드가 수동 모드로 설정되면, 상기 와이어 공급 속도 설정부를 통해 입력된 공급 속도로 상기 필러 와이어가 공급되도록 상기 구동 유닛을 제어하고,

상기 와이어 공급 속도 제어모드 설정부를 통해 상기 제어 모드가 자동 모드로 설정되면, 상기 홀 센서로부터 입력되는 전류량에 따라 상기 필러 와이어가 공급되도록 상기 구동 유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 용접기의 필러 와이어 공급 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 유닛은,

상기 구동 제어부에 신호 전달 가능하게 연결되는 구동 모터;

상기 구동 모터의 구동축에 동력전달가능하게 연결되며, 상기 필러 와이어의 이송 방향 일측에 배치되는 제1이송 롤러;

외주면이 상기 필러 와이어를 사이에 두고 상기 제1이송 롤러의 외주면과 접하도록 배치되어 상기 제1이송 롤러와 함께 회전하는 제1아이들 롤러;

상기 구동 모터의 구동축에 동력전달가능하게 연결되며, 상기 필러 와이어의 이송 방향 타측에 배치되는 제2이송 롤러; 및

외주면이 상기 필러 와이어를 사이에 두고 상기 제2이송 롤러의 외주면과 접하도록 배치되어 상기 제2이송 롤러와 함께 회전하는 제2아이들 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접기의 필러 와이어 공급 장치.
비소모성 전극과 모재 사이에서 발생되는 아크에 의해 용융되는 필러 와이어를 상기 아크 발생 지점으로 공급하는 용접기의 필러 와이어 공급 방법에 있어서,

용접 종료 신호가 입력되었는지를 판단하는 단계; 및

용접 종료 신호가 입력되면, 상기 필러 와이어를 상기 아크 발생지점으로부터 역 공급시키는 단계를 포함하는 용접기의 필러 와이어 공급 방법.
비소모성 전극과 모재 사이에서 발생되는 아크에 의해 용융되는 필러 와이어를 상기 아크 발생 지점으로 공급하는 용접기의 필러 와이어 공급 방법에 있어서,

a) 상기 필러 와이어의 공급 속도 제어모드가 입력되는 단계;

b) 상기 a)단계에서 입력된 상기 필러 와이어 공급 속도 제어모드가 수동 모드이면, 입력된 공급 속도로 상기 필러 와이어를 공급하는 단계; 및

c) 상기 비소모성 전극으로의 전류 공급 중단 신호가 입력되면, 상기 필러 와이어를 역 공급시키는 단계를 포함하는 용접기의 필러 와이어 공급 방법.
비소모성 전극과 모재 사이에서 발생되는 아크에 의해 용융되는 필러 와이어를 상기 아크 발생 지점으로 공급하는 용접기의 필러 와이어 공급 방법에 있어서,

a) 상기 필러 와이어의 공급 속도 제어모드가 입력되는 단계;

b) 상기 a)단계에서 입력된 상기 필러 와이어 공급 속도 제어모드가 자동 모드이면, 상기 비소모성 전극에 공급되는 전류량에 따라 상기 필러 와이어의 공급 속도를 제어하는 단계; 및

c) 상기 비소모성 전극으로의 전류 공급 중단 신호가 입력되면, 상기 필러 와이어를 역 공급시키는 단계를 포함하는 용접기의 필러 와이어 공급 방법.