KR20120027724A - 용접장치 - Google Patents

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KR20120027724A KR1020100089480A KR20100089480A KR20120027724A KR 20120027724 A KR20120027724 A KR 20120027724A KR 1020100089480 A KR1020100089480 A KR 1020100089480A KR 20100089480 A KR20100089480 A KR 20100089480A KR 20120027724 A KR20120027724 A KR 20120027724A
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Abstract

본 발명은 용접장치를 구성하는 각 구성수단에 각 구성수단의 동작정보를 제어할 수 있는 제어모듈을 구비시키고 제어모듈들 사이에 통신연결관계를 구축하여 각 구성수단의 실시간 상태에 상응하는 제어신호가 전달되도록 함으로써 용접의 정확성을 향상시킬 수 있는 용접장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 용접장치는 와이어 송급장치 및 용접 캐리지에 전원을 공급함과 함께 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지의 동작을 제어하는 제어신호를 생성, 전달하는 용접전원장치와, 상기 용접 캐리지에 와이어를 송급하는 와이어 송급장치 및 상기 와이어 송급장치로부터 와이어를 송급받아 일측에 구비된 용접 토치를 통해 용접작업을 수행하는 용접 캐리지를 포함하여 이루어지며, 상기 용접전원장치는 용접전원 제어모듈, 전원공급수단 및 절연통신모듈을 포함하여 구성되며, 상기 용접전원 제어모듈은 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호를 생성하여 상기 전원공급수단에 전달함과 함께 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지의 동작에 대한 제어신호를 생성하여 각각 와이어 송급장치와 용접 캐리지에 전달하는 역할을 하며, 상기 전원공급수단은 상기 용접전원 제어모듈의 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호에 따라 그에 상응하는 전원을 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지에 공급하는 역할을 하며, 상기 절연통신모듈은 상기 용접전원 제어모듈의 제어 하에 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지에 상기 용접전원 제어모듈의 제어신호를 전달하거나 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지로부터 입력되는 상태 정보를 상기 용접전원 제어모듈에 전달하는 역할을 하는 것을 특징으로 한다.

Description

용접장치{Apparatus for welding}
본 발명은 용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접장치를 구성하는 각 구성수단에 각 구성수단의 동작정보를 제어할 수 있는 제어모듈을 구비시키고 제어모듈들 사이에 통신연결관계를 구축하여 각 구성수단의 실시간 상태에 상응하는 제어신호가 전달되도록 함으로써 용접의 정확성을 향상시킬 수 있는 용접장치에 관한 것이다.
종래의 캐리지를 이용한 자동용접장치는 도 1에 도시한 바와 같이 크게 용접제어기(110), 와이어 송급장치(120) 및 캐리지(130)로 구성된다. 용접제어기(110)는 전기적 신호를 통해 와이어 송급장치(120) 및 캐리지(130)의 동작을 제어하며, 와이어 송급장치(120)는 용접제어기(110)의 제어 하에 와이어를 캐리지(130)에 송급하며, 캐리지(130) 역시 용접제어기(110)의 제어 하에 송급받은 와이어를 이용하여 용접 동작을 수행한다.
이와 같은 용접제어기(110), 와이어 송급장치(120) 및 캐리지(130)는 싱글케이블(200)을 매개로 통신연결관계를 맺으며, 싱글케이블(200)은 도 2에 도시한 바와 같이 9개의 신호선(210)을 구비하며 상기 9개의 신호선(210)을 통해 용접제어기(110)의 전기적 신호가 전달된다.
이상, 설명한 바와 같은 종래의 자동용접장치는 용접제어기(110)에 의한 제어신호 예를 들어, 와이어 송급속도에 관한 제어신호, 캐리지(130) 이동속도에 관한 제어신호 등이 와이어 송급장치(120)와 캐리지(130)에 일방적으로 전달되어 와이어 송급장치(120) 및 캐리지(130)가 동작되는 방식을 택하고 있다. 그러나, 이와 같은 방식은 와이어 송급장치(120) 및 캐리지(130)의 동작 수행 상태가 실시간으로 반영되지 않은 상태에서 용접제어기(110)에 의해 일방적으로 제어신호가 전달되어 동작되는 방식임에 따라, 용접 작업의 정확성이 저하되는 문제점이 있다.
이와 함께, 종래의 자동용접장치의 경우, 와이어 송급장치(120) 및 캐리지(130)에 공급되는 전원이 별도의 전원선을 통해 공급되는 방식임에 따라, 장치적 구성이 복잡해지는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 용접장치를 구성하는 각 구성수단에 각 구성수단의 동작정보를 제어할 수 있는 제어모듈을 구비시키고 제어모듈들 사이에 통신연결관계를 구축하여 각 구성수단의 실시간 상태에 상응하는 제어신호가 전달되도록 함으로써 용접의 정확성을 향상시킬 수 있는 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 각 구성수단을 연결하는 싱글케이블에 통신선 및 전원선을 내장시킴으로써 와이어 송급장치 및 캐리지에 별도의 전원선 연결이 요구되지 않는 용접장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용접장치는 와이어 송급장치 및 용접 캐리지에 전원을 공급함과 함께 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지의 동작을 제어하는 제어신호를 생성, 전달하는 용접전원장치와, 상기 용접 캐리지에 와이어를 송급하는 와이어 송급장치 및 상기 와이어 송급장치로부터 와이어를 송급받아 일측에 구비된 용접 토치를 통해 용접작업을 수행하는 용접 캐리지를 포함하여 이루어지며, 상기 용접전원장치는 용접전원 제어모듈, 전원공급수단 및 절연통신모듈을 포함하여 구성되며, 상기 용접전원 제어모듈은 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호를 생성하여 상기 전원공급수단에 전달함과 함께 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지의 동작에 대한 제어신호를 생성하여 각각 와이어 송급장치와 용접 캐리지에 전달하는 역할을 하며, 상기 전원공급수단은 상기 용접전원 제어모듈의 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호에 따라 그에 상응하는 전원을 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지에 공급하는 역할을 하며, 상기 절연통신모듈은 상기 용접전원 제어모듈의 제어 하에 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지에 상기 용접전원 제어모듈의 제어신호를 전달하거나 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지로부터 입력되는 상태 정보를 상기 용접전원 제어모듈에 전달하는 역할을 하는 것을 특징으로 한다.
상기 와이어 송급장치는 송급 제어모듈, 전원변환수단 및 절연통신모듈을 포함하여 구성되며, 상기 송급 제어모듈은 상기 용접전원장치의 용접전원 제어모듈로부터 전달된 송급속도 제어신호, 와이어 인칭 제어신호, 보호가스 퍼지(purge) 제어신호를 통해 와이어 송급속도 제어, 와이어 인칭 제어 및 보호가스 퍼지 제어의 동작을 수행함과 함께 와이어 송급장치의 상태 정보를 상기 절연통신모듈을 통해 상기 용접전원장치에 전달하는 역할을 하며, 상기 전원변환수단은 상기 용접전원장치의 전원공급수단으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 와이어 송급장치의 동력수단에 공급하는 역할을 하며, 상기 절연통신모듈은 상기 송급 제어모듈의 제어 하에 와이어 송급장치의 상태 정보를 상기 용접전원장치에 전달하거나 용접전원 제어모듈로부터 전달되는 제어신호를 수신하는 역할을 한다.
또한, 상기 용접 캐리지는 캐리지 제어모듈, 전원변환수단 및 절연통신모듈을 포함하여 구성되며, 상기 캐리지 제어모듈은 상기 용접전원장치의 용접전원 제어모듈로부터 전달된 용접 시작-정지에 대한 제어신호, 캐리지 이동에 대한 제어신호를 통해 용접 시작-정지에 대한 제어, 캐리지 이동 제어 등의 동작을 수행함과 함께 용접 캐리지의 상태 정보를 상기 절연통신모듈을 통해 상기 용접전원장치에 전달하는 역할을 하며, 상기 전원변환수단은 상기 용접전원장치의 전원공급수단으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 캐리지의 동력수단에 공급하는 역할을 하며, 상기 절연통신모듈은 상기 캐리지 제어모듈의 제어 하에 용접 캐리지의 상태 정보를 상기 용접전원장치에 전달하거나 용접전원 제어모듈로부터 전달되는 제어신호를 수신하는 역할을 한다.
상기 용접전원장치, 와이어 송급장치 및 용접 캐리지는 싱글케이블에 의해 통신적 및 전기적으로 서로 연결되며, 상기 싱글 케이블 내에는 통신선 및 전원선이 함께 구비된다.
본 발명에 따른 용접장치는 다음과 같은 효과가 있다.
용접전원장치, 와이어 송급장치 및 용접 캐리지 각각에 제어모듈이 구비되고, 와이어 송급장치 및 용접 캐리지의 상태 정보가 공유되고 그에 상응한 제어신호가 용접전원장치로부터 와이어 송급장치 및 용접 캐리지에 전달됨에 따라 용접 작업의 정확성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 용접전원장치, 와이어 송급장치 및 용접 캐리지가 싱글케이블에 의해 연결되고, 싱글케이블 내에 통신선 및 전원선이 함께 구비됨에 따라, 별도의 전원선이 요구되지 않아 용접장치가 장치적으로 복잡해지는 것을 피할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 자동용접장치의 구성도.
도 2는 종래 기술에 따른 싱글케이블의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글케이블의 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치는 용접전원장치(310), 와이어 송급장치(320) 및 용접 캐리지(330)를 포함하여 구성된다. 상기 와이어 송급장치(320)는 복수개 구비되어 직렬 연결될 수 있으며, 이 경우 용접 캐리지(330)는 가장 말단에 구비되는 와이어 송급장치(320)에 연결된다.
상기 용접전원장치(310)는 상기 와이어 송급장치(320) 및 용접 캐리지(330)에 전원을 공급함과 함께 상기 와이어 송급장치(320) 및 용접 캐리지(330)의 동작을 제어하는 제어신호를 생성, 전달하는 역할을 하며, 상기 용접전원장치(310)는 세부적으로 용접전원 제어모듈(311), 전원공급수단(312) 및 절연통신모듈(313)로 구성된다.
상기 용접전원 제어모듈(311)은 기본적으로 용접전원장치(310)에 구비된 전원공급수단(312)으로부터 출력되는 전원에 대한 제어신호 즉, 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호를 생성하여 상기 전원공급수단(312)에 전달하는 역할을 한다. 이와 함께, 상기 용접전원 제어모듈(311)은 상기 와이어 송급장치(320) 및 용접 캐리지(330)의 동작에 대한 제어신호를 생성하여 각각 와이어 송급장치(320)와 용접 캐리지(330)에 전달하는 역할을 한다. 이 때, 와이어 송급장치(320)의 동작 제어신호와 용접 캐리지(330)의 동작 제어신호는 상기 와이어 송급장치(320) 및 용접 캐리지(330)로부터 입력되는 상태 정보를 기반으로 하여 생성되며, 상기 와이어 송급장치(320)에 전달되는 제어신호에는 송급속도 제어신호, 와이어 인칭 제어신호, 보호가스 퍼지(purge) 제어신호 등이 포함되며 상기 용접 캐리지(330)에 전달되는 제어신호에는 용접 시작-정지에 대한 제어신호, 캐리지 이동에 대한 제어신호 등이 포함된다.
상기 전원공급수단(312)은 상기 용접전원 제어모듈(311)의 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호에 따라 그에 상응하는 전원을 상기 와이어 송급장치(320) 및 용접 캐리지(330)에 공급하는 역할을 한다. 이 때, 상기 전원공급수단(312)으로부터 출력되는 전원은 교류전원 또는 직류전원일 수 있다. 상기 절연통신모듈(313)은 상기 용접전원 제어모듈(311)의 제어 하에 상기 와이어 송급장치(320) 및 용접 캐리지(330)에 상기 용접전원 제어모듈(311)의 제어신호를 전달하거나 상기 와이어 송급장치(320) 및 용접 캐리지(330)로부터 입력되는 상태 정보를 상기 용접전원 제어모듈(311)에 전달하는 역할을 한다.
한편, 상기 와이어 송급장치(320)는 상기 용접 캐리지(330)에 와이어를 송급하는 장치로서 세부적으로, 송급 제어모듈(321), 전원변환수단(322) 및 절연통신모듈(323)을 포함하여 구성된다. 상기 송급 제어모듈(321)은 상기 용접전원장치(310)의 용접전원 제어모듈(311)로부터 전달된 송급속도 제어신호, 와이어 인칭 제어신호, 보호가스 퍼지(purge) 제어신호 등을 통해 와이어 송급속도 제어, 와이어 인칭 제어 및 보호가스 퍼지 제어 등의 동작을 수행하며, 와이어 송급장치(320)의 상태 정보를 상기 절연통신모듈(323)을 통해 상기 용접전원장치(310)에 전달하는 역할을 한다. 상기 전원변환수단(322)은 상기 용접전원장치(310)의 전원공급수단(312)으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 송급모터, 보호가스 공급용 솔레노이드 밸브 등에 공급하는 역할을 한다. 상기 절연통신모듈(323)은 상기 송급 제어모듈(321)의 제어 하에 와이어 송급장치(320)의 상태 정보를 상기 용접전원장치(310)에 전달하거나 용접전원 제어모듈(311)로부터 전달되는 제어신호를 수신하는 역할을 한다.
상기 용접 캐리지(330)는 상기 와이어 송급장치(320)로부터 와이어를 송급받아 일측에 구비된 용접 토치를 통해 용접을 수행하는 장치로서, 캐리지 제어모듈(331), 전원변환수단(332) 및 절연통신모듈(333)을 포함하여 구성된다. 상기 캐리지 제어모듈(331)은 상기 용접전원장치(310)의 용접전원 제어모듈(311)로부터 전달된 용접 시작-정지에 대한 제어신호, 캐리지 이동에 대한 제어신호를 통해 용접 시작-정지에 대한 제어, 캐리지 이동 제어 등의 동작을 수행하며, 용접 캐리지(330)의 상태 정보를 상기 절연통신모듈(333)을 통해 상기 용접전원장치(310)에 전달하는 역할을 한다. 상기 전원변환수단(332)은 상기 용접전원장치(310)의 전원공급수단(312)으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 자체 모터 등에 공급하는 역할을 한다. 상기 절연통신모듈(333)은 상기 캐리지 제어모듈(331)의 제어 하에 용접 캐리지(330)의 상태 정보를 상기 용접전원장치(310)에 전달하거나 용접전원 제어모듈(311)로부터 전달되는 제어신호를 수신하는 역할을 한다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치를 구성하는 용접전원장치(310), 와이어 송급장치(320) 및 용접 캐리지(330)에 대해 설명하였는데, 전술한 바와 같이 상기 용접전원장치(310), 와이어 송급장치(320) 및 용접 캐리지(330)는 서로 통신연결관계를 맺을 뿐만 아니라 용접전원장치(310)의 전원이 상기 와이어 송급장치(320) 및 용접 캐리지(330)에 공급되는 관계를 이루고 있다. 이와 같은 각 구성수단 간의 통신연결관계 및 전원공급관계의 구축은 싱글케이블(400)에 의해 가능하게 된다. 즉, 상기 용접전원장치(310), 와이어 송급장치(320) 및 용접 캐리지(330)는 싱글케이블(400)에 의해 통신적, 전기적으로 서로 연결되며, 이를 위해 도 4에 도시한 바와 같이 상기 싱글 케이블 내에는 통신선(410) 및 전원선(420)이 함께 구비된다. 또한, 상기 싱글케이블(400)에 내장되는 통신선(410) 및 전원선(420)은 각각 2가닥으로 구성할 수 있다. 종래의 경우, 통신을 위한 신호선만이 싱글케이블(400) 내에 구비되었으나, 본 발명의 경우 통신선(410) 및 전원선(420)이 함께 구비됨에 따라, 장치적 복잡성이 배제됨과 함께 통신연결관계를 효율적으로 구축할 수 있게 된다.
310 : 용접전원장치 311 : 용접전원 제어모듈
312 : 전원공급수단 313, 323, 333 : 절연통신모듈
321 : 송급 제어모듈 322, 332 : 전원변환수단
331 : 캐리지 제어모듈 400 : 싱글케이블
410 : 통신선 420 : 전원선

Claims (6)

  1. 와이어 송급장치 및 용접 캐리지에 전원을 공급함과 함께 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지의 동작을 제어하는 제어신호를 생성, 전달하는 용접전원장치;
    상기 용접 캐리지에 와이어를 송급하는 와이어 송급장치; 및
    상기 와이어 송급장치로부터 와이어를 송급받아 일측에 구비된 용접 토치를 통해 용접작업을 수행하는 용접 캐리지를 포함하여 이루어지며,
    상기 용접전원장치는 용접전원 제어모듈, 전원공급수단 및 절연통신모듈을 포함하여 구성되며,
    상기 용접전원 제어모듈은 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호를 생성하여 상기 전원공급수단에 전달함과 함께 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지의 동작에 대한 제어신호를 생성하여 각각 와이어 송급장치와 용접 캐리지에 전달하는 역할을 하며,
    상기 전원공급수단은 상기 용접전원 제어모듈의 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호에 따라 그에 상응하는 전원을 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지에 공급하는 역할을 하며,
    상기 절연통신모듈은 상기 용접전원 제어모듈의 제어 하에 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지에 상기 용접전원 제어모듈의 제어신호를 전달하거나 상기 와이어 송급장치 및 용접 캐리지로부터 입력되는 상태 정보를 상기 용접전원 제어모듈에 전달하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 와이어 송급장치는 송급 제어모듈, 전원변환수단 및 절연통신모듈을 포함하여 구성되며,
    상기 송급 제어모듈은 상기 용접전원장치의 용접전원 제어모듈로부터 전달된 송급속도 제어신호, 와이어 인칭 제어신호, 보호가스 퍼지(purge) 제어신호를 통해 와이어 송급속도 제어, 와이어 인칭 제어 및 보호가스 퍼지 제어의 동작을 수행함과 함께 와이어 송급장치의 상태 정보를 상기 절연통신모듈을 통해 상기 용접전원장치에 전달하는 역할을 하며,
    상기 전원변환수단은 상기 용접전원장치의 전원공급수단으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 와이어 송급장치의 동력수단에 공급하는 역할을 하며,
    상기 절연통신모듈은 상기 송급 제어모듈의 제어 하에 와이어 송급장치의 상태 정보를 상기 용접전원장치에 전달하거나 용접전원 제어모듈로부터 전달되는 제어신호를 수신하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 용접 캐리지는 캐리지 제어모듈, 전원변환수단 및 절연통신모듈을 포함하여 구성되며,
    상기 캐리지 제어모듈은 상기 용접전원장치의 용접전원 제어모듈로부터 전달된 용접 시작-정지에 대한 제어신호, 캐리지 이동에 대한 제어신호를 통해 용접 시작-정지에 대한 제어, 캐리지 이동 제어 등의 동작을 수행함과 함께 용접 캐리지의 상태 정보를 상기 절연통신모듈을 통해 상기 용접전원장치에 전달하는 역할을 하며,
    상기 전원변환수단은 상기 용접전원장치의 전원공급수단으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 캐리지의 동력수단에 공급하는 역할을 하며,
    상기 절연통신모듈은 상기 캐리지 제어모듈의 제어 하에 용접 캐리지의 상태 정보를 상기 용접전원장치에 전달하거나 용접전원 제어모듈로부터 전달되는 제어신호를 수신하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 용접전원장치, 와이어 송급장치 및 용접 캐리지는 싱글케이블에 의해 통신적 및 전기적으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 싱글 케이블 내에는 통신선 및 전원선이 함께 구비되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 싱글케이블에 내장되는 통신선 및 전원선은 각각 2가닥인 것을 특징으로 하는 용접장치.
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