KR20120027764A - 아크용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블의 전기저항에 의해 손실되는 아크전압값을 보상하여 용접작업의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 아크용접장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 아크용접장치는 용접전원장치와 와이어 송급장치의 조합으로 이루어지며, 상기 용접전원장치는 용접전원 제어모듈, 전원공급수단 및 아크전압 보상모듈을 포함하여 구성되며, 상기 와이어 송급장치는 송급 제어모듈, 전원변환수단 및 아크전압 측정모듈을 포함하여 구성되며, 상기 아크전압 측정모듈은 용접토치와 모재 사이의 전압을 측정하며, 상기 아크전압 보상모듈은 상기 용접전원장치와 와이어 송급장치를 연결하는 싱글케이블의 전기저항을 고려하여 상기 용접토치와 모재 사이에서 측정된 전압값을 보상하는 것을 특징으로 한다.

Description

아크용접장치{Apparatus for arc welding}

본 발명은 아크용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이블의 전기저항에 의해 손실되는 아크전압값을 보상하여 용접작업의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 아크용접장치에 관한 것이다.

일반적으로, 용접시스템은 용접전원장치와 와이어 송급장치가 포함되어 구성되며, 와이어 송급장치의 일측에는 실제 용접작업을 수행하는 용접토치가 구비된다. 이와 같은 구성 하에서, 용접전원장치는 와이어 송급장치를 거쳐 용접토치에 전원을 공급하는데, 용접전원장치와 와이어 송급장치는 소정의 전력케이블로 연결된다. 이에 따라, 용접전원장치와 와이어 송급장치 사이의 케이블이 길어질수록 케이블 자체의 전기저항에 의해 용접전원장치에서 공급되는 전압보다 용접토치와 모재 사이의 실제 전압이 낮을 수밖에 없다.

이와 같이, 용접전원장치에서 설정되어 공급된 전압보다 용접토치의 실제 전압이 낮게 되면 용접 불량이 발생하는 등 용접작업의 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 케이블의 전기저항에 의해 손실되는 아크전압값을 보상하여 용접작업의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 아크용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 아크용접장치는 용접전원장치와 와이어 송급장치의 조합으로 이루어지며, 상기 용접전원장치는 용접전원 제어모듈, 전원공급수단 및 아크전압 보상모듈을 포함하여 구성되며, 상기 와이어 송급장치는 송급 제어모듈, 전원변환수단 및 아크전압 측정모듈을 포함하여 구성되며, 상기 아크전압 측정모듈은 용접토치와 모재 사이의 아크전압을 측정하며, 상기 아크전압 보상모듈은 상기 용접전원장치와 와이어 송급장치를 연결하는 싱글케이블의 전기저항을 고려하여 상기 용접토치와 모재 사이에서 측정된 아크전압값을 보상하는 것을 특징으로 한다.

상기 용접전원장치의 용접전원 제어모듈은 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호를 생성하여 상기 전원공급수단에 전달하는 역할을 하며, 상기 전원공급수단은 상기 용접전원 제어모듈의 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호에 따라 그에 상응하는 용접전류 및 용접전압을 상기 와이어 송급장치에 공급하는 역할을 하며, 상기 용접전압 제어신호 및 상기 전원공급수단에서 출력되는 용접전압은 상기 아크전압 보상모듈에 의해 보상된 전압이 반영된 것이다.

상기 와이어 송급장치의 송급 제어모듈은 상기 아크전압 측정모듈을 제어하여 용접토치와 모재 간의 측정된 아크전압을 용접전원장치에 전달하는 역할을 하며, 상기 전원변환수단은 상기 용접전원장치의 전원공급수단으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 와이어 송급장치의 동력수단에 공급하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 아크용접장치는 다음과 같은 효과가 있다.

실제 용접토치와 모재 사이의 전압을 측정하고, 싱글케이블의 연장에 따른 전기저항을 고려하여 보상된 전압값이 용접토치에 인가되도록 함으로써 용접작업의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크용접장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글케이블의 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 아크용접장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 아크용접장치는 크게 용접전원장치(110)와 와이어 송급장치(120)의 조합으로 이루어진다. 상기 용접전원장치(110)는 세부적으로 용접전원 제어모듈(111), 아크전압 보상모듈(112) 및 전원공급수단(113)을 포함하여 구성되며, 상기 와이어 송급장치(120)는 송급 제어모듈(121), 아크전압 측정모듈(122) 및 전원변환수단(123)을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 와이어 송급장치(120)의 일측에는 실제 용접작업을 수행하는 용접토치가 구비되며, 상기 용접전원장치(110)와 와이어 송급장치(120)는 싱글케이블(200)을 매개로 전기적 및 통신적으로 연결된다.

상기 용접전원장치(110)의 용접전원 제어모듈(111)은 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호를 생성하여 상기 전원공급수단(113)에 전달하여 궁극적으로 상기 전원공급수단(113)에 의한 와이어 송급장치(120)로의 전원 공급이 이루어지도록 하는 역할을 한다.

상기 아크전압 보상모듈(112)은 후술하는 와이어 송급장치(120)의 아크전압 측정모듈(122)에 의해 측정된 용접토치와 모재 사이의 측정된 아크전압값을 바탕으로 상기 전원공급수단(113)에서 출력되는 아크전압값을 보상하는 역할을 한다. 상기 용접전원장치(110)와 와이어 송급장치(120)가 전술한 바와 같이 싱글케이블(200)을 매개로 전기적으로 연결되는 구조임에 따라, 싱글케이블(200)이 길어질수록 싱글케이블(200) 자체 전기저항이 증가되고 이로 인해 실제 용접토치에 인가되는 전압은 전원공급수단(113)으로부터 출력되는 전압보다 낮게 되는데, 이와 같은 전압값의 저하를 보상하는 역할을 하는 것이 상기 아크전압 보상모듈(112)이며, 상기 용접전원 제어모듈(111)에서 전원공급수단(113)에 전달되는 용접전압 제어신호는 상기 아크전압 보상모듈(112)에 의해 보상된 전압값이 반영된 것이다. 상기 아크전압 보상모듈(112)에 의해 보상된 전압값은 상기 아크전압 측정모듈(122)에 의해 측정된 전압값보다 높게 되며, 이와 같은 전압의 보상은 싱글케이블(200)의 길이 등을 반영하여 결정할 수 있다.

상기 전원공급수단(113)은 상기 용접전원 제어모듈(111)의 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호에 따라 그에 상응하는 용접전류 및 용접전압을 상기 와이어 송급장치(120)에 공급하는 역할을 하며, 이 때 상기 용접전압 제어신호 및 상기 전원공급수단(113)에서 출력되는 용접전압은 상기 아크전압 보상모듈(112)에 의해 보상된 전압이 반영된 것이다. 여기서, 상기 전원공급수단(113)으로부터 출력되는 전원은 교류전원 또는 직류전원일 수 있다.

상기 와이어 송급장치(120)의 송급 제어모듈(121)은 기본적으로 용접전원 제어모듈(111)로부터 전달된 제어신호에 따라 와이어 송급속도 제어, 와이어 인칭 제어 및 보호가스 퍼지 제어 등의 동작을 수행하며, 이와 함께 상기 아크전압 측정모듈(122)을 제어하여 용접토치와 모재 간의 측정된 전압을 용접전원장치(110)에 전달하는 역할을 한다.

상기 아크전압 측정모듈(122)은 상기 송급 제어모듈(121)의 제어 하에 용접토치와 모재 사이의 전압을 측정하여 상기 송급 제어모듈(121)에 전달하는 역할을 한다. 이 때, 상기 용접토치는 상기 와이어 송급장치(120)의 일측에 구비될 수 있다.

상기 전원변환수단(123)은 상기 용접전원장치(110)의 전원공급수단(113)으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 송급모터, 보호가스 공급용 솔레노이드 밸브 등에 공급하는 역할을 한다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 아크용접장치를 구성하는 용접전원장치(110), 와이어 송급장치(120)에 대해 설명하였는데, 전술한 바와 같이 상기 용접전원장치(110)와 와이어 송급장치(120)는 서로 통신연결관계를 맺을 뿐만 아니라 용접전원장치(110)의 전원이 상기 와이어 송급장치(120)에 공급되는 관계를 이루고 있다. 이와 같은 각 구성수단 간의 통신연결관계 및 전원공급관계의 구축은 싱글케이블(200)에 의해 가능하게 된다. 즉, 상기 용접전원장치(110)와 와이어 송급장치(120)는 싱글케이블(200)에 의해 통신적, 전기적으로 서로 연결되며, 이를 위해 도 2에 도시한 바와 같이 상기 싱글 케이블 내에는 통신선(210) 및 전원선(220)이 함께 구비된다.

110 : 용접전원장치 111 : 용접전원 제어모듈
112 : 아크전압 보상모듈 113 : 전원공급수단
120 : 와이어 송급수단 121 : 송급 제어모듈
122 : 아크전압 측정모듈 123 : 전원변환수단
200 : 싱글케이블 210 : 통신선
220 : 전원선

Claims (5)

1. 용접전원장치와 와이어 송급장치의 조합으로 이루어지며,
   상기 용접전원장치는 용접전원 제어모듈, 전원공급수단 및 아크전압 보상모듈을 포함하여 구성되며, 상기 와이어 송급장치는 송급 제어모듈, 전원변환수단 및 아크전압 측정모듈을 포함하여 구성되며,
   상기 아크전압 측정모듈은 용접토치와 모재 사이의 아크전압을 측정하며,
   상기 아크전압 보상모듈은 상기 용접전원장치와 와이어 송급장치를 연결하는 싱글케이블의 전기저항을 고려하여 상기 용접토치와 모재 사이에서 측정된 아크전압값을 보상하는 것을 특징으로 하는 아크용접장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 용접전원장치의 용접전원 제어모듈은 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호를 생성하여 상기 전원공급수단에 전달하는 역할을 하며,
   상기 전원공급수단은 상기 용접전원 제어모듈의 용접전류 제어신호 및 용접전압 제어신호에 따라 그에 상응하는 용접전류 및 용접전압을 상기 와이어 송급장치에 공급하는 역할을 하며,
   상기 용접전압 제어신호 및 상기 전원공급수단에서 출력되는 용접전압은 상기 아크전압 보상모듈에 의해 보상된 전압이 반영된 것을 특징으로 하는 아크용접장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 와이어 송급장치의 송급 제어모듈은 상기 아크전압 측정모듈을 제어하여 용접토치와 모재 간의 측정된 아크전압을 용접전원장치에 전달하는 역할을 하며,
   상기 전원변환수단은 상기 용접전원장치의 전원공급수단으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 와이어 송급장치의 동력수단에 공급하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 아크용접장치.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 용접전원장치, 와이어 송급장치 및 용접 캐리지는 싱글케이블에 의해 통신적 및 전기적으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 아크용접장치.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 싱글 케이블 내에는 통신선 및 전원선이 함께 구비되는 것을 특징으로 하는 아크용접장치.
   
   

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