KR20130084075A - Welding carriage for mounted pre-heating apparatus - Google Patents

Welding carriage for mounted pre-heating apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20130084075A
KR20130084075A KR1020120004799A KR20120004799A KR20130084075A KR 20130084075 A KR20130084075 A KR 20130084075A KR 1020120004799 A KR1020120004799 A KR 1020120004799A KR 20120004799 A KR20120004799 A KR 20120004799A KR 20130084075 A KR20130084075 A KR 20130084075A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
carriage
preheating device
temperature
section
Prior art date
Application number
KR1020120004799A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최대곤
강성구
최준기
김종화
양종수
Original Assignee
에스티엑스조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스티엑스조선해양 주식회사 filed Critical 에스티엑스조선해양 주식회사
Priority to KR1020120004799A priority Critical patent/KR20130084075A/en
Publication of KR20130084075A publication Critical patent/KR20130084075A/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0282—Carriages forming part of a welding unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0258—Electric supply or control circuits therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0294—Transport carriages or vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0956—Monitoring or automatic control of welding parameters using sensing means, e.g. optical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/124—Circuits or methods for feeding welding wire

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

PURPOSE: A welding carriage with a preheating device is provided to immediately weld at a preheated temperature by integrating a welding torch and the preheating device, thereby reducing welding time. CONSTITUTION: A welding carriage comprises a carriage body (100), a welding torch (200), a wire feeding unit (300), and a preheating device (400). The carriage body moves along the longitudinal direction of a welded section. The welding torch welds the welded section. The wire feeding unit feeds welding wires to the welding torch. The preheating device is installed in front of the welding torch and heats the welded section at a proper temperature.

Description

예열장치를 탑재한 용접 캐리지{WELDING CARRIAGE FOR MOUNTED PRE-HEATING APPARATUS}WELDING CARRIAGE FOR MOUNTED PRE-HEATING APPARATUS}

본 발명은 예열장치를 탑재한 용접 캐리지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모재의 용접구간에 대한 캐리지 이동시 예열작업이 선행적으로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 용접구간을 합당한 예열온도로 가열량을 제어할 수 있는 예열장치를 탑재한 용접 캐리지에 관한 것이다.
The present invention relates to a welding carriage equipped with a preheating device, and more particularly, the preheating operation can be performed in advance when the carriage moves to the welding section of the base material, and the heating amount can be controlled at a reasonable preheating temperature. It relates to a welding carriage equipped with a preheater.

일반적으로, 선박의 건조시 블록과 블록을 접합시키기 위한 용접작업을 진행하고 있다.Generally, welding work is being carried out to bond blocks and blocks when the ship is dried.

용접작업에 사용되는 용접장치로서 서브머지드 아크 용접(Submerged Arc Welding: SAW)이 많이 사용되고 있다.Submerged Arc Welding (SAW) is widely used as a welding apparatus used for welding work.

상기 서브머지드 아크 용접은 대기로부터 아크를 보호하기 위해 호퍼에서 공급관을 통해 앞서 공급되고, 이 플럭스 속에 솔리드 와이어를 송급하여 플럭스 안에서 용접봉과 모재 사이에 아크를 발생시켜 용접하는 자동 용접법이다.The submerged arc welding is an automatic welding method which is supplied earlier through a supply pipe in a hopper to protect the arc from the atmosphere, and supplies solid wire into the flux to generate and weld an arc between the electrode and the base material in the flux.

이러한 서브머지드 아크 용접은 용융지가 플럭스에 의해 보호되어서 대기로부터 격리되고 아크 열의 열손실이 적기 때문에, 높은 효율로 용입이 큰 용접을 할 수 있다. 이에 따라, 서브머지드 아크 용접은 주로 두께가 두꺼운 모재의 용접에 사용되면서도 깨끗하고 균일한 용접 비드가 형성되는 장점을 갖고 있다.Such submerged arc welding allows large molten welds with high efficiency because the melt is protected by flux to isolate it from the atmosphere and the heat loss of the arc heat is low. Accordingly, the submerged arc welding has an advantage that a clean and uniform weld bead is formed while being mainly used for welding a thick base material.

그러나, 용접 작업시 모재 등급에 따라 적정 예열온도로 가열시키지 않으면 확산성 수소 등의 원인으로 인한 횡 크랙이 발생하기 때문에, 모재의 용접부에 균열에 의한 불량을 줄이기 위해서 통상적으로 용접전 모재를 예열시킨 다음 용접을 실시하고 있다.However, if welding is not performed at the proper preheating temperature depending on the grade of the base material, lateral cracks are generated due to diffusion hydrogen, etc. Next welding is performed.

상기 모재에 대한 예열온도는 대략 80℃ ~ 100℃에 달한다.Preheating temperature for the base material reaches approximately 80 ℃ ~ 100 ℃.

일반적으로, 종래기술에 따른 용접구간에 대한 예열작업은 작업자가 가스토치를 휴대한 상태에서 용접구간을 직접 가열하거나 고정장치에 가열장치를 고정한 상태에서 가열하고, 그 용접구간의 온도를 수시로 측정하여 시각적으로 판단하여야 했기 때문에 특별한 주의와 장시간의 경험에 의한 숙련공만이 시공할 수 있는 단점이 있었다.In general, the preheating operation of the welding section according to the prior art heats the welding section directly while the operator carries the gas torch or the heating apparatus is fixed to the fixing device, and measures the temperature of the welding section at any time. Because it had to be judged visually, there was a drawback that only skilled workers can build by special care and long experience.

뿐만 아니라, 종래기술에 따르면, 용접구간을 적당한 예열온도의 상태로 마치더라도 용접하는 동안 예열된 용접구간이 냉각되어 용접 종단부에 이르러서는 모재 온도가 현저히 저하되는 등 용접구간의 시작점과 끝점에 대하여 균일한 예열효과를 기대할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, according to the related art, even if the welding section is finished at a suitable preheating temperature, the welding section preheated during welding is cooled, and the base material temperature is significantly lowered until the welding end portion is reached. There was a problem that can not expect a uniform preheating effect.

또한, 예열 직후 측정되는 온도가 만족스럽더라도, 용접레일 및 용접장치를 설치하는데 소요되는 시간 동안 온도변화는 예측하기 어렵고 최소 온도조건을 만족하지 않을 가능성이 높은 단점도 있었다.In addition, even if the temperature measured immediately after preheating is satisfactory, the temperature change during the time required for installing the welding rail and the welding apparatus is difficult to predict and there is a high possibility of not meeting the minimum temperature condition.

또한, 비숙련공이 용접작업을 수행할 경우 예열공정을 무시하고 용접을 실시할 가능성도 높았다.In addition, if the non-skilled worker performed the welding work, the possibility of welding was neglected, ignoring the preheating process.

또한, 종래에는 가스토치를 사용하기 때문에 예열온도를 제어하기 불가능한 단점이 있었다.In addition, there is a conventional disadvantage that it is impossible to control the preheating temperature because a gas torch is used.

또한, 종래에는 예열, 온도측정 및 용접으로 이어지는 각 단계에 작업자가 투입되어야 했으므로 추가 시수가 발생하는 단점도 있었다.
In addition, in the prior art, since the operator had to be put into each step leading to preheating, temperature measurement, and welding, there was a disadvantage in that additional time was generated.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 용접토치와 예열장치를 함께 결합시킴으로써, 합당한 예열온도로부터 용접작업을 곧바로 진행할 수 있도록 하여 용접작업 시간을 크게 단축시킬 수 있는 예열장치를 탑재한 용접 캐리지를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the invention is to combine the welding torch and the preheater together, so that the welding operation can proceed immediately from a reasonable preheating temperature significantly shortening the welding operation time The present invention provides a welding carriage equipped with a preheating device.

본 발명의 다른 목적은 모재 등급에 따라 예열온도의 가열량을 제어할 수 있도록 하여 용접품질을 한층 향상시킬 수 있는 예열장치를 탑재한 용접 캐리지를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a welding carriage equipped with a preheating device that can further improve the welding quality by controlling the heating amount of the preheating temperature according to the base material grade.

본 발명의 또 다른 목적은 용접구간의 시작점과 끝점에 대하여 균일한 예열온도를 전달할 수 있는 예열장치를 탑재한 용접 캐리지를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a welding carriage equipped with a preheating device capable of transmitting a uniform preheating temperature to a starting point and an end point of a welding section.

본 발명의 또 다른 목적은 비숙련공이 용접작업을 수행할 경우 예열공정이 무시되지 않고 자동적으로 이루어질 수 있는 예열장치를 탑재한 용접 캐리지를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a welding carriage equipped with a preheating device that can be automatically performed without the preheating process being ignored when an unskilled worker performs a welding operation.

본 발명의 또 다른 목적은 예열, 온도측정 및 용접으로 이어지는 각 단계에 작업자가 투입되는 횟수를 크게 줄일 수 있는 예열장치를 탑재한 용접 캐리지를 제공하는 데 있다.
It is still another object of the present invention to provide a welding carriage equipped with a preheating device capable of greatly reducing the number of times an operator is put into each step leading to preheating, temperature measurement and welding.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 예열장치를 탑재한 용접 캐리지는,In order to achieve the above object, the welding carriage equipped with a preheating device according to the present invention,

용접구간의 길이방향을 따라 구동하는 캐리지 본체;A carriage body driving along the longitudinal direction of the welding section;

상기 캐리지 본체에 설치되어 상기 용접구간에 대하여 용접을 실시하는 용접토치;A welding torch installed in the carriage body to perform welding on the welding section;

상기 용접토치로 용접와이어를 공급하는 와이어 송급수단; 및,Wire feeding means for supplying a welding wire to the welding torch; And

상기 용접토치의 앞쪽에 설치되며 용접구간을 적정 온도로 가열하는 예열장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
It is installed in front of the welding torch and characterized in that it comprises a preheating device for heating the welding section to a suitable temperature.

또한, 상기 예열장치는,In addition, the preheating device,

상기 용접구간에 인접하게 위치하여 소정 온도로 가열하는 노즐부와,A nozzle unit positioned adjacent to the welding section and heated to a predetermined temperature;

상기 노즐부의 가열온도를 제어하는 제어부와,A control unit for controlling a heating temperature of the nozzle unit;

상기 제어부에 연결되어 가열된 용접구간의 온도를 실시간으로 측정하는 적외선 온도센서로 구성된 것을 특징으로 한다.
The infrared temperature sensor is connected to the control unit for measuring the temperature of the heated welding section in real time.

여기서, 상기 노즐부는 기체 또는 액체를 이용한 입자들의 물리적인 충돌의 세기로부터 열을 상승시키거나 낮추는 충돌제트 원리로 제작된 것을 특징으로 한다.
Here, the nozzle unit is characterized in that the jet jet principle of raising or lowering the heat from the strength of the physical impact of the particles using the gas or liquid.

아울러, 상기 적외선 온도센서는 노즐부와 용접토치 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the infrared temperature sensor is characterized in that installed between the nozzle and the welding torch.

그리고, 상기 캐리지 본체에는 용접구간을 영상으로 송출하는 영상용 카메라가 설치된 것을 특징으로 한다.
In addition, the carriage body is characterized in that the imaging camera for transmitting the welding section as an image is installed.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 용접토치가 설치된 캐리지 본체의 앞쪽에 모재의 등급에 따라 용접구간을 적정 온도로 가열하는 예열장치를 일체로 구성함으로써, 용접구간에 대한 예열작업을 별도로 실시하는 것과, 예열온도를 시각적으로 측정한 후 용접작업을 진행해야 하는 복잡한 절차를 생략할 수 있어 그에 따른 용접작업 시간을 크게 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 비숙련공이 용접작업을 수행하더라도 예열공정이 무시되지 않고 자동적으로 진행이 이루어질 수 있는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, by separately configuring the preheating device for heating the welding section to an appropriate temperature according to the grade of the base material in front of the carriage main body with the welding torch, the preheating work for the welding section is separately performed. And the complicated procedure of performing the welding operation after visually measuring the preheating temperature can be omitted, which greatly shortens the welding work time, and the preheating process is ignored even if the unskilled worker performs the welding operation. There is an effect that the progress can be made automatically.

또한, 상기 예열장치의 노즐부는 충돌제트(impinging jet) 원리로 제작됨에 따라 모재의 등급에 맞추어 용접구간을 적정 온도로 높이거나 낮추도록 제어할 수 있으므로 그에 따른 열전달 효율과 예열온도의 정확성을 높일 수 있어 용접품질을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the nozzle portion of the preheating device can be controlled to increase or decrease the welding zone to an appropriate temperature according to the grade of the base material according to the impinging jet (impinging jet) principle to increase the heat transfer efficiency and the accuracy of the preheating temperature accordingly There is an effect that can further improve the welding quality.

또한, 상기 캐리지 본체 앞쪽에 설치된 예열장치의 구성에 의해 용접구간의 시작점과 끝점에 대하여 항상 균일한 온도로 예열시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the configuration of the preheating device provided in front of the carriage main body has the effect that it can always be preheated at a uniform temperature with respect to the start point and the end point of the welding section.

또한, 상기 용접토치와 예열장치가 일체로 구성됨에 따라 예열, 온도측정 및 용접으로 이어지는 각 단계에 작업자가 투입되는 횟수를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
In addition, since the welding torch and the preheating device are integrally formed, there is an effect of greatly reducing the number of times the operator is put into each step leading to preheating, temperature measurement, and welding.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예열장치를 탑재한 용접 캐리지 구성을 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 예열장치 및 노즐부의 가열작용 상태를 나타낸 확대도이다.
도 3은 도 2의 노즐부의 제트충돌 원리에 이용되는 구성을 나타낸 구성도이다.1 is a front view showing the configuration of a welding carriage equipped with a preheater according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged view illustrating a heating operation state of the preheater and the nozzle unit of FIG. 1.
3 is a configuration diagram showing a configuration used for the jet collision principle of the nozzle unit of FIG.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 예열장치를 탑재한 용접 캐리지는, 용접구간(C)의 길이방향을 따라 구동하는 캐리지 본체(100)와, 상기 캐리지 본체(100)에 설치되어 상기 용접구간(C)에 대하여 용접을 실시하는 용접토치(200)와, 상기 용접토치(200)로 용접와이어(310)를 공급하는 와이어 송급수단(300)과, 상기 용접토치(200)의 앞쪽에 설치되며 용접구간(C)을 적정 온도로 가열하는 예열장치(400)를 포함하여 구성된다.As shown, the welding carriage equipped with the preheating apparatus according to the present invention includes a carriage main body 100 driven along the longitudinal direction of the welding section C, and the carriage main body 100 and the welding section ( C) a welding torch 200 for welding, a wire feeding means 300 for supplying a welding wire 310 to the welding torch 200, and installed in front of the welding torch 200 to weld It is configured to include a preheater 400 for heating the section (C) to a suitable temperature.

먼저, 상기 캐리지 본체(100)는 선박의 건조시 블록과 블록이 접합되는 용접구간(C)의 길이방향을 따라 구동하는 것으로, 모재의 크기, 용접구간(C)의 경로 및 작업환경의 조건에 따라 적절한 형상과 크기로 제작할 수 있으므로, 그 크기 및 형상 구조에 대해서 특별히 한정할 필요는 없다.First, the carriage body 100 is driven along the longitudinal direction of the welding section (C) to which the block is joined to the block when the ship is built, depending on the size of the base material, the path of the welding section (C) and the working environment Therefore, since it can manufacture with a suitable shape and size, it does not need to specifically limit about the size and shape structure.

물론, 상기 캐리지 본체(100)의 구동력과 경로 이동이 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 안내레일(101)을 별도로 설치할 수 있다.Of course, the guide rail 101 may be separately installed so that the driving force and the path movement of the carriage body 100 can be made more stable.

상기 안내레일(101)은 모재의 표면 또는 바닥면에 임시로 설치되는 것이며, 소정 길이로 연장형성되는 다수의 단위 레일이 연속적으로 연결되는 구조로 구성할 수 있다.The guide rail 101 is to be temporarily installed on the surface or bottom surface of the base material, it may be configured in a structure in which a plurality of unit rails extending in a predetermined length are continuously connected.

특히, 상기 캐리지 본체(100)에는 용접토치(200), 와이어 송급수단(300) 및 예열장치(400) 등의 구성요소가 탑재된다.In particular, the carriage main body 100 is equipped with components such as a welding torch 200, a wire feeding means 300 and the preheater 400.

또한, 상기 캐리지 본체(100)에는 구동바퀴(110)를 회전시키는 구동모터(120)가 설치된다.In addition, the carriage main body 100 is provided with a drive motor 120 for rotating the drive wheel (110).

상기 구동모터(120)는 구동바퀴(110)의 회전속도를 제어함으로써 캐리지 본체(100)의 이동속도를 제어할 수 있다.The drive motor 120 may control the moving speed of the carriage body 100 by controlling the rotational speed of the drive wheel 110.

아울러, 상기 캐리지 본체(100)의 이동방향 선단에는 용접구간(C)의 끝지점을 감지하여 후술할 예열장치(400)의 가열작용을 정지시키는 근접 감지세서(130)를 추가적으로 설치할 수 있다.In addition, a proximity sensor 130 may be additionally installed at the front end of the carriage main body 100 to detect an end point of the welding section C to stop the heating operation of the preheater 400 to be described later.

여기서, 상기 근접 감지센서(130)는 전자기나 빛 등을 이용해 용접구간(C)의 끝지점을 감지할 수 있도록 한다.Here, the proximity sensor 130 is able to detect the end point of the welding section (C) using electromagnetic or light.

한편, 상기 용접토치(200)는 상기 캐리지 본체(100)의 중심부를 기준으로 뒤쪽에 설치되는 것으로, 상기 캐리지 본체(100)가 안내레일(101)을 따라 이동하는 과정에서 용접구간(C)에 대한 용접을 실시한다.On the other hand, the welding torch 200 is installed at the rear with respect to the center of the carriage body 100, the carriage body 100 in the welding section (C) in the process of moving along the guide rail 101 Perform welding.

상기, 용접토치(200)는 아크의 공급으로부터 불꽃을 발생시켜 용접작용을 수행하는 용접헤드(210)와, 상기 용접헤드(210)의 위치를 가변시키는 각도조절부재(220)로 구성된다.The welding torch 200 is composed of a welding head 210 for generating a spark from the supply of the arc to perform a welding action, and an angle adjusting member 220 for varying the position of the welding head 210.

또한, 상기 와이어 송급수단(300)은 상기 캐리지 본체(100)의 일측에 회전가능하게 설치되어 일정 길이의 용접와이어(310)를 권취하는 상태에서 상기 용접토치(200)로 용접와이어(310)를 공급하는 역할을 수행한다.In addition, the wire feeding means 300 is rotatably installed on one side of the carriage main body 100 to weld the welding wire 310 to the welding torch 200 in a state of winding a welding wire 310 of a predetermined length. It serves to supply.

상기 용접토치(200)와 와이어 송급수단(300)의 구성은 당 업계에서 일반적으로 사용되는 공지기술로서, 그 구체적인 작용설명은 생략한다.The configuration of the welding torch 200 and the wire feeding means 300 is a well-known technique generally used in the art, and a detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 캐리지 본체(100)의 앞쪽에는 본 발명의 특징적인 구성요소인 예열장치(400)가 탑재된다.On the other hand, the front of the carriage main body 100 is equipped with a preheating device 400 which is a characteristic component of the present invention.

구체적으로, 상기 예열장치(400)는 상기 용접토치(200)의 앞쪽에 설치되어 모재의 등급에 따라 용접구간(C)을 적정 온도로 가열시키는 것으로, 상기 용접구간(C)에 인접하게 위치하여 소정 온도로 가열하는 노즐부(410)와, 상기 노즐부(410)의 가열온도를 제어하는 제어부(420)와, 상기 제어부(420)에 연결되어 가열된 용접구간(C)의 온도를 실시간으로 측정하는 적외선 온도센서(430)로 구성된다.Specifically, the preheating device 400 is installed in front of the welding torch 200 to heat the welding section (C) to the appropriate temperature according to the grade of the base material, is located adjacent to the welding section (C) The nozzle unit 410 for heating to a predetermined temperature, the control unit 420 for controlling the heating temperature of the nozzle unit 410, and the temperature of the welding section (C) connected to the control unit 420 heated in real time It consists of an infrared temperature sensor 430 to measure.

즉, 상기 캐리지 본체(100)의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 예열장치(400)와 용접토치(200)를 설치함으로써, 예열 및 용접 작업을 동시에 일괄적으로 수행할 수 있는 기능을 제공한다.That is, by installing the preheater 400 and the welding torch 200 on the front and rear of the carriage body 100, respectively, it provides a function to perform the preheating and welding at the same time collectively.

따라서, 기존 용접구간에 대한 예열작업과 같이 작업자가 가스토치를 휴대한 상태에서 용접구간을 직접 가열한 후 용접구간의 온도를 수시로 측정하는 시각적인 판단으로부터 용접장치를 이용한 용접작업을 진행해야 하는 복잡한 절차를 생략할 수 있어 그에 따른 용접작업 시간을 크게 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 비숙련공이 용접작업을 수행하더라도 예열공정이 무시되지 않고 자동적으로 진행이 이루어질 수 있는 효과가 있다.Therefore, like the pre-heating work for the existing welding section, the operator needs to perform the welding work using the welding device from the visual judgment of measuring the temperature of the welding section frequently after directly heating the welding section while carrying the gas torch. Since the procedure can be omitted, the welding operation time can be greatly shortened, and even if the unskilled worker performs the welding operation, the preheating process is not ignored and the progress can be automatically performed.

여기서, 상기 노즐부(410)는 기체 또는 액체를 이용한 입자들의 물리적인 충돌의 세기로부터 열을 상승시키거나 낮추는 충돌제트(impinging jet) 원리로 제작된 구성이다.Here, the nozzle unit 410 is constructed on the principle of impinging jet (impinging jet) to raise or lower the heat from the strength of the physical impact of the particles using the gas or liquid.

상기 충돌제트의 원리는 기체 또는 액체를 이용하여 충돌 등의 인위적인 물리적 현상을 가하여 레이놀즈 수(Reynolds number) 조절을 통해 난류/층류 발생을 유도(노즐에 분사판 설치 등을 사용)하여 제트를 발생시키고, 그로 인해 모재의 등급에 맞추어 용접구간(C)을 적정 온도로 높이거나 낮출 수 있는 원리로서, 열전달 효율과 예열온도의 정확성을 높일 수 있다.The principle of the collision jet is to induce an artificial physical phenomenon such as collision using gas or liquid to induce turbulence / laminar flow through the Reynolds number (using a jet plate in the nozzle, etc.) to generate a jet Therefore, as a principle to increase or decrease the welding section (C) to the appropriate temperature according to the grade of the base material, it is possible to increase the heat transfer efficiency and the accuracy of the preheating temperature.

이러한 상기 충돌제트의 구체적인 작용원리는 '한용식', '오광철', '신현동', '김명배'의 논문("충돌제트의 순간 거동", 제22회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집 pp. 17~22)과, '박주용', '이기만', '황철홍'의 논문("충돌제트 버너에서 합성가스(H2/CO)/공기 예혼합화염의 안정화 특성", 한국연소학회지, Vol.16, No.1, pp.15-21, 2011)과, 'Tadhg S. O'Donovan'의 논문("FLUID FLOW AND HEAT TRANSFER OF AN IMPINGING AIR JET", 더블린 대학 기계생산공학부 박사학위 논문) 등에 개시하고 있으며, 그에 따른 온도조절의 용이함이 증명되어 있다.The principle of action of the collision jet is the paper of 'Han Yong-sik', 'O Kwang-cheol', 'Shin Hyun-dong', 'Kim Myung Bae' Park, Ju-Yong, Lee, Ki-Han and Cheol-Hong Hwang ("Stabilization Characteristics of Synthetic Gas (H2 / CO) / Air Premixed Flames in Collision Jet Burners", Journal of the Korean Society of Combustion, Vol.16, No.1, pp.15) -21, 2011), and in papers by Tadhg S. O'Donovan ("FLUID FLOW AND HEAT TRANSFER OF AN IMPINGING AIR JET", Ph.D. Thesis, Department of Mechanical Production Engineering, University of Dublin). Ease is proven.

상기 논문들에 기재된 내용을 기초로 '충돌제트'를 순서 요약하여 살펴보면, Looking at the summary of the 'crash jet' based on the contents described in the above articles,

1. 제트의 정의: 제트는 입자물리 또는 무거운 이온 실험 내의 쿼크 또는 글루온의 하드론(강입자, 바리온(핵자)와 렙톤)이 하드론화에 의해 생성되는 하드론과 다른 입자들의 좁은 원뿔이다.1.Just Definition: Jet is a narrow cone of hardons and other particles in which quark or gluon's hardons (strong particles, barions (nuclei) and leptons) are produced by hardronization in particle physics or heavy ion experiments.

2. 제트의 생성: 제트는 QCD산란 과정에서 만들어져서 매우 횡적인 운동량을 지닌 쿼크 또는 글루온을 생성하거나 제트는 파르톤(쪼개진 입자)적인 관점의 파르톤(쪽입자)로 집합적으로 불린다. 특정 집합의 제트를 생성할 확률은 제트 생성 단면적으로 기술된다. 그것은 초등 섭동적 QCD 쿼크, 반쿼크 그리고 글루온 과정의 파르톤 분포함수로 가중된 평균이다. 가장 빈번한 제트 쌍 생성과정인 그 입자 산란에 대해 하드론 충돌내의 제트 생성 단면적은 계산이 복잡하다.2. Generation of Jets: Jets are produced during QCD scattering to produce quarks or gluons with very lateral momentum, or jets are collectively called partons in terms of parttons. The probability of generating a particular set of jets is described by the jet generation cross section. It is the weighted average of the Parton distribution functions of the perturbation QCD quark, antiquark and gluon processes. For the particle scattering, the most frequent jet pair generation process, the jet generation cross-sectional area in the Hardon collision is complicated to calculate.

3. 충돌 제트 : 기체 혹은 액체를 이용하여 충돌 등의 인위적인 물리적 현상을 가하여, 레이놀즈수 조절을 통해 난류/층류 발생을 유도(노즐에 분사판 설치 등을 사용)하여 제트를 발생시킨다.3. Impingement Jet: Apply artificial physical phenomena such as collision by using gas or liquid, and induce turbulence / laminar flow by using Reynolds number (using nozzle plate, etc.) to generate jet.

4. 충돌 제트의 장점 : 4. Advantages of Collision Jets:

(a) 원하는 곳에 국부적으로 열의 상승 및 강하를 조절할 수 있다. (a) The heat rise and fall can be controlled locally where desired.

(b) 열전달이 빠르다. (b) Fast heat transfer.

(c) 열전달의 예측이 비교적 정확하다. (c) The heat transfer prediction is relatively accurate.

(d) 열전달이 효율적이다. (d) Heat transfer is efficient.

(e) 충돌제트의 구성만 설치하면 원료비를 제외하고는 추가 비용이 발생하지 않는다. (e) No additional costs shall be incurred except for raw material costs, provided that only the collision jet is constructed.

한편, 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 제트충돌 원리를 갖는 노즐부(410)의 작용구성을 살펴보면, 상기 노즐부(410)의 길이방향의 일부분에는 제트유체로 사용되는 질소가스(411), 압력조절기(412), 오리피스(413), 입자발생기(414) 및 3방향 솔레노이드 밸브(415)와 연결되는 구성이다.On the other hand, referring to Figures 2 and 3 to look at the working configuration of the nozzle unit 410 having a jet collision principle according to the present invention, a portion of the nozzle portion 410 in the longitudinal direction of the nitrogen gas used as a jet fluid ( 411, the pressure regulator 412, the orifice 413, the particle generator 414 and the three-way solenoid valve 415 is connected to the configuration.

즉, 상기 압력조절기(412)와 오리피스(413)를 통과한 질소가스(411)는 입자발생기(414)와 3방향 솔레노이드 밸브(415)를 다시 한번 통과하여 노즐부(410)로 이동한 후 모재의 용접구간(C)으로 분사된다.That is, the nitrogen gas 411 passing through the pressure regulator 412 and the orifice 413 passes through the particle generator 414 and the three-way solenoid valve 415 once again to move to the nozzle unit 410 and the base material. Is injected into the welding section (C).

상기 입자발생기(414)는 산란 광을 얻기 위해 수㎛의 입자들을 생성시키는 장치이다.The particle generator 414 is a device for generating particles of several μm to obtain scattered light.

그리고, 상기 노즐부(410)로 이동한 후 모재의 용접구간(C)으로 분사된 제트유체는 CFD(전산유체역학) 해석에 따른 온도분포로 충돌한 후 반경방향으로 빠르게 흘러간다(도 2참조).Then, the jet fluid injected into the welding zone C of the base metal after moving to the nozzle unit 410 collides with the temperature distribution according to CFD (computation fluid dynamics) analysis and then flows rapidly in the radial direction (see FIG. 2). ).

한편, 상기 적외선 온도센서(430)는 노즐부(410)와 용접토치(200) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.On the other hand, the infrared temperature sensor 430 is preferably installed between the nozzle unit 410 and the welding torch 200.

이는, 노즐부(410)의 가열작용이 진행된 후 상기 제어부(420)의 측정 온도 데이터를 비교한 후 정상온도 범위에 해당할 경우에만 상기 용접토치(200)를 작동시킬 수 있도록 하기 위함이다.This is to allow the welding torch 200 to be operated only when the temperature is within the normal temperature range after comparing the measured temperature data of the controller 420 after the heating operation of the nozzle unit 410 is performed.

또한, 상기 캐리지 본체(100)에는 용접구간(C)을 영상으로 송출하는 영상용 카메라(500)를 추가적으로 설치할 수 있다.In addition, the carriage main body 100 may be additionally provided with an image camera 500 for transmitting the welding section (C) as an image.

상기 영상용 카메라(500)를 통해 상기 예열장치(400) 및 용접토치(200)가 용접구간(C)을 따라 정확하게 작업을 수행하는지를 외부에서 확인할 수 있다.
The preheating device 400 and the welding torch 200 may be accurately checked along the welding section C through the image camera 500.

이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 상기 용접토치(200)가 설치된 캐리지 본체(100)의 앞쪽에 모재의 등급에 따라 용접구간(C)을 적정 온도로 가열하는 예열장치(400)를 일체로 구성함으로써, 용접구간(C)에 대한 예열작업을 별도로 실시하는 것과, 예열온도를 시각적으로 측정한 후 용접작업을 진행해야 하는 복잡한 절차를 생략할 수 있어 그에 따른 용접작업 시간을 크게 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 비숙련공이 용접작업을 수행하더라도 예열공정이 무시되지 않고 자동적으로 진행이 이루어질 수 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, by integrally configuring the preheating device 400 for heating the welding section (C) to an appropriate temperature in accordance with the grade of the base material in front of the carriage main body 100, the welding torch 200 is installed. In addition, it is possible to omit a separate preheating operation for the welding section (C) and to perform a welding operation after visually measuring the preheating temperature, thereby significantly reducing the welding time. Even if a non-skilled worker performs welding work, the preheating process is not ignored and there is an effect that the process can be automatically performed.

또한, 상기 예열장치(400)의 노즐부(410)는 충돌제트(impinging jet) 원리로 제작됨에 따라 모재의 등급에 맞추어 용접구간(C)을 적정 온도로 높이거나 낮추도록 제어할 수 있으므로 그에 따른 열전달 효율과 예열온도의 정확성을 높일 수 있어 용접품질을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the nozzle unit 410 of the preheating device 400 can be controlled to increase or decrease the welding section (C) to the appropriate temperature according to the grade of the base material according to the manufacturing of the impinging jet (impinging jet) principle accordingly The heat transfer efficiency and the preheating temperature can be increased to improve the welding quality.

또한, 상기 캐리지 본체(100) 앞쪽에 설치된 예열장치(400)의 구성에 의해 용접구간(C)의 시작점과 끝점에 대하여 항상 균일한 온도로 예열시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the configuration of the preheater 400 installed in front of the carriage main body 100 has an effect that can be preheated at a uniform temperature at all times with respect to the start point and the end point of the welding section (C).

또한, 상기 용접토치(200)와 예열장치(400)가 일체로 구성됨에 따라 예열, 온도측정 및 용접으로 이어지는 각 단계에 작업자가 투입되는 횟수를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
In addition, since the welding torch 200 and the preheating device 400 are integrally formed, the number of times the operator is put into each step leading to preheating, temperature measurement, and welding may be greatly reduced.

100 : 캐리지 본체
200 : 용접토치
300 : 와이어 송급수단
400 : 예열장치
410 : 노즐부
420 : 제어부
430 : 적외선 온도센서
500 : 영상용 카메라
C : 용접구간100: carriage body
200: welding torch
300: wire feed means
400: preheating device
410 nozzle part
420: control unit
430: infrared temperature sensor
500: Video camera
C: Weld section

Claims (5)

용접구간의 길이방향을 따라 구동하는 캐리지 본체;
상기 캐리지 본체에 설치되어 상기 용접구간에 대하여 용접을 실시하는 용접토치;
상기 용접토치로 용접와이어를 공급하는 와이어 송급수단; 및,
상기 용접토치의 앞쪽에 설치되며 용접구간을 적정 온도로 가열하는 예열장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 예열장치를 탑재한 용접 캐리지.
A carriage body driving along the longitudinal direction of the welding section;
A welding torch installed in the carriage body to perform welding on the welding section;
Wire feeding means for supplying a welding wire to the welding torch; And
A welding carriage equipped with a preheating device, characterized in that it is installed in front of the welding torch and configured to include a preheating device for heating the welding section to an appropriate temperature.
제1항에 있어서,
상기 예열장치는,
상기 용접구간에 인접하게 위치하여 소정 온도로 가열하는 노즐부와,
상기 노즐부의 가열온도를 제어하는 제어부와,
상기 제어부에 연결되어 가열된 용접구간의 온도를 실시간으로 측정하는 적외선 온도센서로 구성된 것을 특징으로 하는 예열장치를 탑재한 용접 캐리지.
The method of claim 1,
The preheater,
A nozzle unit positioned adjacent to the welding section and heated to a predetermined temperature;
A control unit for controlling a heating temperature of the nozzle unit;
Welding carriage equipped with a preheating device, characterized in that consisting of an infrared temperature sensor connected to the control unit for measuring the temperature of the heated welding section in real time.
제2항에 있어서,
상기 노즐부는 기체 또는 액체를 이용한 입자들의 물리적인 충돌의 세기로부터 열을 상승시키거나 낮추는 충돌제트 원리로 제작된 것을 특징으로 하는 예열장치를 탑재한 용접 캐리지.
The method of claim 2,
The nozzle unit is a welding carriage equipped with a preheating device, characterized in that the jet jet principle of increasing or decreasing the heat from the strength of the physical impact of the particles using gas or liquid.
제2항에 있어서,
상기 적외선 온도센서는 노즐부와 용접토치 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 예열장치를 탑재한 용접 캐리지.
The method of claim 2,
The infrared temperature sensor is welded carriage equipped with a preheater, characterized in that installed between the nozzle and the welding torch.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐리지 본체에는 용접구간을 영상으로 송출하는 영상용 카메라가 설치된 것을 특징으로 하는 예열장치를 탑재한 용접 캐리지.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The carriage main body is a welding carriage equipped with a preheating device, characterized in that the imaging camera for transmitting the welding section as an image is installed.
KR1020120004799A 2012-01-16 2012-01-16 Welding carriage for mounted pre-heating apparatus KR20130084075A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120004799A KR20130084075A (en) 2012-01-16 2012-01-16 Welding carriage for mounted pre-heating apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120004799A KR20130084075A (en) 2012-01-16 2012-01-16 Welding carriage for mounted pre-heating apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130084075A true KR20130084075A (en) 2013-07-24

Family

ID=48994839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120004799A KR20130084075A (en) 2012-01-16 2012-01-16 Welding carriage for mounted pre-heating apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130084075A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102024119B1 (en) * 2018-11-27 2019-09-24 부경대학교 산학협력단 Tig welding device and method by torches in series
KR20200072001A (en) 2018-12-12 2020-06-22 삼성중공업 주식회사 Automatic filter substitution type camera module for vessel welding carriage
KR20200109899A (en) 2019-03-15 2020-09-23 삼성중공업 주식회사 Camera module for vessel welding device and welding method
CN113001068A (en) * 2021-02-25 2021-06-22 湖北文理学院 Automatic preheating device for pipeline welding
CN115628448A (en) * 2022-10-14 2023-01-20 中交第三航务工程局有限公司 Temperature control system and temperature control method for submerged arc welding workpiece

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102024119B1 (en) * 2018-11-27 2019-09-24 부경대학교 산학협력단 Tig welding device and method by torches in series
KR20200072001A (en) 2018-12-12 2020-06-22 삼성중공업 주식회사 Automatic filter substitution type camera module for vessel welding carriage
KR20200109899A (en) 2019-03-15 2020-09-23 삼성중공업 주식회사 Camera module for vessel welding device and welding method
CN113001068A (en) * 2021-02-25 2021-06-22 湖北文理学院 Automatic preheating device for pipeline welding
CN113001068B (en) * 2021-02-25 2023-03-17 湖北文理学院 Automatic preheating device for pipeline welding
CN115628448A (en) * 2022-10-14 2023-01-20 中交第三航务工程局有限公司 Temperature control system and temperature control method for submerged arc welding workpiece
CN115628448B (en) * 2022-10-14 2023-09-26 中交第三航务工程局有限公司 Submerged arc welding workpiece temperature control system and temperature control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130084075A (en) Welding carriage for mounted pre-heating apparatus
US10201853B2 (en) Multiple coil arrangement for a device for generative production of components and corresponding production method
JP6450731B2 (en) Non-contact acoustic inspection method for additive manufacturing process
JP6972165B2 (en) Equipment and methods for additive manufacturing
CN107037126B (en) Acoustic monitoring method for additive manufacturing process
US10688596B2 (en) Wire manufactured by additive manufacturing methods
JP2021088179A (en) Method of three-dimensional printing and conductive liquid three-dimensional printing system
JP5278426B2 (en) Composite welding method and composite welding apparatus
CA2626128C (en) Automated welding of moulds and stamping tools
CN114799210A (en) Gas flow monitoring in additive manufacturing
KR20130048580A (en) Device and method for welding pipe
CN105848807B (en) Slab scafing device and its control method
JP6834023B2 (en) Methods and equipment for marking the work surface of metal workpieces with welded wire electrodes
KR20160017438A (en) Railway Maintenance Apparatus and Method using Laser Cladding and Laser Profile Scanning
KR20130031031A (en) Continuous orbital welding device for welding pipe with turnning roller and the method thereof
WO2018118333A1 (en) Method for avoiding plume interference in additive manufacturing
JP6460910B2 (en) Electroslag welding method and electroslag welding apparatus
JP2013119098A (en) Laser beam build-up welding device and laser beam build-up welding method
GB2532024A (en) Substrate cooling device
KR101820514B1 (en) Flash butt welding method using control servo press
JP2016150384A (en) Laser welding system and laser welding method
EP3678847B1 (en) Apparatus and method for producing large workpieces by means of a mobile production unit
JP2019141854A (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus of laminated molding
KR20130023711A (en) Flame machineing simulator
CN113857672A (en) High-strength steel thick plate narrow gap welding method and system based on paraxial laser-coaxial wire feeding-electromagnetic field cooperation

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid