KR20230156528A - 용접물 표면 돌출을 저지하는 아르곤용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전 롤러 위의 두 강관(210, 220)을 용접 접합하기 위하여 자동 용접봉 공급장치에서 공급되는 용접봉에 의해 강관 사이를 위빙 용접하는 아르곤 용접장치에 있어서,
발광부(141)에서 발생된 광(145)이 두 강관(210, 220)의 용접부 표면 위를 지나 수광부(142)에 수광되도록 형성되고, 용접과정에서 용접부에 형성되는 용접물이 두 강관(210, 220)의 표면 높이 이상으로 돌출되면 이러한 돌출로 수광부에 전달되는 광이 감소 또는 차단되며, 수광부로부터 이러한 광 변화 신호를 받은 제어부는 위빙기(150)를 제어하여 위빙폭을 감소하며, 토치(160)에 형성된 조절부(170)와 용접봉드럼(180)에 형성된 회전조절부(182)의 공급속도를 제어하여 용접봉 공급속도를 감소시키도록 형성된 것을 특징으로 용접물 표면 돌출을 저지하는 아르곤용접장치에 관한 것이다.

Description

용접물 표면 돌출을 저지하는 아르곤용접장치{Argon welding machine preventing weld extrusion over surface}

본 발명은 용접물 표면 돌출을 저지하는 아르곤용접장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는

회전 롤러 위의 두 강관(210, 220)을 용접 접합하기 위하여 자동 용접봉 공급장치에서 공급되는 용접봉에 의해 강관 사이를 위빙(폭 방향으로 왕복운동) 용접하는 아르곤 용접장치에 있어서,

발광부(141)에서 발생된 광(145)이 두 강관(210, 220)의 용접부 표면 위를 지나 수광부(142)에 수광되도록 형성되고, 용접과정에서 용접부에 형성되는 용접물이 두 강관(210, 220)의 표면 높이 이상으로 돌출되면 이러한 돌출로 수광부에 전달되는 광이 감소 또는 차단되며, 수광부로부터 이러한 광 변화 신호를 받은 제어부는 위빙기(150)를 제어하여 위빙폭을 감소하며, 토치(160)에 형성된 조절부(170)와 용접봉드럼(180)에 형성된 회전조절부(182)의 공급속도를 제어하여 용접봉 공급속도를 감소시키도록 형성된 것을 특징으로 용접물 표면 돌출을 저지하는 아르곤용접장치에 관한 것이다.

롤러 위에서 회전상태의 두 강관을 아르곤 용접 및 이산화탄소 이중용접에 의해 접합할 때 먼저 아르곤 용접에 의해 간격을 융착하는 용접을 하고 아르곤 용접부 위에 이산화탄소 용접을 하게 된다.

이와 같은 아르곤 및 이산화탄소 이중용접의 경우 먼저 용접하는 아르곤 용접부는 강관 표면보다 낮게 움푹 들어가게 용접을 하고 그 위에 이산화탄소 용접에 의해 용접을 하게 되는데, 용접하는 강관의 두께도 다양하고 접합 간격 틈새도 균일하지 않기 때문에 간격이 좁은 부분에서 용접물이 정체되면서 강관 표면보다 더 높게 돌출되는 경우가 발생하곤 하였으며, 이는 그 부분을 그라인딩하고 이산화탄소 용접을 어렵게 하는 원인이 되고 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 발광부에서 발생한 광이 강관표면 및 용접부 위를 가로질러 지나서 수광부에 수광되도록 형성하고, 강관의 용접 틈새가 갑자기 좁아지는 부분에서 용접물은 강관 표면보다 위로 돌출 형성되면 돌출로 인하여 그 곳을 통과하는 빛이 감소 또는 차단되어 수광부에서는 이러한 신호를 제어부로 보내며, 제어부에서는 위빙기(150)를 제어하여 위빙폭을 감소하며, 토치(160)에 형성된 조절부(170) 및 용접봉드럼(180)에 형성된 회전조절부(182)의 공급속도를 제어하여 용접봉 공급속도를 감소시키도록 형성된 것이다.

종래기술로서 특허등록번호 제10-1572498호에 용접봉 공급장치와 위빙 용접하는 아르곤 용접기가 공지되어 있으며, 그러나 이와 같이 종래기술은 아르곤 용접물이 돌출 형성되지 않도록 하는 본 발명의 기술사상과는 상이한 것이다.

본 발명은 강관 표면과 용접부를 가로질러 광이 지나도록 형상하여 강관의 용접 틈새가 갑자기 좁아지는 부분에서 용접물 정체로은 강관 표면보다 용접표면이 돌출 형성되면, 돌출부에 의해 수광부에 전달되는 빛은 감소 또는 차단되고 이러한 신호변호가 제어부로 전달되면 제어부에서 위빙기(150)의 위빙폭 감소와 토치(160)에 형성된 조절부(170)와 용접봉드럼(180)에 형성된 회전조절부(182)의 공급속도를 제어하여 용접물 표면 돌출을 저지하는 아르곤용접장치를 제공함을 발명의 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 회전 롤러 위의 두 강관(210, 220)을 용접 접합하기 위하여 자동 용접봉 공급장치에서 공급되는 용접봉에 의해 강관 사이를 위빙 용접하는 아르곤 용접장치에 있어서,

발광부(141)에서 발생된 광(145)이 두 강관(210, 220)의 용접부 표면 위를 지나 수광부(142)에 수광되도록 형성되고, 용접과정에서 용접부에 형성되는 용접물이 두 강관(210, 220)의 표면 높이 이상으로 돌출되면 이러한 돌출로 수광부에 전달되는 광이 감소 또는 차단되며, 수광부로부터 이러한 광 변화 신호를 받은 제어부는 위빙기(150)를 제어하여 위빙폭을 감소하며, 토치(160)에 형성된 조절부(170)와 용접봉드럼(180)에 형성된 회전조절부(182)의 공급속도를 제어하여 용접봉 공급속도를 감소시키도록 형성된 것을 특징으로 용접물 표면 돌출을 저지하는 아르곤용접장치에 관한 것이다.

본 발명에 사용되는 광은 레이저 광이 바람직하며 용접부 위를 지나도록 형성되어 용접부에서 용접물이 튀어나오면 바로 수광부에 빛 전달이 저지, 차단되면서 이와같은 신호는 수광부에서 제어부로 가고 제어부에서 위빙폭과 용접봉 공급속도를 제어하도록 형성된 것이다.

이와 같이 본 발명은 위빙폭과 용접봉 속도가 결국은 두 강관의 용접부 간격이 가장 좁은 부분으로 맞추어지게 됨으로서 비교적 간격이 큰 부분은 그만큼 용접물 상면이 강관 표면보다 낮게 형성되며, 이는 아르곤 용접면 위에 이산화탄소 용접이 용접표면을 고르게 형성하면서 용접이 되므로 해결이 되는 것이다.

간격은 크게 되는 부분을 만나면 위빙폭과 용접선 공급속도는 그대로 진행되기 때문에 더 큰 간격에서는 용접물 표면이 움푹 내려가게 되는데, 이와 같이 표면이 강관표면보다 내려가는 것은 문제가 되지 않는데 그것은 그 위에 고르게 이산화탄소 용접이 이루어지기 때문이다.

아르곤 및 이산화탄소 이중용접은 고온용접이 아르곤 용접은 강관 간격 내부를 강력하게 융착을 형성하는 기능을 하고, 비교적 낮은 저온용접인 이산화탄소 용접은 용접부 표면을 매끄럽게 형성하는 기능을 하도록 형성된 것이다.

본 발명은 아르곤용접 및 이산화탄소용접의 이중용접을 이용하여 회전 강관 접합용접에 있어서 용접부 위로 가로지르는 수평 광을 이용하여 용접부 간격이 좁은 부분에서 아르곤용접의 용접물이 정체되면서 강관 표면보다 높게 돌출되어 수광부에 도착하는 광의 저감 또은 차단됨으로써 수광부에 이상신호가 형성되고 이러한 신호는 제어부로 전달되어 제어부는 위빙폭과 용접봉 공급속도를 저감시키며, 결국은 강관 간격이 가장 좁은 부분에 맞는 위빙폭과 용접봉 공급속도가 형성되는 효과가 있으며,

이러한 효과로 인하여 아르곤 용접부 상면은 강관 표면보다 낮게 형성되는 효과 있으며,

강관 표면보다 낮게 형성된 아르곤 용접부 위에 이산화탄소 용접물을 형성하기 용이하고 고르게 용접표면을 형성할 수 있는 효과가 있으며,

또한 상기 작용효과로 인하여 용접품질을 향상시킬 뿐 아니라 돌출부 그라인딩 작업을 크게 줄여주는 등 용접작업의 생산성 향상에 크게 기여하는 효과가 있는 것이다.

도 1: 본 발명의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 2: 본 발명의 제어부 작동도를 보여주는 것이다.
도 3: 종래기술에 본 발명의 광선이 지나는 위치를 예시한 것이다.

도 1에서 강관의 단면에 대한 용접 간격에 용접물이 체워지는 것을 보여주고 있으며, 위빙기(150)의 위빙축(151)은 일정 각도 왕복운동함으로써 토치(160)의 용접봉이 폭방향으로 왔다갔다 위빙운동하면서 간격에 용접물을 채워서 융착시키게 된다.

본 발명은 용접봉드럼(180)에서 공급되는 용접봉(181)을 토치에 조절부(170)를 형성하여 용접선 공급속도를 조절하도록 형성한 것이며, 드럼과 조절부는 서로 연동하여 공급속도를 조절하게 된다.

토치에 형성된 조절부(170)는 두 롤러(172) 사이로 용접봉을 통과시키고 모터가 롤로를 회전시켜 용접봉을 공급하는데 회전을 감속하여 공급속도를 줄이도록 형성하였으며, 이러한 조절방법은 기타 다양한 방법으로 형성할 수 있음은 물론인 것이다.

용접이 이루어지는 강관 간격 위로 발광부(141)에서 나온 광선이 가로질러 지나서 반대쪽 수광부(142)로 전달되어 전기신호가 발생하도록 형성된 것이며 수광부의 전기신호는 제어부로 연결되어 있게 되는데 만약, 두 강관 사이 간격이 좁은 부분을 만나면 용접물이 정체되어 부풀어 올라 강관 표면보다 위로 돌출되게 되는데, 돌출 용접물은 광선을 차단 또는 저감하여 수광부(142)에서는 이상신호가 발생하게 되는 것이며, 이상신호에 의해 제어부(미도시)는 위빙기의 위빙폭을 일정폭 감소시킴과 동시에 조절부(170)와 회전조절부(182)의 용접선 공급속도를 일정속도 저감시키도록 형성되어 용접물이 정체되지 않도록 형성한 것이다.

강관 사이 간격이 더 넓어지는 부분에서는 위빙폭과 용접선 공급속도에 변화가 없기 때문에 넓어지는 부분에서는 용접물 상면은 더 아래로 내려가 패이게 되며, 더 좁아지는 간격을 만나면 계속적으로 위빙폭과 용접선 공급속도는 저감되기 때문에 결국은 가장 좁은 간격에 적절한 위빙폭과 공급속도로 용접이 이루어 지게 되며, 이러한 본 발명의 용접에서는 간격이 넓을수록 아래로 내려간 정도가 어느정도 크게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명의 아르곤 용접부분은 강관 표면보다 아래에 고르지는 않지만 오목하게 패인 형태가 형성되며, 2차적으로 이산화탄소 용접에 의해 강간표면과 같거나 약간 더 볼록하게 고르게 용접이 이루어지게 되는 것이다.

도 2는 제어부의 작동을 도시한 것으로, 수광부(142)에서 발생한 이상신호를 받은 제어부는 위빙기(150)의 위빙폭 조절과, 조절부(170)와 회전조절부(182)에서 용접선 공급속도를 저감하도록 제어하는 것을 보여주는 것이다.

도 3은 종래 아르곤 용접의 형태를 보여주고 있으며, 광선은 용접부를 식히는 아르곤가스 하부를 지나도록 형성할 수 있음을 보여주는 것이며, 그 외에도 용접환경에 따라 적절한 광선을 형성할 수 있는 것이다.

본 발명의 구성은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 통상기술의 범주내에서 다양한 실시를 포함하는 것이다.

130:용접물 141:발광부 142:수광부 145:광 150:위빙기 151:위빙축 160:토치 170:조절부 172:롤러 180:회전조절부 180:용접봉드럼 181:용접봉

Claims (1)

1. 회전 롤러 위의 두 강관(210, 220)을 용접 접합하기 위하여 자동 용접봉 공급장치에서 공급되는 용접봉에 의해 강관 사이를 위빙 용접하는 아르곤 용접장치에 있어서,
   
   발광부(141)에서 발생된 광(145)이 두 강관(210, 220)의 용접부 표면 위를 지나 수광부(142)에 수광되도록 형성되고, 용접과정에서 용접부에 형성되는 용접물이 두 강관(210, 220)의 표면 높이 이상으로 돌출되면 이러한 돌출로 수광부에 전달되는 광이 감소 또는 차단되며, 수광부로부터 이러한 광 변화 신호를 받은 제어부는 위빙기(150)를 제어하여 위빙폭을 감소하며, 토치(160)에 형성된 조절부(170)와 용접봉드럼(180)에 형성된 회전조절부(182)의 공급속도를 제어하여 용접봉 공급속도를 감소시키도록 형성된 것을 특징으로 용접물 표면 돌출을 저지하는 아르곤용접장치.