KR200204970Y1 - Timer for measuring welding heat input - Google Patents

Abstract

본 고안은 수동 용접이나 반자동 용접 작업시 용접 시간을 측정하고, 측정된 용접 시간을 기초로 하여 용접 입열량의 계산과 용접 속도를 조절하기 위한 용접 입열량 측정용 타이머에 관한 것이다.The present invention relates to a timer for measuring the welding heat input for measuring the welding time in the manual welding or semi-automatic welding operation, and calculating the welding heat input and adjusting the welding speed based on the measured welding time.

본 고안의 용접 입열량 측정용 타이머는 상자형 케이싱(11) 내부에 전기적 회로부가 내장되고, 케이싱 전면 상부에 일체로 형성된 누적 용접 시간 표시부(12)와 용접 시간 설정 스위치(13)가 구비되며, 케이싱 전면 하부에 전원 스위치(14)와 리세트 스위치(15) 및 부져(16)가 일렬로 구비된다.The welding input heat measurement timer according to the present invention includes an electrical circuit unit inside the box-shaped casing 11, and includes a cumulative welding time display unit 12 and a welding time setting switch 13 formed integrally on the upper front of the casing. The power switch 14, the reset switch 15, and the buzzer 16 are provided in a row under the casing front.

그리고, 상기 케이싱(11) 내부의 회로부는 전원 스위치 접점(14A)과, 인가된 220볼트 주전원을 교류 24볼트인 2차 전원으로 전압 강하시키기 위한 변압기(21)와, 2차 교류 전원을 직류의 회로 전원으로 정류하기 위한 4개의 다이오드로 구성되는 브릿지 다이오드(22)와, 용접기 내부 릴레이로부터 신호를 입력받아 접촉되는 용접 신호 수신부(23)와, 인가된 회로 전원을 제어부(25)의 제어 신호로 전달하는 커런트 릴레이(24)와, 커런트 릴레이(24)로부터 입력되는 신호를 연산처리하여 타이머(26) 및 부져(16)에 제어 신호를 인가하는 제어부(25)로 구성된다.The circuit portion inside the casing 11 includes a power switch contact 14A, a transformer 21 for dropping the applied 220-volt main power supply to a secondary power supply of 24 volts AC, and a secondary AC power supply of direct current. The bridge diode 22, which is composed of four diodes for rectifying the circuit power, the welding signal receiving unit 23 that receives a signal from the internal relay of the welding machine, and contacts, and the applied circuit power as the control signal of the controller 25. A current relay 24 to be transmitted and a control unit 25 for processing a signal input from the current relay 24 to apply a control signal to the timer 26 and the buzzer 16.

본 고안의 타이머는 용접 작업 시작과 함께 타이머가 작동되고, 용접 작업 정지시 타이머도 정지하여 순수 용접 시간을 측정할 수 있으며, 예상되는 용접 시간을 용접 시작전에 설정하여 용접 작업성 파악하면서 용접 작업을 수행할 수 있을 뿐 아니라, 용접 시간을 간편히 측정할 수 있기 때문에 작업자에 관계 없이 일정한 속도와 용접 입열량의 용접 작업이 가능하다.The timer of the present invention operates the timer at the same time as the start of the welding operation, and the timer can also be measured when the welding operation is stopped to measure the pure welding time. Not only can it be performed, but also the welding time can be measured easily, and it is possible to weld at a constant speed and welding heat input regardless of the operator.

Description

용접 입열량 측정용 타이머{Timer for measuring welding heat input}Timer for measuring welding heat input

본 고안은 수동 용접이나 반자동 용접시 용접 시간을 자동으로 측정할 수 있는 타이머에 관한 것으로, 더 자세하게는 본 고안 타이머를 용접기의 주 전원에 연계시켜 정확한 용접 시간을 측정함으로써 용접 입열량을 계산할 수 있도록 하여 용접 품질의 안정을 기하기 위한 용접 입열량 측정용 타이머에 관한 것이다.The present invention relates to a timer that can automatically measure the welding time during manual welding or semi-automatic welding. More specifically, the present invention can be connected to the main power supply of the welding machine to measure the welding time by measuring the exact welding time. The present invention relates to a timer for measuring the heat input of welding to stabilize the welding quality.

일반적으로 전기 용접에 있어서 용접봉이나 용접 와이어의 용융속도는 아크 전압과 관계 있는 아크 길이와는 무관하며, 아크 전류에 대략적으로 비례한다. 그리고, 용접부의 외부에서 주어진 열량을 용접입열이라 하며, 아크 용접에서 아크가 단위 길이당 발생시키는 전기적 에너지는 다음 식 1로 주어진다.In general, in electrical welding, the melting rate of the electrode or welding wire is independent of the arc length relative to the arc voltage and is approximately proportional to the arc current. In addition, the amount of heat given from the outside of the welded portion is called welding heat input, and the electrical energy generated by the arc per unit length in arc welding is given by the following Equation 1.

H:열 에너지, E:아크 전압, I:아크 전류, V:용접속도(cm/min)H: thermal energy, E: arc voltage, I: arc current, V: connection (cm / min)

상기 전기적 열 에너지 외에도 플럭스의 화학적 에너지에 의한 발열도 있으나, 이는 전기적 열 에너지에 비하여 작으므로 고려하지 않는 것이 일반적이다.In addition to the electrical thermal energy, there is also heat generation by chemical energy of the flux, which is generally not considered because it is smaller than the electrical thermal energy.

통상적으로, 아크에 의한 열은 용접 와이어가 녹는 용적, 슬래그 또는 아크 플라즈마라고 하는 고온 가스류를 매개체로 하여 모재로 전달되나, 그 중 일부는 복사열이나 대류에 의하여 대기 중으로 손실되기 때문에 실제로 용접에 주어지는 열량은 상기 식 1에 의한 열 에너지의 일부분이다.Typically, the heat from the arc is transmitted to the substrate through the medium of hot gas, called the volume of melting the weld wire, slag or arc plasma, but some of it is actually lost to the atmosphere due to radiant heat or convection. The calorific value is a part of the thermal energy according to Equation 1 above.

따라서, 열효율을 η라 하면, 상기 아크에 의한 열 에너지 즉, 용접입열 H는 다음 식 2로 표시된다.Therefore, when the thermal efficiency is η, the thermal energy due to the arc, that is, the welding heat input H, is expressed by the following equation.

한편, 저항 용접에서의 용접입열 H는 다음 식 3으로 주어진다.On the other hand, the welding heat input H in resistance welding is given by following formula (3).

R:용접재료간의 접촉저항과 재료의 고유저항의 종합적인 저항,R: General resistance of contact resistance between welding materials and specific resistance of materials,

t:통전시간, κ:손실계수t: energization time, κ: loss factor

상기 식 3에 의한 용접입열량은 모재의 열영향이나 열에 의한 변형의 정도에 크게 영향을 미친다. 따라서, 용접 경화나 균열, 변형 등을 방지하거나 최소화 하기 위해서는 상기 용접입열을 적당한 범위로 조절하여야 하기 때문에 이 용접입열은 용접에 있어서 관리해야 할 중요한 값이 된다.The welding heat input according to Equation 3 greatly affects the thermal effect of the base metal and the degree of deformation caused by heat. Therefore, in order to prevent or minimize welding hardening, cracking, deformation, and the like, the welding heat input should be adjusted to an appropriate range, so the welding heat input is an important value to be managed in welding.

각종 설비가 대형화 내지는 대량 생산 방식으로 전환됨에 따라 용접부 품질과 생산성의 향상을 위하여 용접 형태도 자동 또는 로보트화 하고 있다. 자동 용접인 캐리어(carrier) 용접은 용접 속도 조절 장치가 구비되어 있어 용접입열 과다로 인한 문제점이 적고, 로보트 용접의 경우에는 용접입열 인자인 용접 전류, 용접 전압, 용접 속도의 제어가 가능하나, 반자동 내지는 수동 용접의 경우 용접기에는 용접 전류와 용접 전압만이 표시되기 때문에 작업 능률이 강조되다 보면 용접 속도를 높이기 위하여 과다한 전류를 사용하여 과전류로 인한 용접입열량 과다로 용접부의 품질이 떨어지게 된다.As various facilities are converted into larger or mass production methods, welding forms are automatically or robotized to improve weld quality and productivity. Carrier welding, which is automatic welding, is equipped with a welding speed adjusting device, so there are few problems due to excessive welding heat input. In the case of robot welding, welding current, welding voltage, and welding speed, which are welding heat factors, can be controlled. In the case of manual welding, only the welding current and the welding voltage are displayed on the welding machine, so if the work efficiency is emphasized, the quality of the welding part is deteriorated due to the excessive amount of heat input by the excessive current using excessive current to increase the welding speed.

특히, 조선소나 철구조물의 시공에서는 로보트 뿐만 아니라 자동 캐리어를 사용할 수 없는 용접 작업의 경우가 대부분으로 수동이나 반자동 용접법을 적용할 수 밖에 없기 때문에 과전류에 의한 용접부 균열 등을 초래하는 경우가 빈번하고, 이를 방지하기 위하여서는 적정 용접 속도로 작업해야 한다.In particular, in shipyards and steel structures, most welding jobs that can not be used for automatic carriers as well as robots are forced to apply manual or semi-automatic welding methods. To prevent this, work at the proper welding speed.

그러나, 이를 파악할 수 있는 별도의 수단이 없으며 용접자가 스스로 용접 시간을 측정하여 용접 속도를 계산함으로써 용접입열량을 제어할 수는 있으나, 용접을 하면서 정확한 용접 시간을 동시에 한사람의 용접자가 측정한다는 것이 현실적으로는 매우 번거롭고 어려운 일이기 때문에 수동 또는 반자동 용접에서 용접입열량 과다로 인한 용접부 품질 저하를 방지할 수 있는 특별한 방법이 없는 것이 문제이다.However, there is no means to understand this and the welder can control the heat input by measuring the welding time and calculating the welding speed. However, it is realistic that one welding person simultaneously measures the exact welding time. Is very cumbersome and difficult, and there is no special way to prevent weld quality deterioration due to excessive welding heat input in manual or semi-automatic welding.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 수동이나 반자동 용접기 또는 용접 부대 장치에 연결하여 용접 속도와 용접 입열량을 산출할 수 있도록 용접 시간을 자동으로 측정해주는 타이머를 제공함에 본 고안의 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and provides a timer that automatically measures the welding time to be connected to a manual or semi-automatic welding machine or a welding auxiliary device to calculate the welding speed and the amount of heat input. There is a purpose of the present invention.

도 1은 본 고안 용접 입열량 측정용 타이머의 사시도.1 is a perspective view of a timer for measuring the heat input of the present invention.

도 2는 본 고안 용접 입열량 측정용 타이머의 회로도.2 is a circuit diagram of a timer for measuring heat input of the present invention.

((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))((Explanation of symbols for main part of drawing))

11. 케이싱 21. 변압기11. Casing 21. Transformer

22. 브릿지 다이오드 24.커런트 릴레이22. Bridge diode 24. Current relay

본 고안의 상기 목적은 변압기와 브릿지 다이오드 그리고 용접 신호 수신부 및 부져(buzzer)와 카운터에 의하여 달성된다.The object of the present invention is achieved by a transformer, a bridge diode, a welding signal receiver, a buzzer and a counter.

본 고안의 용접 입열량 측정용 타이머는 일반 가정용 220볼트 전원을 입력받아 24볼트로 변환하고, 이를 4개의 다이오드로 구성되는 브릿지 다이오드에서 직류로 정류하여 내부 회로용 전원으로 사용한다.The welding calorific value measuring timer of the present invention receives 220 volts of power for general home use and converts it into 24 volts, and rectifies it to DC in a bridge diode composed of 4 diodes and uses it as an internal circuit power source.

상기 직류 전원은 용접기 가동시 용접기 내부에 있는 릴레이 스위치로부터 신호를 받아야 회로상에 인가되며, 직류 전원이 인가되면 이는 커런트 릴레이(current relay)를 통하여 용접 시간을 표시해 주는 카운터에 입력됨으로써 용접시간이 누적 측정된다.The DC power is applied to the circuit when receiving a signal from the relay switch inside the welding machine when the welding machine is running. When DC power is applied, the welding time is accumulated by inputting a counter indicating the welding time through a current relay. Is measured.

본 고안의 타이머는 용접기 또는 용접기의 용접용 와이어 피더(feeder)에 연결하여 사용할 수 있는 장치이다.The timer of the present invention is a device that can be used by connecting to a welder or a wire feeder for welding the welder.

상기 본 고안의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.The details of the purpose and technical constitution according to the present invention, including the effect thereof, will be clearly understood by the following description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.

도 1과 2에 본 고안 용접 입열량 측정용 타이머의 사시도 및 회로도를 도시하였다.1 and 2 are a perspective view and a circuit diagram of the timer for measuring the heat input of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 고안 장치(1)는 상자형 케이싱(11) 내부에 회로부(2)가 구성되고, 케이싱 전면 상부에 일체로 형성되는 누적 용접 시간 표시부(12)와 용접 시간 설정 스위치(13)가 구비되며, 케이싱 전면 하부에 전원 스위치(14)와 리세트 스위치(15) 및 부져(16)가 구비된다.As shown, the device 1 of the present invention is a cumulative welding time display portion 12 and the welding time setting switch 13 is formed integrally on the upper casing front, the circuit portion 2 is formed inside the box-shaped casing (11) ) And a power switch 14, a reset switch 15, and a buzzer 16 are disposed below the casing front.

상기의 본 고안 장치가 작동하는 방법을 도 2의 회로도를 근거로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the method of operating the device of the present invention based on the circuit diagram of Figure 2 as follows.

본 고안의 타이머를 작동시키는 회로부(2)에 전원 스위치(14)로 교류 220볼트의 1차 주전원이 인가되면, 전원 스위치 접점(14A)이 접촉되어 주전원이 회로상에 인가된다. 인가된 주전원은 변압기(21)를 통하여 교류 24볼트인 2차 전원으로 전압 강하된 후, 4개의 다이오드로 구성되는 브릿지 다이오드(22)에 의하여 회로를 동작시키는 직류의 회로 전원으로 변환된다.When a primary main power supply of AC 220 volts is applied to the circuit unit 2 for operating the timer of the present invention with the power switch 14, the power switch contact 14A is contacted to apply the main power supply to the circuit. The applied main power supply is voltage-falled to the secondary power supply of 24 volts AC through the transformer 21, and then converted into a direct current circuit power supply for operating the circuit by the bridge diode 22 composed of four diodes.

변환된 회로 전원은 용접 여부에 따라 작동하는 용접기 또는 피더 내부 릴레이로부터 신호를 입력받아 작동되는 용접 신호 수신부 내지 피더 동작 수신부(23)를 통하여 커런트 릴레이(24)에 이르게된다.The converted circuit power is supplied to the current relay 24 through a welding signal receiver or a feeder operation receiver 23 which receives a signal from a welding machine or a feeder internal relay that operates according to welding.

상기 커런트 릴레이(24)는 인가된 회로 전원을 제어부(25)의 제어 신호로 전달하는 역할을 하는 것으로서 용접 작업이 실시되면 상기 수신부(23)의 접촉으로 커런트 릴레이가 활성화 되어 제어부(25)의 입력 단자로 신호가 입력되어 타이머(26)가 작동하게 되고, 용접 작업이 정지되어 커런트 릴레이가 비활성화 되면 제어부(25)에 입력되는 신호가 끊겨 타이어의 동작이 멈추게 된다.The current relay 24 serves to transfer the applied circuit power to the control signal of the control unit 25. When the welding operation is performed, the current relay 24 is activated by the contact of the receiving unit 23 to input the input of the control unit 25. When the signal is input to the terminal to operate the timer 26, when the welding operation is stopped and the current relay is deactivated, the signal input to the control unit 25 is cut off to stop the operation of the tire.

그리고, 상기 타이머에 의하여 용접 시간 표시부에 표시되는 시간은 용접 작업이 실시된 총 누적 시간이다. 따라서, 임의의 용접 작업에 해당하는 용접 시간만을 측정하고자 할 때는 케이싱 전면 하부에 부착된 리세트 스위치를 눌러 시간 표시를 '0'으로 셋팅한 후 측정한다.The time displayed on the welding time display unit by the timer is the total accumulated time of the welding operation. Therefore, when only the welding time corresponding to any welding operation is to be measured, press the reset switch attached to the lower front of the casing and set the time display to '0' and then measure it.

또한, 용접 시간 초과를 방지하기 위하여서는, 용접 작업전 예상 또는 기준 용접 시간을 용접 시간 설정 스치로 설정한 후 용접 작업을 실시한다. 용접 작업시 부져가 울리면 사전에 설정한 용접 시간이 경과한 것이다.In addition, in order to prevent welding time exceeding, welding operation is performed after setting the estimated or reference welding time before welding operation to welding time setting sketch. If the buzzer rings during the welding operation, the preset welding time has elapsed.

용접 완료 후, 용접 길이를 측정하여 그 길이를 본 고안에 의하여 측정된 용접 시간으로 나누면 용접 속도를 구할 수 있는 바, 전술의 수학식1을 사용하여 용접 입열량을 산출할 수 있다.After completion of the welding, the welding length can be obtained by measuring the welding length and dividing the length by the welding time measured by the present invention, and the heat input amount of the welding can be calculated using the above equation (1).

본 고안의 타이머를 사용하면 반자동 및 수동 용접기에서도 용접 시간을 간편히 측정할 수 있기 때문에 작업자에 관계 없이 일정한 속도와 용접 입열량의 용접 작업이 가능함으로써 용접부 품질을 균일하게 할 수 있으며, 특히, 용접 속도 적응 훈련에 유용하게 사용될 수 있다.Using the timer of the present invention, the welding time can be easily measured even in the semi-automatic and manual welding machines, so that the welding work can be performed at a constant speed and the heat input amount regardless of the operator, so that the weld quality can be uniform. It can be useful for adaptive training.

Claims (2)

수동 용접과 반자동 용접에서 용접 시간을 측정하기 위한 타이머로, 상자형 케이싱(11) 내부에 회로부(2)가 내장되고, 케이싱 전면 상부에 일체로 형성된 누적 용접 시간 표시부(12)와 용접 시간 설정 스위치(13)가 구비되며, 케이싱 전면 하부에 전원 스위치(14)와 리세트 스위치(15) 및 부져(16)가 구비되어 구성됨을 특징으로 하는 용접 입열량 측정용 타이머.A timer for measuring welding time in manual welding and semi-automatic welding. The circuit part 2 is built in the box-shaped casing 11, and the accumulated welding time display part 12 and the welding time setting switch are integrally formed on the upper part of the casing front. (13) is provided, the timer for welding heat input measurement, characterized in that the power switch 14, the reset switch 15 and the buzzer 16 is provided in the lower portion of the front casing. 제 1항에 있어서, 상기 회로부(2)는 전원 스위치(14)의 조작에 의하여 온/오프되는 전원 스위치 접점(14A)과, 인가된 주전원을 교류 24볼트인 2차 전원으로 전압 강하시키기 위한 변압기(21)와, 2차 교류 전원을 직류의 회로 전원으로 정류하기 위한 4개의 다이오드로 구성되는 브릿지 다이오드(22)와, 용접기 내지 피더의 내부 릴레이로부터 신호를 입력받아 작동되는 용접 신호 수신부(23)와, 인가된 회로 전원을 제어부(25)의 제어 신호로 전달하는 커런트 릴레이(24)와, 커런트 릴레이(24)로부터 입력되는 신호를 연산처리하여 타이머(26) 및 부져(16)에 제어 신호를 인가하는 제어부(25)로 구성됨을 특징으로 하는 용접 입열량 측정용 타이머.2. The transformer according to claim 1, wherein the circuit section (2) includes a power switch contact (14A) which is turned on / off by the operation of the power switch (14) and a transformer for dropping the applied main power supply to a secondary power supply of 24 volts AC. (21), a bridge diode (22) composed of four diodes for rectifying the secondary AC power supply into a circuit power supply of direct current, and a welding signal receiving unit (23) operated by receiving a signal from an internal relay of the welder or the feeder. And a current relay 24 for transmitting the applied circuit power as a control signal of the controller 25 and a signal input from the current relay 24 to process the control signal to the timer 26 and the buzzer 16. Timer for welding heat input measurement, characterized in that the control unit 25 is applied.