KR820001255B1 - Arc-welding machine having prevent an electric shock - Google Patents
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Abstract
Description
첨부된 도면은 본 발명을 설명하기위한 실시예의 전기적회로도임.The accompanying drawings are electrical circuit diagrams of embodiments for explaining the invention.
본 발명은 아아크 용접기의 전격방지장치에 관한 것으로, 산화피막층이나 오손층이 표면에 형성된 피용접물의 용접시 고주파를 이용하여 용접봉과 피용접물 표면의 산화된 피막이나 도료층등이 연소되어 용접봉과 피용접물이 통전되면서 일차 주 전기가 통전되어 용접되도록하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electric shock prevention device of an arc welder, wherein the welding rod and the oxidized coating or paint layer on the surface of the welded body are burned by using high frequency when welding the welded object on which the oxide layer or the fouling layer is formed on the surface. The present invention relates to a device for energizing and welding primary primary electricity while the weldment is energized.
종래 용접기의 전격방지장치는 용접공의 감전사고방지를 주목적으로 하여 제조된 것이므로 전격방지 기능은 충분히 나타나지만 피용접물의 표면에 산화물 피막이 형성되거나 도료등에 의하여 오손되면 아아크가 일어나지 않게되어 용접되지 아니하므로 작업의 지연에 따른 능률저하를 초래했다. 또한 고감도형 전격방지장치는 용접 케이블이 길게되면 외래 고주파 펄스전류에 의하여 오동작이 일어나 전격방지의 기능을 상실하는 경우가 있었다.The electric shock prevention device of the conventional welding machine is manufactured mainly for the prevention of electric shock accidents of the welder, but the electric shock prevention function is sufficiently shown, but if the oxide film is formed on the surface of the welded object or if it is damaged by the paint, arcing does not occur and the welding is not performed. The delay caused efficiency deterioration. In addition, the high-sensitivity type electric shock prevention device may have malfunctioned due to extraneous high frequency pulse current when the welding cable is lengthened, thus losing the function of electric shock prevention.
즉 고주파 전류에 의해 아아크용접을 하게되면, 고주파 펄스전류의 맥동(脈動)에 따라 용융되는 용접봉과 피용접물은 고주파 진동을 일으켜서 용융물속에 포함된 불순물인 유해질소 또는 수소등이 방출되고 또 용접 후 나쁜 영향을 주는 산화규소와 같은 불순물을 부상(浮上) 시켜 용융물에서 휘산시켜주는 작용을 하게되므로 “브로어 홀” 현상의 발생을 억제하는 역할을 하게된다.That is, when arc welding is performed by high frequency current, the electrode and the welded material melted by the pulsation of the high frequency pulse current cause high frequency vibration, releasing harmful nitrogen or hydrogen, which are impurities contained in the melt, and bad after welding. It acts to lift the impurities such as silicon oxide and volatilize it from the melt, thus suppressing the occurrence of "brore hole" phenomenon.
또 용융물은 고주파 진동에 의해 응고 결정할 때 금속입자간의 결합강도를 높이는 결과를 초래하는 것이므로 용접부분의 결정입자를 미세화시켜서 용접강도를 높이는 작용이 있음이 알려져있다.In addition, the melt is known to have the effect of increasing the bonding strength between metal particles when solidifying crystals by high frequency vibration, thereby increasing the welding strength by miniaturizing the crystal grains of the welded portion.
그러나 상기와 같은 작용을 원만히 진행시키려면, 고주파펄스의 전류 파형이 높은 것일수록 좋으나 고주파 펄스전류의 흐르는 길이 즉 케이블이 길어지면 아무리 진폭이 큰 고주파 펄스의 전류라할지 라도 펄스전류의 진폭이 작아지므로서 용접부분의 품질개선을 기대할 수 없다는 결점이 있다.However, in order to proceed smoothly, the higher the current waveform of the high frequency pulse is, the better. There is a drawback that quality improvement of welded parts cannot be expected.
이와 같은 결점을 해결하기위하여 용접장치와 용접봉을 쥐는 토오치카와의 거리를 5m 이내로 두도록하는 것이 일본실용신안공보소 52-21316호에 알려져있다.In order to solve this drawback, Japanese Utility Model Publication No. 52-21316 is known to keep the distance between Tochikawa holding the welding device and the welding rod within 5 meters.
또 감전 사고와 같은 전격을 방지하기 위하여 오동작이 없는 전류 검출장치 즉 용접 변압기의 출력회로에 변류기를 삽입하여 출력전류를 검출하여 동작시키므로서 전격을 방지하는 방법이 많이 채택되고 있다.In addition, in order to prevent an electric shock such as an electric shock accident, a method of preventing electric shock has been adopted by inserting a current transformer into an output circuit of a welding transformer to detect and operate an output current.
즉 아아크가 소멸하므로서 용접기의 2차 전압이 상승하는 것을 이용하여 릴레이를 동작시켜 용접기의 전원회로에 삽입된 전자(電磁) 접촉기를 제어하여 회로를 개방하는 것도 알려져 있다. 그러나 상기와 같은 경우 릴레이의 코일이나 접속 전선의 단선 또는 전속단자가 느슨하여 접촉이 불량한 경우 2차 전압이 상승하여 위험한 상태가 야기된다.In other words, it is also known to open a circuit by controlling a magnetic contactor inserted into a power supply circuit of the welding machine by operating the relay by using the increase in the secondary voltage of the welding machine as the arc disappears. However, in the above case, if the contact is poor due to the disconnection or the full-speed terminal of the coil or the connection wire of the relay, the secondary voltage rises, causing a dangerous condition.
일본특허공보 소 40-6968호 및 소 53-33534호에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 용접기와 동일 극성으로 조작용 변압기를 접속하고 이러한 변압기의 2차전압과의 차를 갖는 전압을 전자 접촉기의 여자코일에 인가하도록 구성하고 있다.In Japanese Patent Publications Nos. 40-6968 and 53-33534, in order to solve this problem, an excitation coil of an electromagnetic contactor is connected to a welding transformer with the same polarity as a welding machine and a voltage having a difference from the secondary voltage of the transformer is used. It is configured to apply to.
본 발명의 목적은 용접작업을 하지않을 때에는 토오치에 통전되더라도 인체에 감전되지 않는 범위내로 통전하고 초기 용접시에도 아아크가 잘 일어나도록 초기감지용 보조전원을 일반교류의 주파수(60Hz)로 사용하지않고, 초기 감지용 보조전원을 고주파를 이용하여 토오치의 용접봉과 피용접물이 통전되면 비로서 일차의 주전기가 통전되어 아아크가 발생하도록한 용접기의 전격방지장치를 제공하기 위한 것이다.The purpose of the present invention is to not use the initial detection auxiliary power at the frequency of the normal exchange (60Hz) so that the arcing occurs even when the welding is not carried out within the range that the human body is not electrocuted even when the welding operation is not carried out and arcing occurs even during the initial welding. Instead, when the initial sensing auxiliary power is energized using the high frequency as the primary sensing electric power, the primary main electric is energized to provide an electric shock prevention device for the welder to generate arc.
이하 본 발명을 첨부된 실시예의 회로도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면에서 1은 주전원으로 용접기(2)의 일차 코일(L1)과 릴레이(3)의 접점이 직렬로 연결되어 있다. 용접기(2)의 2차 코일(L2)에는 고주파 발진기(4), 고주파 증폭기(6) 및 고주파 유도변압기(5)로 된 고주파 발생부를 연결하고, 변압기(5)의 2차 코일에 동조 변압기(8')의 1차권선(8-1), 2차 권선(8-2)로 된 감지 회로장치 및 고주파 통전이 용이하고 상용주파수에서 높은 임피던스를 갖는 콘덴서(C1)을 연결하여 고주파 발진기(4)에서 발진되는 정현파가 고주파발생부와 감지회로장치를 통하였을 때 상용 전기의 주파수에서는 높은 입피던스를 갖도록한다.In the figure, 1 is a main power source, and the primary coil L 1 of the welding machine 2 and the contacts of the
따라서 이러한 고주파 성분은 용접기(2)의 2차코일(L2)에 고 인덕턴스의 성분을 갖게되어 고주파는 약간의 손실만이 발생되도록 되어있다.Therefore, such a high frequency component has a high inductance component in the secondary coil L 2 of the welder 2, so that only a slight loss of the high frequency occurs.
이와 같은 전력손실에 의하여 고주파동조변압기(8')의 2차권선(8-2)에 등조신호가 발생되고 동조신호의 일부는 변동증폭부의 다이오드(D1)에서 검파되어 콘덴서(C3)에서 직류화되고, 또 직류화된 전류는 저항을 거쳐 흐르게되는 바, 이직류전압은 고주파 감지기(R1)에서 자체 발진성분만을 동조하므로서 외뢰 잡음및 고주파 신호에는 영향을 받지 않게되었다.Thus, by such the power loss, and the deungjo signal generated at the secondary winding 8-2 of the high frequency tuned transformers (8 '), a part of the tuning signal is detected from the fluctuation amplification unit diode (D 1) from the capacitor (C 3) Since the DC current and the DC current flow through the resistor, the DC voltage is not affected by the lightning noise and the high frequency signal by tuning only the oscillation component in the high frequency detector R 1 .
이때 용접봉(13)이 피용접물(12)표면의 산화물이나 불순물에 접촉되는 경우, 용접봉(13)과 피용접물(12)사이에 손실율이 큰 용량성분이 발생하게 된다. 이와 같은 산화물 피막이나 불순물층은 용량 성분을거쳐 고주파가 통전되므로 고주파의 열로 인하여 산화물 피막이 가열 파괴된다.At this time, when the electrode 13 is in contact with the oxide or impurities on the surface of the
이렇게되면 고주파 전류가 많이 흐르게되므로 콘덴서(C3)의 전위가 높아지도록되어있어서 순간 높은 저압이 발생하게 된다.In this case, a high frequency current flows a lot, so that the potential of the capacitor C 3 is increased to generate a high low voltage moment.
따라서 이와 같은 변동분증폭부 op암프(7), (고입력 임피던스를 갖는 op암프)의 입력단(-)에 순간 높은 전압이 그대로 인가되고 저항(R2)을 통해 콘덴서(C4)가 충전되기까지 op암프(7)의 입력단(+)(-) 사이에는 전압차가 발생하게된다. 이와 같은 전압차는 저항(R3)과 저항(R4)으로 설정되는 증폭율에의해 증폭하여 변종증폭부에 출력을 얻어 콤퍼레이터(8)를 저항(R5)과 저항(R6)으로 설정하므로서 설정 전압이하로되어 콤퍼레이터(8)의 출력은 L에서 H로 변하게되고, 이때 트리거용 NAND게이트(11)가 트리거되어 NAND게이트(11)의 출력은 L가 되면서 게이트(9)(10)로 구성되는 기억회로중 게이트(10)는 H, NAND게이트(11)는 L로 전환된다. 따라서 이와 같은 NAND게이트(10)의 출력은 저항(R15)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스에 전압을 인가하여 에미터-콜렉터가 도통되어 릴레이ON를 여자시켜 릴레이의 접점이 ON되어 용접기(2)의 1차 코일(L1)에 주전원(1)이 인가된다.Therefore, the instantaneous high voltage is applied to the input terminal (-) of the variable amplifier op amp 7 and the op amp having high input impedance until the capacitor C 4 is charged through the resistor R 2 . The voltage difference occurs between the input terminals (+) and (-) of the op amp 7. This voltage difference is amplified by the amplification factor set by the resistor (R 3 ) and the resistor (R 4) to obtain the output of the variance amplifier, and the comparator (8) is set to the resistor (R 5 ) and the resistor (R 6 ). When the set voltage is lowered, the output of the comparator 8 changes from L to H. At this time, the trigger NAND gate 11 is triggered, and the output of the NAND gate 11 becomes L, and is composed of gates 9 and 10. In the memory circuit, the gate 10 is switched to H, and the NAND gate 11 is switched to L. FIG. Accordingly, the output of the NAND gate 10 applies a voltage to the base of the transistor Q 1 through the resistor R 15 to conduct the emitter-collector, which energizes the relay ON, thereby turning on the relay contact to turn on the welding machine ( The main power source 1 is applied to the primary coil L 1 of 2).
따라서 용접기(2)의 2차코일(L2)에 유기되는 고주파전류가 용접봉(13)과 피용접물(12)의 산화피막을 파괴하여 통전되면서 고주파 가열하므로서 스므스한 주전원 아아크가 발생되면서 용접하게되고 op암프(7)는 저항(R2)을 거쳐 콘덴서(C4)에 충전이 완전히되어 op 암프(7)의 입력단(+)(-) 사이에는 전압차가 없어지게되므로 콤퍼레이퍼(8)의 출력은 L가 되면서 NAND 게이프(11)의 출력은 H로 복귀되고 난드게이프(10)의 출력은 고주파발진기의 발진을 정지하게 구성하므로서 주전원으로 아아크용접을 하게된다.Therefore, the high frequency current induced in the secondary coil L 2 of the welding machine 2 breaks the oxide film of the welding rod 13 and the
상기와 같은 과정을 거쳐용접이 끝나면, 용접기(2)의 2차코일(L2)에는 높은 무부하전압이 발생되고 이러한 무부하전압은 저항(R7)과 저항(R8)사이에서 분할된 분할 전압이 용접시 제너다이오드(ZD)전압을 넘지 않도록 설정하므로서 용접이 끝나고 높은 전압이 될때 저항(R8)의 양단 전압은 다이오드(D2)로 반파정류되고 콘덴서(C6)에서 직류가되어 제너다이오드(ZD)의 제너전압을 넘게 되어 이전류는 다시 저항(R10),(R11)에서 분할되어 트랜지스터(Q2)의 베이스에 전압이 인가되어 Q2의 에미터 콜렉터가 ON이된다. 따라서 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 전압이 L가 되면서 콘덴서(C7) 양단의 전위가 저항(R13)을 통해 방전되게 되어있다.After welding through the above process, a high no-load voltage is generated in the secondary coil (L 2 ) of the welding machine (2) and this no-load voltage is divided voltage divided between the resistor (R 7 ) and the resistor (R 8 ) When the welding is over and the high voltage is set after welding, the voltage at both ends of the resistor (R 8 ) is half-wave rectified by the diode (D 2 ) and the direct current from the capacitor (C 6 ) becomes the zener diode. When the zener voltage of (ZD) is exceeded, this current is divided again in the resistors R 10 and R 11 , and a voltage is applied to the base of the transistor Q 2 to turn on the emitter collector of Q 2 . Therefore, as the collector voltage of the transistor Q 2 becomes L, the potential across the capacitor C 7 is discharged through the resistor R 13 .
이와 같은 전압방전은 다이오드(D3)로 인하여 역방향으로만 방전하게되고 방전된 전압이 NAND게이트(9)를 작동하는 전압에까지 이르는 시정수는 전격방지의 지연시간으로 결정하면 된다.The voltage discharge is discharged only in the reverse direction due to the diode D 3 , and the time constant until the discharged voltage reaches the voltage at which the NAND gate 9 is operated may be determined as the delay time of the electric shock prevention.
이와 같이 설정되는 지연시간이 경과하면, NAND 게이트(9)가 동작되면서 기억회로가 복귀하게된다. 따라서 NAND 게이트(10)의 출력이 L가되어 트랜지스터(Q1)를 OFF시키면서 릴레이(3)의 접점을 개방하여 주전원(1)을 용접기(2)의 1차코일(L1)에서 차단하게됨과 동시에 고주파 발진이되고 이때 고주파의 출력변동이 일어나 다시 콤퍼레이터(8)의 출력이 H가되더라도 NAND 게이트(9)의 출력이 H로되어 역방향의 다이오드(D3)와 병렬 연결된 저항(R14)을 통해콘덴서(C5)를 충전하도록되는 것이므로 NAND게이트(11)의 NAND 구성이 될수있는 시간을 지연시켜줌으로서 op암프(7)가 안정된 후에야 NAND 게이트(11)이 난드구성이 되므로서 용접기(2)의 1차 코일(L1)에서 전원이 차단된다.When the delay time set in this manner has elapsed, the NAND gate 9 is operated to return the memory circuit. Therefore, the output of the NAND gate 10 becomes L to turn off the transistor Q 1 and open the contact of the
도면중 C2는 콘덴서, R9,R10,R11,R12는 저항이다.In the figure, C 2 is a capacitor, and R 9 , R 10 , R 11 , and R 12 are resistors.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 종래와 같은 오작동이나 케이블의 길이에 구애받음 없이 안정하게 용접이 가능할뿐 아니라 작업중 전기적 충격을 방지할수가 있으며 피용접물의 표면이 오손된경우에도 전격 방지기 부착시에 발생하는 초기 아크가 잘 발생하지 아니하는 폐단이 없어져서 작업능률이 향상되게된다.As described above, according to the present invention, it is possible to stably weld regardless of the malfunction or cable length as in the prior art, and to prevent electric shock during operation, and occurs when the electric shock protector is attached even when the surface of the welded object is damaged. It is possible to improve the work efficiency by eliminating the closed stage where the initial arc is less likely to occur.
Claims (1)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019810001686A KR820001255B1 (en) | 1981-05-16 | 1981-05-16 | Arc-welding machine having prevent an electric shock |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1019810001686A KR820001255B1 (en) | 1981-05-16 | 1981-05-16 | Arc-welding machine having prevent an electric shock |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR820001255B1 true KR820001255B1 (en) | 1982-07-14 |
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ID=19220925
Family Applications (1)
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KR1019810001686A KR820001255B1 (en) | 1981-05-16 | 1981-05-16 | Arc-welding machine having prevent an electric shock |
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KR (1) | KR820001255B1 (en) |
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1981
- 1981-05-16 KR KR1019810001686A patent/KR820001255B1/en active
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