KR19980025394A - TIG welding device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 티그 용접장치에 관한 것으로, 종래에는 교류 티그 주기는 고정되어 있고 교류 티그 역극성 기간은 알루미늄 세척작용을 위한 것으로 가변 가능하게 되어 있는데 반하여 박판의 알루미늄 용접시 저전류 영역에서 정극성 기간의 제한으로 용입의 깊이가 제한되고, 계속해서 전류가 정부극성으로 교번함으로써 아크의 집중성이 떨어지고, 역극성 기간에 거꾸로 전자가 전극을 때림으로써 전극의 소모가 크고, 정극성 기간의 제한으로 용가봉을 사용하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 알루미늄 및 그 합금으로 된 모재를 용접하고자 할 경우 특히, 박판일 경우 용입 깊이 제한, 아크의 비집중성 및 큰 전력소모, 용가봉 사용곤란의 문제점을 해결하고자 교류티그 및 주기와 교류 티그 역극성 기간, 복합 티그 주기와 복합 티그 정극성 기간을 갖는 복합 티그 제어부를 별도로 두어 해결하도록 하였다.The present invention relates to a TIG welding apparatus, and in the related art, the AC TIG cycle is fixed and the AC TIG reverse polarity period is for the aluminum cleaning action, whereas the AC TIG period is variable and can be varied. The limitation of the penetration is limited by the limitation, the current concentration alternates with the positive polarity, and the concentration of the arc decreases, and the electron is struck upside down in the reverse polarity period, resulting in high electrode consumption, and the limitation of the positive polarity period. There is a problem that is difficult to use. Therefore, in the present invention, in order to weld a base material made of aluminum and its alloys, in particular, in the case of a thin plate, in order to solve the problems of limitation of penetration depth, arc concentration and large power consumption, and difficulty in use of a filler rod, an AC tag and a cycle and an AC tag A composite tag control unit having a reverse polarity period, a composite tag period, and a composite tag positive polarity period was separately settled.
Description
제1도는 종래의 티그 용접장치 회로구성도.1 is a circuit diagram of a conventional TIG welding apparatus.
제2도는 제1도에서, 용접전류 파형도로서,2 is a waveform diagram of the welding current in FIG.
(가)는 직류 티그 용접전류 파형도이고,(A) is a waveform diagram of DC TIG welding current,
(나)는 교류 티그 용접전류 파형도이다.(B) is a wave diagram of the AC TIG welding current.
제3도는 본 발명 비소모성 아크 용접장치 회로구성도.3 is a circuit diagram of a non-consumable arc welding device of the present invention.
제4도는 제3도에서, 용접전류 파형도로서4 is a waveform diagram of a welding current in FIG.
(가)는 직류 티그 용접전류 파형도이고(A) is the DC TIG welding current waveform diagram
(나)는 직류 티그 용접전류 파형도이고,(B) is the DC TIG welding current waveform diagram,
(다)는 직류 티그 용접전류 파형도이고,(C) is the DC TIG welding current waveform diagram,
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1:제1정류부2:평활부1: first rectifying part 2: smoothing part
3:제1인버터부4:주 트랜스포머3: first inverter unit 4: main transformer
7:제2인버터부10:토치7: second inverter 10: torch
11:모재13:용접전류 기준부11: Base metal 13: Welding current reference unit
15:전류 검출기16:직류 티그 기준부15: current detector 16: DC tag reference section
19:교류 티그주기 기준부21:교류 티그 역극성 기준부19: AC TIG Cycle Reference 21: AC TIG Reverse Polarity Reference
25:복합 티그 주기 기준부26:복합 티그 정극성 기준부25: compound tag reference part 26: compound tag positive reference part
27:복합 티그 제어부28:직류/교류 복합선택부27: composite tag control unit 28: DC / AC composite selection unit
본 발명은 교류 티그(TIG:Tungsten Inert Gas) 용접장치에 관한 것으로, 특히 알루미늄 및 그 합금재질의 용접시에는 정극성시 모재를 가열하고 역극성시 모재를 세척하는 교류 아크를 주기적으로 발생하여 용접토록 함으로써 용접품질을 향상하도록 한 티그 용접장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tungsten inert gas (TIG) welding apparatus, and in particular, when welding aluminum and its alloys, welding is performed by periodically generating an alternating arc for heating the base material in the positive polarity and cleaning the base material in the reverse polarity. The present invention relates to a TIG welding device for improving welding quality.
티그(TIG:Tungsten Inert Gas) 용접장치는 용접기의 토치 전극과 용접 대상인 모재 사이에 불활성 가스인 아르곤 가스를 흘려 공기를 차폐하며 전기 아크를 발생하여 그 열로 모재를 녹여 붙이는 용접장치이다.TIG (Tungsten Inert Gas) welding device is a welding device that shields air by flowing argon gas, which is an inert gas, between the torch electrode of the welder and the base material to be welded, and generates an electric arc to melt and attach the base material by the heat.
그런데 모재가 알루미늄 및 그 합금이 아닌 경우에는 토치 전극을 (-)로 하고 모재를 (+)로 하는 정극성 방식의 직류 티그 용접방식으로 용접이 가능하나, 모재가 알루미늄 및 그 합금인 경우에는 정극성 용접시 알루미늄 표면에 산화피막을 형성하는 화학적 특성 때문에 용접이 불가능하게 된다.However, if the base material is not aluminum and its alloy, welding is possible by the positive DC TIG welding method using the torch electrode (-) and the base material (+), but if the base material is aluminum and its alloy, In polar welding, welding is impossible because of the chemical property of forming an oxide film on the aluminum surface.
이러한 산화피막을 토치 전극을 (+)로 하고 모재가 (-)가 되도록 역극성을 가해주면 모재로부터의 전자 방출에 의해 제거된다.The oxide film is removed by electron emission from the base material by applying the reverse polarity so that the torch electrode is (+) and the base material is (-).
따라서, 알루미늄 계열 재질의 용접시에는 정극성시 모재를 가열하고 역극성시 모재를 세척하는 교류 아크를 주기적으로 발생하는 교류 티크 용접방식에 의해 용접을 실시한다.Therefore, when welding aluminum-based materials, the welding is performed by an AC teak welding method that periodically generates an AC arc that heats the base material in the positive polarity and washes the base material in the reverse polarity.
이와 같은 방법에 대하여 종래 기술에 대하여 살펴보면 다음 아래에서와 같다.Looking at the prior art with respect to such a method is as follows.
종래의 티그 용접장치 회로 구성은, 제1도에 도시된 바와 같이, 상용 교류전원을 입력받아 맥동전압으로 정류하는 제1정류부(1)와; 상기 제1정류부(1)로 부터의 맥동전압을 받아 콘덴서를 이용하여 일정한 직류전압으로 평활하는 평활부(2)와; 상기 평활부(2)의 직류전압을 고주파의 교류로 변환시켜 출력하는 제1인버터부(3)와; 상기 제1인터버부(3)의 교류를 입력받아 용접에 적당한 저전압으로 변압하는 주 트랜스포머(4)와; 상기 주 트랜스포머(4)로부터의 저전압을 다시 직류전압으로 정류하는 제2직류부(5)와 전류 평활용 리액터(6)를 거쳐 평활된 직류전압을 받아 직류 및 교류 전류파형을 출력하는 제2인버터부(7)와; 고압고주파를 발생하는 고압 고주파발생부(9)와; 상기 토치(10)와 모재(11) 사이에 흐르는 실 용접전류를 주 트랜스포머(4)의 2차측 중간탭으로 부터 검출하고 이 검출된 전류와 미리 설정되어 있는 용접전류와 비교하여 제어하기 위한 신호를 상기 제1인버터부(3)로 출력하는 출력전류 제어부(30)와; 선택신호에 따라 미리 설정되어 있는 직류 티그 또는 교류 티그를 교번하도록 하기 위한 신호를 제2인버터부(7)로 출력하는 제2인버터 제어부(40)로 구성된다.The conventional TIG welding device circuit configuration, as shown in Figure 1, the first rectifier (1) for receiving a commercial AC power and rectified to the pulsating voltage; A smoothing part 2 receiving the pulsating voltage from the first rectifying part 1 and smoothing it with a constant DC voltage using a capacitor; A first inverter part (3) for converting the DC voltage of the smoothing part (2) into high-frequency alternating current and outputting it; A main transformer (4) for receiving the alternating current of the first inverter unit (3) and converting the voltage into a low voltage suitable for welding; A second inverter 5 receiving a smoothed DC voltage through a second DC unit 5 for rectifying the low voltage from the main transformer 4 back to a DC voltage and a current smoothing reactor 6 and outputting DC and AC current waveforms; Part 7; A high pressure high frequency generator 9 for generating a high pressure high frequency; The actual welding current flowing between the torch 10 and the base material 11 is detected from the secondary intermediate tap of the main transformer 4 and the signal for controlling the detected current is compared with the preset welding current. An output current controller 30 outputting the first inverter unit 3; And a second inverter controller 40 for outputting a signal for alternating a DC tag or an AC tag set in advance according to the selection signal to the second inverter unit 7.
상기에서 출력전류 제어부(30)는 미리 설정되어 있는 기준 용접전류값을 출력하는 용접전류 기준부(13)와; 토치(10)와 모재(11)사이에 흐르는 실 용접전류를 검출하는 전류검출기(15)와; 상기 용접전류 기준부(13)의 설정 용접전류 기준치와 전류 검추리(15)에 의해 검출된 실 용접전류를 비교하여 실 용접전류가 설정한 기준치와 같도록 연산하는 전류 제어기(14)와; 상기 전류 제어기(14)에서 연산된 출력을 내도록 제1인버터부(3)를 구동하는 제1인버터 구동부(12)로 이루어진다.The output current control unit 30 includes a welding current reference unit 13 for outputting a preset reference welding current value; A current detector 15 for detecting a real welding current flowing between the torch 10 and the base material 11; A current controller 14 for comparing the set welding current reference value of the welding current reference unit 13 with the actual welding current detected by the current detection 15 to calculate the actual welding current equal to the set reference value; The first inverter driver 12 drives the first inverter unit 3 to produce the output calculated by the current controller 14.
그리고, 제2인버터 제어부(40)는 미리 설정된 제2인버터부(7)의 제2트랜지스터(Tr2)의 구동명령을 출력하는 직류 티그 기준부(16)와; 상기 직류 티그 기준부(16)로부터 제2인버터부(7)의 제2트랜지스터(Tr2) 구동명령을 입력받아 제2인버터부(7)의 스위칭소자를 제어하여 모재가 알루미늄 및 그 합금이 아닌 경우 토치가 (-), 모재가 (+) 되는 정극성방식으로 용접토록 하기 위한 제2인버터부(7)의 제2트랜지스터(Tr2) 구동신호를 출력하는 직류 티그 제어부(17)와; 미리 설정되어 있는 교류 티그 주기를 출력하는 교류 티그 주기 기준부(19)와; 교류 티그의 역극성에 해당하는 역극성 주기를 출력하는 교류 티그 역극성 기준부(21)와; 상기 교류 티그 주기 기준부(19)와 교류 티그 역극성 기준부(21)의 교류 티그 주기와 교류 티그 역극성 주기를 받아 제2인비터부(7)의 스위칭 소자를 교번 동작시켜 모재가 알루미늄 및 그 합금일 경우 정극성과 역극성방식으로 용접하기 위한 구동신호를 출력하는 교류 티그 제어부(20)와; 모재의 재질에 따라 직류 티그를 선택할 것인지 교류 티그를 선택할 것인지를 제어하기 위한 신호를 출력하는 직류/교류 선택부(23)와; 상기 직류/교류 선택부(23)의 출력신호에 따라 상기 직류 티그 제어부(17) 또는 교류 티그 제어부(20)의 출력을 선택하기 위해 절환하는 직류/교류 절환부(22)와; 상기 직류/교류 절환부(22)를 통해 절환하여 입력되는 신호에 따라 제2인버터부(7)의 스위칭소자를 구동하기 위한 신호를 출력하는 제2인버터 구동부(18)로 구성된다.In addition, the second inverter controller 40 includes: a DC tag reference unit 16 which outputs a driving command of the second transistor Tr2 of the second inverter unit 7 set in advance; When the base element is not aluminum and its alloy by controlling the switching element of the second inverter unit 7 by receiving the driving command of the second transistor Tr2 of the second inverter unit 7 from the DC tag reference unit 16. A direct current tag control unit 17 for outputting a driving signal of the second transistor Tr2 of the second inverter unit 7 for welding in a positive polarity manner in which the torch is negative and the base is positive; An AC tag period reference unit 19 for outputting a predetermined AC tag period; An AC tag reverse polarity reference unit 21 for outputting a reverse polarity period corresponding to the reverse polarity of the AC tag; The alternating element of the second inverter unit 7 is alternately operated by receiving an alternating current tag period and an alternating current tag reverse polarity period of the alternating current tag reference unit 19 and the alternating current reverse polarity reference unit 21. AC alloy control unit 20 for outputting a drive signal for welding in the positive and reverse polarity method in the case of an alloy; A DC / AC selector 23 which outputs a signal for controlling whether to select a DC tag or an AC tag according to the material of the base material; A DC / AC switching unit 22 for switching to select an output of the DC tag control unit 17 or the AC tag control unit 20 according to the output signal of the DC / AC selection unit 23; The second inverter driving unit 18 outputs a signal for driving the switching element of the second inverter unit 7 according to a signal input by switching through the DC / AC switching unit 22.
이와 같이 구성된 종래의 기술에 대하여 제1도와 제2도에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.The prior art constructed as described above will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
상용 교류전원은 제1정류부(1)에 의해 맥동전압으로 정류되고, 이는 다시 평활부(2)를 통해 일정한 직류전압으로 평활된다.The commercial AC power is rectified to the pulsating voltage by the first rectifying unit 1, which is smoothed to a constant DC voltage through the smoothing unit 2 again.
상기 평활부(2)를 통해 평활된 직류전압은 제1인버터부(3)로 입력되어 고주파의 전류로 변환된 후 주 트랜스포머(4)에 인가되고, 이 주 트랜스포머(4)는 입력되는 고주파의 교류를 용접에 적당한 저전압으로 변압하여 제2정류부(5)에 인가한다.The DC voltage smoothed through the smoothing unit 2 is input to the first inverter unit 3, converted into a high frequency current, and then applied to the main transformer 4, and the main transformer 4 is The alternating current is transformed to a low voltage suitable for welding and applied to the second rectifier 5.
이에 상기 제2정류부(5)는 저전압을 다시 직류로 정류시켜 전류 평활용 리액터(6)로 제공하게 되면 상기 전류 평활용 리액터(6)에 의해 전류 평활되어 제2인버터부(7)로 인가된다.Accordingly, when the second rectifier 5 rectifies the low voltage back to DC and provides the current smoothing reactor 6, the second rectifying part 5 is smoothed by the current smoothing reactor 6 and applied to the second inverter part 7. .
그러면, 상기 제2인버터부(7)는 제2인버터 제어부(40)로부터 공급되는 구동신호에 의해 스위칭소자인 제2트랜지스터(Tr2)만 스위칭시키거나 제1트랜지스터(Tr1)와 제2트랜지스터(Tr2)를 교대로 턴온 또는 턴오프시켜 직류 또는 교류전류 파형을 출력한다.Then, the second inverter unit 7 switches only the second transistor Tr2, which is a switching element, or switches the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2 by the driving signal supplied from the second inverter controller 40. ) Turns on or off alternately to output a direct current or alternating current waveform.
이때 용접기의 기동과 함께 고압 고주파 발생부(9)에서 발생된 고압 고주파 전압이 쵸크코일(8)와 콘덴서(C)를 거쳐 토치(10)와 모재(11) 사이에 인가된다.At this time, the high-pressure high-frequency voltage generated by the high-pressure high-frequency generator 9 with the start of the welding machine is applied between the torch 10 and the base material 11 via the choke coil 8 and the condenser C.
따라서 토치(10)와 모재(11) 사이의 절연은 파괴되면서 용접전류가 흐르기 시작한다.Therefore, the insulation between the torch 10 and the base material 11 is broken and a welding current starts to flow.
이때 토치(10)와 모재(11) 사이에 불활성 가스인 아르곤 가스를 흘려 공기를 차폐하며 전기 아크를 발생하여 그 열로 모재를 녹여 용접을 실시한다.At this time, argon gas, which is an inert gas, is flowed between the torch 10 and the base material 11 to shield the air, generate an electric arc, and melt the base material by the heat to perform welding.
용접시 토치(10)와 모재(11) 사이에 흐르는 용접전류의 직류 또는 교류 전류의 출력동작은 다음과 같은 일련의 제어를 통해 이루어진다.The output operation of the direct current or alternating current of the welding current flowing between the torch 10 and the base material 11 during welding is performed through a series of controls as follows.
먼저 전류 검출기(15)는 토치(10)와 모재(11) 사이에 흐르는 실 용접전류를 검출하고, 이 검출된 실 용접전류를 출력전류 제어부(30)의 전류 제어기(14)로 공급한다.First, the current detector 15 detects a real welding current flowing between the torch 10 and the base material 11, and supplies the detected real welding current to the current controller 14 of the output current controller 30.
그러면, 상기 전류 제어기(14)는 용접전류 기준부(13)에 미리 설정되어 있는 기준전류와 실 용접전류를 비교하여 실 용접전류가 설정치와 같도록 연산하고 그 연산된 출력을 제1인버터 구동부(12)에 인가한다.Then, the current controller 14 compares the reference current preset in the welding current reference unit 13 with the actual welding current to calculate the actual welding current to be equal to the set value, and calculates the calculated output of the first inverter driver ( 12).
상기 제1인버터 구동부(12)는 전류 제어기(14)로 부터 입력되는 연산값에 대응하는 구동신호를 제1인버터부(3)로 출력하여 토치(10)와 모재(11) 사이에 흐르는 용접전류를 제어하도록 한다.The first inverter driver 12 outputs a driving signal corresponding to an operation value input from the current controller 14 to the first inverter unit 3 to flow a welding current between the torch 10 and the base material 11. To control.
이때 제2인버터 제어부(40)에서, 직류 티그(TIG)는 정극성 동작을 위하여 직류 티그 기준부(16)로부터 토치가 (-)가 되고 모재(11)가 (+)가 되도록 제2인버터부(7)의 제2트랜지스터(Tr2)만을 턴온시키기 위한 구동명령이 출력되고 이는 직류 티그 제어부(17)에 인가된다.At this time, in the second inverter control unit 40, the DC TIG (TIG) is the second inverter unit so that the torch becomes (-) and the base material 11 becomes (+) from the DC TIG reference unit 16 for positive operation. A drive command for turning on only the second transistor Tr2 of (7) is outputted and applied to the DC tag control unit 17.
그러면 상기 직류 티그 제어부(17)는 제2트랜지스터(Tr2)의 구동 신호를 직류/교류 절환부(22)에 출력한다.Then, the DC tag control unit 17 outputs the driving signal of the second transistor Tr2 to the DC / AC switching unit 22.
아울러 교류 티그는 교류 티그주기 기준부(19)의 출력과 교류 티그 역극성 기준부(21)의 출력이 교류 티그 제어부(20)에 인가되면, 상기 교류 티그 제어부(20)에서는 제2인버터부(7)의 제1트랜지스터(Tr1)와 제2트랜지스터(Tr2)를 교번하여 구동하도록 제어하는 출력을 내보내되 교번 주기는 상기 교류 티그 기준부(19)의 값과 같도록 하고, 그중 토치가 (+)가 되는 역극성 기간을 교류 티그 역극성 기준부(21)의 출력과 같도록 한다.In addition, when the AC tag outputs the AC tag period reference unit 19 and the AC tag reverse polarity reference unit 21 to the AC tag control unit 20, the AC tag control unit 20 converts the second inverter unit ( Output the control to drive the first transistor (Tr1) and the second transistor (Tr2) of 7) alternately to drive the alternating cycle is equal to the value of the AC tag reference unit 19, wherein the torch is (+ The reverse polarity period, i.e., becomes equal to the output of the AC TIG reverse polarity reference unit 21.
상기 교류 티그 제어부(20)의 출력이 또한 직류/교류 절환부(22)에 인가된다.The output of the AC tag control unit 20 is also applied to the DC / AC switching unit 22.
이때 직류/교류 선택부(23)의 출력에 따라 만약 직류이면 직류/교류 절환부(22)의 출력은 직류 티그 제어부(17)의 출력을 그리고 교류이면 교류 티그 제어부(20)의 출력을 제2인버터 구동부(18)에 인가하도록 절환된다.At this time, if the direct current according to the output of the DC / AC selection unit 23, the output of the DC / AC switching unit 22 is the output of the DC tag control unit 17 and the output of the AC tag control unit 20 if the AC second It is switched to apply to the inverter driver 18.
가령, 직류/교류 선택부(23)에서 직류를 선택하기 위한 신호를 출력하면 직류/교류 절환부(22)에서 스위치 절환하여 직류 티그 제어부(17)의 출력을 선택한다.For example, when the DC / AC selector 23 outputs a signal for selecting DC, the DC / AC switch 22 switches to select the output of the DC tag controller 17.
그러면 제2인버터 구동부(18)는 제2인버터부(7)로 제2트랜지스터(Tr2)를 턴온시키기 위한 신호를 출력하여 턴온시키고, 이에 따라 토치(10)와 모재(11) 사이에는 제2도의 (가)에서와 같은 직류 티그 용접전류가 흐른다.Then, the second inverter driving unit 18 outputs a signal for turning on the second transistor Tr2 to the second inverter unit 7 and turns it on, thus connecting the torch 10 and the base material 11 to FIG. As in (A), DC TIG welding current flows.
상기에서와 같이 직류 티그 용접전류를 토치(10)와 모재(11) 사이에 흘려줄 경우에는 모재(11)가 알루미늄 및 그 합금이 아닌 경우에 용접을 행하는 것으로 토치 전극을 (-)로 하고 모재를 (+)로 하는 정극성 방식으로 용접을 행한다.As described above, when the DC TIG welding current is flowed between the torch 10 and the base material 11, welding is performed when the base material 11 is not aluminum and its alloy. Welding is performed in a positive manner in which (+) is set to (+).
그리고, 직류/교류 선택부(23)에서 교류를 선택하기 위한 신호를 출력하면 직류/교류 절환부(22)에서 스위치 절환하여 교류 티그 제어부(20)의 출력을 선택한다.When the DC / AC selection unit 23 outputs a signal for selecting AC, the DC / AC switching unit 22 switches to select the output of the AC tag control unit 20.
그러면 상기 제2인버터 구동부(18)에서는 제2인버터부(7)로 제1트랜지스터(Tr1)와 제2트랜지스터(tr2)를 교대로 턴온시키기 위한 구동신호를 출력하고 이에 따라 토치(10)와 모재(11) 사이에는 제2도의 (나)에서와 같은 교류 티그 용접전류가 흐른다.Then, the second inverter driver 18 outputs a driving signal for alternately turning on the first transistor Tr1 and the second transistor tr2 to the second inverter unit 7, and accordingly, the torch 10 and the base material. Between (11), an alternating current TIG welding current as in (b) of FIG. 2 flows.
상기에서와 같이 토치(10)와 모재(11) 사이에 교류 티그 용접전류를 흘려줄 경우에는 모재가 알루미늄 및 그 합금인 경우 용접을 행할 때이며, 이 경우에 토치 전극을 (-)로 4하고 모재를 (+)로 하는 정극성시에 모재를 가열하고, 토치 전극을 (+)로 하고 모재를 (-)가 되도록 역극성을 가해주어 모재로 부터의 전자 방출에 의해 모재를 세척하도록 한다.As described above, when the alternating current TIG welding current flows between the torch 10 and the base material 11, it is time to perform welding when the base material is aluminum and its alloy. The base material is heated at the positive polarity of (+), the torch electrode is set to (+), and the reverse polarity is applied so that the base material becomes (-) so that the base material is cleaned by the emission of electrons from the base material.
제2도의 (나)에서는 Af는 교류 티그 주기이고, Ao는 교류 티그 역극성 기간이다.In Fig. 2B, Af is an alternating tag period and Ao is an alternating tag reverse polarity period.
상기에서와 같은 동작을 반복하여 용접을 행하게 된다.The above operation is repeated to perform welding.
그러나, 상기에서와 같은 종래의 기술에 있어서, 교류 티그의 경우 제2도의 (나)에서와 같이 교류 티그 주기는 고정되어 있고 교류 티그 역극성 기간은 알루미늄 세척작용을 위한 것으로 가변 가능하게 되어 있는데 반하여 박판의 알루미늄 용접시 저전류 영역에서 정극성 기간의 제한으로 용입의 깊이가 제한되고, 계속해서 전류가 정부극성으로 교번함으로써 아크의 집중성이 떨어지고, 역극성 기간에 거꾸로 전자가 전극을 때림으로써 전극의 소모가 크고, 정극성 기간의 제한으로 용가봉을 사용하기 어려운 문제점이 있다.However, in the prior art as described above, in the case of the alternating current tag, the alternating current tag period is fixed as in (b) of FIG. The depth of penetration is limited by the limitation of the positive polarity period in the low current region during the aluminum welding of thin plate, and the concentration of arc is decreased by alternating the current to the positive polarity, and the electron is struck upside down in the reverse polarity period. The consumption of large, there is a problem that it is difficult to use Yonggabong due to the limitation of the positive period.
따라서, 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 일정한 주기로 교류 티그 용접중에 정극성의 직류 티그 출력을 내보냄으로써 정극성 기간이 확대되어 박판의 알루미늄 용접시 용입깊이 확대, 아크의 집중성 향상 및 전극소모 격감 그리고 용가봉 사용 편이가 이루어짐으로써 용접품질을 향상시키도록 한 티그 용접장치를 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention for solving the conventional problems as described above is to extend the depth of penetration during aluminum welding of thin plate, concentrating the arc by extending the positive polarity period by sending a positive direct current tag output during the alternating current tag welding at regular intervals The present invention provides a TIG welding device that improves welding quality by improving the properties, reducing electrode consumption, and ease of use of the filler rod.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 티그 용접장치 회로구성은, 상용교류 전원을 제1정류부와 평활부를 통해 정류 및 평활된 직류는 제1인버터부에 의해 고주파 교류로 변환되고 주 트랜스포머를 통해 용접에 적당한 교류 저전압으로 변압된 후 제2정류부와 정류평활용 리액터를 거쳐, 제2인버터부에 의해 직류 또는 교류 전류를 모재(11)와 토치(10)에 출력하여 용접을 행하는 용접장치에 있어서, 상기 토치(10)와 모재(11) 사이에 흐르는 실 용접전류를 주 트랜스포머(4)의 2차측 중간탭으로 부터 검출하고 이 검출된 전류와 미리 설정되어 있는 용접전류와 비교하여 제어하기 위한 신호를 상기 제1인버터부(3)로 출력하는 출력전류 제어부(30)와; 미리 설정되어 있는 직류 티그주기와 교류 티그주기에 따라 토치와 모재를 정극성 또는 정극성과 역극성 방식을 교번 동작시켜 용접시키기 위한 신호를 출력하는 용접방식 제어부(50)와; 상기 용접방식 제어부(50)로 부터의 교류 티그 및 그의 역극성 기간을 입력받고 그리고 복합티그 주기 및 그의 복합 티그 정극성 기간을 입력받아 알루미늄 및 그의 합금으로 된 모재 용접시 티그 주기를 조절하여 주는 티그주기 조절부(60)와; 모재가 알루미늄 및 그 합금인 경우가 아닌 경우에 용접방식 제어부(50)의 직류 및 교류티그 주기를 선택하거나 두께가 상이한 알루미늄 모재를 용접할 경우 티그주기 조절부(60)의 복합티그주기를 선택하도록 하는 직류/교류/복합 절환부(24)와; 모재의 재질에 따라 직류 티그를 선택할 것인지 교류 티그 또는 복합 티그를 선택할 것인지를 제어하기 위한 신호를 출력하는 직류/교류/선택부(28)와; 상기 직류/교류/복합 절환부(24)를 통해 절환하여 입력되는 신호에 따라 제2인버터부(7)의 스위칭소자를 구동하기 위한 신호를 출력하는 제2인버터 구동부(18)로 구성한다.According to the present invention, a TIG welding device circuit configuration for rectifying and smoothing a commercial AC power source through a first rectifying part and a smoothing part is converted into high frequency AC by the first inverter part and is suitable for welding through a main transformer. In the welding apparatus for performing welding by converting the AC voltage into a low voltage and passing through a second rectifying part and a rectifying smoothing reactor, and outputting a direct current or alternating current to the base material 11 and the torch 10 by the second inverter part. The signal for controlling the real welding current flowing between the 10 and the base material 11 from the secondary intermediate tap of the main transformer 4 and controlling the detected current compared with the preset welding current is controlled. An output current control unit 30 outputting to the one inverter unit 3; A welding method controller 50 for outputting a signal for welding the torch and the base material by alternately operating the positive or positive and reverse polarity methods according to a preset DC tag period and an AC tag period; The TIG which receives the AC TIG and its reverse polarity period from the welding method controller 50 and receives the composite TIG cycle and its composite TIG positive polarity period to adjust the TIG period when welding a base material made of aluminum and its alloy. A cycle adjusting unit 60; When the base material is not aluminum and its alloys, the DC and AC tag cycles of the welding method control unit 50 are selected, or when the aluminum base materials having different thicknesses are welded, the composite tag cycles of the tag period control unit 60 are selected. DC / AC / complex switch 24 to perform; A DC / AC / selection unit 28 for outputting a signal for controlling whether to select a DC tag or an AC tag or a composite tag according to the material of the base material; The second inverter driving unit 18 outputs a signal for driving the switching element of the second inverter unit 7 according to a signal input by switching through the DC / AC / composite switching unit 24.
상기에서 티그주기 조절부(60)는 미리 설정되어 있는 복합 티그 주기를 출력하는 복합티그 주기 기준부(25)와; 미리 설정된 복합 티그의 정극성 기간을 출력하는 복합 티그 정극성 기준부(26)와; 교류 티그 주기 및 교류 티그 역극성 기간과 복합 티그 주기 및 복합 티그 정극성 기간을 각각 입력받아 용접상태에 따른 주기를 선택하도록 하는 복합 티그 제어부(27)로 구성한다.The tag period adjusting unit 60 includes a compound tag period reference unit 25 for outputting a predetermined compound tag period; A composite tag positive polarity reference section 26 for outputting a positive polarity period of the predetermined composite tag; A composite tag control unit 27 is configured to receive an alternating current tag period, an alternating current tag reverse polarity period, a composite tag period, and a composite tag positive polarity period, respectively, and select a period according to a welding state.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described in detail as follows.
상용 교류전원은 제1정류부(1)에 의해 맥동전압으로 정류되고, 이는 다시 평활부(2)를 통해 일정한 직류전압으로 평활된다.The commercial AC power is rectified to the pulsating voltage by the first rectifying unit 1, which is smoothed to a constant DC voltage through the smoothing unit 2 again.
상기 평활부(2)를 통해 평활된 직류전압은 제1인버터부(3)로 입력되어 고주파의 교류로 변환된 후 주 트랜스포머(4)에 인가되고, 이 주 트랜스포머(4)는 입력되는 고주파의 교류를 용접에 적당한 저전압으로 변압하여 제2정류부(5)에 인가한다.The DC voltage smoothed through the smoothing unit 2 is input to the first inverter unit 3, converted into high frequency AC, and then applied to the main transformer 4, and the main transformer 4 is applied to the high frequency input. The alternating current is transformed to a low voltage suitable for welding and applied to the second rectifier 5.
이에 상기 제2정류부(5)는 저전압을 다시 직류로 정류시켜 전류 평활용 리액터(6)로 제공하게 되면, 상기 전류 평활용 리액터(6)에 의해 전류 평활되어 제2인버터부(7)로 인가된다.Accordingly, when the second rectifier 5 rectifies the low voltage back to DC to provide the current smoothing reactor 6, the second rectifying part 5 smoothes the current by the current smoothing reactor 6 and applies it to the second inverter part 7. do.
그러면, 상기 제2인버터부(7)는 제2인버터 구동부(18)로부터 공급되는 구동신호에 의해 스위칭소자인 제2트랜지스터(Tr2)만 스위칭시키거나 제1트랜지스터(Tr1)와 제2트랜지스터(Tr2)를 교대로 턴오 또는 턴오프시켜 직류 또는 교류전류파형을 출력한다.Then, the second inverter unit 7 switches only the second transistor Tr2, which is a switching element, or switches the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2 by the driving signal supplied from the second inverter driver 18. ) Alternately turns on or off to output a DC or AC current waveform.
이때 용접기의 기동과 함께 고압 고주파 발생부(9)에서 발생된 고압 고주파 전압이 쵸크코일(8)과 콘덴서(C)를 거쳐 토치(10)와 모재(11) 사이에 인가된다.At this time, the high-pressure high-frequency voltage generated by the high-pressure high-frequency generator 9 with the start of the welding machine is applied between the torch 10 and the base material 11 via the choke coil 8 and the condenser C.
따라서 토치(10)와 모재(11) 사이의 절연이 파괴되면서 토치와 모재 사이에 용접전류가 흐르기 시작한다.Therefore, as the insulation between the torch 10 and the base material 11 is broken, a welding current starts to flow between the torch and the base material.
상기 토치(10)와 모재(11)사이에 원하는 용접전류를 흐르게 하기 위하여 출력 전류 제어부(30)의 전류 검출기(15)에서 실 용접전류를 검출하여 전류 제어기(14)로 궤환되어 입력된다.In order to flow a desired welding current between the torch 10 and the base material 11, the current detector 15 of the output current controller 30 detects a real welding current and is fed back to the current controller 14.
전류 제어기(14)는 용접전류 기준부(13)에 의해 설정된 기준 전류와 궤환시를 비교하여 실 용접전류가 설정치와 같도록 연산하여 그 출력을 제1인버터 구동부(12)에 인가한다.The current controller 14 compares the reference current set by the welding current reference unit 13 with the feedback time, calculates the actual welding current to be equal to the set value, and applies the output to the first inverter driver 12.
제1인버터 구동부(12)는 전류 제어기(14)로부터 인가되는 출력에 따른 구동신호를 제1인버터부(3)로 출력하여 용접전류를 조절하도록 한다.The first inverter driver 12 outputs a driving signal according to the output applied from the current controller 14 to the first inverter unit 3 to adjust the welding current.
이때 용저방식 제어부(50)에서, 직류 티그(TIG)는 정극성 동작을 위하여 직류 티그 기준부(16)로부터 토치(10)가 (-)가 되고 모재(11)가 (+)가 되도록 제2인버터부(7)의 제2트랜지스터(Tr2)만을 턴온시키기 위한 구동명령이 출력되고 이는 직류 티그 제어부(17)에 인가된다.At this time, in the low-temperature control unit 50, the DC TIG is configured so that the torch 10 becomes negative (-) and the base material 11 becomes positive from the DC tag reference unit 16 for positive operation. A drive command for turning on only the second transistor Tr2 of the inverter unit 7 is output and is applied to the DC tag controller 17.
그러면 상기 직류 티그 제어부(17)는 제2트랜지스터(Tr2)의 구동 신호를 직류/교류/복합 절환부(24)에 출력한다.Then, the DC tag control unit 17 outputs the driving signal of the second transistor Tr2 to the DC / AC / composite switching unit 24.
아울러, 교류 티그(TIG)는 교류 티그주기 기준부(19)의 교류 티그 주기 출력과 교류 티그 역극성 기준부(21)의 교류 티그 역극성 기간 출력이 교류 티그 제어부(20)에 인가되면, 상기 교류 티그 제어부(20)에서는 제2인버터부(7)의 제1트랜지스터(Tr1)와 제2트랜지스터(Tr2)를 교번하여 구동하도록 제어하는 출력을 내보내되 교번 주기는 상기 교류 티그 기준부(19)의 값과 같도록 하고, 그중 토치가 (+)가 되는 역극성 기간을 교류 티그 역극성 기준부(21)의 출력과 같도록 한다.In addition, when the AC TIG output of the AC TIG cycle reference unit 19 and the AC TIG reverse polarity period output of the AC TIG reverse polarity reference unit 21 are applied to the AC TIG control unit 20, The AC tag control unit 20 outputs an output for controlling to drive the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2 of the second inverter unit 7 alternately, but the alternating period is the AC tag reference unit 19. The reverse polarity period during which the torch becomes positive is equal to the output of the AC tag reverse polarity reference section 21.
상기 교류 티그 제어부(20)의 출력이 또한 직류/교류/복합 절환부(24)에 인가된다.The output of the AC tag control unit 20 is also applied to the DC / AC / complex switching unit 24.
복합 티그(TIG)는 교류 티그 기준부(19)의 교류 티그 주기 출력과, 교류 티그 역극성 기준부(21)의 교류 티그 역극성 기간 출력과, 티그 주기 조절부(60)내 복합 티그 주기 기준부(25)의 복합 티그 주기 출력과, 복합 티그 정극성 기준부(26)의 복합 티그 정극성 기간 출력을 각각 복합 티그 제어부(27)가 받아서 제4도의 (다)에서와 같은 출력을 내기 위한 동작을 행한다.The composite tag (TIG) is the AC tag period output of the AC tag reference unit 19, the AC tag reverse polarity period output of the AC tag reverse polarity reference unit 21, and the compound tag period reference in the tag period control unit 60. The composite tag control unit 27 receives the composite tag period output of the unit 25 and the composite tag positive polarity period output of the compound tag positive polarity reference unit 26, respectively, to produce an output as shown in FIG. 4C. Perform the operation.
즉, 복합 티그 주기-복합 티그 정극성 기간(Mf-Mo)에는 교류 티그 출력을 내보내고, 복합 티그 정극성 기간(Mo)에는 직류 티그 출력을 내보내도록 제어한다.That is, the control unit outputs an alternating current output (TIG) output in the composite tag period-composite TIG positive polarity period (Mf-Mo) and outputs the direct current TIG output in the composite TIG positive polarity period (Mo).
따라서 복합 티그 주기-복합 티그 정극성 기간(Mf-Mo)에는 제2인버터부(7)의 제1트랜지스터(Tr1)와 제2트랜지스터(Tr2)를 교번하여 구동하도록 제어하는 출력을 내보내되, 교번 주기는 교류 티그 주기 기준부(19)의 값과 같도록 하고 그중 토치(10)가 (+)가 되는 역극성 기간은 교류 티그 역극성 기준부(21)의 출력과 같도록 한다.Therefore, in the composite TIG period-composite TIG positive period (Mf-Mo), an output for controlling the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2 of the second inverter unit 7 to be alternately driven is output. The period is equal to the value of the AC tag reference unit 19, and the reverse polarity period in which the torch 10 becomes positive is equal to the output of the AC tag reverse polarity reference unit 21.
상기에서와 같은 기간이 만료되면 다음 복하 티그 정극성 기간(Mo)에는 정극성의 출력이 나가도록 제2인버터부(7)의 제2트랜지스터(Tr2)의 구동 신호를 직류/교류/복합 절환부(24)에 출력한다.When the period as described above expires, the DC / AC / composite switching unit (b) transmits the drive signal of the second transistor Tr2 of the second inverter unit 7 to output the positive polarity in the next multi-tag positive polarity period Mo. Output to 24).
이에 직류/교류/복합 절환부(24)는 직류/교류/복합 선택부(28)의 출력에 따라 절환하여 출력함에 있어, 만약 직류이면 직류/교류/복합 절환부(24)의 출력은 직류 티그 제어부(17)의 출력을, 교류이면 교류 티그 제어부(20)의 출력을, 복합이면 복합 티그 제어부(27)의 출력을 제2인버터 구동부(18)에 인가하도록 절환한다.In this case, the DC / AC / composite switching unit 24 switches and outputs the output according to the DC / AC / complex selection unit 28. If DC, the DC / AC / complex switching unit 24 outputs a DC tag. If the output of the control unit 17 is alternating current, the output of the AC tag control unit 20 is changed, and if it is a combination, the output of the composite tag control unit 27 is applied to the second inverter drive unit 18.
이상에서 상세하게 설명한 바와같이 본 발명은 직류/교류/복합 선택부를 구비하여 둠으로써 일정한 주기로 교류 티그 용접중에 정극성의 직류 티그 출력을 내보냄으로써 전체적으로 정극성 기간이 확대되어 박판의 알루미늄 용접시 용입깊이 확대, 아크의 집중성 향상 및 전극소모 격감 그리고 용가본 사용 편의가 이루어지므로써 용접품질 향상이 가능하고, 특히 두께가 상이한 알루미늄 모재의 용접 및 각 용접에 적용할 수 있도록 한 효과가 있다.As described in detail above, the present invention is provided with a DC / AC / composite selection section to output a positive DC tag output during alternating current TIG welding at regular intervals, thereby expanding the overall polarity period and expanding the depth of penetration during aluminum welding. As a result, the concentration of the arc, the decrease in electrode consumption, and the ease of use of the used electrode can be improved, and the welding quality can be improved, and in particular, the welding of aluminum base materials having different thicknesses and the respective welding can be applied.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019960043373A KR19980025394A (en) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | TIG welding device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102103694B1 (en) * | 2018-12-20 | 2020-04-23 | 화성기전(주) | Ac tig welder |
-
1996
- 1996-10-01 KR KR1019960043373A patent/KR19980025394A/en not_active Ceased
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102103694B1 (en) * | 2018-12-20 | 2020-04-23 | 화성기전(주) | Ac tig welder |
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