• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2008.08a
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• pp.171-174
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• 2008

최근 산업자동화의 발전으로 용접분야에서도 무인화 및 자동화 시스템 구축이 활성화되고 있으며 산업 현장에서의 인터넷의 보급이 일반화되어 TCP/IP 통신을 통한 원격관리 시스템도 일반화되고 있다. 본 논문에서는 아크 용접 시스템에서 주요한 용접인자인 용접전류, 용접전압 정보를 이용하고 신경회로망을 적용하여 용접현상을 모니터링 하였으며, 분석된 용접현상에 대한 중요한 정보를 TCP/IP 통신을 통해 원격에서 관리가 가능하도록 구현하였다. 마지막으로 다양한 용접 모니터링을 위해 효율적인 신경회로망 모델을 제시하고, 원격 모니터링 및 용접품질관리를 위한 원격관리 시스템 구현 방법을 제시한다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.69-69
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• 2010

최근 컨테이너 선박의 초대형화로 극후물 고장력 강재인 항복응력 460MPa급 고장력강인 EH47이 개발되었다. 두께 80mm의 극후물 용접에서 용접생산성 향상을 위하여 EGW/FCAW로 양면 용접이 검토되고, 입열량은 최대 300kJ/cm의 대입열 용접이 요구된다. 이를 위해서는 강재 및 용접재료 모두 300kJ/cm 용접부 성능이 선급 규격을 만족하여야 함은 물론 마지막 조립단계에서 적용되기 때문에 용접재료의 용접작업성도 매우 크게 요구되고 있다. 먼저 대입열 용접금속에서 요구되는 저온 충격인성($vE_{-20^{\circ}C}{\geq}57J$)을 만족하기 위하여는 용접금속의 미세조직 제어가 필요하며, 특히 조대한 입계페라이트 생성을 억제하고 미세한 입내 페라이트를 균일 분포하는 것이 중요하지만, 이를 위해 용접금속의 소입성이 지나치게 높이면 경화조직인 베이나이트 분율이 증가하여 오히려 용접금속 저온 충격인성을 저하시키므로, 적절한 용접금속의 성분 제어가 중요하다. 한편 용접부는 선급에서 요구하는 최소 강도인 570MPa를 만족하기 위하여 용접금속의 소성구속 현상을 활용하여 용접부 인장강도를 확보 할 수 있음을 확인했다. 이를 위해서는 용접금속의 적정한 경화도 확보가 필요하였다. 전술한 바와 같이 대입열 용접금속 저온 충격인성 확보와 용접부 강도 측면을 고려하여 용접금속 최적의 탄소당량 범위를 제시코자 하였다. 한편 용접재료의 용접작업성은 EGW용접의 용적이행 현상은 자유비행이행으로 이루어지고 있으며 특성상 용접중 용적과 용융지 사이에 많은 순간단락 현상을 동반하고 있으며, 슬래그 유동이 불안정하면 아크 꺼짐 현상도 관찰되고 있다. 따라서, 현장용접시 원할한 용접작업성을 확보할 수 있는 평가 기준으로써 아크 전류 및 전압의 변동 정도를 설정하고, 용접재료의 용접작업성 확보 기준을 제시코자 하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.15-15
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• 2009

최근 컨테이너선은 점차 대형화되고 있으며, 이에 따라 선체의 외판 상부의 철판 두께도 최대 80mm 까지 설계되고 있다. 블록 외판의 수직 맞대기 용접의 경우 고능률 용접기법인 Electro Gas Weldig(이하 EGW)이 적용되고 있으나, 극 후판의 경우, 기존의 한 개의 전극만으로는 적용 가능한 두께 범위의 한계가 있어 수직 맞대기 용접의 용접생산을 향상시키기 위해 2개의 전극을 사용하는 탄뎀 EGW 기법에 의한 시공법이 고려되었다. 탄뎀 EGW 기법의 시공법에 관한 보고서는 국내외에서 많이 발표되어져 왔다. 하지만 실선 적용에 있어 두께 80mm, 길이 2M 이상의 철판을 안정적으로 용접하기 위한 장애요소는 용접 중 적절한 슬래그의 배출 조절이다. 두개의 용접 와이어를 동시에 공급할 때 발생하는 슬래그를 균형있게 배출하지 못하는 경우 용융, 금속 상부에 적층되는 슬래그의 양이 증가하게 되고, 아크는 불안해져서 전극팁에의 슬래그 부착, 전극 팁의 발열 등에 의한 요인들이 송급을 불안하게 하여 연속 용접이 어려워진다. 본 연구에서는 탄뎀 EGW 기법을 실제로 현업에 적용하기 위해서는 안정적인 슬래그 배출에 착안하여 동당금의 형상에 따라 슬래그의 배출 성능을 확인하고 형상별 전류, 전압 파형을 측정하고, 파형 결과에 따라 아크 안정성을 평가함으로서 탄뎀 EGW 용접기법에 적정한 동당금을 설계한 결과를 소개하고자 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.171-172
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• 2015

용접기는 3상 교류 입력을 받아 정류기를 거쳐 DC/DC 컨버터를 통하여 저전압, 대전류의 출력을 이용하여 금속 재료를 용접한다. 기존의 용접기는 대용량 시스템으로 IGBT를 이용하여 주파수가 낮은 범위에서 사용되므로 변압기 등 시스템 크기가 매우 크다. 본 논문에서는 고주파화를 통하여 용접기의 크기를 줄이는 것이 목적으로 용접기의 구성 중 브리지 다이오드로 구성된 간단한 구조인 입력 AC/DC부를 제외한 인버터, 변압기, 정류기, 출력 인덕터를 포함하는 DC/DC 컨버터를 설계하고 실험 검증하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.26-33
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• 2008

This paper presents a new full-bridge soft switching PWM DC-DC converter circuit topology that adding one switcher, one lossless snubber quasi-resonance capacity to power source for general welding machine This full-bridge soft switching DC-DC convoter· topology can applicable 600[V] switching device (IGBT)incase of AC 400[V] common power source because the voltage of active switcher is 1/2 of DC bus line voltage. And low voltage hight current out)ut that first coil current is smaller than second coil current in high frequency transformer can be obtained with decreasing path loss in conventional DC bus line switcher. As it operate ZCS/ZVS in full range, high frequency, high efficiency and high output are implemented at low voltage and high DC current switching power supplies. All of this items are got from simulation and the result of experiment. If make up for the weak points of this proposed circuit, it will be used more easily for next generation TIG, MIG and MAG type of arc-welding machine.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.10
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• pp.141-149
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• 2008

Because aluminum has a lighter weight and higher strength than iron, it is frequently used in the transportation industry for the purpose of reducing the weight of a chassis, and thereby increasing fuel efficiency. However, there are some difficulties with arc welding aluminum due to its lower melting point, high thermal conductivity and oxidation coating on its surface. This study proposed using superposition ac pulse MIG arc welding, which has been improved from the pulse waveform of conventional MIG welding. A MIG arc welding power source was developed to test the effectiveness of this method.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.2
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• pp.535-541
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• 2013

The present study was carried out to investigate the effects of welding parameters such as current, voltage and shielding gases on the bead shape, microstructures and hardness. It was confirmed that bead height was lowered and bead depth was increased with increasing voltages while height, depth and width of beads increased with welding currents. The hardness of weld metals with Ar+10% $O_2$ and Ar+20% $CO_2$ was low due to the formation of grain boundary and polygonal ferrites while that of weld metals with Ar+2% $O_2$ was high due to the presence of acicular, bainitic and sideplate ferrites.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.8 no.3
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• pp.439-445
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• 2013

This study is on the system that can integrate generator and charger to use as a welder and generator for need. Specifically, it was hybrid generator consisted with select switch to use generator controller and multiple function welder, that function were auto-stopping generator when generator power finish to recharge in recharger battery and Co2 MMA TIG MIG MAG are devide depend on supplying gas. This control system of voltage, high-frequency, motor and gas valve was implemented in order to improve the performance and convenience of existing welders to choose only one or two at a time.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.10 no.7
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• pp.1326-1331
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• 2006

Weld root gap is a important fact of a falling-off weld quality in various kind of weld defect. The welding quality can be controlled by monitoring important parameters, such as, the Arc voltage, welding current and welding speed during the welding process. Welding systems use either a vision sensor or an Arc sensor, both of which are unable to control these parameters directly. Therefore, it is difficult to obtain necessary bead geometry without automatically controlling the welding parameters through the sensors. In this paper we propose a novel approach using neural networks for detecting and monitoring of weld root gap and bead shape. Through experiments we demonstrate that the proposed system can be used for real welding processes. The results demonstrate that the system can efficiently estimate the weld bead shape and detect the welding defects.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.21-21
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• 2009

현장의 GMA 용접기는 일반적으로 용접기 본체로부터 와이어 송급장치까지의 거리가 약 50m 정도 떨어져 있고 송급장치로부터 토치까지의 거리는 약 3~5m 정도이다. 특히 국산 GMA 용접기의 와이어 송급장치는 DC 모터의 일종인 프린트모터를 사용하고 있으며 제어기는 오픈루프 제어를 하고 있다. 따라서 와이어 송급속도의 변동을 보상할 수 있는 어떤 수단도 장착되어 있지 않다. 또한 송급장치와 토치간 와이어를 안내하는 케이블 도관의 마찰 때문에 토치 끝단에서의 와이어 송급속도가 불규칙해질 수밖에 없다. 용접 시 와이어 송급속도의 순간적인 변동 때문에 용접부의 전류 파형이 매우 불규칙해지고 이 때문에 용융된 용적이 용융풀로 이행하지 못하고 스패터로 비산하는 현상을 발생시킨다. 본 연구에서는 이를 해결하고자 국산 SCR 용접기 및 인버터 용접기와 호환 가능한 디지털 제어형 와이어 송급장치와 Push-Pull 용접 토치를 개발하였다. 또한, 개발된 시스템을 이용하여 정 역 방향 제어기술을 적용하였고 아크 발생 시의 스패터 최소화 공정을 제안하였다. 실험은 SM490A 강재를 사용하여 BOP(Bead On Plate) 용접을 실행하였다. 용접 중 LabVIEW를 이용하여 아크 발생 초기 전류, 전압 그리고 와이어 송급속도를 측정하였고, 고속 카메라를 이용하여 용접현상을 분석하였다. 본 연구를 통해 아크 발생 초기의 스패터를 최소화하는 공정을 도출할 수 있었다. 용접공정 변수인 아크 발생 초기의 와이어 송급속도, 와이어의 역송급 진행거리 그리고 역송급 판단 시점의 용접 전류 값은 실험을 통해 얻을 수 있었다. 또한, 이 연구를 통해 개발된 시스템의 성능을 평가하였다.