JP2007041558A - Microscope for laser welding - Google Patents

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權庸 鄭
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microscope for laser welding, capable of protecting eyes from an intense light, such as flashes and plasma generated during laser welding, and confirming a welding part with naked eyes by magnifying it in real time. <P>SOLUTION: The microscope comprises an eyepiece which is fitted inside the body for adjusting the magnification of an object to be observed; a correction prism which is fitted below the eyepiece for performing the correction so that the object is seen as one object; an object lens for adjusting the focal length of the eyepiece so that the object is seen within the focused range of an observer; an LC shutter for shielding the object lens, when infrared flash is generated, and at the completion of the welding, releasing the object lens to show the state of the welding of the object in real time; a filter lens for shielding against infrared flashes generated during laser welding; a total reflection lens which is fitted below the filter lens for shielding against harmful wavelengths; and a safety glass for protecting the total reflection lens against welding cracks. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は,レーザー溶接機(Laser Welding Apparatus)において溶接部位をリアルタイムで拡大して確認することができるレーザー溶接用顕微鏡に関し,より詳しくは,レーザー溶接時に発生する閃光,プラズマなどの強力な光から作業者の目を保護しながらリアルタイムで溶接状況を倍率調節で拡大することで,肉眼で超精密に確認することができるレーザー溶接用顕微鏡に関する。   The present invention relates to a laser welding microscope capable of enlarging and confirming a welding site in real time with a laser welding machine (Laser Welding Apparatus), and more specifically, from a powerful light such as a flash or plasma generated during laser welding. The present invention relates to a laser welding microscope that can be confirmed with the naked eye with high precision by expanding the welding situation in real time while protecting the eyes of the operator.

また,本発明は,レーザー溶接時にリアルタイムで超精密に溶接される状態を,場所,目的対象物の形態(大きさ,形状など)に拘らず,移動および脱付着が自由にできる状態で精密な溶接がリアルタイムで確認できるようにするレーザー溶接用顕微鏡に関する。   In addition, the present invention provides a precise state in which laser welding is performed in real time in a state where it can be freely moved and detached regardless of the location and the form (size, shape, etc.) of the target object. The present invention relates to a laser welding microscope that enables welding to be confirmed in real time.

一般に,溶接方法は,種々のものがあるが,近年,スポット溶接に代わって,レーザー溶接が多く使用されている。   In general, there are various welding methods, but in recent years, laser welding is often used instead of spot welding.

前記レーザー溶接機は,電気を溶接対象物に印加し,溶接ヘッドを接触して溶接を行う接触式スポット溶接機とは異なり,非接触式高速溶接を達成するためのもので,このようなレーザー溶接機は,発振器から発振されたレーザービームが前記発振器および他の必要な構成部を共に内蔵している溶接ヘッド内で出力調整レンズと多数のプリズムを経て溶接される対象物に照射され,精密な溶接が行われるように設計されており,溶接時のレーザービームの出力は,レーザービームの進行軸線に対する前記出力調整レンズの角度を変化させることで調整することができる。   Unlike the contact spot welding machine, which applies electricity to the object to be welded and contacts the welding head for welding, the laser welding machine is for achieving non-contact type high-speed welding. In a welding machine, a laser beam oscillated from an oscillator is irradiated onto an object to be welded through an output adjustment lens and a number of prisms in a welding head that contains both the oscillator and other necessary components. The laser beam output at the time of welding can be adjusted by changing the angle of the output adjusting lens with respect to the traveling axis of the laser beam.

このような非接触式レーザー溶接機を介してレーザービームを印加することで溶接対象物を溶接する時は,閃光,プラズマなどの強力な光が発生する。特に1秒当り一回から数十回のビーム発射によって精密な溶接を行う前記レーザー溶接機においては,強力な光により作業者が溶接部位を肉眼で確認しながら溶接することができない。   When a welding object is welded by applying a laser beam through such a non-contact type laser welding machine, powerful light such as flash light or plasma is generated. In particular, in the laser welding machine that performs precise welding by emitting one to several tens of beams per second, the operator cannot perform welding while checking the welding site with the naked eye by powerful light.

従って,近年,自動化生産ラインにおいてレーザー溶接時の溶接有無を確認するための溶接確認装置が開発され,製品化されている。   Therefore, in recent years, welding confirmation devices for confirming the presence or absence of welding during laser welding in an automated production line have been developed and commercialized.

前記溶接確認装置は,出力側に接続されてレーザー溶接を行う時に接点が連結されてスイッチング信号を出力するリレースイッチと,前記リレースイッチから出力された信号を印加されて作業者に溶接回数を表示する表示部とからなり,このような溶接確認装置は,それぞれの自動化生産ラインに設けられ,設定されたプログラムによって自動にレーザー溶接を行うロボットに取り付けることで,前記溶接が行われた回数のみを作業者に知らせるものである。   The welding confirmation device is connected to the output side to connect a contact when laser welding is performed and outputs a switching signal, and a signal output from the relay switch is applied to display the number of welding times to an operator. Such a welding confirmation device is provided in each automated production line and is attached to a robot that automatically performs laser welding according to a set program, so that only the number of times the welding has been performed can be obtained. This is to inform the worker.

しかし,前述のような溶接確認装置は,自動化生産ラインにおいてロボットがスポット溶接またはレーザー溶接を行う時に溶接が行われた回数のみを表示しているため,ロボットが溶接対象物に対して良好な溶接を行っているかを作業者が知ることができず,これによって,ロボットが大量の溶接対象物に対する溶接を完了した後,作業者が溶接対象物の溶接部位を一つ一つ肉眼で確認し,不良な溶接が発生した場合,ロボットを再び制御して再溶接を行う必要があるという不便さがあり,また,溶接対象物の再溶接によって溶接部位が奇麗に溶接されないため,結局,溶接対象物の溶接部位が損傷されるという問題点がある。   However, since the welding confirmation device as described above displays only the number of times welding has been performed when the robot performs spot welding or laser welding in an automated production line, the robot can perform good welding on the object to be welded. As a result, the operator cannot know whether or not the welding is being performed, and after the robot has completed welding to a large number of welding objects, the operator visually confirms the welding parts of the welding objects one by one. When bad welding occurs, there is an inconvenience that it is necessary to re-weld the robot again, and the welded part is not neatly welded by re-welding the welding object. There is a problem that the welded part of the steel is damaged.

特に,ロボットを用いることなくレーザー溶接機により手動で精密溶接を行う場合は,作業者が二次的に発生する閃光,プラズマなどの強力な光により,溶接を行いながら溶接部位を精密に肉眼で確認することができないため,溶接が終わった後で溶接対象物の溶接部位を肉眼で確認し,不良な溶接部位に対するレーザー溶接および確認過程を繰り返しながら再溶接を行う必要があり,これによって,レーザー溶接の長所である非接触式超高速溶接の達成に障害になるだけでなく,溶接を行いながら確認することができないため,精密な溶接ができなくなり,不規則な溶接になるという問題点がある。   In particular, when precision welding is performed manually with a laser welding machine without using a robot, the welding site is precisely and visually observed while the welding is performed by powerful light such as flash light and plasma generated by the operator. Since it cannot be confirmed, it is necessary to visually check the welded part of the object to be welded after welding is completed, and perform laser welding on the defective welded part and re-welding while repeating the confirmation process. This is not only an obstacle to the achievement of non-contact type super-high-speed welding, which is an advantage of welding, but also because it cannot be confirmed while welding, and there is a problem that precise welding cannot be performed, resulting in irregular welding. .

以上の観点から,前述のような問題点を解決すると共に,費用面からは低価格のレーザー溶接用顕微鏡を提供し,信頼性面からは,閃光,プラズマなどから作業者の目を保護しながら溶接状態を肉眼でリアルタイムで確認することができるレーザー溶接用顕微鏡が求められている。   From the above viewpoints, the above-mentioned problems are solved, and a low-cost laser welding microscope is provided from the viewpoint of cost. From the viewpoint of reliability, the operator's eyes are protected from flash light and plasma. There is a need for a laser welding microscope capable of confirming the welding state with the naked eye in real time.

従って,本発明の目的は,レーザーの溶接時に発生する閃光,プラズマなどの強力な光から作業者の目を保護しながらリアルタイムで溶接状態を肉眼で超精密に確認することができるレーザー溶接用顕微鏡を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser welding microscope capable of checking the welding state with the naked eye in real time while protecting an operator's eyes from powerful light such as flash light and plasma generated during laser welding. Is to provide.

本発明の他の目的は,レーザーの溶接時,場所,目的対象物の大きさや形状に拘らず,移動および脱付着が自由な状態で溶接状態をリアルタイムで超精密に確認することができるレーザー溶接用顕微鏡を提供することにある。   Another object of the present invention is laser welding which can confirm the welding state in real time in a state where movement and deattachment are free regardless of the location and the size and shape of the target object during laser welding. It is to provide a microscope for use.

本発明の目的は,下記の発明の詳細な説明および添付の図面からより明らかになるだろう。   The objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention and the accompanying drawings.

上記のような目的を達成するための本発明に係るレーザー溶接用顕微鏡は,両目で目的対象物を確認することができるように一対の単体からなる本体と,前記本体の一側内部に上下移動可能に取り付けられ,前記目的対象物の倍率拡大を調節する接眼レンズと,前記本体内部の前記接眼レンズの下部に取り付けられ,前記接眼レンズを見る人の目と目との間の距離に合わせて前記目的対象物が1つとして見られるようにする一対のプリズムと,前記一対のプリズムの下部に取り付けられ,前記接眼レンズを見る人の焦点範囲内で前記目的対象物が見られるように焦点距離を調節する対物レンズと,前記対物レンズの下部に設けられ,レーザービームの発射で赤外線閃光が発生すると,前記対物レンズを一次的に遮断して遮り,また,レーザー溶接の完了後に前記対物レンズを開放して前記目的対象物の溶接状態をリアルタイムで見せるLCシャッターと,前記LCシャッターの下部に設けられ,レーザー溶接時に発生する前記赤外線閃光を二次的に遮断して眩しさを防止するフィルターレンズと,前記フィルターレンズの下部に設けられ,表面には反射部材がコーティングされており,レーザービームから発生する有害な波長を遮断する全反射レンズと,前記全反射レンズの下部に設けられ,レーザー溶接時に発生する溶接割れから前記全反射レンズを安全に保護する安全ガラスと,を備えることを特徴とする。   The laser welding microscope according to the present invention for achieving the above-described object includes a pair of main bodies and a vertical movement inside one side of the main body so that the target object can be confirmed with both eyes. An eyepiece that can be attached and adjusts the magnification of the target object, and is attached to the lower part of the eyepiece inside the main body, according to the distance between the eyes of the person viewing the eyepiece. A pair of prisms for allowing the target object to be seen as one, and a focal length that is attached to the lower part of the pair of prisms so that the target object can be seen within the focal range of the person viewing the eyepiece An objective lens that adjusts the light intensity, and is provided below the objective lens. When an infrared flash is generated by the emission of a laser beam, the objective lens is primarily cut off and blocked. After the completion of welding, the objective lens is opened and an LC shutter that shows the welding state of the target object in real time is provided, and the infrared flash generated at the time of laser welding is secondarily cut off. A filter lens for preventing glare, a total reflection lens provided on a lower surface of the filter lens and coated with a reflection member on the surface, for blocking harmful wavelengths generated from a laser beam, and the total reflection lens And a safety glass that safely protects the total reflection lens from weld cracks generated during laser welding.

好ましくは,前記本体と前記目的対象物との間の焦点距離を簡便に調節して合わせることができるように一端部が前記本体の外側面に結合され,内部には電源供給用ケーブルが収容されるフレキシブルアームと,前記フレキシブルアームの他端部が回転可能に挿入され,調節ネジの締付や解除によって前記フレキシブルアームが固定または左右に半径移動できるように金属板などに脱・付着される磁石ベースと,前記フレキシブルアームの一端部に取り付けられ,前記フレキシブルアーム内の電源供給用ケーブルから供給される電源により前記目的対象物に光を発散するハロゲンランプと,をさらに備える。   Preferably, one end is coupled to the outer surface of the main body so that the focal length between the main body and the target object can be easily adjusted and matched, and a power supply cable is accommodated inside. The flexible arm and the other end of the flexible arm are rotatably inserted, and the magnet is detached and attached to a metal plate or the like so that the flexible arm can be fixed or moved in the radial direction by tightening or releasing the adjusting screw. A base; and a halogen lamp attached to one end of the flexible arm and configured to emit light to the target object by power supplied from a power supply cable in the flexible arm.

選択的に,前記一対のプリズムは,その側断面が三角形状であり,互いに逆方向に配置されると共に互いに左右にずれるように配置されることが好ましい。   Optionally, the pair of prisms preferably have a triangular cross section, are arranged in opposite directions and are arranged so as to be displaced from each other to the left and right.

本発明によれば,レーザー溶接を行う時,レーザービームが発射される毎にLCシャッターを閉じて閃光,プラズマなどの強力な光を一次的に遮断し,また,フィルターレンズを介して赤外線閃光の有害な波長を二次的に遮断する。また,レーザービームの発射が終わると,前記LCシャッターを開放して溶接後の状態を双眼の接眼レンズを介してリアルタイムで拡大して確認することができる。   According to the present invention, when laser welding is performed, each time a laser beam is emitted, the LC shutter is closed to temporarily block powerful light such as flash light and plasma, and infrared light flash can be transmitted through a filter lens. Secondarily blocks harmful wavelengths. When the laser beam is emitted, the LC shutter can be opened and the welded state can be enlarged and confirmed in real time via a binocular eyepiece.

従って,レーザー溶接時に発生する強力な閃光から目を保護しながら溶接された部位をリアルタイムで肉眼で確認することができ,特に手動溶接を行う時に精密な溶接が可能であると共に,移動および脱着が自由にできるため,溶接場所,溶接対象物の大きさや形状に拘らないという利点がある。   Therefore, the welded part can be checked with the naked eye in real time while protecting the eyes from the powerful flash generated during laser welding. In particular, precise welding is possible when manual welding is performed, as well as movement and desorption. Since it can be done freely, it has the advantage that it is independent of the welding location and the size and shape of the welding object.

以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお,本明細書および図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。なお,以下の実施形態の説明によって本発明の目的,特徴および利点は,より明らかになるだろう。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments.

図1は,本実施形態に係るレーザー溶接機のフレキシブルアームに取り付けられたレーザー溶接用顕微鏡を概略的に示す構成図であり,図2は,図1のレーザー溶接用顕微鏡を拡大して示す構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a laser welding microscope attached to a flexible arm of a laser welding machine according to the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged configuration of the laser welding microscope shown in FIG. FIG.

本実施形態に係るレーザー溶接用顕微鏡は,図1および図2に示されたように,両目で目的対象物を確認することができるように一対の単体からなる本体101と,前記本体101の一側内部に上下移動可能に取り付けられ,前記目的対象物の倍率拡大を調節する接眼レンズ111と,前記本体101内の前記接眼レンズ111の下部に取り付けられ,前記接眼レンズ111を見る人の目と目との間の距離に合わせて前記目的対象物が1つとして見られるように補正する一対のプリズム112,112aと,前記一対のプリズム112,112aの下部に取り付けられ,前記接眼レンズ111を見る人の焦点範囲内で前記目的対象物が見られるように焦点距離を調節する対物レンズ113と,前記対物レンズ113の下部に設けられ,レーザービームの発射で赤外線閃光が発生すると,前記対物レンズ113を一次的に遮断して遮り,また,レーザー溶接の完了後に前記対物レンズ113を開放して前記目的対象物の溶接状態をリアルタイムで見せるLCシャッター114と,前記LCシャッター114の下部に設けられ,レーザー溶接時に発生する前記赤外線閃光を二次的に遮断して眩しさを防止するフィルターレンズ115と,前記フィルターレンズ115の下部に設けられ,表面には反射部材がコーティングされており,レーザービームから発生する有害な波長を遮断する全反射レンズ116と,前記全反射レンズ116の下部に設けられ,レーザー溶接時に発生する溶接割れから前記全反射レンズ116を安全に保護する安全ガラス117と,で構成される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the laser welding microscope according to the present embodiment includes a pair of a main body 101 and a single body 101 so that a target object can be confirmed with both eyes. An eyepiece lens 111 that is movably mounted on the inside of the side and adjusts the magnification of the target object; and a human eye that is attached to the lower part of the eyepiece lens 111 in the main body 101 and looks at the eyepiece lens 111. A pair of prisms 112 and 112a for correcting the target object to be seen as one according to the distance between the eyes and the lower part of the pair of prisms 112 and 112a, and viewing the eyepiece 111 An objective lens 113 that adjusts a focal length so that the target object can be seen within a human focal range; When an infrared flash is generated by the emission of a beam, the objective lens 113 is temporarily cut off and blocked, and after completion of laser welding, the objective lens 113 is opened to show the welding state of the target object in real time. A shutter 114, a filter lens 115 provided below the LC shutter 114, and secondarily blocking the infrared flash generated during laser welding to prevent glare, and provided below the filter lens 115; The surface is coated with a reflecting member, and is provided at a total reflection lens 116 for blocking harmful wavelengths generated from the laser beam, and at the lower part of the total reflection lens 116, and the total reflection from a weld crack generated at the time of laser welding. And safety glass 117 that protects the lens 116 safely.

また,前記本体101と前記目的対象物との間の焦点距離を簡便に調節して合わせることができるように一端部が前記本体101の外側面に結合され,内部には電源供給用ケーブル104が収容されたフレキシブルアーム102と,前記フレキシブルアーム102の他端部が回転可能に挿入され,調節ネジの締付や解除によって前記フレキシブルアーム102が固定または左右に半径移動できるように金属板などに脱・付着される磁石ベース103と,前記フレキシブルアーム102の一端部に取り付けられ,前記フレキシブルアーム102内の電源供給用ケーブル104から供給される電源により前記目的対象物に光を発散するハロゲンランプ105とをさらに備えてなる。   Also, one end is coupled to the outer surface of the main body 101 so that the focal length between the main body 101 and the target object can be easily adjusted and matched, and a power supply cable 104 is provided inside. The accommodated flexible arm 102 and the other end of the flexible arm 102 are rotatably inserted, and the flexible arm 102 can be removed from a metal plate or the like so that the flexible arm 102 can be fixed or moved in a radial direction by tightening or releasing the adjusting screw. A magnet base 103 to be attached, a halogen lamp 105 attached to one end of the flexible arm 102 and radiating light to the target object by the power supplied from the power supply cable 104 in the flexible arm 102; Is further provided.

以下,このような構成を有する本実施形態に係るレーザー溶接用顕微鏡を,図1および図2を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, the laser welding microscope according to the present embodiment having such a configuration will be specifically described with reference to FIGS. 1 and 2.

まず,本実施形態に係る顕微鏡は,図2に示されたように,本体101内に配置され,双眼を有する接眼レンズ111を介して目的対象物を見るようになる。   First, as shown in FIG. 2, the microscope according to the present embodiment is arranged in the main body 101 and sees a target object through an eyepiece 111 having binoculars.

接眼レンズ111は,目的対象物の倍率拡大を調節するものであって,10倍,16倍,20倍,40倍などの拡大が可能であり,目的対象物の拡大倍率を上下に調節して選択することができる。   The eyepiece 111 adjusts the magnification of the target object, and can be magnified by 10 times, 16 times, 20 times, 40 times, etc., and the magnification of the target object can be adjusted up and down. You can choose.

また,本体101の内部に取り付けられる一対のプリズム112,112aは,人によって目と目との距離に差異があり,この差異を補正するためのものである。即ち,一対のプリズムにより両目間の距離に合わせて前記目的対象物が1つとして明らかに見られるように補正するためのものである。なお,前記一対のプリズム112,112aは,その側断面がそれぞれ三角形状であり,また,互いに逆方向に配置されると共に互いに左右にずれるように配置される。   Further, the pair of prisms 112 and 112a attached to the inside of the main body 101 has a difference in distance between eyes depending on a person, and is for correcting this difference. That is, the correction is made so that the target object is clearly seen as one according to the distance between both eyes by a pair of prisms. The pair of prisms 112 and 112a are triangular in cross section, and are disposed in opposite directions and so as to be displaced from each other to the left and right.

また,前記一対のプリズム112,112aの下部に取り付けられている対物レンズ113は,接眼レンズ111を見る人の焦点範囲内で前記目的対象物が見られるようにする。なお,対物レンズ113は,必要に応じて焦点距離が100mm,120mm,150mm,200mmなどの対物レンズを選択して使用することができる。   The objective lens 113 attached to the lower part of the pair of prisms 112 and 112a allows the target object to be seen within the focal range of the person viewing the eyepiece lens 111. As the objective lens 113, an objective lens having a focal length of 100 mm, 120 mm, 150 mm, 200 mm or the like can be selected and used as necessary.

また,対物レンズ113の下部に取り付けられるLCシャッター114は,レーザー溶接機からレーザービームが発生する毎に同期化した信号電圧により閉鎖と開放を繰り返し,閃光が発生すると,即ちレーザービームが発射される間にLCシャッター114を閉じて目を保護し,レーザービームの発射が終わると,同期化した電圧によりLCシャッター114を開放することで,溶接後の前記目的対象物の溶接状態を速い速度で連続して対物レンズ113を介して見ることができるようにする。   The LC shutter 114 attached to the lower part of the objective lens 113 is repeatedly closed and opened by a synchronized signal voltage every time a laser beam is generated from the laser welding machine, and when a flash is generated, that is, the laser beam is emitted. In the meantime, the LC shutter 114 is closed to protect the eyes, and when the laser beam is emitted, the LC shutter 114 is opened by the synchronized voltage, so that the welding state of the target object after welding is continued at a high speed. Thus, it can be seen through the objective lens 113.

また,LCシャッター114の下部に設けられるフィルターレンズ115は,レーザー溶接時に発生する赤外線閃光を二次的に遮断して眩しさから目を保護する役割を果たす。   The filter lens 115 provided below the LC shutter 114 serves to protect the eyes from glare by secondarily blocking the infrared flash generated during laser welding.

また,フィルターレンズ115の下部に設けられる全反射レンズ116は,表面に反射部材がコーティングされており,レーザービームから発生する有害な波長(1064nm)を全反射して遮断する役割をするもので,前記レーザー波長の有害な光線が目に入る場合は失明のおそれがあるため,反射部材がコーティングされた全反射レンズ116を必ず設ける必要がある。   The total reflection lens 116 provided below the filter lens 115 is coated with a reflection member on the surface, and serves to totally reflect and block harmful wavelengths (1064 nm) generated from the laser beam. If harmful rays of the laser wavelength enter the eye, there is a risk of blindness. Therefore, it is necessary to provide a total reflection lens 116 coated with a reflecting member.

また,全反射レンズ116の下部に設けられる安全ガラス117は,レーザー溶接時の溶接割れから全反射レンズ116を安全に保護するためのものである。   The safety glass 117 provided below the total reflection lens 116 is used to safely protect the total reflection lens 116 from welding cracks during laser welding.

なお,本実施形態に係るレーザー溶接用顕微鏡は,図1に示されたように,本体101の外側面に一端部が結合され,内部に電源供給用ケーブル104が収容されたフレキシブルアーム102は,自由な曲げが可能な蛇腹状になっているため,本体101と前記目的対象物との間の焦点距離を簡便に調節することができる。   In the laser welding microscope according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the flexible arm 102 having one end coupled to the outer surface of the main body 101 and accommodating the power supply cable 104 therein, Since it has a bellows shape that can be freely bent, the focal length between the main body 101 and the target object can be easily adjusted.

また,フレキシブルアーム102の他端部が磁石ベース103に回転可能に挿入され,調節ネジ(図示省略)の締付と解除により磁石ベース103に固定,または,前記磁石ベース103を中心に左右に半径移動が可能であるため,前記目的対象物の位置に拘らず焦点距離を合わせることができる。   Also, the other end of the flexible arm 102 is rotatably inserted into the magnet base 103 and fixed to the magnet base 103 by tightening and releasing an adjusting screw (not shown), or a radius to the left and right around the magnet base 103. Since the movement is possible, the focal length can be adjusted regardless of the position of the target object.

また,フレキシブルアーム102の他端部に連結される磁石ベース103は,磁力により金属板などへの脱・付着が簡便であるため,場所,目的対象物の大きさや形状などの制約を受けることなく容易に設置することができる。   In addition, the magnet base 103 connected to the other end of the flexible arm 102 can be easily detached and attached to a metal plate or the like by a magnetic force, so that there is no restriction on the location, size and shape of the target object. It can be installed easily.

前記フレキシブルアーム102に取り付けられ,フレキシブルアーム102内の電源供給用ケーブル104に連結されるハロゲンランプ105は,前記目的対象物を識別するための照明灯としての役割を果たす。   A halogen lamp 105 attached to the flexible arm 102 and connected to a power supply cable 104 in the flexible arm 102 serves as an illumination lamp for identifying the target object.

なお,比較例である,従来の技術,即ち,溶接が終わった後で溶接対象物の溶接部位を作業者が一つ一つ肉眼で確認する必要がある方法とは異なり,本実施形態では,溶接する毎にレーザービームの発射速度と同期化した信号でLCシャッターを閉じて強力な閃光を遮断し,また,レーザービームの発射が終わるとLCシャッターを開放して溶接後の溶接状態をリアルタイムで拡大して確認することができることがわかる。   Unlike the conventional technique, which is a comparative example, that is, a method in which an operator needs to visually check the welded part of a welding object after welding is completed, in this embodiment, Each time welding is performed, the LC shutter is closed with a signal synchronized with the laser beam firing speed to shut off the powerful flash light, and when the laser beam is fired, the LC shutter is opened to show the welding state after welding in real time. It can be seen that it can be enlarged.

従って,本実施形態によれば,レーザー溶接時に発生する強力な閃光から目を保護すると共に,溶接状態をリアルタイムで顕微鏡を介して拡大して確認することができ,特に,手動溶接を行う時,精密な溶接が行えるだけでなく,移動および脱付着が自由にできるため,溶接場所,溶接対象物の大きさや形状に拘らないという利点がある。   Therefore, according to the present embodiment, the eye can be protected from a powerful flash generated during laser welding, and the welding state can be enlarged and confirmed through a microscope in real time. In addition to being able to perform precise welding, it can be moved and detached freely, so there is an advantage that it is independent of the welding location and the size and shape of the welding object.

なお,図面を参照して本発明の好適な実施例を説明してきたが,本発明の保護範囲は,前述の実施例に限定されるものではなく,特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。従って,本発明の範囲を逸脱しない範囲内で本発明を種々に変更して実施することができる。すなわち,当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the protection scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the invention described in the claims and its It extends to the equivalent. Therefore, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the scope of the present invention. That is, it is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to the range.

本発明のレーザー溶接用顕微鏡によれば,レーザー溶接時,レーザービームが発射される毎にLCシャッターを閉じて閃光,プラズマなどの強力な光を一次的に遮断し,また,フィルターレンズを介して赤外線閃光の有害な波長を二次的に遮断することにより,作業者を目を保護すると共に溶接状態をリアルタイムで顕微鏡を介して精密に確認することができる。   According to the laser welding microscope of the present invention, during laser welding, every time a laser beam is emitted, the LC shutter is closed to temporarily block powerful light such as flash light and plasma, and through a filter lens. By blocking the harmful wavelengths of infrared flashes secondarily, it is possible to protect the eyes of the worker and to accurately check the welding state through a microscope in real time.

また,リアルタイムで超精密に溶接される状態を場所,溶接対象物の大きさおよび形状に拘らず,移動および脱・付着が自由な状態で精密にリアルタイムで確認できる効果が得られる。   In addition, there is an effect that the state of super-precision welding in real time can be confirmed accurately and in real time in a state where movement, removal, and adhesion are free regardless of the location and the size and shape of the welding object.

本発明の一実施形態に係るレーザー溶接機のフレキシブルアームに取り付けられたレーザー溶接用顕微鏡を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematically the microscope for laser welding attached to the flexible arm of the laser welding machine which concerns on one Embodiment of this invention. 図1のレーザー溶接用顕微鏡を拡大して示す説明図である。It is explanatory drawing which expands and shows the microscope for laser welding of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

101 本体
102 フレキシブルアーム
103 磁石ベース
104 電源供給用ケーブル
105 ハロゲンランプ
111 接眼レンズ
112 プリズム
113 対物レンズ
114 LCシャッター
115 フィルターレンズ
116 全反射レンズ
117 安全ガラス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Main body 102 Flexible arm 103 Magnet base 104 Power supply cable 105 Halogen lamp 111 Eyepiece lens 112 Prism 113 Objective lens 114 LC shutter 115 Filter lens 116 Total reflection lens 117 Safety glass

Claims (4)

両目で目的対象物を確認することができるように一対の単体からなる本体と,
前記本体の一側内部に上下移動可能に取り付けられ,前記目的対象物の倍率拡大を調節する接眼レンズと,
前記本体内部の前記接眼レンズの下部に取り付けられ,前記接眼レンズを見る人の目と目との間の距離に合わせて前記目的対象物が1つとして見られるようにする一対のプリズムと,
前記一対のプリズムの下部に取り付けられ,前記接眼レンズを見る人の焦点範囲内で前記目的対象物が見られるように焦点距離を調節する対物レンズと,
前記対物レンズの下部に設けられ,レーザービームの発射で赤外線閃光が発生すると,前記対物レンズを一次的に遮断して遮り,レーザー溶接の完了後に前記対物レンズを開放して前記目的対象物の溶接状態をリアルタイムで見せるLCシャッターと,
前記LCシャッターの下部に設けられ,レーザー溶接時に発生する前記赤外線閃光を二次的に遮断して眩しさを防止するフィルターレンズと,
前記フィルターレンズの下部に設けられ,表面には反射部材がコーティングされており,レーザービームから発生する有害な波長を遮断する全反射レンズと,
前記全反射レンズの下部に設けられ,レーザー溶接時に発生する溶接割れから前記全反射レンズを保護する安全ガラスと,
を備えることを特徴とする,レーザー溶接用顕微鏡。
A body consisting of a single unit so that the target object can be confirmed with both eyes,
An eyepiece which is attached to one side inside the main body so as to be movable up and down and adjusts the magnification of the target object;
A pair of prisms attached to the lower part of the eyepiece inside the main body and configured to allow the target object to be seen as one according to the distance between the eyes of a person viewing the eyepiece;
An objective lens that is attached to the lower part of the pair of prisms and adjusts a focal length so that the target object can be seen within a focal range of a person viewing the eyepiece;
Provided under the objective lens, when an infrared flash is generated by laser beam emission, the objective lens is temporarily cut off and blocked, and after completion of laser welding, the objective lens is opened to weld the target object. LC shutter that shows the status in real time,
A filter lens provided under the LC shutter to prevent glare by secondarily blocking the infrared flash generated during laser welding;
A total reflection lens which is provided at the lower part of the filter lens and whose surface is coated with a reflection member and which blocks harmful wavelengths generated from the laser beam;
A safety glass provided at a lower portion of the total reflection lens and protecting the total reflection lens from weld cracks generated during laser welding;
A laser welding microscope characterized by comprising:
前記本体と前記目的対象物との間の焦点距離を調節して合わせることができるように一端部が前記本体の外側面に結合され,内部には,電源供給用ケーブルが収容されるフレキシブルアームと,
前記フレキシブルアームの他端部が回転可能に挿入され,調節ネジの締付や解除によって前記フレキシブルアームが固定または左右に半径移動できるように金属板に脱・付着される磁石ベースと,
前記フレキシブルアームの一端部に取り付けられ,前記フレキシブルアーム内の電源供給用ケーブルから供給される電源により前記目的対象物に光を発散するハロゲンランプと,
をさらに備えることを特徴とする,請求項1に記載のレーザー溶接用顕微鏡。
One end is coupled to the outer surface of the main body so that the focal distance between the main body and the target object can be adjusted and adjusted, and a flexible arm that accommodates a power supply cable is disposed inside. ,
A magnet base that is rotatably inserted at the other end of the flexible arm, and is attached to and detached from the metal plate so that the flexible arm can be fixed or moved in a radial direction by tightening or releasing an adjustment screw;
A halogen lamp that is attached to one end of the flexible arm and emits light to the target object by power supplied from a power supply cable in the flexible arm;
The laser welding microscope according to claim 1, further comprising:
前記一対のプリズムは,その側断面が三角形状であることを特徴とする,請求項1に記載のレーザー溶接用顕微鏡。   The laser welding microscope according to claim 1, wherein the pair of prisms has a triangular cross section. 前記一対のプリズムは,互いに逆方向に配置されると共に,互いに左右にずれるように配置されることを特徴とする,請求項3に記載のレーザー溶接用顕微鏡。   4. The laser welding microscope according to claim 3, wherein the pair of prisms are arranged in directions opposite to each other and are shifted from each other to the left and right.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022227157A1 (en) * 2021-04-27 2022-11-03 北京航空航天大学 Continuous zooming stereomicroscope with adjustable stereo view angle

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