KR100198832B1 - 레이저 빔을 이용한 용접장치 - Google Patents

레이저 빔을 이용한 용접장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용접하고자 하는 한쌍의 플레이트에 형성하는 용접시임의 면적을 확대시켜 줌으로써 외력에 의하여 파손되는 것을 방지할 수 있도록 하고, 동시에 주사되는 레이저 빔에 의하여 플레이트가 짧은 시간에 용해가 이루어질 수 있도록 하는데에 있는 것으로써 그 구조는 용접을 통해 접합되는 제1 및 제2 플레이트(2 및 2')와; 상기 제1 및 제2 플레이트의 접합부에 레이저 빔을 주사하기 위하여 상기 플레이트를 기준축으로 할 때 그 예각 방향에 설치되는 제1 레이저 토치(10)와; 상기 플레이트를 기준축으로 할 때 그 수직 방향에 설치되는 제2 레이저 토치(4)와; 상기 플레이트를 기준축으로 할 때 그 둔각 방향에 설치되는 제3 레이저 토치(16)와; 상기 플레이트의 상부에 레이저 빔의 초점을 형성할 수 있도록 상기 제1 및 제2 플레이트(2 및 2')와 상기 제1, 제2 및 제3 레이저 토치(10, 4 및 16) 사이에 각가 배치되는 렌즈(12, 8 및 18)를 포함하고, 상기 레이저 토치로부터 방사된 예각, 수직 및 둔각방향의 레이저빔은 상기 렌즈를 통해 플레이트의 상부에 초점을 형성함으로써 플레이트의 접합부에 중첩된 용접시임을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 용접장치에 관한 것이다.

Description

레이저 빔을 이용한 용접장치
제1도는 본 발명의 실시예를 나타낸 상세도.
제2도는 종래의 용접수단을 나타낸 상세도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 플레이트 4 : 제2레이저 토치
6 : 제2렌즈 8 : 제2렌즈 마운트
10 : 제1레이저 토치 12 : 제1렌즈
14 : 제1렌즈 마운트 16 : 제3레이저 토치
18 : 제3렌즈 20: 제3렌즈 마운트
22 : 제1용접시임 24 : 제2용접시임
26 : 제3용접시임
본 발명은 레이저 빔을 이용한 용접장치에 관한 것으로서, 특히 용접하고자 하는 플레이트내에 예각과 둔각을 이루는 방향과 수직방향으로 용접시임을 형성시킴으로써 용접부분의 강도가 보다 향상될 수 있도록 하고, 동시에 두꺼운 플레이트를 용접시에 용접속도를 향상시켜 줌으로써 생산성이 보다 증대될 수 있도록 하는 레이저 빔을 이용한 용접장치에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저는 동일한 파장의 취속성이 양호한 빛 혹은 이 빛을 발생하는 장치를 말하며, 좁은 면적에 고밀도의 빛 에너지를 집중하는 것으로써 유도방출은 여기 상태에 있는 원자가 밖으로부터 온 빛에 자극되어 빛을 발하는 현상이며, 사용하는 매체와 그 형태에 따라 기체 레이저, 고체 레이저, 반도체 레이저 등이 사용되고 있다.
종래에는 제2도에 도시된 바와 같이, 레이저 빔을 주사하도록 된 레이저 토치(102)가 구성되는데, 이 레이저 토치(102)로부터 소정의 거리만큼 이격된 위치에 렌즈(104)가 위치하되, 이 렌즈(104)는 렌즈 마운트(106)에 고정되게 결합된다. 그리고, 용접하고자 하는 한쌍의 플레이트(108)를 상호 접하도록 하되, 상기 레이저 토치(102)로부터 소정의 거리만큼 떨어진 곳에 위치시키고, 동시에 맞닿은 부분이 레이저 빔의 중심과 일치하도록 위치시킨다.
상기와 같이 설치되는 종래의 수단에 대하여 용접과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 레이저 토치(102)를 가동시켜 레이저 빔을 주사하게 되면, 빔은 렌즈(104)를 지나 플레이트(108)상에 도달하게 되는데, 이때 고온의 레이저 빔은 맞닿은 플레이트(108)를 용해하여 용접시임(110)을 형성한다.
상기와 같은 종래의 수단은, 두께가 두꺼운 한쌍의 플레이타를 용접하고자 할 경우에 레이저 토치로부터 주사되는 빔에 의하여 용해되는 시간이 지체되는데 이로인하여 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
다른 문제점으로는 용접시임의 면적이 작은 관계로 외력이 플레이트에 작용하게 되면, 쉽게 파손이 이루어지는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 용접하고자 하는 한쌍의 용접대상물에 형성되는 용접시임의 면적을 확대시켜 줌으로써 외력에 의하여 파손되는 것을 방지할 수 있도록 하고, 동시에 주사되는 레이저빔에 의하여 플레이트가 짧은 시간에 용해가 이루어질 수 있도록 하는데에 있다.
이를 실현하기 위하여 본 발명은 용접을 통해 접합되는 제1 및 제2플레이트와; 상기 제1 및 제2플레이트의 접합부에 레이저 빔을 주사하기 위하여 상기 플레이트를 기준축으로 할 때 그 예각 방향에 설치되는 제1레이저 토치와; 상기 플레이트를 기준축으로 할 때 그 둔각 방향에 설치되는 제2레이저 토치와; 상기 플레이트의 상부에 레이저 빔의 초점을 형성할 수 있도록 상기 제1 및 제2플레이트와 상기 제1 및 제2레이저 토치 사이에 각각 배치되는 렌즈를 포함하고, 상기 레이저 토치로부터 방사된 예각 및 둔각방향의 레이저빔은 상기 렌즈를 통해 플레이트의 상부에 초점을 형성함으로써 플레이트의 접합부에 중첩된 용접시임을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 용접장치.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1도에 도시된 바와같이 용접하고자 하는 제1 및 제2플레이트(2 및 2')를 상호 마주 접하도록 한다.
그리고, 상기 플레이트(2, 2')상에 레이저 빔을 주사하도록 한 제2레이저 토치(4)가 위치하는데, 이 제2레이저 토치(4)의 전면에는 레이저 빔을 주사방향으로 안내하도록 된 제2렌즈(6)가 위치한다.
이때, 상기 제2렌즈(6)는 설치되는 제2렌즈 마운트(8)에 결합된다.
한편, 상기 플레이트(2, 2')상에 제3레이저 토치(16)가 둔각 위치에 설치되는데, 이 제3레이저 토치(16)의 전면에는 전술한 바와 동일하게 제3렌즈(18)와 제3마운트(20)가 설치된다.
계속하여, 상기와 같이 구성되는 제1, 2, 3레이저 토치(10, 4, 16)는 주사되는 레이저 빔의 초점이 플레이트(2, 2')의 상부에 위치하도록 설치된다.
미 설명부호는 22 : 제1용접시임, 24 : 제2용접시임, 26 : 제3용접시임
상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1, 2, 3레이저 토치(10, 4, 16)를 동시에 가동시키게 되면 레이저 빔이 제1, 2, 3렌즈(12, 6, 18)를 동시에 통과하면서 용접부위에 주사된다.
이때, 제1레이저 토치(10)로부터 주사되는 레이저 빔은 마주접한 플레이트(2)내에서 예각방향으로 제1용접시임(22)을 형성한다.
동시에, 제2레이저 토치(4)로부터 주사된 레이저 빔에 의하여 플레이트(2)내에는 수직 방향으로 제2용접시임(24)이 형성된다.
이와함께, 제3레이저 조치(16)로부터 주사된 레이저 빔에 의하여 플레이트(2)내에는 둔각방향으로 제3용접시임(26)이 형성된다.
한편, 상기 플레이트(2, 2')에 굽힘응력이 작용하게 되면, 플레이트(2, 2')내에 형성되는 제1, 3용접시임(22, 26)이 균열에 대하여 저항을 나타냄으로써 파손이 방지된다.
또한, 상기 플레이트(2)에 전단응력이 작용하게 되면, 플레이트(2, 2')내에 형성된 제2용접시임(24)이 균열에 대하여 저항을 나타냄으로써 파손이 방지된다.
상기와 같이 제1, 2, 3,렌즈(12, 6, 18)를 지나는 레이저 빔은 초점이 플레이트(2, 2')상에 위치하는 관계로 방사각이 집사각과 동일한 각도를 유지하며 주사된다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 용접하고자 하는 한쌍의 플레이트에 형성하는 용접시임의 면적을 확대시켜 줌으로써 외력에 의하여 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있고, 또한 주사되는 레이저 빔에 의하여 플레이트가 짧은 시간에 용해가 이루어질 수 있도록 함으로써 생산이 증대되는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 용접을 통해 접합되는 제1 및 제2플레이트(2 및 2')와; 상기 제1 및 제2플레이트의 접합부에 레이저 빔을 주사하기 위하여 상기 플레이트를 기준축으로 할 때 그 예각 방향에 설치되는 제1레이저 토치(10)와; 상기 플레이트를 기준축으로 할 때 그 수직 방향에 설치되는 제2레이저 토치(4)와; 상기 플레이트를 기준축으로 할 때 그 둔각 방향에 설치되는 제3레이저 토치(16)와; 상기 플레이트의 상부에 레이저 빔의 초점을 형성할 수 있도록 상기 제1 및 제2 플레이트(2 및 2')와 상기 제1, 제2 및 제3레이저 토치(10, 4 및 16) 사이에 각각 배치되는 렌즈(12, 6 및 18)를 포함하고, 상기 레이저 토치로부터 방사된 예각, 수직 및 둔각방향의 레이저빔은 상기 렌즈를 통해 플레이트의 상부에 초점을 형성함으로써 플레이트의 접합부에 중첩된 용접시임을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 용접장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200049A1 (de) * 2018-01-03 2019-07-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Materialverbund aus unterschiedlichen Metallblechen hergestellt mittels Schweißverfahren
CN112743234A (zh) * 2020-12-30 2021-05-04 长沙理工大学 一种高功率激光焊接镁合金厚板的方法与系统
CN112743230A (zh) * 2020-12-30 2021-05-04 长沙理工大学 一种镁合金激光焊接的方法与系统

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