KR100448333B1 - 레이저 용접 장치 및 레이저 용접용 가스 차폐 장치 - Google Patents

레이저 용접 장치 및 레이저 용접용 가스 차폐 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저 용접 헤드와 레이저 용접 헤드 위치-제어 장치를 포함하는 레이져 용접 장치에 관한 것이다.
상기 상기 레이저 용접 헤드는 부재의 용접 부위를 용접하기 위하여 불활성 가스(inert gas)를 불어주는 불활성 가스 노즐과, 이 불활성 가스 노즐의 외부에 위치되어 용접부위의 주변 면적에 걸쳐 차폐가스를 불어주는 적어도 하나의 차폐가스 노즐을 갖는 레이저 조사용 몸체와; 용접된 부재의 용접상태를 측정하기 위하여 복수개의 선형 레이저 빔을 발진시키는 복수개의 반도체 레이저를 포함한다.
상기 레이저 용접 헤드 위치-제어 장치는 반사된 선형 레이저 빔에 의하여 측정된 용접 상태를 이미지로서 수용할 수 있도록 오직 반사된 선형 레이저 빔만을 통과시키는 밴드-패스 필터와; 측정된 용접 상태의 이미지를 연산하는 이미지 프로세서를 포함한다.

Description

레이저 용접 장치 및 레이저 용접용 가스 차폐 장치{Laser welding apparatus and gas shielding apparatus for laser welding}
본 발명은 레이저 용접 장치 및 가스 차단 장치 그리고 레이저 용접장치를 제어하는 방법에 관한 것이다.
레이저 용접 기술은 전자빔의 에너지 밀도와 동일한 높은 에너지 밀도 105-106W/cm를 갖는 레이저 빔을 이용한다.
또한, 상기 레이저 용접 기술은 급속 가열 처리를 이용하여, 용접될 부재에 소모되는 에너지 동력이 다른 용접 기술에 비하여, 단지 1/10정도만이 소모되기 때문에, 용접될 부재는 열적인 영향을 전혀 받지 않게 되고, 그에따라 부재의 열적 변형이 일어나지 않는다.
따라서, 상기 레이저 용접 기술은 대기압의 조건에서 금속재의 부재를 고속으로 정확하게 용접할 수 있다.
특히, YAG(Yttrium Aluminum Garnet)레이저를 이용한 레이저 용접 기술에 있어서, 상기 YAG 레이저 빔은 용접되는 부재로 흡수되는 정도가 높고, 그에따라 부재가 효율적으로 용접될 수 있다.
또한, 상기 레이저 빔은 광섬유에 의하여 전달되기 때문에, YAG 레이저 용접 기술은 용접 위치와 용접 형상에 있어 폭넓은 자유도를 가질 수 있다.
이와 같은 장점으로 볼 때, 레이저 용접 기술은 일정 구조체를 정확하게 제조하기 위하여 정밀한 용접 기술로 선택될 수 있는 것이다.
그러나, 상기 레이저 용접 기술은 상술한 장점을 갖지만, 현재까지 구조체를 제조하기 위한 기술로 채택되지 못하고 있는 바, 그 이유는 다음과 같다.
첫째로, 볼트와 너트를 이용한 기계적인 조인팅 기술과 비교하여, 상기 레이저 용접 기술은 그 용접을 통하여 작은 구조체를 제조할 수 있고, 그 제조 효율도 향상시킬 수 있지만, 복잡한 용접 절차가 따르고, 시각적인 검사로는 레이저 용접 기술의 용접 품질을 판단하기 어려운 점이 있다.
따라서, 다양한 장비를 이용하는 비파괴 또는 파괴 시험이 필수적으로 요구되고 있고, 내구성 또는 내환경성 평가가 필요하다. 결과적으로 상기 레이저 용접 기술은 용접 품질을 평가하는데 많은 시간이 소모되는 단점이 있다.
또한, 상기 레이저 용접 기술에 있어서, 적어도 1mm 이하의 스폿(spot) 직경을 갖는 레이저 빔이 채택 사용됨에 따라, 용접된 비드(bead)의 폭이 매우 작게 형성된다.
따라서, 용접될 두 개의 부재간의 공차가 매우 정밀하게 제어되어야 한다.
또한, 용접될 부재의 크기 변동과, 용접 방법의 조건에 따른 미세한 차이점들이 용접 품질에 영향을 미치게 됨에 따라, 용접될 부재의 크기와 용접 방법의 조건들을 정확하게 제어하여야 한다.
또한, 상기 레이저 용접 기술에 있어서, 사용되는 레이저 빔은 작은 스폿 크기를 갖기 때문에, 레이저 빔의 위치를 높은 정확성으로 제어하고 결정하여야 한다.
레이저 빔 위치의 정확한 제어 및 결정을 고려하여, 레이저 용접 장치를 구성하는 부품을 정확하게 만들어야 하고, 이 레이저 용접 장치상에 복수개의 지그를 제공하여야 한다. 더욱이, 용접 위치를 센서에 의한 피드백 제어로 결정하여야 한다.
그러나, 상기와 같은 수단들은 비용이 많이 소모되고, 다양한 목적에 적용하지 못하는 점이 있다.
레이저 용접 기술에 있어서, 이 용접 작업이 전자빔 용접 기술에서 수행하지 못하는 대기압의 조건에서 진행되더라도, 대기압 상태의 용접은 산화피막(옥사이드 필름)을 형성하고, 산화를 통하여 금속 부재의 용접될 부위에 편석 조직이 형성된다.
따라서, 마그네틱 필름에서 nm-배열의 마그네틱 상태를 관찰할 수 있도록 한 스캐닝 전자 마이크로스코프 또는 스핀 전자 마이크로스코프와 같은 초고(ultrahigh)-진공 장치가 대기압 상태에서의 용접 수행에 의하여 제조되는 경우에, 다양한 가스가 산화피막과 장치의 용접된 부분에 형성된 편석 조직으로부터 발산될 수 있고, 이는 장치의 신뢰성을 떨어뜨리는 요인이 된다.
따라서, 산화피막과 편석 조직의 형성을 최소로 억제할 필요가 있다.
종래에는, 산화피막과 편석 조직의 형성을 방지하기 위하여, 각 용접될 부분을 스틸 케이스내에 위치시키고, 그 다음에 스틸 게이스내의 공기를 배출시킨 후, 산화방지용 차폐 가스를 갖는 상기 스틸 케이스의 내부에서 레이저 용접을 진행시켰다. 그러나, 이 종래의 방법은 크고 복잡한 장치를 필요로 하는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 배제하며 레이저 용접 기술의 장점을 취할 수 있고, 스캐닝 전자 마이크로스코프, 스핀 전자 마이크로스코프 또는 전자 마이크로스코프가 부착된 전자 스핀 분석기와 같은 초고-진공 장치를 제조하는데 채택될 수 있도록 한 레이저 용접 장치와 레이저 용접용 가스 차폐 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 레이저 용접 헤드와, 레이저 용접 헤드 위치 제어 장치로 구성된 레이저 용접 장치를 제공한다.
상기 레이저 용접 헤드는:
용접 부재의 용접부에 불활성 가스를 불어주는 불활성 가스 노즐을 갖는 레이저 조사체를 포함하며, 상기 불활성 가스 노즐 외곽에 적어도 하나의 차폐 가스 노즐이 위치하며, 상기 용접부 주변 면적에 차폐 가스를 공급하기 위하여 상기 차폐 가스 노즐의 선단부와 상기 불활성 가스 노즐의 선단부가 평행하며, 용접 부재의 용접상태를 측정하기 위한 선형 레이저 빔을 발진시키는 복수의 반도체 레이저를 포함한다
여기서, 상기 "반도체 레이저"는 "발광다이오드(LED)"를 포함하는 의미이다.
다른 구현예로서, 본 발명은 용접 부재의 용접부에 불활성 가스를 불어주는 불활성 가스 노즐과 상기 불활성 가스 노즐의 외곽에 위치하는 적어도 하나의 차폐 가스 노즐로 구성되되 상기 용접부 주변의 면적에 차폐 가스를 공급하기 위하여 상기 차폐 가스 노즐의 선단부와 상기 불활성 가스 노즐의 선단부가 서로 평행한 레이저 용접용 가스 차폐 장치를 제공한다.
상술한 바와 같이, 레이저 용접 기술에 사용되는 레이저 빔이 적어도 1mm의 스폿 크기를 갖기 때문에, 용접될 두 개 부재간의 갭(gap)이 적절하게 감지되어야 하고, 레이저 빔의 위치를 정확하게 결정하여야 한다.
일반적으로, 레이저 용접을 수행함에 있어서, 용접이 가능한 갭의 폭은 용접될 각 부재 두께의 10%이내, 또는 레이저 빔의 촛점화된 스폿 크기의 50%이내이어야 하고, 레이저 위치의 정밀도는 촛점화된 스폿 크기의 1/3이내이어야 한다.
따라서, 바람직한 레이저 용접을 수행하기 위해서, 상기 갭의 폭이 고정밀도로 감지되어야 하고, 레이저 빔의 흔적이 적어도 5/100mm의 정밀한 위치에서 시임 라인(seam line)을 따라 나타나도록 해야 한다.
또한, 용접될 부재에 대한 레이저 빔의 각도와 레이저 용접 헤드의 높이를 조절해야 한다.
이러한 조건들을 미루어 볼 때, 상기 레이저 용접 헤드 위치-제어 장치는 본 발명의 레이저 용접 장치에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 레이저 용접 헤드 위치-제어 장치는 밴드-패스 필터를 갖는 이미징 장치와, 이미지 프로세서를 포함하고, 시임 라인 흔적 그리고 용접될 부재에 대한 각도 및 높이와 같은 용접된 부재의 용접 상태를 감지하게 된다.
또한, 용접 상태의 측정 부하를 감소시키기 위하여, 용접될 부재의 CAD 데이타를 사용하는 것이 바람직하다. 다시말해서, 용접될 부재간의 교차 라인과 교차 흔적의 크기와 형태가 CAD 데이타를 기반으로 하여 측정된다.
한편, 레이저 용접 헤드의 절대적인 위치와 각도는 감지된 데이타에 의하여 측정된다.
상기 CAD 데이타와 감지된 데이타는 용접 절차를 수행하는 NC 데이터로 적용될 수 있다.
그 결과로, 용접 절차의 작업 시간을 단축시킬 수 있고, 원통형 및 구형과 같은 복잡한 형상의 부재에 대한 용접 절차의 재생과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 용접 절차에 있어서, 산화 피막과 편석 조직의 형성을 방지하기 위하여, 산화 방지가스와 같은 차폐 가스를 부재의 용접될 부분과 그 주변에 대하여 층류 흐름으로 불어줄 수 있는 노즐이 제공된다.
이러한 경우에 용접 절차는 부재의 용접될 부분이 외부공기로부터 완전히 차폐된 상태에서 수행될 수 있고, 부재의 용접된 부분의 산화를 방지할 수 있게 되며, 그에따라 산화피막과 편석 조직의 형성을 억제할 수 있게 된다.
이에따라, 실제적인 초고-진공 장치등이 본 발명에 따라서 용이하게 제조될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 용접 장치의 레이저 용접 헤드를 나타내는 구조도,
도 2는 본 발명에 따른 레이저 용접 절차가 실행되는 상태를 나타내는 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 레이저 용접 장치의 레이저 용접 헤드의 실질적인 부분을 보여주는 구조도,
도 4는 도 3에 도시한 레이저 용접 헤드의 레이저 조사구를 보여주는 단면도,
도 5는 도 4의 레이저 조사구를 보여주는 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 레이저 용접 장치의 또 다른 레이저 용접 헤드의 레이저 조사구를 나타내는 단면도.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
1 : 레이저 조사용 몸체 2,3 : 반도체 레이저
4 : CCD 카메라 5 : 레이저 빔 입구
6 : 레이저 빔 출구 11,12 : 부재
14,15 : 레이저 빔
이하, 첨부도면을 참조로 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 용접 장치의 레이저 용접 헤드를 나타내는 구조도이다.
도 1에 도시한 레이저 용접 헤드는 레이저 빔 입구(5) 및 레이저 빔 출구(6)를 갖는 레이저 조사용 몸체와, 용접될 부재의 용접 상태를 측정하기 위하여 발광소스와 같은 반도체 레이저(2,3)을 포함한다.
또한, 이미지 장치로서 CCD 카메라(4)가 레이저 용접 헤드에 장착되어진다.
상기 CCD 카메라(4)는 본 발명의 레이저 용접 장치에서 레이저 용접 헤드 위치-제어 장치를 구성하고, 상기 반도체 레이저로부터 레이저 빔을 받아들인다.
상기 레이저 용접 헤드 위치-제어 장치는 이미지를 연산하는 이미지 프로세서(미도시됨)를 포함한다.
레이저 오실레이터(미도시됨)으로부터 레이저 빔은, 예를들어 YAG 레이저는 광학 섬유(미도시됨)를 통하여 레이저 입구(5)로 유입되어 확대된 다음, 상기 레이저 조사용 몸체(1)에서 촛점화된 후, 레이저 출구(6)로부터 용접될 부재에 대하여 조사되어진다.
상기 반도체 레이저(2,3)는 용접될 부재에 대하여 약 45°정도의 사선 방향으로 선형 레이저 빔을 조사시키고, 그에따라 선형 레이저 빔은 시임 라인과 직교 상태가 될 수 있다.
상기 CCD 카메라(4)는 용접될 부재와 그 주변으로부터 반사된 레이저 빔을 감지하고, 용접될 부재의 이미지 상태를 받아들이게 된다.
또한, 상기 CCD 카메라(4)는 반도체 레이저로부터의 레이저 빔만을 통과시키는 밴드-패스 필터를 갖고, 반사된 레이저 빔만을 감지하여, 외부의 빛과 용접용 레이저 빔의 간섭없이 이미지를 취할 수 있게 된다.
상기 이미지는 레이저 용접 헤드 위치-제어 장치에 설치된 상기 이미지 프로세서로 전송되고, 이 전송된 이미지는 이미지 프로세서에서 선형 레이저 빔들간의 거리와, 선형 레이저 빔들의 상대적 그리고 절대적인 위치와, 각 선형 레이저 빔의 형상과 폭을 결정하기 위하여 연산 처리되어진다.
도 2는 용접될 부재의 표면(11,12) 상태를 나타내는 평면도이다.
이러한 구현예에서, 맞대기 용접 절차가 수행됨으로써, 부재(11,12)가 공간(13)을 사이에 두고 분리되며 배열되어진다.
상기 선형 레이저 빔(14,15)은 약 45°의 사선 방향으로 부재(11,12)상에 조사되어지고, 공간(13) 위치에서 단절된다.
조사된 선형 레이저 빔의 단절된 상태가 CCD 카메라(4)에 의하여 촬영되면, 단절된 상태의 이미지가 이미지 프로세서에서 연산 처리되고, 부재(11,12)의 끝단간의 교차점과 선형 레이저 빔(14,15)이 연산 처리된 이미지에 입각하여 측정되고 결정되어진다.
상기 용접 작업이 선형적으로 수행되는 경우, 시임 라인은 교차점에 의하여 결정된다. 선형 레이저 빔이 사선 방향으로 조사되기 때문에 부재(11,12)의 표면 경사는 선형 레이저 빔의 폭에 의하여 결정되고, 부재의 표면 높이는 선형 레이저 빔의 절대적인 위치에 의하여 결정되어진다.
이러한 방법으로, 용접될 부재의 표면 위치, 경사도, 형상과 시임 라인이 선형 레이저 빔간의 거리, 선형 레이저 빔의 상대적인 그리고 절대적인 위치와, 각 선형 레이저 빔의 폭에 의하여 결정된다.
이러한 용접 작업에 있어서, 용접될 부재간의 교차면과 교차선의 형상과 크기가 CAD 데이타에 의하여 측정되고 감지되는 것이 바람직하고, 상기 교차면과 교차선의 절대적인 위치 및 각도는 상기 감지된 데이타에 의하여 측정되고 감지된다.
이러한 경우, 레이저 용접 헤드는 제어되고, 그에따라 용접 레이저 빔은 시임라인으로 흔적을 남기게 된다.
상기 CAD 데이타의 사용은 유입된 이미지가 고속으로 연산되는 것을 가능하게 하고, 또한 용접 작업 시간의 단축을 가능하게 한다.
또한, 구형 또는 원통형의 복잡한 형상의 부재에 대한 용접 작업의 신뢰성과 재생을 향상시킬 수 있게 된다.
상술한 구현예에 제한되지 않고, 두 개의 레이저 빔, 세 개 또는 그 이상의 레이저 빔의 사용도 가능하다.
이하, 가스 차폐 메카니즘을 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 용접 장치의 실질적인 레이저 용접 헤드를 보여주는 사시도이다.
도 3에서, 레이저 용접 헤드(21)는 컨버징 광학 시스템의 일종으로서, 컨버징 렌즈(converging lense)(22)와, 레이저 조사용 몸체에서의 노즐(23)을 갖는다.
화살표 y 방향으로 조사되는 레이저 빔(24)은 맞대기 용접이 되도록 평면부재(25-1,25-2)상으로 또는 수렴 렌즈(22)를 경유하여 촛점화된 스폿(24sp)를 형성하도록 그 주변의 면적으로 촛점화된다.
상기 부재(25-1,25-2)는 레이저 빔(24)의 조사에 의하여 부분적으로 용융된다. 미러-베이스(mirror based) 광학 시스템이 수렴 광학 시스템으로 채택 가능하다.
도 4와 도 5는 레이저 용접 헤드(21)의 레이저 조사구를 나타내는 단면도 및 평면도이다. 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 불활성 가스 노즐(26)이 상기 노즐(23)의 중앙 위치에 설치된다.
상기 불활성 가스 노즐(26)은 용접될 부재(25-1,25-2)에 대하여 수렴화된 레이저 빔-조사구로서, 그리고 압축된 불활성 가스를 원통형으로 불어줄 수 있는 개방구로서의 역할을 한다.
이러한 경우, 수렴화된 레이저 빔의 축 Y1은 불활성 가스 노즐(26)의 축 Y와 일치한다.
또한, 상기 불활성 가스 노즐(26)의 외측면에 적어도 하나의 차폐 가스 노즐(27)이 설치된다. 이 차폐 가스 노즐(27)은 원통형으로 용접될 부재의 용접 부위에 대하여 압축된 차폐 가스를 불어주게 된다.
도 4와 도 5에서, 하나의 차폐 가스 노즐(27-1)이 설치되어 있다.
도 6은 또 다른 레이저 조사구를 보여준다. 도 6에서 노즐(33)은 두 개의 차폐 가스 노즐(37-1,37-2)을 갖는다.
상기와 같은 가스 차폐 장치를 이용한 레이저 용접 절차는 다음과 같이 진행된다.
용접 작업중, 레이저 빔(24)이 CO2레이저 또는 YAG 레이저와 같은 레이저 오실레이터(미도시됨)로부터 발진되고, 수렴 렌즈(22)에 의하여 촛점화된다.
상기 촛점화된 레이저 빔(24)은 불활성 가스를 통하여 용접될 부재(25-1,25-2)(용접라인 X)에 대하여 조사되어, 부재(25-1,25-2)의 조사된 부분을 용융시키게 된다.
이 구현예에서, 촛점화된 스폿(24sp)이 용접될 부재의 위쪽 또는 아래쪽에 미세하게 형성되어진다.
상기 레이저 빔의 조사와 동시에, 조절된 게이지 압력(P1)을 갖는 불활성 가스(Ig1)가 불활성 가스 노즐(26)과 일치하는 상기 용융된 부분에 불어지게 되고, 각각 조절된 게이지 압력(P2,P3)을 갖는 압축된 차폐가스(Ig2,Ig3)는 층류 흐름으로 상기 용융된 부분의 주변 면적에 대하여 원통형을 이루며 불어지게 된다.
이 경우, 상기 압축된 차폐가스(Ig2,Ig3)는 불활성 가스(Ig1)을 덮게 된다.
또한, 상기 가스(Ig1-Ig3)는 연속적인 흐름으로 제공되는 것이 바람직하고, N2, Ar 또는 He 가스로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 노즐과 용접될 부재간의 안정된 차폐 상태를 형성하기 위하여, 관계식를 만족시키며 레귤레이터에 의하여 게이지 압력(P1-P3)을 조절해주는 것이 바람직하다.
상기 노즐(23,33)로부터 원통형으로 불어진 상기 차폐가스(Ig2,Ig3)는 원통형으로 불어진 불활성 가스(Ig1)와 함께, 상기 용접되어 용융된 부분의 주변을 감싸는 강한 차단벽으로 형성되어, 용융된 면적이 외부공기로부터 차폐되어진다.
또한, 가스는 용접될 부재(25-1,25-2)상으로 불어지고 난 뒤에 외부로 배출되기 때문에, 산화된 용융부는 용접부 주변으로부터 거의 제거되게 된다.
그 결과로, 산화물 또는 다른 화학적 혼합물이 부재의 용접된 부분(도 3의 비드(25b))에 형성되지 않고, 스패터(spatter)의 형성이 억제될 수 있으며, 그에따라 좋은 품질의 용접부를 얻어낼 수 있다.
또한, 이 경우에 차폐 절차가 레이저 용접 헤드에 설치된 노즐(23,33)의 이용으로 수행되기 때문에, 별도의 작업 공간이 필요 없고, 그에따라 레이저 용접 헤드의 크기를 줄일 수 있고, 제조비를 절감할 수 있다. 그리고 작은 구조체로 인하여, 작은 부재들이 정확하게 좋은 품질로 용접될 수 있다.
본 발명에 따르면, 차폐 가스 노즐(27) 또는 차폐 가스 노즐(37)의 외측면에 배출용 노즐(28),(38)이 설치되는 것이 바람직하다.
상기 배출 노즐은 용접되어 용융된 부분의 주변에 있는 불활성 가스와 차폐가스등과 같은 가스를 흡입하여 배출시킨다.
그에따라, 상기 불활성 가스와 차폐 가스는 용접되어 용융되는 부분의 주변 면적에 걸쳐 불어지면서 공급될 수 있고, 외부공기로부터 보다 완전하게 용융된 부분을 차폐시킬 수 있다.
또한, 용융된 부분의 주변에 있는 가스의 간섭이 방지되고, 그에따라 용융된 부분에 대한 가스의 오염 및 확산이 보다 효율적으로 억제될 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 상기 노즐(33)은 두 개의 차폐 가스 노즐(37-1,37-2)을 갖는다, 상기 배출용 노즐(38)은 가스 차폐 효과를 상승시키기 위하여 노즐(37-1,37-2) 사이에 설치하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 상기 불활성 가스 노즐과 가스 차폐 노즐이 함께 집중되어 위치됨에 따라 일정한 가스 차폐 효과가 따르게 된다.
유사하게는, 상기 노즐은 각각 원통형 개방구를 갖는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 외부공기로부터 용융되는 부분을 차폐시키기 위하여, 관계식을 만족시켜야 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 실시예에 국한되지 않고, 본 발명의 범위에서 벗어남 없이, 다양한 변경과 변형이 가능하다.
예를들어, 상술한 바와 같이 복수개의 용접 헤드를 이용하여, 다수의 스폿 용접이 좋은 품질을 유지하면서 정확하게 수행될 수 있다.
용접 레이저 빔의 동력이 조절 가능하다면, 겹치기 용접과 깊숙한 곳의 용접도 수행 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 용접 절차는 고정밀로 수행될 수 있다. 또한 용접될 부재의 용접되어 용융된 부분에서 산화물이나 편석 조직이 형성됨을 억제할 수 있어, 본 발명을 이용한 용접 절차는 적어도 10-5Pa의 진공도를 요구하는 초고-진공의 컨테이너 제조, 적어도 10-9Pa의 진공도를 요구하는 극초고-진공의 컨테이너 제조, 모트(Mott) 감지기의 제조, 상기 초고-진공 또는 극초고-진공압을 이용하는 작고 정밀한 장치등을 제조하는데 적용이 가능하다.
또한, 부재의 용접된 상태가 이미징 장치에서 반사된 레이저 빔으로부터 이미지로서 감지되어, 외부의 빛과 용접 레이저 빔의 간섭없이 진행될 수 있다.
그리고, 용접될 부재에 대한 CAD 데이타가 이미지 연산 처리에 적용되는 경우, 이미지로부터의 데이타가 빠르게 측정될 수 있다.

Claims (6)

  1. 레이저 용접 헤드와 레이저 용접 헤드 위치 제어 장치로 이루어진 레이저 용접 장치에 있어서,
    상기 용접 헤드는 용접 부재의 용접부에 불활성 가스를 불어주는 불활성 가스 노즐을 갖는 레이저 조사체를 포함하며, 상기 불활성 가스 노즐 외곽에 적어도 하나의 차폐 가스 노즐이 위치하며, 용접부 주변 면적에 차폐 가스를 공급하기 위하여 상기 차폐 가스 노즐의 선단부와 상기 불활성 가스 노즐의 선단부가 평행하며, 용접 부재의 용접 상태를 측정하기 위한 선형 레이저 빔을 발진시키는 복수의 반도체 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 레이저 용접 헤드는 상기 불활성 가스 노즐의 외측면에 위치된 집중적인 배출 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 배출 노즐은 내부 차폐 가스 노즐과 외부 차폐 가스 노즐간에 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 장치.
  4. 용접 부재의 용접부에 불활성 가스를 불어주는 불활성 가스 노즐과 상기 불활성 가스 노즐의 외곽에 위치하는 적어도 하나의 차폐 가스 노즐로 구성되되 상기 용접부 주변의 면적에 차폐 가스를 공급하기 위하여 상기 차폐 가스 노즐의 선단부와 상기 불활성 가스 노즐의 선단부가 서로 평행한 레이저 용접용 가스 차폐 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
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