KR100566087B1 - 레이저 용접용 현미경 - Google Patents
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Abstract
Description
특히, 로버트가 아닌 레이저 용접기를 통해 수동으로 정밀용접을 요하는 경우에는 작업자가 2차적으로 발생하는 섬광, 플라즈마 등의 강력한 빛에 의해 용접진행과 함께 실제로 용접되는 모양의 정밀한 육안 확인이 불가능하여 부득이 용접이 끝난 후에 용접 대상물의 용접부위를 육안으로 확인하고 다시 레이저 용접 및 확인과정을 반복하면서 용접을 수행하여야 하며, 이것에 의해 레이저 용접의 장점인 비접촉식 초고속용접을 달성하고자 함에 제약요소가 될 뿐만 아니라 용접수행과 동시에 확인이 불가능한 관계로 용접이 정밀하지 않고 불규칙하게 용접이 수행되는 문제점 등으로 지적되고 있다.
즉, 상기 한 쌍의 프리즘에 의해 쌍안을 사람의 눈사이의 거리에 맞추어 상기 목적 대상물이 하나로 명백하게 보이도록 하는 것이다. 여기서, 한 쌍의 프리즘(112)(112a)은 그 측단면이 각각 삼각형으로 이루어지고, 상호 역방향으로 하여 서로가 좌, 우측으로 엇갈려서 배치되어진다.
계속해서, 한 쌍의 프리즘(112)(112a)의 하부에 장착되어 있는 대물렌즈(113)는, 접안렌즈(111)를 보는 사람의 초점범위 안에서 상기 목적 대상물이 보여질 수 있도록 해준다. 여기서 대물렌즈(113)는 필요에 따라, 초점거리가 100mm, 120mm, 150mm, 200mm 등의 대물렌즈로 선택 사용이 가능해 진다.
그리고, 대물렌즈(113)의 하부에 설치되는 엘씨(LC)셔터(114)는, 레이저 용접기로부터 레이저 빔이 발사될 때마다 동기화된 신호전압에 의해 닫히고 열림을 반복하며, 섬광이 발생하는 순간, 즉 레이저 빔의 발사시간 동안에 엘씨셔터(114)를 닫아 눈을 보호하고, 레이저 빔 발사가 끝나면 동기화된 전압에 의해 엘씨셔터(114)를 개방하여서 용접이 이루어지고 난 뒤의 상기 목적 대상물의 용접 모양을 빠른 속도로 연속하여 대물렌즈(113)를 통해 볼 수 있도록 해준다.
또한, 엘씨셔터(114)의 하부에 설치되는 필터렌즈(115)는, 레이저 용접 때 발생되는 적외선 섬광을 2차적으로 차단하여 눈부심을 차단하는 역할을 하게 된다.
그리고, 필터렌즈(115)의 하부에 설치되는 전반사렌즈(116)는, 표면에 반사부재가 코팅되어 있어, 레이저 빔에서 발생되는 유해파장(1064nm)을 전반사시켜 차단해 주는 역할을 하게 되는바, 상기 레이저 파장의 유해광선이 눈에 직접 닿게 되면 실명할 수도 있기 때문에 반사부재가 코팅된 전반사렌즈(116)의 설치가 필수적이다.
또한, 전반사렌즈(116)의 하부에 설치되는 안전유리(117)는, 레이저 용접 때에 튀는 파편으로부터 전반사렌즈(116)를 안전하게 보호하기 위한 것이다.
한편, 본 발명의 레이저 용접용 현미경은 도1에 나타내는 바와 같이 본체(101)의 외측면에 일단부가 결합되며 내부에 전원 공급용 케이블(104)이 수용된 플렉시블 아암(102)은 자유로운 구부림 작용이 가능한 자바라관형으로 되어있기 때문에 본체(101)와 상기 목적 대상물간의 초점 거리를 간편하게 조절하여 맞출 수 있게 된다.
또한 플렉시블 암(102)의 타단부가 자석베이스(103)에 회전 가능하게 삽입되어 조절나사(도면에 미 도시)의 조임과 풀림에 의해서 자석베이스(103)에 고정되거나 또는 그 자석베이스(103)를 중심으로 좌, 우로 반경 이동이 가능함으로 상기 목적 대상물의 위치에 관계없이 초점 거리를 맞출 수 있다.
그리고, 플렉시블 아암(102)의 타단부와 연결되는 자석베이스(103)는 자력에 의해서 금속판 등에 탈, 부착이 용이함으로 장소, 목적 대상물의 크기나 형상 등에 제약을 받지 않고 설치가 가능하다.
또한, 플렉시블 아암(102)에 장착되고 플렉시불 아암(102) 내부의 전원 공급용 케이블(104)과 연결되는 할로겐램프(105)는 상기 목적 대상물을 식별하기 위한 조명등 역할을 하게 된다.
한편, 비교 예로서, 종래의 기술, 즉 다시 말해서 레이저 용접 시에 용접이 끝난 다음 용접 대상물의 용접부위를 작업자가 일일이 육안으로 확인하는 것과는 달리, 본 발명은 매번의 용접 때마다 레이저 빔의 발사속도와 동기화된 신호로 엘씨셔터를 닫아 강력한 섬광을 차단시키고, 그리고 레이저 빔 발사가 끝날 때마다 엘씨셔터를 열어서 용접이 이루어지고 난 뒤의 모양을 실시간으로 확대하여 확인할 수 있게 됨을 알 수 있다.
이 결과에서 본 발명에 의하면, 레이저 용접 때 강력한 섬광으로부터 눈을 보호함은 물론 용접된 모양을 실시간으로 현미경을 통해 확대하여 용접상태를 정밀하게 확인할 수 있고, 특히 수동용접 때에 정밀한 용접이 가능할 뿐만 아니라 이동성 및 탈, 부착이 자유로워 용접장소, 용접 대상물의 크기나 형상 등에 구애를 받지 않는 이점이 있는 것이다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
또한, 실시간으로 초정밀하게 용접되는 상태를 장소, 용접 대상물의 목적물의 크기나 형상 등에 구애를 받지 않고 이동 및 탈, 부착이 자유로운 상태에서 정밀한 용접을 실시간으로 확인할 수가 있는 효과가 있다.
Claims (4)
- 양 눈으로 목적 대상물을 확인할 수 있도록 한쌍의 단일체로 이루어진 본체;상기 본체의 일측 내부에 상, 하 이동 가능하게 장착되어 상기 목적 대상물의 배율 확대를 조절하여 주는 접안렌즈;상기 본체 내부의 상기 접안렌즈 하부에 장착되며 상기 접안렌즈를 보는 사람의 눈과 눈 사이의 거리에 맞추어 상기 목적 대상물이 하나로 보이도록 하는 한 쌍의 프리즘;상기 한 쌍의 프리즘 하부에 장착되어 상기 접안렌즈를 보는 사람의 초점범위 안에서 상기 목적 대상물이 보여질 수 있도록 초점거리를 조절하는 대물렌즈;상기 대물렌즈의 하부에 설치되어 레이저 빔의 발사로 인해 적외선 섬광이 발생하는 순간 상기 대물렌즈를 1차적으로 차단하여 가려주고 레이저 용접 완료 후에 상기 대물렌즈를 개방하여 상기 목적 대상물의 용접 모양을 실시간으로 보여 주는 엘씨셔터;상기 엘씨셔터의 하부에 설치되어 레이저 용접 때 발생되는 상기 적외선 섬광을 2차적으로 차단하여 눈부심을 방지하는 필터렌즈;상기 필터렌즈의 하부에 설치되며 표면에는 반사부재가 코팅되어 레이저빔에서 발생되는 유해파장을 전반사시켜 차단하는 전반사렌즈;상기 전반사렌즈의 하부에 설치되어 레이저 용접 때 발생되는 파편으로부터 상기 전반사렌즈를 안전하게 보호해 주는 안전유리;상기 본체와 상기 목적 대상물간의 초점 거리를 간편하게 조절하여 맞출 수 있도록 일단부가 상기 본체의 외측면에 결합되며 내부에는 전원 공급용 케이블이 수용된 플렉시블 아암;및플렉시블 아암의 타단부가 회전 가능하도록 삽입되며 조절나사의 조임과 풀림에 의해 상기 플렉시블 아암이 고정 또는 좌우로 반경 이동이 가능하도록 금속판 등에 탈, 부착되는 자석베이스;를 포함한 것을 특징으로 하는 레이저 용접용 현미경.
- 청구항 1에 있어서,상기 플렉시블 아암의 일단부에 장착되며 상기 플렉시블 아암 내부의 전원 공급용 케이블로부터 공급되는 전원에 의해 상기 목적 대상물에 빛을 발산하는 할로겐램프를 더 포함한 것을 특징으로 하는 레이저 용접용 현미경.
- 청구항 1에 있어서,상기 한 쌍의 프리즘은 그 측단면이 삼각형인 것을 특징으로 하는 레이저 용접용 현미경.
- 청구항 3에 있어서,상기 한 쌍의 프리즘은 상호 역방향으로 배치되며 서로가 좌, 우측으로 엇갈려서 배치되어진 것을 특징으로 하는 레이저 용접용 현미경.
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