KR100714595B1 - 하이브리드 레이저 용접을 위한 캐리지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 레이저 용접을 위한 캐리지에 관한 것이며, 그 목적은 여러 가지 조인트 형상 및 재질의 용접을 위해서 각각의 변수 조정이 용이하게 구성하고 용접 중에 발생하는 스패터에 인한 초점 광학계의 손상을 막고 광학계의 유지, 보수가 용이하도록 구성한 하이브리드 레이저 용접을 위한 캐리지를 제공함에 있다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 레이저발진기(1)에서 출력되어 빔 반사경(8)을 통해 전송된 빔을 집속하는 집속광학계(5)와, 상기 집속광학계(5)가 부착되어 상기 빔 반사경(8)의 중심축에 대해서 회전 할 수 있도록 원통형의 홈을 만들어 구비한 회전마운트(7)와, 상기 회전마운트(7)의 하부에 부착되어 용접자세에 관계없이 스패터가 집속광학계로 올라오지 못하도록 하여 스패터로부터 집속광학계(5)를 보호할 수 있도록 구성된 보호가스 공급장치(2)와, 상기 집속광학계(5)와 일체형으로 결합된 집속광학계 마운트(11)및 아크토치 마운트(12)로 구성된 하이브리드 레이저 용접을 위한 캐리지에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.
하이브리드, 레이저용접, 캐리지, 집속광학계, 레이저 발진기.

Description

하이브리드 레이저 용접을 위한 캐리지{The carriage for hybrid laser arc welding}
도 1 은 본 발명 하이브리드 용접용 레이저 시스템 및 빔 전송장치,
도 2 는 본 발명 하이브리드 용접용 헤드 구성도,
도 3 은 본 발명의 용접시편 및 실험장치.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
(1) : 레이저 발진기 (2) : 보호가스 공급장치
(3) : 빔 경로 (4) : 용접캐리지
(5) : 집속 광학계 (6) : 집속된 레이저빔
(7) : 회전마운트 (8) : 빔 반사경
(9) : 아크용접 전원 (10) : 아크용접 토치
(11) : 집속광학계 마운트 (12) : 아크토치 마운트
(13) : 용접부재 (14) : 용접부
(15) : 실딩 노즐 (16) : 슬롯 홀(Slot hole)
본 발명은 하이브리드 레이저 용접을 위한 캐리지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 여러 가지 조인트 형상 및 재질의 용접을 위해서 각각의 변수 조정이 용이하게 구성하고 용접 중에 발생하는 스패터에 인한 초점 광학계의 손상을 막고 광학계의 유지, 보수가 용이하도록 구성한 하이브리드 레이저 용접을 위한 캐리지에 관한 것이다.
일반적으로 레이저와 아크용접 토치의 열원을 중첩하는 하이브리드 용접의 경우 아크용접토치의 각도, 스틱아웃, 레이저 빔의 초점과 아크용접 열원간의 거리, 보조가스 공급 장치의 각도와 거리 등에 따라서 용접성이 다르게 나타난다.
종래에는 마운트의 회전이 불가능하여 아래보기, 수직, 수평, 위보기 등의 용접에 대해서 적절한 대응이 어려웠고, 장치를 별도의 셋업(set-up)이 필요 하였으며, 맞대기 조인트, 필렛(fillet)조인트 등 여러 가지 각도 조정을 요하는 용접 구조에 대해서 대응이 쉽지 않은 등 많은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출되는 것으로,
그 목적은 여러 가지 조인트 형상 및 재질의 용접을 위해서 각각의 변수 조 정이 용이하게 구성하고 용접 중에 발생하는 스패터에 인한 초점 광학계의 손상을 막고 광학계의 유지, 보수가 용이하도록 구성한 하이브리드 레이저 용접을 위한 캐리지 제공하는 것이다.
본 발명은 레이저발진기에서 출력되어 빔 반사경을 통해 전송된 빔을 집속하는 집속광학계와, 상기 집속광학계가 삽입 장착되어 상기 빔 반사경의 중심축을 기준으로 회전할 수 있도록 중앙부에 원통형의 슬롯 홀을 구비한 회전마운트와, 상기 회전마운트의 하부에 부착되어 용접자세에 관계없이 스패터가 집속광학계로 올라오지 못하도록 하여 스패터로부터 집속광학계를 보호할 수 있도록 구성된 보호가스 공급장치와, 상기 집속광학계와 일체형으로 결합된 집속광학계 마운트 및 아크토치 마운트와, 상기 아크토치 마운트에 부착된 아크 용접토치로 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 레이저 용접을 위한 캐리지를 제공함으로서 발명이 추구하는 목적을 달성 할 수 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명 하이브리드 용접용 레이저 시스템 및 빔 전송장치를, 도 2 는 본 발명 하이브리드 용접용 헤드 구성도를, 도 3 은 본 발명의 용접시편 및 실험 장치를 도시한 것으로, 레이저발진기(1)에서 출력되어 빔 반사경(8)을 통해 전송된 빔을 집속하는 집속광학계(5)와, 상기 집속광학계(5)가 삽입 장착되어 상기 빔 반사경(8)의 중심축을 기준으로 회전할 수 있도록 중앙부에 원통형의 슬릿 홀(16)을 구비한 회전마운트(7)와, 상기 회전마운트(7)의 하부에 부착되어 용접자세에 관계없이 스패터가 집속광학계(5)로 올라오지 못하도록 하여 스패터로부터 집속광학계(5)를 보호할 수 있도록 구성된 보호가스 공급장치(2)와, 상기 집속광학계(5)와 일체형으로 결합된 집속광학계 마운트(11) 및 아크토치 마운트(12)와, 상기 아크토치 마운트(12)에 부착된 아크 용접토치(10)로 구성되며, 상기 아크토치 마운트(12)는 아크 용접토치(10)와 실딩 노즐(15)의 각도와 레이저 초점과 아크 용접 간의 거리를 조정할 수 있도록 2개의 힌지와 아크 토치 마운트(12)의 슬롯 홀(16) 방향으로 필요한 만큼 움직일 수 있도록 슬라이딩 구조로 구성 구성된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
레이저로부터 전송된 빔을 집속하기 위한 집속광학계(5)를 빔 반사경(8)의 중심축에 대해서 회전이 가능하도록 중앙부에 원통형의 슬롯 홀(16)을 구비한 회전마운트(7)에 삽입 장착한다. 또한, 아크 용접토치(10)와 실딩 노즐(15)을 집속광학계(5)가 부착된 회전마운트(7)에 장착함으로써 레이저 빔 집속 광학계(5)와 일체로 회전하여 수직 방향의 용접선과 위보기 자세 용접도 가능하도록 구성하였다. 즉, 상기 집속광학계(5)가 회전마운트(7)에 삽입 장착됨에 따라 집속광학계 마운트(11)와 일체로 형성된 아크토치 마운트(12)와 상기 아크 토치 마운트(12)에 부착된 아크 용접토치(10) 및 실딩 노즐(15)이 회전마운트(5)에 장착됨으로써 레이저 빔 집속광학계(5)와 일체로 회전하여 수직 방향의 용접선과 위보기 자세 용접도 가능하도록 구성된다. 보호가스 공급 장치(2)도 회전마운트(7)에 부착함으로써 회전마운트(7)의 회전 시에 대응이 가능하도록 하였다. 따라서 회전마운트(7)를 임의의 각도로 조정하여 여러 가지 자세에 대한 용접이 가능하도록 구성하였다. 아크 토치 마운트(12)는 두 개의 힌지와 하나의 슬라이딩 조인트로 구성되어 각도의 조합이 가능하도록 하였다. 두 힌지의 조합에 따라서 아크 용접토치(10)와 레이저 빔 초점 포인트 간의 거리, 아크용접토치(10)의 각도를 조절할 수 있으며 회전마운트(7)의 회전에 따라서 레이저 빔의 입사각도 조정할 수 있다. 따라서 레이저 용접, 와이어 피더를 이용한 레이저 용접, 아크 용접과 레이저 용접을 복합한 용접을 한 장치를 사용하여 수행할 수 있으며 모든 것이 일체로 회전할 수 있도록 구성하여 각각의 자세에 대해서도 대응이 가능하게 되어 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
상기와 같은 본 발명은 회전 마운트의 회전에 의하여 아래보기, 수직, 수평, 위보기 등의 용접에 대해서 대응이 가능하며, 모든 구성품을 원통형의 빔 전달 경로인 회전 마운트와 집속광학계 마운트에 설치하여 일체화함으로써 모든 장치를 별도의 셋업(set-up) 없이 회전할 수 있을 뿐만 아니라 집속광학계의 분해 조립이 매우 용이하여 집속광학계의 유지, 보수가 매우 용이하며, 회전 마운트와 보호 가스 공급장치가 연동되어 회전됨으로써 용접자세에 관계없이 스패터가 집속광학계로 올라오지 못하도록 하여 스패터로부터 집속광학계를 보호하여 스패터에 의한 집속광학계의 손상을 방지할 수 있도록 하고, 맞대기 조인트, 필렛(fillet)조인트 등 여러 가지 각도 조정을 요하는 용접 구조에 대해서 쉽게 대응할 수 있으며, 집속광학계와 별도로 아크 토치 마운트를 회전할 수 있으므로 레이저빔에 대한 입사각을 변화하면서 용접을 할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

  1. 레이저발진기(1)에서 출력되어 빔 반사경(8)을 통해 전송된 빔을 집속하는 집속광학계(5)와,
    상기 집속광학계(5)가 삽입 장착되어 상기 빔 반사경(8)의 중심축을 기준으로 회전할 수 있도록 중앙부에 원통형의 슬롯 홀(16)을 구비한 회전마운트(7)와,
    상기 회전마운트(7)의 하부에 부착되어 용접자세에 관계없이 스패터가 집속광학계로 올라오지 못하도록 하여 스패터로부터 집속광학계(5)를 보호할 수 있도록 구성된 보호가스 공급장치(2)와,
    상기 집속광학계(5)와 일체형으로 결합된 집속광학계 마운트(11)및 아크토치 마운트(12)와,
    상기 아크토치 마운트(12)에 부착된 아크 용접토치(10)로 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 레이저 용접을 위한 캐리지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크토치 마운트(12)는 아크 용접토치(10)와 실딩 노즐(15)의 각도와 레이저 초점과 아크용접간의 거리를 조정할 수 있도록 2개의 힌지와 슬라이딩 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 레이저 용접을 위한 캐리지.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07144283A (ja) * 1993-11-25 1995-06-06 Dengensha Mfg Co Ltd スポット溶接機の制御方法
KR20010109110A (ko) * 2000-05-31 2001-12-08 쉬에르 피에르 어스 콘택터의 위치가 제어되는 하이브리드 아크/레이저용접
KR20010110108A (ko) * 2000-05-31 2001-12-12 쉬에르 피에르 파이프 또는 자동차의 구성품을 용접하기 위한 하이브리드전기 아크/레이저 용접 방법
JP2002283059A (ja) 2001-03-26 2002-10-02 Fanuc Ltd サーボ式スポット溶接ガンの軸の基準位置設定方法及びロボット制御装置
KR20050103378A (ko) * 2004-04-26 2005-10-31 주식회사 성우하이텍 하이브리드 용접용 헤드의 와이어 초점 가변장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07144283A (ja) * 1993-11-25 1995-06-06 Dengensha Mfg Co Ltd スポット溶接機の制御方法
KR20010109110A (ko) * 2000-05-31 2001-12-08 쉬에르 피에르 어스 콘택터의 위치가 제어되는 하이브리드 아크/레이저용접
KR20010110108A (ko) * 2000-05-31 2001-12-12 쉬에르 피에르 파이프 또는 자동차의 구성품을 용접하기 위한 하이브리드전기 아크/레이저 용접 방법
JP2002283059A (ja) 2001-03-26 2002-10-02 Fanuc Ltd サーボ式スポット溶接ガンの軸の基準位置設定方法及びロボット制御装置
KR20050103378A (ko) * 2004-04-26 2005-10-31 주식회사 성우하이텍 하이브리드 용접용 헤드의 와이어 초점 가변장치

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