KR100781229B1

KR100781229B1 - 레이저다이오드 캡 용접기

Info

Publication number: KR100781229B1
Application number: KR1020060107649A
Authority: KR
Inventors: 이정한
Original assignee: 주식회사 웰탑테크노스
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2007-11-30

Abstract

본 발명은 레이저다이오드 캡 용접기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원공급과 용접조건을 제어하는 제어부가 구비된 본체(11)와; 상기 본체(11)의 중앙에서 전방으로 돌출 설치되는 일정크기의 작업대(12)와; 선단부에 본체(11)에서 공급된 전류가 흐르는 (+)전극팁(14)이 구비되고, 상기 (+)전극팁(14)에는 용접될 보호캡을 캡핑하기 위한 끼움부가 구비되어 본체 전방에 설치되는 가압부(13)와; 상기 가압부(13)의 하강으로 보호캡이 상면에 안착된 후 도통된 전류에 의해 용접되도록 상기 가압부와 동일축상에 설치되고, 레이저다이오드가 결합된 스템이 안착되는 끼움부가 상면 중앙에 형성된 (-)전극팁(16)이 구비된 안착부(15)와; 상기 가압부(13)의 가압 전·후에 보호캡과 레이저다이오드의 위치를 획득하여 모니터부에 제공하도록 상기 작업대에 전후 및 좌우 수평이동가능하도록 설치되는 위치좌표 획득 및 전송부(30)와; 상기 위치좌표 획득 및 전송부(30)에서 전송된 데이터를 화면상에 표시하도록 상기 본체에 연결 설치되는 모니터부(40)와; 상기 모니터부(40)에 나타난 위치좌표를 확인한 후에 제어명령을 입력하도록 본체와 연결 설치된 명령입력부(50); 를 포함하여 이루어지는 레이저다이오드 캡 용접기에 관한 것이다.

레이저다이오드, 캡 용접기, 가압부, 안착부

Description

레이저다이오드 캡 용접기{The cap welder for a laserdiode}

도 1은 레이저다이오드의 분리사사도,

도 2는 본 발명에 따른 레이저다이오드 캡 용접기의 외관사시도,

도 3은 도 2에서 레이저다이오드의 위치를 감지하는 위치좌표 획득 및 전송부의 발췌사시도,

도 4는 도 2에서 가압부와 안착부만을 발췌한 단면상태도,

도 5a 내지 도 5d는 캡의 용접을 위한 가압부와 위치좌표 획득 및 전송부의 동작상태도,

도 6은 캡의 용접후 위치좌표 획득 및 전송부를 통해 센터링일치 여부를 모니터부를 통해 확인하는 상태도,

도 7은 본 발명에 따른 용접기에 의해 용접된 레이저다이오드의 결합사시도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명

A: 레이저다이오드조립체

3 : 캡(cap) 4 : 렌즈(lens)

5 : 스템(stem) 6 : 단자부

7 : 레이저다이오드(laser diode;LD) 8 : 용접부

10 : 용접기 11 : 본체

12 : 작업대 13 : 가압부

14 : 전극팁(+) 15 : 안착부

16 : 전극팁(-) 17, 17a : 끼움부

20 : 좌표조정기 21 : X축 이동판

22 : X축 좌표조정기 23 : Y축 이동판

24 : Y축 좌표조정기

30 : 위치좌표 획득 및 전송부 31 : 레이저발진부

32 : 카메라 33 : 이동대

34 : 고정대 35 : 케이블

40 : 모니터부 50 : 명령입력부

본 발명은 레이저다이오드 캡 용접기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전류가 공급되어 빛을 방출하도록 레이저다이오드가 구비된 스템에 레이저다이오드를 보호하기 위해 스템 상부로 결합되는 렌즈가 구비된 캡을 간단하게 센터링 일치작업을 한 후에 용접작업이 이루어지도록 하여 레이저다이오드 조립체의 생산성을 향상시키고, 부품손실을 줄이며 청결한 작업환경을 유지시킬 수 있도록 하는 레이저다이오드 캡 용접기에 관한 것이다.

통상 반도체 레이저다이오드(Laser diode;LD)는 화합물반도체의 광전효과를 이용한 소자로서, 광통신 분야뿐만 아니라 AV(Audio & Video), 계측, 의료분야에 이르기까지 그 응용이 확대되고 있는 것으로, 발진파장 및 광출력에 따라 저출력 LD, 고출력 LD 등으로 대별되어 각각의 용도에 알맞게 제작 사용된다.

이와 같은 레이저다이오드(LD)는 미세한 반도체 칩으로 구성되어 전원이 공급되는 스템(stem)에 결합되어 전원공급에 따라 일정한 레이저를 발진 방출하는 소자로 이러한 레이저다이오드(7)가 사용된 레이저다이오드조립체에 대한 일실시예가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에서 알 수 있듯이, 레이저다이오드(7)를 구성하는 반도체 칩은 그 크기가 미세하고 일정한 전기를 공급받을 수 있도록 소정 크기의 스템(5)에 결합되어 사용되며, 스템(5)의 상부에는 칩을 보호할 수 있도록 일정 크기의 캡(cap;3)이 씌워지며, 이 캡(cap;3)의 중앙부에는 레이저다이오드(7)에서 발광된 빛이 방출될 수 있도록 중앙에 투명한 렌즈(lens;4)가 구비된 구조로 이루어진다.

이와 같이, 투명한 렌즈(4)가 구비된 캡(3)은 스템(5)의 상부에 씌워진 후에 캡(3)에 구비된 렌즈(4) 중심부와 레이저다이오드(7)의 중심부가 상호 일치되도록 한 후에 캡(3)의 테두리부(3a)가 스템(5)에 용접되어 캡(3)이 스템(5)에 일체로 결합된다.

이와 같이, 레이저다이오드(7)가 구비된 스템(5)에 금속제 캡(3)을 일체로 결합시켜 레이저다이오드 조립체(A)를 형성하는데 본 발명의 장치인 레이저다이오드 캡 용접기가 사용된다.

종래의 레이저다이오드 캡 용접기는 가압부의 동작방식이 유공압식으로 이루어져 가압부가 동작된 후에 사용된 폐압축공기가 배출되기 마련이어서 통상 반도체 조립라인이 클린룸(clean room) 상태가 유지되므로 폐압축가스의 방출은 분진을 발생시키는 주요인이 되어 반도체의 조립시 불량품 발생율을 증대시키기 때문에 제품의 생산성과 고품질 유지에 많은 애로사항이 있었으며, 캡의 용접을 위해 승강동작되는 가압부가 하강시에 큰 충격과 소음을 발생시키고, 순간적인 가압부의 동작에따라 작업자의 안전을 해칠 우려가 있었으며, 용접기가 유공압구조로 이루어짐으로 인해서 장비의 구성이 매우 복잡하여 유지관리가 어렵고 장비의 제조단가가 상승되는 문제점이 있었다.

또한, 레이저다이오드 캡 용접기를 이용하여 칩이 구비된 스템에 보호캡을 용접하는 경우, 스템에 구비된 칩과 보호캡에 구비된 렌즈 상호간에 그 중심부 위치가 일치되어야 레이저다이오드에서 발광된 빛이 투과렌즈를 통과하여 제대로 방출될 수 있기 때문에 보호캡과 스템의 센터링 일치작업이 매우 중요하였다.

그러나, 종래의 레이저다이오드 캡 용접기는 캡(3)과 스템(5)이 결합되기 이전에는 각 부품간에 센터링이 일치되는지 확인할 수 있는 방법이 없었고 캡(3)과 스템(5)을 결합시킨 후에 현미경을 통해서 캡(3)의 렌즈(4) 중심부와 스템(5)의 레이저다이오드(7)의 중심부가 상호 일치하는지 여부를 확인할 수 있었기 때문에 캡(3)과 스템(5)의 센터링이 상호 일치하지 않은 경우에는 수차례의 용접작업과 센터링 확인 및 교정작업을 통해서 캡의 렌즈 중심부와 레이저다이오드 칩의 중심부간에 센터링 일치작업을 반복적으로 수행하여야 함으로 인해서 제품생산에 차질이 발생되고 작업의 효율성이 떨어지는 문제점과 제품의 불량으로 재료의 손실이 과다하게 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 일정기간 용접기를 사용하다 보면 용접기의 전극팁 접촉부가 마모되어 전극을 교체해야 하는 경우가 발생되고, 제품의 다양한 라인업을 구성하기 위해 사양이나 모델이 변경되는 경우 용접기에 셋팅된 가압부와 안착부의 위치가 변경되는 경우에는 다시 각 부품의 센터링을 일치시키기 위한 셋팅작업을 다시 실시하여야 하기 때문에 이때에도 많은 반복작업을 통해 센터링의 일치작업을 수행하여야 하므로 신규제품의 생산에 신속하게 대응하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 레이저다이오드 캡 용접기가 갖는 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 클린룸으로 이루어진 반도체 조립라인에 알맞게 분진발생을 최소화하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 함은 물론 소음발생을 줄여 작업환경을 개선시킬 수 있도록 하는 레이저다이오드 캡 용접기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 캡과 스템의 용접 결합 전·후에 각 부품의 센터링 일치여부를 사전에 확인한 후에 용접작업이 이루어지고, 용접 후에 레이저다이오드를 옮기지 않고 바로 그 자리에서 렌즈와 칩 사이의 센터링 일치여부를 확인할 수 있도록 하여 센터링 일치작업에 소요되는 시간과 불량품 발생으로 인한 제품의 손실을 줄일 수 있도록 함은 물론 정확한 센터링 일치작업으로 고품질의 제품생산이 가능하도록 하는 레이저다이오드 캡 용접기를 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 레이저다이오드 캡 용접기는 용접에 필요한 전원공급과 용접조건을 제어하는 제어부가 구비된 본체와; 상기 본체의 중앙부에서 전방으로 돌출되어 지면에 대해 수평 설치되는 일정크기의 작업대와; 선단부에 본체에서 공급된 전류가 흐르는 전극팁이 구비되고, 상기 전극팁에는 용접될 보호캡을 캡핑하기 위한 끼움부가 구비되어 상기 본체에서 전달된 제어명령에 따라 승강되어 용접이 이루어지도록 본체 전방에 설치되는 가압부와; 상기 가압 부의 하강시 전극팁에 끼워진 보호캡이 상면에 안착된 후 도통된 전류에 의해 용접되도록 상기 가압부가 하강되는 동일축상에 설치되고, 레이저다이오드가 결합된 스템이 안착되는 끼움부가 상면 중앙에 형성된 전극팁이 구비된 안착부와; 상기 가압부의 가압 전·후에 안착부와 가압부에 고정된 보호캡과 레이저다이오드의 위치 및 용접후 보호캡의 렌즈와 레이저다이오드의 위치를 획득하여 디지털화된 데이터를 모니터부에 제공하도록 상기 안착부의 일측 작업대에 좌우 수평이동가능한 구조로 설치되는 위치좌표 획득 및 전송부와; 상기 위치좌표 획득 및 전송부에서 전송된 데이터를 평면 좌표상에 표시하여 각 부의 센터링 위치파악이 용이하도록 상기 본체에 연결 설치되는 모니터부와; 상기 모니터부에 나타난 위치좌표를 통해 레이저다오드의 좌표를 수정하거나 제어명령을 입력할 수 있도록 본체와 연결 설치된 명령입력부;를 포함하여 이루어진다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 레이저다이오드 캡 용접기는 정밀부품인 레이저다이오드가 결합된 스템에 보호캡을 용접하는데 사용되는 것으로, 본 발명의 상세한 설명에서 설명되지 않은 용접기의 기본적인 구성 및 동작원리는 통상의 콘덴서 저항용접기와 동일하다.

도 2는 본 발명에 따른 레이저다이오드 캡 용접기(10)의 전체적인 외관사시 도를 도시하고 있으며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 특징부인 레이저다이오드의 위치를 감지하는 위치좌표획득 및 전송부(30)와 서보모터에 의해 구동되는 가압부(13) 및 상기 가압부(13)와 동일 수직중심축상에 설치되어 가압부(13)에 대응하는 안착부(15)의 구성 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저다이오드 캡 용접기(10)는 일반적으로 사용되는 콘덴서 저항용접기를 기본구성으로 하여 이루어진 것으로, 용접기의 본체(11)에는 용접에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(도시안됨)를 포함하여 용접조건을 제어하는 마이크로프로세서가 구비된 제어부(도시안됨)와, 용접될 모재에 일정한 부하(負荷)를 제공하면서 전류가 통하도록 하는 전극팁(14)이 구비된 가압부(13) 등이 기본적으로 구성되어 이루어진 것으로, 본체(10)의 내부에 구비되는 기본적인 상기 구성들에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하고, 본 발명의 특징부에 대해서만 이하에서 상세히 설명하기로 한다.

즉, 상기 본체(11)의 전방 중앙부에는 본체(11)의 전방으로 돌출되어 지면에 대해 수평 설치되는 일정크기의 작업대(12)가 구비되고, 본체(11)의 전방 상부측에는 본체(11)의 내측에 구비된 제어부(도시안됨)에서 전달된 제어명령에 따라 승강동작되어 피용접재를 가압하면서 전류가 도통시킨 후에 일정한 가압력으로 용접이 이루어지도록 하는 (+)전극팁(14)이 구비된 가압부(13)가 교체가능한 구조로 설치되며, 상기 가압부(13)의 하강시 가압부(13)의 선단부와 접촉되어 전류가 통해 그 상면에 안착된 피용접재가 융착되어 용접이 이루어질 수 있도록 상면에 (-)전극팁(16)이 구비된 안착부(15)가 작업대(12)의 상면 중앙에서 가압부(13)와 동일한 수직중심축이 유지되도록 설치된다.

또한, 상기 안착부(15)의 일측 작업대(12)상에는 좌우 수평이동가능한 구조로 이루어져 가압부(13)의 가압전·후에 안착부(15)와 가압부(13)의 수직중심축이 일치하는 위치까지 이동하여 가압부(13)에 고정되는 보호캡과 안착부(15)에 고정되는 레이저다이오드의 위치를 레이저를 이용하여 획득하기 위한 위치좌표 획득 및 전송부(30)가 구비되며, 상기 본체(11)의 일측에는 상기 위치좌표 획득 및 전송부(30)에서 전송된 데이터를 평면 좌표상에 표시하여 작업자가 안착부(15)와 가압부(13)에 고정된 각 부품의 센터링 위치를 파악할 수 있도록 하는 모니터부(40)가 설치되고, 이 모니터부(40)의 하단에는 모니터부(40)에 나타난 위치좌표를 통해 레이저다오드의 좌표를 수정하거나 기타 작업 및 제어명령을 입력할 수 있도록 상기 본체(11)와 연결된 명령입력부(50)가 구비된 구성으로 이루어진다.

특히, 상기 위치좌표 획득 및 전송부(30)는 도 3의 일부 발췌도에 도시된 바와 같이, 안착부(15)와 가압부(13)에 각각 고정된 보호캡과 레이저다이오드에 레이저를 주사하기 위한 레이저발진부(31)와, 상기 레이저발진부(31)에서 주사된 레이저가 상기 보호캡의 렌즈면과 레이저다이오드의 칩 표면에서 반사되어 레이저발진부로 다시 입사된 후에 굴절되어 입사된 레이저의 빛에너지를 영상이미지로 표출하기 위해 상기 레이저발진부(31)의 일측에 설치되어 빛에너지를 수광하는 카메라(32)와, 상기 레이저발진부(31)와 카메라(32)가 동시에 고정 설치되어 작업자의 조작에 따라 임의의 위치로 이동이 가능한 구조로 설치된 이동대(33)와, 상기 이동대(33)를 작업대(12)상에 고정하면서 필요에 따라 임의의 위치로 이동가능하도록 지지하는 고정대(34)와, 상기 레이저발진부(31)와 카메라(32)의 영상데이터를 본체의 제어부측으로 송신하는 케이블(35)등이 구비된 구성으로 이루어진다.

또한, 도 4에는 본체(11)의 전방에 설치되는 가압부(13)와 안착부(15)의 구성을 알아보기 쉽도록 그 단면상태를 도시하고 있는 것으로, 도면에서 알 수 있듯이 상단부에 구비되어 서보모터(도시안됨)에 의해 승강동작되는 가압부(13)는 그 선단부에 (+)전극팁(14)이 구비되고, 이 (+)전극팁(14)의 선단부에는 레이저다이오드를 보호하기 위해 스템 상부로 용접되어질 렌즈가 구비된 보호캡이 끼워질 수 있는 끼움부(17)가 구비되어 있으며, 상기 끼움부(17)에 끼워진 보호캡은 (+)전극팁(14)의 내부에 관통 형성된 진공라인에 의해 진공상태가 유지되므로서 가압부의 가압시까지 (+)전극팁(14)의 내측에 보호캡이 고정된 상태가 유지될 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 가압부(13)에 대응하는 위치에 설치되는 상기 안착부(15)는 가압부(13)의 (+)전극팁(14)과 대향되는 (-)전극팁(16)이 최상단에 형성되고, 이 (-)전극팁(16)의 상면 중앙부에는 레이저다이오드가 결합된 스템이 끼움 결합될 수 있는 끼움부(17a)가 형성되어 있으며, 상기 (-)전극팁(16)은 작업대(12)상에 고정 설치되어 사용자의 조작에 의해 X축 또는 Y축 좌표축으로 위치를 조정할 수 있는 좌표조정기(20)인 X축 좌표조정기(22)와 Y축 좌표조정기(24)가 상호 교차되게 설치되어 있으며, 각 좌표조정기(22)(24)에는 X축 및 Y축 이동을 위한 이동판(21)(23)이 각각 연결 설치된 구성으로 이루어진다.

한편, 이하에서는 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 레이저다이오드 캡 용접기의 동작 상태에 대하여 도 5a 내지 도 5d의 일부 발췌도를 참고하면서 설명하기로 한다.

먼저, 도 5a와 같이 가압부(13)와 안착부(15) 및 위치좌표 획득 및 전송부(30) 등이 각 위치에 준비된 상태에서 안착부(15)의 (-)전극팁(16)에 레이저다이오드가 결하된 스템(5)을 끼움 고정하고, 상부 가압부(13) 측에는 본체(11)로부터 (+)전극팁(14)의 끼움부(17) 내측으로 진공압이 걸리도록 한 상태에서 보호캡(3)을 끼워 임시고정시킨 후에, 도 5b와 같이 작업대(11)의 일측에 설치된 상기 위치좌표 획득 및 전송부(30)를 가압부(13)와 안착부(15)의 수직중심축 사이로 수평이동시켜 가압부(13)와 안착부(15)에 고정된 캡(3)과 레이저다이오드의 위치를 획득할 수 있도록 한다.

즉, 가압부(13)와 안착부(15)의 수직중심축 사이로 이동된 상기 위치좌표 획득 및 전송부(30)의 레이저발진부(31)에서 공급된 전원으로 일정한 출력의 레이저를 발진하여 안착부(15)의 중심에 고정된 레이저다이오드와 가압부(13)의 하단 중심부에 고정된 캡(3)의 렌즈 중심부에 레이저를 주사하게 되면, 주사된 레이저는 캡(3)의 렌즈와 레이저다이오드의 표면에 입사된 후에 다시 반사되어 레이저발진부(31)로 수광되어지면, 수광된 빛은 레이저발진부(31)에 구비된 광학계에 의해 굴절되어 레이저발진부(31)의 일측에 설치된 카메라(32)로 다시 수광된다.

카메라(32)에 수광된 빛에너지는 카메라(32)에 구비된 영상처리기기에 의해 영상이미지데이터로 변환된 후에 소정의 인터페이스부를 거쳐 본체(11) 일측에 설 치된 모니터부(40)의 화면상에 X,Y축 좌표로 그 이미지가 구현된다.

따라서, 작업자는 모니터부(40)에 나타난 영상이미지를 토대로 캡(3)과 레이저다이오드 상호간에 X,Y축 좌표가 일치되는지 확인한 후에 동일한 경우에는 상기 위치좌표 획득 및 전송부(30)를 원래위치로 복귀시킨 후에 명령입력부(50)를 이용하여 본체(11)에 제어명령을 내리면, 본체(11)에서는 입력된 제어명령에 따라 서보모터가 구동 도 5c와 같이 가압부(13)가 하강되면서 캡(3)과 레이저다이오드가 구비된 스템(5)이 상호 접촉된 상태가 유지되며, 이 상태에서 상부 가압부(13)의 (+)전극팁(14)에서 전류가 공급되어 캡(3)의 테두리부를 통해 안착부(15)의 (-)전극팁(16)으로 흘러가게 되며, 순간적인 전류의 도통으로 상기 캡(3)의 테두리에 큰 저항이 걸리면서 고온상태가 유지되고, 이때 가압부(13)의 (+)전극팁(14)에 작용하는 가압력에 의해 고온상태의 캡 테두리부가 스템 상면에 융착되어 용접이 이루어진다.

한편, 모니터부(40)에 나타난 캡과 레이저다이오드 사이의 X, Y축 좌표가 일치하지 아니한 경우, 작업자는 모니터부(40)에 나타난 레이저다이오드의 좌표를 보면서 안착부(15)의 X,Y축조정기((22)(24)를 이용하여 레이저다이오드의 위치를 조정하여 캡과 레이저다이오드의 중심위치를 일치시킨 후에, 상술한 용접공정을 실시한다.

가압부(13)의 가압과 동시에 (+)전극팁(14)에 걸리던 진공압이 해제되고, 하강된 가압부(13)가 다시 상승되어 본래의 위치로 되돌아 가게 되면, 안착부(15)의 일측에 구비된 상기 위치좌표 획득 및 전송부(30)를 도 5d에 도시된 바와 같이 다 시 안착부(15)의 상부로 이동시켜 일체로 결합된 캡과 스템에 레이저를 주사하여 양 부품의 센터링 위치를 다시 한번 영상이미지로 획득하여 모니터부(40)에서 확인할 수 있도록 함으로써, 캡과 스템의 결합 전·후에 각 부품간의 중심위치를 상호 확인하여 셋팅한 후에 용접이 이루어지도록 하고, 용접후에 바로 그 상태에서 용접후 정렬가 유지되고 있는지 재확인할 수 있도록 하여 정밀성을 요구하는 반도체 부품의 생산이 가능하도록 하며, 이렇게 생산된 레이저다이오드의 용접후 상태가 도 6에 도시되어 있다.

이와 같은 구성과 동작으로 이루어지는 본 발명에 따른 레이저다이오드 캡 용접기는 캡과 스템이 결합되기 전에 각 부품의 정렬상태를 확인한 후에 용접이 가능하도록 하여 용접후 품질이 향상되도록 함은 물론 제품의 용접결합후에도 캡의 렌즈부와 레이저다이오드의 중심위치가 일치되는지의 여부를 확인할 수 있도록 하여 정밀도가 우수한 제품생산이 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 캡의 용접을 위해 승강동작되는 상기 가압부(13)가 전기식 구동방식인 서보모터에 의해 구동되어 부하가 전달되므로, 가압부(13)와 안착부(15)의 접촉시 소음이 크게 발생되지 않을 뿐만 아니라 장치의 구성을 간단히 하여 설치가 용이하도록 함은 물론 작업장에 별도의 분진이 발생되지 않도록 하여 고청정 작업환경 유지와 고품질의 반도체정밀부품의 생산에 불량품이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 가압부(13)의 하강동작이 프레스방식으로 순간적인 낙하가 이루어지는 것이 아니라 연속적인 동작으로 하강되어 가압이 이루어지므로 가압부의 하 강시 작업자의 안전사고가 발생되는 것을 예방할 수 있도록 한다.

또한, 사양 변경이나 전극팁의 교체로 각 부품의 센터링 작업이 필요한 경우에도 종래와 같이 많은 작업시간과 불필요한 부품의 손실이 발생되지 않게 되어 사양변경이나 부품변경시에 신속하게 대응이 가능함은 물론 부품손실을 줄여 원가를 절감할 수 있도록 한다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저다이오드 캡 용접기는 서보모터에 의한 가압부의 승강동작으로 정숙한 작업환경을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 청결한 작업장을 유지할 수 있어 고정밀부품생산에 유리하도록 하고, 각 부품의 센터링작업을 위해 많은 부품이 필요하지 않아 부품손실을 줄일 수 있으며, 센터링 작업에 소요되는 시간을 크게 단축시켜 신속하게 제품생산에 대응할 수 있는 유용한 효과를 제공한다.

Claims

용접에 필요한 전원공급과 용접조건을 제어하는 제어부가 구비된 본체와; 상기 본체의 중앙부에서 전방으로 돌출되어 지면에 대해 수평 설치되는 일정크기의 작업대와; 선단부에 본체에서 공급된 전류가 흐르는 (+)전극팁이 구비되고, 상기 (+)전극팁에는 용접될 보호캡을 캡핑하기 위한 끼움부가 구비되어 상기 본체에서 전달된 제어명령에 따라 승강되어 용접이 이루어지도록 본체 전방에 설치되는 가압부와; 상기 가압부의 하강시 전극팁에 끼워진 보호캡이 상면에 안착된 후 도통된 전류에 의해 용접되도록 상기 가압부가 하강되는 동일축상에 설치되고, 레이저다이오드가 결합된 스템이 안착되는 끼움부가 상면 중앙에 형성된 (-)전극팁이 구비된 안착부와; 상기 가압부의 가압 전·후에 안착부와 가압부에 고정된 보호캡과 레이저다이오드의 위치 및 용접후 보호캡의 렌즈와 레이저다이오드의 센터링 위치를 획득하여 디지털화된 데이터를 모니터부에 제공하도록 상기 안착부의 일측 작업대에 전후 및 좌우 수평이동가능한 구조로 이루어져 설치되는 위치좌표 획득 및 전송부와; 상기 위치좌표 획득 및 전송부에서 전송된 데이터를 화면상에 표시하여 각 부의 센터링 위치파악 및 조정이 가능하도록 상기 본체에 연결 설치되는 모니터부와; 상기 모니터부에 나타난 위치좌표를 통해 레이저다오드의 좌표를 수정하거나 제어명령을 입력할 수 있도록 본체와 연결 설치된 명령입력부; 를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 레이저다이오드 캡 용접기.
제1항에 있어서,

상기 가압부에는 본체에 구비된 제어부의 신호에 따라 동작되어 부하를 전달하는 전기식 서보모터가 구비되고,

상기 안착부에는 레이저다이오드가 고정된 (-)전극팁의 X축 및 Y축의 위치좌표를 조정할 수 있는 X축 좌표조정기와 Y축 좌표조정기가 구비되어 이루어지는 것임을 특징으로 하는 레이저다이오드 캡 용접기.
제 1항 또는 제2항에 있어서,

상기 위치좌표 획득 및 전송부는 상기 안착부와 가압부에 각각 고정된 캡과 레이저다이오드에 레이저를 주사하기 위한 레이저발진부와, 주사된 레이저가 상기 캡의 렌즈면과 레이저다이오드의 표면에서 반사되어 레이저발진부에 재입사된 후에 굴절되어 한곳으로 빛에너지가 수광되도록 상기 레이저발진부의 일측에 설치되는 카메라와, 상기 레이저발진부와 카메라가 고정설치되어 임의의 위치로 이동가능하고록 하는 이동대와, 상기 이동대를 작업대상에 고정 지지하는 고정대로 구성되어 이루어지는 것임을 특징으로 하는 레이저다이오드 캡 용접기.