KR100990928B1 - Plastic laser welding apparatus - Google Patents

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KR100990928B1
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laser welding
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KR1020100041877A
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이완배
한상배
홍웅표
한상선
김선원
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유로비젼 (주)
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Abstract

PURPOSE: A plastic laser welding apparatus is provided to achieve a strong weld between upper and lower welded materials by pressing the upper material. CONSTITUTION: A plastic laser welding apparatus comprises a lifting bracket(20), a ranging gauge, a pressing unit, and a controller. The lifting bracket has a transfer screw which is coupled to a laser oscillator(10). One end of the ranging gauge is connected to the lifting bracket while the other measures the height variation of the top of an upper material. The pressing unit is arranged not to interfere with the ranging gauge, where one end is connected to the lifting bracket and the other contacts the top of the upper material to press the upper material. The controller is electrically connected to the ranging gauge and outputs a control signal according to sensing signals.

Description

플라스틱 레이저 용접장치 {Plastic Laser Welding apparatus}Plastic Laser Welding apparatus

본 발명은 플라스틱 레이저 용접장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모재의 용접 정도를 감지하여 용접장치와 모재와의 거리를 일정하게 유지시키면서 모재를 가압하여 접합 효율을 높일 수 있도록 함으로써 용접 품질의 향상을 통한 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 플라스틱 레이저 용접장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a plastic laser welding device, and more particularly, to improve the welding quality by sensing the welding degree of the base material to increase the welding efficiency by pressing the base material while maintaining a constant distance between the welding device and the base material. It relates to a plastic laser welding device that can increase the reliability of the product through.

일반적으로 플라스틱 재료를 서로 접합하는 공정으로 종래에는 접합하고자 하는 상부 부재와 하부 부재 중 어느 한부재에 접착제를 바른 후 접합하였는데, 이러한 방식은 접합할 두 부재가 모두 투명한 플라스틱인 경우에도 사용할 수 있는 장점이 있으나 접착제의 사용에 따라 환경오염이 발생되고 접합부분도 매끄럽지 않은 문제점이 있다. In general, a process of bonding plastic materials to each other is conventionally bonded after applying an adhesive to any one of the upper member and the lower member to be bonded, this method can be used even when both members to be bonded to the transparent plastic However, there is a problem that the environmental pollution occurs according to the use of the adhesive and the joint is not smooth.

때문에, 상기한 접착제를 이용한 접합이나 그 외 열판융착, 초음파융착, 진동융착과 같은 종래의 플라스틱 레이저 융착의 문제점을 개선하고자, 국부적인 열전도 및 비접촉식으로 인한 기계적 충격이 없고, 고정부자재가 필요 없으며, 3차원 형상의 제품융착도 가능하고 무엇보다 종래의 플라스틱 용접방식에 비해 수밀성 및 인장강도를 증가시킬 수 있는 레이저를 이용한 플라스틱 레이저용접기술이 제안되었다. Therefore, in order to improve the problems of the conventional plastic laser welding, such as bonding using the adhesive or other hot plate welding, ultrasonic welding, vibration welding, there is no mechanical impact due to local thermal conductivity and non-contact, no fixed accessories, Plastic laser welding technology using a laser capable of fusion of a three-dimensional shape and above all, to increase the watertightness and tensile strength compared to the conventional plastic welding method has been proposed.

이러한 플라스틱 레이저용접방법은 레이저광이 투과될 수 있는 재질로 형성된 상부부재와 레이저광이 흡수되는 재질로 이루어진 하부부재를 밀착시킨 상태에서 용접하고자하는 부분에 레이저광을 조사하면 레이저광은 상부부재를 통과한 후 하부부재에 흡수되면서 가열되는데, 여기에서 발생된 열이 상부부재로 전달되면서 상호 열융착되어 레이저용접이 이루어진다.In the plastic laser welding method, when the laser beam is irradiated to a part to be welded while the upper member formed of a material through which the laser light is transmitted and the lower member made of a material that absorbs the laser light are closely adhered to the laser beam, the laser beam is formed by the upper member. After passing through, it is heated while being absorbed by the lower member, and heat generated therein is transferred to the upper member to be thermally fused to each other to perform laser welding.

그런데, 상기한 공정에 의해 이루어지는 종래의 플라스틱 레이저용접은 각 제품에 대하여 일정 값의 레이저광의 출력과 조사시간을 정한 다음 이러한 데이터를 토대로 일괄적으로 레이저용접을 실시하였기 때문에 각 제품의 재질특성과 구조에 맞는 맞춤 용접이 이루어지지 않아 레이저 용접 후 제품의 신뢰성이 불안정했으며 더불어 제품불량의 요인이 되었다.However, in the conventional plastic laser welding made by the above process, the laser beam welding is performed on the basis of these data after determining the output and irradiation time of the laser beam of a predetermined value for each product, so that the material characteristics and structure of each product Since the welding was not made according to the standard, the reliability of the product was unstable after laser welding, and it was a factor of product defect.

때문에, 상기한 종래의 플라스틱 레이저용접의 용접정도를 파악하기 위하여 종래에는 비교적 투명한 상부부재를 작업자가 육안으로 모니터링을 하여 그 용접정도를 확인하는 방식이 이용되어 왔는데, 투과재의 색상이 불투명하거나 용융깊이의 정확한 확인이 불가능한 경우에는 객관적인 척도 없이 단순히 작업자의 육안을 통해 용접정도를 판단하는 것이기 때문에 그 정확도가 떨어져 제품의 신뢰도가 낮아지는 문제점이 있었다.Therefore, in order to grasp the welding degree of the conventional plastic laser welding, a method of conventionally monitoring the relatively transparent upper member by the naked eye and checking the welding degree has been used, but the color of the transmission material is opaque or deeply melted. If it is impossible to confirm the accuracy of the welding simply by the naked eye of the operator without an objective measure, the accuracy of the product was lowered because the accuracy is lowered.

그리하여, 상기한 육안으로 모니터링을 하는 방법에 있어서의 문제점을 개선하고자, 레이저용접에 의해 발생되는 열을 온도센서를 통해 감지하여 온도데이터를 통해 그 용접정도를 판단한 뒤 레이저조사를 제어하는 방법이 제시되었다. Thus, in order to improve the problem in the method of monitoring with the naked eye, a method of controlling the laser irradiation after detecting heat generated by laser welding through a temperature sensor and determining the welding degree through temperature data is proposed. It became.

그러나, 상기 온도센서를 이용한 레이저용접방법은 장비 자체가 고가이기 때문에 제조단가가 비싸 경제성이 떨어질 뿐만 아니라, 또한 감지된 온도에 따른 용접정도를 각 제품의 재질특성에 따라 상관관계를 파악하여 제어해야 하기 때문에 작업이 까다로운 문제점이 있었다.
However, the laser welding method using the temperature sensor is expensive because the equipment itself is expensive and not only economical efficiency is lowered, but also the degree of welding according to the sensed temperature should be identified and controlled according to the material characteristics of each product. Because of the difficult work was a problem.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상부부재와 하부부재 사이에 리브를 형성한 다음 레이저 용접시 융착되어 감소되는 리브의 높이를 실시간으로 측정하여 이를 기준으로 레이저용접 작업파라미터의 자동조절을 통해 용접정도를 파악하여 균일한 용접품질을 얻을 수 있는 척도를 마련하였기 때문에 레이저용접의 안정성을 확보함으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있고 또한, 고가의 측정장비 없이 리브와 깊이 측정 게이지만를 통한 간단한 장비만으로도 용접정도를 알 수 있기 때문에 비용이 저렴하여 경제적인 플라스틱 레이저 용접장치의 제공을 그 목적으로 한다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to form a rib between the upper member and the lower member and then measured in real time by measuring the height of the rib reduced by fusion during laser welding On the basis of this, the automatic welding of the laser welding working parameters is used to determine the welding degree and to obtain a uniform welding quality. Therefore, the stability of the laser welding can be ensured to improve the reliability of the product. Its purpose is to provide an economical plastic laser welding device with low cost because the welding degree can be known by simple equipment through only the rib and depth gauge without equipment.

또한, 본 발명은 용접시 상부부재를 가압하여 하부부재와의 접촉성을 양호하게 함으로써 상기 상부부재와 하부부재의 접합 품질을 높일 수 있는 플라스틱 레이저 용접장치의 제공을 목적으로 한다.
In addition, an object of the present invention is to provide a plastic laser welding device that can improve the bonding quality of the upper member and the lower member by pressing the upper member during welding to improve contact with the lower member.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라스틱 레이저 용접장치는, 리브를 사이에 두고 배치된 플라스틱으로 된 상·하부재에 레이저를 조사하여 열융착으로 접합시키는 레이저 발진기를 포함하는 플라스틱 레이저 용접장치에 있어서, 레이저 발진기에 일단이 체결되어 승강 연동시키는 이송스크류를 구비하는 승강 브라켓트와; 상기 승강 브라켓트에 일단이 연결되고 타단은 상기 상부부재의 상면의 높이 변화를 측정하도록 구비되는 거리측정게이지와; 상기 거리측정게이지와 위치 간섭되지 않는 위치에 상기 승강 브라켓트에 일단이 연결되고 타단은 상기 상부부재의 상면에 접촉하여 가압하는 가압수단; 상기 거리측정게이지와 전기적으로 연결되어 감지신호를 인가받아 제어신호를 출력하는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.Plastic laser welding device according to an embodiment of the present invention for realizing the above object comprises a laser oscillator for irradiating and bonding the laser to the upper and lower members made of plastic disposed between the ribs by thermal fusion. A plastic laser welding device comprising: an elevating bracket having a conveying screw for fastening and interlocking with one end of a laser oscillator; A distance measuring gauge having one end connected to the lifting bracket and the other end provided to measure a change in height of an upper surface of the upper member; Pressing means for connecting one end of the lifting bracket to a position that does not interfere with the distance measuring gauge and pressing the other end in contact with an upper surface of the upper member; The controller is electrically connected to the distance measuring gauge and is configured to include a controller for receiving a detection signal and outputting a control signal.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 승강 브라켓트는 일측에 전원을 공급받아 정·역 회전을 하는 것으로 이송스크류의 일단이 연결되어 연동 회전되는 승강모터가 구비되고, 상기 승강모터는 전기적으로 연결된 컨트롤러의 제어신호를 받아 동작하는 것에 있다.As a preferable feature of the present invention, the elevating bracket is provided with a power supply to one side to perform the forward and reverse rotation is provided with a lifting motor which is connected to one end of the transfer screw is interlocked rotation, the lifting motor of the controller connected electrically It is operated by receiving a control signal.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 거리측정게이지와 가압수단은 각 일단이 상기 승강 브라켓트의 일측에 힌지 연결된 링크에 힌지 연결되는 것에 있다.In another preferred aspect of the present invention, the distance measuring gauge and the pressing means is that each end is hinged to a link hinged to one side of the lifting bracket.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 가압수단은 일단이 승강 브라켓트에 연결되고 타단은 수직하게 연장되면서 하면이 개방된 관형 부재로서, 일측에 회전 조작력을 받는 웜기어가 구비된 실린더부와; 상기 실린더부에 일단이 삽입되어 선택적으로 승강되는 것으로 상기 웜기어에 교합되는 랙기어가 형성되는 승강축부와; 상기 승강축부의 하측에 일체로 연결되는 것으로 내부에 구비된 탄성스프링의 지지력을 받는 가압체의 일부가 하면으로 노출 구비되는 가압관부를 포함하여 구성되는 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, the pressing means is a tubular member having one end connected to the lifting bracket and the other end extending vertically, the lower surface being open, the cylinder having a worm gear receiving a rotational operation force on one side; An elevating shaft portion having one end inserted into the cylinder portion and selectively elevating to form a rack gear engaged with the worm gear; It is configured to include a pressurizing tube part which is integrally connected to the lower portion of the lifting shaft part, the pressurizing member that receives the supporting force of the elastic spring provided therein is exposed to the lower surface.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 가압수단은 일단이 상기 승강 브라켓트에 연결되고 타단은 수직하게 연장 배치되면서 하면이 개방된 관형상의 부재로서, 상기 컨트롤러의 제어신호를 받아 정·역 회전을 이루는 구동원 및 이 구동원에 연결된 웜기어로 이루어진 웜기어구동부가 구비된 실린더부와; 상기 실린더부에 일단이 삽입되어 선택적으로 승강되는 것으로 상기 웜기어구동부의 웜기어에 교합되는 랙기어가 형성되는 승강축부와; 상기 승강축부의 하측에 일체로 연결되는 것으로 내부에 구비된 탄성스프링의 지지력을 받는 가압체의 일부가 하면으로 노출 구비되어 상부부재의 상면에 접촉되는 가압관부를 포함하여 구성되는 것에 있다.
As another preferable feature of the present invention, the pressing means is a tubular member having one end connected to the lifting bracket and the other end extending vertically and having an open lower surface, and receiving a control signal of the controller to perform forward and reverse rotation. A cylinder portion having a worm gear driving portion formed of a driving source and a worm gear connected to the driving source; An elevating shaft portion having a rack gear engaged with the worm gear of the worm gear driving portion to which the cylinder portion is inserted and selectively lifted; It is configured to include a pressurizing tube part which is integrally connected to the lower portion of the lifting shaft part is provided with a portion of the pressing body receiving the support force of the elastic spring provided therein exposed to the lower surface and in contact with the upper surface of the upper member.

본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치는, 융착되는 리브의 높이에 따라 용접정도를 파악하여 레이저용접의 안정성을 확보하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 융착되는 리브의 높이를 실시간으로 측정하여 레이저조사출력을 제어하기 때문에 작업효율을 극대화할 수 있고 다양한 재질에 따른 다양한 용접조건에서도 탄력적으로 용접정도를 파악할 수 있어 최적의 레이저용접을 실시 할 수 있는 이점이 있다.Plastic laser welding device according to the present invention, to determine the welding degree according to the height of the welded ribs to ensure the stability of the laser welding to improve the reliability of the product, the laser irradiation by measuring the height of the welded ribs in real time Because the output is controlled, the work efficiency can be maximized, and the welding degree can be flexibly determined even under various welding conditions according to various materials, thereby providing the optimum laser welding.

또한, 본 발명은 용접시 상부부재와 하부부재의 간격에 따라 용접장치가 하강하여 용접거리를 일정하게 유지시켜 최적의 용접조건을 조성하고, 아울러 용접시 가압요소를 통해 상부부재를 가압시킴으로써 상기 상부부재와 하부부재의 접합성을 양호하게 하여 접합 품질의 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, the welding device is lowered according to the interval between the upper member and the lower member during welding to maintain a constant welding distance to create the optimum welding conditions, and also press the upper member through the pressing element during welding the upper There is an effect that can improve the bonding quality by improving the bonding between the member and the lower member.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims are not to be interpreted in a conventional and dictionary sense, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치를 개략적으로 나타낸 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치를 개략적으로 나타낸 측면도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치에서 컨트롤러의 제어 구성을 설명하기 위한 블록도.1 is a perspective view of a plastic laser welding device according to the present invention,
Figure 2 is a plan view schematically showing a plastic laser welding device according to the present invention,
Figure 3 is a side view schematically showing a plastic laser welding device according to the present invention,
4 and 5 are views for explaining the operation of the plastic laser welding device according to the invention,
6 is a perspective view showing another embodiment of a plastic laser welding device according to the present invention;
Figure 7 is a block diagram for explaining the control configuration of the controller in the plastic laser welding device according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a plastic laser welding apparatus according to the present invention with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.First, it should be noted that like elements or parts in the drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 그리고 도 3은 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view of a plastic laser welding device according to the present invention, Figure 2 is a plan view schematically showing a plastic laser welding device according to the present invention. 3 is a side view schematically showing a plastic laser welding device according to the present invention, Figures 4 and 5 are views for explaining the operation of the plastic laser welding device according to the present invention.

이에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치(1)는 리브(5r)를 사이에 두고 배치된 플라스틱으로 된 상부부재(3)와 하부부재(5)를 접합하기 위한 장치이다. As shown therein, the plastic laser welding device 1 according to the present invention is a device for joining the upper member 3 and the lower member 5 made of plastic disposed with the rib 5r interposed therebetween.

즉, 상기 상부부재(3)는 레이저광이 투과될 수 있는 재질로 형성되고, 상기 하부부재(5)는 레이저광이 흡수될 수 있는 재질로 형성되며 상면으로는 리브(5r)가 돌출 형성되며, 레이저광은 상기 상부부재(3)를 통과하여 리브(5r)에 조사됨으로써 열융착이 이루어진다.That is, the upper member 3 is formed of a material that can transmit the laser light, the lower member 5 is formed of a material that can absorb the laser light, the upper surface of the rib 5r is formed The laser beam passes through the upper member 3 to be irradiated to the rib 5r, thereby performing thermal fusion.

한편, 상기 플라스틱 레이저 용접장치(1)의 구성은 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하다. 본 발명은 상부부재(3)와 하부부재(5)가 접합될 때 리브(5r)의 높이가 낮아지게 되는데 이에 연동하여 레이저 발진기(10)의 위치를 보상하도록 하고, 동시에 용접시 상부부재(3)와 하부부재(5)의 접합성을 양호하게 하도록 가압수단(40)을 더 구비시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the structure of the said plastic laser welding apparatus 1 may be implemented by a well-known technique. According to the present invention, when the upper member 3 and the lower member 5 are joined to each other, the height of the rib 5r is lowered, thereby compensating for the position of the laser oscillator 10 in conjunction with the upper member 3, and at the same time, the upper member 3 during welding. It is characterized in that it further comprises a pressing means 40 to improve the adhesion of the lower member (5).

이를 위해 본 발명은 레이저 발진기(10)를 승강시키기 위한 승강요소를 구비한 승강 브라켓트(20)와, 상부부재(3)의 높이를 측정하여 하부부재(5)와의 접합정도 즉, 리브(5r)의 용융정도를 감지하도록 하는 거리측정게이지(30)와, 용접시 상부부재(3)의 상면을 가압하여 접합정도를 양호하게 하는 가압수단(40) 그리고 제어신호를 출력하는 컨트롤러(50)로 구성된다.
To this end, the present invention measures the height of the elevating bracket 20 and elevating bracket 20 for elevating the laser oscillator 10, the height of the upper member 3, that is, the degree of joining with the lower member 5, that is, the rib (5r) Distance measuring gauge 30 to detect the degree of melting of the pressurization means 40 to press the upper surface of the upper member (3) during welding to improve the degree of bonding and a controller 50 for outputting a control signal do.

승강 브라켓트(20)는 상기 레이저 발진기(10)의 일단과 나사체결되는 이송스크류(21)를 구비하는 거치대의 역할을 하는 부재이다. The lifting bracket 20 is a member that serves as a holder having a transfer screw 21 screwed to one end of the laser oscillator 10.

즉, 상기 승강 브라켓트(20)는 일측에 전원을 공급받아 정·역 회전을 하는 승강모터(23)가 구비되며, 이 승강모터(23)에는 이송스크류(21)의 일단이 연결된다. 그리고 상기 이송스크류(21)는 도면에 나타내 보인 바와 같이 수직하게 배치되며 그 일단은 상기 레이저 발진기(10)의 일단과 나사체결됨으로써 정·역 회전시 상기 레이저 발진기(10)를 승강 시키게 된다. 이때 상기 승강 브라켓트(20)는 레이저 발진기(10)의 안정된 승강을 위해 가이드요소인 가이드 레일(lm)이 설치되는 것이 바람직하다. That is, the lifting bracket 20 is provided with a lifting motor 23 for forward and reverse rotation by receiving power on one side, and one end of the transfer screw 21 is connected to the lifting motor 23. The transfer screw 21 is vertically disposed as shown in the drawing, and one end of the transfer screw 21 is screwed with one end of the laser oscillator 10 to elevate the laser oscillator 10 during forward and reverse rotation. At this time, the lifting bracket 20 is preferably a guide rail (lm) that is a guide element for the stable lifting of the laser oscillator 10 is installed.

한편, 상기 승강모터(23)는 후술할 컨트롤러(50)로부터 제어신호를 인가받도록 전기연결되며, 상기 컨트롤러(50)의 제어신호에 따라 상승 이동 또는 하강 이동을 위한 정·역 회전을 하게 된다.On the other hand, the lifting motor 23 is electrically connected to receive a control signal from the controller 50 to be described later, and the forward and reverse rotation for the up or down movement according to the control signal of the controller 50.

상기 거리측정게이지(30)는 상기 승강 브라켓트(20)에 일단이 연결되고 타단은 상기 상부부재(3)의 상면 높이 변화를 측정하도록 구비되는 감지요소이다.The distance measuring gauge 30 is one end is connected to the lifting bracket 20 and the other end is a sensing element provided to measure the height change of the upper surface of the upper member (3).

이러한 거리측정게이지(30)는 레이저 용접이 실시되면 리브(5r)와 상부부재(3) 사이에 열융착이 이루어지면서 리브(5r)의 높이가 감소하게 되는데, 이때의 리브(5r) 높이 정도를 측정하여 후술할 컨트롤러(50)로 감지신호를 인가한다. 그러면, 상기 컨트롤러(50)는 감지신호를 기초로 상기 승강모터(23)에 제어신호를 인가하여 연동시킴으로써 상기 레이저 발진기(10)가 리브(5r)의 높이 변위에 따라 일정한 간격을 유지하도록 하강시킨다. When the distance measuring gauge 30 is laser welded, the heat welding is performed between the ribs 5r and the upper member 3 so that the height of the ribs 5r is reduced, and the height of the ribs 5r at this time is increased. The measurement signal is applied to the controller 50 to be described later. Then, the controller 50 lowers the laser oscillator 10 to maintain a constant interval according to the height displacement of the rib 5r by applying a control signal to the lifting motor 23 based on the detection signal. .

한편, 상부부재(3)가 최초 위치에서 설정된 위치로 하강하면 이를 기초로 상기 리브(5r)의 융착정도를 추정할 수 있으며, 상기 상부부재(3)가 설정위치까지 하강하면 융착이 완료된 것으로 보고 레이저 발진기(10)의 발진을 정지시킬 수 있을 것이다.
On the other hand, when the upper member 3 is lowered from the initial position to the set position can be estimated based on the degree of fusion of the rib (5r), if the upper member 3 is lowered to the set position is reported that the fusion is completed The oscillation of the laser oscillator 10 may be stopped.

가압수단(40)은 일단이 상기 거리측정게이지(30)와 위치 간섭되지 않는 위치에 상기 승강 브라켓트(20)의 일측에 연결되며, 타단은 상기 상부부재(3)의 상면을 가압할 수 있도록 배치된다.Pressing means 40 is connected to one side of the lifting bracket 20 at a position where one end is not interfered with the distance measuring gauge 30, the other end is arranged to press the upper surface of the upper member (3) do.

즉, 상기 가압수단(40)은 실린더부(41)와 승강축부(42) 그리고 가압관부(43)로 구분되는데, 상기 실린더부(41)는 일단이 승강 브라켓트(20)에 연결되고 타단은 수직하게 배치되면서 하면이 개방된 관형 부재로 구비되며, 일측에 사용자로부터 회전 조작력을 받는 웜기어(41a)가 구비된다.That is, the pressing means 40 is divided into a cylinder portion 41, the lifting shaft portion 42 and the pressure pipe portion 43, the cylinder portion 41 is one end is connected to the lifting bracket 20 and the other end is vertical While being disposed so as to be provided with an open tubular member, one side is provided with a worm gear 41a receiving a rotational operation force from the user.

그리고 상기 승강축부(42)는 일면에 상기 웜기어(41a)와 교합되는 랙기어(42a)가 형성되며, 그 일단이 상기 실린더부(41)에 삽입 구비된다. 이러한 구조를 통해 사용자가 웜기어(41a)를 정·역 회전시키면 이에 교합된 랙기어(42a)를 구비한 승강축부(42)가 승강 동작을 이루게된다.The elevating shaft portion 42 has a rack gear 42a that is mated with the worm gear 41a on one surface thereof, and one end thereof is inserted into the cylinder portion 41. When the user rotates the worm gear 41a forward and reverse through such a structure, the lifting shaft portion 42 having the rack gear 42a engaged therewith moves up and down.

상기 가압관부(43)는 상기 승강축부(42)의 하측에 일체로 연결되는 구비되는 것으로 내부에 는 탄성스프링(43s)이 구비되며, 개방된 하면으로는 상기 탄성스프링(43s)의 탄성 지지력을 받는 가압체(43b)의 하부가 노출되게 구비된다. 이때의 상기 가압체(43b)는 상기 가압관부(43)로부터 완전 분리되지 않도록 구비되며, 그 하면은 상기 상부부재(3)의 상면을 가압하므로 점접촉 또는 면접촉될 수 있는 형상을 갖는 것이 바람직하다.
The pressurizing tube part 43 is provided to be integrally connected to the lower side of the lifting shaft part 42. An elastic spring 43 s is provided therein, and an open lower surface provides elastic support force of the elastic spring 43 s. A lower portion of the receiving press body 43b is provided to be exposed. At this time, the pressing body (43b) is provided so as not to be completely separated from the pressing tube portion 43, the lower surface is preferably having a shape that can be point contact or surface contact because the pressure on the upper surface of the upper member (3). Do.

한편, 상기 거리측정게이지(30)와 가압수단(40)은 각 일단이 상기 승강 브라켓트(20)의 일측에 일단이 힌지(h1) 연결된 링크(r)의 타단에 힌지(h2) 연결되며, 이를 통해 측정위치 및 가압위치를 조절할 수 있도록 구비된다.
On the other hand, the distance measuring gauge 30 and the pressing means 40, one end is connected to the other end of the link (r), one end of the hinge (h1) is connected to one end of the lifting bracket 20, h2 It is provided to adjust the measuring position and the pressing position.

컨트롤러(50)는 상기 거리측정게이지(30)와 전기적으로 연결되어 감지신호를 인가받아 제어신호를 출력하도록 구성된 것으로, 공지의 마이컴이 사용될 수 있다.The controller 50 is electrically connected to the distance measuring gauge 30 and is configured to receive a detection signal and output a control signal. A known microcomputer may be used.

이러한 컨트롤러(50)는 상기 거리측정게이지(30)로부터 신호를 감지받아 상부부재(3)의 높이를 감지하며, 이를 기초로 리브(5r)의 융착정도를 유추하여 상기 승강모터(23)를 동작시켜 레이저 발진기(10)의 높이를 조절한다. 즉, 상기 레이저광에 의해 리브(5r)가 1mm 가량 낮아지면, 이 리브(5r)의 상면에 놓여지는 상부부재(3)의 높이 역시 1mm 가량 낮아지고, 이를 거리측정게이지(30)가 감지하여 컨트롤러(50)로 감지신호를 인가하면, 상기 컨트롤러(50)는 상기 승강모터(23)를 동작시켜 레이저 발진기(10)의 높이가 1mm 하강하도록 조절한다. 이를 통해 레이저 발진기(10)와 리브(5r)의 융착 높이를 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.
The controller 50 detects a signal from the distance measuring gauge 30 to detect the height of the upper member 3, and infers the degree of fusion of the rib 5r based on the signal to operate the lifting motor 23. To adjust the height of the laser oscillator 10. That is, when the rib 5r is lowered by about 1 mm by the laser beam, the height of the upper member 3 placed on the upper surface of the rib 5r is also lowered by about 1 mm, and the distance measuring gauge 30 detects this. When the sensing signal is applied to the controller 50, the controller 50 operates the lifting motor 23 to adjust the height of the laser oscillator 10 to be lowered by 1 mm. Through this, the fusion height of the laser oscillator 10 and the rib 5r can be kept constant.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 플라스틱 레이저 용접장치에서 컨트롤러의 제어 구성을 설명하기 위한 블록도이다.On the other hand, Figure 6 is a perspective view showing another embodiment of a plastic laser welding device according to the present invention, Figure 7 is a block diagram for explaining the control configuration of the controller in the plastic laser welding device according to the present invention.

이에 나타내 본 발명의 플라스틱 레이저 용접장치(1)은 앞서 설명한 일 실시예의 구성과 대동소이하며, 다만 가압수단의 높낮이를 수동이 아닌 구동원에 의해 승강되도록 한 특징을 갖는다.In this regard, the plastic laser welding device 1 of the present invention is similar to the configuration of the embodiment described above, but has a feature such that the height of the pressing means is elevated by a driving source rather than a manual operation.

도 6의 가압수단(40)은 일단이 상기 승강 브라켓트(20)에 연결되고 타단은 수직하게 연장 배치되면서 하면이 개방된 관형상의 부재로서, 상기 컨트롤러(50)의 제어신호를 받아 정·역 회전을 이루는 구동원 및 이 구동원에 연결된 웜기어로 이루어진 웜기어구동부(41a′)가 구비된 실린더부(41)를 구비한다.6 is a tubular member having one end connected to the elevating bracket 20 and the other end extending vertically and having a lower surface opened, and receiving a control signal from the controller 50. And a cylinder portion 41 provided with a drive source for rotating and a worm gear drive portion 41a 'formed of a worm gear connected to the drive source.

그리고, 상기 실린더부(41)에 일단이 삽입되어 선택적으로 승강되는 것으로 상기 웜기어구동부(41a′)의 웜기어에 교합되는 랙기어(42a)가 형성되는 승강축부(42) 및 상기 승강축부(42)의 하측에 일체로 연결되는 것으로 내부에 구비된 탄성스프링(43s)의 지지력을 받는 가압체(43b)의 일부가 하면으로 노출 구비되는 가압관부(43)를 포함하는 구성이다.Then, one end is inserted into the cylinder portion 41 and the elevating shaft portion 42 and the elevating shaft portion 42, in which the rack gear 42a interlocked with the worm gear of the worm gear driving portion 41a 'is formed. A part of the pressurizing member 43b receiving the supporting force of the elastic spring 43s provided therein is integrally connected to the lower side of the pressurizing tube part 43 which is exposed to the lower surface thereof.

이러한 구성을 통해 상기 웜기어구동부(41a′)는 컨트롤러(50)로부터 제어신호를 받아 승강 동작이 제어되며, 이때의 상기 웜기어구동부(41a′)는 도면에 나타내지는 않았으나, 랙기어(42a)와 교합되는 웜기어(미도시)를 구비하고, 이 웜기어의 일단에 구동모터(미도시)가 연결되어 구동되는 구조로 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략하였다.Through this configuration, the worm gear driving unit 41a 'receives the control signal from the controller 50 and the lifting operation is controlled. The worm gear driving unit 41a' at this time is not shown in the drawing, but engages with the rack gear 42a. A worm gear (not shown) is provided, and a driving motor (not shown) is connected to one end of the worm gear to be driven by a known technique.

한편, 컨트롤러(50)는 상기 거리측정게이지(30)로부터 감지신호를 인가받으면, 이를 기초로 상기 승강모터(23) 및 웜기어구동부(41a′)에 제어신호를 인가하여 상부부재(3)의 높이 즉, 리브(5r)의 융착정도에 따라 레이저 발진기(10)와 가압수단(40)의 가압관부(43)를 승강시킬 수 있을 것이다.
On the other hand, when the controller 50 receives the detection signal from the distance measuring gauge 30, the controller 50 applies a control signal to the lifting motor 23 and the worm gear drive 41a 'based on the height of the upper member (3) That is, according to the degree of fusion of the rib (5r) will be able to lift the pressure tube portion 43 of the laser oscillator 10 and the pressing means 40.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. It is obvious to those who have knowledge. It is therefore intended that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

1 : 플라스틱 레이저 용접장치
10 : 레이저 발진기
20 : 승강 브라켓트
30 : 거리측정게이지
40 : 가압수단
50 : 컨트롤러1: plastic laser welding device
10: laser oscillator
20: lifting bracket
30: distance measuring gauge
40: pressurizing means
50: controller

Claims (5)

리브를 사이에 두고 배치된 플라스틱으로 된 상·하부재에 레이저를 조사하여 열융착으로 접합시키는 레이저 발진기를 포함하는 플라스틱 레이저 용접장치에 있어서,
레이저 발진기에 일단이 체결되어 승강 연동시키는 이송스크류(21)를 구비하는 승강 브라켓트(20)와;
상기 승강 브라켓트(20)에 일단이 연결되고 타단은 상기 상부부재(3)의 상면의 높이 변화를 측정하도록 구비되는 거리측정게이지(30)와;
상기 거리측정게이지(30)와 위치 간섭되지 않는 위치에 상기 승강 브라켓트(20)에 일단이 연결되고 타단은 상기 상부부재(3)의 상면에 접촉하여 가압하는 가압수단(40);
상기 거리측정게이지(30)와 전기적으로 연결되어 감지신호를 인가받아 제어신호를 출력하는 컨트롤러(50);
상기 가압수단(40)은 일단이 승강 브라켓트(20)에 연결되고 타단은 수직하게 연장되면서 하면이 개방된 관형 부재로서, 일측에 회전 조작력을 받는 웜기어(41a)가 구비된 실린더부(41) 및 상기 실린더부(41)에 일단이 삽입되어 선택적으로 승강되는 것으로 상기 웜기어(41a)에 교합되는 랙기어(42a)가 형성되는 승강축부(42) 및 상기 승강축부(42)의 하측에 일체로 연결되는 것으로 내부에 구비된 탄성스프링(43s)의 지지력을 받는 가압체(43b)의 일부가 하면으로 노출 구비되는 가압관부(43)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 레이저 용접장치.
In the plastic laser welding device comprising a laser oscillator for irradiating a laser to the upper and lower members made of plastic disposed between the ribs and bonding them by heat fusion.
An elevating bracket (20) having a conveying screw (21) to which one end of the laser oscillator is fastened to move up and down;
A distance measuring gauge 30 having one end connected to the lifting bracket 20 and the other end provided to measure a height change of the upper surface of the upper member 3;
Pressing means (40) connected at one end to the elevating bracket (20) at a position that does not interfere with the distance measuring gauge (30), and the other end being pressed against the upper surface of the upper member (3);
A controller 50 electrically connected to the distance measuring gauge 30 to receive a detection signal and output a control signal;
The pressurizing means 40 is a tubular member having one end connected to the lifting bracket 20 and the other end extending vertically and having an open bottom surface. The cylinder part 41 having a worm gear 41a receiving rotational manipulation force on one side thereof. One end is inserted into the cylinder part 41 to be selectively lifted, and is integrally connected to the lifting shaft part 42 and the lower side of the lifting shaft part 42 where the rack gear 42a is formed to engage the worm gear 41a. The plastic laser welding device, characterized in that it further comprises a pressurizing tube portion (43) which is exposed to the lower surface a portion of the pressing body (43b) receiving the support force of the elastic spring (43s) provided therein.
제1항에 있어서, 상기 승강 브라켓트(20)는 일측에 전원을 공급받아 정·역 회전을 하는 것으로 이송스크류(21)의 일단이 연결되어 연동 회전되는 승강모터(23)가 구비되고, 상기 승강모터(23)는 전기적으로 연결된 컨트롤러(50)의 제어신호를 받아 동작하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 레이저 용접장치.
According to claim 1, The elevating bracket 20 is provided with a power supply to one side to perform a forward and reverse rotation is provided with a lifting motor 23 is connected to one end of the transfer screw 21 is interlocked rotation, the lifting Motor 23 is a plastic laser welding device, characterized in that for operating under the control signal of the controller (50) electrically connected.
제1항에 있어서, 상기 거리측정게이지(30)와 가압수단(40)은 각 일단이 상기 승강 브라켓트(20)의 일측에 힌지(h1) 연결된 링크(r)에 힌지(h2) 연결되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 레이저 용접장치.
According to claim 1, wherein the distance measuring gauge 30 and the pressing means 40, each end is hinged (h2) is connected to the link (h) connected to the hinge (h1) on one side of the lifting bracket (20). Plastic laser welding machine.
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