KR101331422B1 - 레이저 용접 제어장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

도금 강판을 설정된 조건으로 레이저 용접하는 과정에서 제1강판과 제2강판 사이의 간격을 자동으로 조정하여 용접 불량이 발생되지 않도록 하는 레이저 용접 제어장치 및 방법이 개시된다.
본 발명은 용접 테이블에 안착되는 제1강판과 제2강판의 일측면을 제1,2클램프로 고정하는 과정; 설정부로 입력되는 정보에 따라 제1강판과 제2강판에 대한 레이저 용접조건을 설정하는 과정; 레이저 용접조건이 설정되면 용접기를 작동시켜 제1강판과 제2강판을 접합하는 레이저 용접을 개시하고, 제1,2위치검출기를 용접기의 이동궤적을 따라 이동시키는 과정; 레이저 용접이 진행되는 과정에서 제1,2위치검출기로 검출되는 거리 정보를 분석하여 제1강판과 제2강판의 간격을 추출하는 과정; 제1강판과 제2강판의 간격이 설정된 범위에 포함되지 않으면 용접 불량을 발생시키는 간격으로 판정하여 제1,2클램프를 작동시켜 제1강판과 제2강판의 간격으로 설정된 범위로 조정하는 과정을 포함한다.

Description

레이저 용접 제어장치 및 방법{LASER WELDING CONTROL SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 레이저 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도금 강판을 설정된 조건으로 레이저 용접하는 과정에서 제1강판과 제2강판 사이의 간격을 자동으로 조정하여 용접 불량이 발생되지 않도록 하는 레이저 용접 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 레이저 용접은 레이저빔의 초점구간에서 에너지 다중반사 및 흡수를 이용한 키홀용접(KEYHOLE WELDING)과 레이저빔의 비초점구간에서 열전도를 이용한 전도용접(CONDUCTION WELDING)으로 구분될 수 있다.
레이저 용접은 통상적으로 레이저빔이 렌즈에 의해 집적되어 소재에 대하여 에너지 다중반사 및 다중흡수가 일어나는 약 2mm 이내의 초점구간에서 이루어지는 키홀용접으로 진행된다.
상기 키홀용접은 레이저빔의 전자기파 에너지가 집적된 초점이 소재의 표면에 충돌하고, 그 충돌 에너지는 열에너지를 발산하면서 전자기파의 연속적인 현상인 키홀현상을 유지한다.
이러한 키홀현상을 과학적으로 서술하면, 고출력 레이저 용접에서 용융 풀에 증기압 등의 작용으로 작은 구멍을 만들면서 용접이 이루어지는 상태를 의미한다.
따라서, 레이저빔의 특성을 이용하여 강판 또는 알루미늄 합금판재, 크롬이나 니켈 혹은 아연 등의 도금강판 소재에 대하여 레이저 용접작업을 진행할 수 있다.
도 3은 일반적인 레이저 용접장치의 공정도이다.
도 3을 참조하면, 레이저 용접장치는 레이저빔(LB)을 이용하여 강판, 알루미늄 합금판재 등의 소재를 용접하기 위해 로봇(1)의 아암(3) 선단에 레이저 헤드(5)를 설치하고, 이 레이저 헤드(5)는 레이저 발진기(7)와 연결된다.
그리고, 로봇 제어기(C)에 의해 동작되는 로봇(1)에 의해 상기 레이저 헤드(5)가 소재(9)의 용접라인을 따라 이동하면서 레이저빔(LB)을 조사하여 용접작업을 진행하게 된다.
상기 레이저빔의 특성이 이용되어 용접되는 강판 중에는 철의 최대 단점인 산화(녹)을 방지하고, 철의 장점인 강성과 경제성을 최대한 살릴 수 있는 니켈, 크롬, 아연 등이 도금되는 도금강판(Plating Steel Sheet)에 대한 용접이 늘어나는 추세이다.
도 4는 종래의 레이저 용접장치를 이용한 용접에서 용접 불량을 도시한 상태도이다
도 4를 참조하면, 상기한 레이저빔의 특성을 이용하여 도금강판(11)을 서로 겹치기 용접하는 과정에서 2장의 겹쳐진 도금강판(11) 사이에 일정한 간격(GAP)이 없는 경우에는 그 용접부(W)에서 도금층(13)이 증발하면서 용접가스를 발생한다.
이때, 도금층(13)의 증발로 발생되는 용접가스의 영향으로 용접부분에 기공이 발생하거나 폭발성 기공을 동반하게 된다.
따라서, 2장의 도금강판(11)을 겹치기 레이저 용접하기 위해서는 지그장치를 이용하여 도금강판(11)의 사이를 0.1±0.05mm 정도의 간격으로 유지하여 용접가스가 배출되도록 하고 있다.
그러나, 상기한 지그장치를 이용하여 도금강판의 사이를 일정한 간격으로 유지하기 위해서는 전용 지그장치로 구성하여야 하며, 이에 따라 비도금강판 등에서는 공유할 수 없다.
또한, 전용 지그장치를 이용하는 경우에도 도금강판 사이의 갭이 일정하지 않아 폭발성 기공 등의 용접불량 원인이 여전히 존재할 수 있다.
또한, 용접 불량으로 용접 부위가 찢어지거나 구멍이 뚫려 품질에 심각한 품질 문제를 유발할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 해결하고자 하는 과제는 2개의 도금 강판을 설정된 조건으로 레이저 용접하는 과정에서 제1강판과 제2강판 사이의 간격을 자동으로 조정하여 용접 불량이 발생되지 않도록 하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 특징은 제1강판과 제2강판의 레이저 용접조건을 입력하는 설정부; 상기 제1강판과 제2강판에 대하여 설정되는 용접조건과 용접 진행정보 및 용접 결과를 설정된 소정의 형식으로 디스플레이하는 표시부; 레이저 용접이 진행 과정에서 제1강판과의 거리를 검출하는 제1위치검출부; 레이저 용접이 진행 과정에서 제2강판과의 거리를 검출하는 제2위치검출부; 용접 테이블에 안착되는 제1강판과 제2강판의 양측면을 각각 고정시키는 제1클램프와 제2클램프; 상기 설정부로 입력된 레이저 용접 조건으로 용접기를 작동시켜 제1강판과 제2강판에 대하여 레이저 용접을 진행하고, 레이저 용접이 진행되는 상태에서 제1위치검출부와 제2위치검출부에서 제공되는 정보를 분석하여 제1강판과 제2강판의 간격을 추출하며, 제1강판과 제2강판의 간격이 설정된 범위에 포함되지 않으면 제1클램프와 제2클램프를 작동시켜 제1강판과 제2강판의 간격을 조정하는 제어부를 포함하는 레이저 용접 제어장치가 제공된다.
상기 설정부는 다수개의 숫자 버튼과 다양한 기능 버튼을 포함하며, 조작패널로 구성될 수 있다.
상기 설정부로 입력되는 용접조건은 제1강판과 제2강판의 종류, 제1강판과 제2강판의 간격, 레이저빔의 세기, 용접방법, 용접방향, 용접순서, 용접 실행의 초기 위치, 제1위치검출부와 제2위치검출부의 기준위치, 제1위치검출부와 제1강판과의 거리(상대거리), 제2위치검출부와 제2강판과의 거리(상대거리) 정보를 포함할 수 있다.
상기 표시부는 터치 스크린으로 구성되어 상기 설정부의 기능을 포함할 수 있다.
레이저 용접 제어장치의 운용 프로그램과 레이저 용접의 기준 조건이 설정되는 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.
상기 제1위치검출부와 제2위치검출부는 각각 이동체에 탑재되어 용접기의 이동궤적을 따라 움직일 수 있다.
상기 제1위치검출부와 제2위치검출부는 기준 위치가 설정되어 이동에 따라 제1강판과 제2강판과의 상대거리를 검출할 수 있다.
상기 제1위치검출부는 용접기의 레이저 헤드 소정의 위치에 설치될 수 있다.
상기 제1위치검출부와 제2위치검출부는 초음파 센서로 적용될 수 있다.
상기 제1클램프와 제2클램프를 작동시키는 각각의 구동부를 더 포함하며, 상기 구동부는 유압이나 공압 혹은 전기 액추에이터 중 어느 하나가 적용될 수 있다.
상기 제어부는 제1,2크램프를 작동시켜 용접 테이블에 안착된 제1강판과 제2강판의 양측면을 고정시켜 용접 진행 과정에서 용접 대상물이 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제어부는 제1강판과 제2강판에 대한 레이저 용접조건, 용접 진행과정, 용접 과정에서 제1강판과 제2강판의 간격 조정 결과, 용접 결과를 포함하는 제반적인 정보를 문자, 그래픽, 숫자를 포함하여 설정된 형식으로 표시부를 통해 디스플레이할 수 있다.
상기 제1강판과 제2강판의 간격은 0.1±0.05mm의 범위에서 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 특징은 용접 테이블에 안착되는 제1강판과 제2강판의 일측면을 제1,2클램프로 고정하는 과정; 설정부로 입력되는 정보에 따라 제1강판과 제2강판에 대한 레이저 용접조건을 설정하는 과정; 상기 레이저 용접조건이 설정되면 용접기를 작동시켜 제1강판과 제2강판을 접합하는 레이저 용접을 개시하고, 제1,2위치검출기를 용접기의 이동궤적을 따라 이동시키는 과정; 레이저 용접이 진행되는 과정에서 제1,2위치검출기로 검출되는 거리 정보를 분석하여 제1강판과 제2강판의 간격을 추출하는 과정; 상기 제1강판과 제2강판의 간격이 설정된 범위에 포함되지 않으면 용접 불량을 발생시키는 간격으로 판정하여 제1,2클램프를 작동시켜 제1강판과 제2강판의 간격으로 설정된 범위로 조정하는 과정을 포함하는 레이저 용접 제어방법이 제공된다.
상기 레이저 용접조건은 제1강판과 제2강판의 종류, 제1강판과 제2강판의 간격, 레이저빔의 세기, 용접방법, 용접방향, 용접순서, 용접 실행의 초기 위치, 제1위치검출부와 제2위치검출부의 기준위치, 제1위치검출부와 제1강판과의 거리, 제2위치검출부와 제2강판과의 거리 정보가 적용되어 셋팅될 수 있다.
상기 설정부로 입력되는 제1강판과 제2강판에 대한 레이저 용접조건과 레이저 용접이 진행되는 상태, 제1강판과 제2강판의 간격 조정결과, 용접 결과를 설정된 소정의 형식으로 디스플레이하는 과정을 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도금 강판을 레이저 용접하는 과정에서 용접 대상물인 제1강판과 제1기준위치와의 거리, 제2강판과 제2기준위치와의 거리를 측정하여 제1강판과 제2강판 사이의 간격을 판단하고, 설정된 간격으로 자동 조정함으로써 용접가스의 안정된 배출을 제공하여 용접불량의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 도금 강판을 레이저 용접하는 과정에서 용접가스를 안정되게 배출시킴으로서, 도금 강판의 용접품질을 일정하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접 제어절차를 도시한 흐름도이다.
도 3은 일반적인 레이저 용접장치의 공정도이다.
도 4는 종래의 레이저 용접장치를 이용한 용접에서 용접 불량을 도시한 상태도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접 제어장치는 설정부(101)와 표시부(102), 데이터 베이스(103), 제1위치검출부(104), 제2위치검출부(105), 제어부(106), 제1구동부(107), 제1클램프(108), 제2구동부(109), 제2클램프(110), 제3구동부(111) 및 용접기(112)를 포함한다.
설정부(101)는 다수개의 숫자 버튼과 다양한 기능 버튼을 포함하는 조작패널로 구성되며, 용접 대상물에 대하여 레이저 용접 조건을 입력한다.
상기 설정부(101)는 용접 대상물의 종류에 따라 제1강판과 제2강판의 간격, 레이저빔의 세기, 용접방법, 용접방향, 용접순서, 용접 실행의 초기 위치, 제1위치검출부(104)와 제2위치검출부(105)의 기준위치, 제1위치검출부(104)와 제1강판과의 기준거리(상대거리), 제2위치검출부(104)와 제2강판과의 기준거리(상대거리) 등을 설정할 수 있다.
표시부(102)는 용접 대상물에 대하여 설정되는 레이저 용접조건, 용접의 진행과정, 용접 진행에서 제1강판과 제2강판이 간격 조정, 용접 결과 등을 포함하는 제반적인 정보를 문자, 그래픽, 숫자 등을 포함하는 설정된 소정의 형식으로 디스플레이하여 작업자가 인지할 수 있도록 한다.
상기에서 제1강판은 용접기(112)로부터 레이저빔을 직접 조사받는 상판으로 정의하고, 제2강판은 제2강판과 용접되는 하판으로 정의한다.
데이터베이스(103)는 본 발명에 따른 레이저 용접 제어장치를 운용하기 위한 프로그램과 기준 조건이 설정되고, 상기 설정부(101)로 입력되는 용접 대상물에 대한 용접 조건이 저장된다.
제1위치검출부(104)는 레이저 용접이 진행되는 과정에서 용접 대상물인 제1강판과의 거리(상대거리)를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(106)에 제공한다.
상기 제1위치검출부(104)는 초음파 센서로 구성될 수 있으며, 이동체에 답재되어 용접기(112)의 이동 궤적을 따라 움직이면서 제1강판과의 거리(상대거리)를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(106)에 제공한다.
상기 제1위치검출부(104)는 용접기(112)의 레이저 헤드 소정위치에 설치될 수 있다.
제2위치검출부(105)는 레이저 용접이 진행되는 과정에서 용접 대상물인 제2강판과의 거리(상대거리)를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(106)에 제공한다.
상기 제2위치검출부(105)는 초음파 센서로 구성될 수 있으며, 이동체에 답재되어 용접기(112)의 이동 궤적을 따라 움직이면서 제2강판과의 거리(상대거리)를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(106)에 제공한다.
제어부(106)는 용접 대상물인 제1강판과 제2강판이 용접 테이블에 안착되면 제1구동부(107)와 제2구동부(109)를 제어하여 제1클램프(108)와 제2클램프(110)로 용접 대상물인 제1강판과 제2강판의 양측면을 고정시켜 용접이 진행되는 과정에서 용접 대상물이 이동되는 것을 방지한다.
상기 제어부(106)는 용접 대상물인 제1강판과 제2강판의 안착이 완료되면 설정부(101)로 입력되는 용접 대상물에 대하여 레이저 용접 조건을 입력한다.
상기 제어부(106)는 상기 설정부(101)로 입력되는 용접 대상물의 종류(도금, 비도금), 용접 대상물인 제1강판과 제2강판의 간격, 레이저빔의 세기, 용접방법, 용접방향, 용접순서, 용접 실행의 초기 위치, 제1위치검출부(104)와 제2위치검출부(105)의 기준위치, 제1위치검출부(104)와 제1강판과의 기준거리(상대거리), 제2위치검출부(104)와 제2강판과의 기준거리(상대거리) 등의 설정 정보를 데이터 베이스(103)에 저장한다.
그리고, 상기 제어부(106)는 용접 대상물에 대하여 설정되는 레이저 용접조건, 용접의 진행과정, 용접 진행에서 제1강판과 제2강판이 간격 조정, 용접 결과 등을 포함하는 제반적인 정보를 문자, 그래픽, 숫자 등을 포함하는 설정된 소정의 형식으로 표시부(102)를 통해 디스플레이하여 작업자가 인지할 수 있도록 한다.
상기 제어부(106)는 용접 대상물에 대한 용접 조건에 따라 제1구동부(107)와 제2구동부(109)를 제어하여 제1클램프(108)와 제2클램프(110)를 작동시켜 용접 테이블에 안착된 제1강판과 제2강판의 간격을 조정한다.
즉, 용접 대상물인 강판의 종류(도금, 비도금)와 강판의 두께, 용접방법, 레이저빔의 세기, 용접위치 등의 조건을 적용하여 제1강판과 제2강판의 간격을 조정한다.
상기 제1강판과 제2강판의 간격은 0.1±0.05mm의 범위에서 결정될 수 있다.
상기 제어부(106)는 용접 대상물인 제1강판과 제2강판에 대하여 설정된 용접 조건에 따라 간격 조정이 완료되면 설정부(101)로 입력된 용접 조건에 따라 제3구동부(111)를 통해 용접기(112)를 제어하여 제1강판과 제2강판을 접합시키는 레이저 용접을 실행한다.
상기 제어부(106)는 용접이 실행되면 용접기(112)의 이동에 따라 제1위치검출부(104)와 제2위치검출부(105)를 같이 이동시켜 기준위치로부터 제1강판과 제2강판의 거리를 검출한다.
그리고, 제어부(106)는 기준위치로부터 제1강판과 제2강판의 거리를 분석하여 제1강판과 제2강판 사이의 간격이 용접조건으로 설정된 범위에 포함되는지 판단하고, 설정된 범위에 포함되면 용접을 지속한다.
그러나, 제어부(106)는 제1강판과 제2강판 사이의 간격이 용접조건으로 설정된 범위에 포함되지 않으면 제1구동부(107)와 제2구동부(109)를 제어하여 제2클램프(108)와 제2클램프(110)를 작동시켜 용접 대상물인 제1강판과 제2강판의 간격을 설정된 용접조건으로 조정하여 일정한 용접 품질이 확보될 수 있도록 한다.
상기 제어부(106)는 레이저 용접이 진행되는 동안의 모든 정보를 표시부(102)를 통해 설정된 소정의 형식으로 디스플레이하여 작업자가 편리하게 인식할 수 있도록 한다.
제1구동부(107)는 상기 제어부(106)에서 인가되는 제어신호에 따라 제1클램프(108)를 작동시켜 용접 대상물인 제1강판과 제2강판의 일측을 고정시킨다.
제2구동부(109)는 상기 제어부(106)에서 인가되는 제어신호에 따라 제2클램프(110)를 작동시켜 용접 대상물인 제1강판과 제2강판의 일측을 고정시킨다.
상기 제1구동부(107)와 제2구동부(109)는 유압이나 공압 혹은 전기 액추에어터로 작동되는 구동수단으로 구성될 수 있다.
제3구동부(111)는 상기 제어부(111)에서 인가되는 제어신호에 따라 용접기(112)를 동작시켜 용접 대상물인 제1강판과 제2강판을 설정된 용접 조건으로 용접을 실행시킨다.
상기 용접기(112)는 통상적인 레이저 용접기로써, 제3구동부(111)의 동작에 따라 용접 대상물에 균일한 용접 품질이 제공되는 레이저 용접을 실행한다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작은 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접 제어절차를 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명이 적용되는 레이저 용접 제어장치의 전원이 온 되면 제어부(106)는 데이터베이스(103)로부터 운용 프로그램을 로딩한 다음 저장되어 있는 용접 작업정보를 초기화한다.
이후, 제어부(106)는 용접 대상물인 제1강판과 제2강판이 용접 테이블에 안착되면 제1구동부(107)와 제2구동부(109)를 제어하여 제1클램프(108)와 제2클램프(110)로 제1강판과 제2강판의 양측면을 고정시켜 레이저 용접이 진행되는 과정에서 용접 대상물이 이동되는 것을 방지한다(S201).
상기와 같이 용접 테이블에 안착된 용접 대상물인 제1강판과 제2강판을 고정시킨 상태에서 설정부(101)로부터 레이저 용접 조건이 입력되는지 판단한다(S202).
상기 S202에서 제어부(106)는 조작패널인 설정부(101)로부터 용접 대상물의 종류(도금, 비도금), 용접 대상물인 제1강판과 제2강판의 간격, 레이저빔의 세기, 용접방법, 용접방향, 용접순서, 용접 실행의 초기 위치, 제1위치검출부(104)와 제2위치검출부(105)의 기준위치, 제1위치검출부(104)와 제1강판과의 기준거리(상대거리), 제2위치검출부(104)와 제2강판과의 기준거리(상대거리) 등의 용접 조건이 입력되면 입력되는 용접 조건을 데이터 베이스(103)에 저장한다(S203).
그리고, 상기 제어부(106)는 용접 대상물에 대하여 설정되는 레이저 용접조건의 제반적인 정보를 문자, 그래픽, 숫자 등을 포함하는 설정된 소정의 형식으로 표시부(102)를 통해 디스플레이하여 작업자가 인지할 수 있도록 한다.
이후, 상기 제어부(106)는 설정부(101)로 입력되는 용접 조건의 설정이 완료되었는지 판단하고 용접 조건의 설정이 완료되었으면 설정 조건을 제어값으로 등록한다(S204).
그리고, 상기 제어부(106)는 용접 대상물에 대한 용접 조건에 따라 제1구동부(107)와 제2구동부(109)를 제어하여 제1클램프(108)와 제2클램프(110)를 작동시켜 용접 테이블에 안착된 제1강판과 제2강판의 간격을 조정한다(S205).
즉, 용접 대상물인 강판의 종류(도금, 비도금)와 강판의 두께, 용접방법, 레이저빔의 세기, 용접위치 등의 조건을 적용하여 제1강판과 제2강판의 간격을 조정한다.
상기 제1강판과 제2강판의 간격은 0.1±0.05mm의 범위에서 결정될 수 있다.
그리고, 제1위치검출부(104)와 제2위치검출부(105)의 초기 위치를 조정하여 설정된 조건으로 레이저 용접을 진행하기 위한 초기 세팅을 실행한다.
초기 셋팅이 완료되면 상기 제어부(106)는 용접 대상물인 제1강판과 제2강판에 대하여 설정된 용접 조건에 따라 간격 조정이 완료되고, 제1위치검출부(104)와 제2위치검출부(105)의 초기 위치, 용접기(112)의 초기 위치 등의 셋팅이 완료되었는지 판단한다(S206).
상기 S206에서 제어부(106)는 설정된 용접 조건을 만족하는 초기 셋팅이 완료되면 설정부(101)로 입력된 용접조건에 따라 제3구동부(111)를 통해 용접기(112)를 제어하여 제1강판과 제2강판을 접합시키는 레이저 용접을 개시한다(S207).
상기 제어부(106)는 용접이 개시되면 이동체에 탑재되는 제1위치검출부(104)와 제2위치검출부(105)를 용접기(112)의 이동궤적을 따라 이동시켜 제1기준위치로부터 제1강판과의 거리를 검출하고(S208), 제2기준위치로부터 제2강판과의 거리를 검출한다(S209).
상기 제어부(106)는 제1기준위치로부터 제1강판과의 거리와 제2기준위치로부터 제2강판과의 거리를 설정된 연산 프로그램을 통해 분석하여 제1강판과 제2강판 사이의 간격을 추출한다(S210).
상기 S210에서 제어부(106)는 제1강판과 제2강판 사이의 간격이 용접조건으로 설정된 정상범위에 포함되는지 판단한다(S211).
상기 S211에서 제1강판과 제2강판 사이의 간격이 용접 조건으로 설정된 정상범위에 포함되면 현재의 간격을 유지한 상태에서 용접을 지속하며 상기 S208의 과정으로 리턴한다.
그러나, 상기 S211에서 제어부(106)는 제1강판과 제2강판 사이의 간격이 용접조건으로 설정된 범위에 포함되지 않으면 용접 불량을 발생시키는 간격을 유지하는 것으로 판단한다.
이후, 제어부(106)는 제1구동부(107)와 제2구동부(109)를 제어하여 제2클램프(108)와 제2클램프(110)를 작동시켜 용접 대상물인 제1강판과 제2강판의 간격을 설정된 용접조건으로 조정하여 일정한 용접 품질이 확보될 수 있도록 한다(S212).
상기 제어부(106)는 레이저 용접이 진행되는 동안의 모든 정보를 표시부(102)를 통해 설정된 소정의 형식으로 디스플레이하여 작업자가 편리하게 인식할 수 있도록 한다.
상기에서 제1강판과 제2강판의 간격 조정은 용접이 진행되는 과정에서 용접점 이전에 실행되는 것으로 일정한 용접 품질이 제공될 수 있다.
상기한 절차에 따라 용접 대상물인 제1강판과 제2강판을 일정한 품질로 용접을 실행하며, 용접 완료가 검출되는지 판단한다(S213).
상기 S213에서 제어부(106)는 용접 완료가 검출되면 제3구동부(111)를 통해 용접기(112)의 작동을 중지시켜 레이저 용접을 중지하며, 용접 결과를 표시부(102)를 통해 설정된 소정의 형식으로 디스플레이한다(S214).
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
101 : 설정부 102 : 표시부
103 : 데이터베이스 104 : 제1위치검출부
105 : 제2위치검출부 106 : 제어부
107 : 제1구동부 108 : 제1클램프
109 : 제2구동부 110 : 제2클램프
111 : 제3구동부 112 : 용접기

Claims (17)

  1. 레이저 용접이 진행 과정에서 제1강판과의 거리를 검출하는 제1위치검출부;
    레이저 용접이 진행 과정에서 제2강판과의 거리를 검출하는 제2위치검출부;
    용접 테이블에 안착되는 제1강판과 제2강판의 양측면을 각각 고정시키는 제1클램프와 제2클램프;
    설정부로 입력된 레이저 용접 조건으로 용접기를 작동시켜 제1강판과 제2강판에 대하여 레이저 용접을 진행하고, 레이저 용접이 진행되는 상태에서 제1위치검출부와 제2위치검출부에서 제공되는 정보를 분석하여 제1강판과 제2강판의 간격을 추출하며, 제1강판과 제2강판의 간격이 설정된 범위에 포함되지 않으면 제1클램프와 제2클램프를 작동시켜 제1강판과 제2강판의 간격을 조정하는 제어부;
    를 포함하고,
    다수개의 숫자 버튼과 다양한 기능 버튼을 포함하는 조작패널로 구성되어 제1강판과 제2강판의 종류, 제1강판과 제2강판의 간격, 레이저빔의 세기, 용접방법, 용접방향, 용접순서, 용접 실행의 초기 위치, 제1위치검출부와 제2위치검출부의 기준위치, 제1위치검출부와 제1강판과의 거리(상대거리), 제2위치검출부와 제2강판과의 거리(상대거리) 정보를 포함하는 레이저 용접조건을 입력하는 설정부;
    터치 스크린으로 구성되어 상기 설정부의 기능을 포함하고, 상기 설정부에 의해 설정되는 제1강판과 제2강판에 대한 용접조건과 용접 진행정보 및 용접 결과를 설정된 소정의 형식으로 디스플레이하는 표시부;
    를 포함하며,
    상기 제1클램프와 제2클램프는 유압이나 공압 중 어느 하나로 작동되어 상기 제1강판과 제2강판의 간격을 0.1±0.05mm의 범위로 상시 유지시키는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    레이저 용접 제어장치의 운용 프로그램과 레이저 용접의 기준 조건이 설정되는 데이터베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 제어장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 제1강판과 제2강판에 대한 레이저 용접조건, 용접 진행과정, 용접 과정에서 제1강판과 제2강판의 간격 조정 결과, 용접 결과를 포함하는 제반적인 정보를 문자, 그래픽, 숫자를 포함하여 설정된 형식으로 표시부를 통해 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 제어장치.
  13. 삭제
  14. 용접 테이블에 안착되는 제1강판과 제2강판의 일측면을 제1,2클램프로 고정하는 과정;
    설정부로 입력되는 정보에 따라 제1강판과 제2강판에 대한 레이저 용접조건을 설정하는 과정;
    상기 레이저 용접조건이 설정되면 용접기를 작동시켜 제1강판과 제2강판을 접합하는 레이저 용접을 개시하고, 제1,2위치검출기를 용접기의 이동궤적을 따라 이동시키는 과정;
    레이저 용접이 진행되는 과정에서 제1,2위치검출기로 검출되는 거리 정보를 분석하여 제1강판과 제2강판의 간격을 추출하는 과정;
    상기 제1강판과 제2강판의 간격이 설정된 범위에 포함되지 않으면 용접 불량을 발생시키는 간격으로 판정하여 제1,2클램프를 작동시켜 제1강판과 제2강판의 간격으로 설정된 범위로 조정하는 과정;
    을 포함하고;
    상기 레이저 용접 과정에서 제1강판과 제2강판의 간격이 0.1±0.05mm의 범위에 포함되지 않으면 레이저 용접을 일시 중지하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 제어방법.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    상기 설정부로 입력되는 제1강판과 제2강판에 대한 레이저 용접조건과 레이저 용접이 진행되는 상태, 제1강판과 제2강판의 간격 조정결과, 용접 결과를 설정된 소정의 형식으로 디스플레이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 제어방법.
  17. 삭제
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