KR101424358B1 - 파이로미터를 이용한 레이저 용접 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이로미터를 이용한 레이저 용접 장치에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 회전하는 제품 하단부에 세 개의 파이로미터를 고정하여 제품의 온도를 측정 후 그 값을 레이저 발진기로 전달하여 온도의 높낮이를 조절하는 것으로 온도측정이 부정확하게 되는 것을 막기위한 파이로미터를 이용한 레이저 용접 장치에 관한 것으로, 레이저를 발생시키는 레이저 발진기와; 산소를 공급하는 산소투입구와 질소를 공급하는 질소투입구를 구비하는 투입구와; 회전모터로 회전되는 플랜지 형태의 제품을 올려놓는 회전테이블과; 상기 레이저 발진기와 연결되고, 제품의 하단부에 구비된 제1~3 파이로미터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하며, 본 발명은 용접점의 온도를 세 개의 파이로미터가 측정 후 전달하여 용접에너지를 조정하여 모재의 두께에 맞춰 유연하게 용접이 진행되고, 이렇게 용접이 되면 충격 및 진동에 강한 내구성을 지니게 된다.

Description

파이로미터를 이용한 레이저 용접 장치 {Laser welding device Using pyrometer}

본 발명은 파이로미터를 이용한 레이저 용접 장치에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 회전하는 제품 하단부에 세 개의 파이로미터를 고정하여 제품의 온도를 측정 후 그 값을 레이저 발진기로 전달하여 높낮이를 조절하는 것으로 온도측정이 부정확하게 되는 것을 방지하기 위한 파이로미터를 이용한 레이저 용접 장치에 관한 것이다.

일반적으로 레이저 용접이란 광선의 출력을 응용한 용접으로 유도방사에 의하여 발진 증폭된 레이저빔은 지향성이 세며 먼 곳까지 곧게 퍼져나간다.

그리고, 집광성이 좋아 광학렌즈를 이용하여 한 점에 집광할 수 있어 용접, 절단 등의 가공 열원으로 사용이 가능하다.

그러나, 종래의 레이저 용접의 경우 모재의 성질, 두께, 모양에 따라 에너지를 결정한 후에는 모재의 미세한 변형은 배제한 후 항상 일정하게 용접을 하여, 일정하게 용접된 모재는 용접 부위의 강성이 동일하게 되어 용접부에 진동이 가해지면 쉽게 파손되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제0222582호(1999.07.06)

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 용접이 진행되는 동안 플랜지의 하부에 위치한 3개의 파이로미터를 이용하여 용접점의 온도를 실시간으로 측정하여 플랜지의 두께가 얇을 경우에는 온도가 올라가며, 반대의 경우에는 온도가 낮아지게 되며, 이 값을 레이저 발진기에서 받아 용접에너지를 조절하여 용접을 제공하는데 목적이 있다.

목적을 달성하기 위한 구성으로는, 레이저를 발생시키는 레이저 발진기와; 산소를 공급하는 산소투입구와 질소를 공급하는 질소투입구를 구비하는 투입구와; 회전모터로 회전되는 플랜지 형태의 제품을 올려놓는 회전테이블과; 상기 레이저 발진기와 연결되고, 제품의 하단부에 구비된 제1~3 파이로미터가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로는 상기 레이저는 레이저 발진기에서 형성되어 나오는 온도가 1,000℃ ~ 1,100℃인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로는 상기 제1~3 파이로미터는 동일한 위치에 고정되며, 각도가 서로 다른것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 용접점의 온도를 세 개의 파이로미터가 측정 후 전달하여 용접에너지를 조정하여 모재의 두께에 맞춰 유연하게 용접이 진행되고, 이렇게 용접이 되면 충격 및 진동에 강한 내구성을 지니게 된다.

그리고, 동일한 지점을 측정하지만 서로 다른 위치에 구비되어 있는 파이로미터기가 제품의 회전시 다른 부분에 의하여 가려져 측정이 온도측정이 부정확하게 나타나는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 파이로미터를 이용한 레이저 용접 장치의 구성도.

도 1은 본 발명에 따른 파이로미터를 이용한 레이저 용접 장치의 구성도이다.

이하, 도면을 참고로 본 발명에 따른 구성요소를 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 도시하는 바와 같이 레이저(11)를 발생시키는 레이저 발진기(10)가 구비되고, 측면에 산소를 공급하는 산소투입구(21)와 질소를 공급하는 질소투입구(22)를 구비하는 투입구(20)가 위치한다.

또한, 회전모터(31)로 회전되는 제품을 올려놓는 회전테이블(30)이 위치하고, 상기 레이저 발진기(10)와 연결되고, 제품의 하단부에 구비된 제1~3 파이로미터(40,41,42)가 구비되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 작동방법을 설명하면 다음과 같다.

상기 회전테이블(30)에 레이저 용접을 할 제품을 올려놓은 후, 제품이 회전하게 되면 상기 레이저 발진기(10)에서 레이저(11)가 형성되어 제품을 용접한다.

세부적으로는 레이저 용접시 산소와 질소가 상기 산소투입구(21)와 질소투입구(22)를 통해 투입되고, 제품 하단부에 상기 제1~3 파이로미터(40,41,42)가 구비되며, 상기 제1~3 파이로미터(40,41,42)는 상기 회전테이블(30)에 위치하고 있는 제품의 하단부에 세 개를 설치하여 각도를 서로 달리하고, 제품의 한 지점을 측정하게 된다.

또한, 상기 레이저의 온도는 1,000℃ ~ 1,100℃이며, 용접이 진행되는 동안 하부에서 상기 제1~3 파이로미터(40,41,42)를 이용하여 용접점의 온도를 실시간으로 측정하며, 플랜지의 두께가 얇을 경우에는 온도가 상승하며, 그 반대의 경우에는 온도가 낮아지게 된다.

상기 제1~3 파이로미터(40,41,42)가 측정한 온도의 값을 확인하여 상기 레이저 발진기(10)에서 용접에너지를 조절하게 되고, 기준온도를 설정하여 기준온도 값보다 높을 경우 에너지를 낮추며, 낮을 경우에는 에너지를 높여 모재의 두께차이도 조절함으로써 용접 품질을 높이는 효과가 있다.

여기서, 세 개의 상기 제1~3파이로미터(40,41,42)를 설치한 이유는 용접을 위하여 제품이 회전할 때 다른 부분에 의하여 가려져 온도측정이 부정확하게 되는 것을 막기 위해서이다.

본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

10 : 레이저 발진기 11 : 레이저
20 : 투입구 21 : 산소투입구
22 : 질소투입구 30 : 회전테이블
31 : 회전모터 40,41,42 : 제1~3 파이로미터

Claims (3)

1,000℃ ~ 1,100℃ 온도의 레이저(11)를 발생시키는 레이저 발진기(10)와; 산소를 공급하는 산소투입구(21), 질소를 공급하는 질소투입구(22)로 이루어진 투입구(20)와; 회전모터(31)로 회전되는 플랜지 형태의 제품을 올려놓는 회전테이블(30)로 이루어진 파이로미터를 이용한 레이저 용접 장치에 있어서,
상기 레이저 발진기(10)와 연결되고, 제품의 하단부 동일한 위치에 고정되되 각도가 서로 다르게 형성된 제1~3 파이로미터(40,41,42)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 파이로미터를 이용한 레이저 용접장치.

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