KR102099922B1 - Laser welding apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 용접장치에 관한 것으로서 하부로 조사되는 레이저 빔을 통해 피용접물을 용접하거나 또는 절단하는 집속렌즈가 구비된 레이저 용접헤드; 상기 레이저 용접헤드의 하부에 장착되고, 상기 레이저 용접헤드로부터 조사되는 레이저 빔이 관통되게 중공부가 형성된 하우징; 상기 하우징의 외주면에 구비되고, 상기 하우징 내부로 공기를 분사하여 공기층을 형성하는 공기 분사부; 및 상기 하우징의 외주면에 구비되고, 상기 하우징 내부로 분사된 공기 중 일부를 외부로 배출하는 공기 배출부로 마련될 수 있다.The present invention relates to a laser welding device, the laser welding head is provided with a focusing lens for welding or cutting the object to be welded through a laser beam irradiated downward; A housing mounted on a lower portion of the laser welding head and having a hollow portion through which a laser beam irradiated from the laser welding head passes; An air injection unit provided on an outer circumferential surface of the housing and spraying air into the housing to form an air layer; And it is provided on the outer circumferential surface of the housing, it may be provided as an air outlet for discharging a portion of the air injected into the housing to the outside.

Description

레이저 용접장치{Laser welding apparatus}Laser welding apparatus

본 발명은 레이저 용접장치에 관한 것으로서, 특히 용접시 발생하는 스패터(spatter), 고온의 플라즈마 및 그으름 등의 오염물질로부터 렌즈(lens)의 파손 및 오염을 방지하는 레이저 용접장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser welding apparatus, and more particularly, to a laser welding apparatus that prevents damage and contamination of lenses (lens) from contaminants such as spatter, high temperature plasma and soot generated during welding.

이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.Secondary battery (secondary battery) refers to a battery that can be charged and discharged unlike a primary battery that cannot be charged, and such secondary batteries are widely used in the fields of high-tech electronic devices such as phones, notebook computers, and camcorders.

상기한 이차전지는 복수개의 전지셀을 모듈 케이스에 배열한 상태로 직렬 또는 병렬로 연결하여 전지팩을 구현한다. 여기서 상기 복수의 전지셀을 직렬 또는 병렬로 연결하거나 또는 일부를 절단하기 위해 레이저 용접장치가 사용되고 있다. 즉, 레이저 용접장치는 렌즈에 의해 집속되는 레이저 빔을 이용하여 복수의 전지셀을 직렬 또는 병렬로 연결하거나 또는 일부를 절단한다.
한편, 상기 레이저 용접장치는 일본 공개특허공보 특개1997-001374호에 개시되어 있다.
The above-described secondary battery implements a battery pack by connecting a plurality of battery cells in series or in parallel while being arranged in a module case. Here, a laser welding apparatus is used to connect the plurality of battery cells in series or in parallel, or to cut a portion. That is, the laser welding apparatus connects a plurality of battery cells in series or in parallel or cuts a part using a laser beam focused by a lens.
Meanwhile, the laser welding apparatus is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 1997-001374.

특허공개번호 제10-2015-0125387호Patent Publication No. 10-2015-0125387

종래기술에 따른 레이저 용접장치는 전지셀 등 피용접물을 용접하거나 또는 일부 절단시 스패터, 고온의 플라즈마 및 그으름 등의 오염물질이 발생하며, 이 오염물질로 인해 레이저 용접장치의 렌즈를 손상시키거나 또는 렌즈를 오염시킬 수 있으며, 이에 레이저 빔의 투과율을 저하시켜서 약용접 또는 불량 용접을 유발시킨다.The laser welding device according to the prior art welds the object to be welded, such as a battery cell, or contaminants such as spatter, high-temperature plasma and soot are generated when partly cut, and the contaminants damage the lens of the laser welding device. Or it may contaminate the lens, thereby lowering the transmittance of the laser beam, causing weak welding or poor welding.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 용접시 발생하는 스패터, 고온의 플라즈마 및 그으름 등의 오염물질로부터 렌즈의 파손 및 오염을 방지하고, 이에 약용접 또는 불량용접을 방지한 레이저 용접장치를 제공하는데 있다.The present invention was invented to solve the above problems, and the object of the present invention is to prevent damage and contamination of the lens from contaminants such as spatter, high temperature plasma and soot generated during welding, and thus to prevent welding. Another object is to provide a laser welding device that prevents bad welding.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 레이저 용접장치는 하부로 조사되는 레이저 빔을 통해 피용접물을 용접하거나 또는 절단하는 집속렌즈가 구비된 레이저 용접헤드; 상기 레이저 용접헤드의 하부에 장착되고, 상기 레이저 용접헤드로부터 조사되는 레이저 빔이 관통되게 중공부가 형성된 하우징; 상기 하우징의 외주면에 구비되고, 상기 하우징 내부로 공기를 분사하여 공기층을 형성하는 공기 분사부; 및 상기 하우징의 외주면에 구비되고, 상기 하우징 내부로 분사된 공기 중 일부를 외부로 배출하는 공기 배출부를 포함할 수 있다.Laser welding apparatus according to the present invention for achieving the above object is a laser welding head equipped with a focusing lens for welding or cutting the object to be welded through a laser beam irradiated downward; A housing mounted on a lower portion of the laser welding head and having a hollow portion through which a laser beam irradiated from the laser welding head passes; An air injection unit provided on an outer circumferential surface of the housing and spraying air into the housing to form an air layer; And it is provided on the outer circumferential surface of the housing, it may include an air outlet for discharging a portion of the air injected into the housing to the outside.

상기 공기 분사부와 상기 공기 배출부는 서로 다른 높이를 가질 수 있다.The air injection unit and the air discharge unit may have different heights.

상기 공기 분사부는 상기 하우징의 외주면 상단에 구비되고, 상기 공기 배출부는 상기 하우징의 외주면 하단에 구비될 수 있다.The air injection unit may be provided at an upper end of the outer circumferential surface of the housing, and the air discharge unit may be provided at a lower end of the outer circumferential surface of the housing.

상기 공기 배출부는 상기 공기 분사부 보다 작은 직경을 가질 수 있다.The air discharge portion may have a smaller diameter than the air injection portion.

상기 공기 배출부는 공기 배출홀로 마련되며, 상기 공기 배출홀은 상기 하우징의 둘레를 따라 적어도 2개 이상 형성될 수 있다.The air discharge portion is provided as an air discharge hole, and at least two air discharge holes may be formed along the circumference of the housing.

상기 공기 배출홀을 개폐하는 개폐수단이 더 마련될 수 있다.Opening and closing means for opening and closing the air discharge hole may be further provided.

상기 개폐수단은 상기 하우징에 일단이 회동 가능하게 결합되면서 상기 공기 배출홀을 개폐하는 개폐부와, 상기 개폐부가 상기 공기 배출홀을 폐쇄한 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 탄성부로 마련될 수 있다.The opening / closing means may be provided as an opening / closing part for opening and closing the air discharge hole while one end is rotatably coupled to the housing, and an elastic part for providing elastic force to maintain the closed state of the air discharge hole.

상기 개폐부의 표면에는 상기 공기 배출홀에 삽입되면서 밀폐력을 높이는 융기부가 형성될 수 있다.A ridge that increases sealing force while being inserted into the air discharge hole may be formed on the surface of the opening and closing portion.

상기 하우징의 상부에는 보호렌즈가 구비될 수 있다.A protective lens may be provided on the upper portion of the housing.

상기 공기 분사부 상부의 상기 하우징에는 상기 하우징 상단으로 분사되는 공기 중 일부를 외부로 배출하는 보조 공기 배출홀이 형성될 수 있다.An auxiliary air discharge hole for discharging a part of the air injected to the top of the housing to the outside may be formed in the housing above the air injection unit.

본 발명에 따른 이차전지용 레이저 용접장치는 레이저 헤드, 하우징, 공기 분사부 및 공기 배출부를 포함함으로써 용접시 발생하는 오염물질로부터 레이저 헤드에 구비된 렌즈의 손상 및 오염을 방지할 수 있다. The laser welding apparatus for a secondary battery according to the present invention can prevent damage and contamination of a lens provided on the laser head from contaminants generated during welding by including a laser head, a housing, an air injection unit and an air discharge unit.

특히, 본 발명에 따른 이차전지용 레이저 용접장치는 하우징이 피용접물에 근접하더라도 하우징에 분사된 공기를 공기 배출부를 통해 외부로 배출시킬 수 있으며, 이에 오염물질로부터 렌즈가 오염되는 것을 방지하고, 약용접 또는 불량용접을 방지할 수 있다.In particular, the laser welding apparatus for a secondary battery according to the present invention can discharge air injected into the housing to the outside through the air outlet even when the housing is close to the object to be welded, thereby preventing the lens from being contaminated from contaminants and medicinal welding Alternatively, bad welding can be prevented.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 레이저 용접장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 레이저 용접장치의 작동상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 용접장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 개폐수단을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 개폐수단을 도시한 사시도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 용접장치의 작동 상태를 도시한 도면으로, 도 6은 용접 헤드부가 피용접부에 이격된 상태에서 용접하는 도면이고, 도 7은 용접 헤드가 피용접부에 근접된 상태에서 용접하는 도면임.
도 8는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지용 레이저 용접장치를 도시한 도면.
1 is a view showing a laser welding apparatus for a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing an operating state of the laser welding apparatus for a secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a laser welding apparatus according to a second embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing the opening and closing means of the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing the opening and closing means of the present invention.
6 and 7 are views showing an operating state of the laser welding apparatus according to the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a view in which the welding head is welded away from the welded part, and FIG. 7 is the welding head Is a drawing to weld in the state of being close to the welded part.
8 is a view showing a laser welding apparatus for a secondary battery according to a third embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

[본 발명의 제1 [First of the present invention 실시예에Example 따른 레이저 용접장치] Laser welding device]

본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 용접장치(100)는 하부로 조사되는 레이저 빔을 집속시켜서 피용접물(10)을 용접하거나 또는 일부를 절단하는 렌즈, 즉 집속렌즈(111)가 구비된 레이저 용접헤드(110)와, 레이저 용접헤드(110)의 하부에 장착되고 레이저 용접헤드(110)로부터 조사되는 레이저 빔이 관통되게 중공부가 형성된 하우징(120), 하우징(120)의 외주면에 구비되고 하우징(120) 내부로 공기를 분사하여 공기층을 형성하는 공기 분사부(130), 및 하우징(120)의 외주면에 구비되고, 하우징(120) 내부로 분사된 공기 중 일부를 외부로 배출하는 공기 배출부(140)로 마련된다.The laser welding apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention focuses on a laser beam irradiated downward to weld a to-be-welded object 10 or cut a part thereof, that is, a laser equipped with a focusing lens 111 The housing head is provided on the outer circumferential surface of the housing 120 and the housing 120, which is mounted on the lower portion of the laser welding head 110 and through which the laser beam irradiated from the laser welding head 110 penetrates. (120) The air injection unit 130 is provided on the outer circumferential surface of the housing 120, and the air discharge unit for discharging a part of the air injected into the housing 120 to the outside (140).

레이저 용접헤드(110)는 레이저 빔을 조사하는 것으로, 레이저 빔이 조사되는 하부에 레이저 빔을 집속시키는 집속렌즈(111)가 구비된다. The laser welding head 110 irradiates a laser beam, and a focusing lens 111 for focusing the laser beam is provided below the laser beam.

한편, 레이저 용접헤드(110)는 레이저 빔을 통해 피용접물(10)의 용접시 사방으로 스패터가 발생하는데, 이 스패터에 의해 집속렌즈(111)가 파손되는 문제가 있다. 이를 방지하기 위해 레이저 용접헤드(110)의 하부에는 스패터로부터 집속렌즈(111)를 보호하는 하우징(120)이 장착된다.On the other hand, the laser welding head 110 is spattered in all directions when welding the object to be welded 10 through a laser beam, there is a problem that the focusing lens 111 is damaged by this spatter. In order to prevent this, a housing 120 that protects the focusing lens 111 from spatter is mounted under the laser welding head 110.

하우징(120)은 집속렌즈(111)가 구비된 레이저 용접헤드(110)의 하부에 장착되고, 레이저 용접헤드(110)로부터 조사되는 레이저 빔이 관통되게 중공부가 형성된다. 여기서 하우징(120)은 스패터가 하우징(120)의 중공부로 유입되는 것을 방지하기 위해 상부 직경은 크고 하부 직경은 작은 깔때기 형태로 마련된다.The housing 120 is mounted under the laser welding head 110 provided with the focusing lens 111, and a hollow portion is formed to penetrate the laser beam emitted from the laser welding head 110. Here, the housing 120 is provided in a funnel shape with a large upper diameter and a small lower diameter to prevent spatters from flowing into the hollow portion of the housing 120.

여기서 하우징(120)의 하부 직경을 작게 형성하더라도 하우징(120)의 하부를 통해 스패터가 유입되면서 집속렌즈(111)가 파손되는 문제가 있었다.Here, even if the lower diameter of the housing 120 is formed, the focusing lens 111 is damaged as spatter flows through the lower part of the housing 120.

이를 방지하기 위해 하우징(120)의 상면에는 보호렌즈(121)가 결합되며, 보호렌즈(121)를 통해 하우징(120)의 하부를 통해 유입되는 스패터를 차단하여 집속렌즈(111)를 보호한다.In order to prevent this, a protective lens 121 is coupled to the upper surface of the housing 120 and blocks the spatter flowing through the lower portion of the housing 120 through the protective lens 121 to protect the focusing lens 111. .

그러나 스패터에 의해 보호렌즈(121)가 파손되거나 오염될 경우 레이저 빔의 투과율을 저하시켜서 약용접 또는 불량 용접을 유발될 수 있다. However, when the protective lens 121 is damaged or contaminated by spatter, the transmittance of the laser beam may be lowered to cause weak welding or poor welding.

이를 방지하기 위해 하우징(120)의 외주면에는 하우징(120)의 내부, 즉 중공부로 공기를 분사하는 공기 분사부(130)가 마련된다.To prevent this, an air injection unit 130 is provided on the outer circumferential surface of the housing 120 to inject air into the interior of the housing 120, that is, to the hollow.

공기 분사부(130)는 하우징(120)의 중공부로 공기를 분사하기 위한 것으로, 하우징(120)의 외주면에 형성된 공기 분사홀(122)을 통해 하우징(120)의 중공부에 공기를 분사하며, 하우징(120)의 내부에 분사된 공기는 중공부에 공기층을 형성하면서 하우징(120)의 하부로 유입된 스패터를 차단하여 보호렌즈(121)의 파손을 방지할 수 있다. 특히 하우징(120)에 유입된 공기는 하우징(120)의 하부를 통해 배출되면서 스패터를 보다 안정적으로 차단하며, 더욱이 피용접물(10)의 용접부에 남게 되는 이물질까지 제거하여 용접성을 높일 수 있다.The air injection unit 130 is for injecting air into the hollow portion of the housing 120 and injects air into the hollow portion of the housing 120 through the air injection hole 122 formed on the outer circumferential surface of the housing 120, Air injected into the interior of the housing 120 forms an air layer in the hollow portion while blocking the spatter flowing into the lower portion of the housing 120 to prevent damage to the protective lens 121. Particularly, the air introduced into the housing 120 is discharged through the lower portion of the housing 120 to more stably block the spatter, and further, it is possible to increase the weldability by removing foreign substances remaining in the welded portion of the object 10 to be welded.

한편, 레이저 용접헤드(110)를 통해 피용접물(10)의 용접시 하우징(120)의 하부가 피용접물(10)에 밀착되게 근접될 경우 하우징(120)의 내부로 분사된 공기가 외부로 배출되지 못하면서 하우징(120) 내부로 유입되는 스패터를 차단하지 못하는 문제가 있었다. 특히 용접시 발생하는 고온의 플라즈마 및 그으름 등의 오염물질까지 하우징(120) 내부로 유입되면서 보호렌즈(121)를 오염시키고, 오염된 보호렌즈(121)에 의해 레이저 빔의 투과율을 저하시켜서 약용접 또는 불량 용접을 유발될 수 있다. On the other hand, when the lower portion of the housing 120 is brought into close contact with the object 10 when welding the object 10 through the laser welding head 110, the air injected into the interior of the housing 120 is discharged to the outside. While not being able to block the spatter flowing into the housing 120 has a problem. In particular, the high temperature plasma generated during welding and contaminants such as soot enter the housing 120 and contaminate the protective lens 121, and reduce the transmittance of the laser beam by the contaminated protective lens 121. It may cause welding or poor welding.

이를 방지하기 위해 하우징(120)의 외주면에는 하우징(120)의 중공부에 분사된 공기 중 일부를 외부로 배출시키는 공기 배출부(140)가 마련된다.To prevent this, an air discharge unit 140 is provided on the outer circumferential surface of the housing 120 to discharge a part of the air injected into the hollow portion of the housing 120 to the outside.

공기 배출부(140)는 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 하우징(120)의 중공부에 분사된 공기 중 일부를 외부로 배출시켜서 하우징(120)의 중공부에 분사된 공기의 공속을 유지시키며, 이에 하우징(120)의 하부가 피용접물(10)에 밀착되게 근접하더라도 스패터를 차단할 수 있다. As shown in FIG. 2, the air discharge unit 140 discharges some of the air injected into the hollow portion of the housing 120 to the outside to maintain the air velocity of the air injected into the hollow portion of the housing 120 In this way, even if the lower portion of the housing 120 is in close contact with the object 10 to be welded, the spatter can be blocked.

여기서 공기 배출부(140)는 하우징(120)의 외주면에서 내주면까지 관통되는 공기 배출홀로 마련되며, 상기 공기 배출홀은 하우징(120)의 외주면에 적어도 2개 이상, 바람직하게는 3개가 마련된다.Here, the air discharge unit 140 is provided as an air discharge hole penetrating from the outer circumferential surface to the inner circumferential surface of the housing 120, and at least two or more, preferably three air discharge holes are provided on the outer circumferential surface of the housing 120.

즉, 하우징(120)이 피용접물(10)에 이격된 상태로 용접할 경우 하우징(120)의 중공부에 분사된 공기 중 대부분의 공기는 하우징(120)의 하부를 통해 배출되면서 스패터 및 오염물질의 유입을 차단한다. 이때 중공부에 분사된 공기 중 소량의 공기는 공기 배출홀인 공기 배출부(140)로 배출된다.That is, when the housing 120 is welded to the object 10 to be spaced apart, most of the air injected into the hollow portion of the housing 120 is discharged through the lower portion of the housing 120 to spatter and contamination Block the entry of substances. At this time, a small amount of air among the air injected into the hollow portion is discharged to the air discharge unit 140 which is an air discharge hole.

따라서 하우징(120)이 피용접물(10)에 근접된 상태로 용접할 경우 하우징(120)의 중공부로 분사된 공기 중 대부분의 공기는 공기 배출홀인 공기 배출부(140)를 통해 배출되며, 이에 하우징(120)의 중공부로 유입되는 스패터를 안정적으로 차단할 수 있다. 특히 피용접물(10)의 용접시 발생하는 고온의 플라즈마 및 그으름 등의 오염물질까지 하우징 내부로 유입되는데, 이 오염물질은 공기와 함께 공기 배출부(140)를 통해 하우징(120)의 외부로 배출시킬 수 있어 보호렌즈(121)의 오염을 방지할 수 있고, 레이저 빔의 투과율 저하를 방지하여 약용접 또는 불량 용접을 방지할 수 있다. Therefore, when the housing 120 is welded to the object 10 to be welded, most of the air injected into the hollow portion of the housing 120 is discharged through the air discharge unit 140 which is an air discharge hole. It is possible to stably block the spatter flowing into the hollow portion of (120). In particular, contaminants such as high temperature plasma and soot generated during welding of the object to be welded 10 are introduced into the housing, and the contaminants are supplied to the outside of the housing 120 through the air discharge unit 140 together with air. Since it can be discharged, it is possible to prevent contamination of the protective lens 121 and to prevent a decrease in transmittance of the laser beam, thereby preventing weak welding or poor welding.

여기서 공기 분사부(130)와 공기 배출부(140)는 서로 다른 높이를 가진다. 즉, 공기 분사부(130)에 의해 하우징(120) 내부로 분사된 공기가 공기 배출부(140)로 그대로 배출되지 않도록 공기 분사부(130)와 공기 배출부(140)의 높이를 다르게 형성할 수 있다.Here, the air injection unit 130 and the air discharge unit 140 have different heights. That is, the height of the air injection unit 130 and the air discharge unit 140 may be formed differently so that the air injected into the housing 120 by the air injection unit 130 is not directly discharged to the air discharge unit 140. You can.

즉, 공기 분사부(130)는 하우징(120)의 외주면 상부에 구비되고 공기 배출부(140)는 하우징(120)의 외주면 하부에 구비된다. 즉, 공기 분사부(130)는 하우징(120)의 상부를 통해 공기를 분사한 후 하우징(120)의 하부에 구비된 공기 배출부(140)를 통해 배출시킴으로써 하우징(120)의 내부로 유입되는 스패터, 고온의 플라즈마 및 그으름 등의 오염물질을 보다 효과적으로 차단할 수 있다.That is, the air injection unit 130 is provided on the outer circumferential surface of the housing 120 and the air discharge unit 140 is provided on the lower circumferential surface of the housing 120. That is, the air injection unit 130 is introduced into the interior of the housing 120 by injecting air through the upper portion of the housing 120 and then discharging it through the air discharge unit 140 provided in the lower portion of the housing 120 Contaminants such as spatter, high-temperature plasma and soot can be more effectively blocked.

한편, 공기 분사부(130)는 전체 공기 배출홀(140)의 직경 보다 크게 형성되며, 이에 하우징(120)의 내부에 분사되는 공기량 보다 하우징(120)의 외부로 배출되는 공기량을 작게하여 하우징(120) 내부에 안정적으로 공기층을 형성시킬 수 있다.On the other hand, the air injection unit 130 is formed to be larger than the diameter of the entire air discharge hole 140, thereby reducing the amount of air discharged to the outside of the housing 120 rather than the amount of air injected into the housing 120 to the housing ( 120) An air layer can be stably formed inside.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 레이저 용접장치(100)는 레이저 용접헤드(110)에 장착된 하우징(120)이 피용접물(10)에 근접하더라도 피용접물(10) 용접시 발생하는 오염물질로부터 보호렌즈(121) 또는 집속렌즈(111)의 파손 및 오염을 방지할 수 있으며, 이에 레이저 빔의 투과율 저하를 방지하여 약용접 또는 불량 용접을 방지할 수 있다. The laser welding apparatus 100 according to the present invention having such a configuration is provided from contaminants generated when welding the welded object 10 even if the housing 120 mounted on the laser welding head 110 is close to the welded object 10. The protection lens 121 or the focusing lens 111 can be prevented from being damaged and contaminated, and thus, a decrease in the transmittance of the laser beam can be prevented to prevent weak welding or welding.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 구성을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, in describing another embodiment according to the present invention, the same configuration code is used for a configuration having the same configuration as the above-described embodiment, and overlapping description is omitted.

[본 발명의 제2 [2nd of the present invention 실시예에Example 따른 레이저 용접장치] Laser welding device]

본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 용접장치(100')는 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 하우징(120)의 외주면 하부에 구비되는 공기 배출홀인 공기 배출부(140)를 개폐하는 개폐수단(150)이 마련될 수 있다.The laser welding apparatus 100 'according to the second embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, opening and closing means for opening and closing the air discharge unit 140, which is an air discharge hole provided below the outer circumferential surface of the housing 120 150 may be provided.

한편, 하우징(120)이 피용접물(10)로부터 이격된 상태에서는 하우징(120)의 하부로 공기가 배출되도록 유도하여 용접시 피용접물(10)에 남게되는 오염물질을 제거한다. 그러나 하우징(120)의 하부에 공기 배출부(140)가 구비되면서 하우징(120)의 내부로 분사되는 공기 중 일부가 공기 배출부(140)를 통해 배출되며, 이에 하우징(120)의 하부로 배출되는 공속이 감소하면서 피용접물(10)에 남은 오염물질을 제거하지 못하는 문제가 있다.On the other hand, when the housing 120 is spaced apart from the object to be welded 10, air is discharged to the lower portion of the housing 120 to remove contaminants remaining in the object 10 when welding. However, as the air discharge unit 140 is provided at the lower portion of the housing 120, a part of the air injected into the housing 120 is discharged through the air discharge unit 140, and thus discharged to the lower portion of the housing 120 There is a problem in that it is impossible to remove the contaminants remaining in the object 10 to be welded while the speed is reduced.

이를 방지하기 위해 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 용접장치(100')는 개폐수단(150)를 포함하며, 개폐수단(150)은 하우징(120)이 피용접물(10)로부터 이격될 경우에는 공기 배출부(140)를 폐쇄하고, 하우징(120)이 피용접물(10)에 밀착되게 근접될 경우에는 공기 배출부(140)를 개방한다.In order to prevent this, the laser welding apparatus 100 'according to the second embodiment of the present invention includes an opening / closing means 150, and the opening / closing means 150 when the housing 120 is spaced apart from the object 10 to be welded The air outlet 140 is closed, and when the housing 120 is in close contact with the object 10 to be welded, the air outlet 140 is opened.

즉, 개폐수단(150)은 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 하우징(120)에 일단이 회동 가능하게 결합되면서 공기 배출부(140)를 개폐하는 개폐부(151)와, 개폐부(151)가 공기 배출부(140) 폐쇄한 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 탄성부(152)로 마련된다.That is, the opening and closing means 150, as shown in Figures 4 and 5, the opening and closing portion 151 and opening and closing portion 151 to open and close the air outlet 140 while one end is rotatably coupled to the housing 120 ) Is provided with an elastic portion 152 that provides elastic force to maintain the closed state of the air outlet portion 140.

이와 같은 개폐수단(150)은 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 하우징(120)이 피용접물(10)로부터 "α" 만큼 이격되면(도 6 참조), 탄성부(152)의 탄성력에 의해 개폐부(151)는 공기 배출부(140)를 폐쇄하게 된다. The opening and closing means 150, as shown in Figure 6, when the housing 120 is spaced apart by "α" from the object 10 (see Figure 6), the opening and closing portion by the elastic force of the elastic portion 152 151 is to close the air discharge unit 140.

그리고 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 하우징(120)이 피용접물(10)에 "β" 만큼 근접하면(도 7 참조), 하우징(120)의 내부에 분사된 공기가 하우징(120)의 하부로 배출되지 못하면서 하우징(120) 내부의 압력이 상승하는데, 이 하우징(120) 내부의 압력이 탄성부(152)의 탄성력 보다 크게 될 경우 개폐부(151)를 회동시켜서 공기 배출부(140)를 개방시키고, 개방된 공기 배출부(140)를 통해 공기를 외부로 배출할 수 있다.And, as shown in Figure 7, when the housing 120 is as close as "β" to the object to be welded 10 (see FIG. 7), the air injected into the interior of the housing 120, the lower portion of the housing 120 The pressure inside the housing 120 rises while it is not discharged, but when the pressure inside the housing 120 becomes larger than the elastic force of the elastic part 152, the opening / closing part 151 is rotated to open the air discharge part 140. The air can be discharged to the outside through the open air discharge unit 140.

이와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 용접장치(100')는 하우징(120)과 피용접물(10) 사이의 거리에 따라 공기 배출부(140)를 선택적으로 개폐할 수 있다.As described above, the laser welding apparatus 100 ′ according to the second embodiment of the present invention can selectively open and close the air discharge unit 140 according to the distance between the housing 120 and the object 10 to be welded.

[본 발명의 제3 [3rd of the present invention 실시예에Example 따른 레이저 용접장치] Laser welding device]

본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 용접장치(100")는 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 공기 분사부(140) 상부의 하우징(120)에 보조 공기 배출홀(160)이 형성되며, 보조 공기 배출홀(160)은 하우징(120) 상단로 분사되는 공기를 외부로 배출시키고, 이 보조 공기 배출홀(160)로 배출되는 공속을 통해 하우징(120) 내부로 유입되는 오염물질을 다단으로 차단할 수 있다.In the laser welding apparatus 100 "according to the third embodiment of the present invention, as illustrated in FIG. 8, an auxiliary air discharge hole 160 is formed in the housing 120 above the air injection unit 140, The auxiliary air discharge hole 160 discharges air injected to the top of the housing 120 to the outside, and contaminants introduced into the housing 120 through air velocity discharged to the auxiliary air discharge hole 160 in multiple stages Can be blocked.

즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 용접장치(100")는 하우징(10)의 외주면에 상하방향으로 보조 공기 배출홀(160), 공기 분사부(130) 및 공기 배출부(140)가 형성된다.That is, the laser welding apparatus 100 "according to the third embodiment of the present invention has an auxiliary air discharge hole 160, an air injection unit 130, and an air discharge unit 140 in the vertical direction on the outer circumferential surface of the housing 10. Is formed.

이에, 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 용접장치(100")는 공기 배출부(140)를 통해 배출되는 공기를 통해 1차로 하우징(120) 내부로 유입되는 오염물질을 차단하고, 공기 분사부(130)를 통해 하우징(120) 내부로 분사되는 공기를 통해 2차로 하우징(120) 내부로 유입되는 오염물질을 차단하며, 보조 공기 배출홀(160)를 통해 배출되는 공기를 통해 3차로 하우징(120) 내부로 유입되는 오염물질을 차단할 수 있다.Accordingly, the laser welding apparatus 100 "according to the third embodiment of the present invention primarily blocks contaminants flowing into the housing 120 through the air discharged through the air discharge unit 140, and blocks air. Blocking contaminants flowing into the housing 120 through the air injected into the housing 120 through the quadrant 130, and housing in the third through air discharged through the auxiliary air discharge hole 160 (120) It can block the contaminants flowing into the interior.

이와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 용접장치(100")는 보조 공기 배출홀(160)을 더 마련함으로써 오염물질로부터 렌즈를 보다 안정적으로 보호할 수 있다.In this way, the laser welding apparatus 100 "according to the third embodiment of the present invention can further protect the lens from contaminants by further providing an auxiliary air discharge hole 160.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and it should be interpreted that all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are included in the scope of the present invention. do.

100: 레이저 용접장치
110: 레이저 용접헤드
111: 집속렌즈
120: 하우징
121: 보호렌즈
130: 공기분사부
140: 공기 배출부
150: 개폐수단
160: 보조 공기 배출부
100: laser welding device
110: laser welding head
111: focus lens
120: housing
121: protective lens
130: air injection unit
140: air outlet
150: opening and closing means
160: auxiliary air outlet

Claims (10)

  1. 하부로 조사되는 레이저 빔을 통해 피용접물을 용접하거나 또는 절단하는 집속렌즈가 구비된 레이저 용접헤드;
    상기 레이저 용접헤드의 하부에 장착되고, 상기 레이저 용접헤드로부터 조사되는 레이저 빔이 관통되게 중공부가 형성된 하우징;
    상기 하우징의 외주면에 구비되고, 상기 하우징 내부로 공기를 분사하여 공기층을 형성하는 공기 분사부; 및
    상기 하우징의 외주면에 구비되고, 상기 하우징 내부로 분사된 공기 중 일부를 외부로 배출하는 공기 배출부를 포함하고,
    상기 공기 배출부는 공기 배출홀로 마련되며, 상기 공기 배출홀은 상기 하우징의 둘레를 따라 적어도 2개 이상 형성되며,
    상기 공기 배출홀을 개폐하는 개폐수단이 더 마련되고,
    상기 개폐수단은 상기 하우징에 일단이 회동 가능하게 결합되면서 상기 공기 배출홀을 개폐하는 개폐부와, 상기 개폐부가 상기 공기 배출홀을 폐쇄한 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 탄성부로 마련되는 레이저 용접장치.
    A laser welding head equipped with a focusing lens for welding or cutting the object to be welded through a laser beam irradiated downward;
    A housing mounted on a lower portion of the laser welding head and having a hollow portion through which a laser beam irradiated from the laser welding head passes;
    An air injection unit provided on an outer circumferential surface of the housing and spraying air into the housing to form an air layer; And
    It is provided on the outer circumferential surface of the housing, and includes an air outlet for discharging some of the air injected into the housing to the outside,
    The air discharge portion is provided as an air discharge hole, the air discharge hole is formed at least two or more along the circumference of the housing,
    Opening and closing means for opening and closing the air discharge hole is further provided,
    The opening and closing means is provided with an opening and closing portion for opening and closing the air discharge hole while one end is rotatably coupled to the housing, and a laser welding device provided with an elastic portion that provides elastic force to maintain the closed state of the air discharge hole.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기 분사부와 상기 공기 배출부는 서로 다른 높이를 가지는 레이저 용접장치.
    The method according to claim 1,
    The air injection unit and the air discharge unit laser welding device having a different height.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기 분사부는 상기 하우징의 외주면 상부에 구비되고,
    상기 공기 배출부는 상기 하우징의 외주면 하부에 구비되는 레이저 용접장치.
    The method according to claim 1,
    The air injection unit is provided on the outer peripheral surface of the housing,
    The air discharge unit is a laser welding device provided on the outer peripheral surface of the housing.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기 배출부는 상기 공기 분사부 보다 작은 직경을 가지는 레이저 용접장치.
    The method according to claim 1,
    The air discharge portion is a laser welding device having a smaller diameter than the air injection portion.
  5. 삭제delete
  6. 삭제delete
  7. 삭제delete
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 개폐부의 표면에는 상기 공기 배출홀에 삽입되면서 밀폐력을 높이는 융기부가 형성되는 레이저 용접장치.
    The method according to claim 1,
    A laser welding device is formed on the surface of the opening / closing portion to form a ridge that increases sealing force while being inserted into the air discharge hole.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징의 상부에는 보호렌즈가 구비되는 레이저 용접장치.
    The method according to claim 1,
    A laser welding device provided with a protective lens on the upper portion of the housing.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기 분사부 상부의 상기 하우징에는 상기 하우징 상단으로 분사되는 공기 중 일부를 외부로 배출하는 보조 공기 배출홀이 형성되는 레이저 용접장치.
    The method according to claim 1,
    A laser welding apparatus in which an auxiliary air discharge hole for discharging a part of the air injected to the top of the housing to the outside is formed in the housing above the air injection unit.
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