KR102166424B1 - 레이저 용접 및 절단 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나의 툴(Tool)로 용접 및 절단 작업이 가능한 레이저 용접 및 절단 시스템에 관한 것으로서, 이송부와, 이송부에 부착되고 레이저 공급부와 연결되는 작업툴링을 포함하며, 상기 작업툴링의 경우 그 말단에 레이저 용접을 위한 용접부 또는 레이저 절단 작업을 위한 절단부 중 어느 하나가 결합 또는 교체될 수 있는 것을 특징으로 함으로써, 이에 따라 전체 작업용 툴을 로봇 등과 같은 이송수단으로부터 교체시킬 필요 없이, 툴 자체는 여전히 상기 이송수단에 고정시킨 채 툴의 단부 부분만 용접용 또는 절단용 구성으로 교체하기만 하면 용접 또는 절단 작업이 수행될 수 있게 된다. 이러한 일부 교체 특성을 통하여, 용접과 절단 작업이 수시로 반복되는 공정에서 불필요한 장비 교체로 인한 번거로움 및 시간지연 등이 최소화될 수 있어, 전체적인 작업 효율 및 편의성이 향상되는 효과가 발생하게 된다.

Description

레이저 용접 및 절단 시스템{System for welding and cutting using laser}
본 발명은 레이저 용접 및 절단 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 툴(Tool)로 용접 및 절단 작업이 가능한 레이저 용접 및 절단 시스템에 관한 것이다.
레이저(Laser)란 유도 방출에 의한 빛의 증폭을 의미하는 것으로, 원자나 분자 내부에 축적된 에너지를 집약화된 광이다.
이러한 에너지의 집약화가 이루어진 광은 산업분야에 있어서 다방면으로 활용될 수 있다.
예컨데, 이러한 레이저가 특정 소재들을 용융시키는데 적합한 에너지 준위를 갖도록 한다면 이를 통해 용접(Welding)을 수행할 수 있다.
또는, 레이저의 에너지 준위를 향상시킨다면 특정 소재를 절단(Cutting) 시킬 수 있다.
이러한 레이저 관련 기술에 대한 예시로는, 대한민국 등록특허 공보 제 10-1203893 호 등이 있다.
그러나, 상기 선행기술은 레이저 용접장치에 관한 것으로, 용융에 의한 용접 뿐만 아니라 절단에도 활용될 수 있는 다기능성을 보유하지 못해, 레이저의 활용도가 낮다는 문제점을 지니고 있다.
대한민국 등록특허 공보 제 10-1203893 호
상술한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 하나의 툴(Tool)로 레이저를 이용한 용접 및 절단이 가능한 레이저 용접 및 절단 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 의한 레이저 용접 및 절단 시스템은, 작업툴링과, 상기 작업툴링에 레이저를 공급하는 레이저 공급부 및 상기 작업툴링을 이송하는 이송부를 포함하는 레이저 용접 및 절단 시스템에 있어서, 상기 작업툴링은 일단이 상기 레이저 공급부와 연통되고 내측 길이 방향을 따라 형성되는 레이저 통공 및 상기 레이저 통공의 내측에 구비되는 콜리메이터(Collimator) 렌즈부재를 포함하며, 일측이 상기 이송부와 연결되는 바디부와, 상기 레이저 통공과 연통되도록 내측 길이 방향을 따라 형성되는 제 1 레이저 조사공과, 상기 제 1 레이저 조사공의 내측에 구비되는 제 1 초점 렌즈부재와, 상기 제 1 초점 렌즈부재의 하부에 구비되는 제 1 보호 렌즈부재를 포함하는 용접부 및 상기 레이저 통공과 연통되도록 내측 길이 방향을 따라 형성되는 제 2 레이저 조사공과, 상기 제 2 레이저 조사공의 내측에 구비되는 제 2 초점 렌즈부재와, 상기 제 2 초점 렌즈부재의 하부에 구비되는 제 2 보호 렌즈부재 및 상기 제 2 레이저 조사공의 말단에 노즐구조로 형성되는 절단광 분사부재를 포함하는 절단부를 포함하고, 상기 바디부의 말단에는 둘레를 따라 함몰홈 구조를 갖는 잠금홈이 양 단이 중심부를 향해 소정의 기울기를 갖고 경사지는 구조로 함몰형성되는 다수 개의 체결돌부를 포함하고, 상기 용접부 및 절단부에는 상기 체결돌부가 삽입될 수 있도록 일단에 함몰형성되고 내주면 둘레를 따라 잠금돌부가 돌출형성되는 다수 개의 체결공을 각각 포함하여, 상기 용접부 또는 상기 절단부 중 어느 하나가 상기 바디부에 결합 또는 교체됨으로써, 하나의 툴(Tool)로 용접과 절단 작업을 수행할 수 있는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 용접부는, 상기 제 1 보호 렌즈부재의 일측에 설치되고 상기 제 1 보호 렌즈부재에 반사되는 레이저 반사량을 측정하는 제 1 측정 센서부재와, 상기 제 1 측정 센서부재와 연동되고 상기 제 1 측정 센서부재에 센싱되는 상기 레이저 반사량이 소정 수치 이하인 경우 알람을 생성하는 제 1 교체 알람부재를 포함하고, 상기 절단부는, 상기 제 2 보호 렌즈부재의 일측에 설치되고 상기 제 2 보호 렌즈부재에 반사되는 레이저 반사량을 측정하는 제 2 측정 센서부재와, 상기 제 2 측정 센서부재와 연동되고 상기 제 2 측정 센서부재에 센싱되는 상기 레이저 반사량이 소정 수치 이하인 경우 알람을 생성하는 제 2 교체 알람부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 레이저 용접 및 절단 시스템은, 레이저의 출력이 상기 이송부의 이동 속도에 대응되도록, 상기 레이저 공급부를 제어하는 광 제어모듈 및 상기 제 1 교체 알람부재와 상기 제 2 교체 알람부재 중 적어도 하나 이상이 작동하기 위한 레이저 반사량에 대한 값인 알람작동 반사량의 값이 설정되고, 상기 제 1 측정 센서부재 또는 제 2 측정 센서부재 중 어느 하나 이상에서 상기 알람작동 반사량에 대응되는 상기 레이저 반사량이 센싱되는 경우, 상기 제 1 교체 알람부재 또는 제 2 교체 알람부재 중 어느 하나 이상이 알람을 생성하도록 하는 교체알람 제어모듈을 포함하여 구성되는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 레이저 용접 및 절단 시스템은, 이송부와, 이송부에 부착되고 레이저 공급부와 연결되는 작업툴링을 포함하며, 상기 작업툴링의 경우 그 말단에 레이저 용접을 위한 용접부 또는 레이저 절단 작업을 위한 절단부 중 어느 하나가 결합 또는 교체될 수 있는 것을 특징으로 함으로써, 이에 따라 전체 작업용 툴을 로봇 등과 같은 이송수단으로부터 교체시킬 필요 없이, 툴 자체는 여전히 상기 이송수단에 고정시킨 채 툴의 단부 부분만 용접용 또는 절단용 구성으로 교체하기만 하면 용접 또는 절단 작업이 수행될 수 있게 된다. 이러한 일부 교체 특성을 통하여, 용접과 절단 작업이 수시로 반복되는 공정에서 불필요한 장비 교체로 인한 번거로움 및 시간지연 등이 최소화될 수 있어, 전체적인 작업 효율 및 편의성이 향상되는 효과가 발생하게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 레이저 용접 및 절단 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2는 바디부에 대한 용접부 또는 절단부의 결합을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 용접부 및 절단부가 각각 바디부에 부착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 A-A 구간을 나타내는 평단면도이다.
도 5는 체결돌부 및 체결공간의 결합을 나타내는 부분 사시도이다.
도 6은 체결돌부 및 체결공간의 결합을 나타내는 부분 단면도이다.
도 7은 교체알람 제어모듈의 작동을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면에 포함되어 있고, 명세서 전체에 걸쳐 기재된 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
또한, 본 명세서에서의 단수형 표현들은 문구에서 특별히 언급하지 않는 이상 복수형도 포함한다 할 것이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명에 의한 레이저 용접 및 절단 시스템에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 의한 레이저 용접 및 절단 시스템을 나타내는 사시도이다.
그리고, 도 2는 바디부에 대한 용접부 또는 절단부의 결합을 나타내는 분해사시도이다.
그리고, 도 3은 용접부 및 절단부가 각각 바디부에 부착된 상태를 나타내는 단면도이며, 먼저 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 레이저 용접 및 절단 시스템에 대해 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 용접 및 절단 시스템(1000)은 작업툴링(10)과, 이송부(20)와, 레이저 공급부(30) 및 제어부(40)를 포함한다.
그리고, 상기 작업툴링(10)은 바디부(100), 용접부(200) 및 절단부(300)를 포함한다.
먼저, 상기 작업툴링(10)은 바디부(100)의 일측면이 상기 이송부(20)에 연결됨으로써 이송부(20)의 작동에 따라 다방향 이동가능하고, 또한 상기 이송부(20)와의 연결 지점을 축으로 회전 가능한 구조로 형성된다.
상기 이송부(20)의 경우 로봇팔, 아암 등 용접수단, 절단수단 등이 부착 가능한 구조로 형성됨으로써, 용접 및 절단 공정을 보조할 수 있는 모든 주지관용적인 수단을 포함한다.
그리고, 상기 바디부(100)에는 상기 레이저 공급부(30)가 연결되며, 이를 통해 상기 작업툴링(10)에는 모재들간의 접합부를 용융시켜 용접하거나, 또는 절단할 수 있는 레이저(L)가 공급된다.
그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 바디부(100)는 말단에 용접부(200) 또는 절단부(300)가 택일적으로 탈부착 가능한 구조로 형성된다.
이때, 도 3을 더 참조하면, 상기 작업툴링(10)은 상기 레이저 공급부(30)가 연결되는 바디부(100)의 일단부터 상기 용접부(200) 또는 상기 절단부(300)가 구비되는 말단에 이르기까지 그 내부 전체가 길이방향을 따라 개구된 중공구조로 형성된다.
보다 상세하게는, 상기 바디부(100)의 내부에는 일단이 상기 레이저 공급부(30)와 연통되고 길이방향을 따라 관통홈 구조로 형성되는 레이저 통공(110)이 형성된다.
그리고, 상기 용접부(200) 및 상기 절단부(300)의 내부에는 상기 레이저 통공(110)과 연통 가능한 제 1 레이저 조사공(210) 및 제 2 레이저 조사공(310)이 각기 형성되는 것이다.
즉, 레이저 공급부(30)로부터 공급되는 레이저(L)는 레이저 통공(110)을 지나 제 1 레이저 조사공(210) 또는 제 2 레이저 조사공(310)으로 이어지는 중공구조를 거쳐 모재로 조사되는 것이며, 이때 레이저(L)는 상기 바디부(100)의 말단에 부착되는 구성에 따라 용접 또는 절단 작업 가능한 상태로 변화되는 것이다.
종합하면, 본 발명에 따를 경우 전체 툴을 로봇 등과 같은 이송수단으로부터 교체시킬 필요 없이, 툴 자체는 여전히 상기 이송수단에 고정시킨 채 툴의 단부 부분만 용접용 또는 절단용 구성으로 교체하기만 하면 용접 또는 절단 작업이 수행될 수 있게 되는 것이다.
이러한 일부 교체 특성을 통하여, 용접과 절단 작업이 수시로 반복되는 공정에서 불필요한 장비 교체로 인한 번거로움 및 시간지연 등이 최소화될 수 있어, 전체적인 작업 효율 및 편의성이 향상되는 효과가 발생하게 된다.
그리고, 제어부(40)는 상기 레이저 용접 및 절단 시스템(1000)의 전반적인 기능을 제어하는 구성이며, 광 제어모듈(41) 및 교체알람 제어모듈(42)을 포함하여 구성된다.
보다 상세하게는, 상기 광 제어모듈(41)의 경우 레이저(L)의 출력이 이송부(20)의 이동 속도에 대응되도록 레이저 공급부(30)를 제어하는 기능을 수행한다.
이에 따라, 용접 또는 절단 과정 중 공급되는 레이저(L)는 이송부(20)의 이송속도에 대응되도록 그 출력이 조정될 수 있으며, 이를 통해 과 레이저(L) 공급 또는 저 레이저(L) 공급으로 인한 작업 불량 등이 최소화되는 효과가 발생한다.
그리고, 상기 교체알람 제어모듈(42)에 대해서는 후술하여 상세히 설명하도록 한다.
이상으로 본 발명에 의한 레이저 용접 및 절단 시스템(1000)에 대한 전체적인 설명을 마쳤다.
이하, 다른 도면들을 더 참조하여 상기 레이저 용접 및 절단 시스템(1000)의 전체 구성들 및 그 결합관계에 대해 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 공급부(30)로부터 작업툴링(10)에 공급되는 레이저(L)는 제일 먼저 레이저 통공(110)의 내측에 구비되는 콜리메이터(Collimator) 렌즈부재(120)를 통과하게 된다.
이때 상기 콜리메이터 렌즈부재(120)란, 콜리메이터(Collimator) 렌즈 구조로 형성됨으로써, 입사되는 광이 균일하게 조사되도록 하는 일종의 시준기(視準器) 기능을 수행하는 구성이다.
이러한 시준기 기능을 통해, 상기 바디부(100) 내측으로 주입되는 레이저(L)는 사방으로 퍼지지 않게 되어, 이에 따라 작업툴링(10)의 내주벽에 발생할 수 있는 레이저(L)로 인한 손상이 최소화되는 효과가 발생한다.
또한, 상기 시준기 기능을 통해 레이저(L)의 불균일한 조사로 인해 발생하는 각종 오차, 제품 불량 발생 등이 최소화되는 효과가 발생한다.
이후, 레이저(L)는 용접부(200) 또는 절단부(300)의 제 1 레이저 조사공(210) 또는 제 2 레이저 조사공(310)의 내측에 각기 구비되는 제 1 초점 렌즈부재(220) 또는 제 2 초점 렌즈부재(320)를 통과하게 된다.
이때, 상기 제 1 초점 렌즈 부재(220) 및 상기 제 2 초점 렌즈부재(320)는 레이저(L)의 출사 직경을 다양하게 조절할 수 있는 수단으로, 이를 통과한 레이저(L)는 그 직경이 모재에 적합한 크기로 조정된 채 상기 작업툴링(10) 외부에 존재하는 모재(미도시)로 조사되는 것이다.
덧붙여, 상기 절단부(300)의 경우 말단에 노즐구조로 형성되는 절단광 분사부재(370)를 포함한다.
이에 따라, 레이저(L)는 최종적으로 상기 노즐구조를 통과함으로써 그 광 집중율이 상승되어, 모재를 절단할 수 있는 충분한 밀도를 지니게 되는 것이다.
다음으로, 도 4는 도 3에 도시된 A-A 구간을 나타내는 평단면도이며, 이를 더 참조하여 제 1 보호 렌즈부재(230) 및 제 2 보호 렌즈부재(330)와, 제 1 측정 센서부재(240) 및 제 2 측정 센서부재(340), 제 1 교체 알람부재(250) 및 제 2 교체 알람부재(350), 그리고 교체알람 제어모듈(42)에 대해 설명하도록 한다.
이때, 도 3에서는 용접부(200) 및 절단부(300)에 대해 단면표시를 하였으나 도 4에서는 단 하나의 단면도만 도시되어 있다.
이는, 상기 각 보호 렌즈부재(230, 330)들과, 상기 각 측정 센서부재(240, 340)들 및 상기 각 교체 알람부재(250,350)들은 상호간 그 상대적인 위치가 동일하므로 하나의 단면도로서만 표현한 것이다.
또한, 이와 동일한 관계가 적용되는 다른 구성들을 표현한 도면들도 도 4와 같은 표현방식으로 도시된다.
먼저, 도 3을 다시 참조할 시, 상술한 각 초점 렌즈부재(220, 320)들은 상기 작업툴링(10)의 최외측 개구단에 존재하는 것이므로, 용접 또는 절단 작업 도중 발생하는 파편, 열 유동 등에 직접적으로 노출되어 각종 손상을 입을 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 용접부(200)는 상기 제 1 초점 렌즈부재(220)의 하부에 구비되는 제 1 보호 렌즈부재(230)를 포함할 수 있다.
상기 절단부(300) 또한, 상기 제 1 보호 렌즈부재(230)에 대응되는 기능을 수행하도록, 상기 제 2 초점 렌즈부재(220)의 하부에 구비되는 제 2 보호 렌즈부재(330)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 작업 중 발생하는 각종 비산물들은 상기 각 보호 렌즈부재(230, 330)들에 의해 차폐되므로, 그 상부에 위치하는 각 초점 렌즈부재(220, 320)들에 가해질 수 있는 손상이 최소화되는 효과가 발생한다.
이때, 상술한 차폐 기능으로 인해 상기 각 보호 렌즈부재(230, 330)들에 누적되는 충격량이 그 임계치를 넘어서게되면, 상기 각 보호 렌즈부재(230, 330)들은 파손되어 각 초점 렌즈부재(220, 320)들에 대한 보호 기능을 수행할 수 없게 된다.
그러나, 각 보호 렌즈부재(230, 330)들은 특성상 용접부(200) 또는 절단부(300)의 내측에 마련될 수 밖에 없는 구성이므로, 작업자가 그 손상 정도를 파악하기 용이하지 않을 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 상기 용접부(200)는 제 1 보호 렌즈부재(230)의 일측에 설치되고, 상기 제 1 보호 렌즈부재(230)에 반사되는 레이저(L) 반사량을 측정하는 제 1 측정 센서부재(240)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 절단부(300) 또한 마찬가지로, 상기 제 1 측정 센서부재(240)와 대응되는 기능을 수행하도록 제 2 보호 렌즈부재(330)의 일측에 설치되는 제 2 측정 센서부재(340)를 포함할 수 있다.
또한, 용접부(200)는 제 1 측정 센서부재(240)와 연동되고, 상기 제 1 측정 센서부재(240)에 센싱되는 상기 레이저(L) 반사량이 소정 수치 이하인 경우, 알람을 생성하는 제 1 교체 알람부재(250)를 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 파편 등으로 인해 상기 제 1 보호 렌즈부재(230)에 손상이 가해져 상기 제 1 보호 렌즈부재(230)로부터 반사되는 레이저(L) 반사량이 그 입사량에 비해 소정 수치 또는 소정 비율 이하로 적게 형성되는 경우, 상기 제 1 교체 알람부재(250)에 의한 알람 기능이 수행되는 것이다.
그리고, 상기 절단부(300) 또한 마찬가지로, 상기 제 1 교체 알람부재(250)와 대응되는 기능을 수행하도록 제 2 측정 센서부재(340)와 연동되는 제 2 교체 알람부재(350)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 파손 등으로 인해 각 보호 렌즈부재(230, 330)들의 보호 기능이 현저히 감소된 경우, 작업자는 알람을 통해 그 사실을 즉각적으로 파악할 수 있게 된다.
그리하여, 상기 각 보호 렌즈부재(230, 330)들은 그 기능을 상실하기 전에 교체될 수 있어, 이에 따라 각 초점 렌즈부재(220, 320)들에는 상기 각 보호 렌즈부재(230, 330)들에 의한 보호 기능이 지속적으로 작용하게 되어, 그 권장 수명이 보장되는 효과가 발생한다.
이때, 상기 각 교체 알람부재(250, 350)들의 알람 기능은, 발광 등과 같은 시각적 형상 생성, 청각적 음향 생성 등 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.
덧붙여, 도 7은 교체알람 제어모듈의 작동을 나타내는 흐름도이며, 이를 더 참조하여 교체알람 제어모듈(42)을 통한 상기 각 측정 센서부재(240, 340)들과 상기 각 교체 알람부재(250, 350)들의 연계에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 상기 교체알람 제어모듈(42)에는 상기 각 교체 알람부재(250, 350)들 중 어느 하나 이상이 작동하기 위한 레이저(L) 반사량에 대한 값인 알람작동 반사량이 설정된다.(S100)
그리고, 상기 각 측정 센서부재(240, 340)에 센싱되는 상기 레이저(L) 반사량 값은 상기 교체알람 제어모듈(42)에 실시간 송신된다.(S200)
이때, 상기 각 측정 센서부재(240, 340) 중 어느 하나 이상에서 상기 알람작동 반사량에 대응되는 레이저(L) 반사량이 센싱되는 경우, 상기 교체알람 제어모듈(42)은 상기 각 교체 알람부재(250, 350)들 중 어느 하나 이상이 알람을 생성하도록 한다.(S300, S400)
즉, 상기 교체알람 제어모듈(42)에 설정되는 상기 알람작동 반사량은 상기 각 교체 알람부재(250, 350)들의 작동 조건 값이라 할 수 있으며, 이는 작업자에 의해 작업환경, 각 보호 렌즈부재(230, 330)들의 사양 등 다양한 요인에 대응되도록 다양한 값으로 설정될 수 있다.
그리고, 이러한 조건을 만족하는 경우 상기 교체알람 제어모듈(42)이 상기 각 교체 알람부재(250, 350)들을 작동시키는 것이다.
다음으로, 도 5 및 도 6은 체결돌부 및 체결공간의 결합을 나타내는 부분 사시도 및 부분 단면도이다.
도 5 및 도 6을 더 참조하여 바디부(100)에 대한 용접부(200)와 절단부(300)의 분리 및 교체 구조에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 바디부(100)는 말단에 돌출형성되고 둘레를 따라 함몰홈 구조를 갖는 잠금홈(131)이 형성되는 체결돌부(130)를 포함한다.
그리고, 상기 용접부(200)는 상기 체결돌부(130)가 삽입될 수 있도록 일단에 함몰형성되고 내주면 둘레를 따라 제 1 잠금돌부(261)가 돌출형성되는 제 1 체결공(260)을 포함한다.
그리고, 상기 절단부(300) 또한 마찬가지로, 상기 제 1 체결공(260)에 대응되는 기능을 수행하도록 일단에 함몰형성되고 내주면 둘레를 따라 제 2 잠금돌부(361)가 돌출형성되는 제 2 체결공(360)을 포함한다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 체결돌부(130)가 각 상기 체결공(260, 360) 중 어느 하나에 삽입된 경우, 상기 각 잠금돌부(261, 361)들 중 어느 하나가 상기 잠금홈(131)에 밀착 삽입됨으로써 용접부(200) 또는 절단부(300)는 바디부(100)에 고정되는 것이다.
이때, 바람직하게는, 상기 잠금홈(131)은 중심부가 가장 깊게 함몰되도록 양 단이 중심부를 향해 소정의 기울기를 갖고 경사지는 구조로 형성될 수 있다.
이에 따라, 각 잠금돌부(261, 361)들은 상기 경사 구조를 따라 슬라이드 방식으로 잠금홈(131)의 최 내측에 체결되거나 분리될 수 있게 되므로, 이러한 슬라이딩 방식 구현으로 인해 그 걸림간섭이 최소화되는 효과가 발생한다.
그리고, 상술한 걸림 간섭현상의 최소화는 결국 바디부(100)에 대한 용접부(200) 및 절단부(300)의 분리 체결과정시 발생하는 저항이 최소화되는 것과 직결되므로, 이에 따라 작업툴링(10)의 교체 용이성이 더욱 향상되는 효과가 발생한다.
이상과 같이 본 발명은 레이저 용접 및 절단 시스템을 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하고, 본 발명의 진정한 권리 범위는 특허청구범위를 기준으로 하되, 다양하게 존재할 수 있는 균등한 실시 예에도 미친다 할 것이다.
1000 : 본 발명에 의한 레이저 용접 및 절단 시스템
L : 레이저
10 : 작업툴링
100 : 바디부
110 : 레이저 통공
120 : 콜리메이터 렌즈부재
130 : 체결돌부
131 : 잠금홈
200 : 용접부
210 : 제 1 레이저 조사공
220 : 제 1 초점 렌즈부재
230 : 제 1 보호 렌즈부재
240 : 제 1 측정 센서부재
250 : 제 1 교체 알람부재
260 : 제 1 체결공
261 : 제 1 잠금돌부
300 : 절단부
310 : 제 2 레이저 조사공
320 : 제 2 초점 렌즈부재
330 : 제 2 보호 렌즈부재
340 : 제 2 측정 센서부재
350 : 제 2 교체 알람부재
360 : 제 2 체결공
361 : 제 2 잠금돌부
370 : 절단광 분사부재
20 : 이송부
30 : 레이저 공급부
40 : 제어부
41 : 광 제어모듈
42 : 교체알람 제어모듈

Claims (6)

  1. 작업툴링과, 상기 작업툴링에 레이저를 공급하는 레이저 공급부 및 상기 작업툴링을 이송하는 이송부를 포함하는 레이저 용접 및 절단 시스템에 있어서,
    상기 작업툴링은,
    일단이 상기 레이저 공급부와 연통되고 내측 길이 방향을 따라 형성되는 레이저 통공 및 상기 레이저 통공의 내측에 구비되는 콜리메이터(Collimator) 렌즈부재를 포함하며, 일측이 상기 이송부와 연결되는 바디부;
    상기 레이저 통공과 연통되도록 내측 길이 방향을 따라 형성되는 제 1 레이저 조사공과, 상기 제 1 레이저 조사공의 내측에 구비되는 제 1 초점 렌즈부재와, 상기 제 1 초점 렌즈부재의 하부에 구비되는 제 1 보호 렌즈부재를 포함하는 용접부; 및
    상기 레이저 통공과 연통되도록 내측 길이 방향을 따라 형성되는 제 2 레이저 조사공과, 상기 제 2 레이저 조사공의 내측에 구비되는 제 2 초점 렌즈부재와, 상기 제 2 초점 렌즈부재의 하부에 구비되는 제 2 보호 렌즈부재 및 상기 제 2 레이저 조사공의 말단에 노즐구조로 형성되는 절단광 분사부재를 포함하는 절단부; 를 포함하고,
    상기 바디부의 말단에는 둘레를 따라 함몰홈 구조를 갖는 잠금홈이 양 단이 중심부를 향해 소정의 기울기를 갖고 경사지는 구조로 함몰형성되는 다수 개의 체결돌부를 포함하고,
    상기 용접부 및 절단부에는 상기 체결돌부가 삽입될 수 있도록 일단에 함몰형성되고 내주면 둘레를 따라 잠금돌부가 돌출형성되는 다수 개의 체결공을 각각 포함하여,
    상기 용접부 또는 상기 절단부 중 어느 하나가 상기 바디부에 결합 또는 교체됨으로써, 하나의 툴(Tool)로 용접과 절단 작업을 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 및 절단 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 용접부는,
    상기 제 1 보호 렌즈부재의 일측에 설치되고 상기 제 1 보호 렌즈부재에 반사되는 레이저 반사량을 측정하는 제 1 측정 센서부재와, 상기 제 1 측정 센서부재와 연동되고 상기 제 1 측정 센서부재에 센싱되는 상기 레이저 반사량이 소정 수치 이하인 경우 알람을 생성하는 제 1 교체 알람부재를 포함하고,
    상기 절단부는,
    상기 제 2 보호 렌즈부재의 일측에 설치되고 상기 제 2 보호 렌즈부재에 반사되는 레이저 반사량을 측정하는 제 2 측정 센서부재와, 상기 제 2 측정 센서부재와 연동되고 상기 제 2 측정 센서부재에 센싱되는 상기 레이저 반사량이 소정 수치 이하인 경우 알람을 생성하는 제 2 교체 알람부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 및 절단 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 레이저 용접 및 절단 시스템은,
    레이저의 출력이 상기 이송부의 이동 속도에 대응되도록, 상기 레이저 공급부를 제어하는 광 제어모듈 및 상기 제 1 교체 알람부재와 상기 제 2 교체 알람부재 중 적어도 하나 이상이 작동하기 위한 레이저 반사량에 대한 값인 알람작동 반사량의 값이 설정되고, 상기 제 1 측정 센서부재 또는 제 2 측정 센서부재 중 어느 하나 이상에서 상기 알람작동 반사량에 대응되는 상기 레이저 반사량이 센싱되는 경우, 상기 제 1 교체 알람부재 또는 제 2 교체 알람부재 중 어느 하나 이상이 알람을 생성하도록 하는 교체알람 제어모듈을 포함하여 구성되는 제어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 및 절단 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
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