KR102359947B1

KR102359947B1 - 레이저 용접 품질 유지용 복합 지그 장치 및 이를 이용한 용접 장치의 제어 방법

Info

Publication number: KR102359947B1
Application number: KR1020170162731A
Authority: KR
Inventors: 진태흔
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2022-02-07
Also published as: KR20190063732A

Abstract

레이저 용접 품질 유지용 복합 지그 장치가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 복합 지그 장치는, ⅰ)지그 프레임과, ⅱ)지그 프레임에 설치되며, 용접 장치의 티칭 기준 점이 되는 툴 센터 포인트(TCP)를 확인 및 보정하기 위한 툴 센터 포인트 측정유닛과, ⅲ)지그 프레임에 틸트 회전 및 피봇 회전 가능하게 설치되며, 용접 장치의 테스트 용접을 위한 패널 시편을 고정하는 시편 고정유닛을 포함할 수 있다.

Description

레이저 용접 품질 유지용 복합 지그 장치 및 이를 이용한 용접 장치의 제어 방법 {MULTI FUNCTION JIG DEVICE FOR LASER WELDING AND CONTROL METHOD OF LASER WELDING DEVICE USING THE SAME}

본 발명의 예시적인 실시 예는 복합 지그 장치 및 이를 이용한 용접 장치의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이어를 이용한 레이저 브레이징 용접 장치의 용접 품질을 유지하기 위한 복합 지그 장치 및 이를 이용한 용접 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차체는 차체 서브 공정에서 생산된 각종 제품 패널을 조립하는 차체 조립 공정을 거침으로써 화이트 보디(B.I.W) 형태로 이루어진다. 이와 같이 차체 부품을 조립하는 공정에서는 레이저를 이용한 레이저 용접 법을 적용하고 있다. 레이저 용접 법은 상호 가압 밀착된 패널의 접합 부위를 레이저를 열원으로 접합하는 방식이다.

더 나아가, 레이저 용접 법 중에는 와이어를 이용한 레이저 브레이징 용접 법이 있다. 이와 같은 와이어를 이용한 레이저 브레이징 용접 법은 레이저를 열원으로 하여 용가재를 용융시키며, 양측 패널의 접합 부위를 브레이징 접합하는 방식이다.

와이어를 이용한 레이저 용접 법을 수행하기 위한 레이저 용접 장치는 레이저 발진기로부터 발진되는 연속파 Nd:YAG 레이저 빔을 양측 패널의 접합 부위에 조사하여 용가재인 필러 와이어를 용융시킴으로써 양측 패널의 접합 부위를 브레이징 접합할 수 있다.

한편, 상기한 레이저 용접 장치는 용접 로봇에 장착되거나 용접 지그에 구비된 상태에서, 와이어를 공급하고 레이저 빔으로 와이어를 용융시키며, 양측 패널의 접합 부위를 레이저 브레이징 접합한다.

이와 같은 레이저 용접 장치에 의해 레이저 브레이징 접합된 제품 패널의 용접 품질은 다양한 용접 조건에 따라 달라질 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시 예들은 다양한 용접 조건에서도 레이저 용접 품질을 유지할 수 있도록 한 복합 지그 장치 및 이를 이용한 용접 장치의 제어 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 복합 지그 장치는, 레이저 브레이징 용접 장치의 레이저 용접 품질 유지를 위한 것으로서, ⅰ)지그 프레임과, ⅱ)상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 용접 장치의 티칭 기준 점이 되는 툴 센터 포인트(TCP)를 확인 및 보정하기 위한 툴 센터 포인트 측정유닛과, ⅲ)상기 지그 프레임에 틸트 회전 및 피봇 회전 가능하게 설치되며, 상기 용접 장치의 테스트 용접을 위한 패널 시편을 고정하는 시편 고정유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 툴 센터 포인트 측정유닛은 상기 지그 프레임에 연결되게 설치되는 베이스 플레이트와, 상기 용접 장치의 초기 위치를 설정하기 위해 상기 베이스 플레이트에 설치되는 셋팅 핀과, X축 및 Y축 눈금을 가지며 상기 베이스 플레이트와 간격을 두고 상기 베이스 플레이트에 상하 요동 가능하게 설치되는 XY축 눈금 플레이트와, Z축 눈금을 가지며 상기 베이스 플레이트에 상하 방향으로 고정되게 설치되는 Z축 눈금 플레이트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 XY축 눈금 플레이트는 상기 베이스 플레이트에 고정된 복수 개의 가이드 로드를 통하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 XY축 눈금 플레이트는 상기 베이스 플레이트와의 사이에서 상기 각 가이드 로드에 설치되는 스프링에 의해 상하 방향으로 탄발 가능하게 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 툴 센터 포인트 측정유닛은 상기 지그 프레임에 연결되게 설치되는 베이스 플레이트와, 상기 용접 장치의 초기 위치를 설정하기 위해 상기 베이스 플레이트에 설치되는 셋팅 핀과, X축 및 Y축 눈금이 새겨진 투명 판을 가지며, 상기 베이스 플레이트와 간격을 두고 상기 베이스 플레이트에 상하 요동 가능하게 설치되는 XY축 눈금 플레이트와, 상기 투명 판에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 설치되며, 상기 투명 판을 비전 센싱하여 상기 X축 및 Y축 눈금의 기준 툴 센터 포인트를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 X축 및 Y축 변위를 감지하고, 감지 신호를 제어기로 출력하는 비전 센서와, 상기 XY축 눈금 플레이트의 투명 판 가장자리 외측 부분에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 설치되며, 상기 X축 및 Y축 눈금의 기준 툴 센터 포인트를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 Z축 변위를 상기 XY축 눈금 플레이트의 Z축 변위로서 감지하고, 감지 신호를 제어기로 출력하는 위치 센서를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 제어기는 상기 비전 센서 및 위치 센서를 통해 감지된 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 변위 데이터와 상기 기준 툴 센터 포인트를 비교 분석하여 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량을 산출하고, 상기 보정량을 용접 장치에 전송할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치는, 상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 용접 장치의 레이저 출력을 측정하는 레이저 출력 측정유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치는, 상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 용접 장치에서 송급되는 와이어를 설정된 길이로 컷팅하는 와이어 컷팅유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 시편 고정유닛은 지지 프레임과, 상기 지지 프레임 상면의 일 방향 양측에 구비되며, 두 개의 상기 패널 시편들을 일 방향으로 가압하는 한 쌍의 제1 가압부재와, 상기 한 쌍의 제1 가압부재를 가로지르며 상기 제1 가압부재 상면의 다른 방향 양측에 구비되고, 상기 패널 시편들을 상측에서 가압하는 한 쌍의 제2 가압부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 제1 가압부재 중, 하나는 상기 지지 프레임의 상면 일측에 고정되게 설치되고, 다른 하나는 상기 지지 프레임의 상면 타측에 일 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 지지 프레임에는 다른 하나의 상기 제1 가압부재를 일 방향으로 가압하기 위한 가압 스크류가 회전 가능하게 스크류 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 가압 스크류는 상기 다른 하나의 제1 가압부재에 구비된 스토퍼 블록을 가압할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 시편 고정유닛은 상기 제1 가압부재 각각에 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 제2 가압부재를 클램핑 하는 클램퍼들과, 상기 지지 프레임이 피봇 회전 가능하게 연결되며, 상기 지그 프레임에 대해 틸트 회전 가능하게 설치되는 틸트 프레임과, 상기 틸트 프레임의 틸트 회전을 지지하는 레이스부를 가지며, 상기 틸트 프레임에 대응하여 상기 지그 프레임에 고정되게 설치되는 가이드 프레임과, 상기 지지 프레임과 상기 틸트 프레임을 피봇 연결하는 피봇부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 틸트 프레임에는 상기 가이드 프레임의 레이스부와 미끄럼 접촉 가능한 반원 형상의 틸트 러그가 일체로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 틸트 러그는 적어도 하나의 제1 고정 핀을 통하여 상기 가이드 프레임에 고정되게 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 피봇부재는 적어도 하나의 제2 고정 핀을 통하여 고정될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치는, 와이어를 이용한 레이저 브레이징 용접 장치의 레이저 용접 품질 유지를 위한 것으로서, ⅰ)지그 프레임과, ⅱ)상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 용접 장치의 티칭 기준 점이 되는 툴 센터 포인트(TCP)를 확인 및 보정하기 위한 툴 센터 포인트 측정유닛과, ⅲ)상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 용접 장치의 레이저 출력을 측정하는 레이저 출력 측정유닛과, ⅵ)상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 와이어를 설정된 길이로 컷팅하는 와이어 컷팅유닛과, ⅴ)상기 지그 프레임에 틸트 회전 및 피봇 회전 가능하게 설치되며, 상기 용접 장치의 테스트 용접을 위한 패널 시편을 고정하는 시편 고정유닛과, ⅵ)상기 툴 센터 포인트 측정유닛 및 상기 레이저 출력 측정유닛으로부터 측정 데이터를 제공받아 상기 용접 장치의 툴 센터 포인트 및 레이저 출력을 보정하는 제어기를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 제어기는 상기 비전 센서 및 위치 센서를 통해 감지된 상기 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 변위 데이터와 상기 기준 툴 센터 포인트를 비교 분석하여 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량을 산출하고, 상기 보정량을 용접 장치에 전송할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치를 이용한 용접 장치의 방법으로서, (a) 툴 센터 포인트 측정유닛을 통해 상기 용접 장치의 초기 위치를 설정하는 과정과, (b) 상기 툴 센터 포인트 측정유닛을 통해 상기 용접 장치의 기준 툴 센터 포인트를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 변위를 측정하는 과정과, (c) 상기 툴 센터 포인트 측정유닛에 의해 측정된 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 변위 데이터와 상기 기준 툴 센터 포인트를 비교 분석하여 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량을 산출하는 과정과, (d) 상기 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량을 상기 용접 장치에 전송하여 상기 X,Y,Z축 보정량 만큼 툴 센터 포인트를 보정하는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 (a) 과정에서는 상기 툴 센터 포인트 측정유닛의 셋팅 핀을 통해 상기 용접 장치의 초기 위치를 설정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 (b) 과정에서는 상기 기준 툴 센터 포인트를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 X축 및 Y축 변위를 비전 센서를 통해 감지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치에 있어서, 상기 (b) 과정에서는 상기 기준 툴 센터 포인트를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 Z축 변위를 위치 센서를 통해 감지할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시 예는 다양한 용접 조건에서도 레이저 용접 품질을 유지할 수 있으며, 레이저 용접 품질 불량의 발생 시 원인 파악이 쉽고, 신속 대응이 가능하며, 이력 추적이 가능하다는 효과를 발휘한다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 용접 품질 유지용 복합 지그 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 용접 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 툴 센터 포인트 측정유닛을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 레이저 출력 측정유닛을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 와이어 컷팅유닛을 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 시편 고정유닛을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 시편 고정유닛을 도시한 정면 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 시편 고정유닛을 도시한 측면 구성도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치의 작용 및 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 지그 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 툴 센터 포인트 측정유닛을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 지그 장치를 이용한 용접 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...부", " "...수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 용접 품질 유지용 복합 지그 장치를 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치(100)는 차체 조립 공정에서 차체 부품을 용접 식으로 조립하는 용접 공정에 적용될 수 있다.

상기 용접 공정에서는 레이저를 열원으로 하여 차체 부품으로서 상호 가압 밀착된 금속 차체 패널들을 레이저 용접하는데, 본 발명의 실시 예에서는 레이저를 열원으로 하여 용가재로서의 와이어를 용융시키며, 양측 차체 패널의 접합 부위를 브레이징 접합하는 레이저 브레이징 접합 공정에 적용될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 실시 예는 차체에 조립된 양측 사이드 패널과, 별도로 공급되는 루프 패널의 매칭 부위를 와이어를 이용한 레이저 브레이징 방식으로 접합하는 공정에 적용될 수 있다.

그러나, 본 발명의 보호범위는 상기와 같이 차체 조립 공정에서 차체 부품으로서의 차체 패널을 레이저 브레이징 접합하는 것에 반드시 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 구조물에 채용되는 금속 파트들을 레이저 브레이징 접합하는 것이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.

한편, 상기한 바와 같은 접합 공정에서는 도 2에 도시된 바와 같은 와이어를 이용한 레이저 브레이징 용접 장치(10)를 통하여 차체 패널을 레이저 브레이징 용접하는데, 상기 용접 장치는 로봇 제어기(도면에 도시되지 않은)에 의해 제어되는 용접 로봇으로 구비될 수 있다.

이러한 용접 장치(10)는 레이저 발진기로부터 발진되는 연속파 Nd:YAG 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사 헤드(11)와, 와이어(13)를 레이저 조사 헤드(11)의 레이저 조사 경로로 공급(송급)하는 와이어 피딩부(15)를 포함하고 있다.

상기와 같은 용접 장치(10)는 로봇 제어기에 의해 제어되어 설정된 티칭 경로를 따라 이동하며 차체 패널을 레이저 브레이징 용접할 수 있다. 그러나, 상기 용접 장치(10)는 차체 패널이나 주변 설비와 충돌한 경우, 또는 레이저 조사 헤드(11)의 교체 시, 설정된 티칭 경로의 변경 즉, 로봇 티칭 기준 점이 되는 툴 센터 포인트(Tool Center Point)의 변경으로 인해 용접 가동율이 저하될 수 있다.

또한, 상기 용접 장치(10)는 레이저 조사 헤드(11)로부터 설정된 출력의 레이저 빔이 조사되지 않거나 와이어 피딩부(15)를 통해 와이어(13)가 설정된 길이로 피딩되지 않을 경우, 이로 인해 용접 품질이 저하될 수 있다.

이에, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치(100)는 툴 센터 포인트(TCP)의 변경 요인 발생 시, 툴 센터 포인트의 확인 및 보정을 신속하게 수행할 수 있고, 용접 장치(10)의 레이저 조사 헤드(11)로부터 설정된 출력의 레이저 빔을 조사할 수 있게 하며,와이어 피딩부(15)를 통해 설정된 길이의 와이어(13)를 할 수 있게 하는 구조로 이루어진다.

다른 한편, 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치(100)는 상기한 바와 같은 와이어(13)를 이용한 레이저 브레이징 용접 장치(10)를 통해 패널 시편(1)을 테스트 용접하는데 적용될 수도 있다. 여기서, 상기 패널 시편(1)은 실제 제품 패널의 사양에 따라 다양한 크기, 두께 및 형상을 가진 패널 파트로 구비된다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치(100)는 레이저 빔의 조사각, 패널의 안착 각도, 패널의 용접 구조(예를 들면, 겹치기, 맞대기, 필렛 용접 구조 등), 용접 장치의 위치, 패널의 위치 등의 다양한 용접 조건에 따라 패널 시편(1)을 테스트 용접할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합 지그 장치(100)는 기본적으로, 지그 프레임(110), 툴 센터 포인트 측정유닛(130), 레이저 출력 측정유닛(150), 와이어 컷팅유닛(170), 그리고 시편 고정유닛(220)을 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 지그 프레임(110)은 이하에서 설명될 구성 요소들을 장착하기 위한 바아, 로드, 플레이트, 블록, 레일, 칼라 등과 같은 각종 부속 요소들을 포함할 수도 있다.

이러한 각종 부속 요소들은 이하에서 설명될 각각의 구성 요소를 지그 프레임(110)에 장착하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 각종 부속 요소들을 지그 프레임(110)으로 통칭한다.

상기 지그 프레임(110)은 공정 바닥에서 용접 장치(10)에 근접하게 설치되는 사각 단면 형상의 포스트 프레임으로 구비되며, 받침대를 갖고 상하 방향으로 길게 배치된다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 툴 센터 포인트 측정유닛(130)은 용접 장치(10)의 티칭 기준 점이 되는 툴 센터 포인트(TCP)를 확인 및 보정하기 위한 것이다. 이러한 툴 센터 포인트 측정유닛(130)은 장착 브라켓(115)을 통하여 지그 프레임(110)에 연결되게 설치된다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 툴 센터 포인트 측정유닛을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 툴 센터 포인트 측정유닛(130)은 베이스 플레이트(131), 셋팅 핀(132), XY축 눈금 플레이트(133), 그리고 Z축 눈금 플레이트(134)를 포함하고 있다.

상기 베이스 플레이트(131)는 위에서 언급한 바 있는 장착 브라켓(115)의 일측에 고정되게 설치된다. 예를 들면, 상기 베이스 플레이트(131)는 사각 플레이트 형태로 구비된다.

상기 셋팅 핀(132)은 용접 장치(10)의 초기 위치를 설정하기 위한 것으로서, 베이스 플레이트(131)의 한쪽 모서리 부분에 상하 방향으로 길게 설치된다. 상기 셋팅 핀(132)의 상단에는 용접 장치(10)의 와이어(13) 송급 선단이 위치한다. 본 발명의 실시 예에서는 와이어(13)의 송급 선단이 셋팅 핀(132)의 상단에 위치하도록 용접 장치(10)를 이동시키며 그 용접 장치(10)의 초기 위치를 티칭 설정할 수 있다.

상기 XY축 눈금 플레이트(133)는 베이스 플레이트(131) 보다 면적이 작은 사각 플레이트 형태로 구비되며, 베이스 플레이트(131)와 간격을 두고 그 베이스 플레이트(131)에 상하 방향으로 요동 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 XY축 눈금 플레이트(133)의 상면에는 X축 눈금(135a) 및 Y축 눈금(135b)을 형성하고 있다. 상기 X축 눈금(135a) 및 Y축 눈금(135b)은 XY축 눈금 플레이트(133)의 상면 가장자리 내측에 형성된다.

이와 같은 XY축 눈금 플레이트(133)의 X축 눈금(135a) 및 Y축 눈금(135b)에는 용접 장치(10)의 기준 툴 센터 포인트(P)를 형성하고 있다. 본 발명의 실시 예에서는 X축 눈금(135a) 및 Y축 눈금(135b)의 기준 툴 센터 포인트(P)에 와이어(13)의 송급 선단이 위치하도록 용접 장치(10)를 이동시키며 기준 툴 센터 포인트(P)를 티칭 설정할 수 있다.

상기와 같이 XY축 눈금 플레이트(133)는 베이스 플레이트(131)와 간격을 두고 그 베이스 플레이트(131)에 상하 방향으로 요동 가능하게 설치되는 바, 이를 위해 상기 베이스 플레이트(131)의 각 모서리 측에는 복수 개의 가이드 로드(136)들이 상하 방향으로 고정되게 설치된다. 그리고 상기 베이스 플레이트(131)와 XY축 눈금 플레이트(133) 사이에서 각각의 가이드 로드(136)에는 스프링(137)이 설치된다.

즉, 상기 XY축 눈금 플레이트(133)는 가이드 로드(136)들을 통하여 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 스프링(137)에 의해 상하 방향으로 탄발 가능하게 구비된다.

상기 Z축 눈금 플레이트(134)는 Z축 눈금(138)을 가지며 베이스 플레이트(131)에 상하 방향으로 고정되게 설치된다. 이러한 Z축 눈금 플레이트(134)는 Z축 눈금(138)이 형성된 면을 통해 XY축 눈금 플레이트(133)의 상하 요동을 가이드 할 수 있도록 베이스 플레이트(131)의 가장자리 측에 상하 방향으로 고정되게 설치된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 레이저 출력 측정유닛(150)은 용접 전에, 용접 장치(10)의 레이저 조사 헤드(11)로부터 조사되는 레이저 빔의 레이저 출력을 측정하기 위한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 레이저 출력 측정유닛을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2와 함께 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 레이저 출력 측정유닛(150)은 위에서 언급한 바 있는 장착 브라켓(115)의 다른 일측에 고정되게 설치된다.

이러한 레이저 출력 측정유닛(150)은 레이저 조사 헤드(11)로부터 조사되는 레이저 빔의 레이저 출력을 측정하기 위한 측정 포인트(151)를 구비하고 있는 본체(153)와, 본체(153)를 개폐하는 덮개(155)를 포함하고 있다.

상기에서 본체(153)는 레이저 조사 헤드(11)로부터 조사되는 레이저 빔의 레이저 출력을 출력 검출 소스를 통해 검출하고, 그 검출 값을 별도의 모니터에 수치로서 표시할 수 있는 구조로 이루어진다. 이와 같은 레이저 빔의 레이저 출력 검출 소스는 당 업계에 널리 알려진 공지 기술이므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 와이어 컷팅유닛(170)은 용접 전에, 용접 장치(10)의 와이어 피딩부(15)에서 송급되는 와이어(13)를 설정된 길이로 컷팅하기 위한 것이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 와이어 컷팅유닛을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2와 함께 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 와이어 컷팅유닛(170)은 위에서 언급한 바 있는 장착 브라켓(115)의 또 다른 일측에 고정되게 설치된다.

예를 들면, 상기 와이어 컷팅유닛(170)은 와이어 피딩부(15)에서 송급되는 와이어(13)를 컷팅하기 위한 컷터(171)를 포함하고 있으며, 그 와이어(13)의 송급 길이를 감지하는 센서(도면에 도시하고 있지 않음)를 포함하고 있다. 상기에서 컷터(171)는 공압 또는 유압에 의해 작동하는 공지 기술이며, 센서 또한 공지 기술이므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이러한 와이어 컷팅유닛(170)은 와이어 피딩부(15)에서 송급되는 와이어(13)의 송급 길이를 센서를 통해 감지하고, 그 감지 신호에 따라서 컷터(171)를 통하여 와이어(13)를 설정된 길이로 컷팅할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 시편 고정유닛(220)은 용접 장치(10)에 의하여 테스트 용접될 두 개의 패널 시편(1)을 고정하기 위한 것으로서, 다양한 용접 조건에 따라 패널 시편(1)을 테스트 용접할 수 있도록 지그 프레임(110)에 틸트 및 피봇 회전 가능하게 구성된다.

여기서, 상기 시편 고정유닛(220)은 테스트 용접될 두 개의 패널 시편(1) 예를 들면, 필렛 용접, 겹치기 에지 필렛 용접, 패널 간 단차를 갖는 필렛 용접, 맞대기 용접 등 다양한 용접 구조의 패널 시편(1)을 고정할 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 시편 고정유닛을 도시한 사시도이고, 도 8은 도 6 및 도 7의 정면 구성도이고, 도 9는 도 6 및 도 7의 측면 구성도이다.

도 6 내지 도 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 시편 고정유닛(220)은 지지 프레임(221), 한 쌍의 제1 가압부재(231, 232), 한 쌍의 제2 가압부재(241, 242), 클램퍼(251)들, 틸트 프레임(261), 가이드 프레임(271), 그리고 피봇부재(281)를 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 지지 프레임(221)은 두 개의 패널 시편(1)들을 실질적으로 지지하는 것으로, 지그 프레임(110)에 대해 틸트 회전 및 피봇 회전 가능하게 구비된다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 한 쌍의 제1 가압부재(231, 232)는 지지 프레임(221) 상면의 일 방향(도 6에서의 X축 방향) 양측에 구비된다. 상기 한 쌍의 제1 가압부재(231, 232)는 패널 시편(1)들을 일 방향으로 가압한다.

상기 한 쌍의 제1 가압부재(231, 232) 중 하나의 제1 가압부재(231)는 지지 프레임(221)의 상면 일측에 고정되게 설치된다. 그리고 다른 하나의 제1 가압부재(232)는 지지 프레임(221)의 상면 타측에 일 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 지지 프레임(221)의 상면에는 일 방향을 따라 배치되며, 다른 하나의 제1 가압부재(232)의 양측을 가이드 하는 한 쌍의 가이드 블록(233)이 설치된다.

그리고, 상기 다른 하나의 제1 가압부재(232)에 대응하는 지지 프레임(221)의 단부에는 다른 하나의 제1 가압부재(232)를 일 방향으로 가압하기 위한 가압 스크류(235)가 회전 가능하게 스크류 결합된다. 상기 가압 스크류(235)는 지지 프레임(221)의 단부에 구비된 장착부(237)에 스크류 결합된다.

상기 가압 스크류(235)는 다른 하나의 제1 가압부재(232)에 구비된 스토퍼 블록(239)을 가압하며, 패널 시편(1)들을 일 방향으로 가압할 수 있다. 이러한 가압 스크류(235)의 가압 단은 스토퍼 블록(239)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 한 쌍의 제2 가압부재(241, 242)는 한 쌍의 제1 가압부재(231, 232)에 의해 가압된 패널 시편(1)들을 상측에서 가압하기 위한 것으로서, 한 쌍의 제1 가압부재(231, 232)를 가로지르며 제1 가압부재(231, 232) 상면의 다른 방향 양측에 구비된다.

이러한 한 쌍의 제2 가압부재(241, 242)는 상면에 손잡이(243)를 형성하고 있으며, 이들 제2 가압부재(241, 242)의 크기, 두께 및 형상은 패널 시편(1)의 용접 구조, 패널 시편(1)의 크기, 두께 및 형상에 따라 달라질 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 클램퍼(251)들은 한 쌍의 제2 가압부재(241, 242)를 클램핑 하는 것으로, 제1 가압부재(231, 232) 각각에 한 쌍으로 구비된다. 상기 클램퍼(251)들은 제1 가압부재(231, 232)의 양측에 고정되게 설치된다.

상기 클램퍼(251)들은 양쪽 방향(도면에서의 X축 방향)으로 회전하며, 제2 가압부재(241, 242)를 제1 가압부재(231, 232)에 선택적으로 클램핑시킬 수 있는 공지 기술의 클램프 기구로 구비된다. 예를 들면, 상기 클램퍼(251)들은 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 토글 클램프로 구비될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 틸트 프레임(261)은 지지 프레임(221)의 하측에 구비되고, 그 지지 프레임(221)이 피봇 회전 가능하게 연결되며, 지그 프레임(110)에 대해 틸트 회전 가능하게 설치된다.

상기 틸트 프레임(261)은 상판을 가지며 그 상판의 하면 양측(도면에서의 Y축 방향 양측)에 틸트 러그(263)가 일체로 구비된다. 상기 틸트 러그(263)는 틸트 프레임(261)과 함께 지지 프레임(221)의 틸팅을 가능케 하는 것으로, 반원 형상으로 구비된다. 여기서, 상기 틸트 러그(263)에는 반원 방향으로 슬롯(265)이 형성된다. 상기 슬롯(265)은 슬롯홀로 명명될 수도 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 가이드 프레임(271)은 틸트 프레임(261)의 틸트 회전을 지지 및 안내하는 것으로서, 틸트 프레임(261)에 대응하여 지그 프레임(110)에 고정되게 설치된다. 상기 가이드 프레임(271)은 지그 프레임(110)의 상면에 고정되게 설치된다.

상기 가이드 프레임(271)은 볼트를 통해 지그 프레임(110)의 상면에 고정되며, 그 지그 프레임(110)의 상면으로부터 분리될 수도 있다. 상기 가이드 프레임(271)은 지그 프레임(110)의 상면에 고정되는 하판을 가지며, 그 하판의 상면 양측(도면에서의 Y축 방향 양측)에는 틸트 프레임(261)의 틸트 러그(263)에 대응하는 레이스부(273)를 형성하고 있다.

상기 레이스부(273)는 틸트 프레임(261)의 틸트 회전을 지지하는 것으로, 틸트 러그(263)에 대응하는 형상(라운드 형태의 홈)으로 구비되며, 틸트 러그(263)의 러그 면에 미끄럼 접촉된다. 그리고 상기 레이스부(273)에는 틸트 프레임(261)의 틸팅 각도를 표시하는 각도 표시 눈금(275)이 구비된다.

그리고, 상기 가이드 프레임(271)은 하판의 상면에는 레이스부(273)의 내측으로 체결부(277)가 일체로 구비된다.

한편, 상기한 바와 같은 틸트 프레임(261)의 틸트 러그(263)는 적어도 하나의 제1 고정 핀(279)을 통하여 가이드 프레임(271)에 고정되게 설치된다. 상기 제1 고정 핀(279)은 틸트 프레임(261)을 가이드 프레임(271)에 고정하며, 그 틸트 프레임(261)의 틸팅 위치를 고정하는 기능을 하게 된다.

이러한 제1 고정 핀(279)은 틸트 러그(263)의 슬롯(265)을 통하여 가이드 프레임(271)의 체결부(277)에 체결된다. 상기 제1 고정 핀(279)은 틸트 프레임(261)을 가이드 프레임(271)에 고정하며, 그 틸트 프레임(261)의 틸팅 위치를 고정할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 피봇부재(281)는 지지 프레임(221)과 틸트 프레임(261)을 피봇 연결하는 것으로서, 예를 들면 피봇 베어링(283)을 포함한다.

상기 피봇 베어링(283)은 지지 프레임(221)의 하면에 고정되게 설치되는 제1 회전 플레이트(285)와, 틸트 프레임(261)의 상판(상면)에 고정되게 설치되며 제1 회전 플레이트(285)와 상호 피봇 회전 가능하게 결합되는 제2 회전 플레이트(287)를 포함한다.

상기 제1 및 제2 회전 플레이트(285, 287)는 예를 들면 원뿔 형 베어링수단을 통해 상호 피봇 회전 가능하게 결합된다. 이에 상기 지지 프레임(221)은 피봇 베어링(283)에 의해 틸트 프레임(261)에 대하여 양쪽 방향으로 회전될 수 있다.

여기서, 상기 피봇 베어링(283)의 제1 및 제2 회전 플레이트(285, 287)는 적어도 하나의 제2 고정 핀(289)을 통하여 고정될 수 있다. 상기 제2 고정 핀(289)은 제1 및 제2 회전 플레이트(285, 287)를 고정하며, 틸트 프레임(261)에 대해 지지 프레임(221)의 회전 위치를 고정하는 기능을 하게 된다.

도 6에서 미 설명된 도면 참조부호 291은 제1 가압부재(231, 232)에 설치되는 가압 블록을 나타낸다. 상기 가압 블록(291)은 제1 가압부재(231, 232)의 상면에 고정되게 설치되며, 패널 시편(1)을 일 방향으로 가압하는 기능을 하게 된다. 이러한 가압 블록(291)은 패널 시편(1)들의 크기, 두께 및 형상에 따라 다양한 다양한 크기, 두께 및 형상으로 구비된다.

한편, 상기 지그 프레임(110)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 다양한 크기, 두께 및 형상의 가압 블록(291) 및 제2 가압부재(241, 242)들을 거치하는 다수 개의 거치대(111)가 설치된다. 상기 거치대(111)는 지그 프레임(110)의 양쪽 측면에 상하 방향을 따라 배치된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 용접 품질 유지용 복합 지그 장치(100)의 작용 및 작동을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 실시 예에서는 용접 장치(10)의 레이저 브레이징 용접 작업 전, 용접 장치(10)의 와이어 피딩부(15)에서 송급되는 와이어(13)를 와이어 컷팅유닛(170)을 통해 설정된 길이로 컷팅한다.

상기 와이어 컷팅유닛(170)은 와이어 피딩부(15)에서 송급되는 와이어(13)의 송급 길이를 센서를 통해 감지하고, 그 감지 신호에 따라서 컷터(171)를 통하여 와이어(13)를 설정된 길이로 컷팅한다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 용접 장치(10)의 레이저 브레이징 용접 작업 전에, 와이어 피딩부(15)에서 송급되는 와이어(13)를 와이어 컷팅유닛(170)을 통해 설정된 길이로 컷팅함으로써, 와이어(13)의 스틱 아웃 길이를 일정하게 유지할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 용접 장치(10)의 레이저 브레이징 용접 작업 전, 와이어(13)의 스틱 아웃 길이를 일정하게 유지할 수 있으므로, 용접 시작부의 품질 유지가 가능하다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 용접 장치(10)의 레이저 브레이징 용접 작업 전, 용접 장치(10)의 레이저 조사 헤드(11)를 통해 레이저 빔을 레이저 출력 측정유닛(150)의 측정 포인트(151)로 조사하며, 그 레이저 출력 측정유닛(150)을 통하여 레이저 조사 헤드(11)의 레이저 출력 값을 자동으로 검출할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 용접 장치(10)의 레이저 조사 헤드(11)로부터 출력되는 레이저 빔의 레이저 출력 값을 레이저 출력 측정유닛(150)을 통하여 용접 장치(10)의 레이저 브레이징 용접 작업 전에 확인함으로써, 레이저 빔의 레이저 출력 변화로 인한 용접 불량을 사전에 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 용접 장치(10)의 레이저 브레이징 용접 전, 툴 센터 포인트 측정유닛(130)은 용접 장치(10)의 티칭 기준 점이 되는 툴 센터 포인트(TCP)를 확인 및 보정할 수 있다.

이를 구체적으로 설명하면, 본 발명의 실시 예에서는 도 10의 (a)에서와 같이, 최초 설비 설치 시, 용접 장치(10)의 와이어(13) 송급 선단이 툴 센터 포인트 측정유닛(130)의 셋팅 핀(132)의 상단에 위치하도록 용접 장치(10)를 이동시키며 그 용접 장치(10)의 초기 위치를 티칭 설정한다.

여기서, 상기 툴 센터 포인트 측정유닛(130)에 있어 XY축 눈금 플레이트(133)의 X축 눈금(135a) 및 Y축 눈금(135b)에는 기준 툴 센터 포인트(P)를 형성하고 있다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 도 10의 (b)에서와 같이, X축 눈금(135a) 및 Y축 눈금(135b)의 기준 툴 센터 포인트(P)에 와이어(13)의 송급 선단이 위치하도록 용접 장치(10)를 이동시키며 기준 툴 센터 포인트(P)를 티칭 설정한다.

이 때, 상기 와이어(13)의 송급 선단이 X축 눈금(135a) 및 Y축 눈금(135b)의 기준 툴 센터 포인트(P)에 위치(XY축 0 위치)하며, XY축 눈금 플레이트(133)를 누름에 따라, XY축 눈금 플레이트(133)는 스프링(137)을 압축하며 가이드 로드(136)를 따라 하측 방향으로 이동된 상태에 있다. 그리고, 상기 XY축 눈금 플레이트(133)는 Z축 눈금 플레이트(134)의 Z축 눈금(138)에서 기준 점(Z축 0 위치)에 위치하고 있다.

한편, 용접 장치(10)에 외력이 인가되었거나 레이저 조사 헤드(11)의 교체 시, 용접 장치(10)의 툴 센터 포인트가 변경되었을 경우, 본 발명의 실시 예에서는 도 11에 도시된 바와 같이, 용접 장치(10)를 설정된 티칭 점 즉, X축 눈금(135a) 및 Y축 눈금(135b)의 기준 툴 센터 포인트(P)로 이동시킨다.

그러면, 용접 장치(10)의 툴 센터 포인트가 변경되었기 때문에, 와이어(13)의 송급 선단이 X축 눈금(135a) 및 Y축 눈금(135b)에서 기준 툴 센터 포인트(P)의 X축 및 Y축 위치를 벗어나게 되고, XY축 눈금 플레이트(133)는 Z축 눈금 플레이트(134)의 Z축 눈금(138)에서 기준 점을 벗어나게 된다.

이에 본 발명의 실시 예에서는 기준 툴 센터 포인트(P)를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 변위를 XY축 눈금 플레이트(133)의 X축 눈금(135a) 및 Y축 눈금(135b) 및 Z축 눈금 플레이트(134)의 Z축 눈금(138)으로 확인한다.

이 후, 본 발명의 실시 예에서는 기준 툴 센터 포인트(P)를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 변위를 통하여 툴 센터 포인트의 보정량을 산출하고, 용접 장치(10)의 툴 센터 포인트를 상기 보정량으로 보정한다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 툴 센터 포인트(TCP)의 변경 요인(용접 장치의 충돌 또는 레이저 조사 헤드의 교체 등) 발생 시, 툴 센터 포인트의 확인 및 보정을 신속하게 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 시편 고정유닛(220)에 테스트 용접될 두 개의 패널 시편(1)을 고정하고, 상술한 바와 같은 용접 장치(10)를 통하여 패널 시편(1)을 다양한 용접 조건에 따라 테스트 용접할 수 있다.

이를 구체적으로 설명하면, 우선, 본 발명의 실시 예에서는 가압 스크류(235)를 일측 방향으로 회전시키며, 다른 하나의 제1 가압부재(232)를 하나의 제1 가압부재(231)로부터 멀어지는 방향으로 후진 이동시킨 상태에서, 하나의 제1 가압부재(231)의 가압 블록(291) 및 다른 하나의 제1 가압부재(232)의 가압 블록(291) 사이에 두 개의 패널 시편(1)을 셋팅한다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 가압 스크류(235)를 다른 일측 방향으로 회전시키며, 다른 하나의 제1 가압부재(232)를 하나의 제1 가압부재(231)에 가까워지는 방향으로 전진 이동시킨다. 이에 본 발명의 실시 예에서는 제1 가압부재(231, 232)를 통해 패널 시편(1)을 상호 밀착되게 가압할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 한 쌍의 제2 가압부재(241, 242)를 한 쌍의 제1 가압부재(231, 232)를 가로질러 배치하고, 클램퍼(251)를 통해 제2 가압부재(241, 242)를 클램핑 한다. 이에 본 발명의 실시 예에서는 제2 가압부재(241, 242)를 통하여 패널 시편(1)들을 상측에서 가압할 수 있다.

여기서, 상기 패널 시편(1)들은 지지 프레임(221) 상에서 용접 구조(예를 들면, 겹치기, 맞대기, 필렛 용접 구조 등)에 따라 다양한 방식으로 제1 및 제2 가압부재(231, 232, 241, 242)를 통해 가압되며 고정될 수 있다.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 용접 장치(10)를 통하여 패널 시편(1)들을 레이저 용접하는데, 상기 용접 장치(10)는 레이저 빔을 패널 시편(1)들의 접합 부위로 조사하고, 와이어(13)를 접합 부위 측으로 송급(공급)하여 레이저 빔을 열원으로 와이어(13)를 용융시키며, 패널 시편(1)들을 레이저 브레이징 접합한다.

본 발명의 실시 예에서는 패널 시편(1)을 고정하고 있는 지지 프레임(221)을 레이저 빔의 조사각, 패널의 안착 각도, 용접 구조, 용접 장치의 위치, 패널의 위치 등의 다양한 용접 조건에 따라 틸트 프레임(261)을 통해 틸트 회전시키고, 피봇부재(281)를 통해 피봇 회전시킨 상태에서, 패널 시편(1)들을 레이저 브레이징 접합할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 실시 예에서는 제1 고정 핀(279)을 풀어 가이드 프레임(271)의 체결부(277)에 대한 틸트 프레임(261)의 틸트 러그(263)의 고정을 해제하고, 틸트 프레임(261)을 지지 프레임(221)과 함께 설정된 각도만큼 틸트 회전시킨다. 이 때, 틸트 프레임(261)은 이의 틸트 러그(263)가 가이드 프레임(271)의 레이스부(273)와 미끄럼 접촉되면서 그 레이스부(273)를 따라 틸트 회전될 수 있다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 제1 고정 핀(279)을 틸트 러그(263)의 슬롯(265)을 통하여 가이드 프레임(271)의 체결부(277)에 체결한다. 이에 본 발명의 실시 예에서는 틸트 프레임(261)을 가이드 프레임(271)에 고정하면서 틸트 프레임(261)의 틸팅 위치를 고정할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 용접 조건 예를 들면, 패널 시편(1)들의 안착 각도 별로 지지 프레임(221)을 틸트 프레임(261)을 통해 틸트 회전시킨 상태에서, 패널 시편(1)들을 레이저 브레이징 접합할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 피봇부재(281)의 제1 및 제2 회전 플레이트(285, 287)로부터 제2 고정 핀(289)을 풀어 틸트 프레임(261)에 대한 지지 프레임(221)의 고정을 해제하고, 지지 프레임(221)을 틸트 프레임(261)에 대해 설정된 회전 각도만큼 피봇 회전시킨다. 이 때, 상기 지지 프레임(221)은 피봇부재(281)의 제1 및 제2 회전 플레이트(285, 287)를 통해 회전될 수 있다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 제2 고정 핀(289)을 제1 및 제2 회전 플레이트(285, 287)에 체결한다. 이에 본 발명의 실시 예에서는 지지 프레임(221)을 틸트 프레임(261)에 고정하면서 지지 프레임(221)의 피봇 회전 위치를 고정할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 용접 조건 예를 들면, 용접 장치(10)를 이동시킨 상태 또는 고정한 상태에서 레이저 빔의 조사 각도(레이저 빔의 진입 각도)별로 지지 프레임(221)을 피봇 회전시킨 상태에서, 패널 시편(1)들을 레이저 브레이징 접합할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 레이저 빔의 조사 각, 패널의 안착 각도, 패널의 용접 구조(예를 들면, 겹치기, 맞대기, 필렛 용접 구조 등), 용접 장치의 위치, 패널의 위치 등의 다양한 용접 조건에 따라 패널 시편(1)을 테스트 용접할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 다양한 용접 조건에 따른 패널 시편(1)의 테스트 용접을 통하여 실제 용접 제품의 레이저 용접 품질의 불량 원인을 쉽게 파악할 수 있으며, 실제 용접 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 지그 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 지그 장치(200)는 툴 센터 포인트 측정유닛(330) 및 레이저 출력 측정유닛(350)으로부터 측정 데이터를 제공받아 용접 장치(10)의 툴 센터 포인트 및 레이저 출력을 자동으로 보정하는 제어기(390)를 포함하고 있다.

그리고, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 지그 장치(200)는 와이어 컷팅유닛(370)과 시편 고정유닛(320)을 포함하는 바, 이러한 와이어 컷팅유닛(370) 및 시편 고정유닛(320)은 전기 실시 예에서와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 지그 장치에 적용되는 툴 센터 포인트 측정유닛을 도시한 도면이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 툴 센터 포인트 측정유닛(330)은 장착 브라켓(115: 도 1 참조)을 통하여 지그 프레임(110: 도 1 참조)에 설치되는 베이스 플레이트(331)와, 베이스 플레이트(331)에 설치되는 셋팅 핀(332)을 포함하고 있다. 이러한 베이스 플레이트(331)와 셋팅 핀(332)은 전기 실시 예에서와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기 툴 센터 포인트 측정유닛(330)은 XY축 눈금 플레이트(333), 비전 센서(341) 및 위치 센서(342)를 더 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 XY축 눈금 플레이트(333)는 X축 눈금(335a) 및 Y축 눈금(335b)이 새겨진 투명 판(334)을 가지며 베이스 플레이트(331)와 간격을 두고 그 베이스 플레이트(331)에 상하 요동 가능하게 설치된다.

상기 투명 판(334)은 XY축 눈금 플레이트(333)의 가장자리 부분 내측에 설치된다. 상기 투명 판(334)에는 X축 눈금(335a) 및 Y축 눈금(335b)을 형성하고 있으며, 상기 X축 눈금(335a) 및 Y축 눈금(335b)에는 용접 장치(10)의 기준 툴 센터 포인트(P)를 형성하고 있다.

본 발명의 실시 예에서는 X축 눈금(335a) 및 Y축 눈금(335b)의 기준 툴 센터 포인트(P)에 와이어(13: 이하 도 2 참조)의 송급 선단이 위치하도록 용접 장치(10: 이하 도 2 참조)를 이동시키며 기준 툴 센터 포인트(P)를 티칭 설정할 수 있다.

상기와 같이 XY축 눈금 플레이트(333)는 베이스 플레이트(331)와 간격을 두고 그 베이스 플레이트(331)에 상하 방향으로 요동 가능하게 설치되는 바, 이를 위해 상기 베이스 플레이트(331)의 각 모서리 측에는 복수 개의 가이드 로드(336)들이 상하 방향으로 고정되게 설치된다. 그리고 상기 베이스 플레이트(331)와 XY축 눈금 플레이트(333) 사이에서 각각의 가이드 로드(336)에는 스프링(337)이 설치된다.

즉, 상기 XY축 눈금 플레이트(333)는 가이드 로드(336)들을 통하여 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 스프링(337)에 의해 상하 방향으로 탄발 가능하게 구비된다.

상기 비전 센서(341)는 XY축 눈금 플레이트(333)의 투명 판(334)에 대응하여 베이스 플레이트(331)에 고정되게 설치된다. 상기 비전 센서(341)는 투명 판(334)을 비전 센싱하여 X축 눈금(335a) 및 Y축 눈금(335b)의 기준 툴 센터 포인트(P)를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 X축 및 Y축 변위를 감지하고, 그 감지 신호를 제어기(390)로 출력한다. 이러한 비전 센서(341)는 피 감지체를 비전 촬영하고 그 비전 데이터를 제어기로 출력할 수 있는 공지 기술의 비전 센서로 이루어지므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기 위치 센서(342)는 XY축 눈금 플레이트(333)의 투명 판(334) 가장자리 외측 부분에 대응하여 베이스 플레이트(331)에 고정되게 설치된다. 상기 위치 센서(342)는 X축 눈금(335a) 및 Y축 눈금(335b)의 기준 툴 센터 포인트(P)를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 Z축 변위를 XY축 눈금 플레이트(333)의 Z축 변위로서 감지하고, 그 감지 신호를 제어기(390)로 출력한다. 이러한 위치 센서(342)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 변위 센서로서 이루어지므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제어기(390)는 비전 센서(341) 및 위치 센서(342)를 통해 감지된 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 변위 데이터와 기준 툴 센터 포인트(P)를 비교 분석하여 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량을 산출하고, 그 보정량을 용접 장치(10)에 전송할 수 있다.

즉, 상기 제어기(390)는 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량을 용접 장치(10)의 로봇 제어기에 전송하며, 그 로봇 제어기는 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량 만큼 용접 장치(10)의 툴 센터 포인트를 보정할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서 상기 레이저 출력 측정유닛(350)은 전기 실시 예에서와 같은 구성으로서, 용접 장치(10)의 레이저 조사 헤드(11: 이하 도 2 참조)로부터 조사되는 레이저 빔의 레이저 출력을 측정하고 그 측정 데이터를 제어기(390)로 출력한다.

이에 상기 제어기(390)는 레이저 출력 측정유닛(350)으로부터 레이저 빔의 레이저 출력 측정 데이터를 제공받아 레이저 조사 헤드(11)를 통한 레이저 빔의 레이저 출력 값을 보정할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 지그 장치(200)를 이용한 용접 장치(10)의 제어 방법을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 지그 장치를 이용한 용접 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다. 이하에서는 툴 센터 포인트 측정유닛(330)을 이용한 용접 장치(10)의 툴 센터 포인트 보정 방법을 상세하게 설명한다.

앞서 개시한 도면들 및 도 14를 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 최초 설비 설치 시, 용접 장치(10)의 와이어(13) 송급 선단이 툴 센터 포인트 측정유닛(330)의 셋팅 핀(332)의 상단에 위치하도록 용접 장치(10)를 이동시키며 그 용접 장치(10)의 초기 위치를 티칭 설정한다(S11 단계).

여기서, 상기 툴 센터 포인트 측정유닛(330)에 있어 XY축 눈금 플레이트(333)의 투명 판(334)의 X축 눈금(335a) 및 Y축 눈금(335b)에는 용접 장치(10)의 기준 툴 센터 포인트(P)를 형성하고 있다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 X축 눈금(335a) 및 Y축 눈금(335b)의 기준 툴 센터 포인트(P)에 와이어(13)의 송급 선단이 위치하도록 용접 장치(10)를 이동시키며 기준 툴 센터 포인트(P)를 티칭 설정한다(S12 단계).

이 때, 상기 와이어(13)의 송급 선단이 X축 눈금(335a) 및 Y축 눈금(335b)의 기준 툴 센터 포인트(P)에 위치(XY축 0 위치)하며, XY축 눈금 플레이트(333)를 누름에 따라, XY축 눈금 플레이트(333)는 스프링(337)을 압축하며 가이드 로드(336)를 따라 하측 방향으로 이동된 상태에 있다.

여기서, 비전 센서(341)는 투명 판(334)을 비전 센싱하여 X축 눈금(335a) 및 Y축 눈금(335b)의 기준 툴 센터 포인트(P)를 감지하고 그 감지신호를 제어기(390)로 출력한다. 그리고, 위치 센서(342)는 XY축 눈금 플레이트(333)의 Z축 위치를 감지하고 그 감지신호를 제어기(390)로 출력한다. 이에 상기 제어기(390)는 기준 툴 센터 포인트(P)의 X,Y,Z축 위치를 저장한다.

한편, 용접 장치(10)에 외력이 인가되었거나 레이저 조사 헤드(11)의 교체 시, 용접 장치(10)의 툴 센터 포인트가 변경되었을 경우, 본 발명의 실시 예에서는 용접 장치(10)를 설정된 티칭 점 즉, X축 눈금(335a) 및 Y축 눈금(335b)의 기준 툴 센터 포인트(P)로 이동시킨다.

그러면, 용접 장치(10)의 툴 센터 포인트가 변경되었기 때문에, 와이어(13)의 송급 선단이 X축 눈금(335a) 및 Y축 눈금(335b)에서 기준 툴 센터 포인트(P)의 X축 및 Y축 위치를 벗어나게 되고, XY축 눈금 플레이트(333)는 기준 툴 센터 포인트(P)의 Z축 위치를 벗어나게 된다.

이 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 비전 센서(341)를 통해 XY축 눈금 플레이트(333)의 투명 판(334)을 비전 센싱하여 기준 툴 센터 포인트(P)를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 X축 및 Y축 변위를 감지하고 그 감지신호를 제어기(390)로 출력한다(S13 단계).

또한, 본 발명의 실시 예에서는 위치 센서(342)를 통해 기준 툴 센터 포인트(P)를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 Z축 변위를 XY축 눈금 플레이트(333)의 Z축 변위로서 감지하고, 그 감지 신호를 제어기(390)로 출력한다(S13 단계).

이에 상기 제어기(390)는 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 변위 데이터와 기준 툴 센터 포인트(P)를 비교 분석하여 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량을 산출한다(S14 단계).

그리고 나서, 상기 제어기(390)는 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량을 용접 장치(10)의 로봇 제어기에 전송하며, 그 로봇 제어기는 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량 만큼 용접 장치(10)의 툴 센터 포인트를 보정한다(S15 단계).

따라서, 상술한 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 지그 장치(200) 및 이를 이용한 용접 장치(10)의 제어 방법에 의하면, 툴 센터 포인트 측정유닛(330) 및 레이저 출력 측정유닛(350)으로부터 측정 데이터를 제공받아 용접 장치(10)의 툴 센터 포인트 및 레이저 출력을 자동으로 보정할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 툴 센터 포인트(TCP)의 변경 요인 발생 시, 툴 센터 포인트의 확인 및 보정을 신속하게 수행할 수 있고, 레이저 출력의 변경 발생 시, 레이저 출력의 확인 및 보정을 신속하게 수행할 수 있으므로, 레이저 용접 품질 불량 발생의 원인을 쉽게 파악할 수 있고, 용접 장치(10)의 용접 품질 불량 발생을 최소화 할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 패널 시편 10: 용접 장치
11: 레이저 조사 헤드 13: 와이어
15: 와이어 피딩부 110: 지그 프레임
111: 거치대 115: 장착 브라켓
130: 툴 센터 포인트 측정유닛 131: 베이스 플레이트
132: 셋팅 핀 133: XY축 눈금 플레이트
134: Z축 눈금 플레이트 135a: X축 눈금
135b: Y축 눈금 136: 가이드 로드
137: 스프링 138: Z축 눈금
150: 레이저 출력 측정유닛 151: 측정 포인트
153: 본체 155: 덮개
170: 와이어 컷팅유닛 171: 컷터
220: 시편 고정유닛 221: 지지 프레임
P: 기준 툴 센터 포인트 231,232: 제1 가압부재
233: 가이드 블록 235: 가압 스크류
237: 장착부 239: 스토퍼 블록
241, 242: 제2 가압부재 243: 손잡이
251: 클램퍼 261: 틸트 프레임
263: 틸트 러그 265: 슬롯
271: 가이드 프레임 273: 레이스부
275: 각도 표시 눈금 277: 체결부
279: 제1 고정 핀 281: 피봇부재
283: 피봇 베어링 285: 제1 회전 플레이트
287: 제2 회전 플레이트 289: 제2 고정 핀
291: 가압 블록 341: 비전 센서
342: 위치 센서 390: 제어기

Claims

레이저 브레이징 용접 장치의 레이저 용접 품질 유지를 위한 복합 지그 장치로서,
지그 프레임;
상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 용접 장치의 티칭 기준 점이 되는 툴 센터 포인트(TCP)를 확인 및 보정하기 위한 툴 센터 포인트 측정유닛; 및
상기 지그 프레임에 틸트 회전 및 피봇 회전 가능하게 설치되며, 상기 용접 장치의 테스트 용접을 위한 패널 시편을 고정하는 시편 고정유닛;을 포함하고,
상기 툴 센터 포인트 측정유닛은, 상기 지그 프레임에 연결되게 설치되는 베이스 플레이트와, 상기 용접 장치의 초기 위치를 설정하기 위해 상기 베이스 플레이트에 설치되는 셋팅 핀과, X축 및 Y축 눈금을 가지며 상기 베이스 플레이트와 간격을 두고 상기 베이스 플레이트에 상하 요동 가능하게 설치되는 XY축 눈금 플레이트와, Z축 눈금을 가지며 상기 베이스 플레이트에 상하 방향으로 고정되게 설치되는 Z축 눈금 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 지그 장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 XY축 눈금 플레이트는,
상기 베이스 플레이트에 고정된 복수 개의 가이드 로드를 통하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며,
상기 베이스 플레이트와의 사이에서 상기 각 가이드 로드에 설치되는 스프링에 의해 상하 방향으로 탄발 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 복합 지그 장치.
제1 항에 있어서,
상기 툴 센터 포인트 측정유닛은,
상기 지그 프레임에 연결되게 설치되는 베이스 플레이트와,
상기 용접 장치의 초기 위치를 설정하기 위해 상기 베이스 플레이트에 설치되는 셋팅 핀과,
X축 및 Y축 눈금이 새겨진 투명 판을 가지며, 상기 베이스 플레이트와 간격을 두고 상기 베이스 플레이트에 상하 요동 가능하게 설치되는 XY축 눈금 플레이트와,
상기 투명 판에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 설치되며, 상기 투명 판을 비전 센싱하여 상기 X축 및 Y축 눈금의 기준 툴 센터 포인트를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 X축 및 Y축 변위를 감지하고, 감지 신호를 제어기로 출력하는 비전 센서와,
상기 XY축 눈금 플레이트의 투명 판 가장자리 외측 부분에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 설치되며, 상기 X축 및 Y축 눈금의 기준 툴 센터 포인트를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 Z축 변위를 상기 XY축 눈금 플레이트의 Z축 변위로서 감지하고, 감지 신호를 제어기로 출력하는 위치 센서
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 지그 장치.
제4 항에 있어서,
상기 XY축 눈금 플레이트는,
상기 베이스 플레이트에 고정된 복수 개의 가이드 로드를 통하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며,
상기 베이스 플레이트와의 사이에서 상기 각 가이드 로드에 설치되는 스프링에 의해 상하 방향으로 탄발 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 복합 지그 장치.
제4 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 비전 센서 및 위치 센서를 통해 감지된 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 변위 데이터와 상기 기준 툴 센터 포인트를 비교 분석하여 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량을 산출하고, 상기 보정량을 용접 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 복합 지그 장치.
제1 항에 있어서,
상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 용접 장치의 레이저 출력을 측정하는 레이저 출력 측정유닛
을 더 포함하는 복합 지그 장치.
제7 항에 있어서,
상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 용접 장치에서 송급되는 와이어를 설정된 길이로 컷팅하는 와이어 컷팅유닛
을 더 포함하는 복합 지그 장치.
제1 항에 있어서,
상기 시편 고정유닛은,
지지 프레임과,
상기 지지 프레임 상면의 일 방향 양측에 구비되며, 두 개의 상기 패널 시편들을 일 방향으로 가압하는 한 쌍의 제1 가압부재와,
상기 한 쌍의 제1 가압부재를 가로지르며 상기 제1 가압부재 상면의 다른 방향 양측에 구비되고, 상기 패널 시편들을 상측에서 가압하는 한 쌍의 제2 가압부재
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 지그 장치.
제9 항에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 가압부재 중,
하나는 상기 지지 프레임의 상면 일측에 고정되게 설치되고,
다른 하나는 상기 지지 프레임의 상면 타측에 일 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 복합 지그 장치.
제10 항에 있어서,
상기 지지 프레임에는 다른 하나의 상기 제1 가압부재를 일 방향으로 가압하기 위한 가압 스크류가 회전 가능하게 스크류 결합되고,
상기 가압 스크류는 상기 다른 하나의 제1 가압부재에 구비된 스토퍼 블록을 가압하는 것을 특징으로 하는 복합 지그 장치.
제9 항에 있어서,
상기 시편 고정유닛은,
상기 제1 가압부재 각각에 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 제2 가압부재를 클램핑 하는 클램퍼들과,
상기 지지 프레임이 피봇 회전 가능하게 연결되며, 상기 지그 프레임에 대해 틸트 회전 가능하게 설치되는 틸트 프레임과,
상기 틸트 프레임의 틸트 회전을 지지하는 레이스부를 가지며, 상기 틸트 프레임에 대응하여 상기 지그 프레임에 고정되게 설치되는 가이드 프레임과,
상기 지지 프레임과 상기 틸트 프레임을 피봇 연결하는 피봇부재
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 지그 장치.
제12 항에 있어서,
상기 틸트 프레임에는,
상기 가이드 프레임의 레이스부와 미끄럼 접촉 가능한 반원 형상의 틸트 러그가 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 복합 지그 장치.
제13 항에 있어서,
상기 틸트 러그는 적어도 하나의 제1 고정 핀을 통하여 상기 가이드 프레임에 고정되게 구비되며,
상기 피봇부재는 적어도 하나의 제2 고정 핀을 통하여 고정되는 것을 특징으로 하는 복합 지그 장치.
와이어를 이용한 레이저 브레이징 용접 장치의 레이저 용접 품질 유지를 위한 복합 지그 장치로서,
지그 프레임;
상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 용접 장치의 티칭 기준 점이 되는 툴 센터 포인트(TCP)를 확인 및 보정하기 위한 툴 센터 포인트 측정유닛;
상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 용접 장치의 레이저 출력을 측정하는 레이저 출력 측정유닛;
상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 와이어를 설정된 길이로 컷팅하는 와이어 컷팅유닛;
상기 지그 프레임에 틸트 회전 및 피봇 회전 가능하게 설치되며, 상기 용접 장치의 테스트 용접을 위한 패널 시편을 고정하는 시편 고정유닛; 및
상기 툴 센터 포인트 측정유닛 및 상기 레이저 출력 측정유닛으로부터 측정 데이터를 제공받아 상기 용접 장치의 툴 센터 포인트 및 레이저 출력을 보정하는 제어기;를 포함하고,
상기 툴 센터 포인트 측정유닛은, 상기 지그 프레임에 연결되게 설치되는 베이스 플레이트와, 상기 용접 장치의 초기 위치를 설정하기 위해 상기 베이스 플레이트에 설치되는 셋팅 핀과, X축 및 Y축 눈금이 새겨진 투명 판을 가지며, 상기 베이스 플레이트와 간격을 두고 상기 베이스 플레이트에 상하 요동 가능하게 설치되는 XY축 눈금 플레이트와, 상기 투명 판에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 설치되며, 상기 투명 판을 비전 센싱하여 상기 X축 및 Y축 눈금의 기준 툴 센터 포인트를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 X축 및 Y축 변위를 감지하고, 감지 신호를 제어기로 출력하는 비전 센서와, 상기 XY축 눈금 플레이트의 투명 판 가장자리 외측 부분에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 설치되며, 상기 X축 및 Y축 눈금의 기준 툴 센터 포인트를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 Z축 변위를 상기 XY축 눈금 플레이트의 Z축 변위로서 감지하고, 감지 신호를 제어기로 출력하는 위치 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 테스트용 복합 지그 장치.
삭제
제15 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 비전 센서 및 위치 센서를 통해 감지된 상기 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 변위 데이터와 상기 기준 툴 센터 포인트를 비교 분석하여 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량을 산출하고, 상기 보정량을 용접 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 복합 지그 장치.
와이어를 이용한 레이저 브레이징 용접 장치를 청구항 15의 상기 복합 지그 장치를 이용하여 제어하는 방법으로서,
(a) 툴 센터 포인트 측정유닛을 통해 상기 용접 장치의 초기 위치를 설정하는 과정;
(b) 상기 툴 센터 포인트 측정유닛을 통해 상기 용접 장치의 기준 툴 센터 포인트를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 변위를 측정하는 과정;
(c) 상기 툴 센터 포인트 측정유닛에 의해 측정된 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 변위 데이터와 상기 기준 툴 센터 포인트를 비교 분석하여 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량을 산출하는 과정;
(d) 상기 툴 센터 포인트의 X,Y,Z축 보정량을 상기 용접 장치에 전송하여 상기 X,Y,Z축 보정량 만큼 툴 센터 포인트를 보정하는 과정;
을 포함하는 용접 장치의 제어방법.
제18 항에 있어서,
상기 (a) 과정에서는,
상기 툴 센터 포인트 측정유닛의 셋팅 핀을 통해 상기 용접 장치의 초기 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 용접 장치의 제어방법.
제18 항에 있어서,
상기 (b) 과정에서는,
상기 기준 툴 센터 포인트를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 X축 및 Y축 변위를 비전 센서를 통해 감지하고,
상기 기준 툴 센터 포인트를 기준으로 하는 툴 센터 포인트의 Z축 변위를 위치 센서를 통해 감지하는 것을 특징으로 하는 용접 장치의 제어방법.