KR102529466B1 - Apparatus for checking Quality of Laser Welding - Google Patents

Apparatus for checking Quality of Laser Welding Download PDF

Info

Publication number
KR102529466B1
KR102529466B1 KR1020210051928A KR20210051928A KR102529466B1 KR 102529466 B1 KR102529466 B1 KR 102529466B1 KR 1020210051928 A KR1020210051928 A KR 1020210051928A KR 20210051928 A KR20210051928 A KR 20210051928A KR 102529466 B1 KR102529466 B1 KR 102529466B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
welded
laser
fire
welding
Prior art date
Application number
KR1020210051928A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220145181A (en
Inventor
안영남
김하준
이종홍
정상태
Original Assignee
주식회사 한화
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 한화 filed Critical 주식회사 한화
Priority to KR1020210051928A priority Critical patent/KR102529466B1/en
Publication of KR20220145181A publication Critical patent/KR20220145181A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102529466B1 publication Critical patent/KR102529466B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/12—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
    • B23K31/125—Weld quality monitoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head

Abstract

본 발명은 피 용접물을 레이저 용접하기 위해 레이저광을 피 용접물에 조사하는 레이저 발진부; 레이저 용접을 위해 상기 레이저 발진부로부터 조사되는 레이저광의 경로를 조절하는 스캔부; 상기 스캔부의 일측에 마련되고 조사된 레이저광이 상기 피 용접물의 용접부에 도달하면 반사되는 반사광에 의해 용접부의 결함을 예측하는 결함 예측 검사부; 상기 피 용접물의 용접부에서의 용접 비드의 상태 및 결함을 검사하는 표면 검사부;상기 피 용접물의 용접시 화재 발생 유무를 감지하는 화재 감지부; 를 포함하고, 상기 결함 예측 검사부, 표면 검사부 및 화재 감지부는 하나의 모듈로 마련되는 검사 장치가 제공될 수 있다. The present invention provides a laser oscillation unit for irradiating a laser light to a welded object in order to laser weld the welded object; a scan unit for adjusting the path of the laser light emitted from the laser oscillation unit for laser welding; a defect prediction inspection unit provided on one side of the scan unit and predicting defects of the welded portion by reflected light reflected when the irradiated laser light reaches the welded portion of the object to be welded; A surface inspection unit for inspecting a state and defect of a weld bead in a welded portion of the to-be-welded object; Including, the defect prediction inspection unit, the surface inspection unit and the fire detection unit may be provided with an inspection device provided as a single module.

Description

통합형 레이저 용접 품질 검사 장치{Apparatus for checking Quality of Laser Welding}Integrated laser welding quality inspection device {Apparatus for checking Quality of Laser Welding}

본 발명은 결함 예측 검사, 표면 검사 및 화재 감시를 용접 수행과 동시에 실시간으로 할 수 있는 통합형 레이저 용접 품질 검사 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an integrated laser welding quality inspection device capable of conducting defect prediction inspection, surface inspection, and fire monitoring in real time while welding is performed.

레이저 용접은 용접 품질이 우수하며, 가공 속도가 빠르고, 다양한 소재의 이종 접합에 적용 가능하므로 다양한 산업 현장에서 사용되고 있다.Laser welding is used in various industrial fields because it has excellent welding quality, fast processing speed, and can be applied to heterogeneous junctions of various materials.

이러한 레이저 용접은 피 용접물의 용접시 용접부의 용접 상태를 예측하고, 용접 비드의 상태를 검사하는 용접 품질 검사의 수행이 필수적이다. In such laser welding, it is essential to perform a welding quality inspection to predict a welding state of a welded part and inspect a state of a weld bead when welding a to-be-welded object.

따라서, 피 용접물의 용접부에 대한 용접 상태를 예측하고, 용접 비드를 동시에 정확하게 수행할 수 있는 검사 장치가 요구될 수 있다. Therefore, there is a need for an inspection device capable of predicting a welding state of a welded portion of a welded object and accurately performing a weld bead at the same time.

본 발명은 용접부의 용접 상태를 예측하고, 용접 비드의 상태 및 결함 유무를 검사하며, 용접중 불꽃에 의한 화재 발생를 감지하는 기능을 동시에 수행할 수 있는 통합형 레이저 용접 품질 검사 장치를 제공함에 목적이 있다. An object of the present invention is to provide an integrated laser welding quality inspection device capable of simultaneously predicting the welding state of a welded part, inspecting the state of a weld bead and detecting a fire caused by a spark during welding. .

본 발명은 피 용접물을 레이저 용접하기 위해 레이저광을 피 용접물에 조사하는 레이저 발진부; 레이저 용접을 위해 상기 레이저 발진부로부터 조사되는 레이저광의 경로를 조절하는 스캔부; 상기 스캔부의 일측에 마련되고 조사된 레이저광이 상기 피 용접물의 용접부에 도달하면 반사되는 반사광에 의해 용접부의 결함을 예측하는 결함 예측 검사부; 상기 피 용접물의 용접부에서의 용접 비드의 상태 및 결함을 검사하는 표면 검사부;상기 피 용접물의 용접시 화재 발생 유무를 감지하는 화재 감지부; 를 포함하고, 상기 결함 예측 검사부, 표면 검사부 및 화재 감지부는 하나의 모듈로 마련되는 검사 장치가 제공될 수 있다. The present invention provides a laser oscillation unit for irradiating a laser light to a welded object in order to laser weld the welded object; a scan unit for adjusting the path of the laser light emitted from the laser oscillation unit for laser welding; a defect prediction inspection unit provided on one side of the scan unit and predicting defects of the welded portion by reflected light reflected when the irradiated laser light reaches the welded portion of the object to be welded; A surface inspection unit for inspecting a state and defect of a weld bead in a welded portion of the to-be-welded object; Including, the defect prediction inspection unit, the surface inspection unit and the fire detection unit may be provided with an inspection device provided as a single module.

이와 같이 본 발명은 피 용접물의 레이저 용접시 용접 품질을 검사하기 위한 결함 예측 검사부와 표면 검사부, 용접시 발생할 수 있는 화재를 감지하는 화재 감지부를 하나의 모듈화된 구성으로 1셋트화함으로써 용접부의 품질 검사를 보다 정확하고 신속하게 수행할 수 있고, 화재 감지부에 의해 화재 발생을 방지하여 보다 안전한 작업 환경을 제공할 수 있다. As described above, the present invention sets up a defect prediction inspection unit and a surface inspection unit for inspecting the welding quality during laser welding of a welded object and a fire detection unit for detecting a fire that may occur during welding in one modular configuration, thereby inspecting the quality of the welded part. can be performed more accurately and quickly, and a safer working environment can be provided by preventing the occurrence of fire by the fire detection unit.

본 발명은 검사 장치가 하나의 모듈로 구성되므로, 별도 마련하는 것에 비해 설치 공간을 적게 차지하고, 제작 비용이 저렴해질 수 있다. In the present invention, since the inspection device is composed of one module, it takes up less space for installation and lowers manufacturing cost compared to a separate module.

본 발명은 레이저 용접 수행시 용접 품질 검사를 실시간으로 할 수 있기 때문에, 불량 상태를 바로 확인할 수 있고, 그에 따라 전체적인 생산성이 향상될 수 있다. Since the present invention can inspect the welding quality in real time during laser welding, it is possible to immediately check the defective state, and accordingly, the overall productivity can be improved.

도 1은 본 발명의 검사 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 표면 검사부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 결함 예측 검사부에서 출력되는 반사광의 파형을 통해 설정되는 기준치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제어부의 구성도이다. 1 is a schematic configuration diagram of an inspection apparatus according to the present invention.
2 is a configuration diagram of a surface inspection unit of the present invention.
3 is a diagram for explaining a reference value set through a waveform of reflected light output from a defect prediction inspection unit of the present invention.
4 is a configuration diagram of a control unit of the present invention.

도 1은 본 발명의 통합형 레이저 용접 품질 검사 장치의 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of an integrated laser welding quality inspection device according to the present invention.

피 용접물(10)을 레이저 용접하는 경우, 피 용접물(10)의 용접부(11)에 대한 품질 검사는 예를 들어 배터리 제조 라인에서 필수적인 항목일 수 있다.In the case of laser welding the object to be welded 10, quality inspection of the welded portion 11 of the object to be welded 10 may be an essential item in a battery manufacturing line, for example.

이때, 용접 품질 검사 항목은 용접부의 폭, 용접부의 길이 및 표면의 기공 등의 결함 등이 될 수 있다. 만일, 결함을 예측하는 수단이 마련되지 못하는 경우, 제조 라인에서 작업 인력이 용접부 전체에 대해 전수 검사를 실시할 수 밖에 없다. At this time, the welding quality inspection items may be defects such as the width of the welded portion, the length of the welded portion, and pores on the surface. If a means for predicting defects is not provided, work personnel in the manufacturing line have no choice but to perform a total inspection on all welded joints.

따라서, 용접부(11)의 품질 검사를 위해서 결함 예측 검사기, 표면 검사기가 마련될 필요가 있다. 결함 예측 검사기, 표면 검사기를 개별적으로 설치하고 각각 검사하는 경우, 개별 검사기 설치에 따른 설치 공간 및 별도 스테이션이 필요할 수 있고, 검사 데이터 관리 항목이 증가할 수 있기 때문에, 검사 시간이 증가할 수 있다. Therefore, it is necessary to provide a defect prediction inspection machine and a surface inspection machine for quality inspection of the welded portion 11 . When the defect prediction inspection machine and the surface inspection machine are individually installed and inspected separately, an installation space and a separate station may be required according to the installation of each inspection machine, and inspection data management items may increase, so inspection time may increase.

또한, 피 용접물(10)의 용접중에는 불꽃이 튀기 쉽기 때문에, 주변으로 옮겨 붙어서 화재가 발생할 가능성이 있는 환경이고, 이러한 작업 환경을 고려하여 안전한 환경을 제공하기 위해 화재 여부를 감시할 수 있는 감시 수단이 필요할 수 있다. In addition, since sparks are easily generated during welding of the object to be welded 10, it is an environment in which a fire may occur by moving to the surroundings. this may be needed

또한, 개별적으로 검사기를 마련하는 경우에는 그 만큼 비용이 증가될 수 있다. In addition, in the case of providing the inspection device individually, the cost may increase by that much.

이러한 점을 감안하여 통합된 하나의 모듈식 검사 장치를 마련할 필요가 있다. 하나로 모듈화된 검사 장치를 마련한다면 설치 공간이 감소되고, 동시에 검사를 진행할 수 있기 때문에 그 만큼 신속한 용접 품질 검사를 수행할 수 있으며, 별도의 스테이션이 필요 없고, 그 만큼 제작 비용도 절감될 수 있다. Considering these points, it is necessary to prepare an integrated modular inspection device. If one modularized inspection device is provided, the installation space is reduced, and since the inspection can be performed simultaneously, the welding quality inspection can be performed as quickly as that, there is no need for a separate station, and the manufacturing cost can be reduced accordingly.

본 발명은 하나로 통합된 모듈식 검사 장치를 제공함에 특징이 있다. The present invention is characterized by providing a modular inspection device integrated into one.

도 1을 참조하면, 본 발명의 검사 장치(100)는 피 용접물(10)을 레이저 용접하기 위해 레이저광을 피 용접물(10)에 조사하는 레이저 발진부(20), 레이저 용접을 위해 레이저 발진부(20)로부터 조사되는 레이저광의 경로를 조절하는 스캔부(30), 스캔부(30)의 일측에 마련되고 조사된 레이저광이 피 용접물(10)의 용접부에 도달하면 반사되는 반사광에 의해 용접부의 결함을 예측하는 결함 예측 검사부(110), 피 용접물(10)의 용접부에서의 용접 비드의 상태 및 결함을 검사하는 표면 검사부(120), 피 용접물(10)의 용접시 화재 발생 유무를 감지하는 화재 감지부(130)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the inspection device 100 of the present invention includes a laser oscillation unit 20 for irradiating a laser beam to an object to be welded 10 in order to laser weld the object 10 to be welded, and a laser oscillation unit 20 for laser welding. ) Scan unit 30 for adjusting the path of the laser beam irradiated from the scanning unit 30, provided on one side of the scan unit 30, and when the irradiated laser beam reaches the welded portion of the object to be welded 10, the defect of the welded portion is prevented by the reflected light reflected. A predictive defect inspection unit 110, a surface inspection unit 120 that inspects the state and defects of the weld bead at the welded part of the object to be welded 10, and a fire detection unit that detects whether a fire occurs during welding of the object to be welded 10 (130).

피 용접물(10)은 예를 들어 2차 전지의 제조시 용접하는 버스바 등이 될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 레이저 용접이 가능한 다양한 형태의 부재를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 피 용접물(10)은 복수로 겹쳐서 마련될 수 있다. The object to be welded 10 may be, for example, a bus bar to be welded when manufacturing a secondary battery. However, it is not limited thereto and may include various types of members capable of laser welding. The object to be welded 10 shown in FIG. 1 may be provided by overlapping in plurality.

스캔부(30)는 레이저 발진부(20)로부터 조사되는 레이저광의 경로를 변경시킬 수 있는 미러(31)가 마련될 수 있고, 스캔부(30)의 소정 위치 즉, 피 용접물(10) 방향으로 레이저광의 에너지 밀도를 높여주기 위한 초점 렌즈(32)가 구비될 수 있다. The scan unit 30 may be provided with a mirror 31 capable of changing the path of the laser light emitted from the laser oscillation unit 20, and the laser beam is directed to a predetermined position of the scan unit 30, that is, in the direction of the object to be welded 10. A focus lens 32 may be provided to increase the energy density of light.

레이저 발진부(20)에서 조사된 레이저광(21)은 빔 스플리터(beam splitter) (40)를 통해 스캔부(30)내의 미러(31)에 의해 경로가 변경되고, 초점 렌즈(32)를 거쳐서 피 용접물(10)의 용접부(11)에 조사될 수 있다. The path of the laser light 21 irradiated from the laser oscillation unit 20 is changed by the mirror 31 in the scanning unit 30 through the beam splitter 40, and the laser beam 21 passes through the focusing lens 32 to avoid The welded portion 11 of the weldment 10 may be irradiated.

피 용접물(10)의 용접부(11)에 조사된 레이저광에 의해 용접이 수행되고, 이때 반사광(22)이 용접부(11)로부터 반사되어서 다시 스캔부(30)내의 미러(31)를 경유하여 결함 예측 검사부(110)에서 인식할 수 있다. 반사광(22)은 적외선 광 또는 자외선 광일 수 있다. Welding is performed by the laser light irradiated to the welded part 11 of the object to be welded 10, and at this time, the reflected light 22 is reflected from the welded part 11 and passes through the mirror 31 in the scan part 30 again to detect defects. It can be recognized by the prediction inspection unit 110. The reflected light 22 may be infrared light or ultraviolet light.

결함 예측 검사부(110)는 반사광(22)을 인식할 수 있는 광 센서가 마련될 수 있다. 결합 예측 검사부(110)에는 광원에서 방출된 빛이나 또는 대기를 전파해가는 빛의 파장에 따른 에너지를 측정하는 스펙트로미터(spectrometer)(분광계)가 마련되어서 피 용접물(10)의 용접부(11)로부터 반사광을 받아들여 레이저 용접중 불기둥 등의 빛의 세기를 분석하고, 이를 기반으로 용입 깊이가 충분하지 못하는 약용접 등의 용접 불량을 예측할 수 있다. The defect prediction inspection unit 110 may be provided with an optical sensor capable of recognizing the reflected light 22 . The coupling prediction inspection unit 110 is provided with a spectrometer (spectrometer) that measures energy according to the wavelength of light emitted from a light source or light propagating through the atmosphere, and By accepting the reflected light, the intensity of light such as a pillar of fire during laser welding is analyzed, and welding defects such as weak welding where the penetration depth is not sufficient can be predicted based on this.

또한, 결함 예측 검사부(110)에는 광 센서에서 인식한 반사광(22)에 대한 정보를 파악하는 계측부(140)가 연결될 수 있다. In addition, a measurement unit 140 for determining information about the reflected light 22 recognized by the optical sensor may be connected to the defect prediction inspection unit 110 .

본 발명의 검사 장치(100)는 결함 예측 검사부(110)와 표면 검사부(120)에 의한 용접 품질 검사 및 화재 방지를 위한 화재 감지부(130)의 감지 기능 수행시 통합적으로 제어할 수 있는 제어부(150)가 마련될 수 있다. The inspection device 100 of the present invention is a control unit that can be integrally controlled when performing a detection function of the fire detection unit 130 for welding quality inspection and fire prevention by the defect prediction inspection unit 110 and the surface inspection unit 120 ( 150) may be provided.

레이저광의 조사에 의한 레이저 용접시, 피 용접물(10)의 용접부(11)로부터 반사되는 반사광(22)에 대한 정보는 계측부(140)에서 계측하고, 계측된 데이터는 제어부(150)에서 분석될 수 있다. During laser welding by irradiation of laser light, information on the reflected light 22 reflected from the welded portion 11 of the object to be welded 10 is measured by the measurement unit 140, and the measured data can be analyzed by the control unit 150. there is.

결함 예측 검사부(110)는 스캔부(30)에 동축으로 구비될 수 있다. 따라서, 반사광(22)은 레이저광(21)의 경로와 동일한 경로이면서 반대 방향으로 이동 경로가 형성되고, 별도의 이동 경로없이 바로 결함 예측 검사부(110)에서 정보를 수집할 수 있다. The defect prediction inspection unit 110 may be provided coaxially with the scanning unit 30 . Therefore, the reflected light 22 travels along the same path as the laser light 21 and travels in the opposite direction, and information can be collected directly from the defect prediction inspection unit 110 without a separate travel path.

제어부(150)는 반사광(22)에 대한 데이터를 저장하는 저장부(151), 저장부(151)에 저장된 데이터를 분석하는 분석부(152)를 포함할 수 있다. The controller 150 may include a storage unit 151 that stores data on the reflected light 22 and an analysis unit 152 that analyzes the data stored in the storage unit 151 .

분석부(152)는 저장부(151)에 저장된 반사광(22) 데이터를 신호 처리하여 파형을 분석할 수 있고, 분석부(152)에 의한 분석시, 용접 품질이 양호한 신호를 레퍼런스(reference) 파형으로 설정하며, 이 레퍼런스 파형을 기준으로 상한값과 하한값을 결정하여 반사광(22)으로부터 검출된 신호가 상한 및 하한 영역의 기준치를 벗어나는 경우, 용접 불량으로 판정할 수 있다. The analysis unit 152 may process the reflected light 22 data stored in the storage unit 151 to analyze the waveform, and when analyzed by the analysis unit 152, a signal having good welding quality is used as a reference waveform. If the signal detected from the reflected light 22 deviates from the reference value of the upper and lower limit areas by determining the upper and lower limit values based on this reference waveform, it can be determined as a welding defect.

표면 검사부(120)는 용접부(11)의 용접 비드 상태(비드 길이, 비드 폭) 및 결함(기공 등)을 검사하기 위한 것으로서, 용접부(11)를 촬영하는 카메라부(121), 카메라부(121)에서 촬영한 영상을 획득하여 파악하는 파악부(122), 파악부(122)에서 파악한 결과를 표시해주는 표시부(123)를 포함할 수 있다. The surface inspection unit 120 is for inspecting the welding bead state (bead length, bead width) and defects (pores, etc.) of the welded portion 11, and includes a camera unit 121 for photographing the welded portion 11, the camera unit 121 ) It may include a display unit 123 for displaying the result obtained by the grasping unit 122 and the grasping unit 122 for acquiring and grasping the captured image.

표시부(123)는 사용자가 육안으로 쉽게 파악할 수 있는 디스플레이부일 수 있다. The display unit 123 may be a display unit that a user can easily grasp with the naked eye.

또는 표면 검사부(120)는 용접부(11)를 촬영하는 카메라부(121)를 포함하고, 상기 카메라부(121)에 의해 획득된 영상은 제어부(150)에서 영상 신호를 인가받아서 저장부(151)에 저장하며, 분석부(152)를 통해 제공받은 영상 데이터를 통해 용접 비드 상태(비드 길이, 비드 폭) 및 결함(기공 등)을 분석하고, 그 분석 결과를 모니터 등으로 표시해줄 수 있다. Alternatively, the surface inspection unit 120 includes a camera unit 121 that photographs the welded portion 11, and the image acquired by the camera unit 121 receives an image signal from the control unit 150 and stores the unit 151. It is stored in, and the welding bead state (bead length, bead width) and defects (pores, etc.) are analyzed through the image data provided through the analysis unit 152, and the analysis result can be displayed on a monitor or the like.

화재 감지부(130)는 피 용접물(10)의 용접부(11)에 레이저 용접시 발생될 수 있는 화염의 상태를 파악하는 것으로서, 화염의 정도에 따라 화재 상태로 인식할 수 있는 화염 감지 센서를 포함할 수 있다. The fire detection unit 130 identifies the state of a flame that may be generated during laser welding on the welded part 11 of the object to be welded 10, and includes a flame detection sensor that can recognize the fire state according to the degree of the flame. can do.

화재 감지부(130)의 화염 감지 센서에서 화염의 상태를 인식하면, 화재 여부를 판단할 수 있도록 제어부(150)에는 이러한 신호를 전달받아서 화재 여부를 판단하는 화재 여부 판단부(153)를 포함할 수 있다. When the flame detection sensor of the fire detection unit 130 recognizes the state of the flame, the control unit 150 may include a fire determination unit 153 for determining whether or not there is a fire by receiving such a signal so as to determine whether or not there is a fire. can

화재 여부 판단부(153)에서는 피 용접물(10)의 용접시 발생하는 화염의 상태에 따라 화재 여부를 판단하며, 화염의 상태가 설정 범위를 초과하면 화재로 인식할 수 있다. 화재로 인식되는 설정 범위는 용접시 발생하는 화염에 의해 주변으로 불이 옮겨 붙는 등일 수 있다. The fire determination unit 153 determines whether there is a fire according to the state of the flame generated during welding of the object to be welded 10, and can recognize it as a fire when the state of the flame exceeds a set range. A setting range recognized as a fire may be a fire that is transferred to the surroundings by a flame generated during welding.

제어부(150)에는 화재 여부 판단부(153)에서 화재 상태로 판단하면, 화재를 진압하기 위한 행동을 취하도록 알려주기 위한 알람부(154)를 포함할 수 있다. The control unit 150 may include an alarm unit 154 for informing to take action to extinguish the fire if the fire determination unit 153 determines that the fire is in a state of fire.

알람부(154)는 음향 및/또는 시각적으로 파악 가능하도록 점멸되는 각종 램프 등을 통해 알려줄 수 있다. The alarm unit 154 may give notification through various lamps that flicker so as to be visually and/or acoustically.

본 발명은 피 용접물(10)의 레이저 용접시, 용접 품질을 검사하기 위한 검사 장치(100)로서, 용접 품질 검사를 위한 결함 예측 검사부(110), 표면 검사부(120) 및 화재 감지부(130)를 모듈화하여 1셋트로 구성함으로써, 용접후 용접부(11)의 표면 검사를 위한 별도의 스테이션이 필요없고, 따라서, 공간을 적게 차지할 수 있다. The present invention is an inspection device 100 for inspecting welding quality during laser welding of a welded object 10, including a defect prediction inspection unit 110, a surface inspection unit 120, and a fire detection unit 130 for inspecting welding quality. By modularizing and configuring one set, there is no need for a separate station for inspecting the surface of the welded portion 11 after welding, and therefore, it can occupy less space.

결함 예측 검사부(110), 표면 검사부(120) 및 화재 감지부(130)를 별도 구성하는 것에 비해 비용면에서 저렴하게 마련할 수 있는 장점이 있다. Compared to configuring the defect prediction inspection unit 110, the surface inspection unit 120, and the fire detection unit 130 separately, there is an advantage in that they can be provided at a low cost in terms of cost.

또한, 본 발명은 레이저 용접 수행시 용접 품질 검사를 실시간으로 할 수 있기 때문에, 불량 상태를 바로 확인할 수 있고, 그에 따라 전체적인 생산성이 향상될 수 있다. In addition, since the present invention can inspect the welding quality in real time during laser welding, it is possible to immediately check the defective state, and accordingly, the overall productivity can be improved.

10... 피 용접물 11... 용접부
20... 레이저 발진부 21... 레이저광
22... 반사광
30.... 스캔부 31... 미러
32... 초점 렌즈 40... 빔 스플리터
100... 검사 장치 110... 결함 예측 검사부
120... 표면 검사부 121... 카메라부
122... 파악부 123... 표시부
130... 화재 감지부 140... 계측부
150... 제어부 151... 저장부
152... 분석부 153... 화재 여부 판단부
154... 알람부10 ... welded object 11 ... welded part
20... laser oscillation unit 21... laser light
22... reflected light
30 ... scan unit 31 ... mirror
32... focus lens 40... beam splitter
100 ... inspection device 110 ... defect prediction inspection unit
120 ... surface inspection unit 121 ... camera unit
122 ... holding part 123 ... display part
130 ... fire detection unit 140 ... measurement unit
150 ... control unit 151 ... storage unit
152 ... analysis unit 153 ... fire determination unit
154 ... alarm unit

Claims (6)

피 용접물을 레이저 용접하기 위해 레이저광을 피 용접물에 조사하는 레이저 발진부;
레이저 용접을 위해 상기 레이저 발진부로부터 조사되는 레이저광의 경로를 조절하는 스캔부;
상기 스캔부의 일측에 마련되고 조사된 레이저광이 상기 피 용접물의 용접부에 도달하면 반사되는 반사광에 의해 용접부의 결함을 예측하는 결함 예측 검사부;
상기 피 용접물의 용접부에서의 용접 비드의 상태 및 결함을 검사하는 표면 검사부;
상기 피 용접물의 용접시 화재 발생 유무를 감지하는 화재 감지 센서를 포함하는 화재 감지부;
상기 결함 예측 검사부, 표면 검사부 및 화재 감지부로부터 제공받은 정보를 토대로 제어하는 제어부; 를 포함하고,
상기 결함 예측 검사부, 표면 검사부 및 화재 감지부는 하나의 모듈로 마련되며,
상기 결함 예측 검사부는 상기 스캔부와 동축으로 연결되고,
상기 결함 예측 검사부에서 인식한 반사광에 대한 정보를 파악하는 계측부; 를 더 포함하고,
상기 피 용접물의 용접부에 조사된 레이저광에 의한 용접 수행시, 반사광이 상기 용접부로부터 반사되어서 상기 레이저광의 조사시 경로와 동일 경로의 반대 방향으로 스캔부를 경유하여 상기 결함 예측 검사부에서 인식하며,
상기 제어부는 상기 결함 예측 검사부, 표면 검사부 및 화재 감지부로부터 제공받은 정보중 적어도 어느 하나 이상을 분석하는 분석부를 포함하며,
상기 제어부의 분석부는 상기 계측부에서 계측된 데이터를 분석하고,
상기 분석부는 반사광 데이터를 신호 처리하여 파형을 분석하고,
상기 분석부에 의한 분석시 용접 품질이 양호한 신호를 레퍼런스 파형으로 설정하며,
상기 레퍼런스 파형을 기준으로 상한값과 하한값을 결정하여 상기 반사광으로부터 검출된 신호가 상한 및 하한 영역의 기준치를 벗어나는 경우, 용접 불량으로 판정하고,
상기 제어부는 화염 상태에 대한 데이터를 상기 화재 감지부의 화재 감지 센서로부터 전달받아서 화재 여부를 판단하는 화재 여부 판단부를 포함하며,
상기 화재 여부 판단부는 화염의 상태가 설정 범위를 초과하면 화재로 인식하고,
상기 피 용접물의 용접부에 대한 용접시,
상기 결함 예측 검사부와 상기 표면 검사부에 의한 용접부의 품질 검사와, 상기 화재 감지부에 의한 감지가 실시간으로 수행되는 검사 장치. A laser oscillation unit for irradiating a laser beam to a welded object in order to laser weld the welded object;
a scan unit for adjusting the path of the laser light emitted from the laser oscillation unit for laser welding;
a defect prediction inspection unit provided on one side of the scan unit and predicting defects of the welded portion by reflected light reflected when the irradiated laser light reaches the welded portion of the object to be welded;
a surface inspection unit inspecting a state and defect of a weld bead at a welded portion of the object to be welded;
a fire detection unit including a fire detection sensor for detecting whether a fire occurs during welding of the object to be welded;
a control unit for controlling based on the information provided from the defect prediction inspection unit, the surface inspection unit, and the fire detection unit; including,
The defect prediction inspection unit, surface inspection unit and fire detection unit are provided as one module,
The defect prediction inspection unit is coaxially connected to the scanning unit,
a measurement unit that grasps information on the reflected light recognized by the defect prediction inspection unit; Including more,
When welding is performed by the laser light irradiated to the welded part of the welded object, the reflected light is reflected from the welded part, and the defect prediction inspection unit recognizes the defect through the scan unit in the opposite direction of the same path as the path when the laser light is irradiated,
The control unit includes an analysis unit that analyzes at least one or more of information provided from the defect prediction inspection unit, the surface inspection unit, and the fire detection unit,
The analysis unit of the control unit analyzes the data measured by the measurement unit,
The analyzer analyzes the waveform by signal processing the reflected light data,
When analyzed by the analyzer, a signal having good welding quality is set as a reference waveform,
Upper and lower limit values are determined based on the reference waveform, and when the signal detected from the reflected light is out of the reference value of the upper and lower limit areas, it is determined that the welding is defective;
The control unit includes a fire determination unit for receiving data on a flame state from a fire detection sensor of the fire detection unit and determining whether there is a fire,
The fire determination unit recognizes it as a fire when the state of the flame exceeds the set range,
When welding the welded part of the welded object,
An inspection apparatus in which quality inspection of welded parts by the defect prediction inspection unit and the surface inspection unit and detection by the fire detection unit are performed in real time. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020210051928A 2021-04-21 2021-04-21 Apparatus for checking Quality of Laser Welding KR102529466B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210051928A KR102529466B1 (en) 2021-04-21 2021-04-21 Apparatus for checking Quality of Laser Welding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210051928A KR102529466B1 (en) 2021-04-21 2021-04-21 Apparatus for checking Quality of Laser Welding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220145181A KR20220145181A (en) 2022-10-28
KR102529466B1 true KR102529466B1 (en) 2023-05-08

Family

ID=83835216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210051928A KR102529466B1 (en) 2021-04-21 2021-04-21 Apparatus for checking Quality of Laser Welding

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102529466B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016097412A (en) * 2014-11-18 2016-05-30 トヨタ自動車株式会社 Laser welding method
JP6311039B1 (en) * 2017-02-01 2018-04-11 株式会社アマダホールディングス Fire detecting method for laser beam machine and laser beam machine
KR102047926B1 (en) * 2018-01-10 2019-11-22 (주)휴비스 Blue Laser Combined Laser Welding Monitoring System

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59168890A (en) * 1983-03-15 1984-09-22 松下電器産業株式会社 Water storage tank apparatus of steam iron

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016097412A (en) * 2014-11-18 2016-05-30 トヨタ自動車株式会社 Laser welding method
JP6311039B1 (en) * 2017-02-01 2018-04-11 株式会社アマダホールディングス Fire detecting method for laser beam machine and laser beam machine
KR102047926B1 (en) * 2018-01-10 2019-11-22 (주)휴비스 Blue Laser Combined Laser Welding Monitoring System

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220145181A (en) 2022-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101346648B1 (en) Method and device for the optical assessment of welding quality during welding
CN102990224B (en) For checking the method for weldquality during laser beam welding
US9452544B2 (en) Method for monitoring cutting processing on a workpiece
KR100513111B1 (en) Method and arrangement for optical inspection of a weld seam
JP3227650B2 (en) Laser welding machine and laser welding condition monitoring method
US20130258321A1 (en) Method and monitoring device for the detection and monitoring of the contamination of an optical component in a device for laser material processing
CN102441737A (en) Apparatus and method for determining shape of end of welding bead
JP2006247681A (en) Monitoring device for laser beam machining
US20230201956A1 (en) Method for analyzing a laser machining process, system for analyzing a laser machining process, and laser machining system comprising such a system
CN113302017A (en) Method for detecting welding defects in arc welding and arc welding system
JPS626789A (en) Laser beam welding machine
CN113195149A (en) Method and device for monitoring a welding process for welding glass workpieces
JP2008272767A (en) Laser welding apparatus and method of quality control in laser welding
KR102529466B1 (en) Apparatus for checking Quality of Laser Welding
KR101439758B1 (en) Apparatus and method of inspecting defect of laser welding
JPH0910970A (en) Detection of welding state of laser welding and device therefor
JP2021186848A (en) Laser processing device
JP3184962B2 (en) Laser welding detection method
Skála et al. Active thermography inspection of protective glass contamination on laser scanning heads
CN117729983A (en) Method for monitoring a laser welding process and related laser welding system
US20210370438A1 (en) Laser processing device
Will et al. Feature extraction based on scalable hypothesis tests from photodiode data in laser welding processes
CN209754273U (en) Laser welding detection equipment
CN111230299A (en) Laser welding online detection device and method
JP2007024638A (en) Inspection system and method of laser torch

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant