KR20000051859A - 레이저 용접기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체의 조립에 사용되는 스폿(spot)용접을 대체하는 레이저 용접기에 관한 것으로서, 특히 자석을 사용하여 용접할 두 개의 패널 사이의 공간을 일정하게 유지하고 레이저 용접을 수행할 수 있는 레이저 용접기(Laser welding apparatus)에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 공간상 이동이 자유로운 6축 다관절 로봇과, 상기 로봇의 끝단에 설치되어 용접대상물에 레이저 빔을 조사하는 용접헤드와, 용접작업시 상기 용접대상물의 두 개의 패널 끝단에 비접촉식으로 위치되도록 상기 로봇에 장착되어 상기 두 개의 패널 사이의 틈새가 0.1 ~ 0.2mm로 유지되도록 자기력을 발산하는 자석으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

레이저 용접기{Laser welding apparatus}

본 발명은 차체의 조립에 사용되는 스폿(spot)용접을 대체하는 레이저 용접기에 관한 것으로서, 특히 자석을 사용하여 용접할 두 개의 패널 사이의 공간을 일정하게 유지하고 레이저 용접을 수행할 수 있는 레이저 용접기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 수많은 부품을 조립해야 하는 동시에 여러 개로 이루어진 패널을 조립하여 차체를 구성하게 되는데, 차체의 조립시 그 조립은 패널을 맞붙이는 용접이 사용되게 된다.

상기에서, 용접방법은 여러 가지가 있을 수 있으나, 근래에 이르러 선진국에서는 스폿(spot)용접을 대신하여 레이저를 사용하는 용접이 등장하게 되었다. 상기 레이저 용접은 레이저 빔을 용접 목적물에 조사하여 용접을 진행하는 것으로서 그 핵심기술은 용접될 패널의 틈새를 0.1 ~ 0.2mm로 유지시키는 기술이다.

참조된 도면, 도 1은 종래 레이저 용접기의 사시도이고, 도 2는 종래 레이저 용접기의 용접부위의 정면도이다.

종래의 레이저 용접기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 공간상 이동이 자유로운 6축 다관절 로봇(1)과, 상기 로봇(1)의 끝단에 설치되어 용접대상물(4)에 레이저 빔을 조사하는 용접헤드(2)와, 상기 용접헤드(2)의 측면에 설치되고 상기 용접대상물(4)의 두 개의 패널(4a, 4b) 틈새가 0.1 ~ 0.2mm를 유지되도록 상기 용접대상물(4)을 가압하는 로울러(3)로 구성된다.

상기에서, 상기 로봇(1)은 상기 용접헤드(2)가 용접대상물(4)의 용접위치에 도달하도록 움직이고, 용접위치까지 이동되면 상기 로울러(3)가 상기 용접대상물(4)에 접촉하여 가압함으로써 그 틈새를 0.1 ~ 0.2mm로 유지하는 동시에 상기 용접헤드(2)가 레이저 빔을 조사하여 상기 용접대상물(4)을 용접하게 된다.

그러나, 종래의 레이저 용접기는 차체 표면의 3차원 공간을 구름운동하면서 용접 작업을 수행해야 하기 때문에 제시된 상기 용접대상물(4)의 틈새조절 즉, 0.1 ~ 0.2mm를 유지하기 위한 가압력 조절이 힘들어 레이저 용접의 장점인 비접촉식 고속 용접을 달성하고자 함에 제약요소가 되고, 그에 따라 단순 궤적을 지닌 부분인 루프 채널(roof channel) 등에만 제한적으로 사용하고 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자석을 사용하여 용접대상물의 두 개 패널의 틈새를 일정하게 유지함으로써 비접촉식으로 고속 용접을 달성할 수 있는 레이저 용접기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 레이저 용접기의 사시도,

도 2는 종래 레이저 용접기의 용접부위의 정면도,

도 3은 본 발명에 의한 레이저 용접기의 사시도,

도 4는 본 발명에 의한 레이저 용접기의 용접부위의 정면도,

도 5는 본 발명에 의한 레이저 용접기에 용접대상물의 틈새가 유지되는 개략적인 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

51 : 로봇 52 : 용접헤드

53 : 자석 54 : 용접대상물

54a, 54b : 두 개의 패널

본 발명은 레이저 빔을 조사하는 용접헤드와, 상기 용접헤드가 설치되어 용접위치까지 상기 용접헤드를 이송시키는 본체와, 상기 용접헤드에 의해 용접될 두 개의 패널이 일정한 간격을 유지하도록 상기 본체에 비접촉식으로 설치되는 자석을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 참조된 도면, 도 3은 본 발명에 의한 레이저 용접기의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 레이저 용접기의 용접부위의 정면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 레이저 용접기에 용접대상물의 틈새가 유지되는 개략적인 구성도이다.

본 발명에 의한 레이저 용접기는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 공간상 이동이 자유로운 6축 다관절 로봇(51)과, 상기 로봇(51)의 끝단에 설치되어 용접대상물(54)에 레이저 빔을 조사하는 용접헤드(52)와, 용접작업시 상기 용접대상물(54)의 두 개의 패널(54a, 54b) 끝단에 비접촉식으로 위치되도록 상기 로봇(51)에 장착되어 상기 두 개의 패널(54a, 54b) 사이의 틈새가 0.1 ~ 0.2mm로 유지되도록 자기력을 발산하는 자석(53)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 레이저 용접기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 로봇(51)이 용접헤드(52)가 상기 용접대상물(54)의 용접위치에 위치되도록 이동되고, 그 상태에서 상기 용접헤드(52)가 상기 용접대상물(54)에 레이저 빔을 조사하여 용접을 하게 된다. 이때, 상기 용접대상물(54)의 두 개의 패널(54a, 54b) 끝단에는 상기 자석(53)이 위치하게 되어 그 자기력에 의해 상기 두 개의 패널(54a, 54b)을 끌어당기게 되고, 그로 인해 상기 두 개의 패널(54a, 54b) 사이의 틈새가 0.1 ~ 0.2mm로 일정하게 유지되게 된다.

상기와 같은 상태에서 연속적으로 상기 로봇(51)이 상기 용접대상물(54)의 용접부위를 이동하면서 용접을 하게 된다.

미설명 부호 53a는 자석(53)을 지지하는 브래킷을 나타낸다.

이와 같이, 본 발명에 의한 레이저 용접기는 상기 자석(53)에 의하여 상기 용접대상물(54)의 틈새를 0.1 ~ 0.2mm로 일정하게 유지함으로써 상기 용접대상물(54)을 비접촉식인 동시에 고속으로 용접할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 레이저 빔을 조사하는 용접헤드와, 상기 용접헤드가 설치되어 용접위치까지 상기 용접헤드를 이송시키는 본체와, 상기 용접헤드에 의해 용접될 두 개의 패널이 일정한 간격을 유지하도록 상기 본체에 비접촉식으로 설치되는 자석을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 레이저 용접기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 자석은 상기 두 개의 패널 끝단에 위치되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접기.