KR20050006919A - A protecting device for roller of laser optic head - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A pressing roller protection device of a laser optic head is provided to protect a pressing roller for applying proper pressure on a welding object from welding spatter. CONSTITUTION: A pressing roller protection device of a laser optic head includes a protection cover(21) mounted in a roller bracket(19) to cover the outer part of a pressing roller(10). The lower portion of the protection cover is opened to expose a part of the pressing roller. A penetrated hole is formed in the central portion of the protection cover to be penetrated with a rotating shaft(23) of the pressing roller. A brush member(31) is formed on the inner face of the protection cover to remove spatter(20) sticking on the surface of the pressing roller.

Description

레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치{A PROTECTING DEVICE FOR ROLLER OF LASER OPTIC HEAD}A PROTECTING DEVICE FOR ROLLER OF LASER OPTIC HEAD}

본 발명은 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 옵틱 헤드를 통하여 용접 대상물의 레이저 용접 시, 용접 대상물에 대한 적정 가압력을 제공하는 가압롤러에 용접 스패터가 고착되는 것을 방지할 수 있도록 하는 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure roller protection device for a laser optical head, and more particularly, in the case of laser welding of a welding object through a laser optical head, a welding spatter is fixed to a pressure roller that provides an appropriate pressing force to the welding object. It relates to a pressure roller protection device of the laser optical head to prevent it.

최근, 산업분야에서 금속 소재의 절단, 용접 및 열처리 등은 원가절감, 공장 자동화 및 품질향상의 측면에서 우수한 효과를 갖는 레이저빔이 적용되고 있는 추세이며, 이러한 레이저빔의 적용에 있어 요구되는 몇 가지 목표는 레이저 빔 에너지 분포의 균일화, 일정한 열처리 온도를 유지할 수 있는 레이저 출력제어, 생산성과 품질을 충족시킬 수 있는 최적 레이저 빔 조사 속도, 에너지 흡수율의 극대화 등을 들 수 있다.In recent years, the cutting, welding, and heat treatment of metal materials in the industrial field have tended to apply laser beams having excellent effects in terms of cost reduction, factory automation, and quality improvement. Targets include the uniformity of the laser beam energy distribution, laser power control to maintain a constant heat treatment temperature, optimal laser beam irradiation speed to meet productivity and quality, and maximize energy absorption.

즉, 이러한 목표들이 충족되어 질 때, 제품 개발에 있어 원가절감 및 품질향상의 효과를 기대할 수 있게 되는 것이다.In other words, when these targets are met, cost reduction and quality improvement can be expected in product development.

도 1은 종래 기술에 따른 레이저 옵틱 헤드의 사시도로써, 종래 레이저 옵틱 헤드의 구성은 레이저 발진기(101)로부터 발진된 레이저빔(103)의 스폿 사이즈를 가변 형성하여 용접 대상물인 패널(105)의 용접부에 상기 레이저빔(103)을 조사하는 옵틱 헤드 몸체(107)와, 이 옵틱 헤드 몸체(107)와 로봇 아암(109)의 선단 사이에는 가압롤러(100)가 하향하여 구성되어 로봇(미도시)의 작동에 따라 용접할 2장의 패널(105)에 대하여 상기 옵틱 헤드 몸체(107)와 함께, 그 용접부의 일측방을 따라 이동하면서, 상기 용접부의 일측의 적정 가압력으로 가압하여 상기 패널(105) 사이가 벌어지는 것을 방지하게 된다.1 is a perspective view of a laser optical head according to the prior art, the configuration of the conventional laser optical head is formed by varying the spot size of the laser beam 103 oscillated from the laser oscillator 101, the welded portion of the panel 105 which is a welding target Between the optical head body 107 for irradiating the laser beam 103 to the optical head body 107 and the tip of the robot arm 109, the pressure roller 100 is configured to be directed downward, thereby forming a robot (not shown). The optical head body 107 is moved along one side of the welded part to the two panels 105 to be welded according to the operation of the panel 105, and is pressed between the panels 105 by an appropriate pressing force of one side of the welded part. To prevent it from happening.

즉, 상기 가압롤러(100)는 상기 옵틱 헤드 몸체(107)의 측방 일측에 제어공압에 의해 작동하는 공압 실린더(111)에 의해 상하 작동하도록 이루어지는데, 상기 공압 실린더(111)는 상기 옵틱 헤드 몸체(107)와 로봇의 아암(109) 선단 사이에서 보조 플레이트(113,115)를 개재하여 상호 연결하여 장착되며, 그 작동로드(117)의 선단에는 상기 용접 대상물인 패널(105)에 대하여 용접부의 일측방을 따라 구름 접촉하면서 이를 가압하도록 상기 가압롤러(100)가 롤러 브라켓(119)을 통하여 회전가능하게 장착된다.That is, the pressure roller 100 is configured to operate up and down by a pneumatic cylinder 111 that is operated by a control pneumatic side on one side of the optical head body 107, the pneumatic cylinder 111 is the optical head body 107 and the tip of the arm 109 of the robot are connected to each other via the auxiliary plates 113 and 115, and one end of the welding rod with respect to the panel 105, which is the welding object, on the tip of the working rod 117. The pressing roller 100 is rotatably mounted through the roller bracket 119 so as to press it while rolling contact.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러(100)는 그 용접부에서 발생하여 비산되는 용접 스패터(121)가 표면에 고착되어 롤링성을 저하시키게 되며, 심한 경우에는 가압롤러의 재질의 변형을 초래하여 수명을 단축시키는 등, 보전성에 악영향을 미치는 문제점을 내포하고 있다.However, the pressure roller 100 of the conventional laser optical head as described above is caused by the welding spatter 121 scattered and scattered in the welded portion to the surface to reduce the rolling property, in severe cases of the material of the pressure roller There is a problem that adversely affects integrity, such as causing deformation and shortening the service life.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 레이저 옵틱 헤드를 통하여 용접 대상물의 레이저 용접 시, 용접 대상물에 대한 적정 가압력을 제공하는 가압롤러를 용접 스패터로부터 보호할 수 있도록 하는 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, an object of the present invention is to protect the pressure roller from the welding spatter to provide an appropriate pressing force to the welding object during laser welding of the welding object through the laser optical head. It is to provide a pressure roller protection device of the laser optical head.

도 1은 종래 기술에 따른 레이저 옵틱 헤드의 사시도이다.1 is a perspective view of a laser optical head according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가압롤러 보호장치가 적용된 레이저 옵틱 헤드의 측면도이다.2 is a side view of a laser optical head to which a pressure roller protection device according to an embodiment of the present invention is applied.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치의 측 단면도이다.3 is a side cross-sectional view of the pressure roller protection device of the laser optical head according to the embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치는 레이저 발진기로부터 발진된 레이저빔을 용접부에 조사하는 옵틱 헤드 몸체와, 상기 옵틱 헤드 몸체와 로봇 아암 사이에 구성되어 용접부의 일측을 적정 가압력으로 가압하도록 롤러 브라켓을 통하여 승하강용 실린더에 장착되는 가압롤러를 포함하는 레이저 옵틱 헤드에서, 상기 가압롤러의 외측으로 감싸며, 하부는 개구되어 상기 가압롤러의 일부가 노출되도록 형성되며, 상기 가압롤러의 회전축이 관통하도록 그 중심부의 일측에 관통홀이 형성되어 상기 롤러 브라켓에 장착되는 보호커버와; 상기 보호커버 내부에서 상기 가압롤러의 표면에 붙은 스패터를 제거하도록 상기 보호커버의 내부면에 구성되는 브러쉬 부재로 이루어지는 것을 특징으로한다.In order to realize this, the pressure roller protection device of the laser optical head according to the present invention is configured between an optical head body for irradiating a laser beam oscillated from a laser oscillator to a welding part, and between the optical head body and the robot arm to titrate one side of the welding part. In the laser optical head including a pressure roller mounted to the lifting cylinder through the roller bracket to press the pressing force, it is wrapped around the outside of the pressure roller, the lower portion is formed to be exposed to expose a portion of the pressure roller, the pressure roller A through-hole formed at one side of a central portion thereof so that the rotating shaft of the penetrating shaft may be mounted to the roller bracket; Characterized in that the brush member is formed on the inner surface of the protective cover to remove the spatter adhered to the surface of the pressure roller in the protective cover.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the preferred configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가압롤러 보호장치가 적용된 레이저 옵틱 헤드의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치의 측 단면도로써, 먼저, 본 발명이 적용되는 레이저 옵틱 헤드는 레이저 발진기(1)로부터 발진된 레이저빔(3)의 스폿 사이즈를 가변 형성하여 용접 대상물인 패널(5)의 용접부에 상기 레이저빔(3)을 조사하는 옵틱 헤드 몸체(7)와, 이 옵틱 헤드 몸체(7)와 로봇 아암(9)의 선단 사이에는 가압롤러(10)가 하향하여 구성되어 로봇(미도시)의 작동에 따라 용접할 2장의 패널(5)에 대하여 상기 옵틱 헤드 몸체(7)와 함께, 그 용접부의 일측방을 따라 이동하면서, 상기 용접부의 일측의 적정 가압력으로 가압하여 상기 패널(5) 사이가 벌어지는 것을 방지하게 된다.2 is a side view of a laser optical head to which a pressure roller protection device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 3 is a side cross-sectional view of a pressure roller protection device of a laser optical head according to an embodiment of the present invention. The laser optical head to be applied has an optical head body for irradiating the laser beam 3 to the welded portion of the panel 5 which is a welding object by varying the spot size of the laser beam 3 oscillated from the laser oscillator 1 ( 7) between the optical head body 7 and the tip of the robot arm 9, the pressing roller 10 is configured to be downward, so that the two panels 5 to be welded in accordance with the operation of the robot (not shown). The optical head body 7 is moved along one side of the welded portion, while being pressurized at an appropriate pressing force on one side of the welded portion to prevent the gap between the panels 5.

즉, 상기 가압롤러(10)는 상기 옵틱 헤드 몸체(7)의 측방 일측에 제어공압에 의해 작동하는 공압 실린더(11)에 의해 상하작동하도록 이루어지는데, 상기 공압 실린더(11)는 상기 옵틱 헤드 몸체(7)와 로봇의 아암(9) 선단 사이에서 보조 플레이트(13,15)를 개재하여 상호 연결하여 장착되며, 그 작동로드(17)의 선단에는 상기 용접 대상물인 패널(5)에 대하여 용접부의 일측방을 따라 구름 접촉하면서 이를 가압하도록 상기 가압롤러(10)가 롤러 브라켓(19)을 통하여 회전 가능하게 장착된다.That is, the pressure roller 10 is configured to operate up and down by a pneumatic cylinder 11 that is operated by a control pneumatic side on one side of the optical head body 7, the pneumatic cylinder 11 is the optical head body (7) and the tip of the arm (9) of the robot are connected to each other via an auxiliary plate (13, 15), and the end of the operating rod (17) is welded to the panel (5) that is the welding target The pressing roller 10 is rotatably mounted through the roller bracket 19 so as to press the rolling contact with the one side.

이러한 구성의 상기 레이저 옵틱 헤드에서, 본 발명의 가압롤러 보호장치는상기 가압롤러(10)의 외측으로 감싸도록 보호커버(21)가 구성되는데, 이 보호커버 (21)는 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 그 하부가 개구되어 상기 가압롤러(10)의 일부가 노출되도록 형성되며, 상기 가압롤러(10)의 회전축(23)이 관통하도록 그 중심부의 일측에는 관통홀(25)이 형성되어 상기 롤러 브라켓(19)에 장착된다.In the laser optical head of this configuration, the pressure roller protection device of the present invention is configured to cover the outer side of the pressure roller 10, the protective cover 21, this protective cover 21 in Figures 3 and 4 As shown in the drawing, a portion of the pressing roller 10 is opened to expose a lower portion thereof, and a through hole 25 is formed at one side of the center portion thereof so that the rotating shaft 23 of the pressing roller 10 passes therethrough. And mounted on the roller bracket 19.

여기서, 상기 보호커버(21)는 그 상부 일측에 볼트홀(27)을 갖는 장착부(29)를 형성하여 상기 롤러 브라켓(19)에 볼트(33)로 체결되며, 그 재질은 일반 구조용 탄소강을 사용하나, 그 표면에는 상기 스패터(20)에 대하여 내구성을 갖도록 인산염 피막을 형성하여 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the protective cover 21 is fastened with a bolt 33 to the roller bracket 19 by forming a mounting portion 29 having a bolt hole 27 on the upper side, the material of which is used for general structural carbon steel However, it is preferable that a phosphate film is formed on the surface of the spatter 20 so as to have durability.

그리고 상기 보호커버(21) 내부에서는 상기 가압롤러(10)의 표면에 붙은 스패터(20)를 제거하도록 상기 보호커버(21)의 내부면에 브러쉬 부재(31)를 구성하는데, 상기 브러쉬 부재(31)는 상기 가압롤러(10)가 보호커버(21) 내부에서 회전할 때, 그 표면과의 접촉으로 인한 손상을 방지하도록 섬유소재의 브러쉬 패드를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the brush member 31 is formed on the inner surface of the protective cover 21 to remove the spatter 20 attached to the surface of the pressure roller 10 in the protective cover 21. 31) it is preferable to use a brush pad of the fiber material to prevent damage due to contact with the surface when the pressure roller 10 rotates inside the protective cover 21.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치에 의하면, 상기 도 2에서 도시한 바와 같이, 2장의 패널(5)을 상호 용접하고자 하는 경우, 로봇(미도시)의 작동에 의해 상기 패널(5)의 용접부에 대응하여 상기 옵틱 헤드 몸체(7)를 배치하고, 상기 가압롤러(10)가 상기 용접부의 일측방에 구름 접촉하여 패널(5)의 상부를 적정 가압력으로 가압하게 된다.Therefore, according to the pressure roller protection device of the laser optical head having the configuration as described above, as shown in Fig. 2, when the two panels 5 are to be welded to each other, by the operation of a robot (not shown) The optical head body 7 is disposed corresponding to the welded portion of the panel 5, and the pressure roller 10 contacts the one side of the welded portion by rolling contact to press the upper portion of the panel 5 to a proper pressing force. .

이 때, 상기 레이저 발진기(1)로부터 발진된 레이저빔(3)에 의해 상기 패널(5) 상의 용접부로부터 발생되어 비산하는 용접 스패터(20)는 상기 보호커버(21)에 의해 차단되어 상기 가압롤러(10)를 용접 스패터(20)로부터 보호할 수 있게 된다.At this time, the welding spatter 20 generated and scattered from the weld on the panel 5 by the laser beam 3 oscillated from the laser oscillator 1 is blocked by the protective cover 21 and pressurized. The roller 10 can be protected from the welding spatter 20.

그리고 상기 가압롤러(10)의 구름 접촉부 일측을 통하여 고착되는 용접 스패터(20)가 있는 경우에는 상기 가압롤러(10)의 회전에 의해 상기 보호커버(21)의 내부에서 브러쉬 패드(31)에 의해 바로 제거되어 상기 용접 스패터(20)의 고착에 의한 재질 변형을 방지할 수 있는 것이다.And when there is a welding spatter 20 is fixed through one side of the rolling contact portion of the pressure roller 10 by the rotation of the pressure roller 10 to the brush pad 31 in the inside of the protective cover 21. It is immediately removed by it will be able to prevent the deformation of the material due to the adhesion of the welding spatter 20.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치에 의하면, 레이저 옵틱 헤드를 통하여 용접 대상물의 레이저 용접 시, 용접 대상물에 대한 적정 가압력을 제공하는 가압롤러를 용접 스패터로부터 보호함으로써, 가압롤러의 롤링성을 유지하며, 나아가서는 스패터 고착에 의한 가압롤러의 재질 변형을 막아 수명을 연장시키며, 보전성을 향상시키는 효과가 있다.As described above, according to the pressure roller protection device of the laser optical head according to the present invention, when the laser welding of the welding object through the laser optical head, by protecting the pressure roller to provide an appropriate pressing force to the welding object from the welding spatter, The rolling property of the pressure roller is maintained, and furthermore, it prevents the deformation of the material of the pressure roller by sputtering, thereby extending the service life and improving the integrity.

Claims (4)

레이저 발진기로부터 발진된 레이저빔을 용접부에 조사하는 옵틱 헤드 몸체와, 상기 옵틱 헤드 몸체와 로봇 아암 사이에 구성되어 용접부의 일측을 적정 가압력으로 가압하도록 롤러 브라켓을 통하여 승하강용 실린더에 장착되는 가압롤러를 포함하는 레이저 옵틱 헤드에 있어서,An optical head body for irradiating a laser beam oscillated from the laser oscillator to the welding part, and a pressure roller mounted between the optical head body and the robot arm to be mounted on the lifting cylinder through the roller bracket to press one side of the welding part with an appropriate pressing force. In the laser optical head comprising: 상기 가압롤러의 외측으로 감싸며, 하부는 개구되어 상기 가압롤러의 일부가 노출되도록 형성되며, 상기 가압롤러의 회전축이 관통하도록 그 중심부의 일측에 관통홀이 형성되어 상기 롤러 브라켓에 장착되는 보호커버와;It is wrapped around the outer side of the pressing roller, the lower portion is formed so that a portion of the pressing roller is exposed, the protective cover is formed on one side of the central portion so that the rotating shaft of the pressing roller is penetrated and mounted on the roller bracket and ; 상기 보호커버 내부에서 상기 가압롤러의 표면에 붙은 스패터를 제거하도록 상기 보호커버의 내부면에 구성되는 브러쉬부재;A brush member configured on an inner surface of the protective cover to remove a spatter adhering to the surface of the pressure roller in the protective cover; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치.Pressing roller protection device of the laser optical head, characterized in that consisting of. 청구항 1에 있어서, 상기 보호커버는The method of claim 1, wherein the protective cover 그 상부 일측에 장착부를 형성하여 상기 롤러 브라켓에 볼트 체결되는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치.Forming a mounting portion on the upper side of the pressure roller protection device of the laser optical head, characterized in that the bolt is fastened to the roller bracket. 청구항 1에 있어서, 상기 브러쉬 부재는The method of claim 1, wherein the brush member 상기 가압롤러의 표면 접촉 손상을 방지하도록 섬유소재의 브러쉬 패드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치.The pressure roller protection device of the laser optical head, characterized in that made of a brush pad of the fiber material to prevent surface contact damage of the pressure roller. 청구항 1에 있어서, 상기 보호커버는The method of claim 1, wherein the protective cover 상기 스패터에 대하여 내구성을 갖도록 표면에 인산염 피막을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드의 가압롤러 보호장치.And a phosphate coating formed on the surface of the spatter so as to have durability against the spatter.
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