KR20090040007A - A simulation device for laser welder - Google Patents

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Abstract

A simulation device for a laser remote welding machine is provided to have the optimum cycle time and calculate welding turnaround time about a welding object as the optimum welding positioning the about the welding object is possible. A simulation device for a laser remote welding machine comprises: a guide unit of a frame arranging four guide rods(41), mounting an assembly plate(43); a laser beam bundle(47) of a block type installed at each guide rod; a laser diode(49) of three outputting a signal by detecting the intensity of reflected wave, outputting a laser beam(B) for the position detection; and a controller(50) performing the discrimination operation of the welding possibility about a welding spot of the welding object.

Description

레이저 원격용접기용 시뮬레이션 장치{A SIMULATION DEVICE FOR LASER WELDER} Simulation device for laser remote welding machine {A SIMULATION DEVICE FOR LASER WELDER}

본 발명은 레이저 원격용접기용 시뮬레이션 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접 대상물에 대하여 3점의 위치검출용 레이저빔를 출력하고, 그 반사파의 세기를 이용하여 3점 용접점의 위치정보를 추출한 후, 그 위치정보를 이용하여 해당 용접 대상물에 대한 용접 가능성의 판별을 가능하게 하는 레이저 원격용접기용 시뮬레이션 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a simulation apparatus for a laser remote welding machine, and more particularly, to output a three-point position detection laser beam to the welding object, and to extract the position information of the three-point welding point using the reflected wave intensity, The present invention relates to a simulation apparatus for a laser remote welding machine which enables the determination of the welding possibility for the corresponding welding object using the positional information.

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 레이저빔 에너지 분포의 균일화, 일정한 열처리 온도를 유지할 수 있는 레이저 출력제어, 생산성과 품질을 충족시킬 수 있는 최적 레이저빔의 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.

이러한 레이저빔 중에서, CO2 레이저빔은 긴 파장 특성으로 인해 광 화이버 를 통한 빔 전송이 불가능하여 Nd:YAG 레이저빔이나 화이버 레이저빔을 이용한 용접장치와는 다르게 프레임 구조를 갖는 용접장치에 적용된다. Among these laser beams, the CO 2 laser beam is impossible to transmit the beam through the optical fiber due to its long wavelength characteristic, and thus is applied to a welding apparatus having a frame structure unlike a welding apparatus using an Nd: YAG laser beam or a fiber laser beam.

즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, CO2 레이저 원격용접기(10)는 레이저 발진기(1)에서 발생된 레이저빔(B)이 본체(3) 상의 프레임(5)을 관통하여 초점 미러(7)에 의해 반사되며, 최종 클램핑된 용접 대상물(20)에 조사되어 용접 대상물(20)을 용접하도록 구성된다.That is, as shown in FIG. 1, in the CO 2 laser remote welder 10, the laser beam B generated by the laser oscillator 1 penetrates the frame 5 on the main body 3 so that the focus mirror 7 is provided. Reflected by and irradiated to the final clamped welding object 20 so as to weld the welding object 20.

미 설명 도면부호 9는 스캐닝 미러를 지칭함.Unexplained reference numeral 9 denotes a scanning mirror.

그런데, 이러한 CO2 레이저 원격용접기(10)는 레이저빔(B)이 일정한 궤적 내에서 조사되며 또한, 원거리에서 용접이 진행되므로 용접 시, 용접 대상물(20)의 특정부위에 대해 간섭이 발생하거나, 용접 대상물(20)을 고정하는 클램퍼(30)와 간섭이 발생하는 경우가 있다. However, the CO 2 laser remote welding machine 10 is irradiated within a certain trajectory of the laser beam (B), and the welding proceeds at a long distance, so when welding, interference occurs in a specific portion of the welding target 20, Interference may occur with the clamper 30 which fixes the welding object 20.

또한, 상기 CO2 레이저 원격용접기(10)의 경우, 용접 대상물(20)에 조사되는 레이저빔(B)의 입사각에 따라 용접 대상물(20)에 대한 에너지 밀도가 변하게 되는데, 특히, 레이저빔(B)이 용접 대상물(20)과 이루는 입사각이 37°이상인 경우, 에너지 밀도 저하현상으로 용접 불량이 발생하는 단점이 있다.In addition, in the case of the CO 2 laser remote welding machine 10, the energy density of the welding target 20 is changed according to the incident angle of the laser beam (B) irradiated to the welding target 20, in particular, the laser beam (B) When the incident angle formed by) with the welding object 20 is 37 ° or more, there is a disadvantage in that welding failure occurs due to a decrease in energy density.

따라서 종래의 CO2 레이저 원격용접기(10)에서 레이저빔(B)과 용접 대상물(20)간의 간섭, 클램프(30)와의 간섭, 입사각에 따른 에너지 밀도 저하 현상에 의한 개별 용접점들에 대한 용접 가능 혹은 불가능을 판단하여, 용접 대상물(20)에 대한 최적의 용접위치를 설정할 수 있도록 해주며, 용접 대상물(20)에 대한 용접소 요시간을 사전에 계산하여 최적의 사이클 타임을 구현할 수 있도록 하는 시물레이션 장치의 개발이 요구된다.Therefore, in the conventional CO 2 laser remote welder 10, it is possible to weld to individual welding spots due to the interference between the laser beam B and the welding target 20, the interference with the clamp 30, and the energy density decrease according to the incident angle. Alternatively, by determining the impossibility, it is possible to set the optimum welding position for the welding object 20, the simulation to calculate the welding time required for the welding object 20 in advance to realize the optimal cycle time Development of the device is required.

본 발명은 상기한 바와 같은 요구에 의해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 CO2 레이저 원격용접기 본체상의 프레임 후방에 가이더 로드를 따라 이동 가능하게 장착되어 용접 대상물에 대해 3점의 위치검출용 레이저빔를 출력하고, 그 반사파의 세기를 이용하여 3점 용접점의 위치정보를 추출하며, 제어기에서 3점 용접점의 위치정보를 이용하여 해당 용접 대상물에 대한 거리조건 및 각도조건을 판단하여 해당 용접 대상물의 용접점에 대한 용접 가능성의 판별을 가능하게 하는 레이저 원격용접기용 시뮬레이션 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been invented by the above-described demands, and an object of the present invention is to move along a guider rod behind a frame on a CO 2 laser remote welder main body so as to provide three position detection laser beams to a welding object. Outputs and extracts the location information of the three-point welding point using the intensity of the reflected wave, and determines the distance condition and the angular condition of the corresponding welding object by using the location information of the three-point welding point in the controller. It is to provide a simulation apparatus for a laser remote welding machine that enables the determination of the welding possibility for the welding point.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 원격용접기용 시뮬레이션 장치는 본체 내부에서 레이저 발진기로부터 출력되는 레이저빔의 경로 상에 프레임을 설치하고, 상기 프레임의 전방에는 다수개의 초점 미러와 하나의 스캐닝 미러를 구성하는 레이저 원격용접기에서, In order to realize this, the simulation apparatus for a laser remote welding machine according to the present invention installs a frame on a path of a laser beam output from a laser oscillator in a main body, and configures a plurality of focus mirrors and a scanning mirror in front of the frame. Laser telewelder made in China,

4개의 가이드 로드를 평행하게 배치하여 그 양단을 각각 조립 플레이트로 장착하여 구성되며, 상기 프레임 후방에 설치되는 가이드 유닛; 상기 가이드 유닛의 각 가이드 로드에 슬라이드 가능하게 설치되는 블록형태의 레이저빔 뭉치; 상기 레이저빔 뭉치의 중앙에 설치되어 용접 대상물에 대해 3점의 위치검출용 레이저빔를 출력함과 동시에, 그 반사파의 세기를 추출하여 그 신호를 출력하는 3개의 레이저 다이오드; 상기 각 레이저 다이오드로부터 출력되는 반사파의 세기로부터 3점 용접점의 위치정보를 추출하며, 3점 용접점의 위치정보를 이용하여 해당 용접 대상물에 대한 거리조건 및 각도조건을 판단하여 해당 용접 대상물의 용접점에 대한 용접 가능성의 판별작동을 수행하는 제어기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A guide unit disposed in parallel with four guide rods, the both ends of which are mounted by an assembly plate, the guide unit being installed behind the frame; A bundle of laser beams slidably installed on each guide rod of the guide unit; Three laser diodes installed in the center of the laser beam bundle to output three points of position detection laser beams to a welding object, and extract the intensity of the reflected wave and output the signal; The location information of the three-point welding point is extracted from the intensity of the reflected wave output from each laser diode, and the distance and angle conditions of the corresponding welding object are determined using the location information of the three-point welding point to weld the corresponding welding object. Characterized in that it consists of a controller for performing the operation of determining the weldability to the point.

상기 가이드 유닛은 양측 조립 플레이트의 각 모서리부에 4개의 가이드 로드가 연결되며, 상기 각 가이드 로드의 길이는 적어도 상기 레이저빔 뭉치의 길이보다 2배 이상 긴 것을 특징으로 한다.The guide unit has four guide rods connected to each corner of both side assembly plates, and the length of each guide rod is at least two times longer than the length of the laser beam bundle.

그리고 상기 레이저빔 뭉치는 그 길이방향을 따라 상기 각 가이드 로드가 전후 상하부를 관통하여 가이드 로드를 따라 슬라이드 하게 설치되는 것을 특징으로 한다.And the laser beam bundle is characterized in that each guide rod is installed to slide along the guide rod through the front and rear upper and lower portions along its longitudinal direction.

또한, 상기 3개의 레이저 다이오드는 상기 레이저빔 뭉치의 중앙에 원형의 다이오드 블록을 통하여 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the three laser diode is characterized in that installed in the center of the laser beam through a circular diode block.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 레이저 원격용접기용 시뮬레이션 장치에 의하면, CO2 레이저 원격용접기 본체상의 프레임 후방에 가이더 로드를 따라 이동 가능하게 장착되어 용접 대상물에 대해 3점의 위치검출용 레이저빔를 출력하고, 그 반사파의 세기를 이용하여 3점 용접점의 위치정보를 추출하며, 제어기에서 3점 용접점의 위치정보를 이용하여 해당 용접 대상물에 대한 거리조건 및 각도조건을 판단하여 해당 용접 대상물의 용접점에 대한 용접 가능성의 판별을 가능하게 함으로 써, 종래의 CO2 레이저 원격용접기에서 레이저빔과 용접 대상물간의 간섭, 클램프와의 간섭, 입사각에 따른 에너지 밀도 저하 현상에 의한 개별 용접점들에 대한 용접 가능 혹은 불가능을 사전에 판단하게 되며, 용접 대상물에 대한 최적의 용접위치를 설정할 수 있어 용접 대상물에 대한 용접소요시간을 사전에 계산하고, 최적의 사이클 타임을 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, according to the simulation apparatus for a laser remote welding machine according to the present invention, it is mounted to the rear of the frame on the CO 2 laser remote welding machine along the guider rod so as to output three points of position detection laser beams to the welding object. Extract the location information of the three-point welding point using the intensity of the reflected wave, and determine the distance condition and the angular condition of the corresponding welding object by using the location information of the three-point welding point in the controller. It is possible to determine the welding possibility of the welding, so that it is possible to weld individual welding spots due to the interference between the laser beam and the welding target, the interference with the clamp, and the energy density decrease according to the angle of incidence in the conventional CO 2 laser remote welding machine. Or, it is possible to determine the impossibility in advance, and to set the optimum welding position for the welding object It is effective to calculate the welding time required for the welding object in advance and to realize the optimum cycle time.

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 시뮬레이션 장치가 적용된 CO2 레이저 원격용접기의 부분 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 장치의 사시도이다.2 is a partial perspective view of a CO 2 laser remote welder to which a simulation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 3 is a perspective view of a simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 레이저 원격용접기용 시뮬레이션 장치는, 도 1에서 도시한 바와 같은 CO2 레이저 원격용접기(10)에 적용되어 레이저 발진기(1)에서 발생된 용접용 레이저빔(B)이 본체 상의 프레임을 관통하여 초점 미러(7)에 의해 반사되어 최종 클램핑된 용접 대상물(20)을 용접하기 이전에, 용접 대상물(20)의 특정부위에 대해 간섭이 발생하거나, 용접 대상물(20)을 고정하는 클램퍼(30)와 간섭이 발생하는 경우, 또는 용접 대상물(20)에 조사되는 용접용 레이저빔(B)의 입사각이 설정범위를 벗어나는 경우 등에 해당 용접 대상물(20)의 용접 가능성 여부를 판단해 주게 된다.In the simulation apparatus for a laser remote welding machine according to an embodiment of the present invention, the welding laser beam B generated by the laser oscillator 1 is applied to a CO 2 laser remote welding machine 10 as shown in FIG. Before welding the welded object 20 that is reflected by the focus mirror 7 and finally clamped through the frame of the image, interference occurs or a fixed portion of the welded object 20 is fixed. When the interference with the clamper 30, or when the incident angle of the welding laser beam (B) irradiated to the welding object 20 is out of the set range, it is determined whether the welding object 20 is weldable or not Given.

이러한 시뮬레이션 장치(40)는 상기 본체(3) 내부에서 레이저 발진기(1)로부터 출력되는 레이저빔(B)의 경로 상에 프레임(5)의 후방에 적용되는데, 그 구성은 4개의 가이드 로드(41)를 평행하게 배치하여 그 양단을 각각 조립 플레이트(43)로 장착하여 가이드 유닛(45)을 구성하고, 상기 가이드 유닛(45)은 상기한 본체(3) 내부의 프레임(5) 후방에 설치된다. Such a simulation device 40 is applied to the rear of the frame 5 on the path of the laser beam B output from the laser oscillator 1 inside the main body 3, the configuration of which is four guide rods 41. ) Are arranged in parallel, and both ends thereof are mounted to the assembling plate 43 to form the guide unit 45, and the guide unit 45 is installed at the rear of the frame 5 inside the main body 3. .

그리고 상기 가이드 유닛(45)의 각 가이드 로드(41)에는 블록형태의 레이저빔 뭉치(47)가 슬라이드 가능하게 설치된다. In addition, a block-type laser beam bundle 47 is slidably installed at each guide rod 41 of the guide unit 45.

여기서, 상기 가이드 유닛(45)은 양측 조립 플레이트(43)의 각 모서리부에 4개의 가이드 로드(41)가 연결되고, 상기 각 가이드 로드(41)의 길이는 적어도 상기 레이저빔 뭉치(47)의 길이보다 2배 이상 길게 형성된다.Here, the guide unit 45 has four guide rods 41 connected to each corner of both side assembly plates 43, and the length of each guide rod 41 is at least the length of the laser beam bundle 47. It is formed more than twice as long.

또한, 상기 레이저빔 뭉치(47)는 그 길이방향을 따라 상기 각 가이드 로드(41)가 전후 상하부를 관통하여 가이드 로드(41)를 따라 슬라이드 하게 설치된다.In addition, the laser beam bundle 47 is installed to slide along the guide rod 41 through the front and rear upper and lower portions of the guide rod 41 along its longitudinal direction.

그리고 상기 레이저빔 뭉치(47)의 중앙에는 3개의 레이저 다이오드(49)가 설치되는데, 상기 3개의 레이저 다이오드(49)는 상기 레이저빔 뭉치(47)의 중앙에 원형의 다이오드 블록(48)을 통하여 설치되는 것이 바람직하다.In addition, three laser diodes 49 are installed at the center of the laser beam bundle 47, and the three laser diodes 49 are formed through a circular diode block 48 at the center of the laser beam bundle 47. It is preferable to install.

상기 3개의 레이저 다이오드(49)는 용접 대상물(20)에 대해 3점의 위치검출용 레이저빔(B)를 출력함과 동시에, 그 반사파의 세기를 추출하여 그 신호를 제어기(50; 도4 참조)로 출력하게 된다. The three laser diodes 49 output three points of the position detecting laser beams B to the welding object 20, and extract the intensity of the reflected wave to output the signal to the controller 50 (see Fig. 4). Will be printed.

그리고 상기 제어기(50)는 스캐닝 미러(9)의 스캔 위치값과 상기 각 레이저 다이오드(49)로부터 출력되는 반사파의 세기로부터 3점 용접점(P1,P2,P3)의 위치정보를 추출하며, 3점 용접점(P1,P2,P3)의 위치정보를 이용하여 해당 용접 대상물(20)에 대한 거리조건 및 각도조건을 판단하여 해당 용접 대상물(20)의 용접점(P1,P2,P3)에 대한 용접 가능성의 판별작동을 수행하는 제어로직을 포함한다.The controller 50 extracts the position information of the three-point welding point P1, P2, P3 from the scan position value of the scanning mirror 9 and the intensity of the reflected wave output from each of the laser diodes 49, and 3 The distance and angle conditions of the welding object 20 are determined by using the positional information of the point welding points P1, P2, and P3, and the welding points P1, P2, and P3 of the welding object 20 Control logic for performing the determination operation of the welding possibility.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 레이저 원격용접기용 시뮬레이션 장치는 도 4에서 도시한 바와 같이, CO2 레이저 원격용접기(10)는 레이저 발진기(1)에서 발생된 용접용 레이저빔(B)이 상기 프레임(5)을 관통하여 초점 미러(7)에 의해 반사되어 용접 대상물(20)을 용접하기 전에, 상기 가이드 로드(41) 상의 레이저빔 뭉치(47)를 용접용 레이저빔(B)의 경로 상으로 이동하여 배치시킨다. Therefore, the simulation device for a laser remote welding machine having the configuration as described above, as shown in Figure 4, the CO 2 laser remote welding machine 10 is a welding laser beam (B) generated from the laser oscillator (1) is the frame Before passing through (5) and being reflected by the focus mirror 7 to weld the welding object 20, the bundle of laser beams 47 on the guide rod 41 is routed onto the path of the laser beam B for welding. Move it and place it.

이러한 상태로, 해당 용접 대상물(20)에 대하여 3개의 레이저 다이오드(49)로부터 위치검출용 레이저빔(B)을 조사하여 3점 용접점(P1,P2,P3)을 형성한다.In this state, the laser beam B for position detection is irradiated to the said welding object 20 from three laser diodes 49, and the three-point welding point P1, P2, P3 is formed.

이어서, 상기 레이저 다이오드(49)는 상기 3점 용접점(P1,P2,P3)으로부터 반사되는 위치검출용 레이저빔(B)의 반사파의 세기를 추출하여 상기 제어기(50)로 전송하면, 상기 제어기(50)는 상기 스캐닝 미러(7)의 스캔 위치값과 함께, 3점 용접점(P1,P2,P3)의 위치정보를 추출하게 된다.Subsequently, the laser diode 49 extracts the intensity of the reflected wave of the position detecting laser beam B reflected from the three-point welding point P1, P2, P3, and transmits the intensity of the reflected wave to the controller 50. Reference numeral 50 extracts the position information of the three-point welding point P1, P2, P3 together with the scan position value of the scanning mirror 7.

이에 따라, 상기 제어기(50)는 상기 3점 용접점(P1,P2,P3)의 각 위치정보를 이용하여 스캐닝 미러(7)에서 용접 대상물(20)의 용접점까지의 거리조건과, 레이저빔(B)과 용접 대상물(20)이 이루는 각도조건을 판단하여 제어로직에 따라 용접 가능 또는 불가능을 평가하게 된다.Accordingly, the controller 50 uses the positional information of the three-point welding point P1, P2, P3, and the distance condition from the scanning mirror 7 to the welding point of the welding object 20 and the laser beam. The angle condition formed by (B) and the welding object 20 is judged to evaluate whether welding is possible or impossible according to the control logic.

즉, 상기 시뮬레이션 장치(40)는 CO2 레이저 원격용접기(10)의 용접용 레이저빔(B)이 일정한 궤적 내의 원거리에서 용접을 진행되는 과정에서, 용접 대상물(20)의 특정부위 또는 용접 대상물을 고정하는 클램퍼(30)와 간섭이 발생하는 경우, 또는 용접 대상물(20)에 조사되는 용접용 레이저빔(B)의 입사각이 설정범위를 벗어나는 경우를 사전에 판단하여 용접 대상물에 대한 최적의 용접위치를 설정할 수 있도록 해준다.That is, the simulation apparatus 40 is a welding laser beam (B) of the CO 2 laser remote welder 10 in the process of welding at a long distance in a certain trajectory, during the process of welding a specific portion or the target of the welding target 20 Optimum welding position for the welding object by judging in advance when interference with the clamper 30 to be fixed or when the incident angle of the welding laser beam B irradiated to the welding object 20 is outside the set range. Allows you to set

이로써, 작업자는 용접 대상물(20)에 대한 용접소요시간을 사전에 계산하여 최적의 사이클 타임을 구현할 수 있게 된다.As a result, the operator can calculate the welding time required for the welding object 20 in advance to implement the optimal cycle time.

도 1은 일반적인 CO2 레이저 원격용접기의 사용 상태도이다.1 is a state diagram used in the general CO 2 laser remote welding machine.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 장치가 적용된 CO2 레이저 원격용접기의 부분 사시도이다. 2 is a partial perspective view of a CO 2 laser remote welder to which a simulation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 장치의 사시도이다.3 is a perspective view of a simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 장치의 작동 개념도이다. 4 is a conceptual diagram of the operation of the simulation apparatus according to the embodiment of the present invention.

Claims (4)

본체 내부에서 레이저 발진기로부터 출력되는 레이저빔의 경로 상에 프레임을 설치하고, 상기 프레임의 전방에는 다수개의 초점 미러와 하나의 스케닝 미러를 구성하는 레이저 원격용접기에서, In the laser remote welding machine which installs a frame on the path of the laser beam output from the laser oscillator inside the main body, and forms a plurality of focus mirrors and one scanning mirror in front of the frame, 4개의 가이드 로드를 평행하게 배치하여 그 양단을 각각 조립 플레이트로 장착하여 구성되며, 상기 프레임 후방에 설치되는 가이드 유닛;A guide unit disposed in parallel with four guide rods, the both ends of which are mounted by an assembly plate, the guide unit being installed behind the frame; 상기 가이드 유닛의 각 가이드 로드에 슬라이드 가능하게 설치되는 블록형태의 레이저빔 뭉치;A bundle of laser beams slidably installed on each guide rod of the guide unit; 상기 레이저빔 뭉치의 중앙에 설치되어 용접 대상물에 대해 3점의 위치검출용 레이저빔를 출력함과 동시에, 그 반사파의 세기를 추출하여 그 신호를 출력하는 3개의 레이저 다이오드; Three laser diodes installed in the center of the laser beam bundle to output three points of position detection laser beams to a welding object, and extract the intensity of the reflected wave and output the signal; 상기 스캐닝 미러의 스캔 위치값과 상기 각 레이저 다이오드로부터 출력되는 반사파의 세기로부터 3점 용접점의 위치정보를 추출하며, 3점 용접점의 위치정보를 이용하여 해당 용접 대상물에 대한 거리조건 및 각도조건을 판단하여 해당 용접 대상물의 용접점에 대한 용접 가능성의 판별작동을 수행하는 제어기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 원격용접기용 시뮬레이션 장치.The position information of the three-point welding point is extracted from the scan position value of the scanning mirror and the intensity of the reflected wave output from each laser diode. And a controller for judging the welding possibility for the welding point of the corresponding welding object. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 가이드 유닛은 The guide unit 양측 조립 플레이트의 각 모서리부에 4개의 가이드 로드가 연결되며, 상기 각 가이드 로드의 길이는 적어도 상기 레이저빔 뭉치의 길이보다 2배 이상 긴 것을 특징으로 하는 레이저 원격용접기용 시뮬레이션 장치.Four guide rods are connected to each corner of both side assembly plates, and the length of each guide rod is at least two times longer than the length of the laser beam bundle. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 레이저빔 뭉치는 The laser beam bundle 그 길이방향을 따라 상기 각 가이드 로드가 전후 상하부를 관통하여 가이드 로드를 따라 슬라이드 하게 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 원격용접기용 시뮬레이션 장치. The simulation device for a laser remote welding machine, characterized in that the guide rod is installed to slide along the guide rod through the front and rear upper and lower portions along its longitudinal direction. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 3개의 레이저 다이오드는 The three laser diodes 상기 레이저빔 뭉치의 중앙에 원형의 다이오드 블록을 통하여 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 원격용접기용 시뮬레이션 장치.Simulation device for a laser remote welding machine, characterized in that installed in the center of the laser beam bundle through a circular diode block.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09271973A (en) * 1996-04-03 1997-10-21 Nippon Steel Corp Method and device for joining position correction of hot bar joining machine
JPH11320159A (en) 1998-05-18 1999-11-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd Method and device for laser welding
JP3494960B2 (en) 2000-07-18 2004-02-09 Ｔｄｋ株式会社 Scanning laser processing apparatus and laser processing method capable of processing simulation
JP2007229773A (en) 2006-03-02 2007-09-13 Toyota Auto Body Co Ltd Laser beam welding method and laser beam welding device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107301261A (en) * 2016-12-31 2017-10-27 武汉博联特科技有限公司 Simulated based on COMSOL temperature models and calculate Laser Processing and the method in temperature field in welding process

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