KR20110099586A - Shock sensor of laser processing head - Google Patents

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KR20110099586A
KR20110099586A KR1020100018701A KR20100018701A KR20110099586A KR 20110099586 A KR20110099586 A KR 20110099586A KR 1020100018701 A KR1020100018701 A KR 1020100018701A KR 20100018701 A KR20100018701 A KR 20100018701A KR 20110099586 A KR20110099586 A KR 20110099586A
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Abstract

본 발명은 레이저 가공헤드 충격 감지장치가 개시된다. 본 발명은 고가의 레이저 가공헤드를 보호하기 위해 레이저 빔을 사용하여 공작물을 가공하는 레이저 가공헤드와 로봇암으로 구성된 레이저 가공장치에 있어서, 상기 레이저 가공헤드의 일측에 결합되는 제1몸체와, 상기 제1몸체와 동일한 형상을 가지고 일측면에 서로 소정의 간격을 두고 삽입홈이 형성되며 내측에 관통공이 형성된 제2몸체 및 상기 제2몸체의 관통공에 삽입결합되는 플랜지를 포함하되, 상기 제1몸체의 일측면에는 공기압의 변화를 감지하는 센서부가 마련되고, 상기 센서부와 소정의 이격거리를 두고 상기 제1몸체에 공기주입부가 구비되고, 상기 플랜지는 지름이 큰 제1원형판과 지름이 작은 제2원형판을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치를 제공한다.A laser machining head impact sensing apparatus is disclosed. The present invention relates to a laser processing apparatus comprising a laser processing head and a robot arm for processing a workpiece using a laser beam to protect an expensive laser processing head, the laser processing apparatus comprising: a first body coupled to one side of the laser processing head; A second body having the same shape as the first body and having an insertion groove formed at a predetermined interval on one side thereof and having a through hole formed on the inner side thereof and a flange inserted and coupled to the through hole of the second body, A sensor unit for sensing a change in air pressure is provided on one side of the body, and an air injection unit is provided in the first body at a predetermined distance from the sensor unit. The flange includes a first circular plate having a large diameter, And a second circular plate disposed on the second circular plate.

Description

레이저 가공헤드의 충격 감지장치{SHOCK SENSOR OF LASER PROCESSING HEAD}[0001] SHOCK SENSOR OF LASER PROCESSING HEAD [0002]

본 발명은 레이저 가공헤드의 충격 감지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 레이저 가공헤드와 로봇암 사이에 결합되며 상기 레이저 가공헤드에 가해진 충격에 의한 공기압의 변화를 감지하여 레이저 가공장치의 작동을 제어하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to an impact detection device for a laser machining head, and more particularly, to a laser machining apparatus for detecting a change in air pressure due to an impact applied to a laser machining head And more particularly, to a shock detection apparatus for a laser processing head.

일반적으로, 레이저 가공 장치는 레이저 가공 헤드를 이용하여 용접 혹은 절단 작업이 실행되는 방식으로 공작물을 레이저 빔에 의해 가공한다. 이를 위해 레이저 가공 헤드는 공작물에 상대적으로 적합한 방법으로 위치 결정된다. 위치 결정은 간격 조절 장치를 통해 이루어지되, 노즐 부재와 공작물 사이의 간격은 상기 레이저 가공헤드가 이동을 하는 경우에도 안정적으로 유지되어야 한다.Generally, a laser machining apparatus processes a workpiece by a laser beam in such a manner that a welding or cutting operation is performed using a laser machining head. For this purpose, the laser machining head is positioned in a manner which is relatively suitable for the workpiece. The positioning is performed through the gap adjusting device, and the gap between the nozzle member and the workpiece must be stably maintained even when the laser machining head moves.

하지만, 레이저 가공헤드가 이동하며 공작물을 가공하는 경우에 상기 레이저 가공헤드와 공작물의 충돌이 발생할 수 있다. 이때, 레이저 가공장치의 가공초점의 변화가 발생하게 되어 공작물의 완벽한 가공이 어려운 문제점이 있다.However, when the laser machining head moves and processes the workpiece, a collision of the laser machining head and the workpiece may occur. At this time, there is a problem that the machining focus of the laser machining apparatus changes and the machining of the workpiece is difficult.

또한, 레이저 가공헤드가 공작물과의 충격에 의해 파손이 되는 경우에 상기 레이저 가공헤드는 고가의 장비인 바 상기 레이저 가공헤드의 파손에 의한 생산 비용이 상승하는 문제가 있다.Further, when the laser machining head is damaged due to an impact with the workpiece, the laser machining head is expensive, and the production cost due to the damage of the laser machining head is increased.

따라서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 레이저 가공헤드와 로봇암을 갖는 레이저 가공장치에 있어서, 상기 레이저 가공헤드와 공작물의 충돌이 발생하는 경우에 이를 감지하여 상기 레이저 가공장치의 작동을 정지하도록 하여 가공초점을 다시 설정하거나 상기 레이저 가공장치의 파손을 방지하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a laser machining apparatus having a laser machining head and a robot arm, And to stop the operation of the apparatus so as to reset the machining focus or to prevent breakage of the laser processing apparatus.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 레이저 빔을 사용하여 공작물을 가공하는 레이저 가공헤드와 로봇암으로 구성된 레이저 가공장치에 있어서, 상기 레이저 가공헤드의 일측에 결합되는 제1몸체와, 상기 제1몸체와 동일한 형상을 가지고 일측면에 서로 소정의 간격을 두고 삽입홈이 형성되며 내측에 관통공이 형성된 제2몸체 및 상기 제2몸체의 관통공에 삽입결합되는 플랜지를 포함하되, 상기 제1몸체의 일측에는 공기압의 변화를 감지하는 센서부가 마련되고, 상기 센서부와 소정의 이격거리를 두고 상기 제1몸체에 공기주입부가 구비되고, 상기 플랜지는 지름이 큰 제1원형판과 지름이 작은 제2원형판을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a laser machining apparatus including a laser machining head for machining a workpiece using a laser beam and a robot arm, the laser machining apparatus including a first body coupled to one side of the laser machining head, A second body having the same shape as the first body and having an insertion groove formed at one side thereof with a predetermined gap therebetween and having a through hole formed therein, and a flange inserted and coupled to the through hole of the second body, A sensor unit for sensing a change in air pressure is provided at one side of the first body, and an air injection unit is provided in the first body at a predetermined distance from the sensor unit. The flange has a first circular plate having a large diameter, And the second circular plate is smaller than the first circular plate.

또한, 상기 플랜지는 상기 제2몸체의 관통공에 삽입되는 상기 플랜지의 제1원형판 내측에 통기공이 형성되고, 상기 플랜지의 제2원형판은 로봇암의 일측면과 결합되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치를 제공한다.Wherein the flange is formed with a vent hole inside the first circular plate of the flange inserted into the through hole of the second body and the second circular plate of the flange is engaged with one side of the robot arm Head impact sensor.

또한, 상기 플랜지는 상기 제2몸체의 상기 삽입홈에 대응되어 상기 플랜지의 제1원형판 가장자리에 삽입돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치를 제공한다.Further, the flange corresponds to the insertion groove of the second body, and an insertion protrusion is formed at the edge of the first circular plate of the flange.

또한, 상기 센서부의 일단과 상기 공기주입부의 일단은 제1몸체부의 중심에 접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드 충격 감지장치를 제공한다.
In addition, one end of the sensor unit and one end of the air injection unit are installed so as to be in contact with the center of the first body part.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 공기압의 변화를 감지하는 레이저 가공헤드 충격 감지장치를 레이저 가공헤드와 로봇암 사이에 설치함으로써 상기 레이저 가공헤드와 공작물이 충돌하는 경우에 상기 레이저 가공장치의 작동을 정지 하도록 제어할 수 있다. 따라서, 상기 레이저 가공헤드가 공작물과 충돌되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention having the above-described configuration, a laser machining head impact sensing apparatus for sensing a change in air pressure is provided between a laser machining head and a robot arm, so that when the laser machining head collides with a workpiece, Can be controlled to stop. Therefore, it is possible to prevent the laser machining head from being damaged by collision with the workpiece.

도 1은 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 분해도.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 사용상태도.1 is a perspective view of a laser machining head impact sensing apparatus according to the present invention;
2 is an exploded view of a laser machining head impact sensing apparatus according to the present invention.
3 is a cross-sectional view of a laser machining head impact sensing apparatus in accordance with the present invention;
4 is a use state diagram of a laser machining head impact detection apparatus according to the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a laser processing head impact sensing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 분해도이며, 도 3은 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 사용상태도이다.FIG. 1 is a perspective view of a laser machining head impact sensing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an exploded view of a laser machining head impact sensing apparatus according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of a laser machining head impact sensing apparatus according to the present invention And FIG. 4 is a use state diagram of the laser processing head impact sensing apparatus according to the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 레이저 빔을 사용하여 공작물을 가공하는 레이저 가공헤드(20)와 로봇암(30)으로 구성된 레이저 가공장치(10)에 있어서, 상기 레이저 가공헤드(20)의 일측에 결합되는 제1몸체(100)와, 상기 제1몸체(100)와 동일한 형상을 가지고 일측면에 서로 소정의 간격을 두고 삽입홈(220)이 형성되며 내측에 관통공(120)이 형성된 제2몸체(200) 및 상기 제2몸체(200)의 관통공(120)에 삽입결합되는 플랜지(300)를 포함하되, 상기 제1몸체(100)의 일측에는 공기압의 변화를 감지하는 센서부(140)가 마련되고, 상기 센서부(140)와 소정의 이격거리를 두고 상기 제1몸체(100)에 공기주입부(160)가 구비되고, 상기 플랜지(300)는 지름이 큰 제1원형판(320)과 지름이 작은 제2원형판(340)을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치를 제공한다.
1 to 3, the present invention is a laser processing apparatus 10 composed of a laser processing head 20 and a robot arm 30 that process a workpiece using a laser beam, The first body 100 has the same shape as the first body 100 and has an insertion groove 220 formed at one side thereof with a predetermined space therebetween. And a flange 300 inserted and coupled to the through hole 120 of the second body 200. The first body 100 has a first body 100 and a second body 200, The first body 100 is provided with an air injection unit 160 at a predetermined distance from the sensor unit 140 and the flange 300 has a diameter And a second circular plate (340) having a small diameter, wherein the first circular plate (320) and the second circular plate (340) Provided.

상기 제1몸체(100)는 두꺼운 원형의 판형상이며, 상기 제1몸체(100)의 일측면은 레이저 가공헤드(20)의 일측에 결합된다. 또한, 상기 제1몸체(100)는 두께면 일측에 공기압의 변화를 감지하는 센서부(140)와 공기를 주입하여 공기의 압력을 일정하게 유지하는 공기주입부(160)가 마련되어 있다. 한편, 상기 센서부(140)는 일단이 상기 제1몸체(100)의 두께면 일측에 사각형 단면의 간단한 형상으로 설치되며, 상기 제1몸체(100)의 중심에 상기 센서부(140)의 타단이 설치된다. 또한, 상기 센서부(140)는 공기압의 변화를 감지하여 상기 레이저 가공장치(10)의 작동을 제어한다. 또한, 상기 공기주입부(160)는 일단이 상기 제1몸체(100)의 중심에 상기 센서부(140)와 접하도록 설치되며, 상기 공기주입부(160)의 타단은 호스(162)에 의해 연결되어 있다. 또한, 상기 플랜지(300)의 일측면 내측에 형성된 통기공(324)에 공기를 주입하여 공기압을 유지한다.
The first body 100 is in the form of a thick circular plate, and one side of the first body 100 is coupled to one side of the laser processing head 20. The first body 100 is provided with a sensor unit 140 sensing a change in air pressure at one side of the thickness, and an air injection unit 160 injecting air to keep the air pressure constant. One end of the sensor unit 140 is installed in a simple shape having a rectangular cross section at one side of the thickness of the first body 100 and the other end of the sensor unit 140 is disposed at the center of the first body 100 Respectively. In addition, the sensor unit 140 senses a change in the air pressure and controls the operation of the laser processing apparatus 10. The other end of the air injection unit 160 is connected to the sensor unit 140 at the center of the first body 100 and the other end of the air injection unit 160 is connected to the sensor unit 140 by a hose 162 It is connected. Air is injected into the vent hole 324 formed inside the one side of the flange 300 to maintain the air pressure.

상기 제2몸체(200)는 상기 제1몸체(100)와 동일한 두꺼운 원형의 판형상을 가지며, 내측에 관통공(120)이 형성되어 있다. 상기 제2몸체(200)의 일측면에는 소정의 일정한 간격을 두고 하나 이상의 삽입홈(220)이 형성되어 있다.
The second body 200 has the same thick circular plate shape as the first body 100 and a through hole 120 is formed on the inner side. At least one insertion groove 220 is formed at one side of the second body 200 at a predetermined interval.

상기 플랜지(300)는 양단에 지름이 큰 제1원형판(320)과 지름이 작은 제2원형판(340)을 포함한다. 상기 플랜지(300)의 상기 제1원형판(320)은 상기 제2몸체(200)의 관통공(120)에 삽입결합되고 상기 제2원형판(340)은 로봇암(30)과 결합한다. 한편, 상기 제2몸체(200)의 관통공(120)에 삽입결합되는 제1원형판(320)은 지름이 관통공(120)보다 크며, 제2원형판(340)은 상기 관통공(120)보다 지름이 작은 것이 바람직하다. 또한, 제1원형판(320)은 상기 제2몸체(200)의 삽입홈(220)과 결합되도록 상기 삽입홈(220)과 대응하여 삽입돌기(322)가 하나 이상 형성된다.The flange 300 includes a first circular plate 320 having a large diameter at both ends and a second circular plate 340 having a small diameter. The first circular plate 320 of the flange 300 is inserted into the through hole 120 of the second body 200 and the second circular plate 340 is coupled to the robot arm 30. The diameter of the first circular plate 320 inserted into the through hole 120 of the second body 200 is larger than the diameter of the through hole 120 and the diameter of the second circular plate 340 is larger than that of the through hole 120 It is preferable that the diameter is small. At least one insertion protrusion 322 is formed in correspondence with the insertion groove 220 so that the first circular plate 320 is engaged with the insertion groove 220 of the second body 200.

또한, 제1원형판(320)에는 원형의 통기공(324)이 형성되고, 제2원형판(340)은 밀폐되어 있는 것이 바람직하다.
Further, the first circular plate 320 is formed with a circular vent hole 324, and the second circular plate 340 is preferably closed.

도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 바람직한 일실시예의 작동원리를 상세하게 설명하기로 한다.Referring to FIG. 4, the operation principle of a preferred embodiment of the laser processing head impact sensing apparatus according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치가 설치된 레이저 가공장치(10)가 공작물을 가공하는 과정에서 상기 공작물과 충돌이 발생하게 되면, 제2몸체(200)의 삽입홈(220)과 플랜지(300)의 제1원형판(320)에 형성된 삽입돌기(322)의 밀착이 틀어지게 된다. 따라서, 상기 삽입홈(220)과 삽입돌기(322)의 틀어진 틈을 통해 제1원형판(320)의 통기공(324)내의 일정한 압력을 유지하던 공기들이 밖으로 세어나가게 된다. 상기 통기공(324)내의 공기가 밖으로 세어나가게 되면 상기 레이저 가공헤드의 충격 감지장치의 공기압이 변하게 되고, 이러한 공기압의 변화는 제1몸체(100)의 중앙에 설치된 센서부(140)의 일단에 의해 감지되게 된다. 상기 센서부(140)가 공기압의 변화를 감지하게 되면 레이저 가공장치(10)의 작동이 자동으로 중지하게 되고, 이를 경고하기 위해 경고음이 울리게 된다. 이러한 작동과정을 통해 레이저 가공장치(10)가 공작물과 충돌하는 경우에 레이저 가공헤드(20)의 파손과 가공초점 변동을 방지할 수 있다.When the laser processing apparatus 10 equipped with the laser processing head impact sensing apparatus according to the present invention collides with the workpiece in the course of processing the workpiece, the insertion groove 220 of the second body 200 and the flange 300 The insertion of the insertion protrusion 322 formed on the first circular plate 320 of the first circular plate 320 is interrupted. Therefore, air that has maintained a constant pressure in the vent hole 324 of the first circular plate 320 is counted out through the gap between the insertion groove 220 and the insertion protrusion 322. When the air in the vent hole 324 is counted out, the air pressure of the impact sensing device of the laser processing head is changed, and the change of the air pressure is transmitted to one end of the sensor unit 140 installed at the center of the first body 100 . When the sensor unit 140 senses a change in air pressure, the operation of the laser processing apparatus 10 is automatically stopped, and a warning sound is emitted to warn the user. Through such an operation process, it is possible to prevent breakage of the laser machining head 20 and change in machining focus when the laser machining apparatus 10 collides with the workpiece.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 즉, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. That is, those modifications or modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.

10:레이저 가공장치 20:레이저 가공헤드
30:로봇암 100:제1몸체
120:관통공 140:센서부
160:공기주입부 162:호스
200:제2몸체 220:삽입홈
300:플랜지 320:제1원형판
322:삽입돌기 324:통기공
340:제2원형판10: laser processing apparatus 20: laser processing head
30: Robot arm 100: First body
120: through hole 140: sensor part
160: air injection part 162: hose
200: second body 220: insertion groove
300: flange 320: first circular plate
322: insertion protrusion 324: vent hole
340: second circular plate

Claims (4)

레이저 빔을 사용하여 공작물을 가공하는 레이저 가공헤드와 로봇암으로 구성된 레이저 가공장치에 있어서,
상기 레이저 가공헤드의 일측에 결합되는 제1몸체;
상기 제1몸체와 동일한 형상을 가지고 일측면에 서로 소정의 간격을 두고 삽입홈이 형성되며 내측에 관통공이 형성된 제2몸체; 및
상기 제2몸체의 관통공에 삽입결합되는 플랜지를 포함하되,
상기 제1몸체의 일측에는 공기압의 변화를 감지하는 센서부가 마련되고, 상기 센서부와 소정의 이격거리를 두고 상기 제1몸체에 공기주입부가 구비되고, 상기 플랜지는 지름이 큰 제1원형판과 지름이 작은 제2원형판을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치.1. A laser processing apparatus comprising a laser processing head and a robot arm for processing a workpiece using a laser beam,
A first body coupled to one side of the laser processing head;
A second body having the same shape as that of the first body and having an insertion groove formed at a predetermined interval on one side thereof and a through hole formed on the inside thereof; And
And a flange inserted into the through hole of the second body,
A sensor unit for sensing a change in air pressure is provided at one side of the first body, and an air injection unit is provided in the first body at a predetermined distance from the sensor unit. The flange has a first circular plate having a large diameter, And the second circular plate is smaller than the first circular plate. 청구항 1에 있어서, 상기 플랜지는,
상기 제2몸체의 관통공에 삽입되는 상기 플랜지의 제1원형판 내측에 통기공이 형성되고, 상기 플랜지의 제2원형판은 로봇암의 일측면과 결합되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치.
The method of claim 1,
Wherein a vent hole is formed inside the first circular plate of the flange inserted into the through hole of the second body and the second circular plate of the flange is engaged with one side of the robot arm. .
청구항 1 에 있어서, 상기 플랜지는,
상기 제2몸체의 상기 삽입홈에 대응되어 상기 플랜지의 제1원형판 가장자리에 삽입돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치.
The method of claim 1,
And an insertion protrusion is formed on an edge of the first circular plate of the flange corresponding to the insertion groove of the second body.
청구항 1에 있어서,
상기 센서부의 일단과 상기 공기주입부의 일단은 제1몸체부의 중심에 접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드 충격 감지장치.The method according to claim 1,
Wherein one end of the sensor unit and one end of the air injection unit are installed so as to be in contact with the center of the first body part.
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