KR20190045712A - Laser welding apparatus - Google Patents

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이광재
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Abstract

The present invention relates to an elliptic line tracking type laser welding device which includes: a base (10) which is supported by the floor and has a support bracket (11) supported in a vertical direction; a laser radiating unit (20) which is positioned in the front side of the support bracket (11) and radiates laser (L) downwards; a lifting unit (40) which is installed in the upper side of the support bracket (11) and makes the laser radiating unit (20) ascend and descend; a guide rail (50) which is arranged in an X-axis direction in the rear side of the support bracket (11); a slider (60) which reciprocates along the guide rail (50); a support axis rotating unit (70) which is mounted on the slider (60) and has a rotation support axis (71) facing an Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction; and a gripper (80) which is supported by the rotation support axis (71), and selectively positions and fixates an object to be fused (P). The present invention is able to achieve constant welding quality.

Description

타원궤적 추종형 레이저 융착장치{Laser welding apparatus}[0001] The present invention relates to an elliptic trajectory tracking type laser welding apparatus,

본 발명은 타원궤적 추종형 레이저 융착장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장축과 단축을 가지는 비원형 단면형태를 가지는 융착대상물을 견고하고 정확히 융착할 수 있는 타원궤적 추종형 레이저 융착장치에 관한 것이다.The present invention relates to an elliptic trajectory tracking type laser welding apparatus, and more particularly, to an elliptic trajectory tracking type laser welding apparatus capable of firmly and accurately welding a welding object having a noncircular cross-sectional shape having a major axis and a minor axis.

레이저 융착장치란, 접착제를 사용하지 않고 레이저를 이용하여 수지재질로 된 2 개의 대상물을 상호 융착시키는 것으로서, 기본적으로 레이저를 조사하는 레이저조사부와, 2 개의 융착부재가 조립된 융착대상물을 지지하는 지그와, 지그를 회전시켜 레이저가 융착부재의 융착면에 입체적으로 조사되게 하기 위한 회전지지축을 포함한다. 이러한 구조에 의하여, 융착대상물이 서서히 회전되는 동안에, 레이저는 융착대상물의 융착면을 입체적으로 조사됨으로써 2 개의 융착부재를 상호 융착시킨다.A laser welding device is a device for fusing two objects made of a resin material using a laser without using an adhesive. The laser welding device basically includes a laser irradiating part for irradiating a laser, a jig for supporting two welding objects And a rotation support shaft for rotating the jig so that the laser is three-dimensionally irradiated onto the fused surface of the fusing member. With this structure, while the object to be welded is slowly rotated, the laser is three-dimensionally irradiated on the fused surface of the object to be fused, thereby fusing the two fused members.

그런데 상기 레이저 융착장치에 있어서, 융착대상물의 단면이 원형일 경우에 융착대상물이 회전되는 동안에도 레이저는 융착면에 수직 방향으로 조사되어, 고른 융착품질을 구현할 수 있다. However, in the above-mentioned laser welding apparatus, even when the object to be welded has a round cross-section, the laser beam is irradiated in a direction perpendicular to the welding face, so that even welding quality can be realized.

그러나 융착대상물의 단면이 비원형일 경우, 예를 들면 타원일 경우, 융착대상물의 회전에 따라 레이저는 융착면에 직각 방향에서 비스듬한 방향으로 가변되면서 조사되고, 이에 따라 융착면과 레이저의 조사축 사이의 각도 변화에 따라 에너지 밀도가 가변된다. 즉 융착면을 기준으로 하였을 때, 레이저는 수직 방향에서 경사진 방향으로 가변되면서 융착면으로 조사되는 것이다. 따라서 융착면으로 조사되는 레이저의 조사 각도에 따라 융착품질이 달라지고, 이에 따라 융착대상물은 불량으로 처리되어 생산 수율이 떨어졌다라는 문제점이 있었다. However, in the case where the cross-section of the fusion-bonded object is a non-circular, for example, in the case of an ellipse, the laser is irradiated while being varied in an oblique direction from the direction perpendicular to the fusion face, The energy density varies depending on the angle change. That is, when the fused surface is taken as a reference, the laser is irradiated on the fused surface while varying in a direction tilted in the vertical direction. Therefore, the welding quality varies depending on the irradiation angle of the laser beam irradiated on the welding surface, and accordingly, the welding object is treated with defects and the production yield is lowered.

이와 관련된 선행기술이 특허등록번호 10-1146108호에 차량용 인탱크 필터의 레이저 융착구조란 명칭으로 개시되어 있다. The prior art related thereto is disclosed in Patent Registration No. 10-1146108 entitled " Laser welding structure of a tank filter for a vehicle ".

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 비원형 단면형태를 가지는 융착대상물이 회전되는 동안에도, 레이저의 초점이 융착면에 정확히 맺히도록 함과 동시에, 레이저가 수직 방향으로 조사할 수 있도록 함으로서 일정한 융착품질을 구현할 수 있는 타원궤적 추종형 레이저 융착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a laser welding method and a laser welding method in which a focal point of a laser is accurately formed on a fused surface while a fused object having a non- So that it is possible to realize a constant fusion welding quality by using the elliptical trajectory tracking type laser welding apparatus.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 타원궤적 추종형 레이저 융착장치는, 바닥에 지지되는 것으로서, 수직방향으로 지지되는 지지브라켓(11)을 가지는 베이스(10)와; 상기 지지브라켓(11)의 전방측에 위치되는 것으로서, 하방으로 레이저(L)를 조사하는 레이저조사부(20)와; 상기 지지브라켓(11)의 상부측에 설치되는 것으로서, 상기 레이저조사부(20)를 승강시키는 승강부(40)와; 상기 지지브라켓(11)의 후방측에서 X 축 방향으로 배치된 가이드레일(50)과; 상기 가이드레일(50)을 따라 왕복 이송되는 슬라이더(60)와; 상기 슬라이더(60)에 탑재되는 것으로서, X 축 방향의 직각방향인 Y 축 방향을 향하는 회전지지축(71)을 가지는 지지축회전부(70)와; 상기 회전지지축(71)에 지지되는 것으로서, 상기 융착대상물(P)을 선택적으로 위치고정하기 위한 그리퍼(80);를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an elliptic trajectory tracking type laser welding apparatus comprising: a base supported by a floor and having a support bracket vertically supported; A laser irradiation unit 20 located on the front side of the support bracket 11 and irradiating a laser L downward; A lifting unit 40 installed on the upper side of the supporting bracket 11 for lifting the laser irradiating unit 20; A guide rail (50) arranged in the X axis direction on the rear side of the support bracket (11); A slider 60 reciprocally moved along the guide rail 50; A support shaft rotation part 70 mounted on the slider 60 and having a rotation support shaft 71 oriented in the Y axis direction perpendicular to the X axis direction; And a gripper (80) supported by the rotation support shaft (71) for selectively fixing the position of the fusion object (P).

본 발명에 있어서, 상기 레이저조사부(20)에 고정되는 것으로서, 상기 레이저(L)가 조사되는 융착대상물(P)의 온도를 측정하기 위한 파이로미터(30)를 더 포함한다.The apparatus further includes a pyrometer (30) fixed to the laser irradiation unit (20) for measuring the temperature of the object (P) to which the laser (L) is irradiated.

본 발명에 있어서, 상기 그리퍼(80)는, 상기 회전지지축(71)에 고정되는 그리퍼몸체(81)와, 상기 그리퍼몸체(81)에 설치되는 것으로서 상호 벌어지거나 오므려지면서 상기 융착대상물(P)을 선택적으로 그리핑 하기 위한 한쌍의 그리퍼암(82)(83)을 포함한다.The gripper 80 includes a gripper body 81 fixed to the rotation support shaft 71 and a gripper body 81 mounted on the gripper body 81 to be engaged or disengaged from each other, And a pair of gripper arms 82 and 83 for selectively gripping the gripper arms 82 and 83.

본 발명에 있어서, 상기 그리퍼암(82)(83)의 단부에는 상기 융착대상물(P)을 정확한 위치에서 그리핑 하기 위한 턱(82a)(83a)이 형성된다.In the present invention, the grips 82 and 83 are formed with tails 82a and 83a for gripping the fusion object P at an accurate position.

본 발명에 따르면, 비원형 단면형태를 가지는 융착부(P1)가 회전되는 동안에 레이저 초점이 융착부의 융착면에 정확히 조사되도록 레이저조사부 승강시키고, 슬라이더에 지지되는 지지축회전부 및 그리퍼를 좌우측으로 이동시킴으로써 레이저의 초점이 융착면이 이루는 타원궤적을 수직 상태로 추종하도록 하고, 이에 따라 융착부(P1)를 견고하게 정확하게 레이저 융착할 수 있다. According to the present invention, while the fused portion P1 having the non-circular cross-sectional shape is rotated, the laser irradiation portion is raised and lowered so that the focal point of the laser is accurately irradiated on the fused surface of the fused portion, and the support shaft rotating portion and gripper supported by the slider are moved to the left and right The focal point of the laser follows the elliptic trajectory formed by the fused surface in a vertical state, and accordingly, the fused portion P1 can be firmly and accurately laser-welded.

도 1은 본 발명에 따른 타원궤적 추종형 레이저 융착장치의 사시도,
도 2는 도 1의 레이저 융착장치의 측면도,
도 3은 도 1의 레이저 융착장치의 정면도,
도 4는 도 1의 그리퍼를 발췌하여 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 그리퍼의 측면도,
도 6 및 도 7은 도 1 내지 도 3의 레이저 융착장치의 동작을 설명하기 위한 도면, 1 is a perspective view of an elliptic trajectory tracking type laser welding apparatus according to the present invention,
Fig. 2 is a side view of the laser welding apparatus of Fig. 1,
Fig. 3 is a front view of the laser welding apparatus of Fig. 1,
Fig. 4 is a perspective view showing the gripper of Fig. 1,
Figure 5 is a side view of the gripper of Figure 4,
FIGS. 6 and 7 are views for explaining the operation of the laser welding apparatus of FIGS. 1 to 3,

이하, 본 발명에 따른 타원궤적 추종형 레이저 융착장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, an elliptic trajectory tracking type laser welding apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 타원궤적 추종형 레이저 융착장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 레이저 융착장치의 측면도이며, 도 3은 도 1의 레이저 융착장치의 정면도이다. 또 도 4는 도 1의 그리퍼를 발췌하여 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 그리퍼의 측면도이다.FIG. 1 is a perspective view of an elliptic trajectory tracking type laser welding apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a side view of the laser welding apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a front view of the laser welding apparatus of FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the gripper of FIG. 1, and FIG. 5 is a side view of the gripper of FIG.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 타원궤적 추종형 레이저 융착장치는, 바닥에 지지되는 것으로서, 수직방향으로 지지되는 지지브라켓(11)을 가지는 베이스(10)와; 지지브라켓(11)의 전방측에 위치되는 것으로서, 하방으로 레이저(L)를 조사하는 레이저조사부(20)와; 레이저조사부(20)에 고정되는 것으로서, 레이저(L)가 조사되는 융착대상물(P)의 온도를 측정하기 위한 파이로미터(30)와; 지지브라켓(11)의 상부측에 설치되는 것으로서, 레이저조사부(20) 및 파이로미터(30)를 동시에 승강시키는 승강부(40)와; 지지브라켓(11)의 후방측에 X 축 방향으로 배치된 가이드레일(50)과; 가이드레일(50)을 따라 왕복 이송되는 슬라이더(60)와; 슬라이더(60)에 탑재되는 것으로서, X 축 방향의 직각방향인 Y 축 방향을 향하는 회전지지축(71)을 가지는 지지축회전부(70)와; 회전지지축(71)에 지지되는 것으로서, 상기 융착대상물(P)을 선택적으로 위치고정하기 위한 그리퍼(80);를 포함한다. As shown in the figure, the elliptic trajectory tracking type laser welding apparatus according to the present invention comprises: a base 10 supported by a floor and having a support bracket 11 supported in a vertical direction; A laser irradiation unit 20 which is located on the front side of the support bracket 11 and irradiates the laser L downward; A pyrometer (30) fixed to the laser irradiation unit (20) and measuring the temperature of the object (P) to be irradiated with the laser (L); A lift part 40 installed on the upper side of the support bracket 11 for simultaneously raising and lowering the laser irradiation part 20 and the pyrometer 30; A guide rail 50 disposed on the rear side of the support bracket 11 in the X-axis direction; A slider (60) reciprocated along the guide rail (50); A support shaft rotation part 70 mounted on the slider 60 and having a rotation support shaft 71 oriented in the Y axis direction perpendicular to the X axis direction; And a gripper 80 supported by the rotation support shaft 71 for selectively fixing the position of the object P to be fused.

본 발명에서 레이저(L)에 의하여 융착되는 융착대상물(P)은, 장축과 단축을 가지는 비원형 단면 형태의 융착부(P1)와, 융착부(P1)와 연결되어 그리퍼(80)에 그리핑되는 몸체부(P2)로 구성된 것으로 예시하여 설명한다.In the present invention, the object P to be fused by the laser L has a non-circular cross-sectional fused portion P1 having a major axis and a minor axis. The fused portion P1 is connected to the fused portion P1, As shown in Fig.

지면에 지지되는 베이스(10)에는 수직 방향으로 지지브라켓(11)이 형성되고, 지지브라켓(11)에는 후술할 그리퍼(80)가 통과되는 브라켓구멍(11a)이 형성되어 있다.A support bracket 11 is formed in a vertical direction on a base 10 supported on the ground and a bracket hole 11a through which a gripper 80 to be described later is passed is formed in the support bracket 11.

레이저조사부(20)는 경통 내부에 레이저발진기와 렌즈가 조합되어 구현된 것으로서, 1,000nm 내외의 파장을 가진 레이저(L)를 융착대상물(P)의 융착면으로 조사한다. The laser irradiating unit 20 irradiates laser light L having a wavelength of about 1,000 nm onto the fused surface of the fusion-bonded object P, in which a laser oscillator and a lens are combined in the barrel.

파이로미터(30)는 레이저조사부의 경통에 결합되는 것으로서, 레이저(L)가 조사되는 융착대상물의 융착면의 온도를 적외선을 이용하여 비접촉식으로 측정하여 이에 대응되는 온도신호를 발생한다. 이러한 온도신호는 디스플레이를 통하여 온도를 숫자로 표현되거나, 레이저조사부(20)로 전송되어 레이저의 출력을 실시간으로 제어하는데 사용된다. The pyrometer 30 is coupled to the lens barrel of the laser irradiation unit and measures the temperature of the fused surface of the object to be fused irradiated with the laser L in a noncontact manner using infrared rays and generates a temperature signal corresponding thereto. The temperature signal is expressed by a numerical value through a display or is transmitted to the laser irradiation unit 20 and used to control the laser output in real time.

승강부(40)는, 레이저조사부(20) 및 파이로미터(30)를 지지브라켓(11)에 대하여 동시에 승강시키는 것으로서, 내부에 모터 및 기어등으로 이루어진다. The elevating portion 40 elevates the laser irradiating portion 20 and the pyrometer 30 with respect to the support bracket 11 at the same time and is composed of a motor and gears.

레이저(L)는 융착대상물(P)의 융착면에 정확한 초점으로 조사되었을 때 융착이 제대로 이루어지는데, 승강부(40)는 융착대상물(P)의 융착면의 위치가 상승하거나 하강할 때 레이저조사부(20)를 상승 또는 하강함으로써, 레이저조사부(20)와 융착면 사이의 거리를 항상 일정하게 한다. When the position of the fused surface of the object P to be fused is raised or lowered, the laser beam L is irradiated onto the fused object P, The distance between the laser irradiation part 20 and the fusing surface is always made constant by raising or lowering the laser irradiation part 20.

가이드레일(50)은 지지브라켓(11)의 후방측에서 베이스(10)에 고정되어 슬라이더(60)를 X 축 방향으로 왕복이송시킨다. 이러한 가이드레일(50)에는 이송을 위한 리니어 모터(61)나 스크류가 내장된다. The guide rail 50 is fixed to the base 10 at the rear side of the support bracket 11 and reciprocally feeds the slider 60 in the X axis direction. The guide rail 50 includes a linear motor 61 and a screw for conveyance.

지지축회전부(70)는 슬라이더(60) 상에 설치되어 가이드레일(50)을 따라 왕복이송되는 것으로서, X 축 방향의 직각방향인 지지브라켓(11) 측으로 회전되는 회전지지축(71)이 설치된다. The support shaft rotation part 70 is mounted on the slider 60 and is reciprocally transported along the guide rail 50. The support shaft rotation part 70 is provided with a rotation support shaft 71 that is rotated toward the support bracket 11 in a direction perpendicular to the X- do.

그리퍼(80)는 회전지지축(71)에 지지되어 브라켓구멍(11a)을 관통하여 지지브라켓(11) 전방측으로 돌출된다.The gripper 80 is supported on the rotation support shaft 71 and protrudes forward from the support bracket 11 through the bracket hole 11a.

그리퍼(80)는, 회전지지축(71)에 고정되는 그리퍼몸체(81)와, 그리퍼몸체(81)에 설치되는 것으로서 상호 벌어지거나 오므려지면서 상기 융착대상물(P)을 선택적으로 그리핑 하기 위한 한쌍의 그리퍼암(82)(83)을 포함한다. The gripper 80 includes a gripper body 81 fixed to the rotary support shaft 71 and a gripper body 81 provided on the gripper body 81 for selectively gripping the fusion object P And a pair of gripper arms 82 (83).

그리퍼암(82)(83)의 단부에는 마주보는 턱(82a)(83a)이 형성되어 있으며, 이러한 턱(82a)(83a)에 의하여 융착대상물(P)을 그리퍼암(82)(83) 사이에서 오차없이 정확히 위치시킬 수 있다. The jaws 82a and 83a are opposed to each other at the ends of the gripper arms 82 and 83. The jaws 82a and 83a are used to hold the object P between the gripper arms 82 and 83 Without any error.

이러한 그리퍼(80)는 그리퍼암(82)(83)이 융착대상물(P)을 그리핑한 상태에서 회전지지축(71)에 의하여 회전되고, 또한 지지축회전부(70)가 가이드레일(50)을 따라 X 축 방향으로 왕복이송됨에 따라 융착대상물(P)을 좌우 방향으로 이송시킨다. The gripper 80 is rotated by the rotation support shaft 71 while the gripper arms 82 and 83 grip the fusion object P and the support shaft rotation portion 70 is rotated by the guide rail 50, So that the object P is transferred in the left-right direction.

다음, 상기한 구조의 타원궤적 추종형 레이저 융착장치의 동작을 설명한다. Next, the operation of the elliptic trajectory tracking type laser welding apparatus having the above structure will be described.

도 6 및 도 7은 도 1 내지 도 3의 레이저 융착장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.Figs. 6 and 7 are views for explaining the operation of the laser welding apparatus of Figs. 1 to 3. Fig.

융착대상물(P)은 그리퍼암(82)(83)에 의하여 그리핑된 상태에서, 회전지지축(71)에 의하여 융착대상물(P)을 서서히 회전되고, 이 동안 레이저(L)는 융착부(P1)의 융착면에 초점이 맺히도록 조사된다. The object to be fused P is slowly rotated by the rotary support shaft 71 while being gripped by the gripper arms 82 and 83 while the laser L is being rotated by the fused portion P1) is focussed on the fused surface.

이때 융착부(P1)는 장축과 단축을 가지는 비원형 단면 형태의 융착면을 가지므로, 융착대상물(P)이 회전됨에 따라 융착부(P1)와 레이저조사부(20) 사이의 간격이 달라지는데, 이러한 간격의 달라짐을 방지하기 위하여, 승강부(40)는 레이저조사부(20)를 승강시킨다. At this time, since the fused portion P1 has a non-circular cross-sectional fused surface having a major axis and a minor axis, the interval between the fused portion P1 and the laser irradiation portion 20 varies as the fused object P rotates. In order to prevent the gap from varying, the lifting unit (40) lifts the laser irradiation unit (20).

또한 융착부(P1)가 비원형 단면 형태의 융착면을 가지므로, 융착대상물(P)이 회전됨에 따라 융착면은 레이저(L)를 기준으로 수직 상태에서 경사진 상태로 변동되며, 융착면에 레이저(L)가 비스듬하게 조사될 때 에너지 밀도의 변화에 의하여 정확한 융착이 이루어지지 않는다. 이를 방지하기 위하여, 즉 레이저(L)가 융착면에 수직 방향으로 조사되도록 하기 위하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 레이저(L)의 축을 기준선(LC)으로 가정하였을 때, 융착부(P1)의 센터(C)의 위치가 좌측에서 우측 또는 우측에서 좌측으로 이동하도록 하는 것이다. 이는 그리퍼(80)를 지지하는 지지축회전부(70)를 가이드레일(50)을 따라 좌측 또는 우측으로 이동함으로써 진행된다. Further, since the fused portion P1 has a fused surface of a non-circular cross-sectional shape, as the fused object P is rotated, the fused surface fluctuates in a tilted state in a vertical state with respect to the laser L, When the laser L is irradiated obliquely, exact fusion is not achieved due to the change of the energy density. 7, when the axis of the laser L is assumed to be the reference line LC, in order to prevent the laser light L from being irradiated in the vertical direction to the fused surface, So that the position of the center C of the center of gravity is shifted from the left side to the right side or from the right side to the left side. This is achieved by moving the support shaft rotation part 70 supporting the gripper 80 to the left or right along the guide rail 50. [

즉 비원형 단면형태를 가지는 융착부(P)가 회전되더라도 레이저(L)의 초점이 융착면에 정확히 맺히도록 레이저조사부(20)가 승강되고, 레이저(L)가 융착면에 수직 방향으로 조사될 수 있도록 그리퍼(80)가 좌측 또는 우측으로 이동하는 입체적인 운동을 함으로써, 결과적으로 레이저(L)의 초점이 융착면이 이루는 타원궤적을 수직 상태로 추종하도록 하는 것이다. Even if the fused portion P having the non-circular cross-sectional shape is rotated, the laser irradiation portion 20 is elevated and lowered so that the focal point of the laser L is accurately formed on the fused surface, and the laser L is irradiated in the vertical direction to the fused surface So that the focal point of the laser L follows the elliptical trajectory formed by the fused surface in a vertical state.

이와 같이, 본원발명에 따르면, 비원형 단면형태를 가지는 융착부(P1)가 회전되는 동안에 레이저 초점이 융착부의 융착면에 정확히 조사되도록 레이저조사부(20)를 승강시키고, 슬라이더(60)에 지지되는 지지축회전부(70) 및 그리퍼(80)를 좌우측으로 이동시킴으로써 레이저(L)의 초점이 융착면이 이루는 타원궤적을 수직 상태로 추종하도록 할 수 있어, 융착부(P1)의 융착면을 견고하게 정확하게 레이저 융착할 수 있다. As described above, according to the present invention, while the fused portion P1 having the non-circular cross-sectional shape is rotated, the laser irradiation portion 20 is raised and lowered so that the focal point of the laser is accurately irradiated on the fused surface of the fused portion, The fulcrum of the laser L can follow the elliptic trajectory formed by the fused surface in the vertical state by moving the support shaft rotating portion 70 and the gripper 80 to the left and right, Laser welding can be accurately performed.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

10 ... 베이스 11 ... 지지브라켓
11a ... 브라켓구멍 20 ... 레이저조사부
30 ... 파이로미터 40 ... 승강부
50 ... 가이드레일 60 ... 슬라이더
70 ... 지지축회전부 71 ... 회전지지축
80 ... 그리퍼 81 ... 그리퍼몸체
82, 83 ... 그리퍼암 82a, 83a ... 턱 10 ... base 11 ... support bracket
11a ... Bracket hole 20 ... Laser irradiation part
30 ... pyrometer 40 ... elevator
50 ... guide rail 60 ... slider
70 ... Support shaft rotation part 71 ... Rotation support shaft
80 ... gripper 81 ... gripper body
82, 83 ... gripper arms 82a, 83a ... jaws

Claims (4)

바닥에 지지되는 것으로서, 수직방향으로 지지되는 지지브라켓(11)을 가지는 베이스(10);
상기 지지브라켓(11)의 전방측에 위치되는 것으로서, 하방으로 레이저(L)를 조사하는 레이저조사부(20);
상기 지지브라켓(11)의 상부측에 설치되는 것으로서, 상기 레이저조사부(20)를 승강시키는 승강부(40);
상기 지지브라켓(11)의 후방측에서 X 축 방향으로 배치된 가이드레일(50);
상기 가이드레일(50)을 따라 왕복이송되는 슬라이더(60);
상기 슬라이더(60)에 탑재되는 것으로서, X 축 방향의 직각방향인 Y 축 방향을 향하는 회전지지축(71)을 가지는 지지축회전부(70); 및
상기 회전지지축(71)에 지지되는 것으로서, 상기 융착대상물(P)을 선택적으로 위치고정하기 위한 그리퍼(80);를 포함하는 것을 특징으로 하는 타원궤적 추종형 레이저 융착장치.A base (10) supported on the floor and having a support bracket (11) supported in a vertical direction;
A laser irradiation unit 20 positioned on the front side of the support bracket 11 and irradiating a laser L downward;
A lifting unit (40) installed on an upper side of the support bracket (11) and lifting the laser irradiation unit (20);
A guide rail (50) arranged in the X axis direction on the rear side of the support bracket (11);
A slider 60 reciprocally moved along the guide rail 50;
A support shaft rotation part (70) mounted on the slider (60) and having a rotation support shaft (71) oriented in the Y axis direction perpendicular to the X axis direction; And
And a gripper (80) supported by the rotation support shaft (71) for selectively fixing the position of the fusion object (P). 제1항에 있어서,
상기 레이저조사부(20)에 고정되는 것으로서, 상기 레이저(L)가 조사되는 융착대상물(P)의 온도를 측정하기 위한 파이로미터(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타원궤적 추종형 레이저 융착장치.The method according to claim 1,
Further comprising a pyrometer (30) fixed to the laser irradiator (20) for measuring the temperature of the object (P) to be welded to which the laser (L) is irradiated, characterized in that the laser Device. 제1항에 있어서, 상기 그리퍼(80)는,
상기 회전지지축(71)에 고정되는 그리퍼몸체(81)와, 상기 그리퍼몸체(81)에 설치되는 것으로서 상호 벌어지거나 오므려지면서 상기 융착대상물(P)을 선택적으로 그리핑 하기 위한 한쌍의 그리퍼암(82)(83)을 포함하는 것을 특징으로 하는 타원궤적 추종형 레이저 융착장치.The gripper according to claim 1, wherein the gripper (80)
A gripper body 81 fixed to the rotary support shaft 71 and a pair of gripper arms 81 for gripping the object P to be fused or peeled, (82) and (83). 제3항에 있어서,
상기 그리퍼암(82)(83)의 단부에는 상기 융착대상물(P)을 정확한 위치에서 그리핑 하기 위한 턱(82a)(83a)이 형성된 것을 특징으로 하는 타원궤적 추종형 레이저 융착장치.The method of claim 3,
And a jaws (82a) (83a) for gripping the object (P) to be fused at an accurate position are formed at the ends of the gripper arms (82) and (83).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110271200A (en) * 2019-05-27 2019-09-24 上海交通大学 A kind of elevator floating jacking positioning mechanism
CN112709703A (en) * 2020-12-18 2021-04-27 江苏翰纳泵业有限公司 Anti-blocking high-temperature-resistant sewage pump and assembly process thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4143261A (en) * 1977-12-21 1979-03-06 United Technologies Corporation Apparatus useful for exposing a circumferential path around a workpiece to tool means
JP2000202660A (en) * 1999-01-18 2000-07-25 Mitsubishi Cable Ind Ltd Method for welding can body
KR101551603B1 (en) * 2015-03-24 2015-09-09 (주) 유로비젼레이저 Laser welding apparatus for automobile fuel filter
KR101719338B1 (en) * 2015-09-18 2017-04-04 (주)가온솔루션 Laser welding system and method of controlling the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4143261A (en) * 1977-12-21 1979-03-06 United Technologies Corporation Apparatus useful for exposing a circumferential path around a workpiece to tool means
JP2000202660A (en) * 1999-01-18 2000-07-25 Mitsubishi Cable Ind Ltd Method for welding can body
KR101551603B1 (en) * 2015-03-24 2015-09-09 (주) 유로비젼레이저 Laser welding apparatus for automobile fuel filter
KR101719338B1 (en) * 2015-09-18 2017-04-04 (주)가온솔루션 Laser welding system and method of controlling the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110271200A (en) * 2019-05-27 2019-09-24 上海交通大学 A kind of elevator floating jacking positioning mechanism
CN112709703A (en) * 2020-12-18 2021-04-27 江苏翰纳泵业有限公司 Anti-blocking high-temperature-resistant sewage pump and assembly process thereof

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