KR20210117646A

KR20210117646A - 레이저 진공 용접장치

Info

Publication number: KR20210117646A
Application number: KR1020200034109A
Authority: KR
Inventors: 한수욱
Original assignee: 한국광기술원
Priority date: 2020-03-19
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2021-09-29
Also published as: KR102364054B1

Abstract

레이저 진공 용접장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 용접장치에 있어서, 상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원과 내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버와 상기 대상물을 지지하는 대상물 지지부 및 상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하는 보호 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접장치를 제공한다.

Description

레이저 진공 용접장치{Laser Vacuum Welding Device}

본 발명은 진공상태에서 레이저를 이용해 대상물을 용접하는 장치에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

레이저 용접은 서로 다른 물질을 결합하는데 레이저 빔을 이용되는 용접방법이다. 레이저 용접은 레이저 빔 에너지의 높은 집중도로 열 영향부가 적어 모재에 화학적, 물리적, 기계적 설정 변화를 주지 않는다. 산화되기 쉬운물질이나 대기중에서 용접이 어려운 융점이 높은 물질의 용접은 진공상태에서 용접을 수행한다. 이러한 레이저 진공용접은 좁은 비드 폭과 깊은 용입 깊이를 얻을 수 있으며, 금속을 용접하기에 필요한 용융점 온도까지 매우 빠르게 상승시킬 수 있다. 또한, 레이저 진공용접은 전자빔 용접으로 어려운 자성금속과 비전열성 금속용접이 가능하며, 방사선 물질 용접과 같은 악조건에서 원거리에서 레이저를 조사하여 용접을 수행할 수 있도록 하여 안전한 용접을 가능하게 하는 등의 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.

종래의 레이저 진공용접은 레이저 광원으로부터 용접을 위한 레이저가 조사되고, 조사된 레이저는 (진공 상태를 갖는) 챔버에 형성된 차폐윈도우를 거쳐 챔버 내 대상물로 조사된다. 전술한 과정에 따라, 대상물로 레이저가 조사되며 레이저 용접이 진행된다. 이때, 레이저가 대상물로 조사되면, 레이저의 높은 에너지로 인해 대상물로부터 파편이 발생하거나, 증기 또는 가스가 발생한다. 대기와 비교하였을 때는 적은양이기는 하나, 물리적으로 반드시 발생하는 현상이다. 이처럼 발생하는 가스 등은 챔버에 형성된 차폐 윈도우에 증착된다. 이 윈도우에 기체 가스 등이 증착되며 윈도우를 통과하는 레이저의 광량이 감소하거나 레이저가 왜곡되는 문제가 발생해왔다.

차폐 윈도우는 입사되는 레이저의 반사를 최소화하기 위해 표면에 반사방지 코팅(AR: Anti Reflection)을 포함하기에, 해당 윈도우에 증착된 가스 등을 화학적 클리닝(Chemical Cleaning)할 수도 없다. 따라서, 차폐 윈도우의 오염시, 윈도우를 포함한 챔버 전체가 매번 교체되어야만 하는 번거로움이 존재하였다.

본 발명의 일 실시예는, 챔버 내 윈도우에 이물질이 증착되는 것을 방지할 수 있는 레이저 진공 용접장치를 제공하는 데 일 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 용접장치에 있어서, 상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원과 내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버와 상기 대상물을 지지하는 대상물 지지부 및 상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하는 보호 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 대상물 지지부는 복수의 대상물을 지지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 대상물 지지부는 지지하는 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 보호 윈도우는 광을 투과시키는 재질로 구현되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 진공 용접장치에 있어서, 상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원과 내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버와 상기 챔버와 연결되어 상기 챔버를 진공환경으로 유지하는 진공펌프와 상기 대상물을 지지하는 대상물 지지부 및 상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하는 보호 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 진공 용접장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 용접장치에 있어서, 상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원과 내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버와 복수의 대상물을 지지하며, 지지하는 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 대상물 지지부와 상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하는 보호 윈도우와 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향으로 상기 보호 윈도우의 하단에 위치하여, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저는 통과시키되 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 대상물 주변에 무작위적으로 분산되는 것을 방지하여 상기 보호 윈도우 방향으로 진행하도록 하는 경통과 상기 대상물 지지부의 중심을 기준으로 상기 경통의 반대측에 상기 대상물 지지부와 접촉하며, 상기 대상물을 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 과정에서 상기 대상물 지지부가 요동하는 것을 방지하는 요동 방지부 및 상기 챔버 내 상기 대상물로부터 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향의 수직한 방향에 위치하여, 외부에서 상기 대상물을 확인할 수 있도록 하는 뷰포트 윈도우(Viewport Window)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 대상물 지지부는 기 설정된 각도만큼 회전하며 상기 대상물을 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 대상물 지지부는 모터로부터 동력을 제공받아 회전하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 진공 용접장치에 있어서, 상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원과 내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버와 상기 챔버와 연결되어 상기 챔버를 진공환경으로 유지하는 진공펌프와 복수의 대상물을 지지하며, 지지하는 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 대상물 지지부와 상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하는 보호 윈도우와 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향으로 상기 보호 윈도우의 하단에 위치하여, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저는 통과시키되 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 대상물 주변에 무작위적으로 분산되는 것을 방지하여 상기 보호 윈도우 방향으로 진행하도록 하는 경통과 상기 대상물 지지부의 중심을 기준으로 상기 경통의 반대측에 상기 대상물 지지부와 접촉하며, 상기 대상물을 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 과정에서 상기 대상물 지지부가 요동하는 것을 방지하는 요동 방지부 및 상기 챔버 내 상기 대상물로부터 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향의 수직한 방향에 위치하여, 외부에서 상기 대상물을 확인할 수 있도록 하는 뷰포트 윈도우(Viewport Window)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 진공 용접장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 용접장치에 있어서, 상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원과 내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버와 복수의 대상물을 지지하며, 지지하는 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 대상물 지지부와 상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하며, 복수 개가 번갈아 상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되는 보호 윈도우와 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향으로 상기 보호 윈도우의 하단에 위치하여, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저는 통과시키되 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 대상물 주변에 무작위적으로 분산되는 것을 방지하여 상기 보호 윈도우 방향으로 진행하도록 하는 경통과 상기 대상물 지지부의 중심을 기준으로 상기 경통의 반대측에 상기 대상물 지지부와 접촉하며, 상기 대상물을 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 과정에서 상기 대상물 지지부가 요동하는 것을 방지하는 요동 방지부 및 상기 챔버 내 상기 대상물로부터 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향의 수직한 방향에 위치하여, 외부에서 상기 대상물을 확인할 수 있도록 하는 뷰포트 윈도우(Viewport Window)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 진공 용접장치에 있어서, 상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원과 내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버와 상기 챔버와 연결되어 상기 챔버를 진공환경으로 유지하는 진공펌프와 복수의 대상물을 지지하며, 지지하는 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 대상물 지지부와 상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하며, 복수 개가 번갈아 상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되는 보호 윈도우와 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향으로 상기 보호 윈도우의 하단에 위치하여, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저는 통과시키되 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 대상물 주변에 무작위적으로 분산되는 것을 방지하여 상기 보호 윈도우 방향으로 진행하도록 하는 경통과 상기 대상물 지지부의 중심을 기준으로 상기 경통의 반대측에 상기 대상물 지지부와 접촉하며, 상기 대상물을 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 과정에서 상기 대상물 지지부가 요동하는 것을 방지하는 요동 방지부 및 상기 챔버 내 상기 대상물로부터 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향의 수직한 방향에 위치하여, 외부에서 상기 대상물을 확인할 수 있도록 하는 뷰포트 윈도우(Viewport Window)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 진공 용접장치를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 대상물을 레이저 용접함에 있어 챔버 내 윈도우에 이물질이 증착되는 것을 방지하여, 저비용으로도 대상물로 조사되는 레이저의 세기 변화를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 용접장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 진공 용접장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 진공 용접장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 진공 용접장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 윈도우의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 윈도우의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 윈도우의 온도와 보호 윈도우 표면으로의 증착률 간 관계를 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 진공 용접장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 챔버의 평면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 용접장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 용접장치(100)는 레이저 장치(110), 챔버(120), 보호 윈도우(130) 및 대상물 지지부(140)를 포함한다. 나아가, 레이저 용접장치(100)는 진공 펌프(150)를 더 포함할 수 있다.

레이저 용접장치(100)는 대상물로 레이저를 조사하여, 대상물과 용접대상을 용접시키는 장치이다. 레이저 용접장치(100)는 정밀하면서도 고속으로 용접할 수 있고, 양선성이 우수한 장점을 갖는다. 대상물의 용접 과정에서, 대상물로부터 가스, 증기(Fume) 또는 파편(Spatter, Fragment) 등(이하에서, '가스 등'이라 약칭함)이 발생하게 된다. 레이저 용접장치(100)는 레이저의 진행에 영향을 최소화하면서 저비용으로 구현될 수 있는 구성에 가스 등이 증착되도록 한다. 이에, 레이저 용접장치(100)는 장치 내 용접에 필요한 구성이 가스 등에 의해 악영향을 받는 것을 최소화한다.

레이저 장치(110)는 챔버(120) 내로 레이저를 조사한다. 레이저 장치(110)는 레이저를 발진시키는 광원을 포함하여, 챔버(120) 내 배치된 대상물로 레이저를 조사한다. 레이저 장치(110)는 렌즈를 더 포함하여 광원으로부터 조사된 레이저를 대상물로 포커싱할 수 있다. 레이저 장치(110)는 부피적인 측면이나 챔버가 이루는 환경을 고려하여 챔버(120) 외부에 배치되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 챔버(120) 내에 배치될 수도 있다.

챔버(120)는 내부에 대상물을 포함하며, 용접이 수행될 수 있도록 대상물을 외부 환경과 분리시킨다. 챔버(120)는 서스(SUS) 또는 유리 등의 재질로 구현된, 일정 부피를 갖는 공간이다. 챔버(120)는 공간을 형성하여 내부에 대상물이 배치될 수 있도록 하며, 밀폐되어 내부 환경을 외부와 분리시킨다. 이에 챔버(120)에 진공 펌프(150)가 연결될 경우, 챔버(120)는 진공 환경을 유지할 수 있다.

대상물로 레이저가 조사되어야 하는데, 대상물은 챔버(120) 내부에 배치된다. 이에, 챔버(120)는 레이저 장치(110)로부터 대상물로 조사되는 광 경로 상의 표면에 레이저가 통과할 윈도우(도 2 내지 8을 참조하여 후술)를 포함한다. 윈도우는 레이저 장치(110)에서 조사된 레이저가 대상물로 조사될 수 있도록 한다.

보호 윈도우(130)는 챔버(120) 내 레이저 장치(110)로부터 대상물로 조사되는 광 경로 상에 배치된다. 보호 윈도우(130)는 조사되는 레이저의 광경로를 변화시키지 않으면서도, 가스 등이 챔버(120) 내 윈도우에 튀거나 증착되는 것을 방지한다. 전술한 대로, 레이저가 대상물로 조사되며 용접이 진행되는 과정에서 가스 등이 발생한다. 가스 등은 챔버(120)내 다양한 구성을 오염시킬 수 있는데, 특히, 동일한 광 경로 상에 배치된 윈도우를 주로 오염시킨다. 윈도우가 오염될 경우, 레이저 장치(110)에서 대상물로 조사되는 레이저의 세기를 감소시켜 온전히 용접이 이루어지지 않도록 한다. 이에, 보호 윈도우(130)는 광 경로 상에 배치되어, 레이저의 진행은 방해하지 않으면서도 윈도우 대신 자신의 표면에 가스 등이 붙거나 증착되도록 한다. 윈도우는 챔버(120)에 형성되어 챔버(120)와 함께 밀폐된 공간을 형성하기에, 챔버(120)와 분리되어 교체되기는 어렵다. 또한, 윈도우는 광 투과율이 우수하며 외부 환경의 노출에 강인한 고가의 소재로 구현되며, 입사하는 레이저를 반사시키지 않기 위해 표면에 반사방지 코팅(AR: Anti Reflection)을 포함한다. 이에, 윈도우가 가스 등에 오염될 경우 비용적으로 상당한 부담이 발생하며, 챔버 전체를 교체해야 하는 번잡함이 발생한다. 반면, 보호 윈도우(130)가 윈도우 대신 가스 등에 의해 오염되며 윈도우의 오염을 방지하기에, 자신의 교체로 챔버(120) 전체의 교체를 방지할 수 있다.

대상물 지지부(140)는 챔버(120) 내에 배치되어, 레이저가 조사되는 위치에 대상물을 지지한다. 대상물 지지부(140)는 챔버(120) 내에서 복수의 대상물을 지지한다. 챔버(120) 내에 하나의 대상물만이 배치되어 용접이 진행된다면, 여러 개의 대상물에 용접이 진행되는데 있어 너무 오랜시간이 소모될 수 있으며 상당한 번거로움이 발생할 수 있다. 이에, 대상물 지지부(140)는 복수의 대상물을 지지하며, 레이저 장치(110)로부터 챔버(120)를 거쳐 레이저가 조사되는 위치로 순차적으로 대상물을 하나씩 위치시킨다. 이에, 챔버 내에 대상물이 배치된 후, 대상물의 용접은 대상물 지지부(140)에 의해 지지되는 개수만큼 순차적으로 진행될 수 있다.

진공펌프(150)는 챔버(120)와 연결되어, 챔버(120) 내를 진공분위기로 형성한다. 전술한 대로, 레이저가 대상물로 조사되며 용접이 진행되는 과정에서 가스 등이 발생한다. 특히, 용접 대상과 용접되기 위해, 대상물은 용융되어야 한다. 이에, 레이저는 대상물을 용융시킬 정도의 강한 세기로 조사되어야 하기에, 대상물로 조사된 레이저는 상당량의 가스 등을 발생시킬 수 있다. 가스 등의 발생량을 줄이고자, 진공펌프(150)는 챔버(120)에 연결되어, 챔버(120) 내를 진공분위기로 형성한다. 진공 분위기에서는 가스 등의 발생량이 감소하기에, 진공펌프(150)가 레이저 용접장치(100)에 추가로 포함되어 챔버(120) 내를 진공분위기로 형성할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 진공 용접장치의 단면도이다.

레이저 장치(110)는 챔버(120) 내 대상물(220a)이 위치한 방향으로 레이저를 조사한다.

레이저 장치(110)에서 조사된 레이저는 챔버(120) 내 윈도우(210)를 통과하여 대상물(220a)로 전달된다. 전술한 대로, 윈도우(210)는 챔버(120)에 형성되어 챔버(120)와 함께 밀폐된 공간을 형성하고 있으며, 표면에 입사되는 레이저의 반사를 최소화하기 위한 반사방지 코팅을 포함한다. 이러한 사정에 의해, 윈도우(210)는 단독으로 챔버(120)로부터 분리되어 교체될 수 없으며, 증착된 성분들을 제거하기 위한 화학적 클리닝도 수행될 수 없다.

보호 윈도우(130)가 기 설정된 각도로 챔버(120) 내 레이저의 경로 상(레이저 장치와 대상물 사이)에 배치된다. 보호 윈도우(130)는 윈도우(210)와 달리 표면에 반사방지 코팅을 포함하지 않는다. 따라서, 보호 윈도우(130)가 레이저의 경로 상에 윈도우(210)와 평행한 방향으로 배치될 경우, 레이저가 보호 윈도우(130)에서 일정량 반사되는 문제가 발생한다. 이에, 대상물로 용접하기에 충분치 못한 레이저가 도달하게 되어, 온전히 대상물이 용접 대상과 용접되지 못할 수 있으며 반사된 레이저가 챔버(120) 내 다른 구성(예를 들어, 다른 위치에 있는 대상물)에 악영향을 미칠 수도 있다. 이러한 문제를 방지하고자, 보호 윈도우(130)는 기 설정된 각도로 배치된다. 여기서, 기 설정된 각도는 브루스터 각(Brester`s Angle)일 수 있다. 보호 윈도우(130)가 브루스터 각으로 레이저 경로 상에 배치됨으로써, 별도의 반사방지 코팅을 포함하지 않아도 반사를 최소화한 채 윈도우(210)를 통과한 레이저를 대상물(220)로 통과시킨다.

보호 윈도우(130)는 레이저 경로 상에 배치된다. 이에, 레이저가 조사된 대상물로부터 생성되는 기체 등은 윈도우(210)가 아닌 보호 윈도우(130)에 붙거나 증착된다. 보호 윈도우(130)는 챔버(120) 내에 독자적으로 위치하고 있는 구성이기에, 기체 등에 오염된 경우 챔버(120) 내에서 다른 것으로 교체될 수 있다.

보호 윈도우(130)는 전술한 대로, 독자적으로 교체될 수 있기 때문에 챔버(120) 전체를 교체해야 하는 등의 불편이 발생하지 않는다. 또한, 챔버(120) 내에서 기 설정된 각도로 배치됨으로써 레이저를 반사시키지 않기 때문에, 보호 윈도우(130)는 고가의 비용이 소모되는 반사방지 코팅을 포함할 필요가 없으며 레이저를 투과시킬 수 있는 재질이면 어떠한 것으로 구현될 수 있다. 이에, 보호 윈도우(130)의 구성 및 유지 비용이 줄어드는 장점을 갖는다. 나아가, 보호 윈도우(130)는 반사방지 코팅을 포함하지 않기 때문에, 붙거나 증착된 오염물질의 화학적 클리닝이 수행될 수 있다. 표면에 기체 등이 충분히 붙거나 증착된 경우, 보호 윈도우(130)는 챔버(120) 내에서 분리된 후 화학적 클리닝되어 재사용될 수 있다.

대상물(220a, 220b)은 복수 개가 대상물 지지대(140)에 배치된다. 대상물 지지대(140)는 모터(230)와 연결되어 회전한다. 대상물 지지대(140)는 회전하며, 복수의 대상물들을 순차적으로 레이저가 조사되는 위치로 배치시킨다. 이에, 복수의 대상물들은 레이저를 순차적으로 조사받으며 용접될 수 있다. 대상물을 용접하기 위해 하나씩 챔버(120)에 넣었다 빼는 것을 반복할 필요없이, 레이저 용접 장치(200)는 일정 수량의 대상물들을 대상물 지지대(140)에 배치해둠으로써 전술한 번거로움을 해소할 수 있다.

도 2에는 도시되어 있지 않으나, 챔버(120)의 일측에 진공펌프(미도시)가 연결되어 챔버(120) 내를 진공 분위기로 형성할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 진공 용접장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 진공 용접장치의 평면도이다.

레이저 진공 용접장치(300)도 레이저 진공 용접장치(200)와 유사하게 제1 챔버(340) 내 레이저를 통과시킬 윈도우(210)를 포함한다. 윈도우(210)를 통과한 레이저는 대상물(220)로 조사되며, 윈도우(210)를 통과한 레이저의 경로 상에 보호 윈도우(130)가 기 설정된 각도로 배치되어 기체 등의 윈도우(210)로의 증착을 방지한다.

다만, 제1 챔버(340)에 윈도우(210)가 형성되어 있으며, 보호 윈도우(130)가 기 설정된 각도로 배치된다. 한편, 챔버(120) 내에는 제1 경통이 형성되어 있으며 내부 대상물이 배치된 대상물 지지부(140)가 배치되어 있어, 보호 윈도우(130)를 거친 레이저를 대상물로 전달한다. 챔버(120)는 밀폐되어 있어 외부 환경과 대상물을 분리시킴으로써, 대상물의 용접에 적합한 분위기를 유지하고 대상물의 용접과정에서 발생하는 기체 등이 외부로 분산되지 않도록 한다.

대상물(220)의 레이저 경로 상의 상방에 제1 경통(310)이 배치된다. 제1 경통(310)은 대상물(220)의 상방에서 대상물에서 발생하는 기체 등이 챔버(120) 내 다른 부위로 무작위적으로 분산되는 것을 최대한 방지한다. 제1 경통(310)은 내부가 비어 있어, 보호 윈도우(130)를 거친 레이저를 대상물로 전달하는 한편, 기체 등이 제1 경통을 따라 상방(보호 윈도우가 배치된 방향)으로 전달되도록 한다. 다른 부위로 기체 등이 분산될 경우, 다른 대상물(현재 용접되고 있는 대상물 이외의 것)의 용접에 영향을 미칠 수도 있고, 뷰포트 윈도우(340)에 증착되는 경우도 발생할 수 있다. 제1 경통(310)은 전술한 문제를 방지한다.

제2 경통(315)은 챔버(210)과 제1 챔버(310)를 연결하여 진공 분위기를 유지한다. 제2 경통(315)도 제1 경통(310)과 같이 내부가 비어 있어 제1 경통(310)과 유사한 역할을 한다. 또한, 제2 경통(315)은 챔버(210)과 제1 챔버(310)를 연결하여, 챔버(210)가 진공 분위기를 유지할 수 있도록 하고 제1 챔버(310)도 진공 분위기를 가질 수 있도록 한다.

도 3에는 하나의 대상물(220)이 대상물 지지부(140)에 배치되어 있는 것처럼 도시되어 있으나, 도 4에서 볼 수 있듯이 레이저 진공 용접장치(300) 내 대상물 지지부(140) 역시, 레이저 진공 용접장치(200)의 그것과 마찬가지로 복수 개의 대상물을 지지할 수 있다. 이에, 대상물 지지부(140)도 모터(320)를 포함하여 복수 개의 대상물을 순차적으로 레이저가 조사되는 위치로 배치할 수 있다.

요동 방지부(330)는 챔버(120)의 내부 또는 외부에서 대상물 지지부(140)와 연결되어 대상물 지지부의 요동을 방지한다. 요동 방지부(330)는 대상물 지지부(140)의 중심을 기준으로 제1 경통(310)의 반대측에서 대상물 지지부(140)와 접촉한다. 대상물 지지부(140)가 대상물들을 레이저가 조사되는 위치로 순차적으로 배치하기 위해 회전하는 과정에서 요동할 수 있다. 대상물 지지부(140)가 요동하는 경우, 대상물(140) 지지부에 배치된 대상물(220)도 함께 요동하게 되어 용접이 온전히 수행되지 못할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 요동 방지부(330)는 제1 경통(310)의 반대측에서 대상물 지지부(140)와 접촉함으로써 대상물 지지부(140)의 요동을 방지한다.

뷰포트 윈도우(Viewport Window, 335)는 대상물(220)로부터 레이저가 조사되는 방향의 수직한 방향에 형성되어, 외부에서 대상물(220)의 용접과정을 확인할 수 있도록 한다. 뷰포트 윈도우(335)는 광을 투과할 수 있는 재질로 구현된다. 뷰포트 윈도우(335)는 대상물(220)로부터 레이저가 조사되는 방향(레이저 경로)과 수직한 방향으로의 챔버(120) 끝단에 형성된다. 이에, 관리자가 대상물(220)의 레이저 용접이 잘 수행되고 있는지 외부에서 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.

도 4를 참조하면, 전술한 대로, 대상물 지지부(140)에 의해 대상물들은 레이저가 조사되는 위치인 윈도우(210)의 (레이저 경로 상의)하부로 순차적으로 위치하며 용접된다. 레이저가 대상물로 조사되는 위치(제1 챔버 내 윈도우의 위치)는 챔버(120)의 일 측에 형성되어 있을 수 있다.

또한, 챔버(120)는 일측(350)에 진공 펌프(150)와 연결될 수 있으며, 진공 펌프(150)에 의해 진공 분위기를 형성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 윈도우의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 윈도우의 사시도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 윈도우(130)는 광학면(510), 냉각수 유입구(530) 및 고정홀더(610)를 포함한다. 나아가, 보호 윈도우(130)는 힌지(520)를 더 포함할 수 있다.

광학면(510)은 광을 잘 투과시키는 재질로 구현되어, 보호 윈도우(130)로 입사하는 레이저를 통과시킨다. 광학면(510)은 기 설정된 각도(θ, 브루스터 각)로 기울어져 배치되어 있음으로써, 표면에 반사방지 코팅을 포함하지 않더라도 입사되는 레이저를 반사시키지 않고 온전히 통과시킨다.

냉각수 유입구(530)는 보호 윈도우(130) 내로 냉각수가 유입되도록 한다. 냉각수 유입구(530)는 (보호 윈도우의) 외부로부터 냉각수가 보호 윈도우(130) 내로 유입되도록 한다. 보호 윈도우(130) 내로 유입된 냉각수는 광학면(510) 부근을 지나며 광학면(510)의 온도를 낮춘다. 광학면(510)의 온도가 낮아지면 광학면(510)에 기체 등이 증착되는 양이 감소하게 된다. 이는 도 7에서 확인할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 윈도우의 온도와 보호 윈도우 표면으로의 증착률 간 관계를 도시한 그래프이다.

도 7의 그래프에서 확인할 수 있듯이, 보호 윈도우(130)의 광학면(510) 온도가 낮아질수록 기체 등이 증착되는 비율(양)이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 보호 윈도우(130)가 동일한 분위기에 노출된다 하더라도, 표면의 온도가 낮으면 증착되는 양이 감소한다.

다시 도 5 및 6을 참조하면, 냉각수 유입구(530)는 외부로부터 냉각수를 유입받아 광학면(510)의 온도를 낮춤으로써 광학면(510)으로의 기체 등의 증착량을 감소시킨다. 이에, 보호 윈도우의 오염도는 상대적으로 낮아져, 보호 윈도우의 수명이 길어지는 효과를 가져올 수 있다.

고정홀더(610)는 별도의 고정수단(미도시)과 연결되어, 챔버(120) 내에서 보호 윈도우(130)가 레이저 경로 상에 고정될 수 있도록 한다. 고정홀더(610)는 연결될 고정수단(미도시)의 종류에 따라 형상이나 개수가 달라질 수 있다.

힌지(520)는 광학면(510)의 각도를 조정하거나 고정한다. 보호 윈도우(130)의 배치 과정에서 광학면(510)이 기 설정된 각도를 갖지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 힌지(520)는 광학면(510)의 각도를 가변시켜 광학면(510)이 기 설정된 각도를 가질 수 있도록 한다. 한편, 조정을 거쳐 광학면(510)이 기 설정된 각도를 가지는 경우, 힌지(520)는 광학면(510)의 각도를 고정하여 광학면(510)이 해당 각도를 유지할 수 있도록 한다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 진공 용접장치의 단면도이고, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 챔버의 평면도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 진공 용접장치(800)는 제1 챔버 내에 복수 개의 보호 윈도우(130)를 포함한다.

제1 챔버(340)는 도 4에 도시된 바와 같이, 일정한 공간을 갖는다. 이에, 제1 챔버(340) 내에 복수 개의 보호 윈도우(130)가 배치된다. 전술한 내용과 같이, 보호 윈도우(120a)에는 윈도우 대신 기체 등이 붙거나 증착되는데, 일정량 이상 기체 등이 붙거나 증착될 경우, 통과되는 레이저의 세기가 감소하게 된다. 레이저 세기의 감소는 대상물의 용접 품질에 영향을 미칠 수 있다. 이에, 보호 윈도우는 교체되거나 화학적 클리닝이 수행되어야 하는데, 교체 또는 화학적 클리닝의 주기를 연장하고자 제1 챔버(340) 내에 복수 개의 보호 윈도우(130)가 배치된다. 복수 개의 보호 윈도우(130)들은 번갈아 레이저 광경로 상에 배치된다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수 개의 보호 윈도우(130a, 130b, 130c)들은 수평이동(레이저 광경로에 수직인 방향)하며 번갈아 레이저 광경로 상에 배치될 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고, 보호 윈도우가 번갈아 레이저 광경로 상에 배치될 수 있으면 어떠한 방법으로 배치되어도 무방하다.

이처럼, 제1 챔버(340) 내에 복수 개의 보호 윈도우가 레이저 광경로 상에 번갈아 배치됨으로써, 보호 윈도우의 교체 또는 화학적 클리닝의 주기가 연장되어 레이저 진공 용접장치의 관리가 보다 수월해질 수 있다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 200, 300, 800: 레이저 진공 용접장치
110: 레이저 장치
120, 340: 챔버
130: 보호 윈도우
140: 대상물 지지부
150: 진공펌프
210: 윈도우
220: 대상물
230, 320: 모터
310, 315: 경통
330: 요동 방지부
335: 뷰포트 윈도우
510: 광학면
520: 힌지
530: 냉각수 유입구
610: 고정홀더

Claims

대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 용접장치에 있어서,
상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원;
내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버;
상기 대상물을 지지하는 대상물 지지부; 및
상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하는 보호 윈도우
를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접장치.
제1항에 있어서,
상기 대상물 지지부는,
복수의 대상물을 지지하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접장치.
제2항에 있어서,
상기 대상물 지지부는,
지지하는 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 것을 특징으로 하는 레이저 용접장치.
제1항에 있어서,
상기 보호 윈도우는,
광을 투과시키는 재질로 구현되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접장치.
대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 진공 용접장치에 있어서,
상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원;
내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버;
상기 챔버와 연결되어 상기 챔버를 진공환경으로 유지하는 진공펌프;
상기 대상물을 지지하는 대상물 지지부; 및
상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하는 보호 윈도우
를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 진공 용접장치.
제5항에 있어서,
상기 대상물 지지부는,
복수의 대상물을 지지하는 것을 특징으로 하는 레이저 진공 용접장치.
제6항에 있어서,
상기 대상물 지지부는,
지지하는 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 것을 특징으로 하는 레이저 진공 용접장치.
제5항에 있어서,
상기 보호 윈도우는,
광을 투과시키는 재질로 구현되는 것을 특징으로 하는 레이저 진공 용접장치.
대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 용접장치에 있어서,
상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원;
내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버;
복수의 대상물을 지지하며, 지지하는 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 대상물 지지부;
상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하는 보호 윈도우;
상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향으로 상기 보호 윈도우의 하단에 위치하여, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저는 통과시키되 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 대상물 주변에 무작위적으로 분산되는 것을 방지하여 상기 보호 윈도우 방향으로 진행하도록 하는 경통;
상기 대상물 지지부의 중심을 기준으로 상기 경통의 반대측에 상기 대상물 지지부와 접촉하며, 상기 대상물을 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 과정에서 상기 대상물 지지부가 요동하는 것을 방지하는 요동 방지부; 및
상기 챔버 내 상기 대상물로부터 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향의 수직한 방향에 위치하여, 외부에서 상기 대상물을 확인할 수 있도록 하는 뷰포트 윈도우(Viewport Window)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접장치.
제9항에 있어서,
상기 대상물 지지부는,
기 설정된 각도만큼 회전하며 상기 대상물을 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 것을 특징으로 하는 레이저 용접장치.
제10항에 있어서,
상기 대상물 지지부는,
모터로부터 동력을 제공받아 회전하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접장치.
대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 진공 용접장치에 있어서,
상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원;
내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버;
상기 챔버와 연결되어 상기 챔버를 진공환경으로 유지하는 진공펌프;
복수의 대상물을 지지하며, 지지하는 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 대상물 지지부;
상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하는 보호 윈도우;
상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향으로 상기 보호 윈도우의 하단에 위치하여, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저는 통과시키되 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 대상물 주변에 무작위적으로 분산되는 것을 방지하여 상기 보호 윈도우 방향으로 진행하도록 하는 경통;
상기 대상물 지지부의 중심을 기준으로 상기 경통의 반대측에 상기 대상물 지지부와 접촉하며, 상기 대상물을 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 과정에서 상기 대상물 지지부가 요동하는 것을 방지하는 요동 방지부; 및
상기 챔버 내 상기 대상물로부터 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향의 수직한 방향에 위치하여, 외부에서 상기 대상물을 확인할 수 있도록 하는 뷰포트 윈도우(Viewport Window)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 진공 용접장치.
제12항에 있어서,
상기 대상물 지지부는,
기 설정된 각도만큼 회전하며 상기 대상물을 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 것을 특징으로 하는 레이저 진공 용접장치.
제13항에 있어서,
상기 대상물 지지부는,
모터로부터 동력을 제공받아 회전하는 것을 특징으로 하는 레이저 진공 용접장치.
대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 용접장치에 있어서,
상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원;
내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버;
복수의 대상물을 지지하며, 지지하는 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 대상물 지지부;
상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하며, 복수 개가 번갈아 상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되는 보호 윈도우;
상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향으로 상기 보호 윈도우의 하단에 위치하여, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저는 통과시키되 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 대상물 주변에 무작위적으로 분산되는 것을 방지하여 상기 보호 윈도우 방향으로 진행하도록 하는 경통;
상기 대상물 지지부의 중심을 기준으로 상기 경통의 반대측에 상기 대상물 지지부와 접촉하며, 상기 대상물을 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 과정에서 상기 대상물 지지부가 요동하는 것을 방지하는 요동 방지부; 및
상기 챔버 내 상기 대상물로부터 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향의 수직한 방향에 위치하여, 외부에서 상기 대상물을 확인할 수 있도록 하는 뷰포트 윈도우(Viewport Window)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접장치.
대상물로 레이저를 조사하여 용접하는 레이저 진공 용접장치에 있어서,
상기 대상물이 위치한 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 광원;
내부에 상기 대상물을 포함하여 외부 환경과 상기 대상물을 분리시키며, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저를 통과시키는 윈도우를 포함하는 챔버;
상기 챔버와 연결되어 상기 챔버를 진공환경으로 유지하는 진공펌프;
복수의 대상물을 지지하며, 지지하는 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 대상물 지지부;
상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되어, 레이저가 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 윈도우로 튀거나 상기 윈도우에 증착되는 것을 방지하며, 복수 개가 번갈아 상기 레이저 광원이 상기 대상물로 광을 조사하는 경로 상에 배치되는 보호 윈도우;
상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향으로 상기 보호 윈도우의 하단에 위치하여, 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저는 통과시키되 상기 대상물로 조사된 후 발생하는 증기, 가스 또는 대상물 파편이 상기 대상물 주변에 무작위적으로 분산되는 것을 방지하여 상기 보호 윈도우 방향으로 진행하도록 하는 경통;
상기 대상물 지지부의 중심을 기준으로 상기 경통의 반대측에 상기 대상물 지지부와 접촉하며, 상기 대상물을 복수의 대상물들을 순차적으로 상기 레이저 광원에 의해 레이저가 조사되는 위치로 하나씩 배치시키는 과정에서 상기 대상물 지지부가 요동하는 것을 방지하는 요동 방지부; 및
상기 챔버 내 상기 대상물로부터 상기 레이저 광원에서 조사되는 레이저가 조사되는 방향의 수직한 방향에 위치하여, 외부에서 상기 대상물을 확인할 수 있도록 하는 뷰포트 윈도우(Viewport Window)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 진공 용접장치.