KR20230093135A - Laser welding apparatus and control method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이저 용접 장치에 관한 것으로, 레이저 용접설비의 작업 조건과 작업 환경 및 용접부의 품질 검사를 위한 복수의 센서를 포함하는 센서부; 모재에 레이저를 조사하여 실제 용접을 수행하는 용접 레이저부; 및 상기 레이저 용접설비의 작업 조건과 작업 환경 및 용접부의 품질 검사를 통해 불량 발생 요인을 실시간으로 감시하고 학습하여 용접조건을 최적화시키는 제어부;를 포함한다.The present invention relates to a laser welding device, comprising: a sensor unit including a plurality of sensors for inspecting working conditions and working environments of laser welding equipment and quality of welded parts; A welding laser unit for performing actual welding by irradiating a laser beam on a base material; and a control unit for optimizing welding conditions by monitoring and learning defect occurrence factors in real time through inspection of working conditions and working environments of the laser welding equipment and quality of welded parts.
Description
본 발명은 레이저 용접 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 용접 시 불량 발생 요인을 실시간으로 감시하여 학습함으로써 용접 상황에 대응하여 레이저 용접조건을 최적화시킬 수 있도록 하는, 레이저 용접 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser welding device and a control method thereof, and more particularly, to a laser welding device and a laser welding device capable of optimizing laser welding conditions in response to welding conditions by monitoring and learning defects occurrence factors in real time during laser welding, and It's about how to control it.
일반적으로 레이저 용접(laser welding)은 원자 또는 분자의 에너지준위 사이의 유도방사로 생긴 강력한 에너지를 지닌 광선을 이용하여 용접하는 방법이다.In general, laser welding is a method of welding using light rays having strong energy generated by induced radiation between energy levels of atoms or molecules.
상기 레이저 용접에 사용되는 레이저 광선은 높은 에너지 밀도의 집중열원 성격이 강하므로 재료에 미치는 열 영향이 적고 열변형도 적어서 정밀한 용접 및 절단 등에 이용되며, 대기 중에서 작업이 가능하고 레이저 발생장치에서 떨어진 곳까지 빔을 간단히 유도할 수 있기 때문에 그 조작이 매우 쉬운 장점이 있다The laser beam used in the laser welding has a high energy density concentrated heat source, so it has little heat effect on the material and little thermal deformation, so it is used for precise welding and cutting, and it can work in the air and is located away from the laser generator. It has the advantage of being very easy to operate because the beam can be easily guided up to
이러한 레이저 용접은 레이저 작업조건에 따라 용접품질이 결정된다.In this laser welding, the welding quality is determined according to the laser working conditions.
예컨대 레이저 용접절비 조건의 산포와 모재 특성의 산포에 따라 용접품질의 산포 발생으로 균일한 접합 성능을 유지하는데 어려움이 있다(예 : 표면 기공발생 빈번 → 용접부 터짐 및 미용입 현상 발생).For example, it is difficult to maintain uniform bonding performance due to the dispersion of welding quality according to the dispersion of laser welding cutting conditions and the dispersion of base material characteristics (eg, frequent occurrence of surface porosity → occurrence of weld bursting and non-sealing).
이에 따라 레이저 용접설비의 작업 조건(예 : 용접 설비 및 모재의 상태)과 작업 환경(예 : 주변 온도 및 습도 등) 및 용접부(즉, 용접된 부위)의 검사를 통해 불량 발생 요인을 실시간으로 감시하고 학습하여 용접조건(예 : 에너지 출력, 조사 초점, 조사 각도, 조사 높이, 주변 온도, 주변 습도 등)을 최적화시키는 방법이 필요한 상황이다.Accordingly, defect occurrence factors are monitored in real time by inspecting the working conditions of the laser welding facility (eg, welding equipment and base material), the working environment (eg, ambient temperature and humidity, etc.), and the welding part (ie, welded area). It is necessary to learn how to optimize welding conditions (eg energy output, irradiation focus, irradiation angle, irradiation height, ambient temperature, ambient humidity, etc.) by learning.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-0327704호(2002.02.25. 등록, 인공지능형 자동용접기)에 개시되어 있다. The background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Registration No. 10-0327704 (registered on February 25, 2002, artificial intelligence automatic welding machine).
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 레이저 용접 시 불량 발생 요인을 실시간으로 감시하여 학습함으로써 용접 상황에 대응하여 레이저 용접조건을 최적화시킬 수 있도록 하는, 레이저 용접 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. According to one aspect of the present invention, the present invention was created to solve the above problems, and by monitoring and learning the defect occurrence factors in real time during laser welding, to optimize the laser welding conditions in response to the welding situation , Its purpose is to provide a laser welding device and its control method.
본 발명의 일 측면에 따른 레이저 용접 장치는, 레이저 용접설비의 작업 조건과 작업 환경 및 용접부의 품질 검사를 위한 복수의 센서를 포함하는 센서부; 모재에 레이저를 조사하여 실제 용접을 수행하는 용접 레이저부; 및 상기 레이저 용접설비의 작업 조건과 작업 환경 및 용접부의 품질 검사를 통해 불량 발생 요인을 실시간으로 감시하고 학습하여 용접조건을 최적화시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Laser welding apparatus according to an aspect of the present invention, the sensor unit including a plurality of sensors for inspecting the working conditions and working environment of the laser welding equipment and the quality of the welded portion; A welding laser unit for performing actual welding by irradiating a laser beam on a base material; and a control unit for optimizing welding conditions by monitoring and learning defects occurrence factors in real time through inspection of working conditions and working environments of the laser welding equipment and quality of welded parts.
본 발명에 있어서, 상기 작업 조건은 용접 설비의 상태 및 모재의 상태 정보를 포함하고, 상기 작업 환경은 주변 온도 및 습도 정보를 포함하고, 상기 용접조건은 레이저의 에너지 출력, 조사 초점, 조사 각도, 조사 높이, 주변 온도 및 주변 습도 정보 중 복수의 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the working conditions include information on the state of the welding equipment and the state of the base material, the working environment includes information on ambient temperature and humidity, and the welding conditions include laser energy output, irradiation focus, irradiation angle, It is characterized in that it includes a plurality of pieces of information among irradiation height, ambient temperature, and ambient humidity information.
본 발명에 있어서, 상기 센서부에서 검출된 데이터 및 상기 제어부의 학습 결과에 따라 최적화된 용접조건 데이터를 저장하는 데이터베이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, a database for storing optimized welding condition data according to the data detected by the sensor unit and the learning result of the control unit; characterized in that it further comprises.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 센서부를 통해 검출된 데이터에 대응하는 최적화된 용접조건 데이터를 데이터베이스에서 인출하여 상기 용접 레이저부 및 작업장의 공기조화기를 제어하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit is characterized in that the optimized welding condition data corresponding to the data detected through the sensor unit is retrieved from the database to control the welding laser unit and the air conditioner in the workshop.
본 발명의 다른 측면에 따른 레이저 용접 장치의 제어 방법은, 제어부가 센서부를 통해 레이저 용접설비의 작업 조건과 작업 환경을 검출하는 단계; 상기 제어부가 상기 센서부를 통해 검출된 데이터에 대응하는 최적화된 용접조건 데이터를 데이터베이스에서 인출하여 용접 레이저부를 제어하기 위한 용접조건으로 설정하여 레이저 용접을 개시하는 단계; 상기 레이저 용접이 개시됨에 따라, 상기 제어부가 상기 센서부를 통해 실시간으로 용접부의 품질 검사를 수행하여 용접 품질이 기준을 만족하는지 체크하는 단계; 상기 용접 품질이 기준을 만족하지 않을 경우, 상기 제어부가 용접조건을 보정한 후, 상기 보정된 용접조건이 반영되어 용접된 용접부를 실시간 재검사하여 용접 품질이 기준을 만족하는지 반복해서 체크하는 단계; 및 상기 용접부의 용접 품질 기준이 만족하는 경우, 상기 제어부가 최종 보정된 용접조건을, 현재의 용접 상황에 대응하는 최적화된 용접조건 데이터로서 학습하고 상기 데이터베이스에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of controlling a laser welding apparatus according to another aspect of the present invention includes: detecting, by a control unit, a working condition and a working environment of a laser welding equipment through a sensor unit; Initiating laser welding by fetching, by the controller, optimized welding condition data corresponding to the data detected through the sensor unit from a database and setting them as welding conditions for controlling a welding laser unit; As the laser welding starts, the control unit performing a quality inspection of the welded portion in real time through the sensor unit to check whether the welding quality satisfies a standard; When the welding quality does not satisfy the criterion, after the control unit corrects the welding condition, the corrected welding condition is reflected and the welded part is re-inspected in real time to repeatedly check whether the welding quality satisfies the criterion; And when the welding quality standard of the welding part is satisfied, the controller learning the final corrected welding condition as optimized welding condition data corresponding to the current welding situation and storing it in the database. do.
본 발명에 있어서, 상기 작업 조건은 용접 설비의 상태 및 모재의 상태 정보를 포함하고, 상기 작업 환경은 주변 온도 및 습도 정보를 포함하고, 상기 용접조건은 레이저의 에너지 출력, 조사 초점, 조사 각도, 조사 높이, 주변 온도 및 주변 습도 정보 중 복수의 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the working conditions include information on the state of the welding equipment and the state of the base material, the working environment includes information on ambient temperature and humidity, and the welding conditions include laser energy output, irradiation focus, irradiation angle, It is characterized in that it includes a plurality of pieces of information among irradiation height, ambient temperature, and ambient humidity information.
본 발명에 있어서, 상기 용접부의 품질 검사를 수행하여 용접 품질이 기준을 만족하는지 체크하는 단계에서, 상기 제어부가, 각기 다른 조건으로 설정된 복수의 비젼 센서를 시간 동기화하여 합성한 영상의 분석을 통해 용접부의 품질 검사를 수행하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the step of checking whether the welding quality satisfies the criterion by performing the quality inspection of the welding part, the controller analyzes the image synthesized by time-synchronizing a plurality of vision sensors set to different conditions to analyze the welding part. It is characterized by performing a quality inspection of.
본 발명에 있어서, 상기 복수의 비젼 센서는, 각기 다른 방향에서 용접부를 촬영하고, 각기 다른 줌(Zoom)이 설정되며, 적어도 하나는 적외선 카메라 또는 자외선 카메라인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the plurality of vision sensors, it is characterized in that the welding part is photographed in different directions, different zooms are set, and at least one is an infrared camera or an ultraviolet camera.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 레이저 용접 시 불량 발생 요인을 실시간으로 감시하여 학습함으로써 용접 상황에 대응하여 레이저 용접조건을 최적화시킬 수 있도록 하며, 용접조건의 최적화를 통해 용접 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한다.According to one aspect of the present invention, the present invention enables laser welding conditions to be optimized in response to welding conditions by monitoring and learning defect occurrence factors in real time during laser welding, and welding quality and productivity are improved through optimization of welding conditions. make it possible to improve
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 용접 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 용접 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 용접부 검사를 위한 비젼 센서를 제어하기 위한 일 실시 예를 보인 예시도.1 is an exemplary view showing a schematic configuration of a laser welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart for explaining a control method of a laser welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing an embodiment for controlling a vision sensor for inspecting a welded part in FIG. 2;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 레이저 용접 장치 및 그 제어 방법의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a laser welding device and a control method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 용접 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.1 is an exemplary view showing a schematic configuration of a laser welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 레이저 용접 장치는, 센서부(110), 용접 레이저부(120), 제어부(130), 및 데이터베이스(140)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the laser welding apparatus according to the present embodiment includes a
상기 센서부(110)는 레이저 용접설비의 작업 조건(예 : 용접 설비 및 모재의 상태)과 작업 환경(예 : 주변 온도 및 습도 등) 및 용접부(즉, 용접된 부위)의 품질 검사를 위한 복수의 센서를 포함한다.The
예컨대 상기 센서부(110)는 비젼 센서, 습도 센서, 온도 센서, 적외선 센서, 및 열화상 센서 등을 포함한다.For example, the
상기 용접 레이저부(120)는 모재(용접 또는 가스 절단의 소재가 되는 금속)에 레이저를 조사하여 실제 용접을 수행한다.The
상기 제어부(130)는 상기 레이저 용접설비의 작업 조건(예 : 용접 설비 및 모재의 상태)과 작업 환경(예 : 주변 온도 및 습도 등) 및 용접부(즉, 용접된 부위)의 검사를 통해 불량 발생 요인을 실시간으로 감시하고 학습하여 용접조건(예 : 에너지 출력, 조사 초점, 조사 각도, 조사 높이, 주변 온도, 주변 습도 등)을 최적화시킨다.The
상기 데이터베이스(140)는 상기 센서부(110)에서 검출된 데이터(예 : 작업 조건, 작업 환경, 용접부 검사 결과 등) 및 상기 제어부(130)의 학습 결과에 따라 최적화된 용접조건 데이터를 저장한다.The
또한 상기 제어부(130)는 상기 센서부(110)를 통해 검출된 데이터(예 : 작업 조건, 작업 환경, 용접부 검사 결과 등)에 대응하는 최적화된 용접조건 데이터(예 : 에너지 출력, 조사 초점, 조사 각도, 조사 높이, 주변 온도, 주변 습도 등)를 상기 데이터베이스(140)에서 인출하여 상기 용접 레이저부(120) 및 작업장의 공기조화기(미도시)를 제어한다.In addition, the
여기서 상기 센서부(110)를 통해 검출되는 데이터 및 상기 용접조건 데이터는 이해를 돕기 위해서 기재된 것이며, 이를 한정하고자 하는 것은 아니므로, 이에 기재되지 않은 데이터를 더 포함할 수 있음에 유의한다.Here, it should be noted that the data detected through the
이하 상기 제어부(130)의 동작에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation of the
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 용접 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a control method of a laser welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 제어부(130)는 센서부(110)를 통해 레이저 용접설비의 작업 조건(예 : 용접 설비 및 모재의 상태)과 작업 환경(예 : 주변 온도 및 습도 등)을 검출한다(S101).Referring to FIG. 2, the
또한 상기 제어부(130)는 상기 센서부(110)를 통해 검출된 데이터(예 : 작업 조건, 작업 환경 등)에 대응하는 최적화된 용접조건 데이터(예 : 에너지 출력, 조사 초점, 조사 각도, 조사 높이, 주변 온도, 주변 습도 등)를 상기 데이터베이스(140)에서 인출하여 상기 용접 레이저부(120)를 제어하기 위한 용접조건으로 설정하여(S102), 레이저 용접을 개시한다(S103).In addition, the
상기 레이저 용접이 개시됨에 따라, 상기 제어부(130)는 상기 센서부(110)를 통해 실시간으로 용접부를 검사(실시간 모니터링)한다(S104).As the laser welding starts, the
또한 상기 제어부(130)는 상기 용접부의 검사(실시간 모니터링)를 통해 용접 품질과 용접의 불량 발생 요인을 실시간 감시하여 용접 품질이 기준을 만족하는지 체크한다(S105).In addition, the
상기 용접 품질을 체크한 결과(S105), 상기 용접 품질이 기준을 만족하지 않을 경우(S105의 아니오), 상기 제어부(130)는 용접 레이저부(120)의 용접조건(예 : 에너지 출력, 조사 초점, 조사 각도, 조사 높이, 주변 온도, 주변 습도 등)을 보정한다(S106).As a result of checking the welding quality (S105), if the welding quality does not satisfy the standard (No in S105), the
상기 용접조건이 보정되면(S106), 상기 제어부(130)는 상기 보정된 용접조건이 반영되어 용접된 용접부를 실시간 검사하고(S104), 이에 대한 용접 품질을 검사하는 과정(S105)을 반복 수행한다(S104 ~ S106).When the welding conditions are corrected (S106), the
상기 용접부의 용접 품질 기준 만족 여부를 체크한 결과, 용접 품질 기준을 만족하는 경우(S106의 예), 상기 제어부(130)는 최종 보정된 용접조건(예 : 에너지 출력, 조사 초점, 조사 각도, 조사 높이, 주변 온도, 주변 습도 등)을, 현재의 용접 상황(예 : 작업 조건, 작업 환경 등)에 대응하는 최적화된 용접조건 데이터로서 학습하고, 상기 데이터베이스(140)에 저장한다(S107).As a result of checking whether or not the welding quality standard of the weld is satisfied, if the welding quality standard is satisfied (YES in S106), the
도 3은 상기 도 2에 있어서, 용접부 검사를 위한 비젼 센서를 제어하기 위한 일 실시 예를 보인 예시도이다.FIG. 3 is an exemplary view showing an embodiment for controlling a vision sensor for inspecting a welded part in FIG. 2 .
통상적으로 용접부 검사를 위한 비젼 센서는 한 개만 설치해도 되지만, 본 실시 예에서는 각기 다른 조건으로 설정된 복수의 비젼 센서(CAM1 ~ CAM4)를 시간 동기화하여 합성한 영상의 분석을 통해 용접부의 품질을 기존보다 정밀하고 정확하며 입체적으로 검사할 수 있도록 한다.Normally, only one vision sensor for welding inspection may be installed, but in this embodiment, a plurality of vision sensors (CAM1 to CAM4) set to different conditions are time-synchronized and synthesized images are analyzed to improve the quality of the welded area more than before. It enables precise, accurate and three-dimensional inspection.
예컨대 상기 복수의 비젼 센서(CAM1 ~ CAM4)는 각기 다른 방향에서 용접부를 촬영하고, 또한 상기 복수의 비젼 센서(CAM1 ~ CAM4)는 각기 다른 줌(Zoom)이 설정될 수 있으며, 또한 상기 복수의 비젼 센서(CAM1 ~ CAM4) 중 일부는 적외선 카메라 또는 자외선 카메라로 설치된다.For example, the plurality of vision sensors CAM1 to CAM4 photograph the welding part in different directions, and the plurality of vision sensors CAM1 to CAM4 may set different zooms, and also the plurality of vision sensors CAM1 to CAM4 may have different zooms. Some of the sensors (CAM1 to CAM4) are installed as infrared cameras or ultraviolet cameras.
또한 상기 복수의 비젼 센서(CAM1 ~ CAM4)는 카메라 구동부(150)에 의해 시간 동기화되어 합성된 영상을 제어부(130)에 전달한다.In addition, the plurality of vision sensors CAM1 to CAM4 are time-synchronized by the
상기 제어부(130)는 상기 복수의 비젼 센서(CAM1 ~ CAM4)에 의해 합성된 영상을 처리하여 용접부의 품질을 기존보다 정밀하고 정확하며 입체적으로 검사한다.The
상기와 같이 본 실시 예는 레이저 용접 시 불량 발생 요인을 실시간으로 감시하여 학습함으로써 용접 상황에 대응하여 레이저 용접조건을 최적화시킬 수 있도록 하며, 용접조건의 최적화를 통해 용접 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, this embodiment enables laser welding conditions to be optimized in response to welding conditions by monitoring and learning defect occurrence factors in real time during laser welding, and to improve welding quality and productivity through optimization of welding conditions. has the effect of
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments. you will understand the point. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below. Implementations described herein may also be embodied in, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream, or a signal. Even if discussed only in the context of a single form of implementation (eg, discussed only as a method), the implementation of features discussed may also be implemented in other forms (eg, an apparatus or program). The device may be implemented in suitable hardware, software and firmware. The method may be implemented in an apparatus such as a processor, which is generally referred to as a processing device including, for example, a computer, microprocessor, integrated circuit or programmable logic device or the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, personal digital assistants ("PDAs") and other devices that facilitate communication of information between end-users.
110 : 센서부
120 : 용접 레이저부
130 : 제어부
140 : 데이터베이스
150 : 카메라 구동부110: sensor unit
120: welding laser unit
130: control unit
140: database
150: camera driving unit
Claims (8)
모재에 레이저를 조사하여 실제 용접을 수행하는 용접 레이저부; 및
상기 레이저 용접설비의 작업 조건과 작업 환경 및 용접부의 품질 검사를 통해 불량 발생 요인을 실시간으로 감시하고 학습하여 용접조건을 최적화시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 장치.
A sensor unit including a plurality of sensors for inspecting the working condition and working environment of the laser welding equipment and the quality of the welded part;
A welding laser unit for performing actual welding by irradiating a laser beam on a base material; and
A control unit that optimizes welding conditions by monitoring and learning defects occurrence factors in real time through inspection of working conditions and working environments of the laser welding equipment and quality of welded parts.
상기 작업 조건은 용접 설비의 상태 및 모재의 상태 정보를 포함하고,
상기 작업 환경은 주변 온도 및 습도 정보를 포함하고,
상기 용접조건은 레이저의 에너지 출력, 조사 초점, 조사 각도, 조사 높이, 주변 온도 및 주변 습도 정보 중 복수의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 장치.
According to claim 1,
The working condition includes information on the state of the welding equipment and the state of the base material,
The working environment includes ambient temperature and humidity information,
The welding condition laser welding apparatus, characterized in that it includes a plurality of information of the energy output of the laser, irradiation focus, irradiation angle, irradiation height, ambient temperature and ambient humidity information.
상기 센서부에서 검출된 데이터 및 상기 제어부의 학습 결과에 따라 최적화된 용접조건 데이터를 저장하는 데이터베이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 장치.
According to claim 1,
The laser welding apparatus further comprising a; database for storing the data detected by the sensor unit and the welding condition data optimized according to the learning result of the control unit.
상기 센서부를 통해 검출된 데이터에 대응하는 최적화된 용접조건 데이터를 데이터베이스에서 인출하여 상기 용접 레이저부 및 작업장의 공기조화기를 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 장치.
The method of claim 1, wherein the control unit,
Laser welding apparatus, characterized in that for controlling the welding laser unit and the air conditioner in the workshop by fetching the optimized welding condition data corresponding to the data detected through the sensor unit from the database.
상기 제어부가 상기 센서부를 통해 검출된 데이터에 대응하는 최적화된 용접조건 데이터를 데이터베이스에서 인출하여 용접 레이저부를 제어하기 위한 용접조건으로 설정하여 레이저 용접을 개시하는 단계;
상기 레이저 용접이 개시됨에 따라, 상기 제어부가 상기 센서부를 통해 실시간으로 용접부의 품질 검사를 수행하여 용접 품질이 기준을 만족하는지 체크하는 단계;
상기 용접 품질이 기준을 만족하지 않을 경우, 상기 제어부가 용접조건을 보정한 후, 상기 보정된 용접조건이 반영되어 용접된 용접부를 실시간 재검사하여 용접 품질이 기준을 만족하는지 반복해서 체크하는 단계; 및
상기 용접부의 용접 품질 기준이 만족하는 경우, 상기 제어부가 최종 보정된 용접조건을, 현재의 용접 상황에 대응하는 최적화된 용접조건 데이터로서 학습하고 상기 데이터베이스에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 장치의 제어 방법.
Step of the control unit detecting the working conditions and working environment of the laser welding equipment through the sensor unit;
Initiating laser welding by the control unit retrieving optimized welding condition data corresponding to the data detected through the sensor unit from a database and setting them as welding conditions for controlling a welding laser unit;
As the laser welding starts, the control unit performing a quality inspection of the welded portion in real time through the sensor unit to check whether the welding quality satisfies a standard;
If the welding quality does not satisfy the criterion, after the control unit corrects the welding condition, the corrected welding condition is reflected and the welded part is re-inspected in real time to repeatedly check whether the welding quality satisfies the criterion; and
When the welding quality standard of the welding part is satisfied, the control unit learning the final corrected welding condition as optimized welding condition data corresponding to the current welding situation and storing it in the database. Control method of laser welding device.
상기 작업 조건은 용접 설비의 상태 및 모재의 상태 정보를 포함하고,
상기 작업 환경은 주변 온도 및 습도 정보를 포함하고,
상기 용접조건은 레이저의 에너지 출력, 조사 초점, 조사 각도, 조사 높이, 주변 온도 및 주변 습도 정보 중 복수의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 장치의 제어 방법.
According to claim 5,
The working condition includes information on the state of the welding equipment and the state of the base material,
The working environment includes ambient temperature and humidity information,
The welding condition control method of a laser welding apparatus, characterized in that it includes a plurality of information of the energy output of the laser, irradiation focus, irradiation angle, irradiation height, ambient temperature and ambient humidity information.
상기 제어부가,
각기 다른 조건으로 설정된 복수의 비젼 센서를 시간 동기화하여 합성한 영상의 분석을 통해 용접부의 품질 검사를 수행하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 장치의 제어 방법.
The method of claim 5, wherein in the step of checking whether the welding quality satisfies the standard by performing the quality inspection of the welded part,
the control unit,
A control method of a laser welding apparatus, characterized in that performing a quality inspection of a welded part through analysis of images synthesized by time synchronization of a plurality of vision sensors set to different conditions.
각기 다른 방향에서 용접부를 촬영하고,
각기 다른 줌(Zoom)이 설정되며,
적어도 하나는 적외선 카메라 또는 자외선 카메라인 것을 특징으로 하는 레이저 용접 장치의 제어 방법.The method of claim 7, wherein the plurality of vision sensors,
Take pictures of the weld from different directions,
Different zooms are set,
At least one method of controlling a laser welding device, characterized in that an infrared camera or an ultraviolet camera.
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