WO2021149968A1 - 유리 용접 시스템 - Google Patents

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WO2021149968A1
WO2021149968A1 PCT/KR2021/000502 KR2021000502W WO2021149968A1 WO 2021149968 A1 WO2021149968 A1 WO 2021149968A1 KR 2021000502 W KR2021000502 W KR 2021000502W WO 2021149968 A1 WO2021149968 A1 WO 2021149968A1
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WO
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glass
welding
stage
laser beam
glass rod
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/000502
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English (en)
French (fr)
Inventor
박창규
안상훈
최지연
Original Assignee
한국기계연구원
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C03B23/20—Uniting glass pieces by fusing without substantial reshaping
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C03B23/006—Re-forming shaped glass by fusing, e.g. for flame sealing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • the present invention relates to a glass welding system, and more particularly, to a glass welding system using a laser beam.
  • welding defects such as voids and undercuts and excessive residual stress may occur in the weld area. Since these welding defects are monitored through visual inspection after the glass product is completed, the reliability of the visual inspection is low, and the problem of handling defective products occurs.
  • One aspect of the present invention is to provide a glass welding system that can minimize defects in the weld and improve the uniformity of the quality of the weld.
  • a glass welding system a laser beam generator for generating a laser beam, a laser optical system for converging the laser beam to weld a welding object, and a glass rod supplier for supplying a glass rod to a welding part of the welding object
  • the glass rod supply unit is a supply body on which a plurality of glass rods are mounted, a supply unit installed at the rear end of the supply body and supplying the plurality of glass rods to the supply body, at least one of the plurality of glass rods and a conveying unit for conveying the welding unit from the inside of the supply body.
  • the glass rod feeder may further include a pressing unit installed at the front end of the supply body and pressing the glass rod transferred through the conveying unit.
  • the conveying unit may include a conveying motor, and a pair of conveying rollers for transmitting the driving force of the conveying motor to at least one of the plurality of glass rods.
  • It may further include a high temperature measuring system connected to the laser beam generator and measuring the temperature of the welding part in real time.
  • It may further include an optical interference tomography inspector connected to the laser beam generator and inspecting the welding degree of the welded part in real time.
  • stage for transferring the welding object
  • the stage is a stage body on which the welding object is mounted
  • a stage jig installed on the stage body to fix the welding object, and connected to the stage body to transport the stage body It may include a stage transfer unit, and a heating unit connected to the stage jig for heating the stage jig.
  • the glass welding system according to an embodiment of the present invention may improve the quality uniformity of the weld by performing a welding process between glasses using a glass welding system using a laser beam.
  • the power of the laser beam can be adjusted by measuring the temperature of the welded part in real time using a high-temperature measuring instrument, the temperature of the welded part can be kept constant to minimize defects in the welded part.
  • the power of the laser beam can be adjusted by detecting defects in the welding part in real time using the optical coherence tomography tester, the defects in the welding part can be minimized.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a glass welding system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 is a side view of a glass rod feeder of a glass welding system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a plan view of the glass rod feeder of Figure 2;
  • Figure 4 is a rear view of the glass rod feeder of Figure 2;
  • FIG. 1 is a schematic view of a glass welding system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a side view of a glass rod feeder of the glass welding system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is the glass rod of Figure 2 It is a top view of the feeder
  • FIG. 4 is a rear view of the glass rod feeder of FIG. 2 .
  • the glass welding system is a laser beam generator 100, a laser optical system 200, a glass rod supplier 300, and a high temperature measuring system 400. , an optical coherence tomography inspector 500 , and a stage 600 .
  • the laser beam generator 100 may generate the laser beam 1 .
  • the laser beam 1 may be a carbon dioxide (CO 2 ) laser beam.
  • the welding objects 10 contacting each other may be welded using the laser beam 1 .
  • welding object means a plurality of objects to be welded to each other, for example, two objects.
  • the laser optical system 200 may condense the laser beam 1 to weld the welding object 10 .
  • the laser optical system 200 includes a focus lens 210 for forming a focus, and a plurality of reflectors 220 for adjusting the optical path of the laser beam 1 to inject the laser beam 1 into the focus lens 210 . may include.
  • the glass rod supplier 300 may supply the glass rod 3 to the welding part 11 of the welding object 10 .
  • the object to be welded 10 may be a glass substrate, but is not necessarily limited thereto, and may be a glass material having various shapes, such as a glass cylinder.
  • the welding part 11 may be a welding seam formed between the welding objects 10 to be welded.
  • the glass rod feeder 300 may include a supply body 310 , a supply unit 320 , a pressing unit 330 , and a transfer unit 340 .
  • the supply body 310 has a hollow cylindrical shape, and a plurality of glass rods 3 can be mounted therein.
  • a protective layer 311 may be formed on the inner surface of the supply body 310 in order to prevent damage to the glass rod 3 transferred inside the supply body 310 .
  • the protective layer 311 may be formed of silicon, but is not limited thereto, and various materials may be used as long as it is a material for preventing damage to the glass rod.
  • the supply part 320 is installed at the rear end (a direction away from the welding part) of the supply body 310, and a plurality of glass rods 3 to be supplied to the welding part 11 of the welding object 10 are supplied to the supply body 310.
  • the supply unit 320 may have a revolver type structure.
  • the supply unit 320 may be rotatably configured such that a plurality of glass rods 3 are sequentially inserted into the supply body 310 one by one.
  • the transfer unit 340 may transfer at least one of the plurality of glass rods 3 to the welding unit 11 of the welding object 10 in the supply body 310 .
  • the transfer unit 340 may include a transfer motor 342 and a pair of transfer rollers 341 for transmitting the driving force of the transfer motor 342 to at least one of the plurality of glass rods 3 .
  • a transfer motor 342 and a pair of transfer rollers 341 for transmitting the driving force of the transfer motor 342 to at least one of the plurality of glass rods 3 .
  • one of the plurality of glass rods 3 mounted on the supply body 310 by the driving of the conveying motor 342 and the conveying roller 341 is moved to the welding part 11 of the welding object 10 . can be supplied.
  • the glass rod 3 located between the pair of conveying rollers 341 and in contact with the pair of conveying rollers 341 is fed by the feeding roller 341 rotating by the driving force of the conveying motor 342 to the supply body ( 310) may be moved forward or backward in a predetermined direction (direction toward the welding part).
  • the pressing unit 330 is installed at the front end (a direction close to the welding unit) of the supply body 310 and presses the side surfaces of the plurality of glass rods 3 to fix the position of the glass rod 3 .
  • the glass rod 3 advancing by the transfer unit 340 is fixed at a predetermined position by the pressing unit 330 to supply the glass rod 3 to the welding unit 11 .
  • the pressing unit 330 may use hydraulic pressure or contact pressure, but is not limited thereto, and the pressing unit 330 may be formed using various pressure generating devices.
  • the glass rod feeder 300 to control the supply speed of the glass rod 3 and automatically supply the glass rod 3 to the welding portion 11, the quality uniformity of the welding portion 11 is improved. can do it
  • the pyrometer 400 may measure the temperature of the welding part 11 of the welding object 10 in real time.
  • the pyrometer 400 is a non-contact high-temperature instrument that measures the surface temperature of the welding object 10 by the intensity of radiation energy emitted from the surface according to the temperature of the welding object 10 . Accordingly, the power of the laser beam 1 may be adjusted by feeding back the temperature of the welding part 11 of the welding object 10 measured by the high temperature measuring system 400 to the laser beam generator 100 . As described above, by maintaining the temperature of the welding portion 11 constant using the high-temperature measuring device 400 , defects in the welding portion 11 may be minimized.
  • the configuration of the pyrometer 400 is configured of a pyro-radiation pyrometer or a light thermometer of a well-known technique in the art, a more detailed description of the configuration will be omitted herein.
  • An optical coherence tomography (OCT) 500 is a device capable of obtaining a tomography image using optical interference, and a separate laser beam is applied to the welding object 10 inside the optical coherence tomography 500 . It is a device that irradiates and analyzes reflected light to process images.
  • the optical interference tomography inspector 500 may inspect the welding degree of the welding object 10 in real time. Specifically, the optical interference tomography tester 500 may check in real time welding defects such as voids, undercuts, or hazes occurring in the welding part 11 of the welding object 10 . Therefore, the welding defect generated in the welding part 11 of the welding object 10 measured by the optical interference tomography inspector 500 is fed back to the laser beam generator 100 to adjust the power of the laser beam 1, and the stage ( The irradiation position of the laser beam 1 may be adjusted by feeding back the feedback to the stage 600 and adjusting the moving direction and moving speed of the stage 600 again.
  • welding defects such as voids, undercuts, or hazes occurring in the welding part 11 of the welding object 10 . Therefore, the welding defect generated in the welding part 11 of the welding object 10 measured by the optical interference tomography inspector 500 is fed back to the laser beam generator 100 to adjust the power of the laser beam 1, and the stage ( The irradiation position of the laser beam 1 may be adjusted by feeding back the
  • the stage 600 may mount the welding object 10 to be welded by the laser beam 1 . Accordingly, the irradiation position of the laser beam 1 irradiated to the welding object 10 can be adjusted by moving the stage 600 .
  • the stage 600 is a stage body 610 on which the welding object 10 is mounted, a stage jig 620 that is installed on the stage body 610 and fixes the welding object 10, and the stage body 610. It is connected to and includes a stage transfer unit 630 for transferring the stage body 610, and a heating unit 640 connected to the stage jig 620 and heating the welding object 10 by heating the stage jig 620.
  • the residual stress of the welding object 10 may be minimized to improve the welding quality of the welding object 10 .

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
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  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유리 용접 시스템은, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 빔 발생기, 상기 레이저 빔을 집광하여 용접 대상물을 용접하는 레이저 광학계, 상기 용접 대상물의 용접부에 유리봉을 공급하는 유리봉 공급기를 포함하고, 상기 유리봉 공급기는 복수개의 유리봉이 탑재되는 공급 본체, 상기 공급 본체의 후단부에 설치되며 상기 복수개의 유리봉을 상기 공급 본체에 공급하는 공급부, 상기 복수개의 유리봉 중 적어도 하나를 상기 공급 본체 내부에서 상기 용접부로 이송시키는 이송부를 포함한다.

Description

유리 용접 시스템
본 발명은 유리 용접 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 빔을 이용한 유리 용접 시스템에 관한 것이다.
산업계에서 쿼츠(Quartz)로 이루어진 유리 제품이 활용되는 분야와 공정이 지속적으로 증가되고 있다. 즉, 종래의 화학적 실험 도구,　건설 관련 기자재 등에 사용될 뿐 아니라 최근에는 반도체 및 디스플레이 산업에도 유리의 사용이 증가하고 있다.
반도체 산업의 경우, 생산성 증가를 위해 배치 타입(Batch Type)의 공정이 증가하였으며 이를 위해 공정 중 웨이퍼(wafer)를 탑재하는 유리 보트(Boat)에 대한 수요도 증가하고 있다. 또한, 다양한 기체가 활용되는 공정에 사용되는　튜브(Tube) 등에 대한 수요도 증가하고 있다.
이러한 유리 제품들은 대부분 숙련된 기술자의 수작업을 통해서 생산되고 있으며, 토치(torch)의 화염을 이용하여 수작업을 통해 유리 간의 용접을 진행하고 있다.
대형 튜브(Tube) 제품의 경우, 다수의 기술자가 오랜 시간 동안 연속 작업을 통해 완성품을 제조하고 있다. 따라서, 장시간 고된 노동으로 인해 유리 간의 용접부의 품질이 일정하지 않으며, 동일한 유리 제품을 생산하더라도 기술자마다 용접부의 품질이 상이하여 유리 제품마다 완성도나 품질이 상이하게 된다.
세부 유리 제품과 세부 유리 제품을 용접하면 용접부에 보이드(Void), 언더컷(Undercut) 등과 같은 용접　결함과 과도한 잔류 응력이 발생할 수 있다. 이러한 용접 결함은 유리 제품이 완성된 후 육안 검사를 통해서　모니터링하게 되므로, 육안 검사에 대한 신뢰성이 낮고 불량 제품의 처리 문제가 발생하게 된다.
본 발명의 일 측면은, 용접부의 결함을 최소화하고, 용접부의 품질 균일성을 향상시킬 수 있는 유리 용접 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리 용접 시스템은, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 빔 발생기, 상기 레이저 빔을 집광하여 용접 대상물을 용접하는 레이저 광학계, 상기 용접 대상물의 용접부에 유리봉을 공급하는 유리봉 공급기를 포함하고, 상기 유리봉 공급기는 복수개의 유리봉이 탑재되는 공급 본체, 상기 공급 본체의 후단부에 설치되며 상기 복수개의 유리봉을 상기 공급 본체에 공급하는 공급부, 상기 복수개의 유리봉 중 적어도 하나를 상기 공급 본체 내부에서 상기 용접부로 이송시키는 이송부를 포함한다.
상기 유리봉 공급기는 상기 공급 본체의 전단부에 설치되며 상기 이송부를 통해 이송되는 유리봉을 가압하는 가압부를 더 포함할 수 있다.
상기 이송부는 이송 모터, 그리고 상기 이송 모터의 구동력을 상기 복수개의 유리봉 중 적어도 하나에 전달하는 한 쌍의 이송 롤러를 포함할 수 있다.
상기 레이저 빔 발생기와 연결되며, 상기 용접부의 온도를 실시간으로 측정하는 고온 측정계를 더 포함할 수 있다.
　상기 레이저 빔 발생기와 연결되며, 상기 용접부의 용접 정도를 실시간으로 검사하는 광간섭 단층 검사기를 더 포함할 수 있다.
상기 용접 대상물을 이송시키는 스테이지를 더 포함하고, 상기 스테이지는 상기 용접 대상물이 탑재되는 스테이지 본체, 상기 스테이지 본체에 설치되며 상기 용접 대상물을 고정하는 스테이지 지그, 상기 스테이지 본체에 연결되며 상기 스테이지 본체를 이송시키는 스테이지 이송부, 그리고 상기 스테이지 지그에 연결되며 상기 스테이지 지그를 가열하는 가열부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리 용접 시스템은, 레이저 빔을 이용한 유리 용접 시스템을 이용하여 유리 간의 용접 공정을 진행함으로써, 용접부의 품질 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 고온 측정계를 이용하여 용접부의 온도를 실시간으로 측정하여 레이저 빔의 파워를 조절할 수 있으므로, 용접부의 온도를 일정하게 유지하여 용접부의 결함을 최소화할 수 있다.
또한, 광간섭 단층 검사기를 이용하여 용접부의 결함을 실시간으로 파악하여 레이저 빔의 파워를 조절할 수 있으므로, 용접부의 결함을 최소화할 수 있다.
또한, 유리봉 공급기를 이용하여 유리봉을 자동으로 순차적으로 공급함으로써, 용접부의 품질 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 용접 시스템의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 용접 시스템의 유리봉 공급기의 측면도이다.
도 3은 도 2의 유리봉 공급기의 평면도이다.
도 4는 도 2의 유리봉 공급기의 배면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함하다" 또는 "가지다" 라고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
그러면 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 용접 시스템에 대하여 도 1 내지 도 3을 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 용접 시스템의 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 용접 시스템의 유리봉 공급기의 측면도이며, 도 3은 도 2의 유리봉 공급기의 평면도이고, 도 4는 도 2의 유리봉 공급기의 배면도이다.
우선, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 용접 시스템은 레이저 빔 발생기(100), 레이저 광학계(200), 유리봉 공급기(300), 고온 측정계(400), 광간섭 단층 검사기(500), 그리고 스테이지(600)를 포함한다.
레이저 빔 발생기(100)는 레이저 빔(1)을 발생시킬 수 있다. 레이저 빔(1)은 이산화 탄소(CO2) 레이저 빔일 수 있다. 레이저 빔(1)을 이용하여 서로 접촉하는 용접 대상물(10)을 용접시킬 수 있다. 본 명세서에서 "용접 대상물"은 서로 용접되는 복수의 대상물, 예를 들어 2개의 대상물을 의미한다.
레이저 광학계(200)는 레이저 빔(1)을 집광하여 용접 대상물(10)을 용접시킬 수 있다.
레이저 광학계(200)는 초점을 형성하기 위한 초점 렌즈(210), 그리고 레이저 빔(1)을 초점 렌즈(210)로 입사시키기 위해 레이저 빔(1)의 광경로를 조절하는 복수개의 반사경(220)를 포함할 수 있다.
유리봉 공급기(300)는 용접 대상물(10)의 용접부(11)에 유리봉(3)을 공급할 수 있다. 용접 대상물(10)은 유리 기판일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 유리 원통 등의 다양한 형상의 유리 물질일 수 있다. 용접부(11)는 용접하려는 용접 대상물(10) 사이에 형성되는 용접 이음매(welding seam)일 수 있다.
유리봉 공급기(300)는 공급 본체(310), 공급부(320), 가압부(330), 그리고 이송부(340)를 포함할 수 있다.
공급 본체(310)는 속이 빈 원통 형상을 가지며, 그 내부에 복수개의 유리봉(3)을 탑재할 수 있다. 공급 본체(310)의 내부에서 이송되는 유리봉(3)의 손상을 방지하기 위해 공급 본체(310)의 내부면에는 보호층(311)이 형성될 수 있다. 이러한 보호층(311)은 실리콘으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 유리봉의 손상을 방지하기 위한 물질이라면 다양한 물질을 사용할 수 있다.
공급부(320)는 공급 본체(310)의 후단부(용접부에서 먼 방향)에 설치되며, 용접 대상물(10)의 용접부(11)에 공급될 복수개의 유리봉(3)을 공급 본체(310)에 공급할 수 있다. 공급부(320)는 리볼버타입(revolver type)의 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 공급부(320)는 복수개의 유리봉(3)이 순차적으로 하나씩 공급 본체(310)에 삽입되도록 회전식으로 구성될 수 있다.
이송부(340)는 복수개의 유리봉(3) 중 적어도 하나를 공급 본체(310) 내부에서 용접 대상물(10)의 용접부(11)로 이송시킬 수 있다.
이송부(340)는 이송 모터(342), 그리고 이송 모터(342)의 구동력을 복수개의 유리봉(3) 중 적어도 하나에 전달하는 한 쌍의 이송 롤러(341)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이송 모터(342) 및 이송 롤러(341)의 구동에 의하여 공급 본체(310)에 탑재된 복수개의 유리봉(3) 중 하나의 유리봉이 용접 대상물(10)의 용접부(11)로 공급될 수 있다.
이송 모터(342)의 회전 속도를 조절하여 유리봉(3)의 공급 속도를 조절할 수 있다.
한 쌍의 이송 롤러(341) 사이에 위치하여 한 쌍의 이송 롤러(341)와 접촉하는 유리봉(3)은 이송 모터(342)의 구동력에 의해 회전하는 이송 롤러(341)에 의해 공급 본체(310) 내부에서 소정 방향(용접부를 향한 방향)으로 전진 또는 후진할 수 있다.
가압부(330)는 공급 본체(310)의 전단부(용접부에서 가까운 방향)에 설치되며 복수개의 유리봉(3)의 측면을 가압하여 유리봉(3)의 위치를 고정할 수 있다. 이송부(340)에 의해 전진하는 유리봉(3)은 가압부(330)에 의해 소정 위치에서 고정되어 용접부(11)에 유리봉(3)을 공급할 수 있게 된다. 이러한 가압부(330)는 유압 또는 접촉압을 이용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 압력 발생 장치를 이용하여 가압부(330)를 형성할 수 있다.
이와 같이, 유리봉 공급기(300)를 이용하여 유리봉(3)의 공급 속도 조절이 가능하며 자동으로 유리봉(3)을 용접부(11)에 공급함으로써, 용접부(11)의 품질 균일성을 향상시킬 수 있다.
고온 측정계(pyrometer)(400)는 용접 대상물(10)의 용접부(11)의 온도를 실시간으로 측정할 수 있다. 고온 측정계(pyrometer)(400)는 용접 대상물(10)의 온도에 따라 표면으로부터 방출되는 방사 에너지의 세기에 의해 용접 대상물(10)의 표면 온도를 측정하는 비 접촉식 고온 계기이다. 따라서, 고온 측정계(400)에 의해 측정된 용접 대상물(10)의 용접부(11)의 온도를 레이저 빔 발생기(100)에 피드백하여 레이저 빔(1)의 파워를 조절할 수 있다. 이와 같이, 고온 측정계(400)를 이용하여 용접부(11)의 온도를 일정하게 유지함으로써, 용접부(11)의 결함을 최소화할 수 있다.
고온 측정계(400)의 구성은 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 파이로 복사 고온계 또는 광 온도계의 구성으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
광간섭 단층 검사기(Optical coherence tomography, OCT)(500)는 광간섭을 이용하여 단층 영상을 확보할 수 있는 장치이며, 광간섭 단층 검사기(500) 내부에서 별도의 레이저 빔을 용접 대상물(10)에 조사하고 반사되어 나오는 광을 분석하여 영상 처리하는 장치이다.
광간섭 단층 검사기(500)는 용접 대상물(10)의 용접 정도를 실시간으로 검사할 수 있다. 구체적으로 광간섭 단층 검사기(500)는 용접 대상물(10)의 용접부(11)에 발생하는 보이드(Void), 언더컷(Undercut) 또는 헤이즈(Haze) 등의 용접 결함을 실시간으로 확인할 수 있다. 따라서, 광간섭 단층 검사기(500)에 의해 측정된 용접 대상물(10)의 용접부(11)에 발생한 용접 결함을 레이저 빔 발생기(100)에 피드백하여 레이저 빔(1)의 파워를 조절하고, 스테이지(600)에 피드백하여 스테이지(600)의 이동 방향 및 이동 속도 등을 다시 조절하여 레이저 빔(1)의 조사 위치를 조절할 수 있다.
스테이지(600)는 레이저 빔(1)에 의해 용접되는 용접 대상물(10)을 탑재할 수 있다. 따라서, 스테이지(600)를 이동시킴으로써 용접 대상물(10)에 조사되는 레이저 빔(1)의 조사 위치를 조절할 수 있다.
스테이지(600)는 용접 대상물(10)이 탑재되는 스테이지 본체(610), 스테이지 본체(610)에 설치되며 용접 대상물(10)을 고정하는 스테이지 지그(stage zig)(620), 스테이지 본체(610)에 연결되며 스테이지 본체(610)를 이송시키는 스테이지 이송부(630), 그리고 스테이지 지그(620)에 연결되며 스테이지 지그(620)를 가열하여 용접 대상물(10)을 가열하는 가열부(640)를 포함할 수 있다.
용접 공정이 완료된 이후에 가열부(640)를 이용하여 용접 대상물(10)을 가열함으로써, 용접 대상물(10)의 잔류 응력을 최소화하여 용접 대상물(10)의 용접 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
(부호의 설명)
100: 레이저 빔 발생기 200: 레이저 광학계
300: 유리봉 공급기 400: 고온 측정계
500: 광간섭 단층 검사기 600: 스테이지

Claims (6)

  1. 레이저 빔을 발생시키는 레이저 빔 발생기,
    상기 레이저 빔을 집광하여 용접 대상물을 용접하는 레이저 광학계,
    상기 용접 대상물의 용접부에 유리봉을 공급하는 유리봉 공급기
    를 포함하고,
    상기 유리봉 공급기는
    복수개의 유리봉이 탑재되는 공급 본체,
    상기 공급 본체의 후단부에 설치되며 상기 복수개의 유리봉을 상기 공급 본체에 공급하는 공급부,
    상기 복수개의 유리봉 중 적어도 하나를 상기 공급 본체 내부에서 상기 용접부로 이송시키는 이송부
    를 포함하는 유리 용접 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 유리봉 공급기는,
    상기 공급 본체의 전단부에 설치되며 상기 이송부를 통해 이송되는 유리봉을 가압하는 가압부를 더 포함하는 유리 용접 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 이송부는
    이송 모터, 그리고
    상기 이송 모터의 구동력을 상기 복수개의 유리봉 중 적어도 하나에 전달하는 한 쌍의 이송 롤러를 포함하는 유리 용접 시스템.
  4. 제1항에서,
    상기 레이저 빔 발생기와 연결되며, 상기 용접부의 온도를 실시간으로 측정하는 고온 측정계를 더 포함하는 유리 용접 시스템.
  5. 제1항에서,
    　상기 레이저 빔 발생기와 연결되며, 상기 용접부의 용접 정도를 실시간으로 검사하는 광간섭 단층 검사기를 더 포함하는 유리 용접 시스템.
  6. 제5항에서,
    상기 용접 대상물을 이송시키는 스테이지를 더 포함하고,
    상기 스테이지는
    상기 용접 대상물이 탑재되는 스테이지 본체,
    상기 스테이지 본체에 설치되며 상기 용접 대상물을 고정하는 스테이지 지그,
    상기 스테이지 본체에 연결되며 상기 스테이지 본체를 이송시키는 스테이지 이송부, 그리고
    상기 스테이지 지그에 연결되며 상기 스테이지 지그를 가열하는 가열부
    를 포함하는 유리 용접 시스템.
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