KR101142543B1

KR101142543B1 - 레이저 가공헤드의 충격 감지장치

Info

Publication number: KR101142543B1
Application number: KR1020100018701A
Authority: KR
Inventors: 이병국
Original assignee: (주)로파
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2012-05-08
Also published as: KR20110099586A

Abstract

본 발명은 레이저 가공헤드 충격 감지장치가 개시된다. 본 발명은 고가의 레이저 가공헤드를 보호하기 위해 레이저 빔을 사용하여 공작물을 가공하는 레이저 가공헤드와 로봇암으로 구성된 레이저 가공장치에 있어서, 상기 레이저 가공헤드의 일측에 결합되는 제1몸체와, 상기 제1몸체와 동일한 형상을 가지고 일측면에 서로 소정의 간격을 두고 삽입홈이 형성되며 내측에 관통공이 형성된 제2몸체 및 상기 제2몸체의 관통공에 삽입결합되는 플랜지를 포함하되, 상기 제1몸체의 일측면에는 공기압의 변화를 감지하는 센서부가 마련되고, 상기 센서부와 소정의 이격거리를 두고 상기 제1몸체에 공기주입부가 구비되고, 상기 플랜지는 지름이 큰 제1원형판과 지름이 작은 제2원형판을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치를 제공한다.

Description

레이저 가공헤드의 충격 감지장치{SHOCK SENSOR OF LASER PROCESSING HEAD}

본 발명은 레이저 가공헤드의 충격 감지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 레이저 가공헤드와 로봇암 사이에 결합되며 상기 레이저 가공헤드에 가해진 충격에 의한 공기압의 변화를 감지하여 레이저 가공장치의 작동을 제어하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 레이저 가공 장치는 레이저 가공 헤드를 이용하여 용접 혹은 절단 작업이 실행되는 방식으로 공작물을 레이저 빔에 의해 가공한다. 이를 위해 레이저 가공 헤드는 공작물에 상대적으로 적합한 방법으로 위치 결정된다. 위치 결정은 간격 조절 장치를 통해 이루어지되, 노즐 부재와 공작물 사이의 간격은 상기 레이저 가공헤드가 이동을 하는 경우에도 안정적으로 유지되어야 한다.

하지만, 레이저 가공헤드가 이동하며 공작물을 가공하는 경우에 상기 레이저 가공헤드와 공작물의 충돌이 발생할 수 있다. 이때, 레이저 가공장치의 가공초점의 변화가 발생하게 되어 공작물의 완벽한 가공이 어려운 문제점이 있다.

또한, 레이저 가공헤드가 공작물과의 충격에 의해 파손이 되는 경우에 상기 레이저 가공헤드는 고가의 장비인 바 상기 레이저 가공헤드의 파손에 의한 생산 비용이 상승하는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 레이저 가공헤드와 로봇암을 갖는 레이저 가공장치에 있어서, 상기 레이저 가공헤드와 공작물의 충돌이 발생하는 경우에 이를 감지하여 상기 레이저 가공장치의 작동을 정지하도록 하여 가공초점을 다시 설정하거나 상기 레이저 가공장치의 파손을 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 레이저 빔을 사용하여 공작물을 가공하는 레이저 가공헤드와 로봇암으로 구성된 레이저 가공장치에 있어서, 상기 레이저 가공헤드의 일측에 결합되는 제1몸체와, 상기 제1몸체와 동일한 형상을 가지고 일측면에 서로 소정의 간격을 두고 삽입홈이 형성되며 내측에 관통공이 형성된 제2몸체 및 상기 제2몸체의 관통공에 삽입결합되는 플랜지를 포함하되, 상기 제1몸체의 일측에는 공기압의 변화를 감지하는 센서부가 마련되고, 상기 센서부와 소정의 이격거리를 두고 상기 제1몸체에 공기주입부가 구비되고, 상기 플랜지는 지름이 큰 제1원형판과 지름이 작은 제2원형판을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치를 제공한다.

또한, 상기 플랜지는 상기 제2몸체의 관통공에 삽입되는 상기 플랜지의 제1원형판 내측에 통기공이 형성되고, 상기 플랜지의 제2원형판은 로봇암의 일측면과 결합되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치를 제공한다.

또한, 상기 플랜지는 상기 제2몸체의 상기 삽입홈에 대응되어 상기 플랜지의 제1원형판 가장자리에 삽입돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치를 제공한다.

또한, 상기 센서부의 일단과 상기 공기주입부의 일단은 제1몸체부의 중심에 접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드 충격 감지장치를 제공한다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 공기압의 변화를 감지하는 레이저 가공헤드 충격 감지장치를 레이저 가공헤드와 로봇암 사이에 설치함으로써 상기 레이저 가공헤드와 공작물이 충돌하는 경우에 상기 레이저 가공장치의 작동을 정지 하도록 제어할 수 있다. 따라서, 상기 레이저 가공헤드가 공작물과 충돌되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 분해도.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 사용상태도.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 분해도이며, 도 3은 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 사용상태도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 레이저 빔을 사용하여 공작물을 가공하는 레이저 가공헤드(20)와 로봇암(30)으로 구성된 레이저 가공장치(10)에 있어서, 상기 레이저 가공헤드(20)의 일측에 결합되는 제1몸체(100)와, 상기 제1몸체(100)와 동일한 형상을 가지고 일측면에 서로 소정의 간격을 두고 삽입홈(220)이 형성되며 내측에 관통공(120)이 형성된 제2몸체(200) 및 상기 제2몸체(200)의 관통공(120)에 삽입결합되는 플랜지(300)를 포함하되, 상기 제1몸체(100)의 일측에는 공기압의 변화를 감지하는 센서부(140)가 마련되고, 상기 센서부(140)와 소정의 이격거리를 두고 상기 제1몸체(100)에 공기주입부(160)가 구비되고, 상기 플랜지(300)는 지름이 큰 제1원형판(320)과 지름이 작은 제2원형판(340)을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치를 제공한다.

상기 제1몸체(100)는 두꺼운 원형의 판형상이며, 상기 제1몸체(100)의 일측면은 레이저 가공헤드(20)의 일측에 결합된다. 또한, 상기 제1몸체(100)는 두께면 일측에 공기압의 변화를 감지하는 센서부(140)와 공기를 주입하여 공기의 압력을 일정하게 유지하는 공기주입부(160)가 마련되어 있다. 한편, 상기 센서부(140)는 일단이 상기 제1몸체(100)의 두께면 일측에 사각형 단면의 간단한 형상으로 설치되며, 상기 제1몸체(100)의 중심에 상기 센서부(140)의 타단이 설치된다. 또한, 상기 센서부(140)는 공기압의 변화를 감지하여 상기 레이저 가공장치(10)의 작동을 제어한다. 또한, 상기 공기주입부(160)는 일단이 상기 제1몸체(100)의 중심에 상기 센서부(140)와 접하도록 설치되며, 상기 공기주입부(160)의 타단은 호스(162)에 의해 연결되어 있다. 또한, 상기 플랜지(300)의 일측면 내측에 형성된 통기공(324)에 공기를 주입하여 공기압을 유지한다.

상기 제2몸체(200)는 상기 제1몸체(100)와 동일한 두꺼운 원형의 판형상을 가지며, 내측에 관통공(120)이 형성되어 있다. 상기 제2몸체(200)의 일측면에는 소정의 일정한 간격을 두고 하나 이상의 삽입홈(220)이 형성되어 있다.

상기 플랜지(300)는 양단에 지름이 큰 제1원형판(320)과 지름이 작은 제2원형판(340)을 포함한다. 상기 플랜지(300)의 상기 제1원형판(320)은 상기 제2몸체(200)의 관통공(120)에 삽입결합되고 상기 제2원형판(340)은 로봇암(30)과 결합한다. 한편, 상기 제2몸체(200)의 관통공(120)에 삽입결합되는 제1원형판(320)은 지름이 관통공(120)보다 크며, 제2원형판(340)은 상기 관통공(120)보다 지름이 작은 것이 바람직하다. 또한, 제1원형판(320)은 상기 제2몸체(200)의 삽입홈(220)과 결합되도록 상기 삽입홈(220)과 대응하여 삽입돌기(322)가 하나 이상 형성된다.

또한, 제1원형판(320)에는 원형의 통기공(324)이 형성되고, 제2원형판(340)은 밀폐되어 있는 것이 바람직하다.

도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치의 바람직한 일실시예의 작동원리를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 레이저 가공헤드 충격 감지장치가 설치된 레이저 가공장치(10)가 공작물을 가공하는 과정에서 상기 공작물과 충돌이 발생하게 되면, 제2몸체(200)의 삽입홈(220)과 플랜지(300)의 제1원형판(320)에 형성된 삽입돌기(322)의 밀착이 틀어지게 된다. 따라서, 상기 삽입홈(220)과 삽입돌기(322)의 틀어진 틈을 통해 제1원형판(320)의 통기공(324)내의 일정한 압력을 유지하던 공기들이 밖으로 세어나가게 된다. 상기 통기공(324)내의 공기가 밖으로 세어나가게 되면 상기 레이저 가공헤드의 충격 감지장치의 공기압이 변하게 되고, 이러한 공기압의 변화는 제1몸체(100)의 중앙에 설치된 센서부(140)의 일단에 의해 감지되게 된다. 상기 센서부(140)가 공기압의 변화를 감지하게 되면 레이저 가공장치(10)의 작동이 자동으로 중지하게 되고, 이를 경고하기 위해 경고음이 울리게 된다. 이러한 작동과정을 통해 레이저 가공장치(10)가 공작물과 충돌하는 경우에 레이저 가공헤드(20)의 파손과 가공초점 변동을 방지할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 즉, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10:레이저 가공장치 20:레이저 가공헤드
30:로봇암 100:제1몸체
120:관통공 140:센서부
160:공기주입부 162:호스
200:제2몸체 220:삽입홈
300:플랜지 320:제1원형판
322:삽입돌기 324:통기공
340:제2원형판

Claims

레이저 빔을 사용하여 공작물을 가공하는 레이저 가공헤드와 로봇암으로 구성된 레이저 가공장치에 있어서,
상기 레이저 가공헤드의 일측에 결합되는 제1몸체;
상기 제1몸체와 동일한 형상을 가지고 일측면에 서로 소정의 간격을 두고 삽입홈이 형성되며 내측에 관통공이 형성된 제2몸체; 및
상기 제2몸체의 관통공에 삽입결합되는 플랜지를 포함하되,
상기 제1몸체의 일측에는 공기압의 변화를 감지하는 센서부가 마련되고, 상기 센서부와 소정의 이격거리를 두고 상기 제1몸체에 공기주입부가 구비되고, 상기 플랜지는 상기 제2몸체의 일측에 삽입결합되는 제1원형판과 상기 제1원형판의 일측에 돌출되어 형성되는 제2원형판을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치.
청구항 1에 있어서, 상기 플랜지는,
상기 제2몸체의 관통공에 삽입되는 상기 플랜지의 제1원형판 내측에 통기공이 형성되고, 상기 플랜지의 제2원형판은 로봇암의 일측면과 결합되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치.
청구항 1 에 있어서, 상기 플랜지는,
상기 제2몸체의 상기 삽입홈에 대응되어 상기 플랜지의 제1원형판 가장자리에 삽입돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 충격 감지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 센서부의 일단과 상기 공기주입부의 일단은 제1몸체부의 중심에 접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드 충격 감지장치.