레이저 용접의 기본 특성
레이저 용접 로봇은 로봇 암의 팁에 레이저 가공 헤드를 설치하고 레이저를 조사하여 용접하는 어플리케이션입니다.
최근에는 고객의 용접 속도와 용접 품질에 대한 요구가 높아지고 레이저 용접에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 레이저 용접은 용접점의 집광 스폿 지름이 약 1mm로 극소로 에너지 밀도가 높기 때문에 열 영향부가 작고 용융이 깊은 용접이 가능합니다. 예를 들어 판 두께 10mm 정도의 대상을 아크 용접으로 용접하는 경우는, V자에 개선을 자르고 V자의 부분을 용접 비드로 담을 필요가 있습니다만, 레이저 용접에서는 개선을 만들지 않고 맞닿은 개소를 용접할 수 있습니다. 열림 부분이 없기 때문에 열 변형이 발생하기 어렵고, 고속으로 고품질의 용접이 됩니다.
그러나, 집광 스폿 직경이 작기 때문에 틈이 있을 때 미접합 부분이 발생하는 등의 용접 대상의 전가공의 정밀도도 요구된다.한편, 집광 스폿 지름보다 폭넓은 용접선이 요구되는 경우는 레이저 가공 헤드 내에서 조사 방향을 「8자」나 「의자」와 같은 패턴으로 고속으로 이동시켜 굵은 용접선을 확보하는 용접, 이른바 워블링 용접으로 할 수 있습니다.
조사 방향을 이동시키는 갈바노 스캐너 헤드
로봇 암의 선단에 장착하는 레이저 가공 헤드 내에서 조사 방향을 이동할 수 있는 것은 갈바노 스캐너 헤드라고 불리며, 그 특징으로는 조사 헤드 레이저 광을 임의의 방향으로 반사시키는 미러와 미러의 각도를 고성능 모터로 정밀 제어하여 빛을 이동시키고 있습니다. 갈바노 스캐너-헤드는 미러 기구를 가지지 않는 통상의 레이저 가공 헤드에 비해 크기와 무게가 있기 때문에 대부분은 가반 질량이 25~50킬로 정도의 중형 로봇이 채용되고 있습니다. 레이저 용접의 특징으로서 용접 대상의 두께·형상·재질에 맞춘 최적인 용접 조건의 검토를 효율적으로 실시할 수 있는 것 외에, 용접 도중에서의 조건 변경도 가능한 일도 들 수 있습니다.
레이저 용접이 사용되는 산업 및 도입의 장점/단점
레이저 용접이 사용되는 산업에는 주로 자동차 시트 골격, 바디, 복사기 등의 내부 프레임, 판금 제조업이 포함됩니다.레이저 용접의 도입에 있어서는, 아크 용접의 1.5배~4배의 고출력 레이저 조사를 할 수 있는 메리트가 있는 한편, 레이저 발진기 외, 레이저 조사 헤드, 로봇 암과의 조합이나 제어 방법 등의 검토 항목과 수고가 필요하게 됩니다. 또한 레이저 발진기가 고액이므로 아크 용접이나 스폿 용접에 비해 도입 비용이 높아지는 단점도 있습니다.
바카라 사이트에서의 노력과 데이터 활용
당사에서 개발한 소형 경량 레이저 조사 헤드는 가반 질량이 25㎞인 중형 다용도 적용형 로봇에 탑재가 가능하여 설비 설치 면적(풋프린트)의 공간 절약화로 이어지고 있습니다. 아이큐브 메카트로닉스의 자동화+디지털 활용을 진행하는 가운데는 레이저 길이(심도), 조사 온도, 스폿 지름, 조사 시간, 반사 각도 등의 데이터를 시각화하고, 어떤 조건에서 조사하여 그 결과 어떤 용접 품질이 되었는지를 분석함으로써 생산 개선으로 이어갈 수 있습니다.
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