시각 센서를 이용한 벨로우즈 생산용 레이저 용접 시스템 = Laser welding system for bellows using vision sensor

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벨로우즈는 0.025mm에서 0.254mm 두께의 얇은 금속을 스템핑하여 워셔형태로 만들어진 콘형상의 디스크를 바깥쪽 부분을 밀착시켜 용접을 수행하면서 만들어진다. 보통 GTAW, PAW, LBW등을 사용해서 용접하고 용접될 모서리는 기계적으로, 혹은 광전소자를 이용해 용접선 추적을 해왔다. 본 연구에서는 CW Nd:YAG레이저를 이용하였고 용접선 추적을 위해 광삼각법을 이용한 시각센서를 적용하였다. 벨로우즈는 회전하는 지그에 고정되고 축방향으로 압축된다. 모서리간의 밀착을 위해 반으로 나누어진 구리 링을 모서리사이에 끼워 압축을 최대로 되게 하였다. 구리 링의 외경은 벨로우즈보다 조금 작게하여 시각센서를 사용했을때 영상에서 모서리와 구분이 되게 하였다. 벨로우즈의 내경과 지그축사이의 간격에 의해 편심이 생기고, 지그축과 모터축사이의 공차에 의해 비틀거림 현상이 발생하고 이런 이유 때문에 용접선 추적이 필요하게 된다. 설계된 시각센서는 FOV가 6.5×4.8mm이고 분해능이 10㎛이다. 설계된 시각센서에 적용될 수 있는 교정방법이 제시되었고 모서리의 영상과 구리 링에 의한 영상을 구별해내는 영상처리 기법이 도입되었다. 레이저 용접의 특성상 노이즈 필터링은 고려하지 않았다. 측정되는 영상과 실제 레이저의 초점을 움직여 줘야하는 위치와의 기하학적인 관계가 모델링 되었다. 이를 바탕으로 용접선 추적을 하였고 적절한 용접변수를 선정할 수 있었다.
Advisors
유중돈researcher나석주researcherYoo, Choong-DonresearcherNa, Suck-Jooresearcher
Description
한국과학기술원 : 기계공학과,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
1998
Identifier
133379/325007 / 000963455
Language
kor
Description

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학과, 1998, [ iii, 67 p. ]

Keywords

시각센서; 야그 레이저; 용접선 추적; Bellows; Edge weld; Vision sensor; YAG laser; Seam tracking; 벨로우즈; 모서리 용접

URI
http://hdl.handle.net/10203/46689
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=133379&flag=dissertation
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ME-Theses_Master(석사논문)
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