KR100539097B1 - 레이저 가공기의 테이블 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저 가공기의 테이블에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그리드 장착대를 사용하지 않고 사각의 주프레임에 직접 그리드 장착을 위한 홈을 형성하고 그리드를 장착함으로써 레이저 가공시에 그리드 장착대가 레이저빔에 용융하여 주프레임에 눌러붙는 것을 방지함으로써 테이블 전체구조의 변형이 방지되고 테이블의 내구성이 향상되도록 하는 레이저 가공기 테이블에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공기 테이블은 중앙에 톱니부가 형성되고 양단에는 삽입부가 형성된 복수의 그리드와; 및 사각단면의 파이프로 이루어지고 상기 그리드의 삽입부가 삽입되는 복수의 장착홈이 양측에 형성된 사각의 주프레임을 포함하여 구성된다.

Description

레이저 가공기의 테이블{LASER CUTTING MACHINE TABLE}

본 발명은 레이저 가공기의 테이블에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테이블의 주프레임 자체에 그리드가 삽입될 장착홈을 형성하고 그리드를 장착함으로써 그리드 장착대가 레이저빔에 용융하여 테이블을 변형시키고 내구성을 저하시키는 것을 방지하도록 한 레이저 가공기의 테이블에 관한 것이다.

레이저 가공기는 기계 구조적으로 볼 때 크게 하이브리드 타입과 플라잉옵틱스 타입으로 나눌 수 있다.

하이브리드 타입에서는 테이블이 축에 고정되어 있으므로 테이블의 강성이 비교적 크게 된다. 그러나, 일반적으로 플라잉옵틱스 타입에서는 생산성을 높이기 위해 두 개의 테이블을 교환하여 가공하는 자동테이블 교환장치가 사용된다. 따라서 플라잉옵틱스 타입에서는 테이블이 교환되어야 하므로 테이블은 어디에 고정되지 않는 단일의 유닛을 구성하고, 이에 따라 테이블의 강성을 크게 하기가 어렵다.

그러나, 테이블의 강성을 높이기 위해 테이블의 높이 및 폭을 확대하는 것은 작업자의 활동 영역을 제한하기 때문에 채택하기 어렵다.

도 5는 종래의 레이저 가공기의 테이블을 나타낸 사시도이고, 도 6은 종래의 레이저 가공기의 테이블의 그리드 지지상태를 간략히 나타낸 정면도이다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 레이저 가공기의 테이블은 주프레임(40)의 내측 양쪽에 그리드 장착대(42)를 설치하고 주프레임(40)의 중앙에 중앙 지지대(45)를 설치한 후 그리드 장착대(42)의 홈(43)과 중앙 지지대(45)의 홈(46)에 그리드(50)를 장착하는 구조이다. 여기서 그리드 장착대(42)를 주프레임(40)에 설치하는 것은 볼트로 고정하거나 또는 용접을 통해 고정하는 것이었다.

이러한 구조는 그리드 장착대가 레이저 가공영역에 있게 되어, 레이저 가공시에 레이저 빔에 의해 중앙 지지대 및 그리드 장착대가 용융되어 주테이블에 부착하게 되고, 이는 테이블의 전체구조를 변형시켜 가공불량을 야기하고 테이블의 내구성을 떨어뜨렸다.

또한 그리드가 중앙 지지대 및 그리드 장착대에 녹아서 부착하고 동시에 그리드 장착대가 주프레임에 부착된 경우에는 주프레임에서 그리드만을 교체하는 것이 매우 번거로왔다.

무거운 소재를 테이블에 장착한 후 테이블이 이동할 때, 관성력에 의해 그리드에 가해지는 수평방향의 힘이 그리드에 변형을 일으킨다. 종래의 테이블은 그리드와 그리드 장착대 사이의 지지형태가 수평방향을 기준으로 하여 자유단 지지의 형태에 해당하기 때문에, 고정단 지지의 경우보다 그리드의 변형이 크게 되어 변형된 상태에서 원위치로 복귀할 때 공작물의 위치가 틀려지게 되는 문제점이 있었다. 이를 방지하기 위해서는 그리드의 두께를 크게 해야 하므로 비경제적이었다.

가공물의 하중을 그리드 장착대 및 중앙 지지대가 모두 부담하게 되므로, 플레이트 구조에 불과한 그리드 장착대에 처짐 또는 변형이 일어나게 되었고, 결과적으로 가공의 정밀도를 저하시켰다.

주프레임의 중앙에 설치되는 중앙 지지대는 단지 그리드를 지지하는 역할만 하기 때문에 그리드가 삽입된 홈의 여유만큼 그리드가 기울어지게 되어 소재의 장착이 불안정하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 그리드 장착대를 주프레임에 볼트고정하는 경우에는 가공물의 하중에 의해 볼트고정에 놀음이 발생하고 이는 가공오차에 직결되었고, 용접으로 결합하는 경우에도 그리드나 그리드 장착대의 교체시에 번거로움을 야기하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 주프레임에 장착홈을 형성하여 직접 그리드를 장착하고 주프레임의 중앙에 보조지지대를 수용홈이 어긋나게 설치함으로써 레이저 가공기의 우수한 가공성능을 유지시키고 테이블의 내구성을 향상시키는 레이저 가공기의 테이블을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적은 중앙에 톱니부가 형성되고 양단에는 삽입부가 형성된 복수의 그리드와; 및 사각단면의 파이프로 이루어지고 상기 그리드의 삽입부가 삽입되는 복수의 장착홈이 양측에 형성된 사각의 주프레임을 포함하여 구성되는 레이저 가공기의 테이블에 의해 달성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 상기 주프레임에 상기 복수의 그리드를 수용하는 복수의 수용홈이 형성된 놀음방지대가 더 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 상기 주프레임의 장착홈은 상기 파이프의 하나의 모서리부분을 절개한 형상이고, 상기 놀음방지대의 양측에는 상기 주프레임에 고정되는 보조 지지대가 더 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 그밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공기 테이블의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공기의 테이블을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공기의 테이블을 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2의 A부분의 확대도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공기 테이블의 그리드의 지지상태를 나타낸 정면도이다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 가공기 테입블은 크게 사각의 틀을 이루는 주프레임(1), 주프레임(1)에 장착되는 그리드(30), 그리드(30)의 놀음방지를 위한 놀음방지대(10), 놀음방지대(10)를 지지하는 보조 지지대(20, 21)를 포함하여 구성된다.

주프레임(1)은 사각의 단면을 갖는 4개의 주파이프(2, 3, 4, 5)가 결합하여 형성되는 것으로서, 측방향에 배치되는 주파이프(4, 5)와 전후방향에 배치되는 주파이프(2, 3)는 대략 1:2의 길이의 비율을 갖는다. 각 주파이프(2, 3, 4, 5)는 모서리부분에서 플레이트(8)에 볼트로 체결되어 상호 연결되고, 플레이트(8) 위에 모서리를 형성하는 형상의 보조 파이프(9)가 덧대어지고 보조 파이프(9)는 각각의 주파이프에 볼트로 체결된다. 양측에 배치된 주파이프(4, 5)에는 그리드(30)를 장착하기 위한 장착홈(6)이 다수 형성된다. 각 장착홈(6)은 주파이프(4, 5)의 4각의 단면을 기준으로하여 4분면들 중의 하나의 모서리에 해당하는 분면이 절개된 "ㄱ"자의 형상이다.

주프레임(1)의 내측 의 중앙에는 그리드(30)가 삽입되는 수용홈(12)이 다수개 형성된 띠형상의 놀음방지대(10)가 배치된다. 놀음방지대(10)는 양단에서 90도로 꺾여진 체결용 브래킷(11)을 이용하여 주파이프(2, 3)에 볼트로 고정된다. 놀음방지대(10)에 형성된 수용홈(12)의 수는 주프레임(1)의 일측 주파이프에 형성된 장착홈(6)의 수와 같고, 다만 수용홈(12)의 위치는 장착홈(6)의 위치와 일방향으로 소정의 간격(S)만큼 어긋나게 배치된다.

주프레임(1)의 내측에서 놀음방지대(10)에 수직하게 복수의 보조 지지대(20, 21)가 설치된다. 보조 지지대(20, 21)는 직선의 띠형상이며 일단이 대략 90°로 꺾여져 있다. 보조 지지대(20, 21)는 놀음방지대(10)의 동일지점에 2개가 쌍을 이루어 설치되는데 즉, 놀음방지대(10)의 동일지점의 양측면에 각 보조 지지대(20, 21)의 일단의 꺾인 부분이 포개어지고, 포개어진 부분을 하나의 볼트가 관통하여 체결하며, 각 보조 지지대(20, 21)의 타단은 주프레임(1)의 측방향 주파이프(4, 5)에 브래킷(23)을 통해 볼트로 체결된다.

그리드(30)는 소재와 직접 접촉하는 부분으로서, 띠형상의 플레이트이며 플레이트의 일측에는 톱니형상으로 가공된 톱니부(31)가 형성되어 있고 타측은 매끄러운 직선형으로 형성된다. 그리드(30)의 양단은 주프레임(1)의 장착홈(6)에 삽입되도록 돌출된 삽입부(32)가 형성된다. 그리드(30)의 삽입부(32)는 주프레임(1)의 장착홈(6)에 끼워지고 그리드(30)의 중간부분은 놀음방지대(10)의 수용홈(12)에 끼워지며, 이에 따라 각 그리드(30)는 수용홈(12)에서 꺾여진 상태로 주프레임(1)에 설치된다.

이하에서는 상기한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공기의 테이블의 작용효과에 대해 살펴보기로 한다.

주프레임(1)을 형성하는 주파이프는 철판에 장착홈(6)을 레이저 가공하고 철판을 굽혀서 마주보는 부분을 용접하는 방식으로 제작한다. 따라서 파이프를 제작하고 별도로 기계가공을 하여 장착홈(6)을 형성하는 경우보다 제작이 쉽고 비용도 절감된다.

본 발명은 주프레임(1) 자체에 직접 그리드(30)를 장착하므로 레이저의 가공영역에 노출되는 그리드(30) 장착대를 설치할 필요가 없고, 따라서 그리드(30) 장착대가 녹아서 주프레임(1)에 들러붙어서 테이블의 구조를 변형시키고 그 결과 가공불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

사각의 파이프 형태인 강성이 큰 주프레임(1)이 그리드(30)를 지지하고 있으므로 종래의 주프레임(1)에 고정된 그리드(30) 장착대를 사용한 경우보다 더욱 무거운 소재를 지탱할 수 있고 소재의 하중에 의한 주프레임(1)이 변형도 최소화되므로 가공의 정밀도가 향상된다.

주프레임(1)의 모서리 부분을 보조 파이프(9)를 결합하여 형성하였기 때문에 플레이트(8)만을 사용한 경우보다 테이블의 강성이 크게 된다.

소재를 장착한 후 그리드(30)에 전후방향으로 힘이 가해질 때에, 전후방향을 기준으로 하여 그리드(30)는 주프레임(1)에 고정단 지지되는 상태에 있으므로, 자유단 지지상태인 경우보다 그리드(30)의 전후방향 처짐은 훨씬 작게되어 소재를 제위치에서 이탈시키지 않아 가공정밀도를 높일 수 있다.

놀음방지대(10)의 수용홈(12)은 주프레임(1)의 장착홈(6)에 대해 일방향으로 어긋나게 배치되므로 수용홈(12)과 장착홈(6)에 끼워져 고정되는 그리드(30)는 꺾인 상태로 각 홈에 꽉 끼워지고, 따라서 그리드(30)가 눕혀지지 않고 수직하게 세워짐으로써 소재를 안정되게 지지한다.

보조 지지대(20, 21)가 놀음방지대(10)를 횡방향으로 지지하고 있으므로, 놀음방지대(10)가 그리드(30)로부터 힘을 받더라도 횡방향의 위치변동이 저지되어 소재를 안정되게 지지한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 그리드(30)에 톱니부(31)와 삽입부(32)가 형성된 구성을 채택하였으나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 톱니부(31)와 삽입부(32)를 반드시 구분하지 않고 주프레임(1)에 삽입되는 부분까지 톱니부(31)가 형성되는 것도 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명에서 놀음방지대(10) 및 보조 지지대(20, 21)를 주프레임(1)과 볼트로 체결하였으나 이는 주프레임(1)으로부터 놀음방지대(10)와 보조 지지대(20, 21)를 분리하는 것을 편리하게 하기 위한 것이므로, 본 발명은 이에 한하지 않고, 놀음방지대(10)와 보조 지지대(20, 21)의 체결 등을 용접이나 리벳체결 등의 방식으로 수행하는 것도 가능하다.

본 발명의 주프레임(1)은 주파이프, 플레이트(8) 및 보조 파이프(9)가 결합된 것을 채택하였으나 이는 제작이 쉬운 직선형 파이프를 조합하여 이용하기 위한 것으로서, 본 발명은 이에 한하지 않고, 일체로 형성된 사각의 주파이프를 사용하는 것도 가능하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공기 테이블에 따르면 레이저 가공영역에서 그리드 장착대가 배제됨으로써 그리드 장착대의 용융에 의해 테이블이 변형되어 가공불량을 야기하거나 테이블의 내구성이 저하하는 것을 방지하는 효과가 있다.

주프레임의 장착홈에 그리드가 직접 장착되고, 장착홈의 형상때문에 그리드와 주프레임 사이의 지지형태가 고정단 지지의 경우에 해당하므로 무거운 공작물을 장착한 채로 테이블을 이동하여도 그리드의 변형이 매우 작아서 가공오차를 거의 발생시키지 않는 효과가 있다.

사각의 파이프 형태인 강성이 큰 주프레임이 그리드를 지지하고 있으므로 공작물의 하중에 의해서도 주프레임은 처짐이 작게 되어 가공의 정밀도가 좋게 된다.

주프레임의 중앙에 설치된 보조 지지대에 형성된 수용홈이 주프레임의 장착홈과 위치가 어긋난 이유로 인해, 보조 지지대와 주프레임에 설치된 그리드는 휘어진 상태로 장착홈과 수용홈에 견고히 끼워지고 똑바로 세워지므로 소재를 매우 안정하게 장착할 수 있게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공기의 테이블을 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공기의 테이블을 나타낸 평면도,

도 3은 도 2의 A부분의 확대도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공기 테이블의 그리드의 지지상태를 간략히 나타낸 정면도,

도 5는 종래의 레이저 가공기의 테이블을 나타낸 사시도,

도 6은 종래의 레이저 가공기의 테이블의 그리드 지지상태를 간략히 나타낸 정면도이다.

* 주요 도면 부호의 설명 *

1: 주프레임 2,3,4,5: 주파이프

6: 장착홈 9: 보조 파이프

10: 놀음방지대 12: 수용홈

20: 보조 지지대 30: 그리드

31: 톱니부

Claims (3)

1. 중앙에 톱니부(31)가 형성되고 양단에는 삽입부(32)가 형성된 복수의 그리드(30)와; 및

   사각단면의 파이프(2, 3, 4, 5)로 이루어지고 상기 그리드(30)의 삽입부(32)가 삽입되는 복수의 장착홈(6)이 양측에 형성된 사각의 주프레임(1)을 포함하여 구성되는 레이저 가공기의 테이블.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 주프레임(1)에 상기 복수의 그리드(30)를 수용하는 복수의 수용홈(12)이 형성된 놀음방지대(10)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공기의 테이블.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 주프레임(1)의 장착홈(6)은 상기 파이프(4, 5)의 모서리에 형성되고, 상기 놀음방지대(10)와 상기 주프레임(1) 사이에는 보조 지지대(20, 21)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공기 테이블.