KR101106288B1 - 플라즈마 커팅 장치 - Google Patents

Abstract

플라즈마 커팅 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 플라즈마 커팅 장치는 분출공인 노즐에서 시작하여 가공할 소재의 평면에 대하여 수직을 이루는 제1축 방향으로 플라즈마를 분출하는 플라즈마 토치와, 상기 플라즈마 토치의 상부 일측에 설치되고 슬릿 형태를 이루고 하방으로 갈수록 확대되며 상기 제1축을 포함시키는 제1 평면상에 놓이는 레이져 광을 출사하는 제1 레이져, 및 상기 플라즈마 토치의 상부 타측에 설치되고 슬릿 형태를 이루고 하방으로 갈수록 확대되며 상기 제1축을 포함시키고 상기 제1 레이져로부터 출사되는 레이져 광의 제1 평면과 교차하는 제2 평면에 놓이는 레이져 광을 출사하는 제2 레이져를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 플라즈마 커팅 장치는 가공물에서 플라즈마 커팅되어질 정확한 위치를 육안으로 미리 확인하는 것이 가능하여 가공의 정밀성을 높여 품질 불량의 요인이 감소하며 작업성과 생산성이 향상된다.

플라즈마, 레이저포인터, 슬릿 형태, 선형

Description

플라즈마 커팅 장치{Plazma cutting device}

본 발명은 플라즈마 커팅 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 가공할 지점을 수직으로 교차하는 두 라인타입 레이저광의 교차점을 사용하여 정확하게 육안으로 확인하여 절단 원점을 설정할 수 있는 플라즈마 커팅 장치에 관한 것이다.

채널사인(channel sign) 가공 장비로 플라즈마에 대한 업계의 관심이 높아지고 있다. 채널의 주소재인 스테인리스 스틸, 갤브, 알루미늄 등의 절단이 용이해 채널업을 위한 필수장비라는 인식도 높아지고 있으며, 정부정책의 영향으로 채널사인의 수요가 증가하고 있다. 이에따라 업계의 채널업 러시가 잇따르고 있으며, 채널업 진출을 용이하게 해주는 관련 장비도 속속 출시되고 있다.

이런 가운데 등장한 장비가 바로 플라즈마 커팅 장치이다. 플라즈마는 채널사인의 주소재인 금속의 가공이 용이해 기존 채널제작사나 신규 진입업자들의 큰 관심을 불러모으고 있다. 플라즈마가 나오기 전에는 금속 소재를 가공하기 위해 수작업 공구를 사용하기도 했으며, 자동화를 도입한 제작사의 경우 CNC조각기나 레이저 커팅기 등을 도입해 활용하기도 했다. 그러나 CNC조각기는 절단 속도도 느리고 스테인리스와 같은 강판을 절단하는데 한계가 있었다.

레이저 커팅기도 kw 급 이상이 되어야 금속 절단이 용이한데 kw 레이저는 억대를 호가하는 고가의 장비라 대부분 소규모 제작사인 채널업계에서 투자하기 쉽지 않다. 또한 업계에서 주로 사용되는 200~ 400W 레이저들 중 일부는 갤브 등 박판 가공이 가능하지만 CNC와 마찬가지로 스테인리스 스틸과 같은 강판을 절단할 수 없을뿐만 아니라 레이저의 특성상 반사율이 높은 알루미늄 가공이 불가능하다.

하지만, 플라즈마는 갤브, 스테인리스 스틸, 알루미늄 등 채널에 사용되는 모든 금속 소재의 적용이 가능하기 때문에 채널사인 가공에 최적화돼 있다. 특히, 채널 소재 가공에 유리하고 CNC나 레이저 커팅기 등 업계에서 사용해오던 기존 장비들에 비해 가격도 저렴한 편이어서 채널 벤더 도입시 함께 갖춰야 할 필수 아이템으로 급부상하고 있다.

한편, 플라즈마 커팅시에는 가공물을 정확한 위치에 놓는 것이 정밀한 가공을 위하여 반드시 해결되어야 할 선결 조건이 된다. 즉, 가공할 지점인 플라즈마 토치의 노즐 위치에 대하여 가공물의 가공 위치가 정확하게 위치되어져야 하며 그러한 작업은 작업의 편의성과 생산성을 고려하여 신속하게 이루어질 것이 요구된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가공할 지점을 육안으로 확인하면서 절단 원점을 설정할 수 있는 플라즈마 커팅 장치를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 커팅 장치는 가공할 지점을 수직으로 교차하는 슬릿 형태의 두 라인 타입 레이저광을 사용하여 정확하게 육안으로 확인하면서 플라즈마 가공할 수 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 커팅 장치는 가공물에서 플라즈마 커팅되어질 정확한 위치를 육안으로 미리 확인하는 것이 가능하여 가공의 정밀성을 높여 품질 불량의 요인이 감소하며 작업성과 생산성이 향상된다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 플라즈마 커팅 장치의 개략적인 구조를 사시도로써 나타내었다. 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 플라즈마 커팅 장치는 플라즈마 커팅 헤드(10)와, 작업 테이블(12)을 구비한다. 상기 작업 테이블(12)에는 상기 플라즈마 커팅 헤드(10)가 그 상부에 이동 가능하게 고정되고 플라즈마 방전을 촉진시키 는 다수 개의 뾰족한 접지부(14)를 구비하며 가공물(18)이 놓여진다.

도 2에는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 커팅 장치의 주요부의 구조를 나타내었다. 또한, 도 3에는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 커팅 장치에서 플라즈마 토치와 제1 레이져 및 제2 레이져를 측면도로써 나타내었으며, 도 4에는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 커팅 장치에서 플라즈마 토치와 제1 레이져 및 제2 레이져를 저면도로써 나타내었다.

도 2와 도 3 및 도 4를 참조하면, 플라즈마 커팅 헤드(10)는 분출공인 노즐에서 시작하여 가공할 소재의 평면에 대하여 수직을 이루는 제1축(500) 방향으로 플라즈마를 분출하는 플라즈마 토치(20)와, 상기 플라즈마 토치(20)의 상부 일측에 설치되는 제1 레이져(22a), 및 상기 플라즈마 토치(20)의 상부 타측에 설치되는 제2 레이져(22b)를 포함한다. 제1 레이져(22a)는 슬릿 형태를 이루고 하방으로 갈수록 확대되며 상기 제1축(500)을 포함시키는 제1 평면(502)상에 놓이는 레이져 광을 출사하며, 제2 레이져(22b)는 상기 플라즈마 토치(20)의 상부 타측에 설치되고 슬릿 형태를 이루고 하방으로 갈수록 확대되며 상기 제1축(500)을 포함시키고 상기 제1 레이져(22a)로부터 출사되는 레이져 광의 제1 평면(502)과 바람직하게는 수직으로 교차하는 제2 평면(504)에 놓이는 레이져 광을 출사한다.

도 5 및 도 6에는 본 발명에 따른 플라즈마 커팅 장치의 작용 효과를 설명하기 위한 도면을 나타내었다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 레이져(22a)는 슬릿 형태를 이루고 하방으로 갈수록 확대되며 상기 제1축(500)을 포함시키는 제1 평면(502)상에 놓이는 레이져 광을 출사하고, 제2 레이져(22b)는 상기 플라즈마 토 치(20)의 상부 타측에 설치되고 슬릿 형태를 이루고 하방으로 갈수록 확대되며 상기 제1축(500)을 포함시키고 상기 제1 레이져(22a)로부터 출사되는 레이져 광의 제1 평면(502)과 교차하는 제2 평면(504)에 놓이는 레이져 광을 출사한다.

이와 같은 얼라인 상태에서 플라즈마 토치(20)는 분출공인 노즐에서 시작하여 가공할 소재(18)의 평면에 대하여 수직을 이루는 제1축(500) 방향으로 플라즈마를 분출하는데 가공할 소재와 플라즈마 토치(20) 사이의 거리가 상대적으로 가까운 경우에도 『18'』으로 참조되는 바와 같이 제1 레이져(22a)와 제2 레이져(22b)로부터 출사된 레이져 광이 서로 교차하며 플라즈마 커팅 헤드(10)를 올려 가공할 소재와 플라즈마 토치(20) 사이의 거리가 적정한 거리로 되어도 『18』로 참조되는 바와 같이 교차되는 지점이 발생하며 두 지점은 일치한다. 이 교차되는 지점은 플라즈마 토치(20)에 의하여 분출되는 플라즈마의 도달 지점과 일치한다. 따라서, 작업자는 육안으로 레이져 광이 서로 교차한 지점에 가공할 위치를 일치시켜 작업에 임할 수 있게 되며, 가공물에서 플라즈마 커팅되어질 정확한 위치를 육안으로 미리 확인하는 것이 가능하여 가공의 정밀성을 높여 품질 불량의 요인이 감소하며 작업성과 생산성이 향상된다.

또한, 상기 장치에서 사용되는 레이져는 슬릿 형태의 레이져 광을 출사하는 선형 레이져를 사용하면서 플라즈마 토치로부터 분사되는 플라즈마의 분사 축을 포함하도록 얼라인하기 때문에 가공할 소재와 플라즈마 토치(20) 사이의 거리 범위에는 어느 정도의 유격이 있어 어렵지 않게 가공할 위치를 설정할 수 있다.

상기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 것으로 첨부된 청구항들에 의하여 정의되는 본 발명의 범위내에서 다양하게 수정 또는 변형될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 커팅 장치의 개략적인 구조를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 커팅 장치의 주요부의 구조를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 커팅 장치에서 플라즈마 토치와 제1 레이져 및 제2 레이져를 나타낸 측면도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 커팅 장치에서 플라즈마 토치와 제1 레이져 및 제2 레이져를 나타낸 저면도, 및

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 커팅 장치의 작용 효과를 설명하기 위한 도면.

Claims (2)

1. 분출공인 노즐에서 시작하여 가공할 소재의 평면에 대하여 수직을 이루는 제1축 방향으로 플라즈마를 분출하는 플라즈마 토치;

   상기 플라즈마 토치의 상부 일측에 설치되고 슬릿 형태를 이루고 하방으로 갈수록 확대되며 상기 제1축을 포함시키는 제1 평면상에 놓이는 레이져 광을 출사하는 제1 레이져; 및

   상기 플라즈마 토치의 상부 타측에 설치되고 슬릿 형태를 이루고 하방으로 갈수록 확대되며 상기 제1축을 포함시키고 상기 제1 레이져로부터 출사되는 레이져 광의 제1 평면과 교차하는 제2 평면에 놓이는 레이져 광을 출사하는 제2 레이져;를 포함하며,

   상기 제2 레이져로부터 출사되는 레이져 광이 놓이는 제2 평면은 상기 제1 레이져로부터 출사되는 레이져 광이 놓이는 제1 평면과 수직으로 교차하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 커팅 장치.
2. 삭제

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