KR101184311B1 - Milling Machine - Google Patents

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KR101184311B1
KR101184311B1 KR1020090057965A KR20090057965A KR101184311B1 KR 101184311 B1 KR101184311 B1 KR 101184311B1 KR 1020090057965 A KR1020090057965 A KR 1020090057965A KR 20090057965 A KR20090057965 A KR 20090057965A KR 101184311 B1 KR101184311 B1 KR 101184311B1
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한국기계연구원
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Abstract

본 발명은 기존에 세라믹의 외경선삭에 적용되어오던 LAM(Laser Assisted Machining)공정을 밀링공정에 적용하기 위해 안출된 것으로, 절삭공구로 스테이지에 고정된 공작물을 가공하는 밀링가공장치에 있어서, 상기 공작물에 조사되는 레이저광을 발생시키는 레이저발생기와, 상기 레이저발생기에서 조사된 레이저광을 반사시키고 동시에 상기 공작물의 X-Y축방향으로 조사하도록 회전되어 공작물의 예열범위를 확장시키는 제1 회전반사경 및 제2 회전반사경과, 상기 제1,2 회전반사경을 통해 반사된 레이저광을 상기 공작물에 집광시키는 f-θ렌즈로 구성되는 레이저스캐너;를 포함하며, 상기 절삭공구는 상기 레이저스캐너에 의해 예열된 부위를 따라 공작물을 가공하는 것을 특징으로 하는 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치에 관한 것이다.The present invention has been conceived to apply a laser assisted machining (LAM) process, which has been conventionally applied to external turning of ceramics, in a milling process, the milling apparatus for processing a workpiece fixed to a stage with a cutting tool, wherein A laser generator for generating a laser beam irradiated to the workpiece, and a first rotating reflector and a second rotating mirror which are rotated to reflect the laser beam irradiated from the laser generator and simultaneously irradiate in the XY axis direction of the workpiece to expand the preheating range of the workpiece And a laser scanner comprising a rotating reflector and an f-theta lens for converging the laser light reflected by the first and second rotating reflectors onto the workpiece, wherein the cutting tool includes a portion preheated by the laser scanner. The present invention relates to a milling apparatus to which a preheat turning process is applied, characterized in that the workpiece is processed.

상기와 같은 밀링가공장치는 세라믹, 돌, 주철 등과 같은 취성이 높은 재질의 난삭재를 용이하게 가공할 수 있어 일반 금속의 절삭과 비슷한 가공이 가능하고, 다양한 형상의 가공을 요하는 세라믹의 밀링공정 특성상 연삭기술의 접목의 어려움을 레이저스캐너를 이용하여 해소하였다.The milling mill as described above can easily process a difficult material of a brittle material such as ceramic, stone, cast iron, and the like, it is possible to process similar to that of general metal, and the milling process of ceramics requiring various shapes of processing. Due to its characteristics, the difficulty of integrating the grinding technique was solved by using a laser scanner.

레이저, 레이저 스캐너, LAM, 밀링, 예열 Laser, Laser Scanner, LAM, Milling, Preheating

Description

예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치{Milling Machine}Milling Machine with Preheat Turning Process

본 발명은 절삭공구로 스테이지에 고정된 공작물을 가공하는 밀링가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 공작물에 조사되는 레이저광을 발생시키는 레이저발생기와, 상기 레이저발생기에서 조사된 레이저광을 반사시키고 동시에 상기 공작물의 X-Y축방향으로 조사하도록 회전되어 공작물의 예열범위를 확장시키는 제1 회전반사경 및 제2 회전반사경과, 상기 제1,2 회전반사경을 통해 반사된 레이저광을 상기 공작물에 집광시키는 f-θ렌즈로 구성되는 레이저스캐너;를 포함하며, 상기 절삭공구는 상기 레이저스캐너에 의해 예열된 부위를 따라 공작물을 가공하는 것을 특징으로 하는 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치에 관한 것이다.The present invention relates to a milling apparatus for processing a workpiece fixed to a stage with a cutting tool, and more particularly, a laser generator for generating a laser beam irradiated to the workpiece, and reflects the laser beam irradiated from the laser generator And simultaneously converging the first and second rotating reflecting mirrors, which are rotated to be irradiated in the XY axis direction of the workpiece to expand the preheating range of the workpiece, and the laser light reflected through the first and second rotating reflecting mirrors on the workpiece. and a laser scanner composed of a -theta lens, wherein the cutting tool relates to a milling apparatus to which a preheat turning process is applied, wherein the workpiece is processed along a portion of the preheated by the laser scanner.

예열선삭공정은 세라믹, 돌, 주철 등과 같이 취성이 높은 난삭재에 예열한 후 절삭가공하는 공정으로서, 세라믹, 돌, 주철 등과 같이 취성이 높은 난삭재의 가공에 있어 취성파괴를 방지함으로 일반 금속의 절삭공정과 같이 소성변형에 의한 절삭가공을 가능하게 유도하는 공정이다.Pre-heating process is a process that preheats and cuts the hard brittle material such as ceramic, stone, cast iron, etc., and prevents brittle fracture in the processing of brittle hard materials such as ceramic, stone, cast iron. Like the cutting process, it is a process that induces cutting processing by plastic deformation.

그러나 이와 같은 예열선삭공정(LAM: Laser Assisted Machining)은 도 1과 같이 세라믹의 외경선삭 등에 특정하여 사용되었고, 이 선반기반의 예열선삭공정은 최근 다양한 연삭기술의 발달로 인하여 널리 사용되기 어려운 문제점이 있다.However, this preheat turning process (LAM: Laser Assisted Machining) has been used specifically for the outer diameter turning of ceramics as shown in FIG. 1, and this lathe-based preheat turning process has been widely used due to the recent development of various grinding techniques. There is a difficult problem.

도 1의 100은 레이저 조사장치, L은 레이저, 401은 바이트(bite), 402는 바이트날, 200은 공작물 회전부, 500은 온도계, 300은 대표적으로 세라믹, 돌, 주철 등과 같이 취성이 높은 재질로 이루어진 공작물이다.1, 100 is a laser irradiation device, L is a laser, 401 is a bite, 402 is a bite blade, 200 is a workpiece rotating part, 500 is a thermometer, 300 is typically a brittle material such as ceramic, stone, cast iron It is a workpiece made up.

한편, 다양한 형상의 가공을 요하는 세라믹의 밀링공정은 연삭기술의 접목이 어려워 레이저 예열선삭공정(LAM)의 필요성이 더욱 더 증대되고 있으나, 현재 전용 가공장비의 부재로 인하여 현장접목을 위한 시도가 이루어지지 않고 있다.On the other hand, in the milling process of ceramics that require processing of various shapes, the necessity of the laser preheating turning process (LAM) is increasing due to the difficulty of incorporating grinding technology. Is not made.

본 발명의 목적은 세라믹, 돌, 주철 등과 같은 취성이 높은 재질의 난삭재를 가공하기 위해 개발된 예열선삭공정(LAM: Laser Assisted Machining)을 밀링공정에도 사용할 수 있게 한 본 발명에 따른 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a preheating line according to the present invention that can be used in the milling process the preheat turning process (LAM: Laser Assisted Machining) developed to process difficult materials of brittle materials such as ceramic, stone, cast iron Milling with a cutting process is to provide a factory value.

또한, 본 발명의 다른 목적은 예열구간의 온도를 실시간으로 체크하여 세라믹, 돌, 주철 등과 같은 취성이 높은 난삭재를 임계온도(예: 세라믹의 유리화 온도) 이상으로 예열하여 가공을 용이하게 하는 발명에 따른 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to check the temperature of the preheating section in real time to facilitate the processing by preheating a brittle hard material such as ceramic, stone, cast iron, etc. above a critical temperature (eg, the vitrification temperature of the ceramic). Milling is applied to the preheat turning process according to the factory value.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 절삭공구로 스테이지에 고정된 공작물을 가공하는 밀링가공장치에 있어서, 상기 공작물에 조사되는 레이저광을 발생시키는 레이저발생기와, 상기 레이저발생기에서 조사된 레이저광을 반사시키고 동시에 상기 공작물의 X-Y축방향으로 조사하도록 회전되어 공작물의 예열범위를 확장시키는 제1 회전반사경 및 제2 회전반사경과, 상기 제1,2 회전반사경을 통해 반사된 레이저광을 상기 공작물에 집광시키는 f-θ렌즈로 구성되는 레이저스캐너;를 포함하며, 상기 절삭공구는 상기 레이저스캐너에 의해 예열된 부위를 따라 공작물을 가공하는 것을 특징으로 하는 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above, in a milling apparatus for processing a workpiece fixed to a stage with a cutting tool, a laser generator for generating a laser light irradiated to the workpiece, and a laser beam irradiated from the laser generator And a first rotating reflector and a second rotating reflector, which are rotated to irradiate in the XY axis direction of the workpiece to expand the preheating range of the workpiece, and the laser beam reflected through the first and second rotating reflectors to focus on the workpiece. and a laser scanner composed of an f-θ lens, wherein the cutting tool is achieved by a milling apparatus to which a preheat turning process is applied, characterized in that the workpiece is processed along a portion preheated by the laser scanner.

또한, 상기와 같은 본 발명의 다른 목적은 절삭공구로 스테이지에 고정된 공 작물을 가공하는 밀링가공장치에 있어서, 상기 공작물에 조사되는 레이저광을 발생시키는 레이저발생기와, 상기 레이저발생기에서 조사된 레이저광을 반사시키고 동시에 상기 공작물의 X-Y축방향으로 조사하도록 회전되어 공작물의 예열범위를 확장시키는 제1 회전반사경 및 제2 회전반사경과, 상기 제1,2 회전반사경을 통해 반사된 레이저광을 상기 공작물에 집광시키는 f-θ렌즈로 구성되는 레이저스캐너;를 포함하고,In addition, another object of the present invention as described above is a milling apparatus for processing a workpiece fixed to a stage with a cutting tool, a laser generator for generating a laser beam irradiated to the workpiece, the laser irradiated from the laser generator The workpiece is rotated to reflect light and irradiate in the XY axis direction of the workpiece to expand the preheating range of the workpiece, and the laser beam reflected through the first and second rotation reflectors to the workpiece. Includes; a laser scanner consisting of a f-θ lens to focus on,

상기 레이저발생기와, 제1 회전반사경의 사이는 동적초점거리 조절장치를 더 구비하여 레이저발생기에서 발생되는 레이저광의 초점거리를 조절하며,Between the laser generator and the first rotating reflector further includes a dynamic focal length adjusting device to adjust the focal length of the laser light generated by the laser generator,

상기 동적초점거리 조절장치와 레이저발생기의 사이에 레이저광을 반사하는 반사경과, 상기 레이저광은 반사하고 공작물로부터 유입되는 적외선은 투과하는 빔스플릿터와, 상기 빔스플릿터에 의해 투과된 적외선을 체크하는 온도감지센서와, 상기 온도감지센서의 온도감지 신호를 기초로 레이저발생기의 레이저광 출력과, 동적초점거리장치와, 제1,2 회전반사경을 제어하는 제어부를 더 포함하며,A reflector for reflecting laser light between the dynamic focusing distance adjusting device and the laser generator, a beam splitter for reflecting the laser light and transmitting infrared rays from the workpiece, and an infrared ray transmitted by the beam splitter And a controller for controlling the laser light output of the laser generator, the dynamic focusing distance device, and the first and second rotation reflectors based on the temperature sensor, the temperature sensor signal of the temperature sensor.

상기 절삭공구는 상기 레이저스캐너에 의해 예열된 부위를 따라 공작물을 가공하는 것을 특징으로 하는 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치에 의해 달성된다.The cutting tool is achieved by a milling apparatus to which a preheat turning process is applied, characterized in that the workpiece is machined along a site preheated by the laser scanner.

본 발명에 따른 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치는 밀링가공에서 세라믹, 돌, 주철 등과 같은 취성이 높은 재질의 난삭재를 용이하게 가공할 수 있어, 다양한 형상의 가공을 요하는 세라믹의 밀링공정 특성상 연삭기술의 접목의 어려움을 해소하였다.Milling mill applied to the preheating turning process according to the present invention can easily process a difficult material of a brittle material such as ceramic, stone, cast iron, etc. in the milling process, the milling process of ceramics that require processing of various shapes Due to its characteristics, the difficulty of incorporating grinding technology has been eliminated.

또한, 가공될 구간을 미리 예열하는데 있어, 예열구간의 온도를 실시간으로 체크하여 레이저 스캐너를 적절하게 조절함으로써 가공물을 임계온도 이상으로 유지할 수 있다. 따라서 불량율 및 전력손실이 저감되는 효과가 있다.In addition, in preheating the section to be processed, the workpiece can be maintained above the critical temperature by checking the temperature of the preheating section in real time and appropriately adjusting the laser scanner. Therefore, there is an effect that the failure rate and power loss is reduced.

또한, 본 발명에 따른 레이저 스캐너는 예열구간을 확장시키거나, 특정한 모양 그리고 균일하게 예열할 수 있어 엔드밀의 크기와 형상에 관계없이 적용이 가능하고, 엔드밀의 이송방향의 변화에 고속으로 대처가 가능한 장점이 있다.In addition, the laser scanner according to the present invention can extend the preheating section, or preheat it to a specific shape and uniformity, so that the laser scanner can be applied regardless of the size and shape of the end mill, and can cope with a change in the transfer direction of the end mill at high speed. There is an advantage.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부도면들과 관련하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings showing a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 특징은 밀링가공장치에 있어서, 절삭공구(10)로 스테이지(90)에 고정된 공작물(80)을 가공하기에 앞서 레이저스캐너(20)로 예열을 하는데 있다.(도 2 내지 도 4 참조)A feature of the present invention is that in a milling apparatus, the cutting tool 10 preheats the laser scanner 20 prior to processing the workpiece 80 fixed to the stage 90. Figs. Reference)

이는 가공될 공작물(80)이 세라믹이나 돌, 주철 등과 같이 취성이 높은 재질일 경우 효과적이다.This is effective when the workpiece 80 to be processed is a highly brittle material such as ceramic, stone, cast iron, and the like.

즉, 절삭공구(10)가 상기 레이저스캐너(20)에 의해 예열된 부위(La)를 따라서 세라믹, 돌, 주철 등과 같은 공작물(80)을 가공하게 되면 가공도중 공작물(80)이 파손되는 것으로부터 방지된다.That is, when the cutting tool 10 processes the workpiece 80 such as ceramic, stone, cast iron, etc. along the portion La preheated by the laser scanner 20, the workpiece 80 is broken during processing. Is prevented.

이를 위해 상기 레이저스캐너(20)는 공작물(80)에 조사되는 레이저광(L)을 발생시키는 레이저발생기(22)와, 상기 레이저발생기(22)에서 조사된 레이저광(L)을 반사시키고 동시에 상기 공작물(80)의 X-Y축방향으로 조사하도록 회전되어 공작 물(80)의 예열범위를 확장시키는 제1 회전반사경(23) 및 제2 회전반사경(24)과, 상기 제1,2 회전반사경(23,24)을 통해 반사된 레이저광(L)을 상기 공작물(80)에 집광시키는 f-θ렌즈(21)로 구성된다.(도 5 참조)To this end, the laser scanner 20 reflects the laser generator 22 generating the laser light L irradiated onto the workpiece 80 and the laser light L irradiated from the laser generator 22 and simultaneously A first rotating reflector 23 and a second rotating reflector 24, which are rotated to irradiate in the XY axis direction of the workpiece 80 to expand the preheating range of the workpiece 80, and the first and second rotating reflectors 23 And an f-θ lens 21 for condensing the laser light L reflected through the 24 to the work piece 80 (see Fig. 5).

이때 상기 레이저스캐너(20)는 절삭공구(10)의 측면에 장착되어 스테이지(90) 이동시 엔드밀(11)이 공작물(80)을 가공하기 전 공작물(80)을 임계온도(예: 세라믹의 유리화 온도(glass temperature)) 이상으로 예열하도록 구성하는 것이 바람직하다.In this case, the laser scanner 20 is mounted on the side of the cutting tool 10 to move the workpiece 80 to a critical temperature (eg, vitrification of ceramic) before the end mill 11 processes the workpiece 80 when the stage 90 moves. It is preferable to configure so that it may preheat above glass temperature.

상기 절삭공구(10)는 공작물(80)을 가공하는 엔드밀(11)의 일단을 고정하여 회전시키는 구성이고, 상기 스테이지(90)는 X,Y축 방향의 이송은 물론 회전 및 상,하 이동이 가능하도록 구성되는 통상의 밀링머신에 구비되는 구성이다.(도 2 및 도 3 참조)The cutting tool 10 is configured to fix and rotate one end of the end mill 11 for processing the workpiece 80, the stage 90 is rotated and moved up and down, as well as feed in the X, Y axis direction This is a configuration provided in a conventional milling machine configured to enable this (see Figs. 2 and 3).

한편, 본 발명은 상기 레이저발생기(22)와, 제1 회전반사경(23)의 사이는 동적초점거리 조절장치(25)를 더 구비할 수 있는데, 이러한 동적초점거리 조절장치(25)는 레이저발생기(22)에서 발생되는 레이저광(L)의 초점거리를 조절하기 위한 것이다.On the other hand, the present invention may further include a dynamic focal length adjusting device 25 between the laser generator 22 and the first rotating reflector 23, the dynamic focal length adjusting device 25 is a laser generator This is for adjusting the focal length of the laser light L generated at 22.

이를 위해 상기 동적초점거리 조절장치(25)는 좌,우 이동되는 볼록렌즈(25a)만으로 구성될 수 있고, 또는 고정된 볼록렌즈(25a)와 좌,우 이동되는 오목렌즈(25b)로 구성될 수 있다.(도 6 및 도 7 참조)To this end, the dynamic focal length adjusting device 25 may be composed of only convex lenses 25a that are moved left and right, or may be composed of fixed convex lenses 25a and concave lenses 25b that are moved left and right. (See FIGS. 6 and 7).

또한, 본 발명에 따른 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치는 공작물(80)의 온도를 감지하기 위한 온도감지센서(61)와, 상기 온도감지센서(61)의 온도감지 신 호를 기초로 레이저발생기(22)의 레이저광(L) 출력과, 동적초점거리 조절장치(25)를 통한 레이저광(L)의 초점조절과, 제1,2 회전반사경(23,24)의 회전을 제어하는 제어부(50)를 더 구비하여 구성될 수 있는데, 여기서 온도감지센서(61)는 레이저스캐너(20)의 외부인 공작물(80)의 가공부위의 근접한 위치에 설치될 수 있다.(도 5 내지 도 7 참조)In addition, the milling mill is applied to the preheating turning process according to the present invention, the temperature sensor 61 for detecting the temperature of the workpiece 80, and the laser based on the temperature detection signal of the temperature sensor 61 Control unit for controlling the output of the laser light (L) of the generator 22, the focusing of the laser light (L) through the dynamic focusing distance adjusting device 25, and the rotation of the first and second rotating reflectors (23, 24) 50 may be further provided, wherein the temperature sensor 61 may be installed at a position close to the machining portion of the workpiece 80 that is outside the laser scanner 20. (See FIGS. 5 to 7. )

또한, 다른 예로써 본 발명에 따른 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치는 상기 동적초점거리 조절장치(25)와 레이저발생기(22)의 사이에 레이저광(L)을 반사하는 반사경(26)과, 상기 레이저광(L)은 반사하고 공작물(80)로부터 유입되는 적외선(I)은 투과하는 빔스플릿터(27)와, 상기 빔스플릿터(27)에 의해 투과된 적외선(I)을 체크하는 온도감지센서(61)와, 상기 온도감지센서(61)의 온도감지 신호를 기초로 레이저발생기(22)의 레이저광(L) 출력과, 동적초점거리 조절장치(25)를 통한 레이저광(L)의 초점조절과, 제1,2 회전반사경(23,24)의 회전을 제어하는 제어부(50)를 더 구비하여 구성될 수 있고, 여기에서의 온도감지센서(61)는 레이저스캐너(20)의 내부에 구비되어 레이저스캐너(20)의 내부로 유입되는 적외선을 통해 온도를 측정하는 것일 수 있다.(도 8 참조)In another example, the milling prefabrication device to which the preheating turning process according to the present invention is applied may include a reflector 26 reflecting a laser beam L between the dynamic focal length adjusting device 25 and the laser generator 22. The beam splitter 27 reflects the laser light L, and the infrared rays I transmitted from the workpiece 80 are transmitted, and the infrared rays I transmitted by the beam splitter 27 are checked. The laser light L output of the laser generator 22 and the laser light L through the dynamic focal length adjusting device 25 based on the temperature sensor 61, the temperature detection signal of the temperature sensor 61. ) And a control unit 50 for controlling the rotation of the first and second rotating reflectors 23 and 24, wherein the temperature sensor 61 is a laser scanner 20. It is provided in the interior of the laser scanner 20 may be to measure the temperature through the infrared ray flowing into (see Figure 8).

제1 회전반사경(23)과, 제2 회전반사경(24)은 각각 제1 반사경(23a)과 제1 모터(23b), 그리고 제2 반사경(24a)과 제2 모터(24b)로 구성된다. 제1,2 모터(23b,24b)는 각각 제1 반사경(23a)과 제2 반사경(24a)을 정회전/역회전 시킨다.The first rotating reflecting mirror 23 and the second rotating reflecting mirror 24 each include a first reflecting mirror 23a and a first motor 23b, a second reflecting mirror 24a and a second motor 24b. The first and second motors 23b and 24b rotate the first reflector 23a and the second reflector 24a forward / reversely, respectively.

여기서, 레이저스캐너(20)는 사각빔, 가우시안 빔 등 모든 형태의 레이저를 조사할 수 있다. 즉, 상기 레이저스캐너(20)는 최소 1kW ~ 4kW의 출력을 낼 수 있 는데, 레이저광(L)을 반복조사함으로써 레이저광(L)를 통한 예열된 부위(La)의 형태를 제어할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 상기 예열된 부위(La)의 형태 제어는 제1,2 회전반사경(23,24)의 회전각 조절과, 동적초점거리 조절장치(25)의 초점 조절 및 레이저발생기(22)의 출력 ON/OFF의 단독 제어 또는 조합 제어로 가능해지는 것인데, 일예로, 제2 회전반사경(24)은 정지하고 제1 회전반사경(23)은 회전한다고 하면 예열부위(La)는 공작물(80)의 X축의 직선상태가 될 것이고, 제1 회전반사경(23)은 정지하고 제2 회전반사경(24)이 회전하면 예열부위(La)는 공작물(80)의 Y축의 직선상태가 될 것이다. 그리고 상기 제1,2 회전반사경(23,24)을 동시에 회전시키면 예열부위(La)는 직사각, 사각 등 다양한 형태가 될 것이고, 동적초점거리 조절장치(25) 및 레이저발생기(22)의 출력 ON/OFF까지 제어한다면 예열부위(La)가 다양한 형태로 이루어질 것이다.Here, the laser scanner 20 may irradiate all types of lasers, such as a square beam and a Gaussian beam. That is, the laser scanner 20 may output an output of at least 1 kW to 4 kW, and may control the shape of the preheated part La through the laser light L by repeatedly irradiating the laser light L. . In more detail, the shape control of the preheated part La includes the rotation angle adjustment of the first and second rotation reflectors 23 and 24, the focus control of the dynamic focal length adjusting device 25, and the laser generator 22. It is possible to control the output ON / OFF by a single or combination control, for example, if the second rotary reflector 24 is stopped and the first rotary reflector 23 is rotated, the preheating part La is the workpiece 80 It will be in the linear state of the X axis, the first rotary reflector 23 is stopped and the second rotary reflector 24 is rotated, the preheating portion La will be in the linear state of the Y axis of the workpiece (80). When the first and second rotating reflectors 23 and 24 are rotated at the same time, the preheating part La may be in various shapes such as rectangular and square, and the output of the dynamic focal length adjusting device 25 and the laser generator 22 is turned on. If controlled to / OFF preheating part (La) will be made in various forms.

제어부(50)는 통상의 마이크로 프로세서(Microprocesser)가 채택되어 사용될 수 있으며, 상기 온도감지센서(61)와, 레이저스캐너(20)와 전기적으로 연결되어 각 부품들을 제어한다.The control unit 50 may be used by adopting a conventional microprocessor, and is electrically connected to the temperature sensor 61 and the laser scanner 20 to control each component.

여기서, 상기 제어부(50)의 역할은 온도감지센서(61)로부터 감지된 상기 공작물(80)의 온도를 실시간으로 입력받아 설정된 온도(공작물의 임계온도 이상의 온도, 열처리온도)와 비교, 판단하게 되는데, 이때, 상기 공작물(80)의 예열부위(La) 온도가 설정온도보다 높을 시 상기 제어부(50)는 레이저스캐너(20)를 제어해서 레이저광(L)의 열에너지가 공작물(80)에 축적되지 않도록 레이저발생기(22)의 출력을 실시간으로 제어하여 온도를 유지할 수 있게 한다.Here, the role of the controller 50 is to receive the temperature of the workpiece 80 detected from the temperature sensor 61 in real time and compare and determine the set temperature (temperature above the critical temperature of the workpiece, heat treatment temperature). At this time, when the preheating part (La) temperature of the workpiece 80 is higher than the set temperature, the controller 50 controls the laser scanner 20 so that thermal energy of the laser light L is not accumulated in the workpiece 80. By controlling the output of the laser generator 22 in real time to maintain the temperature.

또한, 반대로 공작물(80)의 온도가 설정온도보다 낮을 시 상기 제어부(50)는 레이저발생기(22)의 출력을 높이거나 하는 등의 제어를 실시하여 예열부위(La)의 온도를 상승시킨다.On the contrary, when the temperature of the workpiece 80 is lower than the set temperature, the controller 50 controls the output of the laser generator 22 to increase the temperature of the preheating part La.

한편, 본 발명에서의 온도감지센서(61)는 고온계(Pyromater)로써 설치상 두 가지 타입으로 나뉘어지는데 하나는 레이저스캐너(20)의 외부에 구비되는 타입이고, 다른 하나는 레이저스캐너(20)의 내부에 구비되는 타입이다. 전자는 도 7과 같이 외부에 노출된 구성이어서 외부 이물질 등에 의한 잔고장이 발생할 소지가 다분하나, 예열부위(La)에 근접해서 측정하기 때문에 후자에 비해 상대적으로 온도감지 능력이 우수하다. 반면, 후자는 도 8과 같이 레이저스캐너(20)의 내부에 구비됨으로써 전자에 비해 외부 이물질 등으로부터 보호되나, 반사경(26) 및 빔스플릿터(27)가 추가로 요구된다.On the other hand, the temperature sensor 61 in the present invention is divided into two types on the installation as a pyrometer (Pyromater), one is a type provided on the outside of the laser scanner 20, the other is of the laser scanner 20 It is a type provided inside. The former is a configuration exposed to the outside as shown in FIG. 7 is likely to cause a trouble due to external debris, etc., but because it is measured close to the preheating region (La), it has a relatively excellent temperature sensing ability compared to the latter. On the other hand, the latter is provided inside the laser scanner 20 as shown in FIG. 8 to be protected from foreign matters and the like compared to the former, but the reflector 26 and the beam splitter 27 are additionally required.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will readily occur to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, it should be understood that the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense, and that the true scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof, .

도 1은 종래에 사용되어지던 선반기반의 예열선삭공정을 개략적으로 나타낸 도면,1 is a view schematically showing a lathe-based preheating turning process used in the prior art,

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치의 동작일예를 나타낸 도면,2 to 4 is a view showing an example of the operation of the milling apparatus applied preheating turning process according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면,5 is a view schematically showing another example of a milling apparatus to which a preheating turning process according to the present invention is applied;

도 6은 본 발명에 따른 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면,6 is a view schematically showing another example of a milling apparatus to which a preheating turning process according to the present invention is applied;

도 7은 본 발명에 따른 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면,7 is a view schematically showing another example of a milling apparatus to which a preheating turning process according to the present invention is applied;

도 8은 본 발명에 따른 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면.8 is a view schematically showing another example of a milling apparatus to which a preheating turning process according to the present invention is applied.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

I: 적외선 L: 레이저광I: Infrared L: Laser Light

10: 절삭공구 11: 엔드밀10: cutting tool 11: end mill

20: 레이저스캐너 21: f-θ렌즈20: laser scanner 21: f-θ lens

22: 레이저발생기 23: 제1 회전반사경22: laser generator 23: first rotating reflector

24: 제2 회전반사경 25: 동적초점거리 조절장치24: second reflecting mirror 25: dynamic focal length adjusting device

25a: 볼록렌즈 25b: 오목렌즈25a: convex lens 25b: concave lens

26: 반사경 27: 빔스플릿터26: reflector 27: beam splitter

50: 제어부 61: 온도감지센서50: control unit 61: temperature sensor

80: 공작물 90: 스테이지80: workpiece 90: stage

Claims (11)

공작물(80)을 가공하는 엔드밀(11)의 일단을 고정하여 회전시키는 절삭공구(10)로 스테이지(90)에 고정된 공작물(80)을 가공하는 밀링가공장치에 있어서,In the milling apparatus for processing the workpiece 80 fixed to the stage 90 with a cutting tool 10 for fixing and rotating one end of the end mill 11 for processing the workpiece 80, 상기 공작물(80)에 조사되는 레이저광(L)을 발생시키는 레이저발생기(22)와, 상기 레이저발생기(22)에서 조사된 레이저광(L)을 반사시키고 동시에 상기 공작물(80)의 X-Y축방향으로 조사하도록 회전되어 공작물(80)의 예열범위를 확장시키는 제1 회전반사경(23) 및 제2 회전반사경(24)과, 상기 제1,2 회전반사경(23,24)을 통해 반사된 레이저광(L)을 상기 공작물(80)에 집광시키는 f-θ렌즈(21)로 구성되는 레이저스캐너(20);를 포함하며,The laser generator 22 which generates the laser light L irradiated to the said workpiece 80, and the laser beam L irradiated by the said laser generator 22 are reflected, and simultaneously the XY-axis direction of the said workpiece | work 80 Laser light reflected through the first and second rotary reflectors 23 and 24 and the first and second rotary reflectors 24 and 24 rotated to irradiate the light to extend the preheating range of the work piece 80. And a laser scanner (20) composed of an f-θ lens (21) for condensing (L) on the workpiece (80). 상기 레이저스캐너(20)는 상기 절삭공구(10)의 측면에 장착되어 상기 절삭공구(10)가 상기 레이저스캐너(20)에 의해 예열된 부위(La)를 따라 공작물(80)을 가공하도록 하며,The laser scanner 20 is mounted on the side of the cutting tool 10 to allow the cutting tool 10 to process the workpiece 80 along the portion (La) preheated by the laser scanner 20, 상기 스테이지(90)는 상기 공작물(80)의 예열 및 가공이 순차적으로 이루어지도록 X,Y축 방향 이송과 회전 및 상하 이동이 가능하게 구성되며,The stage 90 is configured to be able to move in the X, Y axis direction and rotate and move up and down so that the preheating and processing of the work piece 80 are sequentially performed. 상기 밀링가공장치는,The milling mill factory value, 상기 레이저발생기(22)와 제1 회전반사경(23)의 사이에 구비되며, 상기 레이저발생기(22)에서 발생되는 레이저광(L)의 초점거리를 조절하기 위한 동적초점거리 조절장치(25)와,It is provided between the laser generator 22 and the first rotating reflector 23, and the dynamic focusing distance adjusting device 25 for adjusting the focal length of the laser light (L) generated by the laser generator 22 and , 상기 동적초점거리 조절장치(25)와 레이저발생기(22)의 사이에 레이저광(L)을 반사하는 반사경(26)과;A reflector 26 reflecting the laser light L between the dynamic focal length adjusting device 25 and the laser generator 22; 상기 레이저광(L)은 반사하고 공작물(80)로부터 유입되는 적외선(I)은 투과하는 빔스플릿터(27)와;A beam splitter 27 which reflects the laser light L and transmits infrared rays I introduced from the workpiece 80; 상기 빔스플릿터(27)에 의해 투과된 적외선(I)을 체크하는 온도감지센서(61)와;A temperature sensor (61) for checking the infrared rays (I) transmitted by the beam splitter (27); 상기 온도감지센서(61)의 온도감지 신호를 기초로 레이저발생기(22)의 레이저광(L) 출력과, 상기 동적초점거리 조절장치(25)를 통한 레이저광(L)의 초점조절과, 상기 제1,2 회전반사경(23,24)의 회전을 제어하는 제어부(50);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치.Outputting the laser light L of the laser generator 22 based on the temperature detection signal of the temperature sensor 61, adjusting focus of the laser light L through the dynamic focal length adjusting device 25, and The control unit 50 for controlling the rotation of the first and second rotary reflector (23, 24); Milling apparatus applied to the preheating turning process characterized in that it further comprises. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공작물은 세라믹, 돌, 주철 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치.The workpiece is a milling apparatus applied to the preheating turning process, characterized in that formed of any one material of ceramic, stone, cast iron. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레이저스캐너(20)는 상기 스테이지(90) 이동시 엔드밀(11)이 공작물(80)을 가공하기 전 공작물(80)을 임계온도 이상으로 예열하는 것을 특징으로 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치.The laser scanner 20 is a milling apparatus to which the preheat turning process is applied, wherein the end mill 11 preheats the workpiece 80 above a critical temperature when the stage 90 moves while the stage 90 moves. . 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 동적초점거리 조절장치(25)는 좌,우 이동되는 볼록렌즈(25a)만으로, 또는 고정된 볼록렌즈(25a)와 좌,우 이동되는 오목렌즈(25b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치.The dynamic focal length adjusting device 25 is a preheating line, which is composed of only the convex lens 25a to be moved left and right, or a fixed convex lens 25a and a concave lens 25b to be moved left and right. Milling equipment with cutting process. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 온도감지센서(61)는 레이저스캐너(20)의 내부에 구비되어 레이저스캐너(20)의 내부로 유입되는 적외선을 통해 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치.The temperature sensor 61 is provided in the laser scanner 20, milling apparatus applied to the preheating turning process, characterized in that for measuring the temperature through the infrared ray introduced into the laser scanner (20). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 온도감지센서(61)는 고온계인 것을 특징으로 하는 예열선삭공정이 적용된 밀링가공장치.The temperature sensor 61 is a milling apparatus applied to the preheating turning process, characterized in that the pyrometer.
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