KR101239078B1 - Device for section shape steel cutting - Google Patents

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Abstract

형강재 절단방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 절단방법은, 절단 대상물을 스테이지 위에 로딩시키는 단계; 스테이지 위에 로딩된 절단 대상물의 로딩위치를 인식하고 절단위치를 설정하는 단계; 절단위치 설정 값을 기반으로 절단 대상물의 해당 절단위치로부터 근접한 위치에 플라즈마 절단기를 이용하여 가스절단을 위한 예열 모서리를 형성시키는 단계; 및 절단위치 설정 값을 기반으로 가스 절단기를 이용하여 예열 모서리로부터 시작해 설정된 절단경로를 따라 절단을 수행하는 단계;를 포함한다.Disclosed is a method for cutting a shaped steel. Cutting method according to an embodiment of the present invention, loading the cutting object on the stage; Recognizing a loading position of the cutting object loaded on the stage and setting a cutting position; Forming a preheating edge for cutting the gas using a plasma cutting machine at a position proximate to the cutting position of the cutting object based on the cutting position setting value; And performing a cutting along a cutting path starting from the preheating edge using the gas cutter based on the cutting position setting value.

Description

형강재 절단방법{Device for section shape steel cutting}Device for section shape steel cutting

본 발명은 금속모재 절단을 위한 절단방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 H빔과 같은 형강재(形鋼材)를 절단함에 있어 용이하게 절단할 수 있는 형강재 절단방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a cutting method and a device for cutting a metal base material, and more particularly to a method for cutting a shape steel material that can be easily cut in cutting a shape steel material such as an H beam.

대형 철골 구조물, 조선, 교량 제작에 사용되는 금속모재를 상황에 적합한 크기로 절단함에 있어 가스절단토치를 이용하는 절단방법이 일반적으로 채택되고 있다.The cutting method using gas cutting torch is generally adopted to cut metal base materials used in the production of large steel structures, shipbuilding, and bridges to the appropriate sizes.

가스절단토치를 이용하여 금속모재의 절단(이하, '가스절단'이라 함)을 수행함에 있어서는 일반적으로, 도 1에서 점으로 표시된 것과 같은 예열 모서리(E)가 요구된다.In performing the cutting of the metal base material (hereinafter referred to as 'gas cutting') using the gas cutting torch, a preheating edge E as indicated by a dot in FIG. 1 is generally required.

예열 모서리(E)는 도면의 도시와 같이 가스절단토치가 해당 절단위치(C)까지 진입하기 전, 높은 열로 금속모재(M)를 충분히 예열 및 용융시킨 뒤 해당 절단위치까지 용이하게 진입될 수 있도록 경로를 확보함에 있어 절단이 시작되는 최초 지점에 해당한다.As shown in the drawing, the preheating edge (E) may be easily entered to the cutting position after sufficiently preheating and melting the metal base material (M) with high heat before the gas cutting torch reaches the cutting position (C). In securing the path, this is the first point where the cut begins.

즉, 가스절단토치를 이용한 금속모재의 절단은, 금속모재의 모서리(Edge, 예열 모서리)에서 예열을 시작한 후 그 모서리에서부터 시작하여 절단을 진행하면서 해당 절단부위까지 진입한 뒤에 비로서야 절단하고자 하는 절단경로를 따라 실질적인 절단이 이루어질 수 있다(도 1의 굵은 실선 참조).In other words, the cutting of the metal base material using the gas cutting torch is to start the preheating at the edge of the metal base material (Edge, preheating edge), and then start cutting from the edge of the metal base material and proceed to the cutting to enter the cutting part. Substantial cuts may be made along the path (see the thick solid line in FIG. 1).

그러나 금속모재 중간에서 절단을 시작해야 하는 것과 같이 예열 모서리의 확보가 어려운 상황에서는, 해당 절단경로 상에 구멍을 뚫어 예열 모서리를 확보한 뒤 그 위치부터 절단을 시작해야 하지만, 가스절단토치의 경우 강재에 구멍을 뚫는 과정에 상당한 시간이 소요되는 문제가 있다.However, in situations where it is difficult to secure the preheated edges, such as the need to start cutting in the middle of the metal substrate, it is necessary to drill a hole on the cutting path to secure the preheated edges and then start cutting from that position. There is a problem that the process of drilling a hole takes a considerable time.

또한 위와 같이 구멍을 뚫어 절단경로 상에 예열 모서리를 확보하더라도, 최초 구멍을 뚫는 과정에서 그 구멍 주변에 버(burr)가 다량 발생하여 절단완료 후 절단면이 매끄럽지 못한 것과 같이 절단품질에 문제가 발생한다. In addition, even if the preheating edge is secured on the cutting path by drilling a hole as described above, a large amount of burrs are generated around the hole during the initial drilling, which causes problems in cutting quality such as the cutting surface is not smooth after the cutting is completed. .

이러한 이유로 자동화에 의한 가스절단의 경우, 절단 대상물인 금속모재 모서리에서 절단을 시작해서 해당 절단위치까지 절단을 수행하면서 진입하는 것과 같은 작업방식이 바람직하지만, 금속모재 중간에 절단이 요구되는 상황과 같이 상황에 따라서는 절단을 수행할 수 없는 경우도 발생한다.For this reason, in the case of automatic gas cutting, a work method such as starting cutting from the corner of the metal base material to be cut and cutting to the cutting position is preferable, but the cutting is required in the middle of the metal base material. Depending on the situation, cutting may not be possible.

따라서 최근에는 버(Burr)가 거의 발생하지 않아 우수한 절단면을 얻을 수 있는 플라즈마 절단기(Plasma cutting machine)를 이용한 절단방법이 널리 이용되고 있다. 플라즈마 절단은 금속모재 절단 시 소음과 분진 발생이 가스절단에 비해 적어 쾌적한 작업환경 조성이 가능하다는 장점이 있다.Therefore, in recent years, a cutting method using a plasma cutting machine (Plasma cutting machine) that can obtain an excellent cutting surface because Burr hardly occurs, has been widely used. Plasma cutting has the advantage of creating a pleasant working environment because the generation of noise and dust when cutting the metal base material is less than that of gas cutting.

그러나 상기 플라즈마 절단기의 경우, 플라즈마 발생을 위해 한 쌍의 전극판 및 플라즈마 반응공간, 그리고 반응공간에서 발생한 플라즈마를 외부로 불어내기 위한 압축공기의 이동경로, 전류 인가를 위한 전기적 부품 등이 반드시 요구됨에 따라, 고온의 플라즈마 생성을 위한 플라즈마 토치의 부피가 전체적으로 클 수 밖에 없다.However, in the case of the plasma cutting machine, a pair of electrode plates, a plasma reaction space, a movement path of compressed air for blowing the plasma generated in the reaction space to the outside, an electrical component for applying current, etc. are required. Accordingly, the volume of the plasma torch for generating high temperature plasma is large.

따라서 H빔과 같은 형강재(形鋼材) 또는 파형 강재와 같이 굴곡면이 많고 좁은 공간에 절단경로가 존재하는 금속모재의 경우, 해당 절단위치까지의 접근 및 접근 후 절단경로를 따라 이동하는 것 자체가 어려워서, 플라즈마 절단기를 이용하기에는 부적합하다는 문제가 있다.
Therefore, in the case of a metal base material having a cutting path in a narrow space with many curved surfaces such as a H-beam or a corrugated steel, moving along the cutting path after approaching and approaching the cutting position itself. It is difficult, and there is a problem that it is not suitable to use a plasma cutting machine.

본 발명이 해결하려는 기술적 과제는, 가스 절단기의 장점인 모재 접근성 및 이동의 용이성을 충분히 활용하면서도, 가스 절단과정에서 절단 대상물인 금속모재 끝단 모서리에서 예열 한 뒤 절단을 진행하면서 절단위치까지 이동하는 공정을 생략할 수 있는 형강재 절단방법을 제공하고자 한다.
Technical problem to be solved by the present invention, while fully utilizing the advantages of gas cutting machine accessibility and ease of movement, the process of moving to the cutting position while pre-heating at the end edge of the metal base material to be cut in the gas cutting process It is intended to provide a method for cutting a section steel that can be omitted.

과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 절단 대상물을 스테이지 위에 로딩시키는 단계; (b) 스테이지 위에 로딩된 절단 대상물의 로딩위치를 인식하고 절단위치를 설정하는 단계; (c) 상기 (b)과정을 통한 절단위치 설정 값을 기반으로 절단 대상물의 해당 절단위치로부터 근접한 위치에 플라즈마 절단기를 이용하여 가스절단을 위한 예열 모서리를 형성시키는 단계; 및 (d) 상기 (b)과정을 통한 절단위치 설정 값을 기반으로 가스 절단기를 이용하여 상기 (c)과정에 의한 예열 모서리로부터 시작해 설정된 절단경로를 따라 절단을 수행하는 단계;를 포함하는 형강재 절단방법이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention as a means for solving the problem, (a) loading the cutting object on the stage; (b) recognizing a loading position of the cutting object loaded on the stage and setting a cutting position; (c) forming a preheating edge for cutting the gas using a plasma cutting machine at a position proximate to the cutting position of the cutting object based on the cutting position setting value through the step (b); And (d) performing a cutting along the cutting path set from the preheating edge according to the step (c) by using the gas cutter based on the cutting position setting value through the step (b). Cutting methods may be provided.

이때, 상기 (a)단계에서의 절단 대상물 로딩은, 다축 자유도를 갖는 로딩 로봇으로서 수행될 수 있다.In this case, the cutting object loading in the step (a) may be performed as a loading robot having a multi-axis degrees of freedom.

또한, 상기 (b)단계에서 절단 대상물의 로딩위치 인식은, 스테이지 측방 또는 상방 또는 하방에 위치하여 절단 대상물의 로딩상태를 감지하는 센서를 통해 이루어질 수 있다.In addition, in step (b), the loading position recognition of the cutting object may be performed through a sensor located at the side or above or below the stage to detect a loading state of the cutting object.

그리고, 상기 (b)단계에서 절단 대상물의 절단위치 설정은, 입력수단을 통해 입력되는 절단위치 좌표 값을 기반으로 하며, 상기 절단위치 좌표 값에 대한 기준은 상기 로딩위치 인식 값을 근거로 산출될 수 있다.The cutting position setting of the cutting object in step (b) is based on a cutting position coordinate value input through an input means, and the reference for the cutting position coordinate value is calculated based on the loading position recognition value. Can be.

이 경우, 상기 절단위치 좌표 값은, X, Y, Z축을 포함하는 3축 방향 공간 좌표 값일 수 있다.In this case, the cutting position coordinate value may be a three-axis spatial coordinate value including the X, Y, Z axis.

또한 상기 (c)단계는, 상기 플라즈마 절단기가 최초 대기위치에서 예열 모서리 가공위치로 이동하는 과정과, 예열 모서리 가공 후 상기 플라즈마 절단기가 최초 대기위치로 복귀하는 과정을 포함할 수 있다.In addition, the step (c) may include the process of moving the plasma cutter from the initial standby position to the preheated corner processing position, and the process of returning the plasma cutter to the initial standby position after the preheat edge processing.

그리고 상기 (d)단계는, 상기 플라즈마 절단기에 의해 가공된 예열 모서리 형성지점으로 상기 가스 절단기가 이동하는 과정과, 상기 예열 모서리 형성지점으로 이동된 상기 가스 절단기가 예열 모서리가 형성된 지점으로부터 예열을 시작하여 설정된 절단경로를 따라 이동하면서 절단을 수행하는 과정을 포함할 수 있다.In the step (d), the gas cutting machine moves to the preheating edge forming point processed by the plasma cutting machine, and the gas cutting machine moved to the preheating edge forming point starts preheating from the preheating corner. It may include the process of performing the cutting while moving along the set cutting path.

과제 해결을 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 절단 대상물이 놓여지는 스테이지; 상기 스테이지 상에 절단 대상물을 로딩시키는 로딩장치; 스테이지 상에 로딩된 절단 대상물의 절단위치를 설정 입력하는 입력수단; 상기 입력수단을 통한 절단위치 설정 값을 기반으로 절단 대상물의 해당 절단위치로부터 근접한 위치에 가스절단을 위한 예열 모서리를 형성시키는 플라즈마 절단기; 및 상기 입력수단을 통한 절단위치 설정 값을 기반으로 상기 예열 모서리로부터 시작해 설정된 절단경로를 따라 절단을 수행하는 가스 절단기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 형강재 절단장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention for solving the problem, the stage on which the cutting object is placed; A loading device for loading a cutting object on the stage; Input means for setting and inputting a cutting position of the cutting object loaded on the stage; A plasma cutter for forming a preheating edge for cutting the gas at a position proximate to the cutting position of the cutting object based on the cutting position setting value through the input means; And a gas cutter for cutting along a cutting path set from the preheating edge based on the cutting position setting value through the input means.

바람직하게 본 실시예의 경우, 스테이지 위에 로딩된 절단 대상물의 로딩위치를 인식하는 수단;을 더 포함할 수 있다.Preferably in the present embodiment, means for recognizing the loading position of the cutting object loaded on the stage; may further include.

이때, 상기 로딩위치 인식수단으로는, 스테이지 측방 또는 상방 또는 하방에 설치되어 절단 대상물의 로딩상태를 감지하는 센서일 수 있다.In this case, the loading position recognition means may be a sensor installed on the side or above or below the stage to detect the loading state of the cutting object.

또한, 상기 입력수단은 키보드 또는 터치 스크린과 같은 입력툴을 포함하는 PC일 수 있다.In addition, the input means may be a PC including an input tool such as a keyboard or a touch screen.

바람직하게 상기 플라즈마 절단기는, 플라즈마 절단토치를 포함하며 다축 자유도를 갖는 다관절 로봇형태로 구현될 수 있다.Preferably, the plasma cutting machine may include a plasma cutting torch and may be implemented as a multi-joint robot having multiple axes of freedom.

그리고 상기 가스 절단기 역시, 가스 절단토치를 포함하며 다축 자유도를 갖는 다관절 로봇형태로 구현될 수 있다.The gas cutting machine may also be implemented as a multi-joint robot including a gas cutting torch and having a multi-axis degree of freedom.

다른 예로서 상기 플라즈마 절단기 및 가스 절단기는, 다축 자유도를 갖는 하나의 다관절 로봇에 함께 구비된 구성일 수 있다.
As another example, the plasma cutting machine and the gas cutting machine may be provided together in one articulated robot having multiple axes of freedom.

본 발명의 실시예에 따른 절단방법에 의하면, 절단위치로부터 근접한 위치에 플라즈마 절단기로서 먼저 구멍을 뚫어 예열 모서리를 형성하고, 가스 절단기를 이용하여 상기 구멍에 의한 예열 모서리로부터 절단을 수행함으로써, 종래 가스 절단과정에서 요구되는 긴 예열 절단경로를 생략할 수 있다.According to the cutting method according to an embodiment of the present invention, by forming a preheated corner by first drilling a hole as a plasma cutting machine in a position close to the cutting position, by using a gas cutter to cut from the preheating edge by the hole, the conventional gas The long preheat cutting path required in the cutting process can be omitted.

다시 말해, 종래 가스 절단과정에서는 절단 대상물인 금속모재 끝단 모서리에서 예열 한 뒤 절단을 진행하면서 절단위치까지 이동해야만 하는 것과 같이 긴 예열 절단과정이 요구되지만, 본 발명은 절단위치로부터 근접한 위치에 용이한 방법(플라즈마 절단기 이용)으로 예열 모서리를 형성시킨 뒤 그 예열 모서리 형성지점에서부터 절단을 시작하므로, 종래 가스 절단과정에서 요구되는 긴 예열 절단경로를 생략할 수 있다.In other words, in the conventional gas cutting process, a long preheating cutting process is required, such as the preheating at the end edge of the metal base material, which is to be cut, and moving to the cutting position while the cutting process is performed, but the present invention is easy to close to the cutting position. Since the preheat edge is formed by the method (using a plasma cutter) and the cutting starts from the preheat edge forming point, the long preheat cutting path required in the conventional gas cutting process can be omitted.

이처럼 긴 예열 절단경로가 생략되면, 장비의 운용 효율의 향상을 기대할 수 있음은 물론, 가스 절단을 이용하여 절단을 수행함에 있어서도 절단에 소요되는 시간 또한 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 발현된다.If such a long preheating cutting path is omitted, the operation efficiency of the equipment can be expected to be improved, and the cutting time can also be significantly reduced when performing cutting using gas cutting.

또한 본 발명은, 플라즈마 절단기로 예열 모서리를 형성한 뒤 실질적인 절단은 가벼우변서도 전체적인 사이즈가 작은 가스 절단기를 통해 이루어짐으로써, 형강재와 같이 기존 플라즈마 절단기로는 절단이 불가능한 금속모재를 절단함에 있어서도 무리 없이 절단이 가능하다는 장점이 있다.In addition, the present invention, after forming the preheated corner with a plasma cutting machine, the actual cutting is made through a gas cutting machine with a small overall size even in the light change, even when cutting a metal base material that can not be cut by conventional plasma cutting machine, such as a steel sheet The advantage is that it can be cut without.

그리고, 금속모재 중간에서 절단을 시작해야 하는 것과 같이 예열 모서리의 확보가 어려워 가스절단이 어려운 상황인 경우에도, 본 발명에 따른 가스 절단방법을 이용하면 가스 절단방법을 채택하더라도 무리 없이 절단이 가능하다는 장점이 있다. In addition, even when the gas cutting is difficult due to difficulty in securing the preheating edge, such as the need to start cutting in the middle of the metal base material, the gas cutting method according to the present invention can be easily cut even if the gas cutting method is adopted. There is an advantage.

즉, 본 발명은 예열 모서리 및 절단위치까지의 진입과정이 요구되는종래 가스 절단기의 단점을 보완하면서도, 플라즈마 절단기에 비해 전체적으로 크기가 작고 가벼운 가스 절단기를 통해 실질적인 절단이 이루어짐으로써, 해당 절단위치로의 접근성 및 이동성이 용이하다는 장점이 있다.
That is, the present invention, while supplementing the disadvantages of the conventional gas cutting machine that requires the entry process to the preheating edge and cutting position, the actual cutting is made through the gas cutter, which is smaller in size and lighter than the plasma cutting machine, There is an advantage of easy accessibility and mobility.

도 1은 종래 가스 절단기에 의한 금속모재 절단과정을 보여주기 위한 금속모재의 측면도.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 절단방법의 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 절단방법에 의해 수행되는 절단과정을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 측면에 따른 절단장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 개략 구성도.1 is a side view of a metal base material for showing a metal base material cutting process by the conventional gas cutting machine.
Figure 2 is a block diagram of a cutting method according to an aspect of the present invention.
3 is a view showing a cutting process performed by a cutting method according to an aspect of the present invention.
Figure 4 is a schematic configuration diagram schematically showing the overall configuration of a cutting device according to another aspect of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 절단방법의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of a cutting method according to an aspect of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일측면에 따른 형강재 절단방법은, 절단 대상물의 로딩(S100), 절단 대상물의 로딩위치 인식 및 절단위치 설정(S200), 절단위치로부터 근접한 위치에 예열 모서리 형성(S300) 및, 실질적으로 절단을 수행하는 단계(S400)를 포함한다.Referring to Figure 2, according to the aspect of the present invention, the cutting method of the shape steel, loading of the cutting object (S100), the loading position recognition and cutting position setting of the cutting object (S200), forming a preheated corner at a position close to the cutting position (S300) and, performing a cutting substantially (S400).

S100단계는 스테이지 상에 절단 대상물을 올려놓은 과정에 해당된다. 스테이지 상에 절단 대상물을 로딩시킴에 있어 절단 대상물의 로딩은, 일반적으로 알려진 다축 자유도를 가지며 절단 대상물 로딩을 위한 포크 타입 또는 집게 타입 로딩부를 구비하는 로딩 로봇을 통해 수행될 수 있다.Step S100 corresponds to a process of placing a cutting object on the stage. In loading the cutting object on the stage, the loading of the cutting object may be performed by a loading robot having a generally known multi-axis degree of freedom and having a fork type or tong type loading portion for loading the cutting object.

S200단계는 상기 S100단계를 통해 스테이지 위에 로딩된 절단 대상물의 로딩위치를 인식하고 절단위치를 설정하는 단계이다. 이 과정에서 스테이지 상에 로딩되는 절단 대상물의 로딩위치 인식은, 스테이지 측방 또는 상방 또는 하방에 위치하여 절단 대상물의 로딩상태를 감지하는 센서를 통해 이루어질 수 있다.Step S200 is a step of recognizing the loading position of the cutting object loaded on the stage through the step S100 and setting the cutting position. In this process, the loading position recognition of the cutting object loaded on the stage may be performed through a sensor located on the side or above or below the stage to detect the loading state of the cutting object.

또한 상기 S200단계에서의 절단 대상물의 절단위치 설정은, 숫자 또는 기호 입력툴을 갖는 키보드 또는 터치 스크린과 같은 입력수단을 통해 입력되는 절단위치 좌표 값을 기반으로 하며, 이러한 절단위치 좌표 값에 대한 기준은 상기 로딩위치 인식 값을 근거로 산출될 수 있다.In addition, the cutting position setting of the cutting object in step S200 is based on the cutting position coordinate value input through an input means such as a keyboard or a touch screen having a number or symbol input tool, and the reference to the cutting position coordinate value May be calculated based on the loading position recognition value.

입력수단을 통해 입력되는 상기 절단위치 좌표 값은, X, Y, Z축을 포함하는 3축 방향 공간 좌표 값일 수 있다. 이 경우 2차원 가공만으로 절단이 가능한 판재 외에도 형강재 또는 파형 강판과 같이 3차원 절곡면을 가진 금속모재에도 적용 가능하므로, 모든 금속모재가 절단 대상물에 포함될 수 있다.The cutting position coordinate values input through the input means may be three-axis spatial coordinate values including X, Y, and Z axes. In this case, in addition to the plate that can be cut only by two-dimensional processing, since it can be applied to a metal base material having a three-dimensional bent surface, such as a steel sheet or corrugated steel sheet, all metal base materials can be included in the cutting object.

S300단계에서는 상기 S200과정에 의한 절단위치 설정 값을 기반으로 절단 대상물의 해당 절단위치로부터 근접한 위치에 플라즈마 절단기를 이용하여 구멍을 뚫음으로써, 후술될 가스절단을 위한 예열 모서리를 형성시킨다.In the step S300 by drilling a hole using a plasma cutting machine in a position close to the cutting position of the cutting object based on the cutting position setting value of the S200 process, to form a preheating edge for gas cutting to be described later.

S300단계에서의 상기 플라즈마 절단기는 스테이지 바깥 측 또는 어느 한 쪽 구석의 대기위치에 대기하며, 절단위치 설정 값 입력 후 명령에 따라 대기위치에서 예열 모서리 가공위치로 이동한다. 그리고 예열 모서리 가공 후에는 최초 대기위치로 복귀하는 프로세스를 포함한다.The plasma cutting machine in step S300 waits in the standby position of the outer side or one of the corners of the stage, and moves from the standby position to the preheated edge machining position according to the command after inputting the cutting position setting value. And after the preheat edge machining, the process returns to the initial standby position.

이때 플라즈마 절단기를 통한 예열 모서리의 형성은, 플라즈마 토치의 노즐과 전극 사이에 아크를 발생시켜 토치 내부 공간을 플라즈마 상태로 조성시킨 다음, 플라즈마를 절단하고자 하는 금속모재 측으로 불어냄과 동시에, 전극과 모재 사이의 플라즈마 공간에 전류를 흘려 보내는 과정에서 발생하는 고온의 플라즈마를 이용하여 형성할 수 있다. At this time, the formation of the preheated corners through the plasma cutting machine generates an arc between the nozzle and the electrode of the plasma torch to create the torch inner space in the plasma state, and then blows the plasma to the metal base to be cut, and at the same time, the electrode and the base material. It can be formed using a high temperature plasma generated in the process of flowing a current in the plasma space therebetween.

S400단계는 상기 S300과정에 의한 예열 모서리로부터 시작해 절단경로를 따라 가스 절단기로서 실질적인 절단이 이루어지는 과정에 해당한다. 이 S400단계에서는 상기 S200과정을 통한 절단위치 설정 값을 기반으로 가스 절단기를 이용하여 상기 S300과정에 의한 예열 모서리로부터 시작해 설정된 절단경로를 따라 절단을 수행한다.Step S400 corresponds to a process in which the actual cutting is performed as a gas cutter along the cutting path starting from the preheating edge of the step S300. In the step S400, cutting is performed along the cutting path starting from the preheating edge of the step S300 using a gas cutter based on the cutting position setting value through the step S200.

S400단계에서의 상기 가스 절단기 역시 상기 플라즈마 절단기와 마찬가지로, 스테이지 바깥 측 또는 어느 한 쪽 구석의 대기위치에 대기하다가 상기한 플라즈마 절단기에 의해 예열 모서리 가공이 완료되면 그 예열 모서리 형성지점으로 이동하며, 예열 모서리 형성지점으로 이동 후에는 이 예열 모서리가 형성된 지점으로부터 예열을 시작하여 설정된 절단경로를 따라 이동하면서 절단을 수행하는 프로세스를 포함한다.The gas cutting machine in step S400, like the plasma cutting machine, waits at the standby position at the outside of the stage or at one of the corners, and then moves to the preheating edge forming point when the preheating edge processing is completed by the plasma cutting machine. After moving to the edge forming point, the process includes starting the preheating from the point where the preheating edge is formed and performing the cutting while moving along the set cutting path.

전술한 절단방법에 의해 수행되는 금속모재에 대한 절단과정을 도 3을 참조하여 설명한다.A cutting process for the metal base material performed by the above-described cutting method will be described with reference to FIG. 3.

도 3a, 3b, 3c는 본 발명의 일 측면에 따른 절단방법에 의해 수행되는 절단과정을 보여주기 위한 도면으로서, 여기서는 절단 대상물의 로딩위치 인식 및 절단경로 설정에 대한 설명은 생략하고 실질적으로 절단이 이루어지는 과정에 대해서만 설명하기로 하며, 절단 대상물로서 H빔을 예시하여 설명하기로 한다.3A, 3B, and 3C are diagrams for illustrating a cutting process performed by a cutting method according to an aspect of the present invention, in which a description of loading position recognition and cutting path setting of a cutting object is omitted and substantially cutting is performed. Only the process made will be described, and will be described by exemplifying the H beam as the cutting object.

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 스테이지(40) 상에 절단 대상물인 금속모재(M)가 로딩되면(도 3a 참조), 도 3b와 같이 금속모재(M)의 절단위치(C, 파선으로 표시된 부분)로부터 근접한 위치로 플라즈마 절단기(도시 생략)가 이동하여 해당 위치에 소정의 크기로 구멍을 뚫어 예열 모서리(E)를 형성한다.3A to 3C, when the metal base material M, which is a cutting object, is loaded on the stage 40 (see FIG. 3A), the cutting position C of the metal base material M is indicated by broken lines as shown in FIG. 3B. The plasma cutting machine (not shown) is moved to a position close to the portion) to form a preheating edge E by drilling a hole at a predetermined size in the corresponding position.

절단 대상물인 금속모재(M)에 예열 모서리(E)를 형성한 뒤 플라즈마 절단기는 최초 대기위치로 복귀하고, 다음으로 가스 절단기(도시 생략)가 상기 예열 모서리(E) 형성지점으로 이동한다. 이처럼 예열 모서리(E) 형성지점으로 이동된 가스 절단기는 그 위치에서 고온의 화염을 토출하면서 절단에 필요한 예열모션을 한다.After the preheating edge E is formed on the metal base material M to be cut, the plasma cutting machine returns to the initial standby position, and then the gas cutter (not shown) moves to the preheating edge E formation point. As such, the gas cutter moved to the preheating edge E formation point performs the preheating motion necessary for cutting while discharging the hot flame at the position.

예열이 끝나면 상기 가스 절단기는 도 3c에서와 같이, 상기 예열 모서리(E)로부터 시작해 인접한 절단위치(C)로 이동하면서 절단을 시작하고, 해당 절단위치(C)까지 다다르면 설정된 절단경로를 따라 이동하면서 절단작업을 수행하며, 절단이 완료되면 가스 절단기는 상기 플라즈마 절단기와 마찬가지로 최초 대기모드로 복귀한다.After the preheating, the gas cutting machine starts cutting while moving from the preheating edge E to the adjacent cutting position C, as shown in FIG. 3C, and moves along the set cutting path when the gas cutting machine reaches the cutting position C. The cutting operation is performed, and when the cutting is completed, the gas cutting machine returns to the initial standby mode similarly to the plasma cutting machine.

이와 같은 본 발명의 절단방법에 따르면, 절단위치로부터 근접한 위치에 플라즈마 절단기로서 먼저 구멍을 뚫어 예열 모서리를 형성하고, 가스 절단기를 이용하여 상기 구멍에 의한 예열 모서리로부터 절단을 수행함에 따라, 종래 가스 절단과정에서 절단 대상물인 금속모재 끝단 모서리에서부터 예열 한 뒤 절단을 진행하면서 절단위치까지 이동하는 과정에서의 긴 절단경로가 생략될 수 있다.According to the cutting method of the present invention, by cutting a hole in the position close to the cutting position as a plasma cutting machine first to form a preheated corner, using a gas cutter to cut from the preheated edge by the hole, the conventional gas cutting In the process, the long cutting path in the process of moving to the cutting position while preheating after cutting from the edge of the metal base material to be cut can be omitted.

다음은 본 발명의 다른 측면에 따른 절단장치의 구성에 대해 살펴보기로 한다.Next, a look at the configuration of the cutting device according to another aspect of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 측면에 따른 절단장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 개략 구성도이다.Figure 4 is a schematic configuration diagram schematically showing the overall configuration of a cutting device according to another aspect of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 절단장치는, 가스절단을 위한 예열 모서리를 형성시키는 플라즈마 절단기(10) 및 설정된 절단경로를 따라 실질적으로 절단 대상물인 금속모재에 대한 절단을 수행하는 가스 절단기(20)를 포함하여 구성된다. Referring to Figure 4, the cutting device according to an embodiment of the present invention, the plasma cutting machine 10 to form a preheated corner for cutting gas and the cutting of the metal base material which is a substantially cutting object along the set cutting path It is comprised including the gas cutting machine 20.

절단 대상물인 상기 금속모재(M)는 로딩장치(30)를 통해 스테이지(40) 상에 놓여지며, 스테이지(40) 상에 로딩된 절단 대상물의 절단위치는 입력수단(50)을 통해 설정 입력된다. 그리고 플라즈마 절단기(10)는 상기 입력수단(50)을 통한 절단위치 설정 값을 기반으로 절단위치로부터 근접한 위치에 가스절단을 위한 예열 모서리를 형성시킨다.The metal base material M, which is a cutting object, is placed on the stage 40 through the loading device 30, and the cutting position of the cutting object loaded on the stage 40 is set and input through the input means 50. . The plasma cutting machine 10 forms a preheating edge for cutting the gas at a position close to the cutting position based on the cutting position setting value through the input means 50.

본 실시예에서 상기 플라즈마 절단기(10)는 바람직하게, 입력수단을 통해 X, Y ,Z 3D 좌표 값으로 입력되는 명령에 대응하는 3축 방향 움직임을 가질 수 있도록, 다축 자유도를 갖는 다관절 로봇형태로 구현될 수 있다.In the present embodiment, the plasma cutting machine 10 is preferably a multi-joint robot type having a multi-axis degree of freedom so as to have a three-axis movement corresponding to a command input as an X, Y, Z 3D coordinate value through an input means. It can be implemented as.

스테이지(40) 상에 로딩된 금속모재(M)의 절단위치를 설정 입력하는 상기 입력수단(50)으로는, 키보드 또는 터치 스크린과 같이 입력툴을 포함하는 PC일 수 있으며, 스테이지(40) 측방 또는 상방 또는 하방에는 절단 대상물의 로딩위치를 인식하는 센서와 같은 인식수단(60)이 설치될 수 있다. The input means 50 for setting and inputting the cutting position of the metal base material M loaded on the stage 40 may be a PC including an input tool such as a keyboard or a touch screen, and is located on the side of the stage 40. Or above or below may be provided with a recognition means 60, such as a sensor for recognizing the loading position of the cutting object.

한편, 가스 절단기(20)는 상기 입력수단을 통한 절단위치 설정 값을 기반으로 상기 예열 모서리로부터 시작해 설정된 절단경로를 따라 절단을 수행하며, 절단을 위해 고온의 화염가스를 배출하는 가스 절단토치를 포함한다. On the other hand, the gas cutting machine 20 performs a cutting along the cutting path set starting from the preheating edge based on the cutting position setting value through the input means, and includes a gas cutting torch for discharging hot flame gas for cutting. do.

이때 상기 가스 절단기(20) 역시도, 입력수단을 통해 X, Y ,Z 3D 좌표 값으로 입력되는 명령에 대응하는 3축 방향 움직임을 가지도록 다축 자유도를 갖는 다관절 로봇형태로 구현될 수 있다.In this case, the gas cutting machine 20 may also be implemented in the form of a multi-joint robot having a multi-axis degree of freedom to have a three-axis movement corresponding to the command input to the X, Y, Z 3D coordinate values through the input means.

한편, 도면에는 도시하고 있지 않지만 다른 실시예로서, 상기 플라즈마 절단기 및 가스 절단기가, 다축 자유도를 갖는 하나의 다관절 로봇에 함께 구비되어 작동순서에 따라 순차적으로 작동될 수 있는 구성으로 장치를 구현하는 것도 바람직하다.On the other hand, although not shown in the drawings as another embodiment, the plasma cutting machine and the gas cutting machine, which is provided together in one articulated robot having a multi-axis degrees of freedom to implement the device in a configuration that can be operated sequentially in accordance with the operation order It is also preferable.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따르면, 절단위치로부터 근접한 위치에 플라즈마 절단기로서 먼저 구멍을 뚫어 예열 모서리를 형성하고, 가스 절단기를 이용하여 상기 구멍에 의한 예열 모서리로부터 절단을 수행함으로써, 종래 가스 절단과정에서 요구되는 긴 예열 절단경로를 생략할 수 있다.According to the embodiment of the present invention described above, by cutting a hole first with a plasma cutting machine in a position close to the cutting position to form a preheated corner, by using a gas cutter to cut from the preheated edge by the hole, the conventional gas cutting The long preheat cutting path required in the process can be omitted.

즉, 종래 가스 절단과정에서는 절단 대상물인 금속모재 끝단 모서리에서 예열 한 뒤 절단을 진행하면서 절단위치까지 이동해야만 하는 것과 같이 긴 예열 절단과정이 요구되지만, 본 발명은 절단위치로부터 근접한 위치에 용이한 방법(플라즈마 절단기 이용)으로 예열 모서리를 형성시킨 뒤 그 예열 모서리 형성지점에서부터 절단을 시작하므로, 종래 가스 절단과정에서 요구되는 긴 예열 절단경로를 생략할 수 있다.That is, in the conventional gas cutting process, a long preheating cutting process is required, such as the preheating at the end edge of the metal base material, which is to be cut, and moving to the cutting position while the cutting process is performed. After forming the preheating edge (using a plasma cutting machine), cutting is started from the preheating edge forming point, so that the long preheating cutting path required in the conventional gas cutting process can be omitted.

이처럼 긴 예열 절단경로가 생략되면, 장비의 운용 효율의 향상을 기대할 수 있음은 물론, 가스 절단을 이용하여 절단을 수행함에 있어서도 절단에 소요되는 시간 또한 현저히 감소시킬 수 있다.If such a long preheating cutting path is omitted, the operation efficiency of the equipment can be expected to be improved, and the time required for cutting can also be significantly reduced even when performing cutting using gas cutting.

또한 본 발명은, 플라즈마 절단기로 예열 모서리를 형성한 뒤 실질적인 절단은 가벼우변서도 전체적인 사이즈가 작은 가스 절단기를 통해 이루어짐에 따라, 형강재와 같이 기존 플라즈마 절단기로는 절단이 불가능한 금속모재를 절단함에 있어서도 무리 없이 절단이 가능하다.In addition, the present invention, after forming the preheated corners with the plasma cutting machine, the actual cutting is made through a gas cutting machine with a small overall size even in the light change, even in cutting a metal base material that can not be cut by the existing plasma cutting machine, such as the steel Cutting can be done without difficulty.

그리고, 금속모재 중간에서 절단을 시작해야 하는 것과 같이 예열 모서리의 확보가 어려워 가스절단이 어려운 상황인 경우에도, 본 발명에 따른 가스 절단방법을 이용하면 가스 절단방법을 채택하더라도 무리 없이 절단이 가능하다.In addition, even when the gas cutting is difficult due to difficulty in securing the preheating edge, such as the need to start cutting in the middle of the metal base material, the gas cutting method according to the present invention can be cut without difficulty even if the gas cutting method is adopted. .

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
In the foregoing detailed description of the present invention, only specific embodiments thereof have been described. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the description, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Should be.

10 : 플라즈마 절단기 20 : 가스 절단기
30 : 로딩장치 40 : 스테이지
50 : 입력수단 60 : 인식수단
E : 예열 모서리 M : 절단 대상물(금속모재) 10: plasma cutting machine 20: gas cutting machine
30: loading device 40: stage
50: input means 60: recognition means
E: Preheating edge M: Object to be cut (metal base material)

Claims (14)

(a) 절단 대상물을 스테이지 위에 로딩시키는 단계;
(b) 스테이지 위에 로딩된 절단 대상물의 로딩위치를 인식하고 절단위치를 설정하는 단계;
(c) 상기 (b)과정을 통한 절단위치 설정 값을 기반으로 절단 대상물의 해당 절단위치로부터 근접한 위치에 플라즈마 절단기를 이용하여 가스절단을 위한 예열 모서리를 형성시키는 단계; 및
(d) 상기 (b)과정을 통한 절단위치 설정 값을 기반으로 가스 절단기를 이용하여 상기 (c)과정에 의한 예열 모서리로부터 시작해 설정된 절단경로를 따라 절단을 수행하는 단계;를 포함하는 형강재 절단방법.
(a) loading the cutting object onto the stage;
(b) recognizing a loading position of the cutting object loaded on the stage and setting a cutting position;
(c) forming a preheating edge for cutting the gas using a plasma cutting machine at a position proximate to the cutting position of the cutting object based on the cutting position setting value through the step (b); And
(d) performing a cutting along a cutting path starting from the preheating edge according to the step (c) using a gas cutter based on the cutting position setting value through the step (b); Way.
제 1 항에 있어서,
상기 (a)단계에서의 절단 대상물 로딩은, 다축 자유도를 갖는 로딩 로봇으로서 수행되는 것을 특징으로 하는 형강재 절단방법.
The method of claim 1,
Loading of the cutting object in the step (a), characterized in that carried out as a loading robot having a multi-axis degrees of freedom.
제 1 항에 있어서,
상기 (b)단계에서 절단 대상물의 로딩위치 인식은, 스테이지 측방 또는 상방 또는 하방에 위치하여 절단 대상물의 로딩상태를 감지하는 센서를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 형강재 절단방법.
The method of claim 1,
Recognizing the loading position of the cutting object in the step (b) is located on the side or above or below the stage is formed through a sensor for detecting the loading state of the cutting object.
제 1 항에 있어서,
상기 (b)단계에서 절단 대상물의 절단위치 설정은, 입력수단을 통해 입력되는 절단위치 좌표 값을 기반으로 하며, 상기 절단위치 좌표 값에 대한 기준은 상기 로딩위치 인식 값을 근거로 산출되는 것을 특징으로 하는 형강재 절단방법.
The method of claim 1,
In the step (b), the cutting position setting of the cutting object is based on a cutting position coordinate value input through an input means, and the reference for the cutting position coordinate value is calculated based on the loading position recognition value. Method of cutting section steel.
제 4 항에 있어서,
상기 절단위치 좌표 값은, X, Y, Z축을 포함하는 3축 방향 공간 좌표 값인 것을 특징으로 하는 형강재 절단방법.
The method of claim 4, wherein
The cutting position coordinate value is a steel sheet cutting method, characterized in that the three-axis space coordinate value including the X, Y, Z axis.
제 1 항에 있어서,
상기 (c)단계는,
상기 플라즈마 절단기가 최초 대기위치에서 예열 모서리 가공위치로 이동하는 과정과,
예열 모서리 가공 후 상기 플라즈마 절단기가 최초 대기위치로 복귀하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 형강재 절단방법.
The method of claim 1,
The step (c)
Moving the plasma cutting machine from the initial standby position to the preheat edge processing position;
And a step of returning the plasma cutting machine to the initial standby position after the preheating edge processing.
제 1 항에 있어서,
상기 (d)단계는,
상기 플라즈마 절단기에 의해 가공된 예열 모서리 형성지점으로 상기 가스 절단기가 이동하는 과정과,
상기 예열 모서리 형성지점으로 이동된 상기 가스 절단기가 예열 모서리가 형성된 지점으로부터 예열을 시작하여 설정된 절단경로를 따라 이동하면서 절단을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 형강재 절단방법.
The method of claim 1,
The step (d)
Moving the gas cutting machine to a preheating edge forming point processed by the plasma cutting machine;
And performing the cutting while the gas cutter moved to the preheating edge forming point starts the preheating from the point where the preheating edge is formed and moves along the set cutting path.
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