KR101395728B1

KR101395728B1 - 레이저 절단기의 흄 배출 장치

Info

Publication number: KR101395728B1
Application number: KR1020120151227A
Authority: KR
Inventors: 한상빈; 전효식
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-05-19

Abstract

철강소재(특히, 철판)의 절단 가공 작업 시 발생되는 미세 입자인 흄(fume)을 원활하게 포집하여 외부로 배출시킴에 따라 작업자의 안전을 도모하고 작업장의 청정 상태를 유지할 수 있는 레이저 절단기의 흄 배출 장치에 관하여 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 절단기의 외주를 둘러 감싸 배치되어 철강 소재에 대면하는 부위가 원주 방향으로 펼쳐지거나 오므려지는 한편 절단 가공 중 발생되는 흄(F)을 포집하는 흄 포집 부재와, 상기 흄 포집 부재의 상부에서 상기 레이저 절단기를 따라 승강 구동하여, 상기 흄 포집 부재의 펼쳐지거나 오므려지는 동작을 구현하는 구동 부재를 포함하는 레이저 절단기의 흄 배출 장치를 제공한다.

Description

레이저 절단기의 흄 배출 장치{FUME EXHAUST APPARATUS FOR LASER CUTTING MACHINE}

본 발명은 레이저 절단기의 흄 배출 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저 절단기에서 발생하는 흄(fume)을 포집하여 외부로 배출시킬 수 있는 레이저 절단기의 흄 배출 장치에 관한 것이다.

레이저 절단기는 철강소재를 일정한 형상의 제품으로 절단하는 장치이다.

일반적으로 레이저 절단기를 이용하여 철강소재(특히, 철판)을 가공할 경우, 철강소재의 표면에 도포된 기름 또는 도금된 피막이 가공 시 발생하는 열에 의해 휘발 또는 비산된다.

이때, 상기와 같이 휘발 또는 비산되어 공기 중에 부유하게 되는 미세한 입자들을 '흄(fume)'이라 일컫는다.

흄에 섞인 이물질 등은 작업장 내의 공기 중에 부유하게 되며, 만일 작업자의 호흡기를 통해 그대로 흡입될 경우 작업자의 건강 장애를 일으키며, 작업장의 청정 상태를 오염시키는 원인으로 작용한다. 이러한 연유로 대부분의 작업자들은 철강소재의 레이저 절단 작업을 회피하려는 경향이 있어, 적기에 원활한 작업지원을 기대하기 어려운 문제를 초래한다.

종래의 레이저 절단기를 이용한 철강소재(S)의 절단 가공 작업에 관하여 도 1을 참조하여 간략히 살펴보기로 한다.

철강소재(S)(특히, 철판의 경우)는 작업장 내에 준비된 절단 테이블(10)의 상부에 안착되며, 가공 방향을 따라 수평으로 이송하게 된다.

이송 중인 철강소재(S)의 상부에는 종래의 방식에 따른 레이저 절단기(L)가 준비되어 있으며, 이 레이저 절단기(L)의 작동에 따라 이송 중인 철강소재(S)는 작업자가 원하는 형상으로 절단 가공이 수행된다.

그러나 철강소재(S)(특히, 철판)의 표면에는 오일이 묻어 있거나 또는 도금된 피막(S')이 형성되는 경우가 대부분인데, 이러한 오일 또는 피막(S')은 레이저를 이용한 절단 작업 중 발생되는 열에 의해 휘발 또는 비산되어 흄(F)을 발생시킨다.

따라서, 이러한 흄(F)을 효과적으로 포집하여 외부로 배출시킴에 따라, 작업장 내 청정 분위기를 유지하고, 작업자의 건강 상태를 안전하게 도모할 수 있는 흄 배출 장치에 대한 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 레이저 절단기를 이용한 철강소재(예: 철판)의 절단 가공 작업 시 발생되는 흄(fume)을 포집하여 작업장 외부로 배출시킬 수 있는 레이저 절단기의 흄 배출 장치를 제공한다.

또한, 철강소재(예: 철판)의 레이저 절단 가공 부위에 근접하여 배치시켜 가공 도중 발생되는 흄을 완벽하게 포집 할 수 있는 레이저 절단기의 흄 배출 장치를 제공한다.

또한, 레이저 절단기에 체결되는 구조를 갖도록 하여 레이저 절단기의 이송에 따라 흄 포집 위치가 연동하여 이동될 수 있는 레이저 절단기의 흄 배출 장치를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 절단기의 외주를 둘러 감싸 배치되어 철강소재에 대면하는 부위가 원주 방향으로 펼쳐지거나 오므려지며, 가공 중 발생되는 흄을 포집하는 흄 포집 부재와, 상기 흄 포집 부재의 상부에서 상기 레이저 절단기를 따라 승강 구동하여, 상기 흄 포집 부재의 펼쳐지거나 오므려지는 동작을 조절하는 구동 부재를 포함하는 레이저 절단기의 흄 배출 장치를 제공한다.

여기서, 상기 구동 부재의 상부에 배치되어 승강 구동에 필요한 구동력을 제공하도록 상기 레이저 절단기의 길이 방향으로 신축 구동하는 작동 로드를 구비하는 신축 구동부를 더 포함한다.

또한, 일단은 상기 구동 부재의 하단과 핀 연결되며, 타단은 상기 흄 포집 부재의 상단에 핀 연결되어, 상기 구동 부재와 상기 흄 포집 부재 간의 동작을 연동시켜주는 가이드 로드를 더 포함한다.

또한, 상기 구동 부재와 상기 흄 포집 부재 사이에서 상기 레이저 절단기의 외주를 둘러 환형 몸체로 고정되되, 상기 가이드 로드를 상기 레이저 절단기의 길이 방향으로 관통 삽입시키는 연결 부재를 더 포함한다.

여기서, 상기 연결 부재의 하부에는, 상기 흄 포집 부재의 상단과 상기 가이드 로드의 타단이 핀 연결되는 지점으로부터 외측으로 이격된 지점에서 상기 흄 포집 부재와 또 하나의 핀으로 연결 고정되는 조립 몸체가 마련되어 있을 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 흄 포집 부재는, 상기 레이저 절단기의 외주를 둘러 고정된 조립 몸체를 통해 방사상으로 분할되며 호형 단면을 갖는 복수의 분할 플레이트를 포함한다.

이때, 상기 분할 플레이트 각각의 내측에는, 설정된 간격을 두고 상호 이격하여 복수 개의 행 또는 열로 정렬 배치된 복수 개의 포집 홀이 구비될 수 있다.

또한, 상기 분할 플레이트 각각의 외측에는, 상기 복수 개의 포집 홀에 연통되는 흄 포집 라인이 적어도 하나 연결되는 흄 포집 라인 연결부가 구비될 수 있다.

본 발명인 레이저 절단기의 흄 배출 장치에 의하면, 철강소재(예: 철판)의 절단 가공 작업 시 발생되는 흄(fume)을 효과적으로 포집하여 작업장 외부로 배출시킬 수 있다. 이에 따라, 작업장 내 청정 분위기를 항시 유지할 수 있으며, 특히 작업자의 호흡기 질환 등과 같은 건강 장애 발생률을 줄여 안전한 작업장 분위기를 유지할 수 있다. 그리고 이는 작업회피로 인해 적기에 작업지원이 이루어지지 못했던 현장 분위기를 개선할 수 있는 효과도 가져올 수 있다.

또한, 본 발명인 레이저 절단기의 흄 배출 장치에 의하면, 레이저 절단기의 외주를 둘러 가능한 한 레이저 절단 가공이 이루어지는 부위에 근접하여 배치시킬 수 있다. 이로 인하여, 가공 도중 휘발 또는 비산되는 흄이 작업장으로 유동하는 현상을 전적으로 배제하여, 보다 효과적으로 흄을 포집 할 수 있다.

또한, 본 발명인 레이저 절단기의 흄 배출 장치에 의하면, 레이저 절단기에 고정된 상태에서 간단한 기구적 메커니즘을 이용하여 입구부가 방사상으로 펼쳐지거나 오므려지는 동작이 구현되어 흄이 보다 용이하게 흡입되어 포집 될 수 있다. 또한, 레이저 절단기의 이송에 따라 흄 포집 위치가 연동하여 이동되어 흄이 발생되는 부위에서 흄이 정확하게 포집 될 수 있다.

도 1은 종래의 레이저 절단기를 이용한 철강소재(예: 철판)의 절단 가공 모습을 간략히 도시한 작업 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 절단기의 흄 배출 장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 절단기의 흄 배출 장치의 모식도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 절단기의 흄 배출 장치의 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흄 배출 장치를 구비한 레이저 절단기를 이용하여 철강소재(예: 철판)의 절단 가공이 수행되는 모습을 간략히 도시한 작업 개념도.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 레이저 절단기의 흄 배출 장치의 일 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명인 레이저 절단기의 일 실시예에 관하여 설명하기에 앞서, 레이저 절단기를 이용한 철강소재의 절단 가공 시 발생되는 문제점에 관하여 간략히 설명하기로 한다.

레이저 절단기는 철강소재(특히, 철판)를 일정한 형상의 제품으로 절단하는 용도로 이용되는 장치를 말한다. 그런데, 이러한 레이저 절단기를 이용하여 철판 등을 절단할 경우, 철판의 표면에 미리 도포된 오일 또는 도금된 피막이 휘발 또는 비산되는 현상이 나타난다. 상기와 같이 휘발 또는 비산되어 작업장 내의 공기 중에 부유하게 되는 미세한 입자들을 '흄(fume)'이라 일컫는다.

흄은 작업자의 호흡기를 통해 흡입되어 작업자의 호흡기 질환 등과 같은 건강 장애를 일으키는 원인이 되며, 작업장의 청정 상태를 오염시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 절단기의 흄 배출 장치(100)는 상술한 바와 같이 철강소재의 절단 가공 중 발생되는 흄을 포집하여 작업자의 안전을 도모함은 물론, 작업장의 청정 상태를 유지하기 위한 목적으로 안출된 장치에 해당된다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 절단기의 흄 배출 장치의 단면도이며, 도 3은 레이저 절단기의 흄 배출 장치의 모식도이고, 도 4는 평면도이다.

도시된 바와 같이, 레이저 절단기의 흄 배출 장치(100)는 철강소재(구체적인 예로, 철판이 될 수 있음)의 절단 작업 중 발생되는 흄을 포집하는 흄 포집 부재(110)와, 흄 포집 부재(110)에서 철강소재에 대면하는 부위가 원주 방향으로 펼쳐지거나 오므려지는 동작을 조절하도록 승강하는 구동 부재(140)를 포함한다.

그리고, 레이저 절단기의 흄 배출 장치(100)는 상기 구동 부재(140)의 승강에 필요한 구동력을 제공하는 신축 구동부(150)를 더 포함할 수 있다.

또한, 레이저 절단기의 흄 배출 장치(100)는 상기 구동 부재(140)의 상하 이동에 따라 상기 흄 포집 부재(110)를 원주 방향으로 펼치거나 또는 오므려지게 해주기 위한 세부 구성으로서, 연결 부재(120), 가이드 로드(130) 및 다수의 핀 연결부(123, 131, 133)를 포함할 수 있다.

그리고, 작업자의 의도대로 상기 신축 구동부(150)의 작동을 조절하여 흄 포집 부재(110)가 원주 방향으로 펼쳐지거나 오므려지도록 제어하는 제어부(160)의 구성을 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 절단기의 흄 배출 장치(100)의 세부 구성에 관하여 도 2 내지 도 4를 병행 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

흄 포집 부재(110)는 레이저 절단기(L)를 이용하여 철강소재의 절단 가공을 수행할 때 발생하는 흄을 포집하는 기능을 담당한다.

이러한 흄 포집 부재(110)는 레이저 절단기(L)의 외주를 둘러 감싸 배치된다.

특히 흄 포집 부재(110)에서, 철강소재에 대면하는 부위(즉, 레이저 절단기의 선단부(L')가 향하는 부위를 의미함)는 원주 방향으로 방사상으로 펼쳐지거나 오므려지는 동작이 구현된다. 이러한 동작에 의해 가공 부위로부터 휘발, 비산하는 흄을 효과적으로 포집 할 수 있는 것이다.

흄 포집 부재(110)의 내측에는 복수의 포집 홀(133)이 마련되어, 이러한 포집 홀(133)을 통해 흡입된 흄은 흄 포집 부재(110) 흄 포집 라인(117)을 통해 외부 배출부(200)까지 원활하게 배출될 수 있다. 이로써, 작업장 내의 공기가 오염되는 것을 방지하고 작업장의 청정 상태를 항시 유지할 수 있게 된다.

더 구체적으로 설명하자면, 상기 흄 포집 부재(110)는 상기 레이저 절단기의 외주를 둘러 고정된 조립 몸체(125)를 통해 방사상으로 분할되며 호형 단면을 갖는 복수의 분할 플레이트(111)를 포함한다.

복수의 분할 플레이트(111)의 개수 및 형상은 도시된 형태와 조금씩 달라져도 무방하며, 도 2의 경우 복수의 분할 플레이트(111)가 레이저 절단기의 선단부(L')를 중심으로 원주 방향으로 펼쳐진 모습을 나타내고 있다. 그리고 도 3의 경우 복수의 분할 플레이트(111)가 완전히 오므려진 모습을 나타내고 있으며, 도 4의 경우 상부에서 바라본 평면도로서 복수의 분할 플레이트(111)가 완전히 펼쳐진 모습을 나타낸다.

도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 분할 플레이트(111)의 내측에는 설정된 간격을 두고 상호 이격하여 복수 개의 행 또는 열(예: 3행 3열)로 정렬 배치된 복수의 포집 홀(113)이 마련되어 있다. 이들 복수의 포집 홀(113)은 포집 홀 연통 유로(114)를 통해 상호 연결될 수 있으며, 다만 도시된 형상은 바람직한 예시 형상에 국한될 뿐 본 발명을 제한하지 않는다.

그리고, 각각의 분할 플레이트(111)의 외측에는 상기 복수 개의 포집 홀(113)(또는 포집 홀 연통 유로(114)에 연통되어 흄 포집 라인(117)이 연결될 수 있도록 마련된 흄 포집 라인 연결부(119)가 구비된다. 일 예로, 흄 포집 라인 연결부(119)의 경우, 유연성 재질의 튜브 관을 이용할 수 있는데 이 경우 흄 포집 라인 연결부(119)는 상기 튜브 관과 연결 가능한 구조를 이용할 수 있다. 흄 포집 라인(117)은 각각의 분할 플레이트(111)마다 적어도 하나씩 구비될 수 있으며, 흄 포집 라인(117)이 각각의 분할 플레이트(111)마다 연결된 형상은 도 3을 참조하여 확인할 수 있다.

각각의 분할 플레이트(111)는 호형 단면을 갖는 절개된 꼬깔 형상의 부재로 이루어지며, 도면을 통해 확인할 수 있듯이 원주 방향으로 펼쳐질 경우 가공 부위를 향해 개방된 하부 영역이 확장되어 더 넓은 영역으로부터 흄을 포집 할 수 있는 장점이 있다. 이와 반대로, 각각의 분할 플레이트(111)가 레이저 절단기의 선단부(L') 쪽으로 오므려질 경우에는 전체적으로 파이프와 같은 모습을 띠게 되며, 가공 부위를 향해 개방된 하부 영역이 축소되어 좁은 영역에서 강한 흡입력을 발휘하여 흄을 포집 할 수 있다.

구동 부재(140)는 상기와 같이 복수의 분할 플레이트(111)를 포함하는 구조를 갖는 흄 포집 부재(110)가 원주 방향으로 펼쳐지거나 오므려지는 동작을 기구적 메커니즘을 통해 가능하게 해주는 기능을 수행한다.

구동 부재(140)는 상기 흄 포집 부재(110)의 상부에서 레이저 절단기(L)의 외주면을 따라 승강하는 환형 판상 부재이다. 이러한 구동 부재(140)에 승강 구동에 필요한 구동력은 신축 구동부(150)를 통해 전달된다.

신축 구동부(150)는 공압(또는 유압)에 의해 작동 로드(도 2의 도면부호 151)가 진퇴 조절되는 실린더 수단이 이용될 수 있다.

이러한 신축 구동부(150)는 상기 구동 부재(140)의 상부에 배치되며 레이저 절단기(L)의 길이 방향으로 신축 구동하는 작동 로드(도 2의 도면부호 151)를 구비한다. 작업자로부터 입력된 지령은 제어부(160)로 입력된 후, 제어부(160)로부터 출력된 제어 신호(C1, C2)에 따라 신축 구동부(150)에 구비된 작동 로드는 상하 방향으로 동작한다. 이러한 작동 로드의 하단은 구동 부재(140)의 상면에 고정되어, 상호 연동하는 구조로 이루어진다. 이에 따라, 구동 부재(140)는 레이저 절단기(L)의 외주면을 통해 상하 방향으로 승강 구동하게 된다.

구동 부재(140)의 하단 쪽에는 핀(또는 힌지) 구조로 연결된 가이드 로드(130)가 구비된다.

가이드 로드(130)의 일단(즉, 상단)은 구동 부재의 하단과 핀(또는 힌지 구조)로 연결되며, 이 연결 부위를 제2 핀 연결부(131)로 지칭한다. 또한, 가이드 로드(130)의 타단(즉, 하단)은 흄 포집 부재(110)의 상단과 핀(또는 힌지 구조)로 연결되며, 이 연결 부위를 제3 핀 연결부(133)로 지칭한다.

다시 말해서, 제2 핀 연결부(131)와 제 3 핀 연결부(133)에 의해 양단을 통해 구동 부재(140) 및 흄 포집 부재(110) 사이에서 가이드 로드(130)가 연결된다. 이러한 구조적 특징에 의해 구동 부재(140)의 승강 높이가 조절될 경우, 흄 포집 부재(110)의 상단(더 구체적으로 설명하자면, 도 2에 도시된 돌기 단부(115))가 상하 방향으로 높이 조절된다.

이와 함께, 상기 구동 부재(140)와 상기 흄 포집 부재(110) 사이에는 레이저 절단기(L)의 외주를 둘러 환형 몸체로 고정되는 연결 부재(120)가 마련되어 있다. 이 연결 부재(120)는 상기 가이드 로드(130)를 상기 레이저 절단기의 길이 방향으로 관통 삽입시키는 삽입 홀(121)을 구비하며, 전술한 구동 부재(140)와 동일 또는 유사한 형상을 지닌 부재를 이용할 수 있다.

다만, 구동 부재(140)와 대비되는 차이점으로서, 상기 구동 부재(140)는 가이드 로드(130)와 함께 상하 방향으로 승강하나, 상기 연결 부재(120)는 삽입 홀(121)을 통해 가이드 로드(130)가 안내되어 이동하는 경로를 제공할 뿐, 가이드 로드를 따라 이동하지 않는다.

한편, 연결부재(120)의 하부에는, 상기 흄 포집 부재(110)의 상단과 상기 가이드 로드(130)의 타단이 핀 연결되는 지점, 즉 제3 핀 연결부(133)가 위치한 지점으로부터 돌기 단부(도 2의 도면부호 115) 외측으로 이격된 지점에서 또 하나의 핀으로 연결되는 조립 몸체(125)가 마련되어 있다.

이 조립 몸체(125)는 도 3을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 각각의 분할 플레이트(111)의 돌기 단부(125)가 하단을 통해 내입하여 2개의 핀에 의해 상호 이격된 2지점에서 연결되는 구조를 갖는다.

즉, 전술한 제3 핀 연결부(133)는 가이드 로드(130)와 흄 포집 부재(110) 간의 핀 연결 부위가 되며, 이를 제외하고 또 하나의 핀에 의해 흄 포집 부재(110)와 조립 몸체(125) 사이가 핀 연결되는 부위로서 제1 핀 연결부(125)가 더 형성된다.

이와 같이, 흄 포집 부재(110)의 상단에 돌출 구비된 돌기 단부(115)는 상호 이격된 위치 각각에 대해 2 지점에서 핀 연결되는데, 내측으로는 승강 구동하는 가이드 로드(130)가 연결되며, 외측으로는 위치 고정된 조립 몸체(125)가 연결된다.

따라서, 만일 신축 구동부(150)의 동작에 의해 구동 부재(140)가 상하로 이동할 경우, 연결 부재(120)를 중심으로 가이드 로드(130)가 상하로 이동하게 된다. 그리고 제3 핀 연결부(133)를 통해 가이드 로드(130)와 연결된 흄 포집 부재(110)의 돌기 단부(115)의 내측 단부는 상하로 이동하는 반면, 제1 핀 연결부(123)를 통해 조립 몸체(125)에 고정된 돌기 단부(115)의 외측 단부는 위치 고정하게 된다. 이로써, 전체적인 흄 포집 부재(110)의 형상이 원주 방향으로 펼쳐지거나 오므려지는 형태로 조절될 수 있다.

한편, 제어부(160)는 신축 구동부의 유압 제어를 수행하는 구성으로서, 관용의 제어 수단이라면 어떠한 형태로 이용되어도 무방하다. 그리고 제어부(160)를 통해 인가되는 지령은 흄 포집 부재(110)의 형상을 원주 방향으로 펼치게 하는 제어 신호(C1) 및 흄 포집 부재(110)의 형상을 레이저 절단기의 선단부(L') 방향으로 오므리게 하는 제어 신호(C2) 등이 이용될 수 있다. 또한, 별도로 도시하진 않았으나, 흄의 포집을 위하여 흄 포집 라인 상에 마련된 공기 흡입 펌프, 전자 밸브 등을 제어하는 기능을 더 가질 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흄 배출 장치를 구비한 레이저 절단기를 이용하여 철강소재의 절단 가공이 수행되는 모습을 간략히 도시한 작업 개념도이다.

도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예의 작용 효과에 관하여 간략히 살펴보기로 한다.

도시된 바와 같이, 레이저 절단기(L)를 이용한 철강소재(S)(특히, 철판)의 절단 가공 작업은 작업장 내에 준비된 절단 테이블(10)의 상부에서 수행된다.

철강소재(S)가 절단 테이블(10) 상부에 안착되면, 레이저 절단기(L)에 의해 절단 가공 작업이 실행된다. 다만, 대부분의 철강소재(특히, 철판)의 경우 앞서 도 1을 통해 간략히 언급한 바와 같이, 오일 또는 도금된 피막(도 1의 도면부호 S')이 표면에 묻어 있게 된다. 그리고 이는 레이저 절단 가공 시 휘발, 비산되어 흄(F)을 발생시킨다.

레이저 절단기(L)의 외주를 둘러 감싸 부착된 흄 포집 부재(110)는 이러한 흄(F)이 발생되는 가공 부위에 근접하여 배치되며, 내측에 마련된 포집 홀을 통해 휘발, 비산된 흄(F)을 효과적으로 포집한다. 한편, 이와 같이 흄 포집 부재(110)를 통해 포집 된 흄(F)은 흄 포집 라인(117)을 통해 외부 배출부(200)까지 원활하게 배출된다.

다만 경우에 따라, 흄이 발생되는 부위가 비교적 넓게 형성될 경우, 제어부(160)를 통해 신축 구동부(150)가 작동되어, 레이저 절단기(S) 주변을 통해 길이 방향으로 승강하는 구동 부재(140)의 위치를 하향 이동시킬 수 있다. 하향 이동된 구동 부재(140)는 가이드 로드(130)를 하향 이동시키게 되며, 이에 따라 전술한 기구적 메커니즘을 통해 흄 포집 부재(110)의 하단 부위는 원주 방향으로 넓게 펼쳐지게 된다. 이와 반대의 경우, 상기 설명된 기구적 메커니즘을 이용하여 흄 포집 부재(110)의 하단 부위가 중심 방향으로 좁혀져 오므려질 수 있음은 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

이처럼, 흄 배출 장치가 구비된 레이저 절단기를 이용하여 철강소재의 절단 가공 작업을 수행한다면, 가공 중 발생되는 흄(F)을 효과적으로 포집하여 원활하게 외부로 배출시킬 수 있게 된다. 이는 작업자의 건강 상태를 안전하게 도모할 수 있으며, 작업장 내 청정한 공기 분위기를 항시 유지할 수 있어 작업 효율을 증대시키는 데 많은 도움이 될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명인 레이저 절단기의 흄 배출 장치에 의하면, 철강소재(예: 철판)의 절단 가공 작업 시 발생되는 흄(fume)을 효과적으로 포집하여 작업장 외부로 배출시킬 수 있다. 이에 따라, 작업장 내 청정 분위기를 항시 유지할 수 있으며, 특히 작업자의 호흡기 질환 등과 같은 건강 장애 발생률을 줄여 안전한 작업장 분위기를 유지할 수 있다. 그리고 이는 작업회피로 인해 적기에 작업지원이 이루어지지 못했던 현장 분위기를 개선할 수 있는 효과도 가져올 수 있다.

또한, 본 발명인 레이저 절단기의 흄 배출 장치는 레이저 절단기의 외주를 둘러 가능한 한 레이저 절단 가공이 이루어지는 부위에 근접하여 배치될 수 있다. 이로 인하여, 가공 도중 휘발 또는 비산되는 흄이 작업장으로 유동하는 현상을 전적으로 배제하여, 보다 효과적으로 흄을 포집 할 수 있다.

또한, 본 발명인 레이저 절단기의 흄 배출 장치는 레이저 절단기에 고정된 상태에서 간단한 기구적 메커니즘을 이용하여 입구부가 방사상으로 펼쳐지거나 오므려지는 동작이 구현될 수 있다. 이로써, 절단 가공이 수행되는 부위에서 발생되는 흄이 보다 용이하게 흡입되어 포집 될 수 있다.

또한, 레이저 절단기의 이송에 따라 흄 배출 장치가 함께 이송되어 절단 가공 부위에서 보다 정확하게 흄이 포집 될 수 있다.

이상으로 본 발명인 레이저 절단기의 흄 배출 장치의 바람직한 일 실시예에 관하여 살펴보았다.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

C1, C2: 제어 신호
L: 레이저 절단기 L': 레이저 절단기의 선단부
S: 철강소재(또는 강판)
1: 레이저 절단기
100: 흄 배출 장치
110: 흄 포집 부재
111: 분할 플레이트 113: 포집 홀
114: 포집 홀 연통 유로 115: 돌기 단부
117: 흄 포집 라인 119: 흄 포집 라인 연결부
120: 연결 부재
121: 삽입 홀 123: 제1 핀 연결부
125: 조립 몸체
130: 가이드 로드
131: 제2 핀 연결부 133: 제3 핀 연결부
140: 구동 부재
150: 신축 구동부
160: 제어부
200: 외부 배출부

Claims

레이저 절단기의 외주를 둘러 감싸 배치되어 철강소재에 대면하는 부위가 원주 방향으로 펼쳐지거나 오므려지며, 가공 중 발생되는 흄을 포집하는 흄 포집 부재와,
상기 흄 포집 부재의 상부에서 상기 레이저 절단기를 따라 승강 구동하여, 상기 흄 포집 부재의 펼쳐지거나 오므려지는 동작을 조절하는 구동 부재를 포함하고,
상기 흄 포집 부재는 방사상으로 분할된 복수의 분할 플레이트를 포함하며,
상기 분할 플레이트 각각의 내측에는 상기 흄을 흡입하여 외부 배출부로 배출하기 위한 포집홀이 형성되는 레이저 절단기의 흄 배출 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동 부재의 상부에 배치되어 승강 구동에 필요한 구동력을 제공하도록 상기 레이저 절단기의 길이 방향으로 신축 구동하는 작동 로드를 구비하는 신축 구동부를 더 포함하는 레이저 절단기의 흄 배출 장치.
청구항 1에 있어서,
일단은 상기 구동 부재의 하단과 핀 연결되며, 타단은 상기 흄 포집 부재의 상단에 핀 연결되어, 상기 구동 부재와 상기 흄 포집 부재 간의 동작을 연동시켜주는 가이드 로드를 더 포함하는 레이저 절단기의 흄 배출 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 구동 부재와 상기 흄 포집 부재 사이에서 상기 레이저 절단기의 외주를 둘러 환형 몸체로 고정되되, 상기 가이드 로드를 상기 레이저 절단기의 길이 방향으로 관통 삽입시키는 연결 부재를 더 포함하는 레이저 절단기의 흄 배출 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 연결 부재의 하부에는, 상기 흄 포집 부재의 상단과 상기 가이드 로드의 타단이 핀 연결되는 지점으로부터 외측으로 이격된 지점에서 상기 흄 포집 부재와 또 하나의 핀으로 연결 고정되는 조립 몸체가 마련되어 있는 레이저 절단기의 흄 배출 장치.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분할 플레이트는, 상기 레이저 절단기의 외주를 둘러 고정된 조립 몸체에 연결되며, 호형 단면을 갖는 레이저 절단기의 흄 배출 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 포집홀은 설정된 간격을 두고 상호 이격하여 복수 개의 행 또는 열로 정렬 배치되는 레이저 절단기의 흄 배출 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 분할 플레이트 각각의 외측에는, 상기 복수 개의 포집 홀에 연통되는 흄 포집 라인이 적어도 하나 연결되는 흄 포집 라인 연결부가 구비되는 레이저 절단기의 흄 배출 장치.