KR101570094B1 - 3차원 곡면 복합재 구조물의 가공을 위한 워터제트 가공 장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비교적 복잡한 형태의 3차원 곡면 복합재 구조물을 워터제트 가공하기 위한 워터제트 가공 장비에 관한 것으로서, 캐쳐를 도입하여 복잡한 3차원 곡면 복합재를 용이하게 가공할 수 있도록 하면서도, 캐쳐 내부의 희생부재의 교환 시기를 정확하게 판단하여 워터제트로 인한 가공물의 손상을 방지할 수 있으며, 나아가 희생부재의 손실이나 희생부재의 교체로 인한 장비의 사용중지를 최소화할 수 있다.

Description

3차원 곡면 복합재 구조물의 가공을 위한 워터제트 가공 장비{WATERJET APPARATUS}

본 발명은 비교적 복잡한 형상을 가진 3차원 곡면 복합재 구조물의 가공을 위한 워터제트 가공 장비에 관한 것이다.

일반적으로 워터제트 가공은 고압의 유체에 연마재를 혼합하여 고압으로 대상물에 분사시키면서 가공을 하게 되는 가공방법이다.

워터제트 가공은 작업시 열이 발생되지 않아 대상물에 열적 변화를 유발하지 않는다는 장점이 있고, 가공 완료후 버어가 거의 남지 않는다는 장점도 있고, 어떠한 재질의 대상물에도 사용할 수 있다는 장점도 있다.

워터제트 가공을 통해 골판지, 종이귀저기, 샌드페이퍼, 고무제품, 우레탄제품, 타이어, 피혁제품(천연, 합성), 직물, 나이론, 비닐, 기타 플라스틱, FRP, 케블러, 프린트 기판, 기타 복합재료, 유리, 섬유질 유리, 세라믹, 목재, 합판, 석면, 석고보드, 타일, 기타 건축재료, 콘크리트, 시멘트, 아스팔트, 철, 비철금속, 스텐레스, 기타 특수금속, 냉동육류 등을 절단 가공할 수 있다.

한편 최근 항공기 제작에 있어, 경량화를 통한 연비 향상을 위해서 복합재를 사용하고 있는 추세이다. 복합재의 경우 높은 인장강도를 가지고 있으며, 피로 및 부식이 없고 고강도 경량 소재라는 장점을 가지고 있으나, 섬유의 파손, 벗겨짐, 고착 등의 문제가 발생함으로 인하여 가공이 어려운 난삭재로 분류되고 있다.

따라서 난삭재인 복합재료의 가공을 보다 효율적으로 할 수 있는 새로운 가공 장비의 필요성이 대두되고 있다.

기존의 항공기용 3차원 곡면 복합재는 주로 라우팅이나 드릴링으로 가공되어 왔다.

라우팅이나 드릴링 공법의 경우 공구가 고비용인 반면, 수명이 짧아 잦은 공구 교체를 필요로 하여, 장비의 비가동 시간이 많아 장비의 효율이 높지 않은 문제가 있다. 또한 가공시 발생하는 분진, 카본입자 등으로 인하여 환경 문제를 일으킴과 동시에 장비에도 전기 및 판넬 장치에 잦은 문제를 발생시킨다.

이에 대하여, 워터제트을 이용한 복합재 가공시, 분진이 없고, 층간 박리, 파편현상, 단면 분열 등의 문제가 발생하지 않으며, 후공정이 불필요하며, 또한 절단 속도가 빠르고, 지그 및 공구 비용이 절감됨으로써 경제적인 측면에서도 기존의 라우팅이나 드릴링 공법에 비해 효과적이다.

한편 워터제트 노즐로부터 분사된 초고압수를 회수하는 캐쳐 컵이 마련된 워터제트 가공 장비에 관한 종래의 기술로서 대한민국 공개특허 제10-2014-0034769호 "어브레이시브 워터제트 가공 장치"(2014. 3.20. 공개) 등이 제안된 바 있다.

일반적으로 캐쳐 컵(CATCHER CUP, 이하에서는 '캐쳐'라고 한다.)을 구비한 워터제트 가공 장비의 경우 캐쳐 내부에 초고압수에 의하여 점차적으로 마모하는 희생부재를 구비하며, 종래 기술의 경우 희생부재로서 스테인리스 스틸 볼 등을 구비하였다.

이와 같은 캐쳐의 경우 희생부재의 마모도를 정확히 확인할 수 없기 때문에 빈번히 희생부재를 교체하여야 한다는 문제가 발생하며, 이는 희생부재의 손실 뿐만 아니라 장비의 사용율을 저하시키는 요인이 된다.

대한민국 공개특허 제10-2014-0034769호 "어브레이시브 워터제트 가공 장치"(2014. 3.20. 공개) 미국 등록특허 US 4,827,679 (1989. 5.9 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 비교적 복잡한 형태의 3차원 곡면 복합재 구조물을 워터제트 가공하기 위한 워터제트 가공 장비를 제공하고자 한다.

나아가 본 발명은, 수조 대신에 캐쳐를 도입하여 복잡한 3차원 곡면 복합재를 용이하게 가공할 수 있도록 하면서도, 캐쳐 내부의 희생부재의 교환 시기를 정확하게 판단하여 워터제트로 인한 가공물의 손상을 방지할 수 있으며, 나아가 희생부재의 손실이나 희생부재의 교체로 인한 장비의 사용중지를 최소화할 수 있도록 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 기대 ; 상기 기대에 대하여 X축, Y축, 및 Z축으로 이동하는 Z축 이동체 ; 상기 Z축 이동체를 X축, Y축, Z축으로 이동 구동하는 구동원 ; 일단부가 Z축과 평행한 제1회전축을 중심으로 회전가능하게 상기 Z축 이동체에 연결되는 제1회전체 ; 상기 Z축 이동체에 마련되어 상기 제1회전체를 회전구동하는 제1모터부 ; 일단부가 Z축에 대하여 경사진 제2회전축을 중심으로 회전가능하게 상기 제1회전체의 타단에 연결되는 제2회전체 ; 상기 제1회전체에 마련되어 상기 제2회전체를 회전구동하는 제2모터부 ; 상기 제1회전축의 연장선상에 배치될 수 있는 제3회전축을 중심으로 회전가능하게 상기 제2회전체의 타단에 마련되는 제3회전체 ; 상기 제2회전체에 마련되어 상기 제3회전체를 회전구동하는 제3모터 ; 상기 제3회전체의 일측 하단에 고정 마련되는 제3브라켓 ; 노즐클램프에 의하여 상기 제3브라켓에 고정 마련되며 상기 제3회전축의 연장선을 따라 배치되되 하단이 상기 제2회전축의 연장선상에 위치되는 워터제트 분사노즐 ; 상기 제3브라켓에 고정 마련되는 ㄷ자 형태의 캐쳐 지지대 ; 상기 캐쳐 지지대에 마련되되 상기 제3회전축의 연장선상에 위치되는 캐쳐 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 캐쳐는, 중앙을 따라 상하방향으로 연결통로가 형성되되 상기 연결통로의 상단은 개방되며 상기 연결통로의 하단은 폐쇄되는 캐쳐 본체와, 상기 연결통로의 상하방향 중앙부에 마련되어 상기 연결통로를 상부의 워터제트 유입부와 하부의 워터제트 차단공간으로 구분하는 제1희생부재와, 상기 제1희생부재로부터 하부로 이격되어 상기 연결통로에 마련되되 상기 워터제트 차단공간을 상부의 제1워터제트 차단공간과 하부의 제2워터제트 차단공간으로 구분하는 제2희생부재와, 상기 제2워터제트 차단공간에 마련되어 물의 유입 여부를 감지하는 감지센서와, 상기 제1워터제트 차단공간과 상기 제2워터제트 차단공간을 연통시키기 위하여 마련되는 보조 연결통로와, 상기 워터제트 유입부에 연결되는 워터제트액 회수관을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

한편 X축, Y축, 및 Z축으로 이동은 삼차원 이동 중 주로 갠트리 타입에 의하여 발생한다.

워터제트 가공 장비를 로봇 형태로 채택할 경우 Z축 이동체 대신에, 기대에 대하여 3차원 이동하는 메인 이동체가 상정될 수 있으며, 아울러 메인 이동체를 3차원 이동 구동하는 구동원이 상정될 수 있다.

청구항 제2항에 기재된 발명은 로봇 형태의 워터제트 가공 장비에 이용될 수 있다.

상기와 같이 본 발명은 비교적 복잡한 형태의 3차원 곡면 복합재 구조물을 워터제트 가공하기 위한 워터제트 가공 장비를 제공하고자 한다.

나아가 본 발명은, 캐쳐를 도입하여 복잡한 3차원 곡면 복합재를 용이하게 가공할 수 있도록 하면서도, 캐쳐 내부의 희생부재의 교환 시기를 정확하게 판단하여 워터제트로 인한 가공물의 손상을 방지할 수 있으며, 나아가 희생부재의 손실이나 희생부재의 교체로 인한 장비의 사용중지를 최소화할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 일 실시예의 주요부 단면도,
도 2는 도 1의 주요부 단면도,
도 3은 도 2의 캐쳐 부위의 상세도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명에 의한 일 실시예의 주요부 단면도이며, 도 2는 도 1의 주요부 단면도이며, 도 3은 도 2의 캐쳐 부위의 상세도이다.

본 실시예에서 워터제트 가공 장비는 갠트리 구조를 가진다.

즉 기대의 상부에 상부 이동 기구가 설치된다.

상부 이동 기구는 크게, 기대의 상부에 설치되어 Y축을 따라 이동되는 Y축 이동체와, Y축 이동체에 마련되어 X축을 따라 이동되는 X축 이동체와, X축 이동체에 마련되어 Z축을 따라 이동되는 Z축 이동체를 포함하여 이루어진다.

Y축 이동체와 관련된 구성으로는, 기대의 상부 양측에 평행하게 설치되는 Y축 볼스크류와, 상기 Y축 볼스크류에 각각 체결되는 너트와, 상기 너트 상부에 각각 고정되는 Y축 이동체와, 상기 Y축 볼스크류를 정ㆍ역회전시키는 Y축 서보모터 및 동력전달수단과, 상기 기대 위에 설치되어 Y축 이동체를 직선운동(왕복운동)할 수 있게 안내하는 LM가이드 등을 포함하여 이루어진다.

또한 Y축 이동체는 "┌┐"와 같은 형태를 가진다.

아울러, X축 이동체와 관련된 구성으로는, Y축 이동체에 설치되는 X축 볼스크류와, X축 볼스크류에 체결되는 너트와, 상기 너트에 고정되는 X축 이동체와, 상기 X축 볼스크류를 정ㆍ역회전시키는 X축 서보모터 및 동력전달수단과, 상기 Y축 이동체 위에 설치되어 X축 이동체를 직선운동(왕복운동)할 수 있게 안내하는 LM가이드 등을 포함하여 이루어진다.

또한 Z축 이동체와 관련된 구성으로는, X축 이동체에 설치되는 Z축 볼스크류와, Z축 볼스크류에 체결되는 너트와, 상기 너트에 고정되는 Z축 이동체와, 상기 Z축 볼스크류를 정ㆍ역회전시키는 Z축 서보모터 및 동력전달수단과, 상기 X축 이동체 위에 설치되어 Z축 이동체를 직선운동(왕복운동)할 수 있게 안내하는 복수의 안내봉 등을 포함하여 이루어진다.

상기와 같은 상부 이동 기구에 의하여 Z축 이동체는 기대에 대하여 X축, Y축, Z축을 따라 삼차원 이동할 수 있다.

아울러 Z축 이동체는, Y축 서보모터, X축 서보모터, 및 Z축 서보모터에 의하여 Y축, X축, Z축으로 이동하게 되므로, Y축 서보모터, X축 서보모터, 및 Z축 서보모터는 Z축 이동체의 삼차원 이동을 위한 구동원이라 볼 수 있다.

상기와 같은 Z축 이동체의 3차원 이동은 워터제트 가공 장비에 있어서 매우 일반적인 기술이므로 그 상세한 설명을 생략한다.

다음으로 본 발명의 주요부 구성을 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명한다.

상기와 같은 Z축 이동체에 제1회전체(110)가 연결된다.

제1회전체(110)는 그 일단부가 Z축과 평행한 제1회전축(A)을 중심으로 회전가능하게 Z축 이동체에 연결된다.

아울러 Z축 이동체에는 제1회전체(110)를 회전구동하기 위한 제1모터부(111)가 마련된다.

본 실시예에서 제1모터부(111)는 구동모터와 함께 감속기 및 구동기어를 구비하고 제1모터부(111)의 구동기어(111a)가 제1회전체(110)의 피동기어(110a)에 기어결합하면서 제1모터부(111)의 회전력이 제1회전체(110)의 회전으로 전환된다.

제1회전체(110)는 제1수평부(112)와 제1경사부(113)으로 이루어진다.

한편 제1회전체(110)의 타단에 제2회전체(120)가 연결된다.

제2회전체(120)는 그 일단부가 Z축에 대하여 경사진 제2회전축(B)을 중심으로 회전가능하게 제1회전체(110)의 타단, 구체적으로는 제1회전체(110)의 제1경사부(113)에 연결된다.

아울러 제1회전체(110)에는 제2회전체(120)를 회전구동하기 위한 제2모터부(121)가 마련된다.

본 실시예에서 제2모터부(121)는 구동모터와 함께 감속기 및 구동기어를 구비하고 제2모터부(121)의 구동기어(121a)가 제2회전체(120)의 피동기어(120a)에 기어결합하면서 제2모터부(121)의 회전력이 제2회전체(120)의 회전으로 전환된다.

제2회전체(120)는 제2수평부(122)와 제2경사부(123)으로 이루어진다.

따라서 제1회전체(110)의 제1경사부(113)가 제2회전체(120)의 제2경사부(123)와 연결되는 구조를 가진다.

제2회전체(120)의 타단, 구체적으로는 제2회전체(120)의 제2수평부(122)에 제3회전체(130)가 마련된다.

제3회전체(130)는 제3회전축(C)를 중심으로 회전가능하게 제2회전체(120)에 마련된다.

제3회전축(C)은, 제2회전체(120)의 자세에 따라 그 방향이 변경되지만, 제2회전체(120)의 특정 자세에서는 제1회전축(A)의 연장선상에 배치될 수 있다.

즉 제2회전체(120)의 특정 자세에서 제3회전축(C)과 제1회전축(A)은 동일한 연장선상에 위치된다. 제2회전체(120)의 경우 제1회전체(110)에 대하여 360도 회전할 수 있으며, 이때 제2회전체(120)의 특정 지점에서 제3회전축(C)은 제1회전축(A)의 연장선상에 위치하게 된다.

제2회전체(120)에는 제3회전체(130)를 회전구동하기 위한 제3모터부(131)가 마련된다.

본 실시예에서 제3모터부(131)는 구동모터와 함께 감속기 및 구동기어를 구비하고 제3모터부(131)의 구동기어(131a)가 제3회전체(130)의 피동기어(130a)에 기어결합하면서 제3모터부(131)의 회전력이 제3회전체(130)의 회전으로 전환된다.

제3회전체(130)의 일측 하단에 제3브라켓(132)이 마련된다.

제3브라켓(132)은 제3회전축(C)으로부터 이격되게 위치된다.

제3브라켓(132)에 워터제트 분사노즐(134)와 캐쳐 지지대(135)가 고정 마련된다.

워터제트 분사노즐(134)은 노즐클램프(133)에 의하여 제3브라켓(132)에 착탈가능하게 고정 마련된다.

워터제트 분사노즐(134)은 제3회전축(C)의 연장선을 따라 배치되며, 아울러 그 하단이 제2회전축(B)의 연장선상에 위치된다.

한편 제3브라켓(132)에 고정 마련되는 캐쳐(catcher) 지지대(135)는 ㄷ자 형태를 가진다.

캐쳐 지지대(135)의 일단이 제3브라켓(132)에 고정되며, 캐쳐 지지대(135)의 타단에 캐쳐(200)가 마련된다.

물론 캐쳐(200)는 제3회전축(C)의 연장선상에 위치된다.

이하에서는 캐쳐(200)의 구조에 대하여 도 3을 참고하여 상세히 설명한다.

캐쳐(200)는 캐쳐 본체(210)와, 제1희생부재(220)와, 제2희생부재(230)와, 감지센서(240)와, 워터제트액 회수부재(250)을 포함하여 이루어진다.

캐쳐 본체(210)는 중앙을 따라 상하방향으로 연결통로(211)가 형성되되, 연결통로(211)의 상단은 개방되며 하단은 폐쇄되어 있다.

캐쳐 본체(210)의 상단으로부터 워터제트액이 유입된다.

연결통로(211)의 상하방향 중앙부에 제1희생부재(220)가 마련된다.

제1희생부재(220)에 의하여 연결통로(211)는 상부의 워터제트 유입부(211a)와 하부의 워터제트 차단공간(211b)로 구분된다.

즉 워터제트 차단공간(211b)은 제1희생부재(220)에 의하여 워터제트 분사액으로부터 차단된다.

제1희생부재(220)는 워터제트 분사액에 견딜 수 있는 초경 소재로 채택하는 것이 바람직하다.

제1희생부재(220)로부터 하부로 이격되어 제2희생부재(230)가 마련된다.

제2희생부재(230)에 의하여 워터제트 차단공간(211b)이 상부의 제1워터제트 차단공간(211b-1)과 하부의 제2워터제트 차단공간(211b-2)로 구분된다.

제1워터제트 차단공간(211b-1)과 제2워터제트 차단공간(211b-2)은 제2희생부재(230)에 의하여 그 공간이 구획되지만, 제2희생부재(230)의 주위로 하나 이상의 보조 연결통로(212)를 형성하여 제1워터제트 차단공간(211b-1)과 제2워터제트 차단공간(211b-2)이 서로 연통되도록 한다.

제2워터제트 차단공간(211b-2)에는 물의 유입 여부를 감지하는 감지센서(240)가 마련된다. 감지센서(240)는 근접센서 등이 채택될 수 있다.

한편 워터제트 유입부(211a)에는 워터제트액 회수관(250)이 연결된다.

한편, 워터제트 분사노즐(134)에는 고압의 유체와 연마재가 공급되어야 한다.

또한 고압의 유체 공급을 위하여 고압 유체 공급원과 워터제트 분사노즐(134)을 연결하기 위한 고압 유체 공급관(140)이 마련되며, 고압 유체 공급관은 제1회전체(110) 및 제2회전체(120)의 회전에 의한 자세 변경에도 불구하고 원활하게 고압 유체를 이송할 수 있도록 스위벌 조인트(미도시) 등에 의하여 제1회전체(110) 및 제2회전체(120)의 자세 변경에 대응하게 된다.

본 도면에서는 고압 유체 공급관(140)의 일부 구간을 생략하여 도시하였지만, 이는 통상의 기술자에 의하여 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

아울러 고압 유체 공급관(140)은 도 1에 도시된 바와 같이 각각의 회전체(110, 120, 130)의 회전축을 지나도록 설계되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 실시예의 작동을 설명한다.

본 실시예에서 워터제트 분사노즐(134)의 분사 단부(하단)는 항상 제1회전축(A)과 제2회전축(B)이 교차하는 지점에 위치하게 되며, 나아가서는 제1회전축(A)으로부터 일정 거리에 위치하게 된다.

즉 본 실시예는 분사 위치에 대한 제어가 극히 용이하게 되며, 다만 가공 형상에 따라 워터제트 분사노즐(134)의 자세를 변경하는 것으로 복합재 구조물의 가공 작업을 용이하게 완료할 수 있다.

즉 제1회전축(A)과 제2회전축(B)에 따른 제1회전체(110)와 제2회전체(120)의 자세 변화에 의하여 워터제트 분사노즐(134)의 분사 방향이 결정된다.

따라서 본 실시예는 가공 부위에 따른 위치 제어 및 방향 제어가 극히 용이하게 된다.

또한 제3회전축(C)에 따른 제3회전체(130)의 회전에 따라 캐쳐 지지대(135)는 가공물과 간섭되는 것을 회피할 수 있게 된다.

또한 워터제트 분사노즐(134)에서 분사되어 가공물을 지나 캐쳐(200)로 유입되는 워터제트 분사액(물, 연마액)은 제1희생부재(220)에 의하여 워터제트 유입부(211a)에만 유입되며 워터제트 차단공간(211b)으로는 유입될 수 없게 되며, 워터제트액 회수관(250)을 통하여 회수된다.

한편 제1희생부재(220)는 지속적으로 워터제트 분사액과 충돌하면서 마모되어 최종적으로는 그 수직방향 중앙을 따라 마모 구멍이 형성될 수 밖에 없으며, 마모 구멍이 형성되는 순간 워터제트 분사액은 제2희생부재(230)와 부딪히며, 아울러 제1워터제트 차단공간(211b-1)으로 워터제트 분사액이 유입된 후, 제1워터제트 차단공간(211b-1)으로 유입된 워터제트 분사액은 보조 연결통로(212)로 월류하여 제2워터제트 차단공간(211b-2)로 유입된다.

제2워터제트 차단공간(211b-2)으로 물 등이 유입되면 감지센서(240)가 이를 감지하고 경보신호 등을 통하여 제1희생부재(220)의 손상을 외부에 알리게 된다.

따라서 사용자는 제1희생부재(220)를 교환한 후 안전하게 본 장치를 재사용할 수 있게 된다.

본 실시예의 워터제트 가공은 주로 3차원 복합재 구조물의 트리밍 작업, 즉 제품 외곽 부분의 가공을 담당하도록 할 수 있다.

물론 실시예에 따라서는 본 실시예의 워터제트 가공은 절단 작업을 위하여 이용될 수도 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110 : 제1회전체 110a : 피동기어
111 : 제1모터부 111a : 구동기어
112 : 제1수평부 113 : 제1경사부
120 : 제2회전체 120a : 피동기어
121 : 제2모터부 121a : 구동기어
122 : 제2수평부 123 : 제2경사부
130 : 제3회전체 130a : 피동기어
131 : 제3모터부 131a: 구동기어
132 : 제3브라켓 133 : 노즐클램프
134 : 워터제트 분사노즐 135 : 캐쳐 지지대
140 : 고압 유체 공급관
200 : 캐쳐
210 : 캐쳐 본체 211 : 연결통로
211a : 워터제트 유입부 211b : 워터제트 차단공간
212 : 보조 연결통로
220 : 제1희생부재
230 : 제2희생부재
240 : 감지센서
250 : 워터제트액 회수관

Claims (3)

1. 기대 ;
   상기 기대에 대하여 X축, Y축, 및 Z축으로 이동하는 Z축 이동체 ;
   상기 Z축 이동체를 X축, Y축, Z축으로 이동 구동하는 구동원 ;
   일단부가 Z축과 평행한 제1회전축을 중심으로 회전가능하게 상기 Z축 이동체에 연결되는 제1회전체 ;
   상기 Z축 이동체에 마련되어 상기 제1회전체를 회전구동하는 제1모터부 ;
   일단부가 Z축에 대하여 경사진 제2회전축을 중심으로 회전가능하게 상기 제1회전체의 타단에 연결되는 제2회전체 ;
   상기 제1회전체에 마련되어 상기 제2회전체를 회전구동하는 제2모터부 ;
   상기 제1회전축의 연장선상에 배치될 수 있는 제3회전축을 중심으로 회전가능하게
   상기 제2회전체의 타단에 마련되는 제3회전체 ;
   상기 제2회전체에 마련되어 상기 제3회전체를 회전구동하는 제3모터 ;
   상기 제3회전체의 일측 하단에 고정 마련되는 제3브라켓 ;
   노즐클램프에 의하여 상기 제3브라켓에 고정 마련되며 상기 제3회전축의 연장선을 따라 배치되되 하단이 상기 제2회전축의 연장선상에 위치되는 워터제트 분사노즐 ;
   상기 제3브라켓에 고정 마련되는 ㄷ자 형태의 캐쳐 지지대 ;
   상기 캐쳐 지지대에 마련되되 상기 제3회전축의 연장선상에 위치되는 캐쳐 ;
   를 포함하여 이루어지며,
   상기 캐쳐는, 중앙을 따라 상하방향으로 연결통로가 형성되되 상기 연결통로의 상단은 개방되며 상기 연결통로의 하단은 폐쇄되는 캐쳐 본체와, 상기 연결통로의 상하방향 중앙부에 마련되어 상기 연결통로를 상부의 워터제트 유입부와 하부의 워터제트 차단공간으로 구분하는 제1희생부재와, 상기 제1희생부재로부터 하부로 이격되어 상기 연결통로에 마련되되 상기 워터제트 차단공간을 상부의 제1워터제트 차단공간과 하부의 제2워터제트 차단공간으로 구분하는 제2희생부재와, 상기 제2워터제트 차단공간에 마련되어 물의 유입 여부를 감지하는 감지센서와, 상기 제1워터제트 차단공간과 상기 제2워터제트 차단공간을 연통시키기 위하여 마련되는 보조 연결통로와, 상기 워터제트 유입부에 연결되는 워터제트액 회수관을 포함하여 이루어지는 것 ;
   을 특징으로 하는 3차원 곡면 복합재 구조물의 가공을 위한 워터제트 가공 장비.
   
2. 기대 ;
   상기 기대에 대하여 3차원 이동하는 메인 이동체 ;
   상기 메인 이동체를 3차원 이동 구동하는 구동원 ;
   일단부가 제1회전축을 중심으로 회전가능하게 상기 메인 이동체에 연결되는 제1회전체 ;
   상기 메인 이동체에 마련되어 상기 제1회전체를 회전구동하는 제1모터부 ;
   일단부가 상기 제1회전축에 대하여 경사진 제2회전축을 중심으로 회전가능하게 상기 제1회전체의 타단에 연결되는 제2회전체 ;
   상기 제1회전체에 마련되어 상기 제2회전체를 회전구동하는 제2모터부 ;
   상기 제1회전축의 연장선상에 배치될 수 있는 제3회전축을 중심으로 회전가능하게
   상기 제2회전체의 타단에 마련되는 제3회전체 ;
   상기 제2회전체에 마련되어 상기 제3회전체를 회전구동하는 제3모터 ;
   상기 제3회전체의 일측 하단에 고정 마련되는 제3브라켓 ;
   노즐클램프에 의하여 상기 제3브라켓에 고정 마련되며 상기 제3회전축의 연장선을 따라 배치되되
   하단이 상기 제2회전축의 연장선상에 위치되는 워터제트 분사노즐 ;
   상기 제3브라켓에 고정 마련되는 ㄷ자 형태의 캐쳐 지지대 ;
   상기 캐쳐 지지대에 마련되되 상기 제3회전축의 연장선상에 위치되는 캐쳐 ;
   를 포함하여 이루어지며,
   상기 캐쳐는, 중앙을 따라 상하방향으로 연결통로가 형성되되 상기 연결통로의 상단은 개방되며 상기 연결통로의 하단은 폐쇄되는 캐쳐 본체와, 상기 연결통로의 상하방향 중앙부에 마련되어 상기 연결통로를 상부의 워터제트 유입부와 하부의 워터제트 차단공간으로 구분하는 제1희생부재와, 상기 제1희생부재로부터 하부로 이격되어 상기 연결통로에 마련되되 상기 워터제트 차단공간을 상부의 제1워터제트 차단공간과 하부의 제2워터제트 차단공간으로 구분하는 제2희생부재와, 상기 제2워터제트 차단공간에 마련되어 물의 유입 여부를 감지하는 감지센서와, 상기 제1워터제트 차단공간과 상기 제2워터제트 차단공간을 연통시키기 위하여 마련되는 보조 연결통로와, 상기 워터제트 유입부에 연결되는 워터제트액 회수관을 포함하여 이루어지는 것 ;
   을 특징으로 하는 3차원 곡면 복합재 구조물의 가공을 위한 워터제트 가공 장비.
   
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