KR102025275B1 - Apparatus for processing laser apertures - Google Patents

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KR102025275B1
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김민우
안종기
권혁준
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국방과학연구소
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Abstract

According to one embodiment, a device for processing a laser hole can comprise: a base; an object support part connected to the base and supporting the object; a guide rotatably connected to the base about a first axis; a lens support part rotatably connected to the guide about a second axis parallel to the first axis; and a reflective lens connected to the lens support part. Therefore, the present invention is capable of solving a processing interference phenomenon.

Description

레이저 구멍 가공 장치{APPARATUS FOR PROCESSING LASER APERTURES}Laser hole processing device {APPARATUS FOR PROCESSING LASER APERTURES}

아래의 설명은 레이저 구멍 가공 장치에 관한 것이다.The description below relates to a laser hole processing apparatus.

가스터빈은 높은 열효율을 위해 터빈부에 대해 고온의 입구조건이 요구된다. 가스터빈의 성능을 향상시키기 위해 입구온도는 점점 증가하는 추세이다. 고온 환경에서 열적 하중으로 인한 부품의 파손을 해결하기 위해, 표면에 미세한 냉각홀을 가공하여 표면 온도를 낮추는 냉각홀 가공 기술이 터빈 부품에 적용되고 있다. 예를 들어, 블레이드에는 복수 개의 냉각홀이 마련될 수 있다. 대표적인 냉각홀 가공 방법으로는 레이저 가공 방법이 있다.Gas turbines require high temperature inlet conditions for the turbine section for high thermal efficiency. Inlet temperature is gradually increasing to improve gas turbine performance. In order to solve the breakage of the components due to the thermal load in a high temperature environment, a cooling hole processing technology that lowers the surface temperature by processing a fine cooling hole on the surface has been applied to turbine components. For example, the blade may be provided with a plurality of cooling holes. Representative cooling hole processing method is a laser processing method.

부품 형상이 복잡해짐에 따라 레이저 노즐과 부품이 간섭되어 원하는 위치에 냉각홀을 가공하기 어려울 수 있다. 도 1은 가스터빈 내에 구비되는 부품인 블레이드(9, 이하 "대상체"이라고 함)를 도시한다. 도 1을 참조하면, 대상체(9)는 서로 다른 형상을 갖는 제 1 파트(91), 제 2 파트(92) 및 제 3 파트(93)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 파트(91)는 에어포일(airfoil)이고, 제 2 파트는 쉬라우드(shroud)고, 제 3 파트(93)는 도브테일(dovetail)일 수 있다. 대상체(9)의 제 1 파트(91)에는 구멍(H)이 마련될 수 있다. 구멍(H)은 냉각홀로 작용할 수 있다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 제 2 파트(92)에 의해 레이저가 간섭되어 원하는 위치에 구멍(H)을 형성하기 어려울 수 있다. 이와 같은 현상을 가공 간섭 현상이라 한다. 가공 간섭을 해결하기 위해, 예를 들어, 에어포일 및 쉬라우드를 별도로 제작하고, 에어포일에 구멍(H)을 가공한 후 쉬라우드와 접합하기도 하지만, 접합 공정이 추가됨으로 인해 비용, 제작 소요 시간 및 결함 등에 대한 리스크가 높아지는 문제점이 있다.As the shape of the component becomes more complex, the laser nozzle and the component may interfere, making it difficult to process the cooling holes in a desired position. 1 shows a blade 9 (hereinafter referred to as "object") which is a component provided in a gas turbine. Referring to FIG. 1, the object 9 may include a first part 91, a second part 92, and a third part 93 having different shapes. For example, the first part 91 may be an airfoil, the second part may be shroud, and the third part 93 may be a dovetail. The hole H may be provided in the first part 91 of the object 9. The hole H may act as a cooling hole. As shown in FIG. 1, it may be difficult to form the hole H in a desired position by interfering with the laser by the second part 92. This phenomenon is called processing interference phenomenon. In order to solve the machining interference, for example, the airfoil and the shroud are manufactured separately, and the hole (H) is machined in the airfoil and then bonded with the shroud. And there is a problem that increases the risk for defects.

일 실시 예의 목적은 가공 간섭 현상을 해소할 수 있는 레이저 구멍 가공 장치를 제공하는 것이다.An object of one embodiment is to provide a laser hole processing apparatus that can eliminate the processing interference phenomenon.

일 실시 예에 따른 레이저 구멍 가공 장치는, 베이스; 상기 베이스에 연결되고 상기 대상체를 지지하는 대상체 지지부; 상기 베이스에 제 1 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 가이드; 상기 가이드에 상기 제 1 축과 평행한 제 2 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 렌즈 지지부; 및 상기 렌즈 지지부에 연결되는 반사용 렌즈를 포함할 수 있다.Laser hole processing apparatus according to an embodiment, the base; An object supporter connected to the base and supporting the object; A guide rotatably connected to the base about a first axis; A lens support rotatably connected to the guide about a second axis parallel to the first axis; And a reflective lens connected to the lens support part.

상기 렌즈 지지부는, 상기 가이드에 연결되는 렌즈 암; 및 상기 렌즈 암 및 반사용 렌즈를 연결하고, 상기 반사용 렌즈를 상기 렌즈 암에 대해 상기 제 2 축과 직교하는 제 3 축을 중심으로 회전시키는 렌즈 회전부를 포함할 수 있다.The lens support unit includes a lens arm connected to the guide; And a lens rotating part connecting the lens arm and the reflecting lens and rotating the reflecting lens about a third axis perpendicular to the second axis with respect to the lens arm.

상기 렌즈 회전부는, 상기 렌즈 암에 배치되는 제 1 렌즈 회전 파트; 및 상기 제 1 렌즈 회전 파트에 회전 가능하게 연결되고, 상기 반사용 렌즈를 지지하는 제 2 렌즈 회전 파트를 포함할 수 있다.The lens rotating part may include a first lens rotating part disposed on the lens arm; And a second lens rotation part rotatably connected to the first lens rotation part and supporting the reflective lens.

상기 렌즈 암은 상기 제 3 축의 축 방향을 따라 길이 조절 가능하다.The lens arm is adjustable in length along the axial direction of the third axis.

상기 가이드는, 상기 베이스에 회전 가능하게 연결되고 길이 조절 가능한 가이드 암; 및 상기 가이드 암에 배치되고, 상기 렌즈 지지부를 상기 가이드 암에 대해 회전시키는 가이드 구동부를 포함할 수 있다.The guide includes a guide arm rotatably connected to the base and adjustable in length; And a guide driver disposed on the guide arm and rotating the lens support with respect to the guide arm.

상기 가이드는 상기 베이스에 회전 가능하게 연결될 수 있다.The guide may be rotatably connected to the base.

상기 대상체 지지부는, 상기 베이스에 연결되는 제 1 지지 파트; 상기 대상체를 지지하는 제 2 지지 파트; 및 상기 제 1 지지 파트 및 제 2 지지 파트를 연결하고, 상기 제 2 지지 파트를 상기 제 1 지지 파트에 대해 상기 제 1 축과 직교하는 제 4 축을 중심으로 회전시키는 지지 구동부를 포함할 수 있다.The object supporter may include a first support part connected to the base; A second support part supporting the object; And a support driver connecting the first support part and the second support part and rotating the second support part about a fourth axis perpendicular to the first axis with respect to the first support part.

상기 지지부는 상기 제 1 축을 중심으로 상기 베이스에 회전 가능하게 연결될 수 있다.The support may be rotatably connected to the base about the first axis.

일 실시 예에 따른 레이저 구멍 가공 장치는, 베이스; 반사용 렌즈; 상기 베이스에 연결되고 대상체를 지지하는 대상체 지지부; 상기 베이스에 회전 가능하게 연결되는 가이드; 및 상기 가이드에 연결되는 렌즈 암과, 상기 렌즈 암에 배치되고 상기 반사용 렌즈를 상기 렌즈 암에 대해 회전시키는 렌즈 회전부를 포함하는 렌즈 지지부를 포함할 수 있다.Laser hole processing apparatus according to an embodiment, the base; Reflective lenses; An object supporter connected to the base and supporting the object; A guide rotatably connected to the base; And a lens support part including a lens arm connected to the guide and a lens rotation part disposed on the lens arm and rotating the reflective lens with respect to the lens arm.

상기 렌즈 암은 길이 조절 가능하다.The lens arm is adjustable in length.

상기 가이드는, 상기 베이스로부터 연장되고 길이 조절 가능한 가이드 암; 및 상기 가이드 암 및 렌즈 지지부가 이루는 각도를 조절하는 가이드 구동부를 포함할 수 있다.The guide includes a guide arm extending from the base and adjustable in length; And a guide driver configured to adjust an angle formed by the guide arm and the lens support part.

상기 가이드는 상기 베이스에 회전 가능하게 연결될 수 있다.The guide may be rotatably connected to the base.

상기 지지부는, 상기 베이스에 회전 가능하게 연결되는 제 1 지지 파트; 상기 대상체를 지지하는 제 2 지지 파트; 및 상기 제 1 지지 파트 및 제 2 지지 파트를 연결하고, 상기 제 2 지지 파트를 상기 제 1 지지 파트에 대해 회전시키는 지지 구동부를 포함할 수 있다.The support portion may include: a first support part rotatably connected to the base; A second support part supporting the object; And a support driver connecting the first support part and the second support part and rotating the second support part with respect to the first support part.

상기 렌즈 암은 상기 베이스에 회전 가능하게 연결될 수 있다.The lens arm may be rotatably connected to the base.

일 실시 예에 따른 레이저 구멍 가공 장치에 따르면, 복잡한 구조를 갖는 대상체에 가공 간섭 현상 없이 원하는 위치에 레이저 구멍을 형성할 수 있다.According to the laser hole processing apparatus according to an embodiment, the laser hole may be formed in a desired position on the object having a complicated structure without processing interference phenomenon.

또한, 일 실시 예에 따른 레이저 구멍 가공 장치는 반사용 렌즈를 다양한 경로로 이동시키거나, 다양한 방향으로 회전시킴으로써 다양한 각도의 레이저 구멍을 형성할 수 있다.In addition, the laser hole processing apparatus according to an embodiment may form laser holes of various angles by moving the reflective lens in various paths or rotating in various directions.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 가공 간섭 현상을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 레이저 구멍 가공 장치를 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 레이저 구멍 가공 장치의 일부 동작들을 개략적으로 도시하는 순서도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 레이저 구멍 가공 장치에 의해 복수 개의 구멍이 형성된 대상체의 정면도이다.
The following drawings, which are attached to this specification, illustrate one preferred embodiment of the present invention, and together with the detailed description thereof, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be construed as limited.
1 is a front view schematically showing a processing interference phenomenon.
2 is a front view schematically showing a laser hole processing apparatus according to an embodiment.
3 is a flowchart schematically illustrating some operations of the laser hole processing apparatus according to an exemplary embodiment.
4 is a front view of an object in which a plurality of holes are formed by a laser hole processing apparatus according to an embodiment.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the embodiment, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Components included in any one embodiment and components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, the description in any one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions thereof will be omitted in the overlapping range.

도 2는 일 실시 예에 따른 레이저 구멍 가공 장치를 개략적으로 도시하는 정면도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 레이저 구멍 가공 장치의 일부 동작들을 개략적으로 도시하는 순서도이다.2 is a front view schematically showing a laser hole processing apparatus according to an embodiment, and FIG. 3 is a flowchart schematically showing some operations of the laser hole processing apparatus according to an embodiment.

도 2 및 도 3을 참조하면, 레이저 구멍 가공 장치(1)는 대상체(9)를 지지하고, 레이저 모듈(M)로부터 조사되는 레이저를 통해 대상체(9)에 구멍(H)을 형성할 수 있다. 구멍(H)은 냉각홀로 작용할 수 있다. 레이저 구멍 가공 장치(1)는 레이저 모듈(M)로부터 조사되는 레이저를 반사용 렌즈(L)를 통해 반사시키는 방식으로 원하는 위치에 구멍(H)을 형성할 수 있다. 레이저 구멍 가공 장치(1)는 레이저 모듈(M)이 고정된 상태에서도, 반사용 렌즈(L)를 이동시키거나 회전시킴으로써 원하는 각도로 구멍(H)을 형성할 수 있다. 또한, 레이저 구멍 가공 장치(1)는 대상체(9) 자체를 회전시킴으로써, 원하는 위치에 구멍(H)을 형성할 수 있다. 레이저 구멍 가공 장치(1)는 베이스(11), 대상체 지지부(12), 가이드(13), 렌즈 지지부(14) 및 반사용 렌즈(L)를 포함할 수 있다.2 and 3, the laser hole processing apparatus 1 may support the object 9 and form a hole H in the object 9 through a laser emitted from the laser module M. Referring to FIG. . The hole H may act as a cooling hole. The laser hole processing apparatus 1 can form the hole H in a desired position by reflecting the laser irradiated from the laser module M through the reflecting lens L. FIG. The laser hole processing apparatus 1 can form the hole H at a desired angle by moving or rotating the reflecting lens L even when the laser module M is fixed. In addition, the laser hole processing apparatus 1 can form the hole H in a desired position by rotating the object 9 itself. The laser hole processing apparatus 1 may include a base 11, an object support 12, a guide 13, a lens support 14, and a reflective lens L.

대상체(9)는 서로 다른 형상을 갖는 복수 개의 파트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체(9)는 제 1 파트(91), 제 2 파트(92) 및 제 3 파트(93)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체(9)는 가스터빈에 구비되는 블레이드일 수 있고, 제 1 파트(91)는 에어포일이고, 제 2 파트(92)는 쉬라우드이고, 제 3 파트(93)는 도브테일일 수 있다.The object 9 may include a plurality of parts having different shapes. For example, the object 9 may include a first part 91, a second part 92, and a third part 93. For example, the object 9 may be a blade provided in the gas turbine, the first part 91 is an airfoil, the second part 92 is a shroud, and the third part 93 is a dovetail. Can be.

베이스(11)는 지면에 고정될 수 있다. 베이스(11)는 대상체 지지부(12) 및 가이드(13)를 회전 가능하게 지지할 수 있다. 베이스(11)는 제 1 축(A1)을 중심으로 대상체 지지부(12) 및 가이드(13)를 동시에 또는 독립적으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 베이스(11)가 대상체 지지부(12) 및 가이드(13)를 동시에 회전시킬 경우, 대상체 지지부(12) 및 가이드(13) 사이의 각도는 유지될 수 있다. 한편, 베이스(11)가 대상체 지지부(12) 및 가이드(13)를 독립적으로 회전시킬 경우, 대상체 지지부(12) 및 가이드(13) 사이의 각도는 변경될 수 있다.The base 11 may be fixed to the ground. The base 11 may rotatably support the object support 12 and the guide 13. The base 11 may rotate the object support 12 and the guide 13 simultaneously or independently about the first axis A1. For example, when the base 11 rotates the object support 12 and the guide 13 simultaneously, the angle between the object support 12 and the guide 13 may be maintained. Meanwhile, when the base 11 rotates the object support 12 and the guide 13 independently, the angle between the object support 12 and the guide 13 may be changed.

대상체 지지부(12)는 베이스(11)에 연결되고 대상체(9)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 대상체 지지부(12)는 대상체(9)의 제 3 파트(93)를 지지할 수 있다. 대상체 지지부(12)는 베이스(11)에 대해 제 1 축(A1)을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 대상체 지지부(12)는 제 1 지지 파트(121), 제 2 지지 파트(122) 및 지지 구동부(123)를 포함할 수 있다.The object supporter 12 may be connected to the base 11 and support the object 9. For example, the object supporter 12 may support the third part 93 of the object 9. The object support 12 may be rotatable about the first axis A1 with respect to the base 11. The object support part 12 may include a first support part 121, a second support part 122, and a support driver 123.

제 1 지지 파트(121)는 베이스(11)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 지지 파트(121)는 베이스(11)에 피봇식으로 연결될 수 있다. 제 1 지지 파트(121)는 제 1 축(A1)을 중심으로 회전 가능하다.The first support part 121 may be rotatably connected to the base 11. For example, the first support part 121 may be pivotally connected to the base 11. The first support part 121 is rotatable about the first axis A1.

제 2 지지 파트(122)는 대상체(9)를 지지할 수 있다. 제 2 지지 파트(122)는 예를 들어, 대상체(9)의 제 3 파트(93)와 맞물리는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 3 파트(93)는 복수 개의 오목부(미도시)를 포함할 수 있고, 제 2 지지 파트(122)는 복수 개의 오목부에 삽입되는 복수 개의 볼록부(미도시)를 포함할 수 있다.The second support part 122 may support the object 9. For example, the second support part 122 may have a shape of engaging with the third part 93 of the object 9. For example, the third part 93 may include a plurality of recesses (not shown), and the second support part 122 may include a plurality of protrusions (not shown) inserted into the plurality of recesses. can do.

지지 구동부(123)는 제 1 지지 파트(121) 및 제 2 지지 파트(122)를 연결하고, 제 1 지지 파트(121)에 대해 제 2 지지 파트(122)를 회전시킬 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 대상체(9)는 베이스(11)에 대해 2자유도 회전 가능하다.The support driver 123 may connect the first support part 121 and the second support part 122 to rotate the second support part 122 with respect to the first support part 121. According to such a structure, the object 9 can rotate about two degrees of freedom with respect to the base 11.

가이드(13)는 베이스(11)에 연결되고, 렌즈 지지부(14)를 지지할 수 있다. 가이드(13)는 렌즈 지지부(14)를 회전시킬 수 있다. 가이드(13)는 렌즈 지지부(14)를 제 2 축(A2)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 가이드(13)는 가이드 암(131) 및 가이드 구동부(132)를 포함할 수 있다.The guide 13 is connected to the base 11 and may support the lens support 14. The guide 13 may rotate the lens support 14. The guide 13 may rotate the lens support 14 about the second axis A2. The guide 13 may include a guide arm 131 and a guide driver 132.

가이드 암(131)은 베이스(11)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 가이드 암(131)은 베이스(11)에 대해 회전하는 방식으로, 레이저 모듈(M)로부터 조사되는 레이저에 대해 반사용 렌즈(L)가 이루는 각도를 제어할 수 있다. 또한, 가이드 암(131)은 길이 조절 가능하다. 가이드 암(131)은 베이스(11)로부터 렌즈 지지부(14)가 이격된 거리를 조절할 수 있다. 가이드 암(131)은 반사용 렌즈(L)의 위치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 가이드 암(131)의 길이가 증가할 경우, 반사용 렌즈(L)는 베이스(11)로부터 멀어지고, 가이드 암(131)의 길이가 감소할 경우, 반사용 렌즈(L)는 베이스(11)에 근접할 수 있다. 예를 들어, 가이드 암(131)은 서로 상대적으로 슬라이딩 가능한 제 1 가이드 암 부재(131a) 및 제 2 가이드 암 부재(131b)를 포함할 수 있다. 제 1 가이드 암 부재(131a) 및 제 2 가이드 암 부재(131b) 중 어느 하나의 가이드 암 부재는 다른 가이드 암 부재의 내벽 또는 외벽을 따라 슬라이딩 가능하다.The guide arm 131 may be rotatably connected to the base 11. The guide arm 131 rotates with respect to the base 11, and may control an angle formed by the reflective lens L with respect to the laser emitted from the laser module M. In addition, the guide arm 131 is adjustable in length. The guide arm 131 may adjust a distance from which the lens support 14 is spaced apart from the base 11. The guide arm 131 may control the position of the reflective lens L. For example, when the length of the guide arm 131 increases, the reflective lens L moves away from the base 11, and when the length of the guide arm 131 decreases, the reflective lens L It may be close to the base 11. For example, the guide arm 131 may include a first guide arm member 131a and a second guide arm member 131b slidable relative to each other. The guide arm member of any one of the first guide arm member 131a and the second guide arm member 131b is slidable along the inner wall or the outer wall of the other guide arm member.

가이드 구동부(132)는 가이드 암(131)에 배치되고, 렌즈 지지부(14)를 가이드 암(131)에 대해 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 가이드 구동부(132)는 렌즈 지지부(14)를 제 1 축(A1)과 평행한 제 2 축(A2)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 가이드 구동부(132)는 반사용 렌즈(L)의 각도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 가이드 구동부(132)는 렌즈 지지부(14)에 토크를 인가하기 위한 모터(미도시)를 포함할 수 있다.The guide driver 132 may be disposed on the guide arm 131, and may rotate the lens support 14 with respect to the guide arm 131. For example, the guide driver 132 may rotate the lens support 14 about a second axis A2 parallel to the first axis A1. The guide driver 132 may control the angle of the reflective lens L. FIG. For example, the guide driver 132 may include a motor (not shown) for applying torque to the lens support 14.

렌즈 지지부(14)는 가이드(13)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 지지부(14)는 가이드(13)에 제 2 축(A2)을 중심으로 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 렌즈 지지부(14)는 렌즈 암(141) 및 렌즈 회전부(142)를 포함할 수 있다.The lens support 14 may be connected to the guide 13. For example, the lens support 14 may be connected to the guide 13 so as to be rotatable about the second axis A2. The lens support 14 may include a lens arm 141 and a lens rotating part 142.

렌즈 암(141)은 길이 조절 가능하다. 렌즈 암(141)의 길이가 증가할 경우 반사용 렌즈(L)는 가이드(13)로부터 멀어지고, 렌즈 암(141)의 길이가 감소할 경우 반사용 렌즈(L)는 가이드(13)로 근접할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 암(141)은 서로 상대적으로 슬라이딩 가능한 제 1 렌즈 암 부재(141a) 및 제 2 렌즈 암 부재(141b)를 포함할 수 있다. 제 1 렌즈 암 부재(141a) 및 제 2 렌즈 암 부재(141b) 중 어느 하나의 렌즈 암 부재는 다른 렌즈 암 부재의 내벽 또는 외벽을 따라 슬라이딩 가능하다.The lens arm 141 is adjustable in length. When the length of the lens arm 141 increases, the reflecting lens L moves away from the guide 13, and when the length of the lens arm 141 decreases, the reflecting lens L approaches the guide 13. can do. For example, the lens arm 141 may include a first lens arm member 141a and a second lens arm member 141b that are slidably relative to each other. The lens arm member of any one of the first lens arm member 141a and the second lens arm member 141b is slidable along the inner wall or the outer wall of the other lens arm member.

렌즈 회전부(142)는 렌즈 암(141) 및 반사용 렌즈(L)를 연결하고, 반사용 렌즈(L)를 렌즈 암(141)에 대해 제 2 축(A2)과 직교하는 제 3 축(A3)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 렌즈 회전부(142)는 반사용 렌즈(L)의 각도를 제어할 수 있다. 반사용 렌즈(L)는 가이드(13) 및 렌즈 암(141) 사이의 각도 변화에 따라 일 방향으로 각도 조절될 수 있고, 렌즈 회전부(142)에 의해 다른 방향으로 각도 조절될 수 있다. 렌즈 회전부(142)는 렌즈 암(141)에 배치되는 제 1 렌즈 회전 파트(142a)와, 제 1 렌즈 회전 파트(142a)에 회전 가능하게 연결되고 반사용 렌즈(L)를 지지하는 제 2 렌즈 회전 파트(142b)를 포함할 수 있다.The lens rotating part 142 connects the lens arm 141 and the reflecting lens L, and the third axis A3 perpendicular to the reflecting lens L with the second axis A2 with respect to the lens arm 141. ) Can be rotated around. The lens rotating unit 142 may control the angle of the reflecting lens (L). The reflective lens L may be angle-controlled in one direction according to the angle change between the guide 13 and the lens arm 141, and may be angle-controlled in the other direction by the lens rotating part 142. The lens rotating part 142 is a first lens rotating part 142a disposed on the lens arm 141 and a second lens rotatably connected to the first lens rotating part 142a and supporting the reflective lens L. It may include a rotating part (142b).

반사용 렌즈(L)는 레이저 모듈(M)로부터 조사되는 레이저를 반사하여 대상체(9)로 안내할 수 있다. 사용자는 대상체 지지부(12), 가이드(13) 및 렌즈 지지부(14) 중 적어도 하나 이상을 제어하여 반사용 렌즈(L)의 위치 및 각도를 제어함으로써, 구멍(H)의 위치 및 각도를 제어할 수 있다.The reflective lens L may reflect the laser beam emitted from the laser module M to guide the object 9. The user controls the position and angle of the reflective lens L by controlling at least one or more of the object support 12, the guide 13, and the lens support 14 to control the position and angle of the hole H. Can be.

이하, 레이저 구멍 가공 장치(1)의 구동 메커니즘을 정리한다.Hereinafter, the drive mechanism of the laser hole processing apparatus 1 is put together.

대상체 지지부(12) 및 가이드(13) 각각은 베이스(11)에 제 1 축(A1)을 중심으로 회전 가능하게 연결될 수 있다.Each of the object support 12 and the guide 13 may be rotatably connected to the base 11 about the first axis A1.

렌즈 지지부(14)는 가이드(13)에 대해 제 2 축(A2)을 중심으로 회전 가능하다. 예를 들어, 제 2 축(A2)은 제 1 축(A1)과 평행할 수 있다. 렌즈 지지부(14) 및 가이드(13) 사이의 각도(θ)는 조정될 수 있다. 도 3을 참조하면, 렌즈 지지부(14)가 가이드(13)를 중심으로 회전함에 따라 렌즈 지지부(14) 및 가이드(13) 사이의 각도는 제 1 각도(θ1)에서 제 2 각도(θ2)로 증가할 수 있다.The lens support 14 is rotatable about the guide 13 with respect to the second axis A2. For example, the second axis A2 may be parallel to the first axis A1. The angle θ between the lens support 14 and the guide 13 can be adjusted. Referring to FIG. 3, as the lens support 14 rotates about the guide 13, the angle between the lens support 14 and the guide 13 is changed from the first angle θ1 to the second angle θ2. Can increase.

렌즈 지지부(14)의 렌즈 회전부(142)는 반사용 렌즈(L)를 제 3 축(A3)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 제 3 축(A3)은 제 2 축(A2)과 직교할 수 있다.The lens rotator 142 of the lens supporter 14 may rotate the reflective lens L about the third axis A3. For example, the third axis A3 may be orthogonal to the second axis A2.

대상체 지지부(12)의 지지 구동부(123)는 제 2 지지 파트(122)를 제 1 지지 파트(121)에 대해 제 4 축(A4)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 제 4 축(A4)은 제 1 축(A1)과 직교할 수 있다. 다시 말하면, 지지 구동부(123)는 대상체(9)를 제 4 축(A4)을 중심으로 회전시킬 수 있다.The support driver 123 of the object supporter 12 may rotate the second support part 122 about the fourth axis A4 with respect to the first support part 121. For example, the fourth axis A4 may be orthogonal to the first axis A1. In other words, the support driver 123 may rotate the object 9 about the fourth axis A4.

도 4는 일 실시 예에 따른 레이저 구멍 가공 장치에 의해 복수 개의 구멍이 형성된 대상체의 정면도이다.4 is a front view of an object in which a plurality of holes are formed by a laser hole processing apparatus according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 대상체(9)의 둘레를 따라 복수 개의 구멍(H1, H2, H3)이 형성될 수 있다. 레이저 구멍 가공 장치(1, 도 2 참조)는 반사용 렌즈(L, 도 2 참조)를 다양한 위치로 이동시키면서, 다양한 축을 중심으로 회전시켜 원하는 각도로 구멍(H1, H2, H3)을 형성할 수 있다. 복수 개의 구멍(H1, H2, H3)은 서로 다른 위치에 형성되며, 서로 다른 각도로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, a plurality of holes H1, H2, and H3 may be formed along the circumference of the object 9. The laser hole processing apparatus 1 (refer to FIG. 2) can move the reflection lens L (refer to FIG. 2) to various positions, and rotate about various axes to form holes H 1, H 2, and H 3 at desired angles. have. The plurality of holes H1, H2, and H3 may be formed at different positions, and may be formed at different angles.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although embodiments have been described with reference to the accompanying drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described structure, apparatus, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or may be combined with other components or equivalents. Appropriate results can be achieved even if they are replaced or substituted.

Claims (14)

레이저 모듈로부터 조사되는 레이저를 반사시키는 방식으로, 서로 다른 형상을 갖는 에어포일(airfoil), 쉬라우드(shroud) 및 도브테일(dovetail)을 포함하는 블레이드에 레이저 구멍을 가공하는 레이저 구멍 가공 장치에 있어서,
베이스;
상기 베이스의 바닥면에 평행한 제 1 축을 중심으로, 상기 베이스에 회전 가능하게 연결되고 상기 도브테일을 지지하는 대상체 지지부;
상기 베이스에 상기 제 1 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 가이드;
상기 가이드에 상기 제 1 축과 평행한 제 2 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 렌즈 지지부; 및
상기 렌즈 지지부에 연결되고, 상기 레이저 모듈로부터 조사되는 레이저를 상기 에어포일을 향해 반사시키는 반사용 렌즈를 포함하고,
상기 렌즈 지지부는,
상기 가이드에 연결되는 렌즈 암; 및
상기 렌즈 암 및 반사용 렌즈를 연결하고, 상기 반사용 렌즈를 상기 렌즈 암에 대해 상기 제 2 축과 직교하는 제 3 축을 중심으로 회전시키는 렌즈 회전부를 포함하고,
상기 대상체 지지부는,
상기 베이스에 연결되는 제 1 지지 파트;
상기 도브테일과 맞물리는 형상을 갖고, 상기 도브테일을 지지하는 제 2 지지 파트; 및
상기 제 1 지지 파트 및 제 2 지지 파트를 연결하고, 상기 제 2 지지 파트를 상기 제 1 지지 파트에 대해 상기 제 1 축과 직교하는 제 4 축을 중심으로 회전시키는 지지 구동부를 포함하고,
상기 제 4 축에 수직한 방향으로의 상기 쉬라우드의 폭은, 상기 제 4 축에 수직한 방향으로의 상기 에어포일의 폭보다 크고,
상기 반사용 렌즈는 상기 쉬라우드를 기준으로 상기 도브테일의 반대편에 위치하고,
상기 대상체 지지부 및 가이드는 상기 제 1 축을 중심으로 동시에 또는 독립적으로 회전될 수 있고,
상기 대상체 지지부 및 가이드가 동시에 회전될 경우, 상기 대상체 지지부 및 가이드 사이의 각도는 유지되고,
상기 대상체 지지부 및 가이드가 독립적으로 회전될 경우, 상기 대상체 지지부 및 가이드 사이의 각도는 변경될 수 있는 레이저 구멍 가공 장치.
A laser hole processing apparatus for processing a laser hole in a blade including airfoils, shrouds, and dovetails having different shapes, in a manner that reflects a laser beam irradiated from the laser module.
Base;
An object supporter rotatably connected to the base and supporting the dovetail about a first axis parallel to a bottom surface of the base;
A guide rotatably connected to the base about the first axis;
A lens support rotatably connected to the guide about a second axis parallel to the first axis; And
A reflection lens connected to the lens support and reflecting a laser beam emitted from the laser module toward the airfoil;
The lens support portion,
A lens arm connected to the guide; And
A lens rotating part connecting the lens arm and the reflecting lens and rotating the reflecting lens about a third axis orthogonal to the second axis with respect to the lens arm;
The object support unit,
A first support part connected to the base;
A second support part having a shape engaged with the dovetail and supporting the dovetail; And
A support driver connecting the first support part and the second support part and rotating the second support part about a fourth axis orthogonal to the first axis with respect to the first support part,
The width of the shroud in the direction perpendicular to the fourth axis is greater than the width of the airfoil in the direction perpendicular to the fourth axis,
The reflective lens is located on the opposite side of the dovetail with respect to the shroud,
The object support and the guide may be rotated simultaneously or independently about the first axis,
When the object support and the guide are rotated at the same time, the angle between the object support and the guide is maintained,
When the object support and the guide is rotated independently, the angle between the object support and the guide can be changed.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 렌즈 회전부는,
상기 렌즈 암에 배치되는 제 1 렌즈 회전 파트; 및
상기 제 1 렌즈 회전 파트에 회전 가능하게 연결되고, 상기 반사용 렌즈를 지지하는 제 2 렌즈 회전 파트를 포함하는 레이저 구멍 가공 장치.
The method of claim 1,
The lens rotating unit,
A first lens rotating part disposed on the lens arm; And
And a second lens rotating part rotatably connected to the first lens rotating part and supporting the reflective lens.
제 1 항에 있어서,
상기 렌즈 암은 상기 제 3 축의 축 방향을 따라 길이 조절 가능한 레이저 구멍 가공 장치.
The method of claim 1,
And said lens arm is adjustable in length along the axial direction of said third axis.
제 1 항에 있어서,
상기 가이드는,
상기 베이스에 회전 가능하게 연결되고 길이 조절 가능한 가이드 암; 및
상기 가이드 암에 배치되고, 상기 렌즈 지지부를 상기 가이드 암에 대해 회전시키는 가이드 구동부를 포함하는 레이저 구멍 가공 장치.
The method of claim 1,
The guide,
A guide arm rotatably connected to the base and adjustable in length; And
And a guide driver disposed on the guide arm and rotating the lens support with respect to the guide arm.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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