KR102467894B1 - 레이저 절단장치 - Google Patents

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KR102467894B1
KR102467894B1 KR1020220135519A KR20220135519A KR102467894B1 KR 102467894 B1 KR102467894 B1 KR 102467894B1 KR 1020220135519 A KR1020220135519 A KR 1020220135519A KR 20220135519 A KR20220135519 A KR 20220135519A KR 102467894 B1 KR102467894 B1 KR 102467894B1
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laser cutting
cutting device
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이영선
백성군
이수경
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(주)에스에이치엘
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Abstract

본 발명은 금속판을 절단할 때 발생되는 슬러지를 효과적으로 제거할 수 있도록 된 새로운 구조의 레이저 절단장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 레이저 절단장치는 연마휠을 이용하여 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거함으로, 작업자가 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거할 필요가 없어서, 슬랫(22)을 제거하는데 소요되는 시간을 절약할 수 있는 장점이 있다.

Description

레이저 절단장치{laser cutting apparatus}
본 발명은 금속판을 절단할 때 발생되는 슬러지를 효과적으로 제거할 수 있도록 된 새로운 구조의 레이저 절단장치에 관한 것이다.
일반적으로, 금속판(1)을 정밀한 형태로 절단할 때 사용되는 레이저 절단장치는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 중앙부에 상하면을 관통하는 사각형의 관통공(11)이 형성된 테이블(10)과, 상기 관통공(11)에 구비되어 상면에 올려진 금속판(1)을 지지하는 지지유닛(20)과, 상기 지지유닛(20)의 상면에 올려진 금속판(1)의 상측에 위치되어 금속판(1)의 상면으로 레이저를 조사하여 금속판(1)을 절단하는 절단헤드(30)와, 상기 테이블(10)에 구비되며 절단헤드(30)의 위치를 조절하는 위치조절유닛(40)과, 상기 절단헤드(30) 및 위치조절유닛(40)의 작동을 제어하는 제어수단(50)으로 구성된다.
상기 테이블(10)은 도 3에 도시한 바와 같이, 중앙부에 상하면을 관통하는 관통공(11)이 형성된 사각 프레임형상으로 구성되며 둘레면에는 하측으로 연장된 레그부재(12)가 구비되어, 바닥면에서 상측으로 이격되도록 구비된다.
상기 지지유닛(20)은 상기 관통공(11)에 대응되는 사각틀 형태로 구성된 지지프레임(21)과, 상기 지지프레임(21)에 상호 측방향으로 이격되도록 구비된 다수개의 슬랫(22)으로 구성된다.
상기 지지프레임(21)은 금속판(1)을 사각형으로 용접결합하여 구성된다.
상기 슬랫(22)은 도 4에 도시한 바와 같이, 측방향의 두께는 얇고 전후방향으로 길게 연장된 강철판의 상면에, 삼각형으로 구성된 다수개의 돌출부(22a)를 전후방향으로 일정간격 이격되도록 형성하여 구성된 것으로, 전후단이 상기 지지프레임(21)에 결합된다.
상기 위치조절유닛(40)은 상기 절단헤드(30)의 전후방향 및 측방향 위치를 정밀하게 조절할 수 있도록 구성된다.
이러한 위치조절유닛(40)은 다양한 종류의 CNC장치에 일반적으로 사용되는 것임으로, 이에 대한 더 이상 자세한 서설명은 생략한다.
상기 제어수단(50)에는 상기 금속판(1)을 절단할 도면이 미리 입력되며, 작업자가 작업명령을 입력하기 위한 입력수단(51)이 구비된다.
따라서, 상기 지지유닛(20)이 상기 테이블(10)본체의 관통공(11)에 결합된 상태에서 슬랫(22)의 상면에 금속판(1)을 올려놓으면, 금속판(1)이 상기 돌출부(22a)에 지지된다.
그리고, 작업자가 상기 입력수단(51)을 조작하여 작업명령을 입력하면, 상기 제어수단(50)이 위치조절수단(62)의 작동을 제어하여 절단헤드(30)의 위치를 조절하면서, 상기 절단헤드(30)를 제어하여 금속판(1)에 고출력의 레이저를 조사함으로써, 금속판(1)을 입력된 도면에 따라 정확한 형태로 절단하게 된다.
한편, 이러한 레이저 절단장치를 이용하여 금속판(1)을 절단할 때는 금속판(1)을 절단할 때 금속판(1)이 녹으면서 발생된 슬러지가 상기 슬랫(22)에 부착되며, 이러한 과정이 반복되면, 슬러지에 의해 돌출부(22a)의 높이가 불규칙하게 높아지게 된다.
그리고, 이와 같이 돌출부(22a)가 불규칙하게 높아진 상태에서 베드의 상면에 금속판(1)을 올려놓으면, 금속판(1)의 상면이 평면을 이루지 못하고, 돌출부(22a)의 높이에 따라 굴곡지게 된다.
따라서, 레이저 절단장치는 일정주기로 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거하여야 하는데, 이와 같이, 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거하는 것이 매우 번거롭고 시간이 많이 소요되는 문제점이 발생되었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.
등록특허 10-1954302호,
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 금속판을 절단할 때 발생되는 슬러지를 효과적으로 제거할 수 있도록 된 새로운 구조의 레이저 절단장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중앙부에 상하면을 관통하는 관통공(11)이 형성된 테이블(10)과, 상기 관통공(11)에 구비되어 상면에 올려진 금속판을 지지하는 지지유닛(20)과, 상기 지지유닛(20)의 상면에 올려진 금속판의 상측에 위치되어 금속판의 상면으로 레이저를 조사하여 금속판을 절단하는 절단헤드(30)와, 상기 테이블(10)에 구비되며 절단헤드(30)의 위치를 조절하는 위치조절유닛(40)과, 상기 절단헤드(30) 및 위치조절유닛(40)의 작동을 제어하는 제어수단(50)을 포함하고, 상기 지지유닛(20)은 상기 관통공(11)에 대응되는 사각틀 형태로 구성된 지지프레임(21)과, 상기 지지프레임(21)에 상호 측방향으로 이격되도록 구비된 다수개의 슬랫(22)을 포함하며, 상기 슬랫(22)의 상면에는 삼각형으로 구성된 다수개의 돌출부(22a)가 상호 전후방향으로 일정간격 이격되도록 형성되고, 상기 제어수단(50)에는 작업자가 작업명령을 입력하기 위한 입력수단(51)이 구비된 레이저 절단장치에 있어서, 상기 테이블(10)의 하측에 구비되어 상기 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거하는 슬러지제거수단(60)을 더 포함하고, 상기 슬러지제거수단(60)은 상기 테이블(10)의 하측에 위치되며 위치조절수단(62)에 의해 전후방향과 측방향의 위치가 조절되는 지지블록(61)과, 상기 지지블록(61)의 상측에 위치되어 승강구동수단(63b)에 의해 승강되며 상면 중앙부에는 상기 슬랫(22)의 하단이 삽입되는 삽입홈(63a)이 형성된 승강블록(63)과, 상기 승강블록(63)의 양측 상면에 구비되며 구동모터(64a)에 의해 회전되어 상기 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거하는 한 쌍의 연마휠(64)과, 인접면이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 승강블록(63)의 양측에 상기 연마휠(64)의 외부를 덮도록 구비되며 슬라이드구동수단(65a)에 의해 상호 인접방향으로 전후진되는 한 쌍의 덮개부재(65)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 일측의 덮개부재(65)에는 배기공(65c)이 형성되고, 상기 배기공(65c)에 연결된 배기관(66)과, 상기 배기관(66)에 연결되어 배기관(66)을 통해 덮개부재(65) 내부의 공기와 분진을 배출하는 배기펌프(67)와, 상기 배기관(66)의 중간부에 구비되어 배기관(66)을 통해 배출되는 분진을 제거하는 필터부재(68)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단장치가 제공된다.
본 발명에 따른 레이저 절단장치는 연마휠을 이용하여 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거함으로, 작업자가 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거할 필요가 없어서, 슬랫(22)을 제거하는데 소요되는 시간을 절약할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 레이저 절단장치를 도시한 측단면도,
도 2는 종래의 레이저 절단장치를 도시한 정단면도,
도 3은 종래의 레이저 절단장치를 도시한 평면도,
도 4는 종래의 레이저 절단장치의 슬랫을 도시한 사시도,
도 5는 종래의 레이저 절단장치의 회로구성도,
도 6은 본 발명에 따른 레이저 절단장치를 도시한 측단면도,
도 7은 도 6의 요부를 확대도시한 측단면도,
도 8은 본 발명에 따른 레이저 절단장치를 도시한 정단면도,
도 9는 도 8의 요부를 확대도시한 측단면도,
도 10은 본 발명에 따른 레이저 절단장치의 회로구성도,
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 레이저 절단장치의 작용을 도시한 참고도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 6 내지 도 12는 본 발명에 따른 레이저 절단장치를 도시한 것으로, 중앙부에 상하면을 관통하는 관통공(11)이 형성된 테이블(10)과, 상기 관통공(11)에 구비되어 상면에 올려진 금속판을 지지하는 지지유닛(20)과, 상기 지지유닛(20)의 상면에 올려진 금속판의 상측에 위치되어 금속판의 상면으로 레이저를 조사하여 금속판을 절단하는 절단헤드(30)와, 상기 테이블(10)에 구비되며 절단헤드(30)의 위치를 조절하는 위치조절유닛(40)과, 상기 절단헤드(30) 및 위치조절유닛(40)의 작동을 제어하는 제어수단(50)이 구비된 것은 종래와 동일하다.
이때, 상기 지지유닛(20)은 상기 관통공(11)에 대응되는 사각틀 형태로 구성된 지지프레임(21)과, 상기 지지프레임(21)에 상호 측방향으로 이격되도록 구비된 다수개의 슬랫(22)으로 구성된다.
상기 슬랫(22)은 측방향의 두께는 얇고 전후방향으로 길게 연장된 강철판의 상면에, 삼각형으로 구성된 다수개의 돌출부(22a)를 전후방향으로 일정간격 이격되도록 형성하여 구성된다.
상기 제어수단(50)에는 상기 금속판을 절단할 도면이 미리 입력되며, 작업자가 작업명령을 입력하기 위한 입력수단(51)이 구비된다.
그리고, 본 발명에 따르면, 상기 테이블(10)의 하측에 구비되어 상기 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거하는 슬러지제거수단(60)이 더 구비된다.
상기 슬러지제거수단(60)은 도 6 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 테이블(10)의 하측에 위치되며 위치조절수단(62)에 의해 전후방향과 측방향의 위치가 조절되는 지지블록(61)과, 상기 지지블록(61)의 상측에 위치되어 승강구동수단(63b)에 의해 승강되며 상면 중앙부에는 상기 슬랫(22)의 하단이 삽입되는 삽입홈(63a)이 형성된 승강블록(63)과, 상기 승강블록(63)의 양측 상면에 구비되며 구동모터(64a)에 의해 회전되어 상기 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거하는 한 쌍의 연마휠(64)과, 인접면이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 승강블록(63)의 양측에 상기 연마휠(64)의 외부를 덮도록 구비되며 슬라이드구동수단(65a)에 의해 상호 인접방향으로 전후진되는 한 쌍의 덮개부재(65)와, 일측의 덮개부재(65)에 연결된 배기관(66)과, 상기 배기관(66)에 연결되어 배기관(66)을 통해 덮개부재(65) 내부의 공기와 분진을 배출하는 배기펌프(67)와, 상기 배기관(66)의 중간부에 구비되어 배기관(66)을 통해 배출되는 분진을 제거하는 필터부재(68)로 구성된다.
상기 지지블록(61)은 강도가 높은 금속재질의 사각블록형태로 구성된다.
상기 위치조절수단(62)은 전후방향으로 연장된 바형상으로 구성되어 양단이 테이블(10)의 하측면에 측방향으로 슬라이드가능하게 결합되며 상면에는 상기 지지블록(61)이 전후방향으로 슬라이드가능하게 결합되는 지지바(62a)와, 상기 지지프레임(21)에 구비되며 상기 지지바(62a)의 측방향위치를 조절하는 측방향위치조절수단(62b)과, 상기 지지바(62a)에 구비되어 상기 지지블록(61)의 전후방향위치를 조절하는 전후방향위치조절수단(62c)으로 구성된다.
상기 전후방향위치조절수단(62c)과 측방향위치조절수단(62b)은 서버모터를 이용하여 상기 지지바(62a)의 측방향 위치와 지지블록(61)의 전후방향위치를 정밀하게 조절하도록 구성된다.
상기 승강블록(63)은 금속재의 사각블록형태로 구성되어 상기 지지블록(61)의 상측에 위치된다.
상기 삽입홈(63a)은 측방향 폭이 상기 슬랫(22)의 두께에 비해 넓게 형성된 것으로, 승강블록(63)의 상면 중앙부에 전후방향으로 길게 연장되도록 형성되어, 승강블록(63)이 상승되면 슬랫(22)의 하단이 삽입홈(63a)에 삽입된다.
상기 승강구동수단(63b)은 피스톤로드가 상측으로 연장되도록 상기 승강블록(63)에 고정결합되며 피스톤로드는 상기 승강블록(63)의 하측면에 결합된 유압실린더를 이용하는 것으로, 신축에 따라 상기 승강블록(63)을 정해진 높이만큼 승강시킨다.
상기 연마휠(64)은 측방향으로 연장된 회전축(64c)이 구비되어 상기 승강블록(63)의 양측 상면에 구비된 축받이(64b)에 회전가능하게 결합되는 것으로, 상기 슬랫(22)의 측방향 폭에 비해 조금 넓게 측방향으로 이격되도록 구비된다.
상기 구동모터(64a)는 상기 축받이(64b)에 고정되며 상기 회전축(64c)에 연결되어 연마휠(64)을 고속으로 회전시키도록 구성된다.
따라서, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 승강블록(63)을 상승시키면 상기 연마휠(64)이 슬랫(22)의 상단 양측에 근접되도록 위치되며, 상기 구동모터(64a)로 연마휠(64)을 회전시키면 연마휠(64)이 상기 슬랫(22)의 양면에 부착된 슬러지를 연마하여 제거한다.
상기 덮개부재(65)는 인접면 하측에 단차부(65b)가 오목하게 형성되어, 상기 승강블록(63)이 상승된 상태에서 도 12에 도시한 바와 같이, 인접방향으로 슬라이드되면, 상기 연마휠(64)의 외측과 함께, 상기 슬랫(22)의 양측과 상측을 덮어 가릴 수 있도록 구성된다.
이를 위해, 상기 승강블록(63)의 상면에는 측방향으로 연장된 가이드레일(63c)이 형성되고, 상기 덮개부재(65)는 상기 가이드레일(63c)에 측방향으로 슬라이드가능하게 결합된다.
상기 슬라이드구동수단(65a)은 상기 승강블록(63)의 상면에 측방향으로 연장되도록 매립되어 도시 안된 구동모터(64a)에 의해 작동되어 상기 덮개부재(65)를 인전방향으로 전후진되도록 슬라이드시키는 전동식 실린더기구를 이용한다.
이때, 도 9에 도시한 바와 같이, 일측의 덮개부재(65)에는 배기공(65c)이 형성된다.
상기 배기관(66)은 상기 배기공(65c)에 연결된다.
이와 같이 구성된 슬러지제거수단(60)을 이용하여 상기 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 초기에는 도 6 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 위치조절수단(62)에 의해 상기 지지블록(61)이 상기 테이블(10)의 측방향으로 후퇴되어 철판을 절단할 때 발생되는 슬러지가 지지블록(61)과 지지바(62a)에 부착되지 않도록 한다.
그리고, 작업자가 상기 입력수단(51)을 조작하여 슬러시제거명령을 입력하면, 상기 제어수단(50)은 상기 위치조절수단(62)을 제어하여 상기 지지블록(61)에 형성된 삽입홈(63a)이 슬랫(22)의 하측에 위치되도록 한다.
이때, 상기 지지블록(61)은 슬랫(22)의 후단부의 하측에 위치된다.
그리고, 상기 제어수단(50)은 도 11에 도시한 바와 같이, 승강구동수단(63b)을 제어하여 상기 승강블록(63)을 상승시킨다.
따라서, 상기 슬랫(22)의 하단이 상기 삽입홈(63a)에 삽입되며 상기 연마휠(64)이 상기 슬랫(22)의 상단 양측에 위치된다.
그리고, 상기 제어수단(50)은 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 슬라이드구동수단(65a)을 제어하여 덮개부재(65)가 인접방향으로 전진되도록 한다.
따라서, 상기 슬랫(22)이 상기 덮개부재(65)의 단차부(65b) 내부로 삽입되며, 덮개부재(65)가 슬랫(22)과 연마휠(64)의 상측 둘레부를 덮어 가리도록 한다.
그리고, 상기 제어수단(50)은 상기 구동모터(64a)로 연마휠(64)을 회전시키면서, 상기 전후방향위치조절수단(62c)을 제어하여 상기 지지블록(61)을 전방으로 슬라이드시켜, 연마휠(64)이 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 연마하여 제거하도록 한다.
이와 함께, 상기 제어수단(50)은 상기 배기펌프(67)를 구동시켜 덮개부재(65) 내부의 공기와 슬러지가 연마되면서 발생된 분진을 흡입하여 외부로 배출한다.
그리고, 상기 지지블록(61)이 완전히 전방으로 전진되어 하나의 슬랫(22)에 부착된 슬러지가 완전히 제거되면, 상기 제어수단(50)은 상기 덮개부재(65)가 상호 이격되도록 한 상태에서 상기 승강블록(63)을 하강시키고, 위치조절수단(62)을 제어하여 지지블록(61)을 측방향에 있는 다른 슬랫(22)의 하측으로 이동시키고, 전술한 과정을 반복함으로써, 여러개의 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 순차적으로 하나씩 제거한다.
그리고, 모든 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 모두 제거한 후, 상기 제어수단(50)은 상기 위치조절수단(62)을 제어하여 슬러지제거수단(60)이 초기위치로 복귀되도록 한다.
이와 같이 구성된 레이저 절단장치는 연마휠을 이용하여 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거함으로, 작업자가 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거할 필요가 없어서, 슬랫(22)을 제거하는데 소요되는 시간을 절약할 수 있는 장점이 있다.
10. 테이블 20. 제어유닛
30. 절단헤드 40. 위치조절유닛
50. 제어수단 60. 슬러지제거유닛

Claims (2)

  1. 중앙부에 상하면을 관통하는 관통공(11)이 형성된 테이블(10)과,
    상기 관통공(11)에 구비되어 상면에 올려진 금속판을 지지하는 지지유닛(20)과,
    상기 지지유닛(20)의 상면에 올려진 금속판의 상측에 위치되어 금속판의 상면으로 레이저를 조사하여 금속판을 절단하는 절단헤드(30)와,
    상기 테이블(10)에 구비되며 절단헤드(30)의 위치를 조절하는 위치조절유닛(40)과,
    상기 절단헤드(30) 및 위치조절유닛(40)의 작동을 제어하는 제어수단(50)을 포함하고,
    상기 지지유닛(20)은
    상기 관통공(11)에 대응되는 사각틀 형태로 구성된 지지프레임(21)과,
    상기 지지프레임(21)에 상호 측방향으로 이격되도록 구비된 다수개의 슬랫(22)을 포함하며,
    상기 슬랫(22)의 상면에는 삼각형으로 구성된 다수개의 돌출부(22a)가 상호 전후방향으로 일정간격 이격되도록 형성되고,
    상기 제어수단(50)에는 작업자가 작업명령을 입력하기 위한 입력수단(51)이 구비된 레이저 절단장치에 있어서,
    상기 테이블(10)의 하측에 구비되어 상기 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거하는 슬러지제거수단(60)을 더 포함하고,
    상기 슬러지제거수단(60)은
    상기 테이블(10)의 하측에 위치되며 위치조절수단(62)에 의해 전후방향과 측방향의 위치가 조절되는 지지블록(61)과,
    상기 지지블록(61)의 상측에 위치되어 승강구동수단(63b)에 의해 승강되며 상면 중앙부에는 상기 슬랫(22)의 하단이 삽입되는 삽입홈(63a)이 형성된 승강블록(63)과,
    상기 승강블록(63)의 양측 상면에 구비되며 구동모터(64a)에 의해 회전되어 상기 슬랫(22)에 부착된 슬러지를 제거하는 한 쌍의 연마휠(64)과,
    인접면이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 승강블록(63)의 양측에 상기 연마휠(64)의 외부를 덮도록 구비되며 슬라이드구동수단(65a)에 의해 상호 인접방향으로 전후진되는 한 쌍의 덮개부재(65)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    일측의 덮개부재(65)에는 배기공(65c)이 형성되고,
    상기 배기공(65c)에 연결된 배기관(66)과,
    상기 배기관(66)에 연결되어 배기관(66)을 통해 덮개부재(65) 내부의 공기와 분진을 배출하는 배기펌프(67)와,
    상기 배기관(66)의 중간부에 구비되어 배기관(66)을 통해 배출되는 분진을 제거하는 필터부재(68)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단장치.
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