KR102503120B1 - A system for laser hardening for a surface of mother metal - Google Patents

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KR102503120B1 KR1020220001275A KR20220001275A KR102503120B1 KR 102503120 B1 KR102503120 B1 KR 102503120B1 KR 1020220001275 A KR1020220001275 A KR 1020220001275A KR 20220001275 A KR20220001275 A KR 20220001275A KR 102503120 B1 KR102503120 B1 KR 102503120B1
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Abstract

본 발명은 레이저 경화장치; 상기 레이저 경화장치의 작동을 제어하기 위한 제어부; 상기 제어부와 연결되고, 상기 레이저 경화장치의 작동모드를 설정하기 위한 모드설정부; 상기 제어부와 연결되고, 상기 모드설정부의 수동모드시, 상기 레이저 경화장치를 수동으로 제어하기 위한 컨트롤 박스; 및 상기 제어부와 연결되고, 상기 레이저 경화장치를 제어하기 위한 데이터를 제공하는 데이터 저장부를 포함하는 레이저 경화 시스템에 관한 것으로, 금속 모재의 형상에 따라, 최대한 균일한 온도분포로 레이저 경화를 진행할 수 있다.The present invention is a laser curing device; a controller for controlling the operation of the laser curing device; a mode setting unit connected to the control unit and configured to set an operation mode of the laser curing device; a control box connected to the controller and manually controlling the laser curing device when the mode setting unit is in a manual mode; And a laser curing system including a data storage unit connected to the control unit and providing data for controlling the laser curing device, according to the shape of a metal base material, laser curing can be performed with a maximum uniform temperature distribution. .

Description

금속모재의 레이저 경화 시스템{A SYSTEM FOR LASER HARDENING FOR A SURFACE OF MOTHER METAL}Laser hardening system for metal substrate {A SYSTEM FOR LASER HARDENING FOR A SURFACE OF MOTHER METAL}

본 발명은 금속모재의 레이저 경화 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 금속 모재의 형상에 대해, 최대한 균일한 온도분포로 레이저 경화를 진행할 수 있는 금속모재의 레이저 경화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a laser hardening system for a metal base material, and more particularly, to a laser hardening system for a metal base material capable of performing laser hardening with a maximum uniform temperature distribution for various shapes of metal base materials.

일반적으로, 표면 경화는 재료의 내마모성(wear resistance)을 증가시키고, 또한, 압축잔류응력(residual compressive stress)에 의해 발생하는 피로 강도(fatigue strength)를 증가시키는 데에 사용될 수 있으며, 상기 표면 경화는, 예를 들여, 베어링 표면, 크랭크 샤프트의 저널 표면과 같이 사용 시에, 상당히 마모되는 표면을 경화하는데 유용할 수 있다.In general, surface hardening can be used to increase the wear resistance of a material and also to increase the fatigue strength caused by residual compressive stress, the surface hardening , can be useful for hardening surfaces that are subject to significant wear in use, such as bearing surfaces, journal surfaces of crankshafts, for example.

한편, 레이저를 이용하여 열처리를 하는 방법에 의한 표면 경화(이하, "레이저 표면경화"라 함)는, 필요 부분만을 급속도로 가열하였다가 급속히 냉각시키므로 표면의 변형이 전혀 발생하지 않는다는 특징을 갖고 있으며, 공작기계를 이용한 기계가공 후에도 표면 경화 작업을 할 수 있다. On the other hand, surface hardening by a method of heat treatment using a laser (hereinafter referred to as "laser surface hardening") is characterized in that only necessary parts are rapidly heated and then rapidly cooled, so that surface deformation does not occur at all. , surface hardening work can be performed after machining using a machine tool.

이러한, 레이저 표면경화는, 필요한 부분에 선택적 처리가 가능하다는 점, 복잡한 형상에 대한 대응이 가능하다는 점, 고 파워밀도 및 저에너지 처리가 가능하다는 점, 모재 내부에서 급속한 열전도에 의해 냉각된다는 점, 처리의 자동화가 쉽다는 점 등의 장점이 있다.Such laser surface hardening is capable of selectively processing necessary parts, is capable of responding to complex shapes, is capable of high power density and low energy processing, is cooled by rapid heat conduction inside the base material, and is treated It has the advantage of being easy to automate.

하지만, 상기 레이저 표면경화는, 금속 모재의 필요한 부분에 선택적 열처리를 진행, 즉, 국지적 열처리를 하기 때문에, 열처리 특성을 균일하게 위해서는, 동일한 레이저 빔의 출력을 기준으로, 금속 모재의 단위면적당 동일한 온도로 열처리를 진행하는 것이 필요하다.However, since the laser surface hardening proceeds with selective heat treatment on the necessary part of the metal base material, that is, local heat treatment, in order to make the heat treatment characteristics uniform, the same temperature per unit area of the metal base material is based on the same laser beam output. It is necessary to proceed with heat treatment.

하지만, 금속 모재의 특성상, 그 형상이 균일하지 않기 때문에, 동일한 레이저 빔의 출력을 기준으로, 금속 모재의 단위면적당 동일한 온도로 열처리를 진행하는 것이 어려우며, 따라서, 금속 모재의 단위면적당 동일한 온도로 열처리를 진행하기 위하여, 금속 모재의 형상에 따라, 레이저 빔을 제어하는 것이 필요한 실정이다.However, since the shape of the metal base material is not uniform, it is difficult to perform heat treatment at the same temperature per unit area of the metal base material based on the output of the same laser beam, and therefore, heat treatment at the same temperature per unit area of the metal base material. In order to proceed, it is necessary to control the laser beam according to the shape of the metal base material.

한국공개특허 10-2021-0013308Korean Patent Publication 10-2021-0013308

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 금속 모재의 형상에 따라, 레이저 빔을 제어할 수 있는 레이저 경화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a laser curing system capable of controlling a laser beam according to the shape of a metal base material.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 지적된 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 레이저 경화장치; 상기 레이저 경화장치의 작동을 제어하기 위한 제어부; 상기 제어부와 연결되고, 상기 레이저 경화장치의 작동모드를 설정하기 위한 모드설정부; 상기 제어부와 연결되고, 상기 모드설정부의 수동모드시, 상기 레이저 경화장치를 수동으로 제어하기 위한 컨트롤 박스; 및 상기 제어부와 연결되고, 상기 레이저 경화장치를 제어하기 위한 데이터를 제공하는 데이터 저장부를 포함하는 레이저 경화 시스템을 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a laser curing device; a controller for controlling the operation of the laser curing device; a mode setting unit connected to the control unit and configured to set an operation mode of the laser curing device; a control box connected to the controller and manually controlling the laser curing device when the mode setting unit is in a manual mode; and a data storage unit connected to the control unit and providing data for controlling the laser curing device.

또한, 본 발명은 상기 모드설정부는 자동모드 또는 수동모드로 설정되고, 상기 모드설정부가 자동모드로 설정된 경우에, 상기 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 설정 데이터에 따라 자동으로 구동되며, 상기 모드설정부가 수동모드로 설정된 경우에, 상기 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 설정 데이터에 따라 자동으로 구동되다가, 상기 컨트롤 박스에 의한 입력신호가 감지되는 경우, 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치가 구동되는 것을 특징으로 하는 레이저 경화 시스템을 제공한다.In addition, in the present invention, when the mode setting unit is set to automatic mode or manual mode, and the mode setting unit is set to automatic mode, the laser curing device is automatically driven according to the setting data stored in the data storage unit, When the mode setting unit is set to manual mode, the laser curing device is automatically driven according to the setting data stored in the data storage unit, and when an input signal by the control box is detected, the laser curing device is automatically driven according to the input signal. It provides a laser curing system characterized in that the laser curing device is driven.

또한, 본 발명은 상기 데이터 저장부는, 각 금속 모재에 대한, 레이저 열처리 온도, 레이저 빔 사이즈, 레이저 빔 출력, 레이저헤드부의 이송경로 및 레이저헤드부의 이송속도의 데이터 정보를 포함하고, 상기 데이터 저장부는, 상기 컨트롤 박스에 의해 입력되는 입력신호 데이터를 저장하며, 상기 입력신호 데이터를 설정 데이터로 저장하는 것을 특징으로 하는 레이저 경화 시스템을 제공한다.In the present invention, the data storage unit includes data information of a laser heat treatment temperature, a laser beam size, a laser beam output, a transport path of the laser head unit, and a transport speed of the laser head unit for each metal base material, and the data storage unit includes , It provides a laser curing system, characterized in that for storing input signal data input by the control box, and storing the input signal data as setting data.

또한, 본 발명은 상기 컨트롤 박스는, 레이저 빔 출력 조절부; 및 상기 레이저 빔 출력 조절부와 인접하여 배치되는 레이저 빔 사이즈 조절부를 포함하며, 상기 입력신호 데이터는, 상기 레이저 빔 출력 조절부에 의해 조절되는 레이저 빔 출력에 대한 입력신호 데이터, 또는, 상기 레이저 빔 사이즈 조절부에 의해 조절되는 레이저 빔 사이즈에 대한 입력신호 데이터인 것을 특징으로 하는 레이저 경화 시스템을 제공한다.In addition, the present invention the control box, the laser beam output control unit; and a laser beam size control unit disposed adjacent to the laser beam output control unit, wherein the input signal data is input signal data for a laser beam output controlled by the laser beam output control unit, or the laser beam It provides a laser curing system, characterized in that the input signal data for the laser beam size controlled by the size control unit.

또한, 본 발명은 상기 컨트롤 박스는, 상기 컨트롤 박스의 제1일정 영역에 위치하는 모드전환부를 더 포함하고, 상기 모드전환부는 수동제어모드 및 자동제어모드로 구분되며, 상기 모드전환부가 자동제어모드로 설정이 되어 있는 경우에는, 상기 레이저 빔 출력 조절부 및 상기 레이저 빔 사이즈 조절부는 작동하지 않게 되며, 상기 모드전환부가 수동제어모드로 설정이 되어 있는 경우에는, 상기 레이저 빔 출력 조절부 및 상기 레이저 빔 사이즈 조절부가 작동하는 것을 특징으로 하는 레이저 경화 시스템을 제공한다.In addition, in the present invention, the control box further includes a mode switching unit located in a first predetermined area of the control box, the mode switching unit is divided into a manual control mode and an automatic control mode, and the mode switching unit is in an automatic control mode. When set to , the laser beam output control unit and the laser beam size control unit do not operate, and when the mode switching unit is set to the manual control mode, the laser beam output control unit and the laser It provides a laser curing system characterized in that the beam size adjustment unit operates.

또한, 본 발명은 레이저 경화 시스템의 작동방법에 있어서, 상기 레이저 경화 시스템은, 레이저 경화장치; 상기 레이저 경화장치의 작동을 제어하기 위한 제어부; 상기 제어부와 연결되고, 상기 레이저 경화장치의 작동모드를 설정하기 위한 모드설정부; 상기 제어부와 연결되고, 상기 모드설정부의 수동모드시, 상기 레이저 경화장치를 수동으로 제어하기 위한 컨트롤 박스; 및 상기 제어부와 연결되고, 상기 레이저 경화장치를 제어하기 위한 데이터를 제공하는 데이터 저장부를 포함하고, 상기 레이저 경화 시스템의 작동방법은, 상기 모드설정부에 의해 작동모드를 설정하는 단계; 상기 작동모드가 수동모드인 경우, 상기 컨트롤 박스로부터 입력신호가 감지되는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 컨트롤 박스로부터 입력신호가 감지되는 경우는, 상기 입력신호에 따라 레이저 경화장치를 구동하는 단계를 포함하는 레이저 경화 시스템의 작동방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for operating a laser curing system, wherein the laser curing system includes: a laser curing device; a controller for controlling the operation of the laser curing device; a mode setting unit connected to the control unit and configured to set an operation mode of the laser curing device; a control box connected to the controller and manually controlling the laser curing device when the mode setting unit is in a manual mode; And a data storage unit connected to the control unit and providing data for controlling the laser curing device, wherein the operation method of the laser curing system includes: setting an operation mode by the mode setting unit; determining whether an input signal is detected from the control box when the operation mode is a manual mode; and driving a laser curing device according to the input signal when an input signal is detected from the control box.

또한, 본 발명은 상기 작동모드가 자동모드인 경우, 제1설정 데이터에 따라 상기 레이저 경화장치를 구동하는 단계를 더 포함하는 레이저 경화 시스템의 작동방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method of operating a laser curing system further comprising driving the laser curing device according to first setting data when the operating mode is an automatic mode.

또한, 본 발명은 상기 컨트롤 박스로부터 입력신호가 감지되지 않는 경우는, 제1설정 데이터에 따라 레이저 경화장치를 구동하는 단계를 더 포함하는 레이저 경화 시스템의 작동방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method of operating a laser curing system further comprising driving a laser curing device according to first setting data when an input signal is not detected from the control box.

또한, 본 발명은 상기 입력신호에 따라 레이저 경화장치를 구동하는 단계 이후, 상기 입력신호 데이터를 저장하는 단계; 상기 입력신호에 따라 구동된 레이저 경화장치에 의해 경화된 모재의 경화특성을 평가하여, 경화특성이 충족되는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 경화된 모재의 경화특성이 충족되는 경우, 상기 입력신호 데이터를 제2설정데이터로 저장하는 단계를 더 포함하는 레이저 경화 시스템의 작동방법을 제공한다.In addition, the present invention, after the step of driving the laser curing device according to the input signal, the step of storing the input signal data; Evaluating the curing characteristics of the base material cured by the laser curing device driven according to the input signal, and determining whether the curing characteristics are satisfied; and storing the input signal data as second set data when the curing characteristics of the cured base material are satisfied.

또한, 본 발명은 상기 입력신호에 따라 레이저 경화장치를 구동하는 단계 이후, 상기 컨트롤 박스로부터 더이상 입력신호가 감지되지 않는 경우는, 다시 제1설정 데이터에 따라 레이저 경화장치를 구동하는 단계를 더 포함하는 레이저 경화 시스템의 작동방법을 제공한다.In addition, the present invention further comprises the step of driving the laser curing device according to the first set data again when the input signal is no longer detected from the control box after the step of driving the laser curing device according to the input signal. It provides a method of operating a laser curing system that does.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템에서는, 사용자가 상기 컨트롤 박스에 의해 레이저 빔의 출력 또는 레이저 빔의 사이즈를 조절하여, 레이저 빔의 출력 또는 레이저 빔 사이즈에 대한 입력신호를 통해, 레이저 경화장치를 구동함으로써, 금속 모재의 형상에 따라, 최대한 균일한 온도분포로 레이저 경화를 진행할 수 있다.According to the present invention as described above, in the laser curing system according to the present invention, the user adjusts the output of the laser beam or the size of the laser beam by the control box, and the input signal for the output of the laser beam or the size of the laser beam Through, by driving the laser curing device, according to the shape of the metal base material, it is possible to proceed with the laser curing with the most uniform temperature distribution.

또한, 본 발명에서는, 상기 입력신호를 통해 경화된 모재의 경화특성이 충족되는 경우, 상기 입력신호 데이터를 설정데이터로 저장하고, 추후, 동일한 모재군에 레이저 경화를 진행함에 있어서, 상기 설정 데이터를 통해 자동으로 레이저 경화를 진행할 수 있다.In addition, in the present invention, when the hardening characteristics of the base material hardened through the input signal are satisfied, the input signal data is stored as setting data, and later, in proceeding with laser hardening on the same base material group, the setting data Laser curing can be performed automatically.

도 1은 본 발명에 따른 금속모재의 레이저 경화 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 작동을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 추가 작동을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4의 (a)는 본 발명에 따른 레이저 경화장치의 레이저 빔의 조사를 설명하기 위한 개략적인 사시도이고, 도 4의 (b)는 본 발명에 따른 레이저 경화장치에 의해 경화된 모재의 경화특성의 평가를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동모드 및 수동모드에 따른 레이저 경화를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 컨트롤 박스를 도시하는 실사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 레이저 경화장치를 도시하는 실사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 표시부를 도시하는 실사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 레이저발진기를 도시하는 실사진이다.
1 is a block diagram for explaining a laser curing system for a metal base material according to the present invention.
Figure 2 is a flow chart for explaining the operation of the laser curing system according to the present invention.
Figure 3 is a flow chart for explaining the further operation of the laser curing system according to the present invention.
Figure 4 (a) is a schematic perspective view for explaining the laser beam irradiation of the laser curing device according to the present invention, Figure 4 (b) is the curing characteristics of the base material hardened by the laser curing device according to the present invention It is a schematic perspective view to explain the evaluation of.
5 is a schematic diagram for explaining laser curing according to an automatic mode and a manual mode according to the present invention.
6 is a real picture showing a control box according to the present invention.
7 is a real picture showing a laser curing device according to the present invention.
8 is a real picture showing a display unit according to the present invention.
9 is a real picture showing a laser oscillator according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.With reference to the accompanying drawings below, specific details for the practice of the present invention will be described in detail. Like reference numbers refer to like elements, regardless of drawing, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited items.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다. The spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe a component's correlation with other components. Spatially relative terms should be understood as including different orientations of elements in use or operation in addition to the orientations shown in the drawings. For example, if you flip a component that is shown in a drawing, a component described as "below" or "beneath" another component will be placed "above" the other component. can Thus, the exemplary term “below” may include directions of both below and above. Elements may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.

이하, 첨부된 도면을 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 1은 본 발명에 따른 금속모재의 레이저 경화 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for explaining a laser curing system for a metal base material according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 금속모재의 레이저 경화 시스템은, 레이저 경화장치(150); 상기 레이저 경화장치(150)의 작동을 제어하기 위한 제어부(160); 상기 제어부(160)와 연결되고, 상기 레이저 경화장치(150)의 작동모드를 설정하기 위한 모드설정부(100); 상기 제어부(160)와 연결되고, 상기 모드설정부(100)의 수동모드시, 상기 레이저 경화장치를 수동으로 제어하기 위한 컨트롤 박스(110); 및 상기 제어부와 연결되고, 상기 레이저 경화장치를 제어하기 위한 데이터를 제공하는 데이터 저장부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a laser curing system for a metal base material according to the present invention includes a laser curing device 150; A control unit 160 for controlling the operation of the laser curing device 150; Mode setting unit 100 connected to the controller 160 and setting an operation mode of the laser curing device 150; A control box 110 connected to the controller 160 and manually controlling the laser curing device in the manual mode of the mode setting unit 100; and a data storage unit 140 connected to the control unit and providing data for controlling the laser curing device.

한편, 본 발명에 따른 금속모재의 레이저 경화 시스템은, 상기 레이저 경화장치의 작동상태 및 상기 제어부의 제어상태를 디스플레이하기 위한 표시부(130)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the laser curing system for metal base material according to the present invention may further include a display unit 130 for displaying an operating state of the laser curing device and a control state of the control unit.

보다 구체적으로, 상기 레이저 경화장치(150)는, 로봇암부 및 상기 로봇암부의 일측에 위치하는 레이저 헤드부를 포함할 수 있다. More specifically, the laser curing device 150 may include a robot arm unit and a laser head unit located on one side of the robot arm unit.

예를 들어, 본 발명에서 상기 레이저 헤드부는, 최대 출력 6kW의 LDF6000-40(독일/Laserline제)을 사용하였으며, 다만, 본 발명에서 상기 레이저 헤드부의 종류를 제한하는 것은 아니다.For example, in the present invention, LDF6000-40 (made in Germany/Laserline) with a maximum output of 6 kW was used as the laser head unit, but the type of the laser head unit is not limited in the present invention.

또한, 상기 레이저 헤드부는 상기 로봇암부의 단부에 장착되고, 상기 레이저 헤드부에 내장된 반도체 소자에서 레이저 광을 집광하여 직접 제품 표면에 조사할 수 있다.In addition, the laser head unit may be mounted on an end of the robot arm unit, and a semiconductor device embedded in the laser head unit may condense laser light and directly irradiate the product surface.

한편, 본 발명에서는, 상기 로봇암부에 의한 레이저 헤드부의 이동뿐만 아니라, 상기 레이저 헤드부의 하부에 포지셔너를 배치하여 공작물, 즉, 금속 모재를 자동회전이 가능하며, 공작물이 복잡한 3차원 형상의 경우에도 고속으로 레이저 조사를 하여 처리하는 것을 가능하다.On the other hand, in the present invention, in addition to the movement of the laser head by the robot arm, the positioner is placed under the laser head to automatically rotate the workpiece, that is, the metal base material, even when the workpiece has a complicated three-dimensional shape. It is possible to process by laser irradiation at high speed.

또한, 상기 레이저 헤드부로부터 발진되는 레이저빔은 3mm×3㎜ 외 복수개의 레이저 포커스 렌즈를 사용하여 제품의 형상에 맞추어 열처리 할 수 있고, 또한, 제품의 변형 및 정밀도, 품질의 안정화를 위해 상기 레이저 포커스 렌즈를 8mm×45㎜까지 가변할 수 있도록 설치하여 1 패스로서 넓은 면적의 조사가 가능할 수 있다.In addition, the laser beam oscillated from the laser head can be heat treated according to the shape of the product using a plurality of laser focus lenses other than 3 mm × 3 mm, and also, to stabilize the deformation, precision and quality of the product, the laser beam By installing the focus lens to be variable up to 8mm×45mm, it is possible to irradiate a large area with one pass.

이러한 레이저 경화장치에 대한 사항은 당업계에서 일반적인 사항에 해당하므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 다만, 본 발명에서 상기 레이저경화장치의 종류를 제한하는 것은 아니다.Since the details of such a laser curing device correspond to general matters in the art, detailed descriptions thereof will be omitted below, but the type of the laser curing device is not limited in the present invention.

또한, 상기 모드설정부(100)는 상기 레이저 경화장치(150)의 작동모드를 설정하기 위한 것으로, 자동모드 또는 수동모드로 설정될 수 있다.In addition, the mode setting unit 100 is for setting the operation mode of the laser curing device 150, and may be set to an automatic mode or a manual mode.

이때, 상기 모드설정부는 후술하는 레이저발진기 측에 위치하여, 상기 모드설정부가 자동모드로 설정된 경우에, 상기 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 설정 데이터에 따라 자동으로 구동될 수 있다.At this time, the mode setting unit is located on the side of the laser oscillator to be described later, and when the mode setting unit is set to an automatic mode, the laser curing device may be automatically driven according to the setting data stored in the data storage unit.

예를 들어, 상기 레이저 경화장치는 최대출력 6.0kW의 다이오드 레이저를 포함하는 레이저 헤드부와 6축 다관절로봇을 포함하는 로봇암부로 구성될 수 있으며, 상기 데이터 저장부에 저장된 설정 데이터에 따라, 상기 레이저 경화장치가 자동으로 구동되어, 금속 모재의 표면을 열처리할 수 있다.For example, the laser curing device may be composed of a laser head including a diode laser with a maximum output of 6.0 kW and a robot arm including a 6-axis articulated robot, and according to the setting data stored in the data storage unit, The laser curing device is automatically driven to heat-treat the surface of the metal base material.

또한, 상기 모드설정부가 수동모드로 설정된 경우에, 상기 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 설정 데이터에 따라 자동으로 구동되다가, 상기 컨트롤 박스에 의한 입력신호가 감지되는 경우, 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치가 구동될 수 있다.In addition, when the mode setting unit is set to manual mode, the laser curing device is automatically driven according to the setting data stored in the data storage unit, and when an input signal by the control box is detected, the input signal Accordingly, the laser curing device may be driven.

한편, 상기 데이터 저장부는, 상기 레이저 경화장치를 제어하기 위한 데이터를 제공할 수 있으며, 상기 데이터는, 각 금속 모재에 대한, 레이저 열처리 온도, 레이저 빔 사이즈, 레이저 빔 출력, 레이저헤드부의 이송경로, 레이저헤드부의 이송속도 등의 정보를 포함할 수 있다.Meanwhile, the data storage unit may provide data for controlling the laser curing device, and the data includes, for each metal base material, a laser heat treatment temperature, a laser beam size, a laser beam output, a laser head transfer path, Information such as the transfer speed of the laser head unit may be included.

예를 들어, 제1금속 모재에 대해 자동으로 레이저 경화를 진행하는 경우, 상기 모드설정부(100)를 자동모드로 설정하고, 제1금속 모재를 레이저 경화하기 위하여, 상기 데이터 저장부에 저장된, 레이저 열처리 온도, 레이저 빔 사이즈, 레이저 빔 출력, 레이저헤드부의 이송경로, 레이저헤드부의 이송속도 등의 정보를, 상기 제어부에 제공하고, 상기 제어부는, 상기 데이터에 따라, 상기 레이저 경화장치를 구동함으로써, 상기 제1금속 모재에 레이저 경화를 자동으로 진행할 수 있다.For example, when laser hardening is automatically performed on the first metal base material, the mode setting unit 100 is set to an automatic mode, and in order to laser harden the first metal base material, the data stored in the data storage unit, Information such as laser heat treatment temperature, laser beam size, laser beam output, laser head transport path, and laser head transport speed is provided to the controller, and the controller drives the laser curing device according to the data. , Laser hardening may be automatically performed on the first metal base material.

또한, 예를 들어, 제2금속 모재에 대해 수동으로 레이저 경화를 진행하는 경우, 상기 모드설정부(100)를 수동모드로 설정하고, 제2금속 모재를 레이저 경화하기 위하여, 상기 데이터 저장부에 저장된, 레이저 열처리 온도, 레이저 빔 사이즈, 레이저 빔 출력, 레이저헤드부의 이송경로, 레이저헤드부의 이송속도 등의 정보를, 상기 제어부에 제공하고, 상기 제어부는, 상기 데이터에 따라, 상기 레이저 경화장치를 구동함으로써, 상기 제2금속 모재에 레이저 경화를 자동으로 진행할 수 있다.In addition, for example, in the case of manually performing laser hardening on the second metal base material, the mode setting unit 100 is set to a manual mode and the data storage unit is used to laser harden the second metal base material. The stored information, such as the laser heat treatment temperature, laser beam size, laser beam output, transport path of the laser head unit, and transport speed of the laser head unit, is provided to the control unit, and the control unit operates the laser curing device according to the data. By driving, laser hardening may be automatically performed on the second metal base material.

이때, 상기 제2금속 모재에 자동으로 레이저 경화를 진행하다가, 상기 컨트롤 박스에 의한 입력신호가 감지되는 경우, 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치가 구동될 수 있다.At this time, when an input signal by the control box is detected while laser curing is automatically performed on the second metal base material, the laser curing device may be driven according to the input signal.

즉, 본 발명에서 상기 모드설정부에 의해 설정되는 수동모드는, 사용자가 임의적인 컨트롤에 의해 입력신호가 조절될 수 있으므로, 이를 수동모드로 정의하나, 상기 수동모드는 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 따라 자동으로 레이저 경화를 진행하다가, 컨트롤 박스에 의한 입력신호가 감지되는 경우, 수동으로 전환되므로, 실질적으로 반자동모드로 정의될 수 있으며, 다만, 본 발명에서, 상기 수동모드 또는 반자동모드의 의미에 제한을 두는 것은 아니다.That is, in the present invention, the manual mode set by the mode setting unit is defined as a manual mode because the input signal can be controlled by the user's arbitrary control, but the manual mode is defined as the data stored in the data storage unit. When the input signal is detected by the control box while automatically proceeding with laser curing according to the method, it is switched to manual mode, so it can be substantially defined as semi-automatic mode. However, in the present invention, the meaning of the manual mode or semi-automatic mode is not limited to

한편, 후술할 바와 같이, 상기 컨트롤 박스에 의해 입력되는 입력신호는, 레이저 빔 사이즈 또는 레이저 빔 출력에 대한 입력신호일 수 있으며, 특히, 본 발명에서 상기 입력신호는 레이저 빔 출력에 대한 입력신호에 해당한다.Meanwhile, as will be described later, the input signal input by the control box may be an input signal for laser beam size or laser beam output. In particular, in the present invention, the input signal corresponds to an input signal for laser beam output. do.

이에 대해서는 후술하기로 한다.This will be described later.

또한, 상술한 바와 같이, 상기 데이터 저장부는, 상기 레이저 경화장치를 제어하기 위한 데이터를 상기 제어부에 제공하며, 상기 데이터는, 각 금속 모재에 대한, 레이저 열처리 온도, 레이저 빔 사이즈, 레이저 빔 출력, 레이저헤드부의 이송경로, 레이저헤드부의 이송속도 등의 정보를 포함할 수 있다.In addition, as described above, the data storage unit provides data for controlling the laser curing device to the control unit, and the data includes, for each metal base material, laser heat treatment temperature, laser beam size, laser beam output, Information such as a transport path of the laser head unit and a transport speed of the laser head unit may be included.

이때, 상술한 바와 같이, 수동모드에 의해 레이저 경화를 진행하는 경우, 상기 컨트롤 박스에 의한 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치가 구동되며, 상기 입력신호는 레이저 빔 사이즈 또는 레이저 빔 출력에 대한 입력신호일 수 있다.At this time, as described above, when laser curing is performed in a manual mode, the laser curing device is driven according to an input signal from the control box, and the input signal may be an input signal for laser beam size or laser beam output. can

또한, 상술한 바와 같이, 상기 컨트롤 박스에 의해 입력되는 입력신호는 사용자의 임의적인 컨트롤에 의해 입력신호가 조절되며, 이때, 상기 데이터 저장부는, 상기 컨트롤 박스에 의해 입력된 입력신호 정보를 저장할 수 있다.In addition, as described above, the input signal input by the control box is controlled by the user's arbitrary control, and at this time, the data storage unit may store information on the input signal input by the control box. there is.

즉, 상기 데이터 저장부는, 각 금속 모재에 대한 레이저 경화를 진행하기 위한 데이터, 즉, 설정 데이터를 저장할 뿐만 아니라, 상기 컨트롤 박스에 의해 입력되는 입력신호 데이터를 저장할 수 있으며, 후술할 바와 같이, 상기 입력신호 데이터를 설정 데이터로 저장할 수 있다.That is, the data storage unit not only stores data for proceeding laser hardening for each metal base material, that is, setting data, but also stores input signal data input by the control box, and as will be described later, Input signal data can be saved as setting data.

이에 대해서는 후술하기로 한다.This will be described later.

이하에서는 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 작동에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the laser curing system according to the present invention will be described in more detail.

도 2는 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 작동을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 2 is a flow chart for explaining the operation of the laser curing system according to the present invention.

상술한 도 1에서와 같이, 본 발명에 따른 금속모재의 레이저 경화 시스템은, 레이저 경화장치(150); 상기 레이저 경화장치(150)의 작동을 제어하기 위한 제어부(160); 상기 제어부(160)와 연결되고, 상기 레이저 경화장치(150)의 작동모드를 설정하기 위한 모드설정부(100); 상기 제어부(160)와 연결되고, 상기 모드설정부(100)의 수동모드시, 상기 레이저 경화장치를 수동으로 제어하기 위한 컨트롤 박스(110); 및 상기 제어부와 연결되고, 상기 레이저 경화장치를 제어하기 위한 데이터를 제공하는 데이터 저장부(140)를 포함한다.As shown in FIG. 1 described above, the laser curing system for a metal base material according to the present invention includes a laser curing device 150; A control unit 160 for controlling the operation of the laser curing device 150; Mode setting unit 100 connected to the controller 160 and setting an operation mode of the laser curing device 150; A control box 110 connected to the controller 160 and manually controlling the laser curing device in the manual mode of the mode setting unit 100; and a data storage unit 140 connected to the control unit and providing data for controlling the laser curing device.

이때, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 작동은, 상기 모드설정부에 의해 모드를 설정하는 단계를 포함한다(S110).At this time, referring to FIG. 2, the operation of the laser curing system according to the present invention includes setting a mode by the mode setting unit (S110).

상술한 바와 같이, 상기 모드설정부(100)는 상기 레이저 경화장치(150)의 작동모드를 설정하기 위한 것으로, 자동모드 또는 수동모드로 설정될 수 있다.As described above, the mode setting unit 100 is for setting the operation mode of the laser curing device 150, and may be set to an automatic mode or a manual mode.

이때, 상기 수동모드는, 반자동모드로 정의될 수 있음은 상술한 바와 같다.At this time, the manual mode may be defined as a semi-automatic mode as described above.

또한, 상기 모드설정부는, 레이저발진기 측에 위치할 수 있으며, 상기 모드설정부에 의해 설정된 작동모드에 의해, 상기 레이저 경화장치는 구동될 수 있다.In addition, the mode setting unit may be located on the side of the laser oscillator, and the laser curing device may be driven by an operation mode set by the mode setting unit.

즉, 상기 모드설정부가 자동모드로 설정된 경우에는, 상기 레이저 경화장치는 자동모드로 작동하게 되며, 따라서, 상술한 컨트롤 박스에 의한 입력신호는 입력되지 않게 된다.That is, when the mode setting unit is set to the automatic mode, the laser curing device operates in the automatic mode, and thus, the input signal by the above-described control box is not input.

또한, 상기 모드설정부가 수동모드로 설정된 경우에는, 상기 레이저 경화장치는 자동모드로 작동하다가, 상기 컨트롤 박스에 의한 입력신호가 감지되는 경우, 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치가 구동될 수 있다.In addition, when the mode setting unit is set to a manual mode, the laser curing device operates in an automatic mode, and when an input signal by the control box is detected, the laser curing device may be driven according to the input signal .

다만, 본 발명에서는 상기 모드설정부가 레이저발진기 측에 위치하는 것으로 설명하였으나, 본 발명에서 모드설정부의 위치를 제한하는 것은 아니다.However, in the present invention, it has been described that the mode setting unit is located on the laser oscillator side, but the location of the mode setting unit is not limited in the present invention.

다음으로, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 작동은, 상기 모드설정부에 의한 작동모드를 판단하는 단계를 포함(S120)하며, 상기 작동모드가 자동모드인 경우, 제1설정 데이터에 따라 레이저 경화장치를 구동하는 단계를 포함한다(S150).Next, the operation of the laser curing system according to the present invention includes determining the operation mode by the mode setting unit (S120), and when the operation mode is an automatic mode, laser curing according to the first set data. and driving the device (S150).

상술한 바와 같이, 상기 제1설정 데이터는, 상기 데이터 저장부에 저장되어 상기 제어부로 제공되며, 상기 제어부는, 상기 제1설정 데이터에 따라, 상기 레이저 경화장치를 구동할 수 있다.As described above, the first setting data is stored in the data storage unit and provided to the control unit, and the control unit may drive the laser curing device according to the first setting data.

이때, 상기 제1설정 데이터는, 각 금속 모재에 대한, 레이저 열처리 온도, 레이저 빔 사이즈, 레이저 빔 출력, 레이저헤드부의 이송경로, 레이저헤드부의 이송속도 등의 정보를 포함할 수 있으며, 따라서, 상기 데이터 저장부는, 각 금속 모재에 따른 제1설정 데이터를 상기 제어부에 제공할 수 있다.In this case, the first setting data may include information such as a laser heat treatment temperature, a laser beam size, a laser beam output, a transport path of the laser head unit, and a transport speed of the laser head unit for each metal base material. The data storage unit may provide first setting data according to each metal base material to the control unit.

다음으로, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 작동은, 상기 모드설정부에 의한 작동모드를 판단하는 단계를 포함(S120)하며, 상기 작동모드가 수동모드인 경우, 컨트롤 박스로부터 입력신호가 감지되는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다(S130).Next, the operation of the laser curing system according to the present invention includes determining the operation mode by the mode setting unit (S120), and when the operation mode is a manual mode, whether an input signal is detected from the control box and determining whether or not (S130).

또한, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 작동은, 상기 컨트롤 박스로부터 입력신호가 감지되지 않는 경우(NO)는, 제1설정 데이터에 따라 레이저 경화장치를 구동하는 단계를 포함한다(S150).In addition, the operation of the laser curing system according to the present invention, when the input signal is not detected from the control box (NO), includes the step of driving the laser curing device according to the first setting data (S150).

이때, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 작동은, 상기 컨트롤 박스로부터 입력신호가 감지되는 경우(YES)는, 상기 입력신호에 따라 레이저 경화장치를 구동하는 단계를 포함한다(S140).At this time, the operation of the laser curing system according to the present invention, when an input signal is detected from the control box (YES), includes driving the laser curing device according to the input signal (S140).

즉, 상술한 바와 같이, 상기 모드설정부가 수동모드로 설정된 경우에, 상기 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 제1설정 데이터에 따라 자동으로 구동되다가, 상기 컨트롤 박스에 의한 입력신호가 감지되는 경우, 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치가 구동될 수 있다.That is, as described above, when the mode setting unit is set to the manual mode, the laser curing device is automatically driven according to the first setting data stored in the data storage unit, and the input signal by the control box is detected. In this case, the laser curing device may be driven according to the input signal.

이때, 상기 컨트롤 박스에 의해 입력되는 입력신호는, 레이저 빔 사이즈 또는 레이저 빔 출력에 대한 입력신호일 수 있으며, 이러한 입력신호는 상기 제어부로 전달되고, 상기 제어부는 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치를 구동할 수 있다.At this time, the input signal input by the control box may be an input signal for laser beam size or laser beam output, and such an input signal is transmitted to the controller, and the controller controls the laser curing device according to the input signal. can drive

예를 들어, 상기 입력신호가 레이저 빔 출력에 대한 입력신호인 경우, 상기 레이저 경화장치는 상기 제1설정 데이터, 즉, 각 금속 모재에 대한, 레이저 열처리 온도, 레이저 빔 사이즈, 레이저 빔 출력, 레이저헤드부의 이송경로, 레이저헤드부의 이송속도 등의 정보에 의해 구동되다가, 상기 레이저 빔 출력의 경우, 상기 입력신호에 따라 조절되어, 상기 레이저 경화장치의 레이저 빔의 출력이 조절되어, 상기 레이저 빔 출력 데이터에 따라, 상기 레이저 경화장치에 의한 레이저 경화를 진행할 수 있다.For example, when the input signal is an input signal for laser beam output, the laser curing device performs the first set data, that is, the laser heat treatment temperature for each metal base material, the laser beam size, the laser beam output, and the laser beam output. It is driven by information such as the transfer path of the head unit and the transfer speed of the laser head unit, and in the case of the output of the laser beam, it is adjusted according to the input signal, so that the output of the laser beam of the laser curing device is adjusted and the output of the laser beam is adjusted. According to the data, laser curing by the laser curing device may be performed.

이 경우, 상기 레이저 빔의 출력에 대한 데이터를 제외한 나머지 데이터, 즉, 각 금속 모재에 대한, 레이저 열처리 온도, 레이저 빔 사이즈, 레이저헤드부의 이송경로, 레이저헤드부의 이송속도 등의 정보의 데이터는 그대로 유지되면서, 상기 레이저 경화장치에 의한 레이저 경화를 진행할 수 있다.In this case, the rest of the data except for the data on the output of the laser beam, that is, the data of information such as laser heat treatment temperature, laser beam size, laser head transport path, and laser head transport speed for each metal base material are intact. While being maintained, laser curing by the laser curing device may proceed.

한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 작동은, 상기 컨트롤 박스로부터 더이상 입력신호가 감지되지 않는 경우는, 제1설정 데이터에 따라 레이저 경화장치를 구동하는 단계를 더 포함한다.On the other hand, although not shown in the drawing, the operation of the laser curing system according to the present invention further includes driving the laser curing device according to the first setting data when the input signal is no longer detected from the control box. .

즉, 본 발명에서는, 상술한 S140 단계에 의해, 상기 컨트롤 박스로부터 입력신호가 감지되는 경우(YES)는, 상기 입력신호에 따라 레이저 경화장치를 구동하게 되며, 이후, 상기 컨트롤 박스로부터 더이상 입력신호가 감지되지 않는 경우는, 다시 제1설정 데이터에 따라 레이저 경화장치를 구동할 수 있다.That is, in the present invention, in the above-described step S140, when an input signal is detected from the control box (YES), the laser curing device is driven according to the input signal, and then, no more input signal from the control box When is not detected, the laser curing device may be driven again according to the first set data.

이에 대해서는 후술하는 컨트롤 박스의 구성을 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.This will be described in more detail through the configuration of a control box to be described later.

이와 같은 방법에 의해, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템이 작동할 수 있다.In this way, the laser curing system according to the present invention can be operated.

이하에서는, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 추가 작동에 대해 설명하기로 한다.In the following, further operation of the laser curing system according to the present invention will be described.

도 3은 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 추가 작동을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 3 is a flow chart for explaining the further operation of the laser curing system according to the present invention.

도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 작동은, 상기 컨트롤 박스로부터 입력신호가 감지되는 경우(YES)는, 상기 입력신호에 따라 레이저 경화장치를 구동하는 단계를 포함한다(S140).Referring to Figure 3, as described above, the operation of the laser curing system according to the present invention, when the input signal is detected from the control box (YES), the step of driving the laser curing device according to the input signal Includes (S140).

다음으로, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 추가 작동은, 상기 입력신호 데이터를 저장하는 단계를 포함한다(S141).Next, the additional operation of the laser curing system according to the present invention includes storing the input signal data (S141).

즉, 상술한 바와 같이, 상기 컨트롤 박스에 의해 입력되는 입력신호는, 레이저 빔 사이즈 또는 레이저 빔 출력에 대한 입력신호일 수 있으며, 이러한 입력신호는 상기 제어부로 전달되고, 상기 제어부는 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치를 구동할 수 있다.That is, as described above, the input signal input by the control box may be an input signal for a laser beam size or a laser beam output, and such an input signal is transmitted to the controller, and the controller controls the input signal according to the input signal. The laser curing device may be driven.

이때, 상기 입력신호에 대한 데이터는, 상술한 데이터 저장부(도 1의 140)에 저장될 수 있다.At this time, the data for the input signal may be stored in the above-described data storage unit (140 in FIG. 1).

다음으로, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 추가 작동은, 상기 입력신호에 따라 구동된 레이저 경화장치에 의해 경화된 모재의 경화특성을 평가하여, 경화특성이 충족되는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다(S142).Next, the additional operation of the laser curing system according to the present invention includes evaluating the curing characteristics of the base material cured by the laser curing device driven according to the input signal, and determining whether the curing characteristics are satisfied. (S142).

도 4의 (a)는 본 발명에 따른 레이저 경화장치의 레이저 빔의 조사를 설명하기 위한 개략적인 사시도이고, 도 4의 (b)는 본 발명에 따른 레이저 경화장치에 의해 경화된 모재의 경화특성의 평가를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.Figure 4 (a) is a schematic perspective view for explaining the laser beam irradiation of the laser curing device according to the present invention, Figure 4 (b) is the curing characteristics of the base material hardened by the laser curing device according to the present invention It is a schematic perspective view to explain the evaluation of.

도 4의 (a) 및 도 4의 (b)를 참조하면, 모재(M) 표면을 따라, 레이저 빔(BEAM) 조사면(H)이 형성될 수 있으며, 경화특성의 평가는 상기 조사면(H)과 수직한 방향으로 측정할 수 있다.4 (a) and 4 (b), along the surface of the base material (M), a laser beam (BEAM) irradiation surface (H) may be formed, and the evaluation of the curing characteristics is the irradiation surface ( H) can be measured in the direction perpendicular to

이때, 상기 경화특성은, 경화깊이(15㎛ 이상), 경화층의 경도(Hv600 이상), 경화층의 단면조직(마르텐사이트층 분포) 등을 통해 평가할 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 경화특성의 요소 및 기준을 제한하는 것은 아니다.At this time, the curing characteristics can be evaluated through the curing depth (15 μm or more), the hardness of the cured layer (Hv600 or more), the cross-sectional structure of the cured layer (martensite layer distribution), etc. However, in the present invention, the curing characteristics It does not limit the elements and standards of

한편, 본 발명에 따른 모재는 하기 표 1과 같을 수 있다.Meanwhile, the base material according to the present invention may be as shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure 112022001121665-pat00001
Figure 112022001121665-pat00001

표 1의 본 발명에 따른 모재는, FC300 및 FCD600의 주철일 수 있으며, FC300은 편상흑연주철이고, FCD600은 펄라이트형 구상흑연주철에 해당한다.The base material according to the present invention of Table 1 may be cast iron of FC300 and FCD600, FC300 is flake graphite cast iron, and FCD600 corresponds to pearlite-type nodular cast iron.

즉, FC300 소재는 흑연이 편상화 되어 있으며, 기지조직은 펄라이트형인 편상흑연주철이고, FCD600은 구상흑연과 기지조직이 펄라이트인 조직분포를 나타내고 있다. That is, the FC300 material has graphite flaked, and the base structure is pearlite flake graphite cast iron, and FCD600 shows a structure distribution in which spheroidal graphite and base structure are pearlite.

다만, 상기 모재의 종류는 일예에 해당할 뿐, 본 발명에서 모재의 종류를 제한하는 것은 아니다.However, the type of base material is only an example, and the type of base material is not limited in the present invention.

계속해서, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 추가 작동은, 상기 경화된 모재의 경화특성이 충족되는 경우(YES), 상기 입력신호 데이터를 제2설정데이터로 저장하는 단계를 포함한다(S143).Continuing to refer to FIG. 3, the additional operation of the laser curing system according to the present invention includes the step of storing the input signal data as second set data when the curing characteristics of the cured base material are satisfied (YES). Includes (S143).

즉, 본 발명에서는, 상기 모드설정부가 수동모드로 설정된 경우에, 상기 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 제1설정 데이터에 따라 자동으로 구동되다가, 상기 컨트롤 박스에 의한 입력신호가 감지되는 경우, 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치가 구동될 수 있다.That is, in the present invention, when the mode setting unit is set to the manual mode, the laser curing device is automatically driven according to the first setting data stored in the data storage unit, and the input signal by the control box is detected In this case, the laser curing device may be driven according to the input signal.

이때, 상기 컨트롤 박스에 의해 입력되는 입력신호는, 레이저 빔 사이즈 또는 레이저 빔 출력에 대한 입력신호일 수 있으며, 이러한 입력신호는 상기 제어부로 전달되고, 상기 제어부는 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치를 구동할 수 있다.At this time, the input signal input by the control box may be an input signal for laser beam size or laser beam output, and such an input signal is transmitted to the controller, and the controller controls the laser curing device according to the input signal. can drive

이러한 레이저 경화 시스템의 수동모드 작동에 의하여 경화된 모재의 경화특성이 충족되는 경우는, 상기 컨트롤 박스에 의해 입력되는 입력신호 데이터가 유효함을 의미하고, 따라서, 본 발명에서는, 상기 입력신호 데이터를 제2설정데이터로 저장함으로써, 추후, 동일한 모재군에 레이저 경화를 진행함에 있어서, 상기 제2설절데이터를 통해 자동으로 레이저 경화를 진행할 수 있다.If the curing characteristics of the base material hardened by the manual mode operation of the laser curing system are satisfied, it means that the input signal data input by the control box is valid. Therefore, in the present invention, the input signal data By storing it as the second setting data, later, in proceeding with laser hardening on the same base material group, laser hardening can be automatically performed through the second setting data.

이때, 상기 컨트롤 박스에 의해 입력되는 입력신호는 사용자의 임의적인 컨트롤에 의해 입력신호가 조절되며, S140 단계에 따라, 상기 데이터 저장부는, 상기 컨트롤 박스에 의해 입력된 입력신호 데이터를 저장할 수 있다.At this time, the input signal input by the control box is controlled by the user's arbitrary control, and according to step S140, the data storage unit may store the input signal data input by the control box.

또한, 상기 데이터 저장부는, 상기 입력신호 데이터를 설정 데이터, 제2설정 데이터로 저장함으로써, 추후, 동일한 모재군에 레이저 경화를 진행함에 있어서, 상기 제2설정 데이터를 통해 자동으로 레이저 경화를 진행할 수 있다.In addition, the data storage unit stores the input signal data as setting data and second setting data, so that laser hardening can be automatically performed through the second setting data when performing laser hardening on the same base material group later. there is.

이하에서는 본 발명에 따른 수동모드의 의미에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the meaning of the manual mode according to the present invention will be described in more detail.

도 5는 본 발명에 따른 자동모드 및 수동모드에 따른 레이저 경화를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.5 is a schematic diagram for explaining laser curing according to an automatic mode and a manual mode according to the present invention.

먼저, 도 5의 (a)도에서와 같이, 모재의 폭 및 형상이 균일한 제1모재군(M1)이 있다고 가정시, 모재의 폭 및 형상이 균일한 제1모재군(M1)의 경우, 상기 제1모재군(M1)을 레이저 경화하기 위한 조건이 단순할 수 있다.First, as shown in (a) of FIG. 5, assuming that there is a first base material group M1 having a uniform width and shape, in the case of a first base material group M1 having a uniform width and shape , Conditions for laser hardening the first base material group M1 may be simple.

예를 들어, 상기 제1모재군(M1)은 제1일정 온도로 균일하게 레이저 경화가 진행되어야 하는데, 상기 제1모재군(M1)의 경우, 모재의 폭 및 형상이 균일하기 때문에, 동일한 레이저 경화 조건을 통해, 상기 제1모재군(M1)에 레이저 경화를 진행할 수 있다.For example, the first base material group M1 should undergo uniform laser curing at a first constant temperature. In the case of the first base material group M1, since the width and shape of the base material are uniform, the same laser curing is performed. Through hardening conditions, laser hardening may be performed on the first base material group M1.

따라서, 상기 제1모재군(M1)을 레이저 경화하기 위한 설정 데이터는 쉽게 도출해 낼 수 있으며, 이러한 설정 데이터를 통해, 상기 제1모재군(M1)을 레이저 경화할 수 있다.Therefore, setting data for laser hardening the first base material group M1 can be easily derived, and through this setting data, the first base material group M1 can be laser hardened.

다음으로, 도 5의 (b)도에서와 같이, 모재의 일정 영역에 홀을 포함하는 제2모재군(M2)이 있다고 가정시, 상기 홀을 포함하는 제2모재군(M2)의 경우, 상기 홀의 영역에서 불균일한 경화가 일어날 수 있다.Next, as shown in (b) of FIG. 5, assuming that there is a second base material group M2 including a hole in a certain area of the base material, in the case of the second base material group M2 including the hole, Non-uniform curing may occur in the area of the hole.

예를 들어, 상기 제2모재군(M2)은 제2일정 온도로 균일하게 레이저 경화가 진행되어야 하는데, 상기 제2모재군(M2)의 경우, 홀을 포함하고 있기 때문에, 홀 인접영역(b1)과 홀의 경계영역(b2)의 온도가 균일하지 않게 된다.For example, the laser hardening of the second base material group M2 should be uniformly performed at a second constant temperature. Since the second base material group M2 includes holes, the area adjacent to the hole b1 ) and the temperature of the boundary region b2 of the hole are not uniform.

즉, 상기 홀의 경계영역(b2)에서는, 상기 홀에 조사된 레이저 빔의 영향에 의해, 상기 홀 인접영역(b1)보다 레이저 빔의 조사에 따른 온도가 더 높아지게 된다.That is, in the boundary area b2 of the hole, due to the effect of the laser beam irradiated onto the hole, the temperature due to the irradiation of the laser beam is higher than that in the area adjacent to the hole b1.

이러한 이유로, 상기 제2모재군(M2)은 전체적으로 불균일한 경화가 일어나게 되며, 본 발명에서는, 상기 홀을 포함하는 영역에 레이저 경화를 진행하는 경우, 사용자는 상기 컨트롤 박스에 의해 레이저 빔의 출력을 조절하여, 레이저 빔 출력에 대한 입력신호를 통해, 레이저 경화장치를 구동함으로써, 상기 제2모재군(M2)에 최대한 균일한 온도분포로 레이저 경화를 진행할 수 있다.For this reason, non-uniform hardening occurs in the second base material group M2 as a whole, and in the present invention, when laser hardening is performed in the area including the hole, the user controls the output of the laser beam by the control box. By adjusting and driving the laser curing device through an input signal for the laser beam output, laser curing may be performed with a maximum uniform temperature distribution in the second base material group M2.

이때, 이러한 레이저 빔의 출력의 조절은 사용자의 숙련도에 따라 조절될 수 있으며, 상술한 도 3에서와 같이, 상기 경화된 모재의 경화특성이 충족되는 경우(YES), 상기 입력신호 데이터를 설정데이터로 저장하고, 추후, 동일한 제2모재군(M2)에 레이저 경화를 진행함에 있어서, 상기 설정 데이터를 통해 자동으로 레이저 경화를 진행할 수 있다.At this time, the control of the output of the laser beam may be adjusted according to the user's skill level, and as in FIG. 3 described above, when the hardening characteristics of the hardened base material are satisfied (YES), the input signal data is set as the set data , and later, when laser hardening is performed on the same second base material group M2, laser hardening may be automatically performed through the setting data.

다음으로, 도 5의 (c)도에서와 같이, 모재의 일정 영역에 홈을 포함하여 폭이 감소하는 제3모재군(M3)이 있다고 가정시, 상기 홈을 포함하는 제3모재군(M3)의 경우, 상기 홈의 영역에서 불균일한 경화가 일어날 수 있다.Next, as shown in (c) of FIG. 5, assuming that there is a third base material group M3 whose width decreases including grooves in a certain area of the base material, the third base material group M3 including the grooves ), non-uniform curing may occur in the region of the groove.

예를 들어, 상기 제3모재군(M3)은 제3일정 온도로 균일하게 레이저 경화가 진행되어야 하는데, 상기 제3모재군(M3)의 경우, 홈을 포함하고 있기 때문에, 홈 인접영역(c1)과 홈의 경계영역(c2)의 온도가 균일하지 않게 된다.For example, the third base material group M3 needs to undergo laser curing uniformly at a third constant temperature. Since the third base material group M3 includes grooves, the area adjacent to the grooves c1 ) and the temperature of the boundary region c2 of the groove is not uniform.

즉, 상기 홈의 경계영역(c2)에서는, 상기 홈에 조사된 레이저 빔의 영향에 의해, 상기 홈 인접영역(c1)보다 레이저 빔의 조사에 따른 온도가 더 높아지게 된다.That is, in the boundary region c2 of the groove, due to the effect of the laser beam irradiated onto the groove, the temperature due to the irradiation of the laser beam is higher than that in the region adjacent to the groove c1.

이러한 이유로, 상기 제3모재군(M3)은 전체적으로 불균일한 경화가 일어나게 되며, 본 발명에서는, 상기 홈을 포함하는 영역에 레이저 경화를 진행하는 경우, 사용자는 상기 컨트롤 박스에 의해 레이저 빔의 사이즈를 조절하여, 레이저 빔 사이즈에 대한 입력신호를 통해, 레이저 경화장치를 구동함으로써, 상기 제3모재군(M3)에 최대한 균일한 온도분포로 레이저 경화를 진행할 수 있다.For this reason, non-uniform hardening occurs in the third base material group M3 as a whole, and in the present invention, when laser hardening is performed in the area including the groove, the user controls the size of the laser beam by the control box. By adjusting and driving the laser curing device through an input signal for the laser beam size, laser curing may be performed with a maximum uniform temperature distribution in the third base material group M3.

이때, 이러한 레이저 빔의 사이즈의 조절은 사용자의 숙련도에 따라 조절될 수 있으며, 상술한 도 3에서와 같이, 상기 경화된 모재의 경화특성이 충족되는 경우(YES), 상기 입력신호 데이터를 설정데이터로 저장하고, 추후, 동일한 제3모재군(M3)에 레이저 경화를 진행함에 있어서, 상기 설정 데이터를 통해 자동으로 레이저 경화를 진행할 수 있다.At this time, the size of the laser beam can be adjusted according to the user's skill level, and as in FIG. 3 described above, when the hardening characteristics of the hardened base material are satisfied (YES), the input signal data is set as the set data. , and later, when laser hardening is performed on the same third base material group M3, laser hardening may be automatically performed through the setting data.

상술한 바와 같이, 레이저 경화는, 금속 모재의 필요한 부분에 선택적 열처리를 진행, 즉, 국지적 열처리를 하기 때문에, 열처리 특성을 균일하게 위해서는, 동일한 레이저 빔의 출력을 기준으로, 금속 모재의 단위면적당 동일한 온도로 열처리를 진행하는 것이 필요하다.As described above, in laser hardening, selective heat treatment is performed on the required portion of the metal base material, that is, local heat treatment is performed. Therefore, in order to make the heat treatment characteristics uniform, based on the output of the same laser beam, the same heat treatment per unit area of the metal base material is performed. It is necessary to proceed with heat treatment at the temperature.

이때, 금속 모재의 특성상, 그 형상이 균일하지 않기 때문에, 동일한 레이저 빔의 출력을 기준으로, 금속 모재의 단위면적당 동일한 온도로 열처리를 진행하는 것이 어려우며, 따라서, 금속 모재의 단위면적당 동일한 온도로 열처리를 진행하기 위하여, 금속 모재의 형상에 따라, 레이저 빔을 제어하는 것이 필요한 실정이다.At this time, since the shape of the metal base material is not uniform, it is difficult to perform heat treatment at the same temperature per unit area of the metal base material based on the output of the same laser beam, and therefore, heat treatment at the same temperature per unit area of the metal base material. In order to proceed, it is necessary to control the laser beam according to the shape of the metal base material.

하지만, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템에서는, 사용자가 상기 컨트롤 박스에 의해 레이저 빔의 출력 또는 레이저 빔의 사이즈를 조절하여, 레이저 빔의 출력 또는 레이저 빔 사이즈에 대한 입력신호를 통해, 레이저 경화장치를 구동함으로써, 금속 모재의 형상에 따라, 최대한 균일한 온도분포로 레이저 경화를 진행할 수 있다.However, in the laser curing system according to the present invention, the user adjusts the output of the laser beam or the size of the laser beam by the control box, and the laser curing device is operated through an input signal for the output or laser beam size of the laser beam. By driving, laser hardening can be performed with the most uniform temperature distribution according to the shape of the metal base material.

또한, 본 발명에서는, 상기 입력신호를 통해 경화된 모재의 경화특성이 충족되는 경우, 상기 입력신호 데이터를 설정데이터로 저장하고, 추후, 동일한 모재군에 레이저 경화를 진행함에 있어서, 상기 설정 데이터를 통해 자동으로 레이저 경화를 진행할 수 있다.In addition, in the present invention, when the hardening characteristics of the base material hardened through the input signal are satisfied, the input signal data is stored as setting data, and later, in proceeding with laser hardening on the same base material group, the setting data Laser curing can be performed automatically.

이하에서는, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템의 일예를 설명하기로 한다.Hereinafter, an example of a laser curing system according to the present invention will be described.

상술한 도 1에서와 같이, 본 발명에 따른 레이저 경화 시스템은, 레이저 경화장치(150); 상기 레이저 경화장치(150)의 작동을 제어하기 위한 제어부(160); 상기 제어부(160)와 연결되고, 상기 레이저 경화장치(150)의 작동모드를 설정하기 위한 모드설정부(100); 상기 제어부(160)와 연결되고, 상기 모드설정부(100)의 수동모드시, 상기 레이저 경화장치를 수동으로 제어하기 위한 컨트롤 박스(110); 및 상기 제어부와 연결되고, 상기 레이저 경화장치를 제어하기 위한 데이터를 제공하는 데이터 저장부(140)를 포함한다.As shown in FIG. 1 described above, the laser curing system according to the present invention includes a laser curing device 150; A control unit 160 for controlling the operation of the laser curing device 150; Mode setting unit 100 connected to the controller 160 and setting an operation mode of the laser curing device 150; A control box 110 connected to the controller 160 and manually controlling the laser curing device in the manual mode of the mode setting unit 100; and a data storage unit 140 connected to the control unit and providing data for controlling the laser curing device.

도 6은 본 발명에 따른 컨트롤 박스를 도시하는 실사진이다.6 is a real picture showing a control box according to the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 컨트롤 박스(110)는, 레이저 빔 출력 조절부(111); 및 상기 레이저 빔 출력 조절부(111)와 인접하여 배치되는 레이저 빔 사이즈 조절부(112)를 포함한다. 다만, 본 발명에서 레이저 빔 출력 조절부(111); 및 상기 레이저 빔 사이즈 조절부(112)의 배치관계를 제한하는 것은 아니다.Referring to Figure 6, the control box 110 according to the present invention, the laser beam output control unit 111; and a laser beam size adjusting unit 112 disposed adjacent to the laser beam output adjusting unit 111. However, in the present invention, the laser beam output control unit 111; And it does not limit the arrangement relationship of the laser beam size control unit 112.

이때, 상기 레이저 빔 사이즈 조절부(112)는 스퀘어 타입의 레이저 빔에 있어서, X축(가로축)의 빔사이즈를 조절하기 위한 레이저 빔 X축 사이즈 조절부(112a); 및 Y축(세로축)의 빔사이즈를 조절하기 위한 레이저 빔 Y축 사이즈 조절부(112b)를 포함한다.At this time, the laser beam size adjusting unit 112 includes a laser beam X-axis size adjusting unit 112a for adjusting the beam size of the X-axis (horizontal axis) in the square type laser beam; and a laser beam Y-axis size adjusting unit 112b for adjusting the beam size of the Y-axis (vertical axis).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른, 상기 레이저 헤드부로부터 발진되는 레이저빔은 3mm×3㎜ 외 복수개의 레이저 포커스 렌즈를 사용하여 제품의 형상에 맞추어 열처리 할 수 있고, 또한, 제품의 변형 및 정밀도, 품질의 안정화를 위해 상기 레이저 포커스 렌즈를 8mm×45㎜까지 가변할 수 있도록 설치하여 1 패스로서 넓은 면적의 조사가 가능할 수 있다.As described above, according to the present invention, the laser beam oscillated from the laser head can be heat treated according to the shape of the product using a plurality of laser focus lenses other than 3 mm × 3 mm, and also the deformation and precision of the product. , In order to stabilize the quality, the laser focus lens can be installed to be variable up to 8 mm × 45 mm, so that a large area can be irradiated with one pass.

즉, 상기 레이저 포커스 렌즈를 8mm×45㎜까지 가변하는 것은, 상기 레이저 빔 X축 사이즈 조절부(112a); 및 상기 레이저 빔 Y축 사이즈 조절부(112b)를 통해 가변할 수 있다.That is, to change the laser focus lens up to 8mm×45mm is the laser beam X-axis size adjusting unit 112a; And the laser beam Y-axis size can be varied through the adjusting unit (112b).

한편, 도 6에는 상기 레이저 빔 출력 조절부(111); 및 상기 레이저 빔 사이즈 조절부(112)가 조그셔틀 방식에 의해 조절되는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명에서 상기 레이저 빔 출력 조절부(111); 및 상기 레이저 빔 사이즈 조절부(112)의 조절방식을 제한하는 것은 아니다.On the other hand, in Figure 6, the laser beam output control unit 111; And although it is shown that the laser beam size adjusting unit 112 is controlled by a jog-shuttle method, in the present invention, the laser beam output adjusting unit 111; And the control method of the laser beam size control unit 112 is not limited.

또한, 레이저 빔의 출력을 조절하는 원리 및 레이저 빔의 사이즈를 조절하는 원리는 당업계에서 자명한 사항에 해당하므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In addition, since the principle of controlling the output of the laser beam and the principle of controlling the size of the laser beam correspond to matters obvious in the art, a detailed description thereof will be omitted.

계속해서, 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 컨트롤 박스(110)는, 상기 컨트롤 박스의 제1일정 영역에 위치하는 모드전환부(113)를 포함한다.Continuing to refer to FIG. 6 , the control box 110 according to the present invention includes a mode switching unit 113 located in a first predetermined area of the control box.

이때, 도면에 도시된 바와 같이 상기 모드전환부(113)는 수동제어모드 및 자동제어모드로 구분될 수 있다.At this time, as shown in the drawing, the mode conversion unit 113 can be divided into a manual control mode and an automatic control mode.

상술한 바와 같이, 상기 모드설정부가 수동모드로 설정된 경우에, 상기 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 설정 데이터에 따라 자동으로 구동되다가, 상기 컨트롤 박스에 의한 입력신호가 감지되는 경우, 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치가 구동될 수 있다.As described above, when the mode setting unit is set to the manual mode, the laser curing device is automatically driven according to the setting data stored in the data storage unit, and when an input signal by the control box is detected, the The laser curing device may be driven according to an input signal.

이때, 상기 모드전환부가 자동제어모드로 설정이 되어 있는 경우에는, 상기 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 설정 데이터에 따라 자동으로 구동된다.At this time, when the mode conversion unit is set to the automatic control mode, the laser curing device is automatically driven according to the setting data stored in the data storage unit.

또한, 상기 모드전환부가 자동제어모드로 설정이 되어 있는 경우에는, 상기 레이저 빔 출력 조절부(111); 및 상기 레이저 빔 사이즈 조절부(112)는 작동하지 않게 되며, 따라서, 상술한 조그셔틀이 회전되더라도, 레이저 빔 출력 또는 레이저 빔 사이즈는 조절되지 않는다.In addition, when the mode conversion unit is set to the automatic control mode, the laser beam output control unit 111; And the laser beam size adjusting unit 112 does not operate, and therefore, even if the above-described jog shuttle is rotated, the laser beam output or the laser beam size is not adjusted.

이러한 상황에서, 상기 모드전환부가 수동제어모드로 설정하는 경우에는, 상기 레이저 빔 출력 조절부(111); 및 상기 레이저 빔 사이즈 조절부(112)는 작동할 수 있게 되며, 따라서, 상술한 조그셔틀의 회전에 의하여, 레이저 빔 출력 또는 레이저 빔 사이즈를 조절하기 위한 입력신호가 발생할 수 있다.In this situation, when the mode switching unit sets the manual control mode, the laser beam output control unit 111; And the laser beam size control unit 112 can operate, and thus, an input signal for adjusting the laser beam output or the laser beam size can be generated by the rotation of the jog shuttle.

한편, 상술한 바와 같이, 상술한 S140 단계에 의해, 상기 컨트롤 박스로부터 입력신호가 감지되는 경우(YES)는, 상기 입력신호에 따라 레이저 경화장치를 구동하게 되며, 이후, 상기 컨트롤 박스로부터 더이상 입력신호가 감지되지 않는 경우는, 다시 설정 데이터에 따라 레이저 경화장치를 구동할 수 있다.On the other hand, as described above, in the above-described step S140, when an input signal is detected from the control box (YES), the laser curing device is driven according to the input signal, and then, there is no more input from the control box. When the signal is not detected, the laser curing device may be driven again according to the setting data.

이때, 상기 컨트롤 박스로부터 더이상 입력신호가 감지되지 않는 경우는, 상기 모드전환부가 수동제어모드에서 다시 자동제어모드로 설정되는 경우에 해당할 수 있다.At this time, when the input signal is no longer detected from the control box, it may correspond to a case where the mode switching unit is set back to the automatic control mode from the manual control mode.

즉, 본 발명에 따른 컨트롤 박스는 다음과 같이 작동될 수 있다.That is, the control box according to the present invention can be operated as follows.

먼저, 상기 모드전환부를 자동제어모드로 설정되어 있는 경우, 상기 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 설정 데이터에 따라 자동으로 구동되어, 레이저 경화를 진행할 수 있다.First, when the mode switching unit is set to an automatic control mode, the laser curing device is automatically driven according to the setting data stored in the data storage unit, and laser curing may be performed.

다음으로, 사용자의 필요에 의하여, 예를 들면, 도 5의 (b)도의 홀 영역을 레이저 경화하고자 하는 경우, 또는 도 5의 (c)도의 홈 영역을 레이저 경화하고자 하는 경우, 사용자는 상기 모드전환부를 수동제어모드로 설정하고, 상기 레이저 빔 출력 조절부(111) 또는 상기 레이저 빔 사이즈 조절부(112)를 작동하여, 레이저 빔 출력 또는 레이저 빔 사이즈를 조절하기 위한 입력신호를 발생시켜, 상기 레이저 경화장치를 통해 레이저 경화를 진행할 수 있다.Next, according to the needs of the user, for example, when laser curing the hole area of FIG. 5 (b) or laser hardening the groove area of FIG. 5 (c), the user By setting the conversion unit to manual control mode and operating the laser beam output control unit 111 or the laser beam size control unit 112 to generate an input signal for adjusting the laser beam output or the laser beam size, Laser curing may be performed using a laser curing device.

다음으로, 사용자가 상기 레이저 빔 출력 조절부(111) 또는 상기 레이저 빔 사이즈 조절부(112)의 작동을 완료한 이후에는, 상기 모드전환부를 다시 자동제어모드로 설정하여, 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 설정 데이터에 따라 자동으로 구동되어, 레이저 경화를 진행할 수 있다.Next, after the user completes the operation of the laser beam output control unit 111 or the laser beam size control unit 112, by setting the mode conversion unit back to the automatic control mode, the laser curing device, It is automatically driven according to the setting data stored in the data storage unit, and laser curing may be performed.

따라서, 본 발명에 따른 모드전환부는, 상기 레이저 빔 출력 조절부(111) 또는 상기 레이저 빔 사이즈 조절부(112)의 불필요한 작동을 방지할 수 있고, 또한, 상기 컨트롤 박스로부터 더이상 입력신호가 감지되지 않는 경우로 전환시킬 수 있다.Therefore, the mode switching unit according to the present invention can prevent unnecessary operation of the laser beam output adjusting unit 111 or the laser beam size adjusting unit 112, and the input signal is no longer detected from the control box. It can be converted to a case where it does not.

한편, 상술한 바와 같은 도 1의 모드설정부(100)는 상기 레이저 경화장치(150)의 작동모드를 설정하기 위한 것으로, 자동모드 또는 수동모드로 설정될 수 있으며, 상기 모드설정부가 자동모드로 설정된 경우에는, 상기 레이저 경화장치는 자동모드로 작동하게 되며, 이 경우, 상기 컨트롤 박스에 의한 입력신호는 입력되지 않게 된다.On the other hand, the mode setting unit 100 of FIG. 1 as described above is for setting the operation mode of the laser curing device 150, and can be set to an automatic mode or a manual mode, and the mode setting unit is set to an automatic mode. When set, the laser curing device operates in an automatic mode, and in this case, an input signal by the control box is not input.

또한, 상기 모드설정부가 수동모드로 설정된 경우에만, 상기 레이저 경화장치는 자동모드로 작동하다가, 상기 컨트롤 박스에 의한 입력신호가 감지되는 경우, 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치가 구동될 수 있음은 상술한 바와 같다.In addition, only when the mode setting unit is set to manual mode, the laser curing device operates in automatic mode, and when an input signal by the control box is detected, the laser curing device can be driven according to the input signal is as described above.

계속해서, 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 컨트롤 박스(110)는, 상기 컨트롤 박스의 제2일정 영역에 위치하는 레이저 빔 ON/OFF부(114)를 포함한다.Continuing to refer to FIG. 6 , the control box 110 according to the present invention includes a laser beam ON/OFF unit 114 located in a second predetermined area of the control box.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는, 상기 컨트롤 박스를 통해, 상기 레이저 빔 출력 조절부(111) 또는 상기 레이저 빔 사이즈 조절부(112)를 조절할 수 있기 때문에, 이러한 사용자의 임의 조작에 의해, 상기 레이저 빔의 오작동에 의한 안전사고가 발생할 수 있다.As described above, in the present invention, since the laser beam output control unit 111 or the laser beam size control unit 112 can be adjusted through the control box, the user's arbitrary operation can control the laser beam output. A safety accident may occur due to malfunction of the beam.

따라서, 본 발명에 따른 컨트롤 박스는, 상기 레이저 빔 ON/OFF부(114)를 포함함으로써, 사용자는 필요에 의하여, 상기 레이저 빔을 OFF시키거나, ON시킬 수 있다.Therefore, by including the laser beam ON/OFF unit 114 in the control box according to the present invention, the user can turn the laser beam OFF or ON as needed.

도 7은 본 발명에 따른 레이저 경화장치를 도시하는 실사진이다.7 is a real picture showing a laser curing device according to the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 경화장치(150)는, 로봇암부(151); 및 상기 로봇암부의 일측에 위치하는 레이저 헤드부(152)를 포함할 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 레이저 경화장치의 종류를 제한하는 것은 아니다.Referring to Figure 7, the laser curing device 150 according to the present invention, the robot arm unit 151; And it may include a laser head unit 152 located on one side of the robot arm unit, however, the type of the laser curing device is not limited in the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 표시부를 도시하는 실사진이다.8 is a real picture showing a display unit according to the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 금속모재의 레이저 경화 시스템은, 상기 레이저 경화장치의 작동상태 및 상기 제어부의 제어상태를 디스플레이하기 위한 표시부(130)를 포함할 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 표시부의 유무를 제한하는 것은 아니다.Referring to FIG. 8 , the laser curing system for a metal base material according to the present invention may include a display unit 130 for displaying the operating state of the laser curing device and the control state of the control unit. However, in the present invention The presence or absence of the display unit is not limited.

도 9는 본 발명에 따른 레이저발진기를 도시하는 실사진이다.9 is a real picture showing a laser oscillator according to the present invention.

상술한 바와 같이, 상기 모드설정부는, 상기 레이저발진기(170) 측에 위치하여, 상기 모드설정부가 자동모드로 설정된 경우에, 상기 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 설정 데이터에 따라 자동으로 구동될 수 있으며, 이는 상술한 바와 같으므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 다만, 본 발명에서 상기 레이저발진기의 종류를 제한하는 것은 아니다.As described above, the mode setting unit is located on the side of the laser oscillator 170, and when the mode setting unit is set to an automatic mode, the laser curing device automatically operates according to the setting data stored in the data storage unit. Since it is the same as described above, a detailed description thereof will be omitted. However, the type of laser oscillator is not limited in the present invention.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.

Claims (5)

레이저 경화장치;
상기 레이저 경화장치의 작동을 제어하기 위한 제어부;
상기 제어부와 연결되고, 상기 레이저 경화장치의 작동모드를 설정하기 위한 모드설정부;
상기 제어부와 연결되고, 상기 모드설정부의 수동모드시, 상기 레이저 경화장치를 수동으로 제어하기 위한 컨트롤 박스; 및
상기 제어부와 연결되고, 상기 레이저 경화장치를 제어하기 위한 데이터를 제공하는 데이터 저장부를 포함하고,
상기 컨트롤 박스로부터 입력신호가 감지되는 경우는, 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치를 구동하고,
상기 입력신호에 따라 구동된 상기 레이저 경화장치에 의해 경화된 모재의 경화특성이 충족되는 경우, 상기 데이터 저장부에 상기 컨트롤 박스에 의해 입력되는 상기 입력신호의 데이터를 설정 데이터로 저장하는 것을 특징으로 하는 레이저 경화 시스템.
laser curing device;
a controller for controlling the operation of the laser curing device;
a mode setting unit connected to the control unit and configured to set an operation mode of the laser curing device;
a control box connected to the controller and manually controlling the laser curing device when the mode setting unit is in a manual mode; and
A data storage unit connected to the control unit and providing data for controlling the laser curing device;
When an input signal is detected from the control box, the laser curing device is driven according to the input signal,
When the hardening characteristics of the base material hardened by the laser hardening device driven according to the input signal are satisfied, the data of the input signal input by the control box is stored in the data storage unit as setting data. laser curing system.
제 1 항에 있어서,
상기 모드설정부는 자동모드 또는 수동모드로 설정되고,
상기 모드설정부가 자동모드로 설정된 경우에, 상기 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 설정 데이터에 따라 자동으로 구동되며,
상기 모드설정부가 수동모드로 설정된 경우에, 상기 레이저 경화장치는, 상기 데이터 저장부에 저장된 설정 데이터에 따라 자동으로 구동되다가, 상기 컨트롤 박스에 의한 입력신호가 감지되는 경우, 상기 입력신호에 따라 상기 레이저 경화장치가 구동되는 것을 특징으로 하는 레이저 경화 시스템.
According to claim 1,
The mode setting unit is set to an automatic mode or a manual mode,
When the mode setting unit is set to an automatic mode, the laser curing device is automatically driven according to the setting data stored in the data storage unit,
When the mode setting unit is set to manual mode, the laser curing device is automatically driven according to the setting data stored in the data storage unit, and when an input signal by the control box is detected, the laser curing device is automatically driven according to the input signal. A laser curing system, characterized in that the laser curing device is driven.
제 2 항에 있어서,
상기 데이터 저장부는, 각 금속 모재에 대한, 레이저 열처리 온도, 레이저 빔 사이즈, 레이저 빔 출력, 레이저헤드부의 이송경로 및 레이저헤드부의 이송속도의 데이터 정보를 포함하는 레이저 경화 시스템.
According to claim 2,
The data storage unit includes data information of a laser heat treatment temperature, a laser beam size, a laser beam output, a transport path of the laser head unit, and a transport speed of the laser head unit for each metal base material.
제 3 항에 있어서,
상기 컨트롤 박스는, 레이저 빔 출력 조절부; 및 상기 레이저 빔 출력 조절부와 인접하여 배치되는 레이저 빔 사이즈 조절부를 포함하며,
상기 입력신호 데이터는, 상기 레이저 빔 출력 조절부에 의해 조절되는 레이저 빔 출력에 대한 입력신호 데이터, 또는, 상기 레이저 빔 사이즈 조절부에 의해 조절되는 레이저 빔 사이즈에 대한 입력신호 데이터인 것을 특징으로 하는 레이저 경화 시스템.
According to claim 3,
The control box includes a laser beam output control unit; And a laser beam size adjusting unit disposed adjacent to the laser beam output adjusting unit,
Characterized in that the input signal data is input signal data for the laser beam output controlled by the laser beam output control unit or input signal data for the laser beam size controlled by the laser beam size control unit. laser curing system.
제 4 항에 있어서,
상기 컨트롤 박스는, 상기 컨트롤 박스의 제1일정 영역에 위치하는 모드전환부를 더 포함하고,
상기 모드전환부는 수동제어모드 및 자동제어모드로 구분되며,
상기 모드전환부가 자동제어모드로 설정이 되어 있는 경우에는, 상기 레이저 빔 출력 조절부 및 상기 레이저 빔 사이즈 조절부는 작동하지 않게 되며, 상기 모드전환부가 수동제어모드로 설정이 되어 있는 경우에는, 상기 레이저 빔 출력 조절부 및 상기 레이저 빔 사이즈 조절부가 작동하는 것을 특징으로 하는 레이저 경화 시스템.
According to claim 4,
The control box further includes a mode switching unit located in a first predetermined area of the control box,
The mode conversion unit is divided into a manual control mode and an automatic control mode,
When the mode switching unit is set to the automatic control mode, the laser beam output control unit and the laser beam size control unit do not operate, and when the mode switching unit is set to the manual control mode, the laser A laser curing system, characterized in that the beam output adjusting unit and the laser beam size adjusting unit operate.
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