KR20100127552A - Method for cutting for lazer equipment for piece test of strip and apparatus thereof - Google Patents
Method for cutting for lazer equipment for piece test of strip and apparatus thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100127552A KR20100127552A KR1020090046045A KR20090046045A KR20100127552A KR 20100127552 A KR20100127552 A KR 20100127552A KR 1020090046045 A KR1020090046045 A KR 1020090046045A KR 20090046045 A KR20090046045 A KR 20090046045A KR 20100127552 A KR20100127552 A KR 20100127552A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coil
- cutting
- laser
- specimen
- axis direction
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/04—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/04—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
- G01N2001/045—Laser ablation; Microwave vaporisation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 레이저 절단기를 이용한 시편 제작 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히, 시편을 제작하기 위해 기존의 수동 가스 절단기 대신에 레이저 절단기를 통해 요구되는 가변 크기로 제품을 절단하여 시편을 제작하는 레이저 절단기를 이용한 시편 제작 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a device for producing a specimen using a laser cutter, and in particular, a laser cutter for manufacturing a specimen by cutting the product to a variable size required through a laser cutter instead of a conventional manual gas cutter to produce a specimen It relates to a specimen manufacturing method and apparatus therefor.
일반적으로, 압연공정에서 생산된 제품의 일부를 채취하여 분석용 시편(specimen)으로 제작한 후에, 제작된 시편을 분석실에서 분석을 수행하고 있다. 이러한 시편의 정확한 분석은 요구되는 품질의 제품생산을 위해 매우 중요한 작업이다. In general, a part of the product produced in the rolling process is taken and manufactured as an analytical specimen, and then the produced specimen is analyzed in an analysis room. Accurate analysis of these specimens is a very important task for the production of the required quality product.
이러한 시편의 분석에는 여러가지 종류의 분석이 있으며, 예를 들어, 금속내 합금원소나 불순물로 존재하는 질소와 산소는 금속의 강도에 큰 영향을 미치므로 이에 대한 분석작업이 자주 행하여지고 있다.There are various types of analysis for the analysis of such specimens. For example, since nitrogen and oxygen existing as alloying elements and impurities in metals have a great influence on the strength of metals, analysis thereof is frequently performed.
상기한 분석작업은 분석대상 금속을 정해진 크기의 시편으로 제작한 후에, 이를 소정의 처리과정을 거쳐 검사분석하는 과정으로 이루어진다. 이때 사용되는 시편은 작업자에 의해서 일정 길이로 수작업으로 제작되었다.The analytical work is performed by fabricating a metal to be analyzed into specimens of a predetermined size and then inspecting and analyzing the same through a predetermined process. At this time, the specimen used was made by hand by a worker to a certain length.
특히, 열간압연에서 생산되어 권취된 코일 중의 일부를 선별하고, 선별된 코일의 미단부를 절단하여 시편을 제작한다. 분석실에서는 시편을 분석함으로써 치수 및 표면 품질 등 코일 제품의 품질을 확인하게 된다. 통상 이 과정에서 검사자가 가스 절단기를 이용하여 코일의 미단부를 절단하게 되는데, 이러한 경우 사람에 의해서 일일이 절단을 해야 하므로 많은 시간이 소요된다. In particular, some of the coils produced and wound in hot rolling are sorted, and the end portions of the sorted coils are cut to produce specimens. In the analysis room, the specimens are analyzed to verify the quality of the coil product, including dimensions and surface quality. In this process, the inspector cuts the end of the coil by using a gas cutter. In this case, since a person needs to cut one by one, it takes a lot of time.
따라서, 종래와 같이 수작업으로 시편 제작을 위한 절단 작업을 하는 경우에는 정확한 치수 및 일정한 형태로 절단을 할 수 없기 때문에 측정 샘플 역시 정형화된 형태로 만들어 질 수 없으므로 치수 및 품질 측정에 있어서 일관성을 확보할 수 없었다.Therefore, in the case of cutting work for fabrication of specimens by hand as in the prior art, the measurement sample cannot be made in a standardized form because the cutting can not be made in a precise dimension and a constant shape, thereby ensuring consistency in measurement of dimensions and quality. Could not.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 , 본 발명의 목적은 기존의 수동 가스 절단기 대신에 레이저 시편 절단기를 이용하여 자동적으로 원하는 크기의 시편을 제작하는 레이저 절단기를 이용한 시편 제작 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is a specimen manufacturing method and apparatus using a laser cutter to automatically produce a specimen of a desired size using a laser specimen cutter instead of a conventional manual gas cutter To provide.
상기한 목적을 달성하기 위한 레이저 절단기를 이용한 시편 제작 방법은 권취된 코일을 절단하기 위하여 언코일러를 통하여 코일을 풀어서 절단 위치로 이송시키는 이송 단계; 언코일러에 의해서 풀어지는 코일의 위치를 감지센서를 통하여 감지하는 감지 단계; 감지 단계에서 감지된 코일의 위치를 근거로 코일의 절단 위치 여부를 판단하고, 코일의 단부를 고정기로 고정시키는 고정 단계; 및 고정 단계에서 고정된 코일의 진행방향에 수직하게 배설된 레이저 절단기로부터의 레이저 빔을 코일의 표면을 기준으로 X축 또는 Y축 방향으로 이동하면서 절단하도록 조사하여 시편을 제작하는 절단 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Specimens manufacturing method using a laser cutting machine for achieving the above object comprises a transfer step of releasing the coil through the uncoiler to the wound position to cut the coil wound; Sensing the position of the coil released by the uncoiler through a sensing sensor; Determining whether the coil is in the cut position based on the position of the coil sensed in the sensing step, and fixing the end of the coil with a stator; And a cutting step of irradiating the laser beam from the laser cutting machine disposed perpendicularly to the moving direction of the fixed coil in the fixing step while cutting the laser beam while moving in the X-axis or Y-axis direction with respect to the surface of the coil. Characterized in that it comprises a.
또, 코일을 절단하기 위한 규격 정보를 근거로 코일의 절단 위치 또는 코일의 X축 또는 Y축 절단 방향을 설정하는 규격 정보 설정 단계; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the standard information setting step of setting the cutting position of the coil or the X-axis or Y-axis cutting direction of the coil based on the standard information for cutting the coil; It is preferable to further include.
또, 감지 단계는, 언코일러에 의해서 풀어지는 코일을 X축 방향으로 절단하기 위한 절단 위치를 감지센서를 통해서 감지하는 제1 감지 단계; 언코일러에 의해서 풀어지는 코일을 Y축 방향으로 절단하기 위한 절단 위치를 감지센서를 통해서 감지하는 제2 감지 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the sensing step may include a first sensing step of sensing a cutting position for cutting the coil released by the uncoiler in the X-axis direction through a sensing sensor; And a second sensing step of sensing a cutting position for cutting the coil released by the uncoiler in the Y-axis direction through a sensing sensor.
또, 고정단계는, 코일의 단부가 제2 감지 단계에서 감지된 Y축 방향으로 절단하기 위한 절단 위치에 이르면 고정기로 코일을 고정시키는 것이 바람직하다.In addition, in the fixing step, it is preferable to fix the coil with the fixing device when the end portion of the coil reaches a cutting position for cutting in the Y-axis direction detected in the second sensing step.
또, 절단 단계는, 코일의 단부가 제1 감지 단계에서 감지된 X축 방향으로 절단하기 위한 절단 위치에 이르면, 코일의 진행방향에 수직하게 배설된 레이저 절단기로부터의 레이저 빔을 코일의 표면을 기준으로 X축 방향으로 이동하면서 절단하도록 조사하여 시편을 제작하는 것이 바람직하다.In addition, the cutting step, when the end of the coil reaches the cutting position for cutting in the X-axis direction detected in the first sensing step, the laser beam from the laser cutting machine disposed perpendicular to the direction of travel of the coil relative to the surface of the coil It is preferable to produce a specimen by irradiation so as to cut while moving in the X-axis direction.
또, 절단 단계는, 코일의 단부가 제2 감지 단계에서 감지된 Y축 방향으로 절단하기 위한 절단 위치에 이르면, 코일의 진행방향에 수직하게 배설된 레이저 절단 기로부터의 레이저 빔을 코일의 표면을 기준으로 Y축 방향으로 이동하면서 절단하도록 조사하여 시편을 제작하는 것이 바람직하다.In the cutting step, when the end of the coil reaches the cutting position for cutting in the Y-axis direction detected in the second sensing step, the laser beam from the laser cutting machine disposed perpendicular to the direction of travel of the coil is cut off from the surface of the coil. It is preferable to make a specimen by irradiating so as to cut while moving in the Y-axis direction as a reference.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 시편 제장 장치는 권취된 코일을 절단하기 위하여 언코일링하는 언코일러, 언코일러에 의해서 풀어지는 코일을 상부에서 절단하도록 배치된 레이저 절단기, 레이저 절단기에서 코일을 용이하게 절단하도록 코일의 단부를 클램프로 집어서 고정하는 고정기, 레이저 절단기의 전후단에 각각 위치하여 컨베이어를 통해 이송되는 코일의 위치를 감지하는 감지센서, 감지센서의 감지신호를 근거로 레이저 절단기로부터의 레이저 빔을 코일의 표면을 기준으로 X축 또는 Y축 방향으로 이동하면서 절단하도록 조사하여 시편을 제작하도록 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the specimen mounting apparatus according to an embodiment of the present invention is easy to uncoil to uncoil to cut the coil wound, the laser cutter arranged to cut the coil released by the uncoiler from above, the coil in the laser cutter easy Fixing unit to clamp and fix the end of the coil with a clamp so as to cut the cutting edge, a sensing sensor which is located at the front and rear ends of the laser cutting machine, respectively, to detect the position of the coil being transported through the conveyor, It characterized in that it comprises a control means for controlling to produce a specimen by irradiating the laser beam of the cutting while moving in the X-axis or Y-axis direction relative to the surface of the coil.
또, 제어수단은 코일을 절단하기 위한 규격 정보를 근거로 코일의 절단 위치 또는 코일의 X축 또는 Y축 절단 방향을 설정하는 규격 정보 설정하는 것이 바람직하다.The control means preferably sets the standard information for setting the cutting position of the coil or the X-axis or Y-axis cutting direction of the coil based on the standard information for cutting the coil.
또, 감지센서는, 레이저 절단기의 전단에 위치하여 언코일러에 의해서 풀어지는 코일을 X축 방향으로 절단하기 위한 위치를 감지하는 제1 감지센서; 및 레이저 절단기의 후단에 위치하여 언코일러에 의해서 풀어지는 코일을 Y축 방향으로 절단하기 위한 위치를 감지하는 제2 감지센서;를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the detection sensor, the first detection sensor for detecting the position for cutting in the X-axis direction the coil released by the uncoiler located in the front end of the laser cutting machine; And a second detection sensor positioned at a rear end of the laser cutter and detecting a position for cutting the coil released by the uncoiler in the Y-axis direction.
또, 제어수단은, 코일의 단부가 제2 감지센서에서 감지된 Y축 방향으로 절단하기 위한 절단 위치에 이르면 고정기로 코일을 고정시키도록 제어하는 것이 바람직하다.In addition, the control means, it is preferable to control to fix the coil to the fixing unit when the end of the coil reaches a cutting position for cutting in the Y-axis direction detected by the second detection sensor.
또, 제어수단은, 코일의 단부가 제2 감지 센서에서 감지된 X축 방향으로 절단하기 위한 절단 위치에 이르면, 코일의 진행방향에 수직하게 배설된 레이저 절단기로부터의 레이저 빔을 코일의 표면을 기준으로 X축 방향으로 이동하면서 절단하도록 조사하여 시편을 제작하도록 제어하는 것이 바람직하다.Further, the control means, when the end of the coil reaches the cutting position for cutting in the X-axis direction detected by the second sensing sensor, the laser beam from the laser cutting machine disposed perpendicular to the direction of travel of the coil relative to the surface of the coil. It is preferable to control so as to produce a specimen by irradiating the cutting while moving in the X-axis direction.
또, 제어수단은, 코일의 단부가 제2 감지센서에서 감지된 Y축 방향으로 절단하기 위한 절단 위치에 이르면, 코일의 진행방향에 수직하게 배설된 레이저 절단기로부터의 레이저 빔을 코일의 표면을 기준으로 Y축 방향으로 이동하면서 절단하도록 조사하여 시편을 제작하도록 제어하는 것이 바람직하다.Further, the control means, when the end of the coil reaches the cutting position for cutting in the Y-axis direction detected by the second sensor, the laser beam from the laser cutting machine disposed perpendicular to the direction of travel of the coil relative to the surface of the coil It is preferable to control so as to produce a specimen by irradiating the cutting while moving in the Y-axis direction.
또, 레이저 절단기는, 코일의 절단 방향을 따라 레이저 빔을 조사하는 레이저, 레이저의 레이저 빔을 발진시키는 레이저 발진부, 레이저의 이동방향을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that a laser cutting machine includes the laser which irradiates a laser beam along the cutting direction of a coil, the laser oscillation part which oscillates a laser beam of a laser, and the controller which controls the moving direction of a laser.
또, 레이저는 코일의 상부면을 기준으로 X, Y, Z축 세 방향으로 이동 가능하도록 구성된 커팅 브리지, 커팅 브리지에 부착되어 레이저 발진부로부터의 레이저 빔을 굴절 렌즈로 굴절시키고, 그 굴절된 레이저 빔을 내부의 집광렌즈로 모아서 코일(coil)의 표면으로 조사하는 커팅 헤드를 포함하는 것이 바람직하다.The laser is attached to a cutting bridge and a cutting bridge configured to be movable in three directions of the X, Y, and Z axes with respect to the upper surface of the coil, thereby refracting the laser beam from the laser oscillation unit with a refractive lens, and the refracted laser beam It is preferable to include a cutting head for collecting the light to the internal condensing lens to irradiate the surface of the coil (coil).
또, 커팅 헤드의 옆면에 구비되어 코일 표면과의 거리를 실시간으로 측정하야 컨트롤러에 전달하는 변위 센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a displacement sensor provided on the side of the cutting head to transmit the distance to the controller to measure the distance to the coil surface in real time.
또, 굴절렌즈는, 코일의 위치에 따라 레이저 빔의 초점 위치를 가변시켜 커팅 헤드의 집광렌즈로 굴절시키는 자동 초점 렌즈인 것이 바람직하다.In addition, the refractive lens is preferably an autofocus lens for varying the focus position of the laser beam in accordance with the position of the coil and refracting the light collecting lens of the cutting head.
본 발명에 따르면, 사람이 수동으로 가스 절단기를 이용하는 것 보다 훨씬 빠르고 일정한 형태의 시편으로 샘플을 가공하게 함으로써 검사 샘플을 채취하는데 소요되는 시간적 물질적 비용을 높일 수 있을 뿐만 아니라 정밀하게 가공되어 샘플링된 시편을 검사함으로써 검사 품질의 정확도도 한층 높일 수 있는 유용한 효과를 갖는다.According to the present invention, it is possible to increase the time and material cost of taking a test sample as well as to accurately process and sample the sample by allowing a person to process the sample into a specimen of a much faster form than a manual gas cutter. By inspecting, it has a useful effect to further increase the accuracy of inspection quality.
또한, 레이저 절단기의 경우에는 비상시 이외에는 완전 자동으로 동작을 하기 때문에 가공 처리 속도가 가스 절단기에 비해 10 배 이상 빠르고 안전하기 때문에 생산성을 획기적으로 올릴 수 있다. In addition, since the laser cutting machine operates completely automatically except in an emergency, the processing speed is 10 times faster and safer than that of the gas cutting machine, thereby increasing productivity.
이에 따라 본 발명에서는 정교하게 정형화된 형태의 샘플을 채취함으로써 검사 품질의 정확도도 한층 높일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, in the present invention, the accuracy of the inspection quality can be further improved by taking a sample of a finely shaped form.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components have the same reference numerals as much as possible even though they are displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 절단기를 이용한 시편 제작 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 레이저 절단기의 구성을 예시한 도면이고, 도 3은 커팅 헤드 구성을 예시한 도면이고, 도 4는 자동 초점 조절 렌즈를 설명하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 절단기를 이용한 시편 제작 방법의 순서를 도시한 도면이다.1 is a view for explaining the configuration of the specimen manufacturing apparatus using a laser cutting machine according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view illustrating the configuration of the laser cutting machine shown in Figure 1, Figure 3 is a cutting head configuration 4 is a view illustrating an auto focus lens, and FIG. 5 is a view illustrating a procedure of a specimen manufacturing method using a laser cutting machine according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 절단기를 이용한 시편 제작 방법이 적용되는 시편 제작 장치는 압연공정 등에서 생산된 코일(2) 중 일부를 채취하여 분석용 시편(specimen)을 제작하도록 구성된다.As shown in FIG. 1, a specimen fabrication apparatus to which a specimen fabrication method using a laser cutter according to an embodiment of the present invention is applied, extracts a portion of a
도 1(a)를 참조하면, 시편 제작 장치는 권취된 코일(2)을 절단하기 위하여 언코일링하는 언코일러(10), 언코일러(10)에 의해서 풀어지는 코일(2)의 단부를 안전하게 가이드하여 이송시키는 컨베이어(15), 컨베이어(15)로 이송되는 코일(2)을 상부에서 절단하도록 배치된 레이저 절단기(100)와, 레이저 절단기(100)에서 코일(2)을 용이하게 절단하도록 코일(2)의 단부를 클램프(220)로 집어서 고정하는 고정기(200), 레이저 절단기(100)의 전후단에 각각 위치하여 컨베이어(15)를 통해 이송되는 코일(2)의 위치를 감지하는 감지센서(20), 감지센서(20)의 감지신호를 근거로 시편 제작 장치의 동작을 제어하는 제어수단(300)을 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 1 (a), the specimen fabrication apparatus safely secures an
언코일러(10)는 권취된 코일(2)의 중심에 삽입된 축을 중심으로 코일(2)을 회전시켜 코일(2)의 단부를 레이저 절단기(100) 위치로 밀어내도록 구성된다. 이러한 언코일러(10)는 공지된 사항이므로 상세한 설명은 생략한다. The
컨베이어(15)는 언코일러(10)와 고정기(200) 사이에 배설되어 언코일러(10) 에서 풀려져 이동되는 코일(2)을 안전하게 가이드하여 이송시키게 된다. 본 발명에서 컨베이어(15)는 롤러 테이블을 채용하여 코일(2)의 이송 속도 및 방향을 제어 가능하도록 구성된다. 이러한 컨베이어(15)는 공지된 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.The
레이저 절단기(100)는 시편을 제작하기 위하여 컨베이어(15)에 의해서 이송되는 코일(2)의 절단 위치를 따라 레이저 빔을 조사하도록 구성된다. 도 1(b)를 참조하면, 레이저 절단기(100)는 코일(2)을 X축 방향(코일(2)이 컨베이어(15)에 의해서 이송되는 방향) 또는 Y축 방향(코일(2)이 컨베이어(15) 의해서 이송되는 방향의 수직방향)으로 절단하게 된다. 레이저 절단기(100)는 조사되는 레이저 빔을 X축 방향, Y축 방향 및 X축 방향 및 Y축 방향에 수직 방향(Z방향)으로 이동 가능하도록 구성된다. 이러한 레이저 절단기(100)는 당업계에 종사하는 자라면 공지된 기술로부터 용이하게 이해될 수 있으며 보다 상세한 설명은 후술하도록 한다.The
여기서, 레이저 절단기(100)는 선단에 위치한 감지센서(20)에서 코일(2)의 단부를 감지하여 발생하는 감지신호에 따라 코일(2)의 정해진 위치, 즉 Y축 방향으로 코일(2)을 절단하도록 레이저 빔을 조사한다.Here, the
또, 레이저 절단기(100)는 후단에 위치한 감지센서(20)에서 코일(2)의 단부를 감지하여 발생하는 감지신호에 따라 코일(2)의 정해진 위치, 즉, X축 방향으로 코일(2)을 절단하도록 레이저 빔을 조사한다. In addition, the
고정기(200)는 코일(2)을 고정하는 클램프(220), 클램프(220)를 가동하는 실린더(210)를 포함하고, 컨베이어(15)에 의해서 이송되는 코일(2)의 단부를 감지센 서(20)에서 감지하여 발생되는 신호에 따라 구동되어 코일(2)의 단부를 클램프(220)로 집어서 고정한다. 고정기(200)는 시편으로 제작될 코일(2)의 단부를 고정하고, 레이저 절단기(100)가 코일(2)의 정해지 위치를 절단할 때 코일(2)의 뒤틀림이나 이동을 방지하도록 지지하여 고정하게 된다. The
감지센서(20)는 코일(2)의 선단을 감지하여 감지신호를 발생하는 센서라면 어떠한 것이라도 채용 가능하며, 바람직하게는 포토 센서를 이용하게 된다. 감지센서(20)는 레이저 절단기(100)의 전단에 위치하는 제1 감지센서(20a)와 레이저 절단기(100)의 후단에 위치하는 제2 감지센서(20b)를 포함하여 구성되며, 제1 및 제2 감지센서(20b)의 위치는 시편을 제작하기 위한 규격에 따라 가변시킬 수 있을 것이다.The
제어수단(300)은 제1 및 제2 감지센서(20b)로부터의 감지신호를 근거로 상술한 레이저 절단기(100), 고정기(200) 및 언코일러(10)의 구동을 전체적으로 제어하는 역할을 수행하게 된다. 본 발명에서 제어수단(300)은 정해진 구동순서에 따라 제어신호(PLC 또는 동작신호 등)를 발생하는 마이컴을 채용하는 것이 바람직하다. The control means 300 controls the driving of the
여기서, 제어수단(300)은 시편을 제작하기 위한 규격정보를 수신하고, 그에 따라 코일(2)을 절단할 방향 및 절단 위치 등을 설정한다 즉, 압연 공정에서 생산된 권취된 코일(2)에 대한 검사를 위해 코일(2)을 기중기 또는 다른 이동 수단을 이용하여 언코일러(10)에 로딩시킨다. 이때, 제어수단(300)은 키입력부 또는 통신라인 등을 통해 규격정보를 수신한다. 그리고, 제어수단(300)은 규격정보를 근거로 제작하고자하는 시편에 대한 절단 방향, 절단 위치 등을 산정한다. Here, the control means 300 receives the standard information for manufacturing the specimen, and sets the direction and the cutting position, etc. to cut the
그리고, 제어수단(300)은 코일(2)이 언코일러(10)에 로딩된 상태에서 언코일러(10)를 구동시켜 고정기(200) 방향으로 코일(2)을 풀게 되고, 언코일러(10)에 의해서 풀리는 코일(2)을 컨베이어(15)는 가이드하여 이송시키게 된다. 제어수단(300)은 제1 및 제2 감지센서(20b)로부터 컨베이어(15)에 의해서 이송되는 코일(2)의 단부를 감지한 신호를 입력받고, 코일(2)의 강종 및 치수에 맞는 최적의 레이저 가공 조건에 따라 시편을 절단하도록 제어하게 된다. In addition, the
본 발명에 따르면, 사람이 수동으로 가스 절단기를 이용하는 것 보다 훨씬 빠르고 일정한 형태의 시편으로 샘플을 가공하게 함으로써 검사 샘플을 채취하는데 소요되는 시간적 물질적 비용을 높일 수 있을 뿐만 아니라 정밀하게 가공되어 샘플링된 시편을 검사함으로써 검사 품질의 정확도도 한층 높일 수 있는 유용한 효과를 갖는다.According to the present invention, it is possible to increase the time and material cost of taking a test sample as well as to accurately process and sample the sample by allowing a person to process the sample into a specimen of a much faster form than a manual gas cutter. By inspecting, it has a useful effect to further increase the accuracy of inspection quality.
도 2를 참조하면, 레이저 절단기(100)는 코일(2)의 정해진 위치(도 1(b)에 도시된 X 또는 Y축 방향)를 따라 레이저 빔을 조사하는 레이저, 레이저 빔을 발진시키는 레이저 발진부(미도시)를 포함하고 레이저의 이동방향을 제어하는 콘트롤러(130)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 2, the
여기서, 레이저는 콘트롤러(130)의 제어에 따라 레이저 발진부에서 증폭된 레이저 빔이 나오면 내부에 여러 개의 굴절렌즈(116)를 통해 레이저 빔을 안내하도록 구성되고, 코일(2)의 상부면을 기준으로 X, Y, Z의 세 방향으로 이동 가능하도록 구성된 커팅 브리지(120), 커팅 브리지(120)에 부착되어 커팅브리지로부터 굴절 된 레이저 빔을 내부의 집광렌즈(112)로 모아서 코일(2)(coil)의 표면으로 조사하는 커팅 헤드(102)를 포함하여 구성된다. 이러한 레이저 절단기(100)로부터 조사되는 레이저 빔이 코일(2)에 닿으면 강한 열로 바뀌어 코일(2)을 용융시키고, 정해진 방향으로 이동하면서 해당 코일(2)을 절단하게 된다. Here, the laser is configured to guide the laser beam through a plurality of
여기서, 커팅 브리지(120)는 X, Y, Z 방향으로 커팅헤드를 지지하여 구동력을 전달하는 모터의 회전력을 커팅헤드에 전달하여 이동하도록 구성된다. 예를 들어, 커팅 헤드(102)는 X축, Y축 Z축 방향으로 이동 가능하도록 레일 또는 홈이 형성된 플레이트에 지지되고, 모터의 구동력에 의해서 해당 플레이트를 따라 이동되도록 할 수 있다. 이러한 커팅 브리지(120)의 구성은 공지된 사항이므로 상세한 설명은 생략한다. 레이저 절단기(100)는 X, Y, Z의 세 방향에 대해 모두 이동이 가능하다면 어떠한 구성이라도 가능할 것이다. Here, the cutting
또, 레이저 절단기(100)는 X, Y 평면상에서 2차원 평면 가공을 수행하게 되며 커팅헤드 이동과 레이저 출력은 컨트롤러에 의해서 설정 및 제어된다. In addition, the
여기서, 콘트롤러(130)에 내장된 레이저 발진부는 발진 파장(λ)이 약 10.6㎛ 이고 50∼250(W) 정도의 고출력을 갖는 야그(YAG) 레이저, CO2 레이저, 다이오드를 이용한 레이저 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. Here, the laser oscillation unit built in the
도 3을 참조하면, 레이저 발진부(미도시)에서 증폭되어 커팅 헤드(102)까지 도달한 레이저 빔이 집광렌즈(112)를 통과하여 코일(2)의 표면상에 조사되면, 코일(2)의 표면에 레이저 빔 스팟을 생성하게 되고, 레이저 빔의 에너지는 고온의 열 에너지가 되어 코일(2)의 표면에서부터 용융시키게 된다. 이때, 커팅 헤드(102)는 코일(2)의 절단을 위해서 X축 또는 Y축 방향으로 계속적으로 이동을 하면서 절단을 하게 된다. Referring to FIG. 3, when the laser beam amplified by the laser oscillator (not shown) and reaches the cutting
또, 커팅 헤드(102)의 옆면에는 코일(2) 표면과의 거리를 실시간으로 측정하고 이 신호를 컨트롤러에 전달하는 변위센서(160)를 구비하는 것이 바람직하다. 콘트롤러(130)는 변위센서(160)로부터 입력된 센싱값에 따라 코일(2) 절단시의 최적의 절단 높이를 유지하면서 현재 가공되는 코일(2)의 두께 및 강종에 따라 미리 설정된 출력으로 레이저 빔을 방출하면서 절단 경로를 이동하도록 콘트롤 하게 된다. In addition, the side of the cutting
또한, 커팅 헤드(102)에서 레이저 빔 스팟의 위치로 산소나 질소와 같은 보조 가스를 분출하여 소재의 용융을 촉진하도록 하거나 출력되는 보조가스의 압력으로 인해 코일(2)의 용융된 부분을 아랫 방향으로 흘러내려가도록 할 수 있다.In addition, the cutting
도 4를 참조하면, 레이저 발진부(미도시)로부터 시작된 레이저 빔은 굴절렌즈(116b)를 거쳐 진행하면서 어느 길이 이상에서는 계속적으로 레이저 빔의 단면의 넓이가 증가를 하게 된다(도 4(a) 참조). 그에 따라 가공대상물의 위치에 따라 각기 다른 초점 위치를 갖게 되고 이는 가공 불량으로 이어지게 된다. 따라서 본 발명에서는 커팅 헤드(102)의 집광렌즈(112)로 최종적으로 레이저 빔을 굴절시키는 굴절렌즈(116a)를 자동 초점 렌즈를 채용한다. 자동 초점 렌즈는 평형렌즈 상태를 기준으로 공압에 의해서 곡률이 변경된다(도 4(b) 참조). 커팅 헤드(102)의 위치에 따라 자동으로 굴절렌즈(116a)의 곡률 반경이 변경하게 함으로써 어느 위치에 있든 지 항상 일정한 위치에서 레이저 초점이 맺히도록 하여 최적의 가공성을 유지하게 된다.Referring to FIG. 4, the laser beam starting from the laser oscillator (not shown) proceeds through the
이하, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 절단기(100)를 이용한 시편 제작 방법의 흐름을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the flow of a specimen manufacturing method using the
도 5를 참조하면, 먼저 제어수단(300)은 시편을 제작하기 위한 규격정보를 수신하고, 그에 따라 코일(2)을 절단할 방향 및 위치 등을 설정한다(S10). 즉, 압연 공정에서 생산된 권취된 코일(2)에 대한 검사를 위해 코일(2)을 기중기 또는 다른 이동 수단을 이용하여 언코일러(10)에 로딩시킨다. 이때, 제어수단(300)은 키입력부 또는 통신라인 등을 통해 규격정보를 수신한다. 그리고, 제어수단(300)은 규격정보를 근거로 제작하고자하는 시편에 대한 절단 방향, 절단 위치 등을 산정한다.Referring to FIG. 5, first, the control means 300 receives standard information for manufacturing a specimen, and sets a direction and a position to cut the
이어, 제어수단(300)은 코일(2)이 언코일러(10)에 로딩된 상태에서 언코일러(10)를 구동시켜 고정기(200) 방향으로 코일(2)을 풀게 되고, 언코일러(10)에 의해서 풀리는 코일(2)을 컨베이어(15)는 가이드하여 이송시키게 된다(S20). Subsequently, the control means 300 drives the
이때, 제1 감지센서(20a)는 컨베이어(15)에 의해서 이송되는 코일(2)의 단부가 X축 방향 절단 위치에 오게 되면 이를 감지하여 제어수단(300)에 감지신호를 송출하게 된다(S30). At this time, the
그러면, 제어수단(300)은 단계 S10에서 수신된 규격정보를 근거로 코일(2)에 대한 X축 방향으로의 절단 여부를 판단한다(S40). 이때, 제어수단(300)은 판단결과 코일(2)을 X축 방향으로 절단할 경우, 언코일러(10)의 구동을 정지함과 동시에 컨베이어(15)도 함께 정지시킨다. 그리고, 제어수단(300)은 레이저 절단기(100)에 동작신호를 송출하여 해당 위치, 즉, X축방향으로의 절단을 개시하게 한다(S50). Then, the control means 300 determines whether to cut in the X-axis direction for the
만약, 단계 S30에서 판단결과 X축 방향으로 절단하지 않을 경우, 코일(2)을 계속 진행시킨다. If the determination in step S30 does not cut in the X-axis direction, the
이어, 제2 감지센서(20b)는 컨베이어(15)에 의해서 이송되는 코일(2)의 단부가 Y축 방향 절단 위치 오게 되면 이를 감지하여 제어수단(300)에 감지신호를 송출하게 된다(S60). Subsequently, when the end of the
이때, 제어수단(300)은 언코일러(10)의 구동을 정지함과 동시에 컨베이어(15)도 함께 정지시킨다. 그리고, 제어수단(300)은 언코일러(10)의 코일(2) 언코일(2)링이 중지된 후 고정기(200)의 클램프(220)를 상하 방향으로 동작하는 실린더(210)를 동작시켜 코일(2)의 단부를 고정시키게 된다. 그리고 제어수단(300)의 제어신호에 따라 레이저 절단기(100)의 커팅 헤드(102)가 정해진 위치로 움직여서 Y축방향으로 코일(2)을 절단하게 된다. At this time, the control means 300 stops the driving of the
즉, 코일(2)의 강종 및 치수에 맞는 최적의 레이저 가공 조건에 따라 시편을 절단하게 된다. 시편이 절단되면, 절단 된 시편은 검사자에 의해서 검사실로 가져가게 되고, 남아 있는 코일(2)은 언코일러(10)에 의해서 다시 감겨져서 코일(2) 야드로 옮겨지게 된다.In other words, the specimen is cut according to the optimum laser processing conditions suitable for the steel type and dimensions of the coil (2). When the specimen is cut, the cut specimen is taken to the laboratory by the inspector, and the remaining
한편, 본 발명의 시편 제작 방법의 단계 S30~ 내지 S60에서, 제1 감지센 서(20a)는 컨베이어(15)에 의해서 이송되는 코일(2)의 단부가 X축 방향 절단 위치에 오게 되면 이를 감지하여 제어수단(300)에 감지신호를 송출하게 된다(S30). 그러면, 제어수단(300)은 단계 S10에서 수신된 규격정보를 근거로 코일(2)에 대한 X축 방향으로의 절단 여부를 판단한다(S40). 이때, 제어수단(300)은 판단결과 코일(2)을 X축 방향으로 절단할 경우, 제2 감지센서(20b)에서 코일(2)을 감지할 때까지 컨베이어(15)를 통해 계속 이송시키고, 컨베이어(15)에 의해서 이송되는 코일(2)의 단부가 Y축 방향 절단 위치 오게 되면 이를 감지하여 제어수단(300)에 감지신호를 송출하게 된다(S60).On the other hand, in steps S30 to S60 of the test piece manufacturing method of the present invention, the
이때, 제어수단(300)은 언코일러(10)의 구동을 정지함과 동시에 컨베이어(15)도 함께 정지시킨다. 그리고, 제어수단(300)은 언코일러(10)의 코일(2) 언코일(2)링이 중지된 후 고정기(200)의 클램프(220)를 상하 방향으로 동작하는 실린더(210)를 동작시켜 코일(2)의 단부를 고정시키게 된다. At this time, the control means 300 stops the driving of the
그리고 제어수단(300)은 레이저 절단기(100)에 동작신호를 송출하여 해당 위치, 즉, X축방향으로의 절단하게 한다(S50). And the control means 300 sends the operation signal to the
또한, 제어수단(300)은 수신된 규격정보를 근거로 X, Y축 방향으로 절단하여야 할경우에는 코일(2)의 강종 및 치수에 맞는 최적의 레이저 가공 조건에 따라 시편을 절단하도록 제어하게 된다. 시편이 절단되면, 절단 된 시편은 검사자에 의해서 검사실로 가져가게 되고, 남아 있는 코일(2)은 언코일러(10)에 의해서 다시 감겨져서 코일(2) 야드로 옮겨지게 된다.In addition, the control means 300 is controlled to cut the specimen in accordance with the optimum laser processing conditions suitable for the steel type and dimensions of the coil (2) in the case of cutting in the X, Y-axis direction based on the received standard information. . When the specimen is cut, the cut specimen is taken to the laboratory by the inspector, and the remaining
본 발명에 따르면, 사람이 수동으로 가스 절단기를 이용하는 것 보다 훨씬 빠르고 일정한 형태의 시편으로 샘플을 가공하게 함으로써 검사 샘플을 채취하는데 소요되는 시간적 물질적 비용을 높일 수 있을 뿐만 아니라 정밀하게 가공되어 샘플링된 시편을 검사함으로써 검사 품질의 정확도도 한층 높일 수 있는 유용한 효과를 갖는다.According to the present invention, it is possible to increase the time and material cost of taking a test sample as well as to accurately process and sample the sample by allowing a person to process the sample into a specimen of a much faster form than a manual gas cutter. By inspecting, it has a useful effect to further increase the accuracy of inspection quality.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It will be understood that the invention may be practiced.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 절단기를 이용한 시편 제작 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining the configuration of a specimen manufacturing apparatus using a laser cutting machine according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 절단기의 구성을 예시한 도면.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the laser cutting machine shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 커팅 헤드 구성을 예시한 도면.3 illustrates a cutting head configuration.
도 4는 자동 초점 조절 렌즈를 설명하는 도면.4 is a diagram for explaining an auto focus lens.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 절단기를 이용한 시편 제작 방법의 순서를 도시한 도면.5 is a view showing a procedure of a specimen manufacturing method using a laser cutting machine according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2 : 코일 10 : 언코일러2: coil 10: uncoiler
15 : 컨베이어 20 : 감지센서15: conveyor 20: sensor
20a : 제1 감지센서 20b : 제2 감지센서20a:
100 : 레이저 절단기 102 : 커팅 헤드 100: laser cutting machine 102: cutting head
112 : 집광렌즈 116 : 굴절렌즈112: condenser lens 116: refractive lens
120 : 커팅 브리지 122, 123, 126 : 모터120: cutting
130 : 콘트롤러 160 : 변위 센서130
200 : 고정기 210 : 실린더200: fixture 210: cylinder
220 : 클램프 300 : 제어수단220: clamp 300: control means
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090046045A KR101225287B1 (en) | 2009-05-26 | 2009-05-26 | Method for cutting for lazer Equipment for piece test of strip and apparatus thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090046045A KR101225287B1 (en) | 2009-05-26 | 2009-05-26 | Method for cutting for lazer Equipment for piece test of strip and apparatus thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100127552A true KR20100127552A (en) | 2010-12-06 |
KR101225287B1 KR101225287B1 (en) | 2013-01-22 |
Family
ID=43504763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090046045A KR101225287B1 (en) | 2009-05-26 | 2009-05-26 | Method for cutting for lazer Equipment for piece test of strip and apparatus thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101225287B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107649788A (en) * | 2017-10-17 | 2018-02-02 | 阳江市五金刀剪产业技术研究院 | A kind of fully-automatic laser diced system |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3336386B2 (en) | 2000-06-14 | 2002-10-21 | 独立行政法人農業生物資源研究所 | Insect skin incision apparatus and insect skin incision method |
KR100850459B1 (en) * | 2002-09-19 | 2008-08-07 | 삼성테크윈 주식회사 | Apparatus for tape cutting and method using the same |
US20080066596A1 (en) * | 2004-05-20 | 2008-03-20 | Komatsu Insustries Corporation | Cutting Machine and Method of Moving Cutting Head |
KR100567139B1 (en) | 2004-10-11 | 2006-04-03 | 윤윤기 | Laser device processing long horn elements continuously |
-
2009
- 2009-05-26 KR KR1020090046045A patent/KR101225287B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107649788A (en) * | 2017-10-17 | 2018-02-02 | 阳江市五金刀剪产业技术研究院 | A kind of fully-automatic laser diced system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101225287B1 (en) | 2013-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6479880B2 (en) | Method of scanning a tube being processed on a laser cutting machine using a sensor for measuring the radiation reflected or emitted by the tube | |
JP4885762B2 (en) | Measuring device for workpiece held on chuck table and laser processing machine | |
KR102114504B1 (en) | Laser machining apparatus | |
US7528344B2 (en) | Determining the relative positions of the axes of a laser machining beam and a process gas jet | |
JP5513272B2 (en) | Apparatus for measuring height position of workpiece held on chuck table and laser processing machine | |
TWI575632B (en) | Perforation method and laser processing device | |
CN106312567A (en) | Laser-assisted orthogonal micro-cutting device and method having automatic laser focus following function | |
KR20080067285A (en) | Measuring equipment for a workpiece holded on a chuck table and a laser beam processing machine | |
CN110936032A (en) | Full-automatic numerical control laser cutting device with selective examination function | |
JP2011122894A (en) | Apparatus for measuring workpiece held at chuck table and laser beam machine | |
KR20130036722A (en) | Detecting method of focusing spot position of laser machining apparatus | |
JP2014133248A (en) | Three dimensional laser beam machine | |
CN112839765B (en) | Method and processing machine for determining a characteristic variable of a processing operation | |
TW201707824A (en) | Laser processing apparatus capable of inhibiting ablation to the lowest lime and solving the problem that a region of a workpiece cannot be normally divided in a laser processing method of forming a modification layer inside the workpiece | |
JP5649770B2 (en) | Mechanical sheet making equipment | |
CN109982808B (en) | Laser processing device and laser processing method | |
KR101225287B1 (en) | Method for cutting for lazer Equipment for piece test of strip and apparatus thereof | |
TWI836145B (en) | Method for detecting the operating condition of an optical element arranged along a propagation path of a laser beam of a machine for processing a material and a laser processing machine provided with system for carrying out said method | |
KR20190073983A (en) | Apparatus and Method for monitoring accuracy of large-scale plasma cutting machine | |
JP2008119715A (en) | Laser beam machining apparatus | |
KR101149099B1 (en) | Apparatus for cutting coil using lazer beam and method thereof | |
JP2014190870A (en) | Method for measuring aberration inside processed material, and laser processing method | |
KR20230078633A (en) | How to weld sheet metal parts | |
Braunmüller et al. | Advanced sensors: Industry 4.0 for the laser microjet technology | |
JP5238451B2 (en) | Laser processing apparatus and position detection method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |