KR20130123627A - Ｃｎｃ 레이저 가공 복합 머시닝 센터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터에 관한 것으로, CNC 머시닝 센터에 있어서, 레이저 광을 발생하는 레이저 발진기; CNC 머시닝 센터 헤드에 탈장착이 가능한 육면체 하우징; 상기 하우징 상부면에 장착되고 상기 머시닝 센터 헤드와 연결되는 아바척; 상기 레이저 발진기와 상기 하우징 측면을 통해 연결되고, 상기 하우징 내부 중심부에 고정되어 상기 레이저 광을 제어하는 갈바노 스캐너; 및 상기 갈바노 스캐너와 일정 거리로 이격되고, 상기 하우징 하부면에 장착되어 상기 레이저 광을 가공체에 집속하는 렌즈모듈을 포함한다.
이와 같이 본 발명은 통합제어를 통해 기계가공 및 레이저 가공을 정밀하게 수행할 수 있는 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터를 제공할 수 있게 된다.
또한, 기계적 가공 및 레이저를 이용한 가공을 용이하게 선택적으로 수행할 수 있게 되어 기존 기계식 가공에 레이저 가공을 복합적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 에너지효율을 증대시킬 수 있는 복합 가공기를 제공한다.

Description

ＣＮＣ 레이저 가공 복합 머시닝 센터{machining center for CNC laser machining}

본 발명은 CNC 머시닝 센터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기계가공 및 레이저 가공이 가능한 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터에 관한 것이다.

레이저 가공기는 레이저를 발생시키는 물질의 종류에 따라 분류되는 데, 산업적으로 이용되는 레이저 가공기는 통상 CO2, N, 및 He 가스 혼합체를 레이저 발생 물질로 사용하는 CO2 레이저와, Nd:YAG을 레이저 발생물질로 사용하는 Nd : YAG 레이저가 주로 이용되고 있다.

상기 Nd:YAG 레이저는 대개 1.06㎛의 파장을 갖는 비임을 발생시키고, 금속의 조각이나 박판 금속의 용접에 주로 이용된다. 그리고 CO₂ 레이저는 Nd:YAG 레이저 보다는 상대적으로 긴 10.6㎛의 파장을 갖는 비임을 발생시키며, 주로 비금속의 재질을 조각이나 절단에 사용한다.

즉 Nd:YAG레이저는 주로 금속재질의 가공용으로 사용되고, CO₂ 레이저는 주로 플라스틱이나 나무 등과 같은 비금속재질에 사용된다. 이는 조각용으로 사용되는 레이저장비는 그 특성상 렌즈부가 개방된 구조로 되어, 금속의 절단에 사용되는 보조가스를 주입할 수 없으므로 이 조각용 레이저 장비는 절단가공용으로 사용될 수 없고 조각가공용에만 사용되고 있다.

따라서 종래에는 조각공정과 절단공정을 함께 포함한 제품을 가공하기 위해서는 조각용 레이저 장비인 CO₂ 레이저방비와, 절단용 레이저장비인 Nd:YAG 레이저장비를 각각 별도로 구비하여야 하므로 생산비용이 상승하는 단점이 있었다.

그리고 특히 절단과 조각을 별도의 레이저장비에서 개별적으로 작업해야하는 경우 각 작업마다 제품을 다시 셋팅하여야 하므로, 한 공정(예컨대 절단공정)이 끝난 제품을 다음 공정(조각공정)으로 옮겨서 셋팅할 때 기준위치가 변할 수 있어 불량이 발생할 수 있고, 이 품질불량을 막기 위해 세팅에 세심한 주의를 기울이면 생산능률이 낮아지는 문제점이 있었다.

도 1은 종래의 절단 및 조각 작업을 모두 할 수 있도록 한 복합레이저 가공기에 관한 것으로, 프레임(1)위에 설치된 레이저 발생기(10)에서 방출되는 비임(B)의 경로상에 조각작업용 가공헤드(30)가 설치되고, 이 조각 작업용 가공헤드(30)쪽으로 조사되는 비임(B)을 수평방향으로 90도 굴절시키는 비임스위치(50)가 설치되고, 이비임스위치(50)에 의해 굴절된 빙임(B)의 경로상에 그 비임(B)을 수직방향으로 90도 굴절시키는 벤딩블록(60)이 설치되며, 그 벤딩블록(60) 수직하부에 절단작업용 가공헤드(40)가 구비되어 상기 빔 스위치(50)로써 레이저발생기(10)에서 방출되는 빔(B)을 조각작업용 가공헤드(30) 또는 절단작업용 가공 헤드(40)쪽으로 방향조절함으로써 하나의 테이블(2)에 로딩된 공작물을 절단하거나 조각하도록 한 절단및 조각 겸용 복합레이저 가공기이다.

이와 같이, 종래의 복합레이저 가공기는 다양한 가공작업에 있어서 그 종류 및 능력면에서 한정되고, 종합적인 가공작업을 하는데 한계가 있다는 문제점이 있고, 반면에 종합 가공을 위해 CNC 머시닝 센터에서는 다양한 종류의 기계 가공을 할 수 있다는 장점은 있으나, 정밀성 및 비접촉 가공에 의한 안정성이 뛰어난 레이저 가공은 겸용하기가 어렵다는 단점이 있었다.

상술한 문제를 해결하고자 하는 본 발명의 과제는 간단하고 용이한 구성으로 기존 기계식 가공에 레이저(LASER) 가공을 복합적으로 수행이 가능하고, 에너지효율을 증대시킬 수 있는 CNC 복합 머시닝 센터를 제공하고자 함이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징은 CNC 머시닝 센터에 있어서, 레이저 광을 발생하는 레이저 발진기; CNC 머시닝 센터 헤드에 탈장착이 가능한 육면체 하우징; 상기 하우징 상부면에 장착되고 상기 머시닝 센터 헤드와 연결되는 아바척; 상기 레이저 발진기와 상기 하우징 측면을 통해 연결되고, 상기 하우징 내부 중심부에 고정되어 상기 레이저 광을 제어하는 갈바노 스캐너; 및 상기 갈바노 스캐너와 일정 거리로 이격되고, 상기 하우징 하부면에 장착되어 상기 레이저 광을 가공체에 집속하는 렌즈모듈을 포함한다.

여기서, 상기 레이저 발진기, 갈바노 스캐너 및 CNC 머시닝 센터를 통합 제어하는 USB 형 DAQ 장치를 더 포함하는 것이 바람직하고, 상기 하우징은 투명한 플라스틱 재질인 것이 바람직하다.

또한, 바람직하게는 상기 아바척은 하부가 넓은 테이퍼 형상인 것일 수 있고, 상기 갈바노 스캐너는, 상기 레이저 광이 반사되는 미러의 회동각을 전기적 신호로 제어하여 상기 레이저 광의 방향 및 형상을 제어하는 것일 수 있다.

더하여, 상기 렌즈모듈은, 상기 케이스 하부면에 장착되는 렌즈 마운트와, 상기 렌즈 마운트에 장착되는 오목렌즈 및 볼록렌즈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 머시닝 센터의 CNC 보드와 배선 연결되는 드라이버 보드가 상기 하우징 측면에 장착되는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명은 통합제어를 통해 기계가공 및 레이저 가공을 정밀하게 수행할 수 있는 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터를 제공할 수 있게 된다.

또한, 기계적 가공 및 레이저를 이용한 가공을 용이하게 선택적으로 수행할 수 있게 되어 기존 기계식 가공에 레이저 가공을 복합적으로 수행이 가능할 뿐만 아니라, 에너지효율을 증대시킬 수 있는 복합 가공기를 제공한다.

도 1은 종래의 절단 및 조각 작업을 모두 할 수 있도록 한 복합레이저 가공기를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터의 구성을 나타낸 사진이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터의 구성 중 육면체 하우징(도 3의 (a)), 아바척(도 3의 (b)) 및 레즈모듈(도 3의 (c))을 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터의 하우징 체결 구조의 예를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터의 구성요소인 갈바노 스캐너를 나타낸 사진과(도 5의 (a)), 하우징 체결 구조(도 5의 (b))를 나타낸 사진이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터에 적용되는 레이저 형상제어 프로그램으로서, LabVIEW로 작성한 원형 제어 블록 다이어 그램(도 6의 (a))과, 원형 제어 프런트 패널(도 6의 (b))을 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터에 적용되는 연동제어 프로그램으로서,LabVIEW와 CNC의 연동제어 블록 다이어그램(도 7의 (a))과, LabVIEW와 CNC 연동 제어 프러트 패널(도 7의 (b))을 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.

이하에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터의 구성을 나타낸 사진이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터는, 레이저 광을 발생하는 레이저 발진기; CNC 머시닝 센터 헤드에 탈장착이 가능한 육면체 하우징(200); 상기 하우징(200) 상부면에 장착되고 머시닝 센터 헤드와 연결되는 아바척(100); 상기 레이저 발진기와 상기 하우징(200) 측면을 통해 연결되고, 상기 하우징(200) 내부 중심부에 고정되어 상기 레이저 광을 제어하는 갈바노 스캐너(350); 및 상기 갈바노 스캐너(350)와 일정 거리로 이격되고, 상기 하우징(200) 하부면에 장착되어 상기 레이저 광을 가공체에 집속하는 렌즈모듈(400)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 종래에는 레이저 가공기와 머시닝 센터가 서로 독립되어 별도로 공정을 수행하여 공정의 연속성이 떨어지고, 2중으로 값비싼 장비가 소요되어 공정단가 매우 높은 단점이 있었으나, 도 2에 나타낸 바와 같이, 종래의 머시닝 센터에 용이하게 레이저 가공기를 장착할 수 있는 구성과 구조를 제안하고, CNC 머시닝 센터와 레이저 가공기을 연동하여 통합적으로 제어할 수 있는 레이저 가공 복합 머시닝 센터를 제안하고자 한다.

전체 구성을 살펴보면, CNC 머시닝 센터에 장착할 수 있는 레이저 세트로서, 갈바노 스캐너(350)(Galvanometer), Galvanometer 드라이브 보드, 렌즈, 아바척(100) 및 이들이 설치된 육면체 하우징(200)과 레이저를 발생시키는 레이저 발진기로 구성된다.

이처럼 본 발명의 실시예에서는 레이저 가공 장치를 CNC 머시닝 센터의 가공 도구(tool)로 사용하기 위해 전체 장치를 하나의 모듈로 설계도록 육면체 하우징(200)을 통해 각 구성요소를 연결시키고, 상기 하우징(200)을 CNC 머시닝 센터 헤드에 탈장착 시키는 구조로 형성된다.

그리고, 전체 시스템 하드웨어 구성된 후, 소프트웨어(LabVIEW)를 이용하여 이 전체 시스템의 위치제어를 하고, Laser를 이용하여 어떤 모양으로 가공하기 위해 기본적 도형 원, 지그재그, 네모를 LabVIEW을 이용하여 프로그래밍하며, CNC와 DAQ의 호환을 위한 LabVIEW작업을 수행함으로써, 하나의 통합제어로 가공작업을 수행할 수 있는 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터를 제공할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터의 구성 중 육면체 하우징(도 3의 (a)), 아바척(100)(도 3의 (b)) 및 레즈모듈(도 3의 (c))을 나타낸 도면이다.

도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 레이저 장치를 CNC 머시닝 센터의 가공도구로 사용하기 위해, 육면체의 하우징을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 육면체 하우징(200)은 아바척(100), 렌즈, 갈바노 스캐너(350)(Galvanometer) 등이 장착되는 케이스로 하드웨어 파트를 고정하고 보호하는 역할을 한다.

도 3에 나타난 본 발명의 실시예에서는 견고함을 위해 10mm의 두께의 아크릴을 사용하였다. 알루미늄 또는 금속 재질을 사용할 수 있으나, 그 자체의 무게가 커서 관성이 커지므로 가속도의 변화에 영향을 많이 받고, 가공의 정밀함이 떨어지기 때문에 가볍고 투명한 플라스틱 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 육면체를 사용하는 것은 다양한 구성을 설치하기 용이하고, 필수 구성인 아바척(100), 렌즈, 갈바노 스캐너(350) 및 레어저 발진기 연결을 각 면에 분리하여 장착할 수 있어서 시스템 안정성 및 디자인 자유도를 높일 수 있게 된다. 그리고 투명한 재질을 사용하는 것은 하우징(200) 내부의 작동과정을 명확히 육안으로 확인할 수 있어서, 오작동시 작업자가 빠르게 모니터하고 대처할 수 있는 장점이 있기 때문이다.

도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, CNC 머시닝 센터에 상기 하우징(200)을 장착하기 위해서는 그 중간 연결 도구로서 아바척(100)이 필요하다. 아바척(100)은 CNC 머시닝 센터와 공구를 결합하게 하는 중간 연결자와 같은 역할로 CNC 머시닝 센터의 종류에 맞는 아바척(100)을 장착해야 하므로, 그 모양과 형상은 다양하게 설계될 수 있음은 물론이다. 일반적인 CNC 머시닝 센터의 헤드 연결구조에 알맞게 그 형상은 하부가 넓은 테이퍼 형상이 바람직하다.

도 3의 (c)에 나타낸 바와 같이, 렌즈모듈(400)은 상기 육면체 하우징(200)의 하부면에 장착되는 것으로, 레이저 발진기를 통해 발생된 레이저를 집속하여 가공체에 주사시킬 수 있는 구성요소로서, 빛을 모으거나 분산하기 위하여 수정이나 유리를 갈아서 만든 투명한 렌즈와 상기 렌즈가 장착되는 마운트로 구성된다.

본 발명의 실시예에서는 오목렌즈 및 볼록렌즈 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 볼록렌즈를 사용한다. 볼록렌즈를 통과한 빛은 한 점에 모이고, 볼록렌즈의 입구로 들어간 빛은 렌즈의 출구에서 수직으로 나아가는 특성이 있기 때문에, 갈바노 스캐너(350)에 의해 레이저 광의 위치를 제어하여 바로 가공물을 가공한다면 가공물에 레이저 광은 비스듬히 들어가게 되지만, 상술한 바와 같이 볼록렌즈의 특성을 이용하면 레이저 광을 가공물의 표면에 수직으로 쏘아 줄 수 있게 된다.

그리고, 레이저 발진기는 레이저 광을 발생하는 장치로 상기 하우징(200)외부에서 광섬유 등으로 하우징의 측면을 통해 상기 갈바노 스캐너(350)와 연결되고, 가공의 종류에 따라 출력 및 파장이 다른 여러 종류의 레이저 발진기를 장착할 수 있음은 물론이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터의 하우징(200)체결 구조의 예를 나타낸 도면으로, 도 4의 (a)는 아바척(100)과 렌즈모듈(400)을 연결한 하우징(200)결합체이고, 도 4의 (b)는 하우징(200)측면에 드라이버 보드(355)를 연결한 결합체를 나타낸 도면이다.

도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 하우징의 상부면에는 중심부에 관통공을 형성하여 아바척(100)을 연결하고, 하부면에는 레이저 광을 집속하여 가공체에 조사할 수 있도록 렌즈모듈(400)이 장착된다. 즉, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상부면 및 하부면에 아바척(100)과 렌즈모듈(400)을 용이하게 장착할 수 있도록 적정한 모양의 관통공을 형성하고, 그외의 구성요소를 장착할 수 있도록 각 측면에 적정하게 다양한 모양으로 관통공을 형성할 수 있다.

그리고 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, CNC 머시닝 센터의 제어부와 갈바노 스캐너(350)를 제어하기 위한 제어보드를 연결하여 통합제어를 수행하기 위해, 드라이버 보드(355)를 상기 하우징의 측면에 장착하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터의 구성요소인 갈바노 스캐너(350)를 나타낸 사진과(도 5의 (a)), 하우징(200)체결 구조(도 5의 (b))를 나타낸 사진이다.

레이저 광을 가공체에 조사할 수 있도록 그 방향을 제어하거나 그 형상을 제어하는 제어장치로서, 갈바노 스캐너(350)의 구조는 일반적으로, 일체 관통 요동축의 중앙 구간에 코일이 고정되어 있고, 이 코일의 양단에 인접하여 한 쌍의 베어링이 배치되고, 그 외측 한 쪽에는 각도검출기가, 다른 쪽에는 미러장착부가, 각각 배치되어 있는 구조로 되어 있다. 즉 갈바노 스캐너(350)는 DAQ 장치와 같은 CNC 머시닝 센터 통합 제어부가 가공을 위한 레이저 광의 위치를 결정하여 신호를 받아, 미러의 각도를 변화시켜 레이저 광의 조사각을 변화킬 수 있는 장치이다.(도시하지 않음)

이와 같은 갈바노 스캐너(350)는 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 렌즈모듈(400)과 일정한 이격 거리를 두고 하우징(200)내부 중앙에 고정 설치되고, 하우징(200)외부 측면에 설치되는 드라이버 보드(355)와 배선연결되어 제어 신호를 수신하게 된다. 그리고, 레이저 발진기와 하우징(200)측면을 통해 광섬유 케이블로 연결됨으로써, 레이저 광을 전송받아 렌즈모듈(400)의 렌즈로 방향을 제어하여 조사시킴으로써, 레이저 가공을 정밀하고 빠르게 수행할 수 있게 된다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터의 또 다른 구성으로 USB형 DAQ 장비를 더 포함하는 것이 바람직한데, DAQ 장비는 레이저 발진기, 갈바노 스캐너(350) 등의 신호를 입출력하며, 각 구성요소를 제어하는데 사용되는 것으로, 데이터를 수집하여 통합제어 장치이다. 예를들어 LabVIEW 등으로 프로그래밍을 한 뒤 USB-6211에 입력하고, USB-6211는 갈바노 스캐너(350)로 아날로그 전압 값을 출력한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터를 하나로 통합제어하기 위한 소프트웨어의 적용예를 설명하기로 한다. 즉, LabVIEW를 이용하여 DAQ로 신호를 주어 레이저 발진기, 갈바노 스캐너(350)(Galvanometer) 및 CNC 공작기계와 호환하도록 프로그래밍한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터에 적용되는 레이저 형상제어 프로그램으로서, LabVIEW로 작성한 원형 제어 블록 다이어 그램(도 6의 (a))과, 원형 제어 프런트 패널(도 6의 (b))을 나타낸 도면이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 원의 형상을 제어하는 프로그램으로 LabVIEW를 사용하여 프로그래밍을 진행 블록다이어그램(도 6의 (a)))을 보게 되면, for loop를 사용하여 프로그램의 전체 가동 횟수를 제한하였다. 갈바노 스캐너(350)(Galvanometer)의 제어는 전압에 따라서 미러의 각도가 전압에 따라 변화하게 되며 최대 0V~10V까지 작동하며 이에 따라 각도는 0도에서 20도까지 변화하게 된다.

갈바노 스캐너(350)(Galvanometer)의 X축과 Y축을 동시 제어하며 sin파와 cos파를 동시 출력이 이루어지면 반사경이 원형을 나타내게 된다. 작업자가 원의 크기를 조절하기 위해서는 프런트 패널을 보면(도 6의 (b))원의 반경으로 표시된 다이얼을 돌리게 된다. 여기서 0~10사이의 값을 설정하게 되는데 이는 전압을 나타내게 되며 이를 통해 원의 크기를 자유자재로 조정가능하다.

또한 레이저의 피드 속도를 조절할 수 있는데, 이는 포인트의 속도라고 명시된 다이얼을 돌리게 되면 레이저의 sin파와 cos파의 주기를 조정하여 원을 1번 그릴 때 걸리는 시간을 조정할 수 있게 된다. 프런트 패널 우측 하단의 작업 시간으로 표시되는 부분은 프로그램이 시작부터 완료까지 걸리는 시간을 디스플레이 하게 되며 CNC 머시닝 센터와 연동하여 사용할 때 G-code를 만들 때 필요한 정보로 활용 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터에 적용되는 연동제어 프로그램으로서,LabVIEW와 CNC의 연동제어 블록 다이어그램(도 7의 (a))과, LabVIEW와 CNC 연동 제어 프러트 패널(도 7의 (b))을 나타낸 도면이다.

도 7에 나타낸 프로그램은 CNC머시닝 센터와 DAQ를 서로 호환시키기 위한 프로그램으로 CNC 머시닝 센터에서 나오는 신호를 디지털 신호로 감지하여 DAQ에 내장되어있는 프로그램을 원하는 M-code로 원하는 프로그램으로 선택 가공할 수 있도록 하는 프로그램이다. CNC 머시닝 센터에서 M-code는 M91 M92 M93 M94를 사용가능 하도록 배선 작업을 하였고 M-code M91을 입력할 경우 캐이스 구조로 이루어져 캐이스 문의 1번 캐이스로 들어가게 되고 1캐이스의 프로그램을 가동하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 CNC 머시닝 센터와 DAQ를 통한 통합제어를 수행할 수 있고, 이를 통해 CNC머시닝 센터에 갈바노 스캐너(350)를 부착하여 레이저 가공을 가능하게 함으로써, CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터를 제공할 수 있게 된다.

또한, 갈바노 스캐너(350)를 통한 레이저 가공은 에너지 효율 면에서 공작물 혹은 공작 공구가 전체적으로 이동하는 것보다 에너지 효율이 훨씬 뛰어나며 머시닝 센터의 기계적 가공 및 레이저를 이용한 가공을 용이하게 선택적으로 수행할 수 있게 되어, 기존 기계식 가공에 LASER 가공을 복합적으로 수행이 가능하고, 갈바노 스캐너(350)의 장착으로 에너지효율을 증대시킨 복합 가공기를 제공할 수 있게 된다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

100: 아바척, 200: 하우징, 350: 갈바노 스캐너, 355: 드라이버 보드,
400: 렌즈모듈

Claims (7)

1. CNC 머시닝 센터에 있어서,
   레이저 광을 발생하는 레이저 발진기;
   CNC 머시닝 센터 헤드에 탈장착이 가능한 육면체 하우징;
   상기 하우징 상부면에 장착되고 상기 머시닝 센터 헤드와 연결되는 아바척;
   상기 레이저 발진기와 상기 하우징 측면을 통해 연결되고, 상기 하우징 내부 중심부에 고정되어 상기 레이저 광을 제어하는 갈바노 스캐너; 및
   상기 갈바노 스캐너와 일정 거리로 이격되고, 상기 하우징 하부면에 장착되어 상기 레이저 광을 가공체에 집속하는 렌즈모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 레이저 발진기, 갈바노 스캐너 및 CNC 머시닝 센터를 통합 제어하는 USB 형 DAQ 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 하우징은 투명한 플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 아바척은 하부가 넓은 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 갈바노 스캐너는,
   상기 레이저 광이 반사되는 미러의 회동각을 전기적 신호로 제어하여 상기 레이저 광의 방향 및 형상을 제어하는 것을 특징으로 하는 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터.
   
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 렌즈모듈은,
   상기 케이스 하부면에 장착되는 렌즈 마운트와,
   상기 렌즈 마운트에 장착되는 오목렌즈 및 볼록렌즈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 머시닝 센터의 CNC 보드와 배선 연결되는 드라이버 보드가 상기 하우징 측면에 장착되는 것을 특징으로 하는 CNC 레이저 가공 복합 머시닝 센터.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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