KR20180013373A - Hybrid machine - Google Patents

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KR20180013373A
KR20180013373A KR1020160097001A KR20160097001A KR20180013373A KR 20180013373 A KR20180013373 A KR 20180013373A KR 1020160097001 A KR1020160097001 A KR 1020160097001A KR 20160097001 A KR20160097001 A KR 20160097001A KR 20180013373 A KR20180013373 A KR 20180013373A
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printing
main shaft
workpiece
irradiating
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KR1020160097001A
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Korean (ko)
Inventor
박영호
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현대위아 주식회사
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Abstract

Disclosed is a hybrid machine. The disclosed hybrid machine comprises: a table portion installed to be movable on a bed portion, wherein a material is disposed at the top thereof; a column portion installed in an upper direction of the table portion; a main shaft portion installed in the column portion and provided with a cutting tool protruding toward the material; and a printing portion installed in the main shaft portion, and irradiating a laser beam to the material for pre-heating the material or irradiating a laser beam to the material to spread powder to laminate the material.

Description

하이브리드 가공기{HYBRID MACHINE}[0001] HYBRID MACHINE [0002]

본 발명은 하이브리드 가공기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 장비의 가동률이 저하되는 것이 방지될 뿐만 아니라, 신속한 가공이 가능하여 가공시간이 단축되는 하이브리드 가공기에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hybrid processing machine, and more particularly, to a hybrid processing machine in which not only the operation rate of equipment is prevented from being lowered but also the processing time can be shortened.

일반적으로, 절삭가공과 적층가공이 수행되는 하이브리드 장치는 주축부에서 절삭가공과 적층가공이 이루어지기 때문에 가공방법에 따라 절삭공구와 3D 프린트 헤드를 교환해야 하므로, 교환시간이 증가되어 신속한 가공이 어렵다. 또한, 절삭공구와 3D 프린트 헤드를 동시에 사용하지 못하므로 장비의 가동률이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.Generally, a hybrid apparatus in which a cutting process and a lamination process are performed requires a cutting tool and a 3D print head to be exchanged in accordance with a machining method, because a machining process and a lamination process are performed in the main shaft portion. . In addition, since the cutting tool and the 3D print head can not be used at the same time, there is a problem that the operation rate of the equipment is lowered. Therefore, there is a need to improve this.

본 발명에 대한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0111500호(발명의 명칭:하이브리드형 미세 가공 장치, 공개일:2013.10.10.)에 개시되어 있다.BACKGROUND ART [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0111500 (titled hybrid type microfabrication apparatus, publication date: Oct. 10, 2013).

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 소재를 예열가공할 수 있는 프린팅부를 통해 장비의 가동률이 저하되는 것이 방지될 뿐만 아니라, 신속한 가공이 가능하여 가공시간이 단축되는 하이브리드 가공기를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention provides a hybrid processing machine which is created by the above-described necessity and which can reduce the operating rate of the equipment through a printing unit capable of preheating the material, It has its purpose.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 하이브리드 가공기는: 베드부 상에 이동가능하게 설치되며, 상측에 소재가 배치되는 테이블부; 상기 테이블부의 상방에 설치되는 칼럼부; 상기 칼럼부에 설치되며, 소재를 향해 돌출형성되는 절삭공구가 구비되는 주축부; 및 상기 주축부에 설치되며, 소재를 향해 레이저를 조사하여 소재를 예열하거나 소재를 향해 레이저를 조사하면서 파우더를 분사하여 소재를 적층하는 프린팅부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a hybrid processing machine comprising: a table part movably installed on a bed part and having a material placed thereon; A column section provided above the table section; A main spindle provided in the column portion and having a cutting tool protruding toward the workpiece; And a printing unit installed in the main spindle unit to irradiate a laser beam toward a workpiece to preheat the workpiece or to spray a powder while irradiating the workpiece with a laser beam to stack the workpieces.

또한, 상기 주축부는 상기 칼럼부 상에서 수직방향으로 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다. Further, the main shaft portion is installed so as to be movable in a vertical direction on the column portion.

또한, 상기 프린팅부는 상기 주축부 상에 수직방향으로 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다. The printing unit may be vertically movable on the main shaft.

또한, 상기 프린팅부는, 상기 주축부에 설치되어 수직방향으로 이동가능한 프린팅 몸체; 상기 프린팅 몸체의 단부에 설치되어 소재를 향해 레이저를 조사하여 소재를 예열하거나 소재를 향해 레이저를 조사하면서 파우더를 분사하여 소재를 적층하는 프린팅 헤드부; 및 상기 프린팅 몸체와 상기 프린팅 헤드부 사이에 설치되며 프린팅 헤드부의 틸팅 각도를 조절하는 틸팅부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The printing unit may include: a printing body mounted on the main shaft and movable in a vertical direction; A printing head installed at an end of the printing body to preheat the material by irradiating the material toward the material, or spraying the powder while irradiating the material toward the material, thereby laminating the material; And a tilting unit installed between the printing body and the printing head to adjust a tilting angle of the printing head.

또한, 상기 프린팅 헤드부는 소재를 예열할 때 상기 틸팅부에 의해 틸팅 각도가 조절되어 소재를 향해 레이저를 조사하는 것을 특징으로 한다. The tilting angle of the printing head unit is controlled by the tilting unit to preheat the material, thereby irradiating the laser toward the material.

또한, 상기 프린팅 헤드부는 소재를 적층할 때 상기 테이블부에 의해 하방에 위치한 소재를 향해 레이저를 조사하면서 파우더를 분사하는 것을 특징으로 한다. The printing head is characterized in that when the material is stacked, the powder is sprayed while irradiating a laser toward the material positioned below by the table portion.

본 발명에 따른 하이드리드 가공기는 소재를 예열할 수 있는 프린팅부를 통해 장비의 가동률이 저하되는 것이 방지될 뿐만 아니라, 신속한 가공이 가능하여 가공시간이 단축되는 효과가 있다. The hydride processing machine according to the present invention not only prevents the operation rate of the equipment from being lowered through the printing unit capable of preheating the material, but also enables quick processing and shortening the processing time.

또한, 본 발명은 주축부와 프린팅부를 통해 소재를 절삭을 하거나 적층하는 과정에서 워크 교환 작업이나 기준 좌표 일치를 위한 별도의 프로세스가 없어도 신속하게 가공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that a work can be rapidly processed without a separate process for a workpiece exchange operation or reference coordinate matching in a process of cutting or laminating a material through a main shaft portion and a printing portion.

또한, 본 발명은 주축부와 프린팅부에서 각각 공구교환이 이루어짐으로써, 공구교환시간을 단축시켜 가공시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, since the tool exchange is performed in the main shaft portion and the printing portion, the present invention has the effect of shortening the tool change time and reducing the machining time.

또한, 본 발명은 주축부가 칼럼부 상에서 수직방향으로 이동되므로, 주축부가 테이블 상에 놓인 소재를 절삭할 때 소재에 손쉽게 접근하여 절삭할 수 있는 효과가 있다. In addition, since the spindle portion is moved in the vertical direction on the column portion, the main spindle portion can be easily accessed and cut when cutting the material placed on the table.

또한, 본 발명은 프린팅부가 주축부 상에서 수직방향으로 이동되므로, 프린팅부가 테이블 상에 놓인 소재를 적층할 때 소재에 손쉽게 접근하여 적층할 수 있는 효과가 있다. In addition, since the printing unit is moved in the vertical direction on the spindle unit, the printing unit can be easily accessed and stacked when the material placed on the table is stacked.

또한, 본 발명은 틸팅부가 프린팅 헤드부의 틸팅각도를 조절함으로써, 프린팅 헤드부가 소재의 절삭되는 부위에 정확하게 레이저를 조사하여 예열할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that the tilting angle of the printing head portion of the tilting portion can be adjusted so that the laser beam can be precisely irradiated to the portion where the printing head is cut.

또한, 본 발명은 테이블부를 통해 소재가 프린팅 헤드부의 하방에 위치됨으로써, 프린팅 헤드부는 소재를 적층할 때 소재를 정밀하게 적층할 수 있는 효과가 있다. Further, since the material is positioned below the printing head portion through the table portion, the printing head portion has the effect of precisely laminating the material when the material is laminated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 가공기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 가공기의 주축부가 테이블 상에 놓인 소재를 절삭하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 가공기의 주축부가 난삭재를 절삭할 때 프린팅부가 틸팅되어 소재를 향해 레이저를 조사하여 소재를 예열하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 가공기의 프린팅부가 레이저를 조사하면서 파우더를 분사하여 소재를 적층하는 것을 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view of a hybrid processing machine according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an enlarged view of Fig.
FIG. 3 is a view showing cutting of a material placed on a table in a spindle portion of a hybrid processing machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view illustrating that the printing unit is tilted when the main shaft portion of the hybrid processing machine according to an embodiment of the present invention is cut, and the laser is irradiated to the material to preheat the material.
FIG. 5 is a view illustrating a printing portion of a hybrid processing machine according to an exemplary embodiment of the present invention, in which a laser is irradiated while spraying a powder to stack materials.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 가공기를 설명하도록 한다.Hereinafter, a hybrid processing machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 가공기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 가공기의 주축부가 테이블 상에 놓인 소재를 절삭하는 것을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 가공기의 주축부가 난삭재를 절삭할 때 프린팅부가 틸팅되어 소재를 향해 레이저를 조사하여 소재를 예열하는 것을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 가공기의 프린팅부가 레이저를 조사하면서 파우더를 분사하여 소재를 적층하는 것을 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a perspective view of a hybrid processing machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of a hybrid processing machine according to an embodiment of the present invention, And FIG. 4 is a view showing the tilting of the printing part when cutting the difficult material in the spindle part of the hybrid processing machine according to the embodiment of the present invention and preheating the material by irradiating laser toward the material. FIG. 5 Is a view illustrating that a printing portion of a hybrid processing machine according to an embodiment of the present invention laminates a material by spraying a powder while irradiating a laser.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 가공기(1)는 테이블부(10), 칼럼부(20), 주축부(30) 및 프린팅부(40)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a hybrid processing machine 1 according to an embodiment of the present invention includes a table portion 10, a column portion 20, a main shaft portion 30, and a printing portion 40.

테이블부(10)는 베드부(2) 상에 이동가능하게 설치되며, 상측에 소재(S)가 배치된다. 테이블부(10)는 제1테이블(11)과 제2테이블(12)를 포함한다. 제1테이블(11)은 베드부(2) 상에 X축 방향으로 이동가능하게 설치된다. 제2테이블(12)은 상측에 소재(S)가 배치되며, 제1테이블(11) 상에 Y축 방향으로 이동가능하게 설치된다. 이로써, 테이블부(10)에 의해 소재(S)가 X축 방향과 Y축 방향으로 용이하게 이동될 수 있다. 이때, 제1테이블(11)과 제2테이블(12)의 이동방향은 상황에 따라 변경될 수 있다. The table portion 10 is movably provided on the bed portion 2, and the material S is disposed on the upper side. The table section 10 includes a first table 11 and a second table 12. The first table 11 is provided on the bed portion 2 so as to be movable in the X-axis direction. The second table 12 is provided with a workpiece S on its upper side and is provided on the first table 11 so as to be movable in the Y axis direction. Thus, the workpiece S can be easily moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the table portion 10. [ At this time, the moving directions of the first table 11 and the second table 12 can be changed according to the situation.

칼럼부(20)는 테이블부(10)의 상방에 설치된다. 칼럼부(20)는 테이블부(10)의 상방에 설치되어 칼럼부(20)에 설치된 주축부(30)가 테이블부(10)의 상측에 배치된 소재(S)를 절삭할 수 있도록 한다. The column portion 20 is provided above the table portion 10. The column portion 20 is provided above the table portion 10 so that the main shaft portion 30 provided on the column portion 20 can cut the work S disposed on the upper side of the table portion 10.

주축부(30)는 테이블부(10)에 설치되며, 소재(S)를 향해 돌출형성되는 절삭공구(31)가 구비된다. 절삭공구(31)는 주축부(30)의 단부에 설치되며, 절삭공구(31)는 제2테이블(12) 상에 배치된 소재(S)에 접촉되어 소재(S)를 절삭한다. 여기서 절삭공구(31)는 엔드밀로 소재(S)의 홈 절삭, 측면 절삭 등을 할 때 사용된다. The main shaft portion 30 is provided on the table portion 10 and has a cutting tool 31 protruding toward the work S. The cutting tool 31 is installed at the end of the main spindle 30 and the cutting tool 31 contacts the work S disposed on the second table 12 to cut the work S. Here, the cutting tool 31 is used for groove cutting, side cutting, and the like of the material S with the end mill.

프린팅부(40)는 주축부(30)에 설치되며, 소재(S)를 향해 레이저(L)를 조사하여 소재(S)를 예열하거나 소재(S)를 향해 레이저(L)를 조사하면서 파우더(P)를 분사하여 소재(S)를 적층한다. 즉, 프린팅부(40)는 DED(Directed Energy Deposition) 방식을 가진 3D 프린팅 모듈로 소재(S)를 예열하거나 적층하는 기능을 가진다. The printing unit 40 is installed in the main spindle unit 30. The printing unit 40 irradiates the laser beam L toward the material S to preheat the material S or irradiate the laser beam L toward the material S, P are sprayed to deposit the material S. That is, the printing unit 40 has a function of preheating or stacking the material S with a 3D printing module having a DED (Directed Energy Deposition) method.

구체적으로, 소재(S)를 절삭할 때 소재(S)가 티타늄, 인코넬 등과 같은 난삭재인 경우 프린팅부(40)는 소재(S)를 향해 레이저(L)를 조사하여 소재(S)를 예열한다. 즉, 프린팅부(40)는 소재(S)의 절삭 부위를 연화시켜 절삭공구(31)가 소재(S)를 용이하게 절삭시킬 수 있도록 한다. 이로 인해, 난삭재 절삭이 용이해져 절삭에너지가 감소되고 가공성이 향상될 수 있다. 또한, 절삭공구(31)의 수명이 증가될 수 있다. Specifically, when cutting the material S, if the material S is a hard material such as titanium or inconel, the printing unit 40 preheats the material S by irradiating the laser beam L toward the material S . That is, the printing unit 40 softens the cutting area of the work S so that the cutting tool 31 can easily cut the work S. This makes it easy to cut off the cutting material, thereby reducing the cutting energy and improving the workability. In addition, the life of the cutting tool 31 can be increased.

반면에, 소재(S)를 적층할 때 프린팅부(40)는 레이저(L)를 조사하는 동시에 파우더(P)를 분사하여 파우더(P)를 녹여서 소재(S)를 적층한다. 이때, 프린팅부(40)는 소재(S)를 적층하는 과정에서 산화되는 것을 억제하도록 불활성기체(G)를 분사하여 쉴드를 형성하도록 한다. 여기서 불활성기체(G)는 화학적 반응이 일어나지 않는 안정적인 기체로 헬륨, 네온, 아르곤, 크립, 제논 및 라돈을 의미한다.On the other hand, when the material S is laminated, the printing unit 40 irradiates the laser L and injects the powder P to melt the powder P, thereby laminating the material S. At this time, the printing unit 40 forms the shield by spraying the inert gas G so as to suppress oxidation during the process of stacking the material S. Here, inert gas (G) means helium, neon, argon, creep, xenon and radon as a stable gas in which no chemical reaction occurs.

이와 같이, 프린팅부(40)는 소재(S)를 적층하는 역할뿐만 아니라, 소재(S)가 난삭재일 때 소재(S)를 예열하여 소재(S)를 용이하게 절삭시키는 역할을 함으로써, 장비의 가동률이 저하되는 것을 방지한다. As described above, the printing unit 40 has a function of not only stacking the material S but also functioning to preheat the material S to easily cut the material S when the material S is a hard material, Thereby preventing the operating rate from being lowered.

주축부(30)는 칼럼부(20) 상에서 수직방향으로 이동가능하게 설치된다. 즉, 주축부(30)는 칼럼부(20) 상에서 수직왕복운동한다. The main shaft portion 30 is installed on the column portion 20 so as to be movable in the vertical direction. That is, the main shaft portion 30 reciprocates vertically on the column portion 20.

도 3에 도시된 것과 같이, 주축부(30)는 소재(S)를 절삭할 때 하측(도 3 기준)으로 이동되어 테이블부(10) 상에 배치된 소재(S)에 접근하여 소재(S)를 절삭한다. 이때, 프린팅부(40)는 주축부(30) 상에서 상측(도 3 기준)으로 이동될 수 있다. 이로 인해, 프린팅부(40)에 의해 소재(S)가 간섭되는 것이 방지될 수 있다. 3, the main shaft portion 30 is moved downward (refer to FIG. 3) when cutting the work S to approach the work S disposed on the table portion 10, ). At this time, the printing unit 40 can be moved upward (refer to FIG. 3) on the main shaft 30. This can prevent the material (S) from being interfered with by the printing unit (40).

주축부(30)는 소재(S)의 절삭이 완료되면 상측(도 3 기준)으로 이동되어 원상복귀된다. 이와 같이, 주축부(30)가 칼럼부(20) 상에서 수직왕복운동함으로써, 테이블 상에 놓인 소재(S)를 절삭할 때 소재(S)에 손쉽게 접근하여 절삭할 수 있다. When the cutting of the workpiece S is completed, the main shaft portion 30 is moved upward (as shown in FIG. 3) and returned to the original position. Thus, when the workpiece S placed on the table is cut, the workpiece S can be easily accessed and cut by vertically reciprocating the main shaft portion 30 on the column portion 20.

프린팅부(40)는 주축부(30) 상에서 수직방향으로 이동가능하게 설치된다. 즉, 프린팅부(40)는 주축부(30) 상에서 수직왕복운동한다. The printing unit 40 is installed on the main shaft 30 so as to be movable in the vertical direction. That is, the printing unit 40 vertically reciprocates on the main shaft 30. [

도 4와 도 5에 도시된 것과 같이, 프린팅부(40)는 소재(S)를 예열하거나 적층할 때 하측(도 4 기준)으로 이동되어 테이블부(10) 상에 배치된 소재(S)에 접근하여 소재(S)를 예열하거나 적층한다. 프린팅부(40)는 소재(S)의 예열 및 적층이 완료되면 상측(도 4 기준)으로 이동되어 원상복귀된다. 이와 같이, 프린팅부(40)가 주축부(30) 상에서 수직왕복운동함으로써, 테이블 상에 놓인 소재(S)를 적층할 때 소재(S)에 손쉽게 접근하여 적층할 수 있다. 4 and 5, the printing unit 40 is moved downward (refer to FIG. 4) when the material S is preheated or laminated, and the material S placed on the table unit 10 To preheat or laminate the material (S). When the preheating and stacking of the material S is completed, the printing unit 40 is moved upward (as shown in FIG. 4) and returned to the original state. The printing unit 40 is vertically reciprocated on the main shaft 30 so that the material S can be easily accessed and stacked when the material S placed on the table is stacked.

하이브리드 가공기(1)는 가이드부(50)를 더 포함한다. 가이드부(50)는 베드부(2)와 테이블부(10) 사이에 설치되며, 테이블부(10)가 베드부(2) 상에서 이동되도록 테이블부(10)의 이동을 안내한다. The hybrid machining apparatus (1) further includes a guide portion (50). The guide portion 50 is provided between the bed portion 2 and the table portion 10 and guides the movement of the table portion 10 so that the table portion 10 is moved on the bed portion 2. [

가이드부(50)는 제1가이드레일(51)과 제2가이드레일(52)을 포함한다. 제1가이드레일(51)은 베드부(2)와 제1테이블(11) 사이에 설치되며, 제1테이블(11)이 베드부(2) 상에서 X축 방향으로 이동되도록 제1테이블(11)의 이동을 안내한다. The guide portion 50 includes a first guide rail 51 and a second guide rail 52. The first guide rail 51 is provided between the bed part 2 and the first table 11 and is disposed on the first table 11 so that the first table 11 is moved on the bed part 2 in the X- .

제2가이드레일(52)은 제1테이블(11)와 제2테이블(12) 사이에 설치되며, 제2테이블(12)이 제1테이블(11) 상에서 Y축 방향으로 이동되도록 제2테이블(12)의 이동을 안내한다. The second guide rail 52 is provided between the first table 11 and the second table 12. The second guide rail 52 is disposed between the second table 12 and the second table 12 so that the second table 12 is moved on the first table 11 in the Y- 12).

프린팅부(40)는 프린팅 몸체(41), 프린팅 헤드부(42) 및 틸팅부(43)를 포함한다. 프린팅 몸체(41)는 주축부(30)에 설치되어 수직방향으로 이동가능하다. 즉, 프린팅 몸체(41)는 기둥 형상으로 주축부(30)에 설치되어 수직왕복운동을 한다. The printing unit 40 includes a printing body 41, a printing head unit 42, and a tilting unit 43. The printing body 41 is installed in the main shaft portion 30 and is movable in the vertical direction. That is, the printing body 41 is installed on the main shaft portion 30 in a columnar shape and performs a vertical reciprocating motion.

프린팅 헤드부(42)는 프린팅 몸체(41)의 단부에 설치되어 소재(S)를 향해 레이저(L)를 조사하여 소재(S)를 예열하거나 소재(S)를 향해 레이저(L)를 조사하면서 파우더(P)를 분사하여 소재(S)를 적층한다. The printing head 42 is installed at the end of the printing body 41 to irradiate the material S toward the material S to preheat the material S or irradiate the laser L toward the material S The raw material S is laminated by spraying the powder P.

틸팅부(43)는 프린팅 몸체(41)와 프린팅 헤드부(42) 사이에 설치되며 프린팅 헤드부(42)의 틸팅 각도를 조절한다. 도 4와 같이, 틸팅부(43)는 프린팅 몸체(41)를 감싸도록 형성되며, 프린팅 몸체(42)와 틸팅부(43) 사이에 설치된 모터(미도시)를 통해 틸팅된다. 즉, 틸팅부(43)는 프린팅 몸체(42)와 힌지축으로 연결되어 모터의 회전에 의해 틸팅되어 프린팅 헤드부(42)의 틸팅각도를 조절한다.The tilting portion 43 is provided between the printing body 41 and the printing head portion 42 and adjusts the tilting angle of the printing head portion 42. 4, the tilting portion 43 is formed to enclose the printing body 41 and is tilted through a motor (not shown) installed between the printing body 42 and the tilting portion 43. That is, the tilting portion 43 is connected to the printing body 42 by a hinge shaft, and is tilted by the rotation of the motor to adjust the tilting angle of the printing head portion 42.

프린팅 헤드부(42)는 소재(S)를 예열할 때 틸팅부(43)에 의해 틸팅 각도가 조절되어 소재(S)를 향해 레이저(L)를 조사한다. 도 4처럼, 프린팅 헤드부(42)는 틸팅부(43)에 의해 소정의 각도로 틸팅되므로, 소재(S)의 절삭되는 부위에 정확하게 레이저(L)를 조사하여 소재(S)의 절삭되는 부위를 예열시킬 수 있다. The tilting angle of the printing head 42 is adjusted by the tilting portion 43 when the work S is preheated to irradiate the laser L toward the work S. The printing head portion 42 is tilted at a predetermined angle by the tilting portion 43 so that the portion of the material S to be cut is precisely irradiated with the laser L, Can be preheated.

프린팅 헤드부(42)는 소재(S)를 적층할 때 테이블부(10)에 의해 하방에 위치한 소재(S)를 향해 레이저(L)를 조사하면서 파우더(P)를 분사한다. 구체적으로, 소재(S)가 제1가이드레일(51)을 따라 X축 방향으로 이동되는 제1테이블(11)에 의해 프린팅 헤드부(42)의 하방에 위치되면, 프린팅 헤드부(42)는 소재(S)에 레이저(L)를 조사하면서 파우더(P)를 분사하여 소재(S)를 적층한다. 이때, 프린팅 헤드부(42)는 소재(S)를 적층하는 과정에서 산화되는 것을 억제하도록 불활성기체(G)를 분사한다. The printing head 42 injects the powder P while irradiating the laser L toward the material S positioned below by the table portion 10 when the material S is laminated. Specifically, when the material S is positioned below the printing head portion 42 by the first table 11 moved in the X-axis direction along the first guide rail 51, the printing head portion 42 The raw material S is laminated by spraying the powder P while irradiating the raw material S with the laser L. [ At this time, the printing head part 42 injects the inert gas G to suppress oxidation in the process of stacking the material S.

도 5와 같이, 소재(S)는 테이블부(10)를 통해 프린팅 헤드부(42)의 하방에 위치되므로, 프린팅 헤드부(42)는 소재(S)를 정밀하게 적층할 수 있다. 5, since the material S is positioned below the printing head portion 42 through the table portion 10, the printing head portion 42 can precisely stack the material S.

이와 같이, 본 실시예에 따른 하이브리드 가공기(1)는 주축부(30)와 프린팅부(40)를 통해 소재(S)를 절삭을 하거나 적층하는 과정에서 워크 교환 작업이나 기준 좌표 일치를 위한 별도의 프로세스가 없어도 신속하게 가공할 수 있다.As described above, the hybrid processing machine 1 according to the present embodiment is configured such that the workpiece S is cut or laminated through the main shaft portion 30 and the printing portion 40, Even without a process, it can be processed quickly.

또한, 본 실시예에서는 주축부(30)와 프린팅부(40)에서 각각 공구교환이 이루어짐으로써, 공구교환시간을 단축시켜 가공시간을 줄일 수 있다. Further, in the present embodiment, the tools are exchanged in the main shaft portion 30 and the printing portion 40, respectively, so that the tool change time can be shortened and the machining time can be shortened.

또한, 본 실시예에 따른 하이브리드 가공기(1)는 소재(S)를 적층하도록 하는 역할 이외에 소재(S)를 예열하여 소재(S)를 용이하게 절삭하도록 하는 프린팅부(40)를 통해 하이브리드 가공기(1)의 가동률을 저하되는 것을 방지할 수 있다. The hybrid processing machine 1 according to the present embodiment has a function of stacking a work S and a hybrid processing machine (not shown) through a printing section 40 for preheating the work S and cutting the work S easily. 1 can be prevented from being lowered.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드의 작동 및 효과를 살펴보도록 한다.Hereinafter, the operation and effect of the hybrid according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 to FIG.

소재(S)를 절삭하는 경우, 주축부(30)는 칼럼부(20) 상에서 하측(도 3 기준)으로 이동되고, 주축부(30)의 단부에 구비된 절삭공구(31)는 테이블부(10)의 상측에 배치된 소재(S)를 절삭한다. 이때, 프린팅부(40)는 소재(S)가 절삭하는 동안 소재(S)에 간섭되지 않도록 주축부(30) 상에서 상측(도 3 기준)으로 이동된다. When the work S is cut, the main spindle 30 is moved downward (refer to FIG. 3) on the column portion 20 and the cutting tool 31 provided at the end of the main spindle 30 is moved to the table portion 10 is cut off. At this time, the printing unit 40 is moved upward (on the basis of FIG. 3) on the main spindle 30 so that the material S does not interfere with the work S during cutting.

만약, 소재(S)가 난삭재인 경우 프린팅부(40)는 주축부(30) 상에서 하측(도 3 기준)으로 이동된 후 소정의 각도로 틸팅되어 소재(S)를 향해 레이저(L)를 조사하여 소재(S)를 예열한다. 구체적으로, 프린팅 몸체(41)를 중심으로 프린팅 헤드부(42)는 틸팅부(43)에 의해 소정의 각도로 틸팅되어 소재(S)를 향해 레이저(L)를 조사하여 소재(S)를 예열한다. 이로써, 주축부(30)는 프린팅부(40)로 인해 연화된 소재(S)를 용이하게 절삭할 수 있다. 이와 같이, 난삭재 절삭이 용이해짐에 따라 절삭에너지가 감소되어 가공성이 향상될 수 있다. 또한, 절삭공구(31)의 수명이 될 수 있다. If the material S is a rough material, the printing unit 40 is moved downward (refer to FIG. 3) on the main spindle 30 and then tilted at a predetermined angle to irradiate the material S toward the material S Thereby preheating the material (S). The printing head 42 is tilted at a predetermined angle by the tilting portion 43 to irradiate the laser beam L toward the workpiece S to preheat the workpiece S do. Thus, the main shaft portion 30 can easily cut the softened material S due to the printing portion 40. As described above, since the cutting of the difficult-to-cut material becomes easy, the cutting energy is reduced and the workability can be improved. In addition, it can be the life of the cutting tool 31.

소재(S)를 적층할 때 소재(S)는 테이블부(10)에 의해 프린팅부(40)의 하측으로 이동된다. 즉, 소재(S)가 제1가이드레일(51)을 따라 X축 방향으로 이동되는 제1테이블(11)에 의해 프린팅부(40)의 하방에 위치되면, 프린팅 헤드부(42)는 소재(S)에 레이저(L)를 조사하면서 파우더(P)를 분사하여 소재(S)를 적층한다. 이때, 프린팅부(40)는 소재(S)를 적층하는 과정에서 산화되는 것을 억제하도록 불활성기체(G)를 분사하여 쉴드를 형성하도록 한다. The material S is moved to the lower side of the printing unit 40 by the table unit 10 when the material S is laminated. That is, when the material S is positioned below the printing unit 40 by the first table 11 moved in the X-axis direction along the first guide rail 51, S is sprayed while irradiating the laser L with the laser light L to deposit the material S. At this time, the printing unit 40 forms the shield by spraying the inert gas G so as to suppress oxidation during the process of stacking the material S.

이와 같이, 프린팅부(40)는 소재(S)를 적층하도록 하는 역할 이외에 소재(S)를 절삭할 때 소재(S)를 예열하여 주축부(30)가 소재(S)를 용이하게 절삭하도록 함으로써, 장비의 가동률을 저하되는 것을 방지할 수 있다. As described above, the printing unit 40 is configured to preheat the work S when the work S is cut, so that the work S can be easily cut by the main shaft 30 , It is possible to prevent the operating rate of the equipment from being lowered.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined by the following claims.

1 : 하이브리드 가공기 2 : 베드부
10 : 테이블부 11 : 제1테이블
12 : 제2테이블 20 : 칼럼부
30 : 주축부 31 : 절삭공구
40 : 프린팅부 41 : 프린팅 몸체
42 : 프링팅 헤드부 43 : 틸팅부
50 : 가이드부 51 : 제1가이드레일
52 : 제2가이드레일 1: Hybrid processing machine 2:
10: Table part 11: 1st table
12: second table 20: column section
30: main shaft portion 31: cutting tool
40: printing unit 41: printing body
42: prining head part 43: tilting part
50: guide portion 51: first guide rail
52: second guide rail

Claims (6)

베드부 상에 이동가능하게 설치되며, 상측에 소재가 배치되는 테이블부;
상기 테이블부의 상방에 설치되는 칼럼부;
상기 칼럼부에 설치되며, 소재를 향해 돌출형성되는 절삭공구가 구비되는 주축부; 및
상기 주축부에 설치되며, 소재를 향해 레이저를 조사하여 소재를 예열가공하거나 소재를 향해 레이저를 조사하면서 파우더를 분사하여 소재를 적층가공하는 프린팅부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 가공기.
A table part movably installed on the bed part and having a material arranged on the upper side;
A column section provided above the table section;
A main spindle provided in the column portion and having a cutting tool protruding toward the workpiece; And
And a printing unit installed in the main shaft to irradiate a laser beam toward the workpiece to preheat the workpiece or to spray the powder while irradiating the laser beam toward the workpiece to laminate the workpiece.
제 1항에 있어서,
상기 주축부는 상기 칼럼부 상에서 수직방향으로 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 가공기.
The method according to claim 1,
Wherein the main shaft portion is installed to be movable in a vertical direction on the column portion.
제 1항에 있어서,
상기 프린팅부는 상기 주축부 상에서 수직방향으로 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 가공기.
The method according to claim 1,
Wherein the printing unit is installed to be movable in a vertical direction on the main shaft portion.
제 3항에 있어서,
상기 프린팅부는,
상기 주축부에 설치되어 수직방향으로 이동가능한 프린팅 몸체;
상기 프린팅 몸체의 단부에 설치되어 소재를 향해 레이저를 조사하여 소재를 예열가공하거나 소재를 향해 레이저를 조사하면서 파우더를 분사하여 소재를 적층가공하는 프린팅 헤드부; 및
상기 프린팅 몸체와 상기 프린팅 헤드부 사이에 설치되며 프린팅 헤드부의 틸팅 각도를 조절하는 틸팅부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 가공기.
The method of claim 3,
The printing unit includes:
A printing body mounted on the main shaft and movable in a vertical direction;
A printing head installed at an end of the printing body to preheat the material by irradiating the laser toward the material, or spraying the powder while irradiating the laser toward the material to laminate the material; And
And a tilting unit installed between the printing body and the printing head to adjust a tilting angle of the printing head.
제 4항에 있어서,
상기 프린팅 헤드부는 소재의 예열가공시 상기 틸팅부에 의해 틸팅 각도가 조절되어 소재를 향해 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 가공기.
5. The method of claim 4,
Wherein the printing head unit adjusts the tilting angle by the tilting unit to preheat the laser beam toward the workpiece during preheating of the workpiece.
제 4항에 있어서,
상기 프린팅 헤드부는 소재의 적층가공시 상기 테이블부에 의해 하방에 위치한 소재를 향해 레이저를 조사하면서 파우더를 분사하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 가공기. 5. The method of claim 4,
Wherein the printing head part injects the powder while irradiating a laser toward the material positioned below by the table part when the material is laminated.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108838689A (en) * 2018-06-20 2018-11-20 华中科技大学 A kind of collimator pose regulating device and method in laser assisted milling
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