KR20180125526A - 판형이나 막대형 공작물의 절단 가공 방법 및 가공 기계 - Google Patents

판형이나 막대형 공작물의 절단 가공 방법 및 가공 기계 Download PDF

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KR20180125526A
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카르스텐 뤼츠
노버트 바이아
위르겐 호헨아델
시몬 레인월드
플로리안 자쉬
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트룸프 베르크초이그마쉬넨 게엠베하 + 코. 카게
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Abstract

본 발명은 판형이나 막대형 공작물(2)을 기계-절단하는 방법 및 기계(1)에 관한 것으로서, 기계(1)는 레이저 가공 장치(4), 레이저 가공 장치(4) 안에서 가공될 공작물(2)이 수용되기 위한 공작물 지지체(14), 및 가공될 공작물(2)이 레이저 가공 장치(4)에 대해 유지되고 이동되기 위한 공작물 이동 장치(7)를 포함하고, 가공 헤드(17)에 의해 레이저 빔(16)이 가공될 공작물(2)로 향하여 틈(31)이 공작물(2)에 도입되며, 틈(31)은 유동 드릴(33)로 기공되어 천공(34)의 최종 사이즈로 넓혀진다.

Description

판형이나 막대형 공작물의 절단 가공 방법 및 가공 기계
본 발명은 가공 기계에서 판형 또는 막대형 공작물의 절단 가공 방법 및 그 가공 방법을 수행하기 위한 가공 기계에 관한 것이다.
막대형 공작물, 특히 튜브를 가공하기 위해 제공되는 가공 기계가 EP 2 017 023 A1에 공지되어있다. 이 가공 기계는 레이저 튜브 절단 기계입니다. 막대형 공작물은 롤링(rolling) 지지체로 형성된 공작물 지지대를 통해 수용된다. 공작물 이동 장치는 레이저 가공 장치를 사용하는 공작물 가공이 피드-스루(feed-through) 척(chuck)의 반대측에서 발생하도록 막대형 공작물을 피드-스루 척과 그로부터 안내한다. 레이저 빔으로 공작물을 가공한 후 절단하여 언로딩(unloading) 장치로 이송한다.
또한, 레이저 가공 장치를 사용하여 판형 공작물을 가공하는 가공 기계가 DE 10 2013 103 121 A1에 공지되어있다. 이 가공 기계는 판형 재료의 공작물 지지대를 위한 평평한 공작물 수용부를 구비한다. 판형 소재 위에 레이저 가공 장치를 설치하고, 펀칭(punching) 헤드와 레이저 가공 헤드를 가지고 판형 공작물에 레이저 가공 및/또는 펀칭 가공을 실시한다.
높은 정밀도를 가진 판형 공작물뿐만 아니라 막대형 공작물, 특히 관형(tubular) 공작물에 나사산을 도입하려면 정확한 천공(borehole)을 도입해야 한다. 또한 가공 공정의 결과로 나선형 드릴을 사용하여 천공을 도입할 때 칩이 발생하면 종종 불리하다. 사실, 유동 드릴(flow drill)에 의한 천공을 도입한 결과 정확한 천공의 생성이 가능하다. 그러나, 유동 드릴의 원뿔형 팁이 관형 공작물 또는 판형 재료의 벽 내로 침투할 때 큰 축방향 힘 때문에, 높은 지지력이 요구되어, 공작물로의 강제적인 침투 중에 축 방향 힘을 상쇄한다.
본 발명의 목적은 판형 또는 막대형 공작물의 절단 가공 방법 및 가공 기계를 제안하는 것으로, 가공 기계는 고도의 정밀도로 천공을 생성할 수 있고 여기에서 작용하는 축 방향 힘이 감소된다.
이 목적은, 레이저 빔이 레이저 가공 장치의 가공 헤드를 통해 가공될 공작물쪽으로 향하고, 홈(recess)이 공작물에 도입되는 판형 또는 막대형 공작물의 절단 가공 방법에 의해 해결된다. 홈은 천공의 최종 치수까지 유동 드릴로 연속적으로 넓어진다. 이 방법은 천공을 형성하기 위한 정의된 위치 정확성이 레이저-컷 홈에 의해 가능해진다는 이점을 갖는다. 또한, 홈이 이미 도입 되었기 때문에, 홈을 천공의 최종 치수로 넓힐 때 판형 또는 관형 재료에 작용하는 가공 힘 또는 축 방향 힘은 상당히 감소된다. 또한, 공작물로의 홈 및 후속하는 유동 드릴링의 이전 도입은 유동 드릴링 시에 버(burr)가 특히 10 분의 1 밀리미터로 감소될 수 있다는 이점을 갖는다. 여기서 버의 가공 제거는 더 이상 필요하지 않다.
상기 방법의 유리한 실시 예에 따르면, 레이저 빔으로 생성된 홈이 최대 크기로 공작물 내에 도입되고, 상기 홈의 포위 원(enveloping circle)은 천공의 최종 치수보다 작다. 결과적으로 공작물의 전체 벽 두께에 걸쳐 천공의 균질한 외주면이 있을 수 있다.
천공을 도입한 후에, 나사는 바람직하게는 나사 절삭 공구 또는 나사 성형(shaping) 공구에 의해 도입된다. 나사 절삭 또는 나사 성형은 공작물에 사용되는 재료에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 건설 스틸로 만들어진 공작물의 경우 나사 절삭 공구를 사용할 수 있다. 고강도의 건설용 강 또는 더 두꺼운 벽 두께의 경우에도 나사 성형 도구가 바람직하게 사용된다.
상기 방법의 또 다른 바람직한 실시 예는 상기 홈과 경계를 이루는 평행한, 테이퍼지거나 넓어지는(tapering or widening) 벽 섹션(wall sections)을 갖는 홈이 상기 레이저 빔에 의해 상기 공작물에 도입되는 것을 제공한다. 결과적으로 더 구체적인 요구 사항을 충족시킬 수 있다. 가공 헤드에 대한 진자 축을 갖는 가공 머신의 결과로서, 벽 섹션에 대한 다양한 플랭크 피치(flank pitches)가 홈에 도입될 수 있다.
본 방법의 또 다른 바람직한 실시 예는 다각형 윤곽 또는 둥글지 않은 윤곽을 갖는 레이저 빔에 의해 홈이 생성되는 것을 제공한다. 이로써 홈의 형상과 기하학적 형상을 공작물의 도입 위치로 조정할 수 있다. 특히, 튜브의 경우, 외부 표면의 곡률(curvature) 때문에, 한 방향의 홈은 다른 방향에서 보다 큰 바람직한 방향을 가질 수 있다.
홈의 윤곽 및/또는 공작물의 벽 섹션의 플랭크 피치, 즉, 홈과 접하는 벽 섹션은 지형에 따라 선택되고 조정되는 것이 바람직하다. 특히, 홈의 윤곽 및/또는 홈을 경계로 하는 벽 섹션의 플랭크 피치는 가공될 공작물의 표면 곡률에 의존한다. 그 결과, 홈을 최종 치수로 가공할 때 또는 홈을 마무리할 때의 축 방향 힘의 추가적인 감소가 가능해질 수 있다.
홈 및 천공이 도입되는 판형 공작물은 바람직하게는 공작물 지지면으로서 평판을 갖는 펀칭 레이저 가공 기계에서 가공된다.
막대형 또는 관형 공작물은 바람직하게는 공작물 지지체로서 막대형 또는 관형 공작물을 위한 롤러 공급부와 공작물을 안내하기 위한 피드-스루 척을 갖는 레이저 튜브 절단 기계에서 가공된다.
또한, 상기 홈의 대향 벽 섹션은 레이저 튜브 절단 기계의 회전 방향에서 홈의 대향 벽 섹션보다 공급 방향으로 서로 다른 플랭크 피치 및/또는 서로 다른 거리를 갖는 것이 바람직하다. 그 결과, 천공의 위치 정밀도가 향상될 수 있고, 공구의 마모가 더욱 감소될 수 있다.
본 발명의 기반이 되는 대상은, 레이저 가공 장치의 가공 헤드의 가공 영역 또는 이 가공 헤드에 인접하여 이동 가능한 공구 수용부가 제공되는 가공 기계, 특히 전술한 방법을 수행하기 위한 가공 기계에 의해 해결된다. 이는 레이저 빔을 방출하고 그것을 가공될 공작물 쪽으로 향하게 하며, 상기 가공 헤드는 후속 가공을 위해 상기 공작물에 대한 가공 위치로 이동되어 상기 레이저 빔에 의해 도입된 홈을 가공할 수 있다. 결과적으로, 공작물은 클램핑 작업에 의해 처리될 수 있는데, 즉, 먼저 홈이 도입된 후 천공이 최종 치수로 마무리된다. 상기 클램핑 동작을 유지하는 결과로서, 고도의 위치 정확성 및 천공의 도입에 대한 정밀도가 달성될 수 있다.
공구 수용부는 적어도 하나의 축선에서 이동 가능하고 가공 위치에 대해 위치될 수 있는 가이드에 의해 수용된다. 사용 가능한 설치 공간 또는 요구 사항에 따라 단일 축 또는 다중 축 시스템을 제공 할 수 있다.
또한, 공구 수용부는 공작물에 대한 가공 위치와 여러 공구를 보관하기 위해 제공되는 보관대(magazine) 사이에서 이동할 수 있도록 제공되는 것이 바람직하다.
제 1 실시 예에 따르면, 가공 기계는 가공될 판형 재료를 수용하기 위한 평판(flatbed)를 갖는 펀칭 레이저 가공 기계로서 형성된다. 보관대에 유동 드릴을 제공함으로써, 천공은 수용부가 도입된 후 공구 수용부를 통해 판형 재료로 최종 치수로 가공될 수 있다.
가공 기계는 피드-스루 장치를 통해 가공 공간으로 안내되는 막대형의, 특히 관형의 공작물을 공급하기 위한 롤링 지지체로서 형성된 공작물 지지체를 갖는 레이저 튜브 절단 기계로서 제공될 수 있다. 가공 헤드에 인접하게 또는 가공 공간 내에, 피드-스루 장치에 인접하여 공작물 지지체에 대향하는 공작물 수용부가 제공된다. 결과적으로, 수용부의 도입 및 이어서 천공의 도입은 막대형 공작물의 클램핑 (clamping)에 의해 일어날 수 있다. 여기에서 홈의 도입과 천공의 최종 치수 생성은 동일한 가공 방향에서 유동 드릴을 사용하여 수행된다. 대안적으로, 막대형 재료가 레이저 빔에 의해, 예를 들어, 약간의 각도로, 특히 90°만큼 홈이 도입된 후에 회전되어, 천공이 가공되도록 제공될 수 있다. 상기 유동 드릴을 통한 상기 공작물 수용부의 인피드(infeed) 운동에 의해 최종 치수까지 천공이 가공된다.
본 발명 및 이의 다른 유리한 실시 예 및 개발은 도면에 도시된 예를 통해보다 상세히 묘사되고 설명된다. 설명 및 도면에서 볼 수 있는 특징은 본 발명에 따라 개별적으로 또는 임의의 조합으로 여러 개가 적용될 수 있다. 여기에 나타낸다:
도 1은 레이저 가공 장치를 갖는 가공 기계의 제 1 실시 예의 사시도이고,
도 2는 도 1에 따른 레이저 가공 기계의 가공 공간의 개략적인 측면도이고,
도 3은 도입된 홈을 갖는 막대형 공작물의 사시도이고,
도 4a - 도 4f는 홈의 다양한 윤곽의 개략도이고,
도 5a - 5c는 홈의 벽 섹션의 다양한 정렬의 개략적인 단면도이고,
도 6은 공작물의 최종 치수로 제조된 천공의 개략적인 단면도이고,
도 7은 도 6에 따른 천공 내로 도입된 공작물 내의 나사의 개략적인 단면도이고,
도 8은 도 1의 다른 가공 기계의 사시도이다.
도 1에 개략적으로 단순화된 레이저 가공 기계 (1)가 도시되어 있다. 이 레이저 가공 기계 (1)는 공작물 (2)의 절단 가공을 위해 제공되며, 공작물(2)은 막대형, 특히 관형으로 형성된다. 그러나 막대형은 프로파일들로 이해해야 한다. 이 레이저 가공 기계 (1)는 예를 들면 로딩 장치 (19)에 의해 절단 대상 공작물 (2)을 레이저 가공 기계 (1)에 횡 방향으로 공급하는 공급 장치 (3)를 구비하고 있다. 이 공급 장치 (3)는 특히 막대 섹션 또는 튜브 부분의 공작물 (2)의 레이저 절단을 위한 가공 장치 (4)로 가공 대상 공작물(2)을 제공한다. 이들은 언로딩 장치 (5)를 통해 수용되어 레이저 가공 기계 (1)로부터 제거된다. 레이저 가공 기계 (1)의 모든 필수 기능은 수치 제어 장치 (6)에 의해 제어된다.
공급 장치 (3)는 공작물 이동 장치 (7)로서 작용하는 회전 및 공급 장치, 및 가이드 레일 (9) 및 피드-스루 장치 (10)를 갖는 기계 베드 (8)를 포함한다. 공작물 이동 장치 (7)는 모터 구동 방식이며, 가이드 레일(9) 상에 공급 방향 (11)으로 공급된다. 공급될 공작물 (2)은, 양방향 화살표 (13)의 방향으로 회전될 수 있고 외부로부터 공급된 공작물 (2)을 둘러싸는 작업 장치 이동 장치 (7)의 클램핑 장치 (12)에 의해 고정된다. 막대형 공작물 (2)은, 피드-스루 장치 (10)에 공작물 (2)을 공급하는 동안 및/또는 공작물 (2)의 가공 중에, 기계 베드 (8)에 통합된 적어도 하나의 공작물 지지대 (14)에 의해 지지된다. 가공 장치(4)의 영역에서 공작물 (2)는 피드-스루 장치 (10)를 통해 안내되어 이에 의해 지지된다. 피드-스루 장치 (10)는 클램핑된 공작물 (2)이 공급 방향으로 안내되고 고정적으로 클램핑되지 않도록 설계된다. 막대형 공작물 (2)은 회전축을 중심으로 피드-스루 장치 (10) 안에서 회전될 수 있다.
가공 장치 (4)는, 레이저 빔 (16)을 생성하는 레이저 빔 소스 (15), 가공 헤드 (17), 레이저 빔 소스 (15)로부터 가공 헤드 (17)로 레이저 빔 (16)을 안내하는 빔 가이드 (18)를 포함한다. 레이저 빔 (16)은 가공 헤드 (17)로부터 나와서 가공 공간 (20) 내의 가공 포인트 (F)에서 막대형 공작물 (2)의 외주면에 집광된다.
가공 공간 (20) 및/또는 가공 헤드 (17)에 인접하게 배치된 공구 수용부 (21)가 제공되며, 상기 공구 수용부 (21)는 적어도 가공 공간 (20) 내부의 가이드부 (22) (도 2)를 통해 이동될 수 있다. 공구 (33)가 클램핑된 공구 수용부 (21)는 가공 포인트 (F)에 대해 이동될 수 있고, 이로부터 제거될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
또한, 보관대 (25)은 가공 포인트 (F)으로부터 제거되어 제공된다. 이 보관대 (25)은 예를 들어 선형 보관대 또는 리볼버(revolver) 보관대로 형성될 수 있다. 이 보관대 (25)에는, 예를 들어, 드릴, 유동 드릴, 나사 절삭 공구 또는 나사 성형 공구와 같은 다양한 공구 (33)가 저장될 수 있다. 공구 수용부 (21)는 적어도 보관대 (25)과 가공 포인트 (F) 사이에서 양방향 화살표 (26)에 따라 Y-방향으로 이동될 수 있다. 선형 보관대 (25)을 사용하기 위해, 공구 수용부 (21)는 또한 양방향 화살표 (27)를 따라 Z-방향으로 이동될 수 있다.
피드-스루 장치 (10)의 기계 베드 (8)로부터 멀어지는 쪽에는, 막대형 공작물 (2) 및 레이저 가공 기계 (1)로부터 남은 공작물로부터 절삭된 공작물 부분들 또는 섹션들을 제거하는 언로딩 장치 (5)가 제공된다.
레이저 가공 기계 (1)의 가공 공간 (20)에 대한 개략적인 측면도가 도 2에 개략적으로 단순화된 방식으로 도시되어 있다. 가공 헤드 (12)는, 예를 들어 튜브와 같은 공작물 (2) 상에 정렬되며, 상기 기공 헤드 (12)는 예를 들어 공작물 (2) 위에 수직으로 제공된다. 홈 (31)는 공작물 (2) 상에 정렬된 레이저 빔 (16)에 의해 관형 공작물 (2)의 벽 (29) 내로 도입된다. 예를 들어, 공구 수용부 (21)는 가공 헤드 (17)에 대해 90° 오프셋되어 정렬된다. 공구 수용부 (21)는 예컨대 가이드 (22)의 Y 축 및 Z 축을 따라 이동 가능하게 수용된다. 공구 수용부 (21)는 유동 드릴 (33)을 수용한다. 관형 공작물은 홈 (31)을 가공하기 위해 공구 이동 장치 (7)에 의해 90° 회전되었다. 가공 헤드 (17)에 대해 X-축을 따른 공구 수용부 (21)의 위치에 따라, 유동 드릴 (33)의 길이 방향 축과 수평(flush)을 이루도록 홈 (31)이 정렬되게 공작물 이동 장치에 의해 공작물 (2)의 또 다른 쉬프트 이동을 추가적으로 제어할 수 있다. 이는 공구 수용부 (21)에 의해 유지된다. 도 2에 도시된 이 위치로부터 시작하여, 홈 (31)은 공작물 (2)의 방향으로 공구 수용부 (21)의 공급 이동에 의해 넓어지고, 아래의 도 6에서 더 자세히 설명하는 것처럼, 천공 (34)은 유동 드릴 (33)과 함께 최종 치수로 가공된다.
보관대 (25)는 다양한 공구를 수용할 수 있는 공구 수용부 (21)에 인접하여 개략적으로 도시되어 있다.
공구 수용부 (21)는 단일 축 또는 다축 선형 가이드 상에 또는 상이한 핸들링 장치 상에 배치될 수 있다. X-방향에서, 공구 수용부 (21)는 피드-스루 장치 (10)에 가능한 가깝게 위치되어, 유동 드릴 (33)의 가압력은 막대형 공작물 (2) 상에 가능한 한 낮은 레버력(lever force)으로 작용한다. 피드-스루 장치 (10)는 공작물 수용부들 (14)보다 Y-방향으로 공작물 (2)을 더 잘 지지할 수 있다. Z-방향의 이송 방향으로 공구 수용부 (21)를 가공 헤드 (17) 옆에 장착할 때, 공작물 수용부 (14)에 의해 가공될 공작물(2)의 지지는 충분한 정도일 것이며 피드-스루 장치 (10)는 필요하지 않을 것이다. 유사하게, Y-방향으로 충분한 지지가 있고 피드-스루 장치 (10)가 생략될 수 있는 방식으로 공작물 지지대 (14)를 구현하는 것도 또한 고려될 수 있다.
도 3에는 막대형 공작물 (2)이 사시도로 도시되어있다. 홈 (31)은 이 공작물 (2)에 도입된다. 홈 (31)는 다각형의 윤곽을 갖는다. 예를 들어, 이는 더 큰 벽 섹션이 반경 방향 연장 방향에서보다 종축을 따라 절단된 공작물 (2)의 표면 곡률에 맞춰 조정된다. 여기서, 모든 다각형 또는 심지어 타원형도 가능하다. 레이저 빔 (16)에 의한 홈 (31)의 생성의 결과로서, 공작물 (2)의 기하학적 구조에 맞게 조정된 이러한 홈들 (31)가 도입될 수 있다. 이것은 후속하여 천공 (34)의 최종 치수로 홈 (31)를 넓힘으로써 천공을 통해 공작물 (2)에 작용하는 감소된 축 방향 힘이 수용되어야 한다는 이점을 갖는다.
도 4a 내지 도 4f에는, 홈 (31)의 다양한 윤곽들이 도시되어 있다. 예를 들어, 도 4a는 홈 (31)의 둥근 윤곽을 도시한다. 도 4b 내지 도 4f는 다각형 윤곽들을 도시한다. 도 4b는 십자형 홈 (31), 도 4c는 삼각형 홈(31), 도 4d 내지 도 4f는 다양한 별형 홈들 (31)을 나타낸다.
반경 방향으로 대칭인 홈 (31)의 경우, 도 4c 내지 도 4f에 도시된 바와 같이 홀수의 반경 방향 대칭 홈들 (31)이 특히 바람직하며, 이는 천공 (34)을 형성할 때 유동 홀 드릴의 원활한 주행이 개선될 수 있기 때문이다.
천공 (34)의 최종 치수에 대한 형성을 위한 준비 단계로서의 홈 (31)의 도입의 결과로서, 공작물 (2)로 홈의 정확한 정렬은 레이저 빔의 사용으로 인해 더 가능해질 수 있다.
도 5a에서, 벽 섹션들 (36)은 평행하게 정렬되거나 직선형 홈 (31)가 형성된다. 도 5b에는 대향 벽 섹션들 (36)의 테이퍼진 경로가 도시되어 있고, 도 5c에는 홈 (31)를 도입할 때 레이저 절단에 의해 생성될 수 있는 벽 섹션들 (36)의 확장 또는 확장 경로가 도시되어있다. 상기 벽 경로의 적절한 선택의 결과로, 홈 (31)은 공작물 (2)의 토포그래피에 추가로 조정될 수 있다. 상기 벽 경로의 플랭크 피치가 홈 (31)의 주변을 따라 변할 수도 있다.
도 6에서, 홈 (31)이 레이저 빔 (16)에 의해 제 1 단계에서 도입되고, 홈 (31)가 천공 (34)의 최종 치수보다 작은 외피 원(enveloping circle)을 갖는 천공 (34)의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 다음에, 천공 (34)은 유동 드릴 (33)에 의해 형성되고, 천공 (34)의 생성 중에 유동 드릴 (33)에 의해 버어(burr) (37)가 형성된다. 유동 드릴 (33) 상의 묶음 코일 (38)의 결과로서(도 2), 이 버어 (37)는 한정된 외형을 가질 수 있어서, 공작물 (2)의 외측은 정의된 윤곽을 가지고 생성된다. 또한, 버어 (37)의 높이는 천공 (34)의 기하학적 구조에 의해 영향을 받을 수 있다. 따라서, 버어 (37)가 작을 수록, 홈 (31)과 천공 (34)의 포위 원의 차이가 작아진다. 나아가, 버어 (37)의 높이는 도 5b에 따른 홈 벽 (36)의 테이퍼진 경로를 갖도록 선택된 홈 (31)에 의해 감소될 수 있다.
칼라(collar) (39)는 유동- 드릴링에 의해 버어 (37)에 대향하도록 형성된다. 칼라 (39)의 길이는 홈 (31)의 측정과 천공 (34)의 최종 치수의 차이 때문에 대체될 재료에 의존하며, 따라서 홈 (31)의 기하학적 구조의 적절한 선택에 의해 설정될 수 있다.
특히, 얇은 벽의 공작물 (2), 즉 막대형, 특히 관형 공작물 및 판형 공작물 모두와 함께, 유동-드릴링에 의한 천공 (34)의 생성은, 공작물 (2)의 벽 두께에 비해 연장된 천공 (34)이 형성된다. 결과적으로 삽입된 물체의 수용이 향상될 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 생산될 나사산 (41)의 길이는 공작물 (2)의 벽 두께에 비해 증가될 수 있고, 그에 따라 증가된 고정력이 존재한다. 도 7에 따른 나사산 (41)은 나사 절삭 공구(cutting tool) 및 나사 형성 공구(forming tool)에 의해 천공 (34) 내로 도입될 수 있다.
도 8에는 도 1의 레이저 가공 기계 (1)의 다른 실시 예가 도시되어 있다. 이 레이저 가공 기계 (1)는 판형 공작물 (2)의 가공을 위해 제공된다. 여기서, 이는 소위 평판(flatbed) 레이저 펀칭 가공 기계이다.
이 레이저 가공 기계 (1)는 레이저 빔 (16)을 안내하는 가공 헤드 (17)와 펀칭 헤드 (44)를 수용하는 고정된 레이저 가공 장치 (4)를 갖는다. 가공될 판형 공작물 (2)은 공작물 지지체 (14), 특히 평판 공작물 지지체 (14) 상에 놓인다. 공작물 (2)은 전동식으로 구동되는 가공 중에 공작물 이동 장치에 의해 유지되고, 공작물 지지대 (14)의 평면 내에서 및 가공 헤드 (17) 및/또는 펀칭 헤드 (44)에 대해, 판형 공작물 (2)의 주행 이동을 제어한다. 이를 위해, 클램핑 장치 (12)는 클램프의 형태로 제공된다. 판형 물질 또는 공작물 (2)은 공작물 이동 장치 (7)에 의해 양방향 화살표 (42) 및 X-방향에 따라 이동된다. 공작물 지지체 (14)는 양방향 화살표 (43) 및 Y-방향에 따라 베이스 프레임 (46)에 대해 이동될 수 있고; 공작물 이동 장치 (7)도 함께 이동된다. 가공 영역 또는 가공 공간 (20)은 펀칭 헤드 (44) 및 도시되지 않았지만 펀칭 헤드 (44)에 할당되는 펀칭 다이 사이에 놓인다. 펀칭 헤드 (44)와 펀칭 다이는 모두 교환될 수 있다.
핸들링 장치는 단부 면상의 가공 기계 (1)의 공작물 지지체 (14)에 할당되고, 핸들링 장치 (48)는 공급 장치 (3)를 포함하며, 공급 장치 (3)를 통하여 판형 재료는 로딩 장치 (19)로부터 제거되어 직선 축 (49)을 통해 가공 기계 (1)에 공급된다. 공급 장치 (3)는 공작물 지지체 (14)로부터 가공된 판형 공작물들 (2)을 제거하기 위한 제거 장치로서 기능할 수 있고 그것(들)을 언로딩 장치 (5)에 적재시킬 수 있다. 언로딩 장치 (5)는, 예를 들어, 가공된 공작물 (2)이 핸들링 장치 (48)에 의해 적재되는 보관대 (52)을 포함할 수 있다.
가공 장치 (4) 내에 제공되는 공구 및/또는 공구 홀더를 위한 보관대(magazine)에서, 펀칭 헤드 (44)를 공구 수용부 (21)과 교환함으로써 유동 드릴 (33)이 수용될 수 있고 가공 포인트 F에 제공될 수 있도록 공구 수용부 (21)가 제공될 수 있다. 이 실시 예에서, 레이저 빔 (16) 및 공구 수용부 (21), 특히 유동 드릴 (22)은 그것의 종 방향 축에 대해 평행하게 정렬되고 서로 인접하여, 가공 방향은 동일하다. 공작물 이동 장치 (7)의 주행 이동의 결과로서, 레이저 빔 (31)에 의해 홈 (31)이 공작물 수용부에 도입된 후에 판형 공작물 (2)이 이동되어, 유동 드릴 (33)이 홈 (31) 안으로 도입되고 천공 (34)을 생성할 수 있다.

Claims (14)

  1. 가공 기계 (1)에서 판형 또는 막대형 공작물 (2)을 절단 가공하는 방법에 있어서,
    레이저 가공 장치 (4); 및
    상기 레이저 가공 장치 (4)에서 가공될 공작물 (2)이 레이저 가공 장치 (4)에 대해 유지되고 이동되도록 하기 위한 공작물 이동 장치 (7)을 포함하고,
    레이저 빔 (16)은 가공 헤드(17)에 의해 가공 대상 공작물 (2) 쪽으로 향하게 되고, 홈 (31)이 상기 공작물 (2)에 도입되고, 상기 홈 (31)은 유동 드릴 (33)에 의해 가공되어 천공 (34)의 최종 치수까지 넓혀지는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    최대 사이즈의 상기 홈 (31)이 상기 공작물 (2)에 도입되고, 상기 홈 (31)의 포위 원이 상기 천공 (34)의 최종 치수 보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    나사산 (41)은 나사 절삭 공구 또는 나사 형성 공구에 의해 상기 천공 (34)으로 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 이전 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 (16)에 의해 상기 홈 (31)과 경계를 이루는, 평행하거나 테이퍼링 또는 넓혀지는 벽 섹션 (36)을 갖는 상기 홈(31)이 상기 공작물 (2) 내로 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 이전 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    다각형 윤곽 S 또는 둥글지 않은 윤곽을 갖는 상기 홈 (31)이 레이저 빔 (16)에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 이전 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈 (31)의 윤곽 및/또는 상기 홈 (31)을 경계로 하는 상기 벽 섹션 (36)의 플랭크 피치는 가공될 공작물 (2)의 토포그래피, 특히 표면 곡률에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 이전 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    판형 상기 공작물 (2)은 평판으로 형성된 공작물 지지체 (14)를 갖는 펀칭 레이저 가공 기계에서 가공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    막대형, 특히 관형 상기 공작물 (2)은 상기 공작물 (2)을 지지하는 피드-스루 장치 (10)를 갖는 레이저 튜브 절단 기계에서 가공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 홈 (31)의 대향 벽 섹션 (36)은
    상기 레이저 튜브 절단 기계의 회전 방향 (13)에서 상기 홈 (31)의 대향 벽 섹션 (36)보다 상기 레이저 튜브 절단 기계의 공급 방향 (11)에서 서로 다른 플랭크 피치 및/또는 거리를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 상기 방법을 특히 수행하기 위하여, 판형 또는 막대형 공작물을 절단 가공하기 위한 가공 기계에 있어서,
    레이저 가공 장치; 및
    가공될 상기 공작물 (2)을 지지하는 공작물 지지체 (14) 및/또는 피드-스루 장치 (10)를 포함하고,
    상기 피드-스루 장치 (10)는 상기 레이저 가공 장치 (4)에 의해 가공될 상기 공작물 (2)을 수용하고, 상기 레이저 가공 장치 (4)에 대해 가공될 상기 공작물 (2)을 이동시키는 공작물 이동 장치 (7)를 가지며, 상기 레이저 가공 장치 (4)는 가공 헤드 (17)로부터 나오는 레이저 빔 (16)을 상기 공작물 (2)쪽으로 향하게 하는 가공 헤드 (17)를 가지고,
    상기 레이저 가공 장치 (4)의 가공 공간 (20) 또는 상기 가공 헤드 (17)에 인접하여 공구 수용부 (21)가 제공되며, 상기 공구 수용부 (21)는 상기 레이저 빔(16)에 의해 상기 공작물 (2)에 도입된 상기 홈 (31)을 가공하기 위한 공구가 상기 공작물 (2)에 대하여 가공 위치로 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 가공 기계.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 공구 수용부 (21)는 최소한 하나의 축에서 이동 가능한 가이드 (22)에 의해 수용되는 것을 특징으로 하는 가공 기계.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 공작물 수용부 (21)는 가공 공간 (20)과 복수의 공구를 보관하는 보관대 (25) 사이에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 가공 기계.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가공 기계는 판형 상기 공작물 (2)을 수용하기 위한 평판(flatbed)을 갖는 펀칭 레이저 가공 기계로서 형성되는 것을 특징으로 하는 가공 기계.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가공 기계는 가공 공간 (20)이 접하는 피드-스루 장치 (10)에 의해 안내되는 막대형, 특히 관형 공작물 (2)을 가공하기 위한 레이저 튜브 절단 기계로서 형성되는 것을 특징으로 하는 가공 기계.
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