(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2009년01월13일
(11) 등록번호 10-0878445
(24) 등록일자 2009년01월07일
(51) Int. Cl.

B24B 27/033 (2006.01) B24B 19/00 (2006.01)
B24B 9/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2008-0058184
(22) 출원일자 2008년06월20일
심사청구일자 2008년06월20일
(56) 선행기술조사문헌
KR 100825922 B1
KR 1020020078434 A
KR 2019990023392 A
JP 16197173 A
(73) 특허권자
김미자
경기 시흥시 월곶동 풍림아파트 104-402
(72) 발명자
김미자
경기 시흥시 월곶동 풍림아파트 104-402
(74) 대리인
황선웅
전체 청구항 수 : 총 3 항 심사관 : 고종우
(54) 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치
(57) 요 약
본 발명은 레이저 절단기에 의해 절단 가공되는 피절삭물로부터 발생하여 작업대 표면에 고착되는 이물질을 연삭
방식으로 제거하기 위한 장치를 제공한다. 그 구성은; 단위 그리드(102)가 통과하는 이송라인(L)을 제공하기 위
한 것으로서 프레임(2) 상부에 고정 설치되는 상판(4); 상기 상판(4) 위에 설치되는 것으로서, 상기 단위 그리드
(102)가 직립된 상태에서 상기 상판(4)의 일측에서 타측으로 통과되도록 상기 단위 그리드(102)의 양면을 동시에
압박하며 이송시키기 위한 2쌍 이상의 이송롤(6,8); 상기 단위 그리드(102)가 이송되는 상태에서 상기 단위 그리
드의 측면에 고착된 이물질(S)을 제거하기 위하여 상기 단위 그리드(102)의 이송라인(L)을 따라 설치되는 측면연
삭수단(20,22)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
대 표 도 - 도2
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등록특허 10-0878445
특허청구의 범위
청구항 1
레이저 가공기의 작업대(100)를 구성하는 좁고 기다란 금속판재인 단위 그리드(102)의 표면에 고착된 이물질
(S)을 연삭방식으로 제거하기 위한 장치로서;
상기 단위 그리드(102)가 통과하는 이송라인(L)을 제공하기 위한 것으로서 프레임(2) 상부에 고정 설치되는 상
판(4); 상기 상판(4) 위에 설치되는 것으로서, 상기 단위 그리드(102)가 직립된 상태에서 상기 상판(4)의 일측
에서 타측으로 통과되도록 상기 단위 그리드(102)의 양면을 동시에 압박하며 이송시키기 위한 2쌍 이상의 이송
롤(6,8); 상기 단위 그리드(102)가 이송되는 상태에서 상기 단위 그리드의 측면에 고착된 이물질(S)을 제거하기
위하여 상기 단위 그리드(102)의 이송라인(L)을 따라 설치되는 측면연삭수단(20,22)을 포함하는 것을 특징으로
하는 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치.
청구항 2
제1항에 있어서, 상기 단위 그리드(102)의 상면으로부터 돌출되게 고착된 이물질을 연삭하여 제거하기 위한 것
으로서 상기 이송라인(L)의 상부에 상하방향으로 기동 가능하게 설치되는 상면연삭수단(26)을 더 포함하는 것을
특징으로 하는 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치.
청구항 3
제1항에 있어서, 측면연삭수단(20,22)을 통과한 단위 그리드(102)의 평탄도를 수정하기 위하여 상기 단위 그리
드의 출구 측에 압연수단(50)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치.
청구항 4
삭제
명 세 서
발명의 상세한 설명
기 술 분 야
본 발명은 레이저 절단기에 관련된 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 절단기에 의해 절단 가공되는 피절삭물로<1>
부터 발생하여 작업대 표면에 고착되는 이물질을 연삭방식으로 제거하기 위한, 레이저 절단기용 그리드의 이물
질 제거장치에 관한 것이다.
배 경 기 술
금속판재를 요망하는 형태로 절단하기 위한 수단으로서 레이저가공기가 널리 이용된다. 금속판재는 평탄한 작업<2>
대 위에 놓인 상태에서 절단된다. 이 작업대가 도 1의 사시도에 도시된다. 도시된 작업대(100)는 통상적으로 "
그리드(grid)"라고 불리기도 하며, 가로 3200mm 내외, 세로 1520mm 내외 요철폭 50mm 내외의 크기를 가진다. 작
업대는 블레이드 형태로 좁고 기다란 다수의 단위 그리드(102)로 구성된다. 단위 그리드(102)의 상면에는 피가
공물과 점접촉을 하도록 요철부(104)가 반복 형성된다. 하나의 요철부는 상방향을 향해 뾰족하게 돌출된 첨단부
(106)를 가진다.
피가공물의 절단작업이 시행되면 그로부터 융해되어 분리되는 이물질(이는 슬래그(slag)를 포함하는 의미로 사<3>
용됨)이 단위 그리드(102)마다 달라붙어 응고되게 된다. 그래서 사용을 오래 하다보면 작업대(100) 상부에 이물
질(S)이 덕지덕지 붙어 떨어지지 않게 된다. 이 이물질(S)은 피가공물을 작업대 상에 평탄하게 올려놓는데 지장
을 주며 작업성을 저하시키게 된다. 그러므로 이물질의 주기적인 제거가 필요하게 된다.
이와 관련된 기술로는 본 발명자에 의해 대한민국에 출원되고 등록된 특허출원 제10-2006-0113207호의 '레이저<4>
절단용 진공흡입장치'(이하, '종래기술'이라 함)가 있다. 종래기술에 의하면 소규모 작업에 적당한 장치가 제공
되지만, 도 2에 도시된 바와 같은 블레이드 형태의 단위 그레이드를 소제하는데 적합하지 않은 면이 있다.
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등록특허 10-0878445
발명의 내용
해결 하고자하는 과제
위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 도 1에 도시된 작업대를 구성하고 있는 단위 그리드에 고착된 이물질<5>
을 신속하고 용이하게 제거할 수 있게 하는 장치를 제공하는 것에 있다.
과제 해결수단
위와 같은 목적은, 레이저 가공기의 작업대를 구성하는 좁고 기다란 금속판재인 단위 그리드의 표면에 고착된<6>
이물질을 연삭방식으로 제거하기 위한 장치로서;
상기 단위 그리드가 통과하는 길을 제공하기 위한 것으로서 프레임 상부에 고정 설치되는 상판; 상기 상판 위에<7>
설치되는 것으로서, 상기 단위 그리드가 직립된 상태에서 상기 상판의 일측에서 타측으로 통과되도록 상기 단위
그리드의 양면을 동시에 압박하며 이송시키기 위한 2쌍 이상의 이송롤; 상기 단위 그리드가 이송되는 상태에서
상기 단위 그리드의 측면에 고착된 이물질을 제거하기 위하여 상기 단위 그리드의 이송라인에 설치되는 측면연
삭수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치에 의해 달성된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치는; 상기 단위그리드의 상면으로부<8>
터 돌출되게 고착된 이물질을 연삭하여 제거하기 위한 것으로서 상기 이송라인의 상부에 상하방향으로 기동 가
능하게 설치되는 상면연삭수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치는; 측면연삭수단을 통과한<9>
단위 그리드의 평탄도를 수정하기 위하여 상기 단위 그리드의 출구 측에 압연수단이 더 설치되는 것을 특징으로
한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치는; 상기 단위 그리드의 상면으로<10>
부터 돌출되게 고착된 이물질을 연삭하여 제거하기 위한 것으로서 상기 이송라인의 상부에 상하방향으로 기동
가능하게 설치되는 상면연삭수단을 더 포함하되 상기 상면연삭수단은;
상기 그리드와 동일한 위치에서 동일한 속도, 방향을 향해 기동하게 설치되는 것으로서, 길이방향을 따라 상기<11>
그리드의 상면형상에 동일한 요철홈이 타공되는 지그부재; 상기 상판에 수직방향으로 설치되는 가이드봉을 따라
상하방향으로만 기동될 수 있는 유동블럭; 일단은 유동블럭에 고정되고 타단은 요철홈에 끼워지는 연결봉; 상기
유동블럭에 설치되는 숫돌과 같은 상면연삭구; 및 상기 상면연삭구를 회전시키기 위한 상면연삭모터를 포함함으
로써;
상기 지그부재의 이송라인을 따른 직선운동에 의해 상기 상면연삭구는 요철홈을 따라 상하방향으로만 기동하게<12>
된다.
효 과
위와 같은 구성에 의하면, 레이저 절단 가공기의 작업대를 구성하는 다수의 단위 그리드를 하나씩 투입하기만<13>
하면 자동적으로 단위 그리드의 측면 및 상면에 고착된 이물질을 연삭에 의해 제거할 수 있는 레이저 절단기용
그리드의 이물질 제거장치가 제공된다. 나아가 상면에 붙은 이물질 또한 상면연삭수단을 이용하여 함께 제거할
수 있는 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치가 제공된다. 또한, 연삭과정에서 발생하는 열에 의해 단위
그리드에 휨이 생긴 경우 이를 바로 잡기 위한 압연수단에 의해 한층 더 원래의 형태대로 단위 그리드를 정비할
수 있는 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치가 제공된다.
발명의 실시를 위한 구체적인 내용
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 더욱 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의<14>
실시예에 의한 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치의 개략 사시도이며, 도 3은 평면도이다. 도 4는 상면
연삭수단을 단위 그리드의 상면 형상대로 상하이동시키기 위한 지그부재의 사시도이며, 도 5는 그의
정면도이다.
본 발명은 레이저 가공기의 작업대를 구성하는 좁고 기다란 금속판재인 단위 그리드(grid, 이하 '그리드'로 한<15>
다)의 표면에 고착된 이물질을 연삭방식으로 제거하기 위한 장치이다.
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등록특허 10-0878445
기본적으로 프레임(2) 위에는 그리드(102)가 통과하는 길, 즉 이송라인(L)을 조성하기 위한 상판(4)이 고정 설<16>
치된다. 프레임(2) 및 상판(4)은 그리드의 이송라인(L)을 구축하기 위해 이송방향(W)으로 길게 되어 있다. 상판
(4)과 프레임(2)에는 후술되는 각종의 구성요소가 설치된다.
2개의 이송롤(6,8)이 한쌍을 이루어 상판(4) 위에 설치되는데, 이는 그리드(102)가 직립된 상태로 상판(4)의 일<17>
측에서 타측으로 통과되도록 그리드(102)의 양면을 동시에 압박하며 이송시킨다. 그리드(102)는 이송롤(6,8)을
통과하면서 연삭되게 되는데 이때 가해지는 충격에 흔들리지 않도록 이송롤(6,8)은 단단히 그리드(102)를 압박
하여야 한다. 이송롤(6,8)은 도시된 것처럼 치차 형상을 가진다.
그리드(102)의 두께가 다소 차이가 있는 경우에 대하여 다음과 같은 실시예가 제안된다. 이송롤(6,8)은 상판 위<18>
에서 그리드(102)의 이송라인(L)을 따라 연장 설치되는 제1,2 안내대(10,12)에 서로 마주보도록 설치된다. 바람
직하게도 제1,2 안내대(10,12)중 어느 하나 이상은 가압실린더(14,16)에 의해 이송라인(L)과 직각방향으로 어느
정도 유동 가능하게 설치된다. 가압실린더(14,16)의 가압력으로 그리드의 측면을 압박하기 위함이다. 도시된 바
에 의하면 제1,2 안내대(10,12) 모두에 가압실린더(14,16)가 설치되고 있다.
이송롤(6,8)의 표면 재질로는 열에 강하고 어느 정도 탄성이 있으며 금속과의 접촉에 대하여 미끄럼을 방지할<19>
수 있는 우레탄 등이 적당하다.
또한 이송롤(6,8)은 그리드(102)의 두께에 맞는 이격간격을 두고 서로 마주보도록 설치되는데(도 3 참조), 본<20>
실시예에 의하면 다수의 쌍으로 설치된다. 이송롤(6,8)은 구동력을 발생시켜야 하지만, 이송롤(6,8) 모두에 동
력이 전달될 필요는 굳이 없을 것이다. 그러나 2 ~ 3 개 이상의 것에는 동력이 전달됨이 바람직하다. 동력이 전
달되는 이송롤을 특히 구동롤(6',8')이라 칭하기로 한다. 구동롤축(16,18)은 상판 저부에 설치되는 구동모터(미
도시됨)에 의해 회전된다.
이송롤(6,8)이 설치된 사이에는 이송라인(L)을 따라 그리드(102)의 측면을 연삭하기 위한 측면연삭수단(20,22)<21>
이 설치된다. 바람직하게는 그리드(102)의 양측면을 동시에 연삭하기 위해 측면연삭수단(20,22) 또한 이송라인
(L)을 사이에 두고 대칭적으로 마련됨이 바람직하다.
측면연삭수단(20,22)은 측면연삭구(24, 원통 형태의 숫돌, 회전칼날 등을 포함하는 개념임) 및 이를 구동하기<22>
위한 측면연삭모터(미도시됨)를 포함한다.
롤포밍(roll forming)처럼, 측면연삭구(24)는 조금씩 순차적으로 그리드의 이물질을 제거해나갈 수 있도록 그리<23>
드의 이송방향을 따라 이송라인에 점차적으로 접근되게 설치될 수도 있다. 이는 작업속도의 향상, 측면연삭구
(24)의 내구성 향상 및 그리드(102)의 과열방지에 적합하다.
본 발명의 실시예에 의하면, 그리드의 상면으로부터 돌출되게 고착된 이물질을 연삭하여 제거하기 위한 상면연<24>
삭수단(26)이 더 제공된다. 상면연삭수단(26)은 그리드(102)를 따라 이송되게끔 할 수도 있으며, 위에 설명된
측면연삭수단(20,22)과 같이 특정 위치에 고정될 수도 있다. 본 실시예는 특정 위치에 고정된 형태를 예시한다.
상면연삭수단(26)은 상면연삭구(28, 디스크 형태의 숫돌, 회전커터 등을 의미함), 상면연삭구(26)를 회전시키기
위한 상면연삭모터(27)를 포함한다. 이들은 모두 이송라인(L) 상부에서 상하방향으로 기동 가능하게 설치되는
유동블럭(30)에 설치된다.
언급된 것처럼 그리드(102)의 상면은 요철부의 연속에 의해 이루어져 있다. <25>
그러므로 상면연삭수단(26)은 그리드의 상면 형태에 맞춰 상하방향으로 기동되어야 할 것이다. <26>
가장 간단하게는 유동블럭 및 상면연삭모터의 자중을 이용하여 항시 일정한 힘으로 그리드의 상면을 누르고 있<27>
도록 하는 것이다. 여기서 상면연삭구(28)로는 숫돌이 적합할 것이다. 그러나 이하 설명되는 지그부재(32)를 이
용함이 더 바람직할 것이다. 이하, 지그부재(32)를 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
지그부재(32)는 그리드(102)와 동일한 위치에서 동일한 속도, 방향을 향해 기동하게 설치된다. 이는 그리드<28>
(102)와 지그부재(32)를 클램프 등을 이용하여 연결시키면 될 것이다.
지그부재(32)는 상사(相似)가공(또는 모사(模寫)가공)을 위한 것으로서 단면이 디귿자(ㄷ) 형태인 이동대(34)의<29>
개방된 방향에 상사판(36)이 나사결합된다. 이 상사판(36)에는 길이방향을 따라 그리드(102)의 상면형상에 동일
한 요철홈(38)이 타공되어 있다. 유동블럭(30)은 고정된 상판(4)에 수직방향으로 설치되는 가이드봉(40)을 따라
상하방향으로만 기동될 수 있다. 당업자라면 가이드봉(40)의 설치방식은 실로 자유롭게 결정할 수 있다. 지그부
재(32)는 통상의 직선왕복운동수단에 의해 그리드(102)와 동일한 속도와 방향으로 기동한후 원상복귀하도록 설
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등록특허 10-0878445
치될 수 있다.
연결봉(42)의 일단은 유동블럭(30)에 고정되고 타단은 요철홈(38)에 끼워진다. 연결봉(42)의 타단에는 롤러(4<30>
6)가 결합되어 있으며, 이로써 지그부재(32)의 이송라인(L)을 따른 직선운동에 의해 유동블럭(30) 및 이에 설치
된 상면연삭구(28)는 요철홈(38)을 따라 상하방향으로만 기동하게 된다. 이러한 과정에 의해 피가공물인 그리드
(102)는 원래의 제모습과 같이 연삭될 수 있는 것이다. 지그부재(32)의 원할한 직선운동을 위해 그의 저면에는
휠, 레일(48) 또는 LM가이드가 설치된다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치는 측면연삭수단을 통과한 그리드<31>
(102)의 평탄도를 교정하기 위하여 그리드(102)의 출구 측에 압연수단(50)을 더 포함할 수 있다. 압연수단(50)
은 도 3에 도시된 바에 의하면 이송라인(L)을 따라 엇갈리게 배열된 4개의 압연롤(52)로 구성될 수 있다. 압연
롤(52)은 미도시된 압연모터에 의해 구동될 수 있으며 그리드를 원래 상태로 평탄하게 복원할 수 있도록
돕는다.
도면의 간단한 설명
도 1은 레이저 절삭 가공기의 작업대의 개략 사시도이다. <32>
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 레이저 절단기용 그리드의 이물질 제거장치의 개략 사시도이며, 도 3은 평면도<33>
이다.
도 4는 상면연삭수단을 단위 그리드의 상면 형상대로 상하이동시키기 위한 지그부재의 사시도이며, 도 5는 그의<34>
정면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *<35>
2 ; 프레임 4 ; 상판<36>
6,8 ; 이송롤 10,12 ; 제1,2 안내대<37>
14 ; 가압실린더 20,22 ; 측면연삭수단<38>
24 ; 측면연삭구 26 ; 상면연삭수단<39>
28 ; 상면연삭구 30 ; 유동블럭<40>
32 ; 지그부재 38 ; 요철홈<41>
50 ; 압연수단 100 ; 작업대<42>
102 ; 단위 그리드(grid) <43>
W ; 이송방향 L ; 이송라인<44>
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도면
도면1
도면2
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도면3
도면4
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도면5
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