KR102081460B1 - 하이브리드 절단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테이블을 따라 이동 가능하게 설치된 갠트리에 적어도 2종류 이상의 상이한 복수의 열절단 헤드를 설치하여, 상기 갠트리의 이동에 따라 상기 열절단 헤드에 의해 상기 테이블위에 지지된 가공 대상물이 열절단되도록 하는 하이브리드 절단기에 있어서, 상기 적어도 2종류 이상의 상이한 열절단 헤드는 가스 절단헤드와 레이저 가공헤드를 포함하며, 상기 갠트리는 적어도 2개 이상의 독립 개체의 갠트리로 이루어지되, 서로 독립적으로 이동 제어 가능하게 설치되며, 상기 갠트리 각각은 서로 상대 갠트리와 오버랩되면서 지나갈 수 있도록 형성되며, 상기 갠트리 각각에는 종류가 상이한 열전달 헤드가 각각 설치되되, 그 갠트리를 따라 이동 제어 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기와 같은 구성에 의해 적어도 2종류 이상의 상이한 열절단 헤드를 이용하여 개별적으로 열절단을 동시에 수행할 수 있고, 가공 대상물의 사이즈 및 배치에 관계없이 각 열절단 헤드를 동시에 사용하여 절단작업을 수행할 수 있게 된다.

Description

하이브리드 절단기{HYBRID CUTTING MACHINE}

본 발명은 하이브리드 절단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 2종류 이상의 상이한 열절단 헤드를 이용하여 개별적으로 열절단을 동시에 수행할 수 있고, 가공 대상물의 사이즈 및 배치에 관계없이 각 열절단 헤드를 동시에 사용하여 절단작업을 수행할 수 있도록 한 하이브리드 절단기에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 열을 이용한 절단 방식으로 금속의 산화 반응을 이용한 가스 절단방식, 초고온의 플라즈마 아크로 가공 대상물을 녹여 절단하는 일종의 물리적 절단하는 플라즈마 절단방식, 렌즈로 레이저 광을 모아 그 의 열에너지로 가공 대상물을 용융 또는 분해/증발시켜 그것을 가스로 불어 날리는 레이저 절단방식이 있다.

상기한 3가지 절단방식중 가스 절단방식은 강재의 절단에 있어서 현재도 가장 많이 사용되고 있는 절단법이다. 가스절단의 최대 특징은 에너지의 공급이 외부에서 보다는, 절단되는 재료의 연소에 의해 공급된다는 것이다. 이 때문에 외부에서 에너지 공급이 어려운 두꺼운 철판의 절단을 요하는 경우 가장 큰 장점으로, 두께가 3m 정도의 후판도 절단 가능하다. 그러나, 가공 대상물의 재료의 연소열을 이용하는 것이므로, 반대로 철 재료만 절단할 수 있다는 결점도 있다. 이 가스 절단방식의 원리에 대해 도 1에 도시된 도면을 참조하여 설명하면, 절단화구에서 분출하는 고온의 화염으로 강재인 가공대상물을 발화온도(약1150도(℃))까지 가열한다. 그 부분에 고순도의 산소를 불어, 강재를 연소시켜, 그 열로 강재를 용융시키는 동시에 연소생성물과 용융금속을 절단 손소의 기계적 에너지(분출력)로 불어 날리는 것이다. 이 상태에서 절단화구를 연속적으로 이동시켜, 좀은 홈 모양으로 강재를 제거하여 절단을 행한다.

즉, 강재를 연소시켜 그때 발생하는 열로 전방의 철을 녹이고, 이것을 산소기류로 불어날린다. 이것을 반복하는 것이 가스 절단이다. 따라서 가스절단은 절단가스기류의 2가지 작용, 즉 철을 연소시키고, 연소생성물과 용융물을 불어 날리는 것에 의해 행해진다.

다음으로, 플라즈마 절단방식은 플라즈마 아크 방전에 의한 전기 에너지를 이용하는 절단법이다. 개발 초기에는 금속이든 비금속이든 어떤 재료에도 적용할 수 있다고 하여 큰 각광을 받았다. 특히 가스 절단을 할 수 없는 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스강의 절단에 애용되고 있다. 이 플라즈마 절단은, 플라즈마 아크가 노즐을 통과할 때, 서멀 핀치 효과를 교묘하게 이용하여, 생성된 20,000~30,000도(℃)의 플라즈마 아크를 절단 열원으로 사용하여 가공대상물을 절단하는 방식이다.

이 플라즈마 절단 방식의 단점은 원리적으로 열에너지를 가공 대상물의 윗면에서부터 공급하는 방식이기 때문에 공급 에너지의 제약이 있다. 이 때문에 가공대상물의 두께가 두꺼워지면, 절단이 곤란한 단점이 있다. 그리고, 전력 소비량이 증가하는 단점이 있다.

마지막으로, 레이저 절단방식은 절단폭과 그 주위에 발생하는 열영향층(HAZ:Heat Affected Zone)이 좁고 고정밀의 절단이 가능하며, 가스 절단방식 및 플라즈마 절단방식에 비해 고속절단이 가능한 장점이 있으나, 절단두께가 제한되는 단점이 있다.

이에, 최근에 고속절단이 가능한 레이저 절단방식과 가공대상물의 두께가 두꺼울수록 절단에 제약이 없는 가스 절단방식을 채용한 하이브리드 절단기가 개발되었다.

그 일례로, 가공 대상물이 놓여져 지지되어 있는 테이블을 따라 왕복 이동 가능하게 설치된 단일의 갠트리(gantry) 상에서 가공대상물의 두께, 재질 특성, 절단 라인의 기하학적 특성 등에 따라 레이저 절단만을 수행하거나, 가스 절단만을 수행하거나, 레이저 절단과 가스 절단을 동시에 수행할 수 있도록 한 것이다.

즉, 가공대상물을 절단할 수 있도록 생성된 레이저를 가공대상물에 조사하는 레이저 가공헤드와, 도 1에 도시된 바와 같이, 절단화구가 장착된 가스 절단헤드를 상기 단일의 공용 갠트리에 그 길이 방향으로 각각 독립적으로 이동 가능하게 설치한 것이다.

그러나, 종래의 하이브리드 절단기는 레이저 절단 또는 가스 절단을 단독으로 실시할때에 비해, 레이저 절단과 가스 절단을 동시에 실시할 때에는 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 가스 절단헤드를 이용한 가스 절단방식과 레이저 절단헤드를 이용한 레이저 절단 방식은 최대 가공속도 범위가 서로 상이하다는 것이다.

예를 들면, 레이저 가공헤드를 이용한 레이저 절단은 고속 가공이 가능한 장점이 있지만 가스 절단헤드를 이용한 가스 절단은 고속 절단에 불리한 저속 절단이 가능하다. 이러한 이유로 인해, 레이저 절단과 가스 절단이 단일의 공용 갠트리상에서 동시에 수행할 경우 가스 절단에 비해 상대적으로 고속 절단을 수행할 수 있는 레이저 절단의 장점을 전혀 활용할 수 없다는 것이다. 그 이유는 레이저 절단에 비해 상대적으로 저속으로 절단하는 가스 절단에 해당하는 속도로 단일의 공용 캔트리를 이동시키면서 절단 작업을 실시할 경우에 가스 절단작업은 가능하나, 단일의 공용 갠트리가 저속으로 이동하는 관계로 레이저에 의해 절단되는 가공 대상물은 불량을 초래한다. 즉, 이 경우에는 레이저 절단이 거의 불가능하게 되는 문제가 있다.

반대로, 레이저 절단에 준하는 속도로 단일의 공용 갠트리를 이동시키면 레이저 절단에 의한 가공불량은 발생되지 않으나, 레이저 절단속도에 비해 상대적으로 저속 가공을 요하는 가스 절단시 심각한 절단 불량을 초래하여 생산성 향상을 기대할 수 없다. 즉, 이 경우에는 가스 절단이 거의 불가능하게 되는 문제가 있다.

결과적으로, 단일의 공용 갠트리에 가스 절단헤드와 레이저 절단헤드를 모두 장착한 타입의 하이브리드 절단기는 가스 절단과 레이저 절단을 동시에 실시하는 것이 불가능하다는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 적어도 2종류 이상의 상이한 열절단 헤드를 이용하여 개별적으로 동시에 열절단을 수행할 수 있고, 가공 대상물의 사이즈 및 배치에 관계없이 각 열절단 헤드를 동시에 사용하여 절단작업을 수행할 수 있도록 한 하이브리드 절단기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 테이블을 따라 이동 가능하게 설치된 갠트리에 적어도 2종류의 열절단 헤드를 설치하여, 상기 갠트리의 이동에 따라 상기 열절단 헤드에 의해 상기 테이블위에 지지된 가공 대상물이 열절단되도록 하는 하이브리드 절단기에 있어서, 상기 2종류의 열절단 헤드는 가스 절단헤드와 레이저 가공헤드이고, 상기 갠트리는 2개의 독립 개체의 갠트리로 이루어지되, 상기 테이블의 길이 방향으로 서로 독립적으로 이동 제어 가능하게 설치되며, 상기 갠트리 각각은 서로 상대 갠트리와 오버랩되면서 지나갈 수 있게 형성되도록, 상기 2개의 독립 개체의 갠트리중 하나는 상기 테이블의 양측에 각각 설치되는 제1 좌측 베이스 및 제1 우측 베이스와, 상기 제1 좌측 베이스 및 제1 우측 베이스에 대해 슬라이드 이동 가능하게 결합 설치되는 제1 좌측 수직 서포트 및 제1 우측 수직 서포트와, 일단이 제1 좌측 수직 서포트에 설치됨과 아울러 타단이 제1 우측 수직 서포트에 설치되는 제1 브리지로 이루어지고, 상기 2개의 독립 개체의 갠트리중 나머지 하나는 상기 제1 좌측 베이스 및 제1 우측 베이스 각각으로부터의 외곽 영역에 나란하게 설치되는 제2 좌측 베이스 및 제2 우측 베이스와, 상기 제2 좌측 베이스 및 제2 우측 베이스에 대해 슬라이드 이동 가능하게 결합 설치되는 제2 좌측 수직 서포트 및 제2 우측 수직 서포트와, 일단이 제2 좌측 수직 서포트에 설치됨과 아울러 타단이 제2 우측 수직 서포트에 설치되는 제2 브리지로 이루어지며, 상기 2개의 독립 개체의 갠트리중 하나에는 가스 절단헤드가 설치되고, 나머지 하나의 갠트리에는 레이저 가공헤드가 설치되며, 상기 가스 절단헤드와 레이저 가공헤드는 상기 갠트리를 따라 이동 제어 가능하게 설치되며, 상기 2개의 독립 개체의 갠트리중 최내측에 위치한 갠트리를 제외한 나머지 갠트리는 상기 테이블의 상면에 대해 상하 방향으로 높이 조절 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 하이브리드 절단기는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 가공 대상물을 절단할 수 있는 최대 가공속도 범위가 다른 적어도 2종류 이상의 열절단 헤드를 이용하여 개별적으로 동시에 열절단을 수행할 수 있다.

둘째, 가공 대상물을 절단할 수 있는 최대 가공속도 범위가 다른 종류가 상이한 열절단 헤드를 장착하기 위한 전용 갠트리를 독립 개체로 구성하되, 이들 각각의 전용 갠트리를 각각 독립 구동 제어 가능하게 구성함과 아울러 갠트리 각각은 서로 상대 갠트리와 오버랩되면서 지나갈 수 있도록 형성하였기 때문에 가공 대상물의 사이즈 및 배치에 관계없이 각 열절단 헤드를 동시에 사용하여 절단작업을 수행할 수 있다.

셋째, 기존의 단일의 공통 갠트리를 사용하는 방식에 비해 독립 개체 갠트리로 구성함으로써, 갠트리의 구조적 설계를 쉽게 할 수 있다.

넷째, 가공 대상물을 절단할 수 있는 최대 가공속도 범위가 다른 적어도 2종류 이상의 상이한 열절단 헤드를 가스 절단헤드와 레이저 가공헤드로만 구성할 경우에, 가공 대상물의 사이즈 및 배치에 관계없이 각 열절단 헤드를 동시에 사용하여 절단작업을 수행할 수 있으며, 더 나아가 레이저 절단헤드를 이용하여 절단하지 못하는 두께의 가공 대상물은 가스 절단헤드를 이용하여 절단할 수 있고, 가스 절단헤드를 이용하여 절단하지 못하는 두께의 가공 대상물은 레이저 절단헤드를 이용하여 절단할 수 있다.

다섯째, 레이저 가공헤드를 파이버 레이저 헤드 또는 CO2 레이저 헤드를 적용할 수 있는데, CO2 레이저 헤드에 비해 상대적으로 고속 가공이 가능한 파이버 레이저 헤드를 장착하여 절단 작업을 실시할 경우에 보다 빨리 가공 대상물을 가공할 수 있다.

여섯째, 레이저 가공헤드를 파이버 레이저 헤드 또는 CO2 레이저 헤드를 적용할 수 있는데, CO2 레이저 헤드에 비해 레이저 전송 광학 부품이 없이 파이버를 이용하는 파이버 레이저 헤드를 탑재할 경우에 절단기 전체의 설계 레이아웃을 간소화시킬 수 있다.

일곱째, 독립 개체의 갠트리중 상대적인 위치관계에서 상부측에 위치한 갠트리에 가스 절단헤드를 설치하고, 하부측에 위치한 갠트리에 레이저 가공헤드(특히, 파이버 레이저 헤드)를 설치할 경우에 하이브리드 방식의 절단기에서 레이저 절단에 의한 고속 가공의 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 가스 절단방식의 원리를 설명하는 개념도.
도 2는 본 발명에 의한 하이브리드 절단기의 구성을 나타낸 평면도.
도 3은 도 2에서 화살표 "A"방향에서 바라본 하이브리드 절단기의 우측면도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 가공 대상물의 사이즈 및 배치에 따른 절단 방법을 나타낸 도면.

이하, 본 발명에 의한 하이브리드 절단기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 하이브리드 절단기(100)는 테이블(150)을 따라 이동 가능하게 설치된 갠트리에 적어도 2종류 이상의 상이한 복수의 열절단 헤드를 설치하여, 상기 갠트리의 이동에 따라 상기 열절단 헤드에 의해 상기 테이블위에 지지된 가공 대상물, 바람직하게는 금속 판재가 열절단되도록 하는 것으로, 적어도 2종류 이상의 열절단 헤드를 이용하여 각 열절단 헤드를 이용하여 개별적으로 열절단을 수행할 수 있고, 가공 대상물의 사이즈 및 배치에 관계없이 각 열절단 헤드를 동시에 사용하여 절단작업을 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예를 더 구체적으로 설명한다.

본 발명에 의한 적어도 2종류 이상의 상이한 열절단 헤드는 가공 대상물을 절단할 수 있는 최대 가공속도 범위가 각각 상이하다. 바람직한 본 발명의 일 실시예로 가스 절단헤드(200)와 레이저 가공헤드(300)를 포함한다. 가스 절단헤드(200)를 이용하여 가공 대상물을 절단하기 위한 최대 가공속도는 레이저 가공헤드(300)를 이용하여 절단하기 위한 최대 가공속도보다 낮다. 즉, 가스 절단헤드(200)를 이용하는 경우에는 저속 가공시 가공 대상물을 불량없이 절단 작업이 가능하지만, 레이저 가공헤드(300)를 이용하는 경우에는 고속 가공으로 가공 대상물을 불량없이 절단 작업이 가능하다.

본 발명은 상기와 같이, 상이한 열절단 방식으로 가공 대상물을 불량없이 절단할 때 각각 최대 가공속도가 차이가 있다는 점에 착안하여 열절단 방식이 상이한 열절단 헤드가 장착되는 갠트리를 독립 개체로 구성함으로써, 해당 열절단 헤드의 가공속도를 최대한 활용할 수 있도록 한 것이다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 독립 개체 갠트리를 2개의 갠트리(400)(500)로 구성할 경우에는 2종류의 상이한 열절단 헤드를 가스 절단헤드(200)와 레이저 가공헤드(300)로 구성한다.

여기서, 상기 레이저 가공헤드(300)로는 파이버 레이저 헤드 또는 CO2 레이저 헤드를 적용할 수 있으며, 바람직하게는 발진기로부터 출력된 레이저를 헤드까지 전달하는 다수의 반사미러등으로 구성된 광학 구성 부품(레이저 전송시스템)없이 파이버(FIBER)로 레이저를 전송하도록 간소화된 파이버(FIBER) 레이저 헤드를 적용하면 좋다. 그러나, 본 발명에서 CO2 레이저 헤드 및 반사미러를 포함하는 레이저 전송 시스템의 구성으로도 구현할 수 있음은 물론이다.

한편 본 발명은, 3종류의 상이한 열절단 헤드로 구성하고, 독립 개체 갠트리를 3개의 갠트리로 구성할 경우에는 도면상에 도시하지는 않았지만 가스 절단헤드(200)와 레이저 가공헤드(300)에 플라즈마 절단헤드(미도시)를 더 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명은 독립 개체 갠트리를 2개로 하는 경우, 가공 대상물을 절단할 수 있는 최대 가공속도 범위가 다른 적어도 2종류 이상의 상이한 열절단 헤드를 CO2 레이저 헤드와 파이버 레이저 헤드로도 구성할 수 있음은 물론이다.

그리고, 본 발명은 독립 개체 갠트리를 2개로 하는 경우, 가공 대상물을 절단할 수 있는 최대 가공속도 범위가 다른 적어도 2종류 이상의 상이한 열절단 헤드를 플라즈마를 이용하여 절단하는 플라즈마 절단헤드와 레이저 절단헤드로도 구성할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에 의한 갠트리는 적어도 2개 이상의 독립 개체의 갠트리(400)(500)로 이루어지되, 개별 구동모터(미도시)의 구동에 의해 서로 독립적으로 이동 제어 가능하게 설치된다.

그리고, 상기 갠트리(400)(500) 각각은 서로 상대 갠트리와 오버랩되면서 지나갈 수 있도록 형성되는 것으로, 도면상에 도시된 바와 같이, 갠트리(400)의 사이즈보다 갠트리(500)의 사이즈가 더 크게 형성되어 상호 이동시 충돌되지 않은 사이즈로 형성된다.

그리고, 상기 갠트리(400)(500) 각각에는 종류가 상이한 열전달 헤드(300)(200)가 각각 설치되되, 그 갠트리를 따라 이동 제어 가능하게 설치된다.

바람직하게는, 상기 적어도 2개 이상의 독립 개체의 갠트리(400)(500) 각각의 양단은 상기 테이블(150)을 따라 이동 가능하게 지지된다.

그리고, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예로 상기 독립 개체의 갠트리(400)(500)들중 상대적인 위치관계에서 상부측에 위치한 갠트리(500)에는 가스 절단헤드(200)가 설치되도록 하고, 하부측에 위치한 갠트리(400)에는 레이저 가공헤드(300)가 설치되도록 구성되어 있다.

한편, 본 발명에 의한 갠트리는 적어도 2개 이상의 독립 개체의 갠트리로 구성되어 있는데, 갠트리를 3개로 구성할 경우에는 도 3에 도시된 실시예와 마찬가지로 갠트리(400)(500)들중 상대적인 위치관계에서 상부측에 위치한 갠트리(500)에는 가스 절단헤드(200)가 설치되고, 하부측에 위치한 갠트리(400)에는 레이저 가공헤드(300)가 설치된다.

마지막 나머지 하나의 갠트리에는 플라즈마 절단헤드를 설치할 수도 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 하이브리드 절단기의 작용은 다음과 같다.

본 발명에 의한 갠트리는 적어도 2개 이상의 독립 개체의 갠트리(400)(500)로 이루어지되, 서로 독립적으로 이동 제어 가능하게 설치되고, 갠트리 각각은 서로 상대 갠트리와 오버랩되면서 지나갈 수 있도록 형성되어 있기 때문에 테이블(150) 전체에 걸쳐 그 길이 방향으로 가공 대상물이 올려져 있을 때, 갠트리 각각에 설치된 종류가 상이한 열절단 헤드에 의한 동시 가공이 가능하다.

즉, 종류가 상이한 열절단 헤드를 장착하기 위한 전용 갠트리를 독립 개체로 구성하되, 이들 각각의 전용 갠트리를 각각 독립 구동 제어 가능하게 구성함과 아울러 갠트리 각각은 서로 상대 갠트리와 오버랩되면서 지나갈 수 있도록 형성하였기 때문에 가공 대상물의 사이즈 및 배치에 관계없이 각 열절단 헤드를 동시에 사용하여 절단작업을 수행할 수 있다.

그리고, 기존의 단일의 공통 갠트리를 사용하는 방식에 비해 독립 개체 갠트리로 구성함으로써, 갠트리의 구조적 설계를 쉽게 할 수 있다.

그리고, 본 발명은 종류가 상이한 열절단 헤드에 의한 동시 가공뿐만 아니라 열절단 헤드의 개별적인 열절단을 동시에 수행할 수도 있다.

한편, 본 발명에 의한 하이브리드 절단기(100)를 이용하여 가공 대상물A, 가공대상물 B를 절단하는 과정의 일례는 도 4에 도시된 바와 같이 화살표 "A" 방향으로 두 갠트리(400)(500) 각각은 서로 독립적으로 구동 제어되면서 이동한다.

그런데, 여기서, 두 갠트리(400)(500)중 갠트리(400)에 장착된 레이저 가공헤드(300)에 의해 가공되는 가공 대상물(B)의 가공 속도가 가스 절단헤드(200)에 의해 가공되는 가공 대상물A을 가공하는 속도보다 현저하게 빠르기 때문에 상기 두 갠트리(400)(500)는 서로 상대 갠트리와 오버랩되면서 지나가는 경우가 있는데, 이 때에는 상부측의 갠트리(500) 하부로 하부측의 갠트리(400)가 통과하면서 오버랩되기 시작하면서 오버랩이 종료되는 일정 구간에 상부측의 갠트리(500)는 일시 이동이 정지되도록 제어함과 아울러 상부측의 갠트리(500)에 장착된 가스 절단헤드(200)에 의한 절단 작업 역이 일시 중지되도록 제어한다. 그 후, 하부측의 갠트리(400)의 오버랩이 종료후부터 상부측 갠트리(500)로부터 일정 거리 이동하기 시작하게 되면 상부측의 갠트리(500)의 이동이 다시 개시되도록 제어함과 아울러 가스 절단헤드(200)에 의한 절단 작업이 다시 개시되도록 한다.

결국, 하부측의 갠트리(400)는 정지 동작없이 레이저 가공헤드(300)에 의한 절단 작업이 가능하게 된다. 반면 상부측의 갠트리(500)는 하부측의 갠트리(400)가 통과하는 시간 동안만 정지됨과 아울러 여기에 장착된 가스 절단헤드(200)에 의한 가스 절단 작업중지 시점에서 재가공하게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이, 가공 대상물 A, 가공 대상물 B가 테이블(150)의 길이 방향으로 배치된 경우에는 상이한 열절단 헤드인 가스 절단헤드(200)과 레이저 절단헤드(300)를 이용하여 개별적으로 열절단을 동시에 수행할 수 있다.

즉, 갠트리(400)는 가공 대상물B의 영역내에서 이동하면서 레이저 절단헤드(300)에 의해 레이저 절단 가공을 실시할 수 있고, 갠트리(500)는 가공 대상물A의 영역내에서 이동하면서 가스 절단헤드(200)에 의해 가스 절단 가공을 실시할 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 가공 대상물의 사이즈 및 배치에 관계없이 각 열절단 헤드를 동시에 사용하여 절단작업을 수행할 수 있다.

한편, 전술한 독립 개체 갠트리(400)(500)의 세부 구조를 도 3 및 도 6을 참조하여 설명한다.

먼저, 갠트리(400)는 테이블(150)의 양측면에 길이 방향으로 각각 설치되는 제1 좌측베이스(440)와 제2 우측 베이스(450)에 대해 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 제1 좌측 수직 서포트(410) 및 제1 우측 수직 서포트(420)와, 일단이 제1 좌측 수직 서포트(410)에 설치됨과 타단이 제1 우측 수직 서포트(420)에 설치되는 제1 브리지(430)로 이루어진다.

이 제1 브리지(430)에는 전술한 레이저 절단헤드(300)가 그 길이 방향으로 구동모터(미도시)의 구동력을 전달받아 이동 제어 가능하도록 설치된다.

여기서, 상기 레이저 절단헤드(300)는 제1 브리지(430)에 대해 상하 방향(Z축 방향)으로도 별도의 구동모터(미도시)의 구동력을 전달받아 이동 제어 가능하도록 설치되어, 결국에는 테이블(150)위에 올려진 가동 대상물로부터의 레이저 절단헤드(300) 하단에 설치된 노즐(미도시)와의 이격 거리를 변경할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 독립 개체의 갠트리들중 최내측에 위치한 갠트리(400)를 제외한 나머지 갠트리(500)는 상기 테이블(150)의 상면에 대해 상하 방향으로 높이 조절 가능하게 설치된다.

부언하면, 갠트리(500)에는 테이블(150)의 양측면에 길이 방향으로 각각 설치된 제1 좌측 베이스(440)와 제1 우측 베이스(450) 각각으로부터의 외곽 영역에 일정 거리 이격된 위치에 제2 좌측 베이스(540)와 제2 우측 베이스(550)가 나란하게 설치된다.

그리고, 제2 좌측 베이스(540)와 제2 우측 베이스(550) 각각에 대해 슬라이드 이동 가능하게 제2 좌측 수직 서포트(510)와 제2 우측 수직 서포트(520)가 설치된다.

그리고, 제2 좌측 수직 서포트(510)와 제2 우측 수직 서포트(520)에는 제2 브리지(530)의 양단이 고정 설치된다.

상기 제2 브릿지(530)에는 가스 절단헤드(200)가 그 길이 방향으로 구동모터(미도시)의 구동력을 전달받아 이동 제어 가능하도록 설치된다. 그리고 이 가스 절단헤드(200)는 이 제2 브리지(530)에 대해 상하 방향(H1 방향)으로도 별도의 구동모터(미도시)의 구동력을 전달받아 이동 제어 가능하도록 설치되어, 결국에는 테이블위에 올려진 가동 대상물로부터의 가스 절단헤드(200) 하단에 설치된 노즐(미도시)와의 이격 거리를 변경할 수 있다.

여기서, 가스 절단헤드(200)가 설치되는 제2 브리지(530)는 상기 테이블(150)의 상면에 대해 상하 방향으로 높이 조절 가능하게 구성되는데, 그 이유는 도 4에 도시된 바와 같이 두 갠트리(400)(500)가 서로 오버랩되면서 가공 대상물A, 가공대상물B를 가공하는 경우 가스 절단헤드(200)의 전체 길이를 감안하여 레이저 절단헤드(300)가 설치된 제1 브리지(430)와의 충돌을 방지하도록 하기 위함이다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이 두 갠트리(400)(500)가 서로 오버랩되는 충분히 벗어나는 구간에서는 충돌 요소가 더 이상 발생하지 않기 때문에 가스 절단헤드(200)가 설치되는 제2 브리지(530)를 원래의 높이로 복귀시킨다. 상기 상하 방향은 도면에 도시된 상하로 표시된 양방향 화살표(H2)를 나타낸다.

여기서, 가스 절단헤드(200)에 의한 가스 절단작업시 제2 브리지(530)의 높이를 낮추어 가스 절단헤드(200)의 하단부에 설치된 노즐(미도시)이 가공 대상물A과의 이격 거리를 절단 가공 가능한 높이로 설정해줄 수 있음은 물론이다. 여기서, 가스 절단헤드(200)가 설치된 제2 브리지(530)만의 높낮이를 조절하지 않고 가스 절단헤드(200)의 높낮이도 함께 병행하여 조절하여 가스 절단헤드(200)의 하단부에 설치된 노즐(미도시)이 가공 대상물A과의 이격 거리를 절단 가공 가능한 높이로 설정할 수 있다는 것이다.

상술한 설명중 가스 절단헤드(200) 및 레이저 절단헤드(300)를 해당 브리지에 대해 높낮이를 조절 제어할 수 있는 기술은 통상적으로 이 분야에서 이 구현 가능한 기술임을 밝혀둔다.

100 : 하이브리드 절단기
200 : 가스 절단헤드
300 : 레이저 절단헤드
400, 500 : 갠트리

Claims (6)

1. 테이블을 따라 이동 가능하게 설치된 갠트리에 적어도 2종류의 열절단 헤드를 설치하여, 상기 갠트리의 이동에 따라 상기 열절단 헤드에 의해 상기 테이블위에 지지된 가공 대상물이 열절단되도록 하는 하이브리드 절단기에 있어서,
   상기 2종류의 열절단 헤드는 가스 절단헤드와 레이저 가공헤드이고,
   상기 갠트리는 2개의 독립 개체의 갠트리로 이루어지되, 상기 테이블의 길이 방향으로 서로 독립적으로 이동 제어 가능하게 설치되며,
   상기 갠트리 각각은 서로 상대 갠트리와 오버랩되면서 지나갈 수 있게 형성되도록, 상기 2개의 독립 개체의 갠트리중 하나는 상기 테이블의 양측에 각각 설치되는 제1 좌측 베이스 및 제1 우측 베이스와, 상기 제1 좌측 베이스 및 제1 우측 베이스에 대해 슬라이드 이동 가능하게 결합 설치되는 제1 좌측 수직 서포트 및 제1 우측 수직 서포트와, 일단이 제1 좌측 수직 서포트에 설치됨과 아울러 타단이 제1 우측 수직 서포트에 설치되는 제1 브리지로 이루어지고, 상기 2개의 독립 개체의 갠트리중 나머지 하나는 상기 제1 좌측 베이스 및 제1 우측 베이스 각각으로부터의 외곽 영역에 나란하게 설치되는 제2 좌측 베이스 및 제2 우측 베이스와, 상기 제2 좌측 베이스 및 제2 우측 베이스에 대해 슬라이드 이동 가능하게 결합 설치되는 제2 좌측 수직 서포트 및 제2 우측 수직 서포트와, 일단이 제2 좌측 수직 서포트에 설치됨과 아울러 타단이 제2 우측 수직 서포트에 설치되는 제2 브리지로 이루어지며,
   상기 2개의 독립 개체의 갠트리중 하나에는 가스 절단헤드가 설치되고, 나머지 하나의 갠트리에는 레이저 가공헤드가 설치되며, 상기 가스 절단헤드와 레이저 가공헤드는 상기 갠트리를 따라 이동 제어 가능하게 설치되며,
   상기 2개의 독립 개체의 갠트리중 최내측에 위치한 갠트리를 제외한 나머지 갠트리는 상기 테이블의 상면에 대해 상하 방향으로 높이 조절 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 절단기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 레이저 가공헤드는 파이버 레이저 헤드 또는 CO2 레이저 헤드인 것을 특징으로 하는 하이브리드 절단기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 2개의 독립 개체의 갠트리들중 상대적인 위치관계에서 상부측에 위치한 갠트리에는 상기 가스 절단헤드가 설치되고, 하부측에 위치한 갠트리에는 상기 레이저 가공헤드가 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 절단기.

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