KR200490183Y1

KR200490183Y1 - 레이저 절단기용 보호커버

Info

Publication number: KR200490183Y1
Application number: KR2020190002322U
Authority: KR
Inventors: 신교선
Original assignee: 주식회사 토르텍
Priority date: 2019-06-07
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2019-10-08
Anticipated expiration: 2029-06-07

Abstract

본 고안은 가공대상물에 근접하여 레이저빔을 조사하는 노즐(10), 상기 노즐(10)을 지지하는 노즐어댑터(20), 상기 노즐어댑터(20)가 중앙에 결합되고 그 주변으로 퍼지가스(g)를 분사하는 분사홀(31)이 형성된 어태치먼트(30)가 순서대로 장착된 레이저 헤드(3)에 결합되는 보호커버로서, 중심에서부터 네 영역으로 구분되는 원판 형상으로 제작되며, 상기 노즐어댑터(20)의 상부 접속구(21)가 통과되도록 중공(110)이 형성되는 제1 영역(100); 상기 노즐어댑터(20)의 단턱면(22)에 밀착고정되는 제2 영역(200); 상기 어태치먼트(30)의 분사홀(31)과 일치되게 통과홀(310)이 형성되어, 상기 퍼지가스(g)가 통과하는 제3 영역(300); 및 레이저 가공 시에 발생되는 스패터(s) 및 복사열(h)을 차단하는 제4 영역(400);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

레이저 절단기용 보호커버{A protective cover that is supplementarily mounted to the laser head}

본 고안은 레이저 절단기용 보호커버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노즐, 노즐어댑터 및 퍼지가스를 분사하는 어태치먼트가 순서대로 장착된 레이저 헤드에 결합되는 레이저 절단기용 보호커버에 관한 것이다.

레이저 절단은 레이저 가공방법의 하나로서, 레이저 발진기로부터 조사된 레이저광을, 레이저 조사 헤드 내에 설치된 렌즈나 미러 등의 광학계를 통해서 피(被)가공 대상물의 표면에 집광하여, 가공대상물을 절단하는 방법이다.

일반적으로, 레이저 절단 시에는 퍼지가스(purge gas)라고 불리는 안정화 가스를 가공부 측에 분사하는데, 레이저 조사지점 주변의 산소, 수증기 등을 몰아내어 절단지점이 산화·변형되는 것을 방지하기 위함이다.

이와는 별도로, 레이저 절단 과정에서, 절단지점으로부터 스패터(spatter), 열복사가 발생하게 되는데, 이 중, 스패터로 인해 어태치먼트 내부 부품과 레이저 헤드가 심하게 손상되는 문제가 있었고, 열복사로 인해 어태치먼트와 헤드에 열이 축적되면서 레이저 헤드의 센싱이 오작동하는 문제가 있었다. 가공대상물과 노즐 사이의 간격제어가 제대로 되지 않으면서 가공품질이 저하될 수밖에 없었다.

대한민국 등록특허 제10-1678707호(2016년11월23일 등록 공고, 발명의 명칭 : 레이저 절단 방법 및 레이저 절단 장치)

따라서, 본 고안이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레이저 절단기에 장착되어 레이저 절단기에서 분사되는 퍼지가스가 통과하도록 하면서도 용융 절단시에 발생하는 스패터(spatter), 열복사로부터 레이저 헤드를 보호할 수 있는 레이저 절단기용 보호커버를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 레이저 절단기용 보호커버는, 가공대상물에 근접하여 레이저빔을 조사하는 노즐(10), 상기 노즐(10)을 지지하는 노즐어댑터(20), 상기 노즐어댑터(20)가 중앙에 결합되고 그 주변으로 퍼지가스(g)를 분사하는 분사홀(31)이 형성된 어태치먼트(30)가 순서대로 장착된 레이저 헤드(3)에 결합되는 보호커버로서, 중심에서부터 네 영역으로 구분되는 원판 형상으로 제작되며, 상기 노즐어댑터(20)의 상부 접속구(21)가 통과되도록 중공(110)이 형성되는 제1 영역(100); 상기 노즐어댑터(20)의 단턱면(22)에 밀착고정되는 제2 영역(200); 상기 어태치먼트(30)의 분사홀(31)과 일치되게 통과홀(310)이 형성되어, 상기 퍼지가스(g)가 통과하는 제3 영역(300); 및 레이저 가공 시에 발생되는 스패터(s) 및 복사열(h)을 차단하는 제4 영역(400);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 레이저 절단기용 보호커버에 있어서, 상기 어태치먼트(30)의 분사홀(31)은, 다수가 원형 배열을 이루고, 상기 제3 영역(300)의 통과홀(310)은, 상기 중공(110) 주위를 따라 호 형상을 이루며 일정간격으로 형성되는 다수의 단위통과홀(311)로 구성될 수 있다.

삭제

본 고안의 레이저 절단기용 보호커버에 따르면, 레이저 헤드와 어태치먼트 측으로 비산되는 스패터를 차단함으로써, 스패터에 의한 부품 손상이 방지되는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 고안은 스패터 차단 기능을 수행하면서도, 퍼지가스는 그대로 통과하도록 구성됨으로써, 퍼지가스가 원활하게 작용될 수 있다.

또한, 본 고안은 반투명 플라스틱 재질로 제작됨으로써, 레이저 조사지점에서 발생되는 복사열이 어태치먼트에 직접적으로 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

삭제

도 1은 본 고안의 제1 실시예에 따른 보호커버가 장착된 레이저 절단기의 사용상태도.
도 2는 도 1의 레이저 절단기의 분해사시도.
도 3은 도 1의 레이저 절단기와 보호커버가 장착되지 않은 레이저 절단기의 스패터 비산 형태를 대비한 사진.
도 4는 도 1의 레이저 절단기의 보호커버를 통해 퍼지가스가 분사되는 것을 나타낸 단면도.
도 5는 도 1의 레이저 절단기의 보호커버에 의해 열복사가 차단되는 모습을 찍은 사진.

이하, 본 고안에 따른 레이저 절단기용 보호커버의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 고안과 관련하여 공지된 기술에 대한 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 공지된 기술에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

도 1은 본 고안의 제1 실시예에 따른 보호커버가 장착된 레이저 절단기의 사용상태도이고, 도 2는 도 1의 레이저 절단기의 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 레이저 절단기와 보호커버가 장착되지 않은 레이저 절단기의 스패터 비산 형태를 대비한 사진이고, 도 4는 도 1의 레이저 절단기의 보호커버를 통해 퍼지가스가 분사되는 것을 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 1의 레이저 절단기의 보호커버에 의해 열복사가 차단되는 모습을 찍은 사진이다.

도 1을 참조하면, 본 고안의 제1 실시예에 따른 레이저 절단기용 보호커버(1)는 가공대상물에 근접하여 레이저빔을 조사하는 노즐(10), 상기 노즐(10)을 지지하는 노즐어댑터(20), 상기 노즐어댑터(20)가 중앙에 결합되고 그 주변으로 퍼지가스(g)를 분사하는 분사홀(31)이 형성된 어태치먼트(30)가 순서대로 장착된 레이저 헤드(3)에 결합되는 보호커버로서, 중심에서부터 네 영역으로 구분되는 원판 형상의 반투명 플라스틱 재질로 제작되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 영역(100), 제2 영역(200), 제3 영역(300)과 제4 영역(400)으로 구분된다.

제1 영역(100)은 노즐어댑터(20)의 상부 접속구(21)가 통과되도록 중공(110)이 형성되는 영역이다.

중공(110)의 반경은 상부 접속구(21)의 반경보다는 크고 노즐어댑터(20)의 단턱면(22) 반경보다는 작게 구성된다.

제2 영역(200)은 노즐어댑터(20)의 단턱면(22)에 밀착고정되는 영역이다.

제3 영역(300)은 어태치먼트(30)의 분사홀(31)과 일치되게 통과홀(310)이 형성되어, 퍼지가스(g)가 통과하는 영역이다.

본 실시예에서 어태치먼트(30)의 분사홀(31)은 다수가 원형 배열로 구성되고, 통과홀(310)은 중공(110) 주위를 따라 호 형상을 이루며 일정간격으로 형성되는 다수의 단위통과홀(311)로 구성된다.

통과홀(310)을 분사홀(31)과 동일하게 점 단위로 구성할 수도 있으나, 퍼지가스(g)의 원활한 흐름을 위해서는 본 실시예와 같이 일정간격으로 끊어진 원 형태로 구성하는 것이 바람직하다.

제4 영역(400)은 레이저 가공 시에 발생되는 스패터(s, 도 3 참조) 및 복사열(h, 도 5 참조)을 차단하는 영역이다.

본 실시예에서 제4 영역(400)의 반경은 어태치먼트(30)의 반경과 대등하게 구성된다.

이와 같이 구성되는 보호커버(1)는 분사되는 퍼지가스(g)가 통과하도록 하면서도 용융 절단시에 발생하는 스패터(s), 복사열(h)로부터 레이저 헤드(3)를 보호하게 된다.

먼저, 보호커버(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 헤드(3) 측으로 비산되는 스패터(s)를 차단하는 기능을 한다.

레이저 헤드(3)에 장착된 어태치먼트(30)는 퍼지가스(g)를 분사하는 부분임과 더불어, 노즐어댑터(20) 및 노즐(10)과 함께 거리측정을 위한 전기신호를 생성하는 부분으로서, 도 3의 좌측에 도시된 바와 같이, 보호커버가 장착되지 않았던 기존에는 스패터(s)가 레이저 헤드(3)와 어태치먼트(30) 측으로 비산되면서 부품 손상을 유발하였다.

이에 반해, 본 실시예는 도 3의 우측에 도시된 바와 같이, 레이저 헤드(3)와 어태치먼트(30) 측으로 비산되는 스패터(s)가 보호커버(1)에 막혀 차단됨으로써, 스패터에 의한 부품 손상이 방지되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 보호커버(1)는 도 4에 도시된 바와 같이, 스패터(s) 차단 기능을 수행하면서도, 퍼지가스(g)는 보호커버(1)의 통과홀(310)을 통해 분사됨으로써, 퍼지가스(g)의 기능, 즉 레이저 조사지점 주변의 산소, 수증기 등을 몰아내어 절단지점이 산화·변형되는 것을 방지하는 기능 및 노즐 측으로의 열전달을 최소화하는 기능이 원활하게 수행될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 보호커버(1)는 도 5에 도시된 바와 같이, 반투명 플라스틱 재질로 제작됨으로써, 레이저 조사지점에서 발생되는 복사열(h)의 일부는 전달받고 나머지는 반사시키면서 복사열(h)이 어태치먼트(30)에 직접적으로 영향을 주는 것을 차단하는 기능을 한다. 어태치먼트와 헤드에 열이 축적되면서 거리 센싱이 제대로 되지 않았던 기존의 문제점이 해결될 수 있는 것이다.

삭제

상술한 바와 같이 구성된 본 고안의 레이저 절단기용 보호커버는, 레이저 헤드와 어태치먼트 측으로 비산되는 스패터를 차단함으로써, 스패터에 의한 부품 손상이 방지되는 효과를 얻을 수 있다.

삭제

본 고안의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 고안의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100 : 제1 영역
200 : 제2 영역
300 : 제3 영역
310 : 통과홀
400 : 제4 영역

Claims

가공대상물에 근접하여 레이저빔을 조사하는 노즐(10), 상기 노즐(10)을 지지하는 노즐어댑터(20), 상기 노즐어댑터(20)가 중앙에 결합되고 그 주변으로 퍼지가스(g)를 분사하는 분사홀(31)이 형성된 어태치먼트(30)가 순서대로 장착된 레이저 헤드(3)에 결합되는 보호커버로서,
중심에서부터 네 영역으로 구분되는 원판 형상으로 제작되며,
상기 노즐어댑터(20)의 상부 접속구(21)가 통과되도록 중공(110)이 형성되는 제1 영역(100);
상기 노즐어댑터(20)의 단턱면(22)에 밀착고정되는 제2 영역(200);
상기 어태치먼트(30)의 분사홀(31)과 일치되게 통과홀(310)이 형성되어, 상기 퍼지가스(g)가 통과하는 제3 영역(300); 및
레이저 가공 시에 발생되는 스패터(s) 및 복사열(h)을 차단하는 제4 영역(400);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 절단기용 보호커버.
제1항에 있어서,
상기 어태치먼트(30)의 분사홀(31)은, 다수가 원형 배열을 이루고,
상기 제3 영역(300)의 통과홀(310)은, 상기 중공(110) 주위를 따라 호 형상을 이루며 일정간격으로 형성되는 다수의 단위통과홀(311)로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 절단기용 보호커버.
삭제
삭제
삭제