WO2019054728A1 - 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치 - Google Patents

회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2019054728A1
WO2019054728A1 PCT/KR2018/010642 KR2018010642W WO2019054728A1 WO 2019054728 A1 WO2019054728 A1 WO 2019054728A1 KR 2018010642 W KR2018010642 W KR 2018010642W WO 2019054728 A1 WO2019054728 A1 WO 2019054728A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plate
passage
protective gas
fume
gas supply
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/010642
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김재구
최기봉
이창우
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to DE112018005064.5T priority Critical patent/DE112018005064T5/de
Publication of WO2019054728A1 publication Critical patent/WO2019054728A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/142—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor for the removal of by-products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/16—Removal of by-products, e.g. particles or vapours produced during treatment of a workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/211—Bonding by welding with interposition of special material to facilitate connection of the parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/021—Sealings between relatively-stationary surfaces with elastic packing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings

Definitions

  • the present invention relates to a rotary type protective gas supply and fume removing apparatus, and more particularly, to a rotary type protective gas supply and fume removing apparatus which stably supplies a protective gas around a wire melted by a laser beam in a laser welding equipment, a three- To a rotary type protective gas supply and fume removing device for removing generated fumes.
  • Laser welding is a method in which light is focused and amplified and converted into thermal energy.
  • the laser beam is irradiated to the surface of the material to instantaneously heat and melt the material to cut or join the material.
  • Laser welding is used in a variety of fields because it can weld narrow and deep areas precisely, has a small thermal deformation range, has little noise and wear, and recently, materials such as metal or plastic are melted and laminated through welding And is also applied to a 3D printer for forming a three-dimensional object.
  • a wire supply unit is basically provided to continuously supply the wire used as the base metal to the focus of the laser beam.
  • the protective gas is ejected through a separate protective gas supplying device around the melted wire.
  • a protective gas supply and fume removing apparatus comprising: a fixation plate, a rotation plate, and a common passage portion mounted on a molding processing apparatus including a head portion; do.
  • the fixing plate is coupled to the head portion.
  • the rotating plate is rotatably coupled to the fixed plate.
  • the common passage portion is formed on at least one of an engagement surface of the stationary plate and an engagement surface of the rotary plate and has a passage through which the protection gas is supplied or the fume is removed.
  • the common passage portion includes a first common hole communicating with the upper surface of the fixed plate and the passage, through which the fume is supplied or removed, and the lower surface of the rotary plate communicates with the passage, And a second common hole through which the protective gas is discharged or fumes are introduced.
  • the sealing plate may further include a sealing portion disposed between the fixing plate and the rotation plate, for preventing the protective gas or the fume flowing to the passage from leaking to the outside.
  • the sealing portion may include a first seating groove formed on at least one of an engagement surface of the fixed plate and an engagement surface of the rotation plate, the recess being formed along the outer side of the passage, A second sealing member recessed along the inside of the passage on at least one of the coupling surfaces of the passage, a first sealing member seated in the first seating groove, and a second sealing member seated in the second seating groove can do.
  • the apparatus may further include a positioning unit that disposes the first seating groove, the passage, and the second seating groove concentrically, wherein the positioning unit includes a positioning groove formed in the fixing plate, A positioning hole formed in the plate, and a positioning pin penetrating the positioning hole and coupled to the positioning groove, wherein the positioning pin can be removed after coupling the fixing plate and the rotating plate .
  • the head portion irradiates a laser beam
  • a first through hole is formed in the center portion of the fixing plate so as to penetrate the laser beam
  • a second through hole is formed in the center plate, A through hole may be formed.
  • a protective gas supply and fume removing apparatus which is mounted on a molding processing apparatus including a head, includes a stationary plate, a rotary plate, And a fume removing passage portion.
  • the fixing plate is coupled to the head portion.
  • the rotating plate is rotatably coupled to the fixed plate.
  • the protective gas supply passage portion is formed on at least one of an engagement surface of the fixed plate and an engagement surface of the rotary plate and has a protective gas supply passage for supplying a protective gas.
  • the fume removing passage portion is formed on at least one of an engaging surface of the fixed plate and an engaging surface of the rotating plate, and the fume is removed.
  • the protective gas supply passage includes a protective gas supply hole communicating with the upper surface of the fixed plate and the protective gas supply passage, the protective gas supply hole being provided with a protective gas, And a protective gas discharge hole communicating the passage and discharging the protective gas.
  • the fume removing passage communicates with the lower surface of the rotating plate and the fume removing passage, and communicates the fume inlet hole into which the fume flows, and the upper surface of the fixing plate and the fume removing passage, And may include a fume discharge hole to be discharged.
  • the protective gas supply passage and the fume removing passage may be concentrically arranged.
  • the apparatus further includes a positioning unit arranged to concentrically form the protective gas supply passage and the fume removing passage, wherein the positioning unit includes a positioning groove formed in the fixed plate, a position formed in the rotation plate And a positioning pin inserted into the positioning groove through the positioning hole, and the positioning pin can be removed after the fixing plate and the rotating plate are coupled.
  • the positioning unit includes a positioning groove formed in the fixed plate, a position formed in the rotation plate And a positioning pin inserted into the positioning groove through the positioning hole, and the positioning pin can be removed after the fixing plate and the rotating plate are coupled.
  • the cross-sectional area of the humidifying passage may be larger than the cross-sectional area of the protective gas supply passage.
  • the protective gas supply passage may be disposed inside the fume removing passage.
  • the sealing plate may further include a sealing portion provided between the fixing plate and the rotation plate, for preventing leakage of the protection gas and the fumes flowing to the protection gas supply passage and the fume removing passageway to the outside .
  • the sealing portion may include a first seating groove formed on at least one of a coupling surface of the fixed plate and a coupling surface of the rotary plate so as to be concaved along the outer side of the humidifying passage, Wherein at least one of the engagement surfaces of the rotation plate and the rotation plate is provided with a second seating groove recessed along the inside of the protective gas supply passage on at least one of the engagement surfaces of the rotation plate, A third sealing member recessed along the space between the fume removing passages, a first sealing member seated in the first seating groove, a second sealing member seated in the second seating groove, and a second sealing member seated in the third seating groove And a third sealing member.
  • the head portion irradiates a laser beam
  • a first through hole is formed in the center portion of the fixing plate so as to penetrate the laser beam
  • a second through hole is formed in the center plate, A through hole may be formed.
  • it may further comprise a cam follower that rotatably couples the rotating plate to the stationary plate.
  • the fixed plate further includes a stepped portion protruding along the outer and inner peripheries
  • the rotating plate further includes a plurality of mounting recess portions embedded in the outer and inner upper surfaces
  • a fixing block installed on the mounting groove to fix the roller.
  • the fixing block may include a roller that is installed on an upper surface of the step portion and is rotated along an upper surface of the step portion.
  • the upper surface of the stationary plate may be provided with a lubricant supply hole for supplying lubricant to a portion where the stationary plate and the rotary plate are coupled.
  • the rotary protective gas supply and fume removal device can supply the protection gas and remove the fume through one device, thereby reducing the size and manufacturing cost of the device.
  • the rotary protective gas supply and fume removing apparatus is configured such that the rotary plate is rotatably coupled to the stationary plate using a simple structure of the cam follower, so that the rotary plate can be easily disassembled and assembled with respect to the stationary plate It has a convenient maintenance effect.
  • the rotary type protective gas supply and fume removal device is provided in the positioning part, so that the protection gas passage and the fume removal passage can be easily coupled to each other so as to have a concentric circle.
  • FIG. 1 is a schematic view of a rotating type protective gas supply and fume removing apparatus according to an embodiment of the present invention mounted on a three-dimensional molding processing apparatus.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view in which the fixing plate and the rotary plate are disassembled in the rotary type protective gas supply and fume removing apparatus of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example of a cross section of the rotatable protective gas supply and fume removal device of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing another example of a cross section of the rotatable protective gas supply and fume removing device of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a positioning unit of the rotary type protective gas supply and fume removal apparatus of FIG.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of a rotatable protective gas supply and fume removing apparatus according to another embodiment of the present invention in which a stationary plate and a rotary plate are disassembled.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of a rotatable protective gas supply and fume removing apparatus according to another embodiment of the present invention in which a stationary plate and a rotary plate are disassembled.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an example of a cross section of the rotatable protective gas supply and fume removal device of FIG. 6;
  • FIG. 8 is a perspective view showing another example of a cross section of the rotatable protective gas supply and fume removal device of FIG. 6; FIG.
  • FIG. 1 is a schematic view of a rotary type protective gas supply and fume removal device according to an embodiment of the present invention mounted on a three-dimensional molding processing apparatus
  • FIG. 2 is a cross- Fig. 6 is an exploded perspective view of the removal device in which the fixing plate and the rotary plate are disassembled.
  • the rotatable protective gas supply device supplies a protective gas to a peripheral portion of a wire melted by a laser beam in a laser welding equipment, a three-dimensional printing equipment, or the like, (11) for irradiating a laser beam (L) onto a molding (M) to be processed on a stage (S), and a head unit And a wire feeding part 12 for supplying wire to the fixing plate 100 and the rotation plate 200.
  • the fixing plate 100 is coupled to the head portion 11 and the first through hole 101 is formed in the central portion so that the laser beam L irradiated from the head portion 11 passes through the center portion.
  • a fixing member 110 for fixing the fixing plate 100 to the head part 11 may be provided on the upper surface of the fixing plate 100.
  • a first common hole 320 may be formed on the upper surface of the fixing plate 100 to supply a protection gas to be described later or to discharge fumes.
  • the rotation plate 200 is rotatably coupled to the fixed plate 100 and is coupled to a lower surface of the rotation plate 200 by a motor (not shown) (Not shown) may be provided.
  • the rotation plate 200 may have a second through-hole 201 formed in the center thereof and aligned with the first through-hole 101.
  • the rotary plate 200 and the rotary member can be coupled by bolts (not shown), and the wire supply unit 12 can be mounted on the lower surface of the rotary member.
  • a second common hole 330 may be formed on the lower surface of the rotary plate 200, through which a protective gas to be described later is discharged or fumes are introduced.
  • the common passage part 300 is configured to supply the protective gas to the periphery of the wire supplying part 12 and to remove the fumes generated by the laser welding by receiving the protective gas from the outside. Includes a passageway 310 and a first common hole 320 and a second common hole 330.
  • the passage 310 is formed on the engagement surface 102 of the fixed plate 100 to which the rotation plate 200 is coupled and is formed concavely along the circumferential direction of the rotation plate 200, And is coupled to the fixing plate 100 to have a closed structure. At this time, the protective gas supplied into the passages 310 may flow or the removed fumes may flow.
  • the first common hole 320 is formed so as to communicate with the upper surface of the fixing plate 100 and the passage 310 so that a protective gas is supplied from the outside or is introduced into the passage 310 by the second common hole 330 The fume may be discharged to the outside.
  • the second common hole 330 is formed to communicate with the lower surface of the rotary plate 200 and the passage 310 so that the protective gas supplied to the passage 310 is discharged by the first common hole 320, Fumes may enter.
  • the protective gas is supplied from the outside through the first common hole 320, Through the second common hole 330 to the periphery of the wire feeder 12.
  • the common passage portion 300 When the common passage portion 300 is used in the process for removing fumes, the fumes generated by laser welding are introduced into the second common hole 330, and the introduced fumes pass through the passages 310, And can be discharged to the common hole 330.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example of a cross section of the rotatable protective gas supply and fume removal device of FIG.
  • the sealing part 400 is provided between the fixing plate 100 and the rotary plate 200 so as to prevent the protective gas or the fume flowing to the passage 310 from leaking to the outside, do.
  • the sealing part 400 includes a first seating groove 410, a second seating groove 420, and a first sealing member 430 and a second sealing member 440.
  • the first seating groove 410 is formed on the mating surface 102 of the fixing plate 100 and is concaved along the outside of the passage 310.
  • the second seating groove 420 is formed on the fixing plate 100 And may be formed concavely along the inner side of the passageway 310. As shown in Fig.
  • the first sealing member 430 is installed to be seated in the first seating groove 410 so that the protective gas or the fume flowing to the passage 310 can be prevented from leaking to the outside of the passage 310.
  • the second sealing member 440 is installed to be seated in the second seating groove 420 so that the protective gas or the fume flowing into the passage 310 can be prevented from leaking to the inside of the passage 310.
  • the first sealing member 430 and the second sealing member 440 are made of a flexible material having a relatively low coefficient of friction with the rotary plate 200 and the fixing plate 100 and capable of providing a sufficient sealing force.
  • the first sealing member 430 and the second sealing member 440 are pressed by the fixing plate 100 and the rotating plate 200 and the first sealing member 430 and the second sealing member 430,
  • the sealing member 440 may be installed in the first seating groove 410 and the second seating groove 420 in a pressed state. Accordingly, it is possible to further prevent the leakage of the protective gas or the fumes flowing into the passage 310.
  • the sealing part 400 blocks the outside of the passage 310 by the first sealing member 430 to prevent the protective gas or the fumes flowing into the passage 310 from leaking out of the passage 310
  • the second sealing member 440 blocks the inside of the passage and prevents the second sealing member 440 from flowing out to the inside of the passage 310.
  • FIG. 4 is a perspective view showing another example of a cross section of the rotatable protective gas supply and fume removing device of FIG. 1;
  • the passage and the seating groove may be formed on the mating surface 202 of the rotary plate 200.
  • the common passage portion 301 includes a passage 311, a first common hole 321, and a second common hole 331.
  • the common passage portion 301 includes a passage 311, a first common hole 321, and a second common hole 331.
  • the passage 311 may be formed on the mating surface 202 of the rotary plate 200 to which the stationary plate 100 is coupled.
  • the first common hole 321 is formed so as to communicate with the upper surface of the fixed plate 100 and the passage 311.
  • the second common hole 331 is communicated with the lower surface of the rotary plate 200 and the passage 311, respectively.
  • the passage 311, the first common hole 321, and the second common hole 331 are formed only in different positions, and the passages 310, (320) and the second common hole (330).
  • the sealing part 400 may be formed on the rotary plate 200 and includes a first seating groove 411, a second seating groove 421, a first sealing member 431, And a second sealing member (441).
  • the first seating groove 411 is formed on the coupling surface 202 of the rotary plate 200 and the second seating groove 421 is formed on the coupling surface 202 of the rotary plate 200. That is, the first seating groove 411 may be formed on the coupling surface 202 of the rotary plate 200 along the outer side of the passage 311, And may be formed concavely along the inner side of the passage 311 on the engagement surface 202 of the rotary plate 200.
  • the first sealing member 431 is installed to be seated in the first seating groove 411 and the second sealing member 441 is installed to be seated in the second seating groove 421.
  • first seating groove 411 the functions of the first seating groove 411, the second seating groove 421, the first sealing member 431, and the second sealing member 441 are different only in the formation position,
  • the passage may be formed on both the mating surface 202 of the rotary plate 200 and the mating surface 102 of the stationary plate 100, and likewise the sealing portion 400 And may be formed on both the coupling surface 202 of the rotary plate 200 and the coupling surface 102 of the fixed plate 100.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a positioning unit of the rotary type protective gas supply and fume removal apparatus of FIG.
  • the present embodiment further includes a positioning unit 800 for arranging the first seating groove 410 and the passage 310 and the second seating groove 420 concentrically.
  • the positioning unit 800 may include a positioning groove 810, a positioning hole 820, and a positioning pin 830.
  • the positioning groove 810 may be formed in the fixing plate 100 and may be concave in the top surface direction on the lower surface of the fixing plate 100.
  • the positioning hole 820 may be formed in the rotary plate 200 and may extend through the lower surface and the upper surface of the rotary plate 200.
  • the positioning pin 830 may be coupled to the positioning groove 810 through the positioning hole 820.
  • the engaging positions of the rotating plate 200 are matched with the fixing plate 100, and then the positioning pins 830 are rotated on the rotating plate 200,
  • the rotation plate 200 is fixed to the fixing plate 100 when the positioning plate 810 is formed in the positioning hole 820 and is coupled to the positioning groove 810 formed in the fixing plate 100.
  • the cam follower 500 rotatably couples the rotation plate 200 to the fixed plate 100.
  • the cam follower 500 includes a roller 510 and a fixing block 520.
  • a stepped portion 120 protruding along the outer and inner peripheries of the fixed plate 100 is provided.
  • the rotary plate 200 has a plurality of recessed portions formed on the outer and inner upper surfaces An installation groove 210 may be provided.
  • the roller 510 may be installed on the upper surface of the step 120 and rotated together with the rotation plate 200 along the upper surface of the step 120.
  • the fixing block 520 is installed in the mounting recess 210 to fix the roller 510. At this time, although not shown, the fixing block 520 may be fastened to the mounting groove 210 by a bolt, which is a separate fastening member, and fixed.
  • the rotating plate 200 can be rotated with respect to the fixed plate 100, There is an advantage that the rotation plate 200 can be easily disassembled and assembled when exchange or repair is required.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of a rotatable protective gas supply and fume removing apparatus according to another embodiment of the present invention in which a stationary plate and a rotating plate are disassembled.
  • FIG. 7 is a cross- As shown in Fig.
  • the rotary type protective gas supply and fume removal apparatus includes a fixed plate 100, a rotary plate 200 and a protective gas supply passage 600, A sealing portion 900, and a cam follower 500.
  • the protection gas is supplied or the fume is removed through one common passage (300 in FIG. 3).
  • the protection gas supply passage portion 600 to which the protection gas is supplied and the protection gas supply passage portion And a fume removing passageway (700) for removing fumes.
  • the fixing plate 100 and the rotation plate 200 according to the present embodiment are the same as those of the fixing plate 100 and the rotation plate 200 described with reference to FIGS. 1 to 5, , And redundant description is omitted.
  • a protective gas supply hole 620 for supplying a protective gas to be described later, a fume discharge hole 730 for discharging the fume, and a positioning groove 810 are formed on the upper surface of the fixed plate 100, A protective gas supply hole 620 for supplying a protective gas to be described later, a fume inlet hole 720 for introducing the fume, and a positioning hole 820 are formed on the lower surface of the rotary plate 200.
  • the protective gas supply passage 600 is provided for supplying a protective gas to the periphery of the wire supply unit 12 by receiving a protective gas from the outside and is provided with a protective gas supply passage 610, And includes a gas discharge hole 630.
  • the protective gas supply passage 610 is formed on the coupling surface 102 of the fixed plate 100 to which the rotary plate 200 is coupled and is formed concavely along the circumferential direction of the rotary plate 200, (200) is coupled to the fixed plate (100) to have a closed structure. At this time, the protective gas supplied from outside may flow into the protective gas supply passage 610.
  • the protective gas supply hole 620 is formed to communicate with the upper surface of the fixed plate 100 and the protective gas supply passage 610 so that a protective gas can be supplied from the outside.
  • the protective gas discharge hole 630 is formed to communicate with the lower surface of the rotary plate 200 and the protective gas supply passage 610 so that the protective gas supplied to the protective gas supply passage 610 can be discharged.
  • the fume removing passage 700 is a structure for removing fumes generated by laser welding and includes a fume removing passage 710 and a fume inlet 720 and a fume outlet 730.
  • the fume removing passage 710 is formed on the engaging surface 102 of the fixing plate 100 to which the rotating plate 200 is coupled and is formed concavely along the circumferential direction of the rotating plate 200, Is attached to the fixing plate 100 to have a sealing structure. At this time, the fume that has been removed to the inside of the fume removing passageway 710 may flow.
  • the fume inlet hole 720 is formed to communicate with the lower surface of the rotary plate 200 and the fume removing passageway 710 so that the fume can be introduced from the outside.
  • the fume discharge hole 730 is formed to communicate with the upper surface of the fixed plate 200 and the fume removing passage 710 so that the fume introduced into the fume removing passage 710 can be discharged to the outside.
  • the protective gas supply passage 610 and the fume removing passage 710 may be concentrically arranged. This is to ensure a stable flow path to the protective gas flowing into the protective gas supply passage 610 and the fumes flowing into the fume removing passage 710.
  • the apparatus further includes a positioning unit 800 for arranging the protective gas supply passage 610 and the fume removing passage 710 so as to be concentric.
  • the positioning unit 800 may include a positioning groove 810, a positioning hole 820, and a positioning pin 830.
  • the positioning groove 810 may be formed in the fixing plate 100 and may be concave in the top surface direction on the lower surface of the fixing plate 100.
  • the positioning hole 820 may be formed in the rotary plate 200 and may extend through the lower surface and the upper surface of the rotary plate 200.
  • the positioning pin 830 may be coupled to the positioning groove 810 through the positioning hole 820.
  • the engaging positions of the rotating plate 200 are matched with the fixing plate 100, and then the positioning pins 830 are rotated on the rotating plate 200,
  • the rotation plate 200 is prevented from moving relative to the fixed plate 100 when the positioning plate 810 is inserted into the positioning groove 810 formed in the fixed plate 100 while passing through the positioning hole 820 formed in the fixed plate 100.
  • the fixing plate 100 and the rotary plate 200 are combined by the cam follower (500 in Fig. 6), the fixing plate 100 is coupled to the head part 11 by the fixing member 110, The positioning pin 830 is removed so that the rotating plate 200 can be rotated with respect to the fixed plate 100.
  • the protective gas supply passage 610 can be disposed inside the humidifying passage 710 and the sectional area of the humidifying passage 710 is formed larger than the cross sectional area of the protective gas supply passage 610 .
  • the fume removing passages 710 are provided in the protective gas supply
  • the fume is dispersed to the outside of the working space by being disposed outside the passage 610.
  • the sectional area of the humidifying passage 710 is formed larger than the protective gas supplying passage 610 So that the amount of fume removal can be increased.
  • the sealing portion 900 is provided between the fixing plate 100 and the rotary plate 200, and the protection gas supply passage 610 and the fume removing passage 710 from leaking out to the outside.
  • the sealing portion 900 includes a first seating groove 910, a second seating groove 920, a third seating groove 930, a first sealing member 940, a second sealing member 950, And a third sealing member 960.
  • the first seating groove 910 is formed on the mating surface 102 of the fixing plate 100 and may be recessed along the outside of the humidifying passage 710.
  • the second seating groove 920 is formed on the mating surface 102 of the fixing plate 100 and may be recessed along the inside of the protective gas supply passage 610.
  • the third seating groove 930 is formed on the mating surface 102 of the fixing plate 100 and may be recessed along the space between the protective gas supply passage 610 and the humidifying passage 710.
  • the first sealing member 940 is installed to be seated in the first seating groove 910 to prevent the fume from leaking to the outside of the fume removing passageway 710.
  • the second sealing member 950 is installed to be seated in the second seating groove 920 to prevent the protective gas from leaking into the protective gas supply passage 610.
  • the third sealing member 960 is installed in the third seating groove 930 so that the fume leaks into the humidifying passage 710 and the protective gas leaks to the outside of the protective gas supplying passage 610 prevent. That is, the third sealing member 960 prevents the protective gas and the fume from leaking and mixing.
  • the sealing part 900 prevents the first sealing member 940 from blocking the outside of the fume removing passageway 710, so that the fumes flowing into the fume removing passageway 710 leaks to the outside of the fume removing passageway 710
  • the second sealing member 950 blocks the inside of the protective gas supply passage 610 so that the protective gas flowing into the protective gas supply passage 610 flows out to the inside of the protective gas supply passage 610 ≪ / RTI >
  • the third sealing member 960 blocks the inside of the humidifying passage 710 and blocks the outside of the protective gas supplying passage so that the fumes flowing into the humidifying passage 710 are separated from the humidifying passage 710, And prevents the fume flowing into the protective gas supply passage 610 from leaking to the outside of the protective gas supply passage 610 to prevent the protective gas from being mixed with the fume.
  • the first sealing member 940, the second sealing member 950 and the third sealing member 960 are pressed by the fixing plate 100 and the rotation plate 200.
  • the pressing force is applied to the first sealing member 940,
  • the sealing member 940 and the second sealing member 950 and the third sealing member 960 are pressed into the first seating groove 910 and the second seating groove 920 and the third seating groove 930 Respectively. Accordingly, it is possible to further prevent the leakage of the protective gas flowing into the protective gas supply passage 610 and the fumes flowing into the fume retaining passage 710.
  • the cam follower 500 rotatably engages the rotation plate 200 with respect to the fixed plate 100.
  • the cam follower 500 includes a roller 510 and a fixing block 520.
  • FIG. 8 is a perspective view showing another example of a cross section of the rotatable protective gas supply and fume removal device of FIG.
  • the protective gas supply passage, the fume removing passage, and the seating groove are formed on the mating surface 202 of the rotary plate 200 .
  • the protective gas supply passage portion 601 includes a protective gas supply passage 611, a protective gas supply hole 621, and a protective gas discharge hole 631.
  • the protective gas supply passage 611 may be formed on the coupling surface 202 of the rotary plate 200 to which the fixed plate 100 is coupled.
  • the protective gas supply hole 621 is formed to communicate with the upper surface of the fixed plate 100 and the protective gas supply passage 611.
  • the protective gas discharge hole 631 is formed in the lower surface of the rotary plate 200 And may be formed to communicate with the gas supply passage 611.
  • the protection gas supply passage 611, the protection gas supply hole 621, and the protection gas discharge hole 631 are formed only at different positions, The protective gas supply hole 620, and the protective gas discharge hole 630, as shown in FIG.
  • the fume removing passage 701 includes a fume removing passage 711, a fume inlet hole 721, and a fume discharge hole 731.
  • the humidifying passage 711 may be formed on the mating surface 202 of the rotary plate 200 to which the fixing plate 100 is coupled.
  • the fume inlet hole 721 is formed to communicate with the lower surface of the rotary plate 200 and the fume removal passage 711.
  • the fume discharge hole 731 is formed in the upper surface of the fixing plate 200, 711).
  • the fume removing passages 711, the fume removing holes 721 and the fume discharging holes 731 are only formed at different positions, and the fume removing passages 710, And performs substantially the same function as the fume inlet hole 720 and the fume outlet hole 730.
  • the sealing portion 901 may be formed on the rotary plate 200 and may include a first seating groove 911, a second seating groove 921, a third seating groove (not shown) 931, a first sealing member 941, a second sealing member 951, and a third sealing member 961.
  • the first seating groove 911 is formed on the coupling surface 202 of the rotary plate 200 and the second seating groove 921 is formed on the coupling surface 202 of the rotary plate 200, 3 seating grooves 931 are also formed in the mating surfaces 202 of the rotating plate 200.
  • the first seating groove 911 may be formed on the coupling surface 202 of the rotary plate 200 along the outer side of the fume removing passageway 711, and the second seating groove 921 may be formed,
  • the third seating groove 931 may be formed in the coupling surface 202 of the rotary plate 200 along the inner side of the protective gas supply passage 611, And may be recessed along the surface 202 between the protective gas supply passage 611 and the humidification passage 711.
  • the first sealing member 941 is installed to be seated in the first seating groove 911 and the second sealing member 951 is installed to be seated in the second seating groove 921,
  • the member 961 is installed in the third seating groove 931.
  • first seating groove 911, the second seating groove 921, the third seating groove 931, the first sealing member 941, the second sealing member 951 And the third sealing member 961 are different from each other only in the forming position, and the functions, materials, and the like are the same as those described with reference to FIG. 7 for the first seating groove 910, the second seating groove 920, The third sealing groove 930, the first sealing member 940, the second sealing member 950, and the third sealing member 960, respectively.
  • the cam follower 500 has the same structure and function as the cam follower 500 described above in the previous embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the protective gas which is connected to the protective gas discharge hole 630 of the protective gas supply passage 600 and discharged through the protective gas discharge hole 630, And a guide tube for guiding the guide tube.
  • the guide tube can prevent the guide tube from being twisted as it is rotated together with the wire supply portion (12 in Fig. 1) mounted on the rotating member to be rotated.
  • a lubricating oil supply hole may be formed on the upper surface of the fixed plate 100 to supply lubricating oil to a portion where the fixed plate 100 and the rotating plate 200 are coupled.
  • the frictional force generated when the rotating plate 200 is rotated with respect to the stationary plate 100 can be reduced, and the rotating plate 200 can be smoothly rotated with respect to the stationary plate 100 .
  • the fume can be removed simultaneously with the supply of the protective gas through one apparatus, thereby reducing the size and manufacturing cost of the apparatus There is an effect.
  • the rotary protective gas supply and fume removing apparatus is configured such that the rotary plate is rotatably coupled to the stationary plate using a simple structure of the cam follower, so that the rotary plate can be easily disassembled and assembled with respect to the stationary plate It has a convenient maintenance effect.
  • the rotary type protective gas supply and fume removal device is provided in the positioning part, so that the protection gas passage and the fume removal passage can be easily coupled to each other so as to have a concentric circle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치는 헤드부를 포함하는 조형물 가공장치에 장착되고, 고정 플레이트, 회전 플레이트 및 공동 통로부를 포함한다. 상기 고정 플레이트는 상기 헤드부에 결합된다. 상기 회전 플레이트는 상기 고정플레이트에 회전 가능하게 결합된다. 상기 공동 통로부는, 상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 형성되고, 보호가스를 공급하거나 흄이 제거되는 통로를 가진다.

Description

회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치
본 발명은 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 용접장비, 3차원 프린팅 장비 등에서 레이저빔에 의해 용융되는 와이어 주변에 보호가스를 안정적으로 공급하는 것과 동시에 레이저 용접 시 발생되는 흄(fume)을 제거하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치에 관한 것이다.
레이저 용접은 집속되어 증폭된 빛 에너지가 열 에너지로 변환되는 것을 이용한 것으로, 소재의 표면에 레이저빔을 조사하여 순간적으로 가열, 용융시켜 소재를 절단하거나 접합하는 용접법이다.
레이저 용접은 좁고 깊은 영역을 정밀하게 용접할 수 있고, 열 변형 범위가 작으며, 소음 및 마모가 거의 없어 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 최근에는 금속 혹은 플라스틱과 같은 재료를 용접을 통해 용융 및 적층하여 3차원 물체를 성형하는 3D 프린터에도 적용되고 있다.
이러한 레이저 용접 또는 3D 프린팅에 있어서, 모재(base metal)로 쓰이는 와이어를 레이저빔의 초점에 연속적으로 공급하기 위해 와이어 공급부가 기본적으로 구비된다. 이때, 레이저빔에 의해 용융되는 와이어가 공기와 접촉되는 것을 최소화하기 위해 종래에는 용융되는 와이어의 주변에 별도의 보호가스 공급장치를 통해 보호가스를 분출시켰다.
한편, 와이어가 레이저 용접되면서 흄이 발생되는데, 이러한 흄을 제거하기 위해서는 별도의 흄 제거장치를 구비하는 것이 필요하였다.
관련 선행기술 문헌으로는, 대한민국 등록특허 제10-1674192호(발명의 명칭, 삼차원 물체 제조용 차폐챔버)가 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 하나의 장치를 통해 보호가스를 공급하는 동시에 흄을 제거할 수 있도록 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치를 제공하고자 한 것이다.
상기한 본 발명은 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 보호가스 공급 및 흄 제거장치는, 헤드부를 포함하는 조형물 가공장치에 장착되고, 고정 플레이트, 회전 플레이트 및 공동 통로부를 포함한다. 상기 고정 플레이트는 상기 헤드부에 결합된다. 상기 회전 플레이트는 상기 고정플레이트에 회전 가능하게 결합된다. 상기 공동 통로부는 상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 형성되고, 보호가스를 공급하거나 흄이 제거되는 통로를 가진다.
일 실시예에서, 상기 공동 통로부는, 상기 고정플레이트의 상면과 상기 통로를 연통하며 보호가스가 공급되거나 제거된 흄이 배출되는 제1 공통홀, 및 상기 회전플레이트의 하면과 상기 통로를 연통하며, 보호가스가 배출되거나 흄이 유입되는 제2 공통홀을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트의 사이에 설치되어, 상기 통로로 유동되는 보호가스 또는 흄이 외부 측으로 누설되는 것을 방지하는 실링부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 실링부는, 상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 상기 통로의 외측을 따라 오목하게 형성된 제1 안착홈, 상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 상기 통로의 내측을 따라 오목하게 형성된 제2 안착홈, 상기 제1 안착홈에 안착되는 제1 실링부재, 및 상기 제2 안착홈에 안착되는 제2 실링부재,를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 안착홈과, 상기 통로 및 상기 제2 안착홈이 동심원을 이루도록 배치하는위치결정부를 더 포함하고, 상기 위치결정부는, 상기 고정플레이트에 형성되는 위치결정홈, 상기 회전플레이트에 형성되는 위치결정홀, 및 상기 위치결정홀을 관통하여 상기 위치결정홈에 결합되는 위치결정핀을 포함하며, 상기 위치결정핀은 상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트를 결합시킨 후에 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 헤드부는 레이저빔을 조사하고, 상기 고정 플레이트에는 중심부에 상기 레이저빔이 관통되도록 제1 관통홀이 형성되고, 상기 회전 플레이트에는 중심부에 상기 제1 관통홀과 정렬된 제2 관통홀이 형성될 수 있다.
상기한 본 발명은 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 따른 보호가스 공급 및 흄 제거장치는 헤드부를 포함하는 조형물 가공장치에 장착되고, 고정 플레이트, 회전 플레이트, 보호가스 공급 통로부 및 흄 제거 통로부를 포함한다. 상기 고정 플레이트는 상기 헤드부에 결합된다. 상기 회전 플레이트는 상기 고정플레이트에 회전 가능하게 결합된다. 상기 보호가스 공급 통로부는 상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 형성되고, 보호가스를 공급하는 보호가스 공급 통로를 가진다. 상기 흄 제거 통로부는 상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 형성되고, 흄이 제거된다.
일 실시예에서, 상기 보호가스 공급 통로부는, 상기 고정플레이트의 상면과 상기 보호가스 공급 통로를 연통하며, 형성되어 보호가스가 공급되는 보호가스 공급홀, 및 상기 회전플레이트의 하면과 상기 보호가스 공급 통로를 연통하며, 상기 보호가스가 배출되는 보호가스 배출홀을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 흄 제거 통로부는, 상기 회전플레이트의 하면과 상기 흄 제거 통로를 연통하며, 흄이 유입되는 흄 유입홀, 및 상기 고정플레이트의 상면과 상기 흄 제거 통로를 연통하며, 흄이 배출되는 흄 배출홀을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보호가스 공급 통로와 상기 흄 제거 통로는 동심원을 이루도록 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보호가스 공급 통로와 상기 흄 제거 통로가 동심원을 이루도록 배치하는 위치결정부를 더 포함하고, 상기 위치결정부는, 상기 고정플레이트에 형성되는 위치결정홈, 상기 회전플레이트에 형성되는 위치결정홀, 상기 위치결정홀을 관통하여 상기 위치결정홈에 결합되는 위치결정핀을 포함하며, 상기 위치결정핀은 상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트를 결합시킨 후에 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 흄 제거 통로의 단면적은 상기 보호가스 공급 통로의 단면적보다 크게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보호가스 공급 통로가 상기 흄 제거 통로보다 내측에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트의 사이에 설치되어, 상기 보호가스 공급 통로 및 상기 흄 제거 통로로 유동되는 보호가스 및 흄이 외부 측으로 누설되는 것을 방지하는 실링부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 실링부는, 상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 상기 흄 제거 통로의 외측을 따라 오목하게 형성되는 제1 안착홈, 상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 상기 보호가스 공급 통로의 내측을 따라 오목하게 형성된 제2 안착홈, 상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 상기 보호가스 공급 통로와 상기 흄 제거 통로 사이를 따라 오목하게 형성된 제3 안착홈, 상기 제1 안착홈에 안착되는 제1 실링부재, 상기 제2 안착홈에 안착되는 제2 실링부재, 및 상기 제3 안착홈에 안착되는 제3 실링부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 헤드부는 레이저빔을 조사하고, 상기 고정 플레이트에는 중심부에 상기 레이저빔이 관통되도록 제1 관통홀이 형성되고, 상기 회전 플레이트에는 중심부에 상기 제1 관통홀과 정렬된 제2 관통홀이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정플레이트에 대해 상기 회전플레이트를 회전 가능하도록 결합하는 캠팔로워를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정플레이트는 외측 및 내측 둘레를 따라 돌출된 단차부를 더 포함하고, 상기 회전플레이트는 외측 및 내측 상면에 함입된 복수의 설치홈부를 더 포함하며, 상기 캠팔로워는, 상기 단차부의 상면에 설치되어 상기 단차부의 상면을 따라 회전되는 롤러, 및 상기 설치홈부에 설치되어 상기 롤러를 고정시키는 고정블록을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정플레이트의 상면에는 상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트가 결합된 부위로 윤활유를 공급하는 윤활유 공급홀이 형성될 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 상기 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치는 하나의 장치를 통해 보호가스를 공급하는 것과 동시에 흄을 제거할 수 있어 장치의 크기 및 제조비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치는, 간단한 구조의 캠팔로워를 이용하여 고정플레이트에 대해 회전플레이트를 회전 가능하게 결합시킨 것에 의해, 고정플레이트에 대해 회전플레이트를 분해 및 조립이 용이하여 유지보수가 편리한 효과가 있다.
또한, 상기 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치는 위치결정부에 구비됨으로써, 보호가스 통로와 흄 제거 통로를 동심원을 가지도록 용이하게 결합시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치가 3차원 조형물 가공장치에 장착된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치에서 고정플레이트와 회전플레이트가 분해된 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치의 단면의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1의 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치의 단면의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1의 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치의 위치결정부의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치에서 고정플레이트와 회전플레이트가 분해된 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치의 단면의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 6의 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치의 단면의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
<부호의 설명>
100: 고정플레이트 200: 회전플레이트
300: 공동통로부 500: 캠팔로워
600: 보호가스 공급 통로부 700: 흄 제거 통로부
800: 위치결정부 900: 실링부
이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치가 3차원 조형물 가공장치에 장착된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치에서 고정플레이트와 회전플레이트가 분해된 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 회전형 보호가스 공급장치는 레이저 용접장비, 3차원 프린팅 장비 등에서 레이저빔에 의해 용융되는 와이어의 주변부에 보호가스를 공급하고 레이저 용접에 의해 발생되는 흄을 제거하는 장치로서, 스테이지(S) 상에서 가공되는 조형물(M)을 향해 레이저빔(L)을 조사하는 헤드부(11)와, 헤드부(11)를 중심으로 회전하면서 레이저빔의 초점에 와이어를 공급하는 와이어 공급부(12)를 포함하는 3차원 조형물 가공장치(10)에 장착되고, 고정플레이트(100)와, 회전플레이트(200)와, 공동 통로부(도 3의 300)와, 실링부(도 3의 400) 및 캠팔로워(500)를 포함한다.
상기 고정플레이트(100)는 헤드부(11)에 결합되고, 중심부에는 헤드부(11)로부터 조사되는 레이저빔(L)이 관통되도록 제1 관통홀(101)이 형성된다. 이때, 고정플레이트(100)의 상면에는 헤드부(11)에 고정플레이트(100)를 고정시키기 위한 고정부재(110)가 구비될 수 있다.
또한, 고정플레이트(100)의 상면에는 후술하는 보호가스가 공급되거나 제거된 흄이 배출되는 제1 공통홀(320)이 형성될 수 있다.
상기 회전플레이트(200)는 고정플레이트(100)에 회전 가능하게 결합되고, 도시되지는 않았지만, 회전플레이트(200)의 하면에는 모터(미도시)와 결합되어 모터의 회전력을 회전플레이트(200)에 전달하는 회전부재(미도시)가 설치될 수 있다.
이 경우, 상기 회전플레이트(200)에는, 중심부에 상기 제1 관통홀(101)과 정렬된 제2 관통홀(201)이 형성될 수 있다.
이때, 회전플레이트(200)와 회전부재는 볼트(미도시) 체결에 의해 결합될 수 있으며, 회전부재의 하면에는 와이어 공급부(12)가 장착될 수 있다.
따라서, 모터의 작동에 의해 회전부재가 회전되면, 회전플레이트(200) 및 와이어 공급부(12)도 함께 회전될 수 있다.
또한, 회전플레이트(200)의 하면에는 후술하는 보호가스가 배출되거나 흄이 유입되는 제2 공통홀(330)이 형성될 수 있다.
상기 공동 통로부(300)는 외부에서 보호가스를 공급받아 와이어 공급부(12)의 주변으로 보호가스를 공급하거나 레이저 용접에 의해 발생되는 흄을 제거하기 위한 구성인 것으로서, 이러한 공동 통로부(300)는 통로(310)와, 제1 공통홀(320) 및 제2 공통홀(330)을 포함한다.
상기 통로(310)는 회전플레이트(200)가 결합되는 고정플레이트(100)의 결합면(102)에 형성되되, 회전플레이트(200)의 원주방향을 따라 오목하게 형성되고, 회전플레이트(200)가 고정플레이트(100)에 결합됨으로써 밀폐된 구조를 가지게 된다. 이때, 통로(310)의 내부로 공급된 보호가스가 유동되거나 제거된 흄이 유동될 수 있다.
상기 제1 공통홀(320)은 고정플레이트(100)의 상면과 상기 통로(310)를 연통하도록 형성되어 외부로부터 보호가스가 공급되거나 제2 공통홀(330)에 의해 통로(310)로 유입된 흄이 외부로 배출될 수 있다.
상기 제2 공통홀(330)은 회전플레이트(200)의 하면과 상기 통로(310)를 연통하도록 형성되어 제1 공통홀(320)에 의해 통로(310)로 공급된 보호가스가 배출되거나 외부에서 흄이 유입될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공동 통로부(300)가 보호가스를 공급하기 위한 공정에서 사용되는 경우, 제1 공통홀(320)을 통해 외부에서 보호가스를 공급받고, 공급된 보호가스는 통로(310)를 지나 제2 공통홀(330) 통해 와이어 공급부(12)의 주변으로 공급될 수 있다.
또한, 공동 통로부(300)가 흄 제거를 위한 공정에서 사용되는 경우, 레이저 용접에 의해 발생되는 흄이 제2 공통홀(330)로 유입되도록 하고 유입된 흄은 통로(310)를 지나 제2 공통홀(330)로 배출될 수 있다.
도 3은 도 1의 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치의 단면의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 실링부(400)는 고정플레이트(100)와 회전플레이트(200)가 결합되는 사이에 설치되어, 통로(310)로 유동되는 보호가스 또는 흄이 외부 측으로 누출되는 것을 방지한다. 이러한 실링부(400)는 제1 안착홈(410)과, 제2 안착홈(420)과, 제1 실링부재(430) 및 제2 실링부재(440)를 포함한다.
상기 제1 안착홈(410)은 고정플레이트(100)의 결합면(102)에 형성되되, 통로(310)의 외측을 따라 오목하게 형성되고, 상기 제2 안착홈(420)은 고정플레이트(100)의 결합면(102)에 형성되되, 통로(310)의 내측을 따라 오목하게 형성될 수 있다.
상기 제1 실링부재(430)는 제1 안착홈(410)에 안착되도록 설치되어, 통로(310)로 유동되는 보호가스 또는 흄이 통로(310)의 외측으로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2 실링부재(440)는 제2 안착홈(420)에 안착되도록 설치되어, 통로(310)로 유동되는 보호가스 또는 흄이 통로(310)의 내측으로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
제1 실링부재(430) 및 제2 실링부재(440)는 회전플레이트(200) 및 고정플레이트(100)와 상호 마찰계수가 상대적으로 낮고, 충분한 밀폐력을 제공할 수 있는 신축성 있는 재질이 적합하다.
한편, 고정플레이트(100)와 회전플레이트(200)가 결합되면서 제1 실링부재(430) 및 제2 실링부재(440)는 가압력을 받게 되고, 가압력을 받은 제1 실링부재(430)와 제2 실링부재(440)는 제1 안착홈(410) 및 제2 안착홈(420)에 눌려진 상태로 설치될 수 있다. 이에 따라, 통로(310)로 유동되는 보호가스 또는 흄의 누출을 더욱 방지할 수 있다.
즉, 실링부(400)는 제1 실링부재(430)가 통로(310)의 외측을 차단하여, 통로(310)로 유동되는 보호가스 또는 흄이 통로(310)의 외측으로 누출되는 것을 방지하고, 제2 실링부재(440)가 통로의 내측을 차단하여, 통로(310)의 내측으로 유출되는 것을 방지한다.
결과적으로, 제1 실링부재(430) 및 제2 실링부재(440)에 의해 이중으로 차단함에 따라, 통로(430)로 유동되는 보호가스 또는 흄이 누출되는 것을 완벽히 방지할 수 있게 된다.
도 4는 도 1의 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치의 단면의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에서의 상기 보호가스 공급 및 흄 제거장치(10)에서는 상기 통로 및 상기 안착홈이 상기 회전플레이트(200)의 결합면(202) 상에 형성될 수도 있다.
보다 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 공동 통로부(301)는 통로(311), 제1 공통홀(321) 및 제2 공통홀(331)을 포함한다.
이 경우, 상기 통로(311)는 고정 플레이트(100)가 결합되는 회전 플레이트(200)의 결합면(202)에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 공통홀(321)은 고정 플레이트(100)의 상면과 상기 통로(311)를 연통하도록 형성되며, 상기 제2 공통홀(331)은 회전 플레이트(200)의 하면과 상기 통로(311)를 연통하도록 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 통로(311), 상기 제1 공통홀(321) 및 상기 제2 공통홀(331)은 형성 위치만 다를 뿐, 도 3을 참조하여 설명한 상기 통로(310), 상기 제1 공통홀(320) 및 상기 제2 공통홀(330)과 실질적으로 동일한 기능을 수행한다.
마찬가지로, 도 4에 도시된 바와 같이, 실링부(400)는 회전 플레이트(200)에 형성될 수 있으며, 제1 안착홈(411), 제2 안착홈(421), 제1 실링부재(431) 및 제2 실링부재(441)를 포함한다.
상기 제1 안착홈(411)은 회전플레이트(200)의 결합면(202)에 형성되며, 상기 제2 안착홈(421)도 회전플레이트(200)의 결합면(202)에 형성된다. 즉, 상기 제1 안착홈(411)은 회전플레이트(200)의 결합면(202)에, 상기 통로(311)의 외측을 따라 오목하게 형성될 수도 있으며, 상기 제2 안착홈(421) 역시 상기 회전플레이트(200)의 결합면(202)에 상기 통로(311)의 내측을 따라 오목하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 실링부재(431)는 제1 안착홈(411)에 안착되도록 설치되며, 상기 제2 실링부재(441)는 제2 안착홈(421)에 안착되도록 설치된다.
이 경우, 상기 제1 안착홈(411), 상기 제2 안착홈(421), 상기 제1 실링부재(431) 및 상기 제2 실링부재(441)는 형성 위치만 다를 뿐, 기능이나 재료 등은 도 3을 참조하여 설명한, 제1 안착홈(410)과, 제2 안착홈(420)과, 제1 실링부재(430) 및 제2 실링부재(440)와 각각 실질적으로 동일하다.
한편, 도시하지는 않았으나, 상기 통로는 상기 회전플레이트(200)의 결합면(202), 및 상기 고정 플레이트(100)의 결합면(102) 모두에 형성될 수도 있으며, 마찬가지로 상기 실링부(400)도 상기 회전플레이트(200)의 결합면(202) 및 상기 고정 플레이트(100)의 결합면(102) 모두에 형성될 수도 있다.
도 5는 도 1의 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치의 위치결정부의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에서는 제1 안착홈(410)과, 통로(310) 및 제2 안착홈(420)이 동심원을 이루도록 배치시키기 위한 위치결정부(800)를 더 포함한다. 이러한 위치결정부(800)는 위치결정홈(810)과, 위치결정홀(820) 및 위치결정핀(830)을 포함할 수 있다.
상기 위치결정홈(810)은 고정플레이트(100)에 형성될 수 있으며, 고정플레이트(100)의 하면에서 상면 방향으로 오목하게 형성될 수 있다.
상기 위치결정홀(820)은 회전플레이트(200)에 형성될 수 있으며, 회전플레이트(200)의 하면과 상면을 관통한 상태로 형성될 수 있다.
상기 위치결정핀(830)은 위치결정홀(820)을 관통하여 위치결정홈(810)에 결합될 수 있다.
즉, 고정플레이트(100)와 회전플레이트(200)를 결합하는 과정에서 고정플레이트(100)에 대해 회전플레이트(200)의 결합위치를 일치시킨 다음, 위치결정핀(830)을 회전플레이트(200)에 형성된 위치결정홀(820)을 관통시킨 상태에서 고정플레이트(100)에 형성된 위치결정홈(810)에 결합시키게 되면, 고정플레이트(100)에 대해 회전플레이트(200)가 고정된다.
이 상태에서 후술하는 캠팔로워(500)에 의해 고정플레이트(100)와 회전플레이트(200)를 결합시키게 되면, 제1 안착홈(410)과, 통로(310) 및 제2 안착홈(420)이 동심원을 이룬 상태가 되도록 결합될 수 있다.
한편, 캠팔로워(도 3의 500)에 의해 고정플레이트(100)와 회전플레이트(200)를 결합시키고 고정부재(110)에 의해 고정플레이트(100)를 헤드부(11)에 결합시킨 다음, 위치결정핀(830)을 제거하여 고정플레이트(100)에 대해 회전플레이트(200)가 회전될 수 있도록 한다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 캠팔로워(500)는 고정플레이트(100)에 대해 회전플레이트(200)가 회전 가능하도록 결합시킨다. 이러한 캠팔로워(500)는 롤러(510)와 고정블록(520)을 포함한다.
한편, 캠팔로워(500)를 설치하기 위해서, 고정플레이트(100)의 외측 및 내측 둘레를 따라 돌출 형성된 단차부(120)가 구비되고, 회전플레이트(200)는 외측 및 내측 상면에 오목 형성된 복수의 설치홈부(210)가 구비될 수 있다.
상기 롤러(510)는 단차부(120)의 상면에 설치되어 단차부(120)의 상면을 따라 회전플레이트(200)와 함께 회전될 수 있다.
상기 고정블록(520)은 설치홈부(210)에 설치되어 롤러(510)를 고정시킨다. 이때, 도시되지는 않았지만, 고정블록(520)은 별도의 체결부재인 볼트에 의해 설치홈부(210)에 체결되어 고정될 수 있다.
즉, 캠팔로워(500)에 의해 고정플레이트(100)와 회전플레이트(200)를 결합시킴에 따라, 고정플레이트(100)에 대해 회전플레이트(200)가 회전될 수 있고, 고정플레이트(100) 및 회전플레이트(200)가 교환이나 수리가 필요할 경우 쉽게 분해 및 조립할 수 있는 이점이 있다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전형 보호가스 제거 및 흄 제거장치를 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치에서 고정플레이트와 회전플레이트가 분해된 분해 사시도이고, 도 7은 도 6의 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치의 단면의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치는 고정플레이트(100)와, 회전플레이트(200)와 보호가스 공급 통로부(600)와, 흄 제거 통로부(700)와, 실링부(900) 및 캠팔로워(500)를 포함한다.
앞선 실시예에서는, 하나의 공동 통로부(도 3의 300)를 통하여 보호가스가 공급되거나 흄이 제거되는 구조를 제시하였으나, 본 실시예에서는 보호가스가 공급되는 보호가스 공급 통로부(600) 및 흄을 제거하기 위한 흄 제거 통로부(700)가 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 고정플레이트(100) 및 회전플레이트(200)는 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 상기 고정플레이트(100) 및 상기 회전플레이트(200)의 구성과 동일하여 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 이를 생략한다.
다만, 본 실시예에서는 고정플레이트(100)의 상면에 후술하는 보호가스가 공급되는 보호가스 공급홀(620)과 흄이 배출되는 흄 배출홀(730) 및 위치결정홈(810)이 형성된 것과, 회전플레이트(200)의 하면에 후술하는 보호가스가 공급되는 보호가스 공급홀(620)과 흄이 유입되는 흄 유입홀(720) 및 위치결정홀(820)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 보호가스 공급 통로부(600)는 외부에서 보호가스를 공급받아 와이어 공급부(12) 주변으로 보호가스를 공급하기 위한 것으로서, 보호가스 공급 통로(610)와, 보호가스 공급홀(620) 및 보호가스 배출홀(630)을 포함한다.
상기 보호가스 공급 통로(610)는 회전플레이트(200)가 결합되는 상기 고정플레이트(100)의 결합면(102)에 형성되되, 회전플레이트(200)의 원주방향을 따라 오목하게 형성되고, 회전플레이트(200)가 고정플레이트(100)에 결합됨으로써 밀폐구조를 가지게 된다. 이때, 보호가스 공급 통로(610)의 내부로 외부에서 공급된 보호가스가 유동될 수 있다.
상기 보호가스 공급홀(620)은 고정플레이트(100)의 상면과 보호가스 공급 통로(610)를 연통하도록 형성되어 외부에서 보호가스가 공급될 수 있다.
상기 보호가스 배출홀(630)은 회전플레이트(200)의 하면과 보호가스 공급 통로(610)를 연통하도록 형성되어 보호가스 공급 통로(610)로 공급된 보호가스가 배출될 수 있다.
상기 흄 제거 통로부(700)는 레이저 용접에 의해 발생되는 흄을 제거하기 위한 구성인 것으로서, 흄 제거 통로(710)와, 흄 유입홀(720) 및 흄 배출홀(730)을 포함한다.
상기 흄 제거 통로(710)는 회전플레이트(200)가 결합되는 고정플레이트(100)의 결합면(102)에 형성되되, 회전플레이트(200)의 원주방향을 따라 오목하게 형성되고, 회전플레이트(200)가 고정플레이트(100)에 결합됨으로써 밀폐구조를 가지게 된다. 이때, 흄 제거 통로(710)의 내부로 제거된 흄이 유동될 수 있다.
상기 흄 유입홀(720)은 회전플레이트(200)의 하면과 흄 제거 통로(710)를 연통하도록 형성되어 외부에서 흄이 유입될 수 있다.
상기 흄 배출홀(730)은 고정플레이트(200)의 상면과 흄 제거 통로(710)를 연통하도록 형성되어 흄 제거 통로(710)로 유입된 흄이 외부로 배출될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 보호가스 공급 통로(610)와 흄 제거 통로(710)는 동심원을 이루도록 배치될 수 있다. 이는 보호가스 공급 통로(610)로 유동되는 보호가스 및 흄 제거 통로(710)로 유동되는 흄에 안정적인 유동경로를 확보하기 위함이다.
이때, 고정플레이트(100)와 회전플레이트(200)를 결합시키는 과정에서 고정플레이트(100)에 대해 회전플레이트(200)가 움직임이 없도록 고정시킨 상태로 상호간을 결합시켜야만 보호가스 공급 통로(610)와 흄 제거 통로(710)가 동심원을 이룬 상태를 가지게 된다.
다시, 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서는 보호가스 공급 통로(610)와 흄 제거 통로(710)가 동심원을 이루도록 배치시키기 위한 위치결정부(800)를 더 포함한다. 이러한 위치결정부(800)는 위치결정홈(810)과, 위치결정홀(820) 및 위치결정핀(830)을 포함할 수 있다.
상기 위치결정홈(810)은 고정플레이트(100)에 형성될 수 있으며, 고정플레이트(100)의 하면에서 상면 방향으로 오목하게 형성될 수 있다.
상기 위치결정홀(820)은 회전플레이트(200)에 형성될 수 있으며, 회전플레이트(200)의 하면과 상면을 관통한 상태로 형성될 수 있다.
상기 위치결정핀(830)은 위치결정홀(820)을 관통하여 위치결정홈(810)에 결합될 수 있다.
즉, 고정플레이트(100)와 회전플레이트(200)를 결합하는 과정에서 고정플레이트(100)에 대해 회전플레이트(200)의 결합위치를 일치시킨 다음, 위치결정핀(830)을 회전플레이트(200)에 형성된 위치결정홀(820)을 관통시킨 상태에서 고정플레이트(100)에 형성된 위치결정홈(810)에 결합시키게 되면, 고정플레이트(100)에 대해 회전플레이트(200)가 움직임이 발생되지 않는다.
이 상태에서 후술하는 캠팔로워(500)에 의해 고정플레이트(100)와 회전플레이트(200)를 결합시키게 되면, 보호가스 공급 통로(610)와 흄 제거 통로(710)가 동심원을 이룬 상태가 되도록 결합될 수 있다.
한편, 캠팔로워(도 6의 500)에 의해 고정플레이트(100)와 회전플레이트(200)를 결합시키고, 고정부재(110)에 의해 고정플레이트(100)를 헤드부(11)에 결합시킨 다음, 위치결정핀(830)을 제거하여 고정플레이트(100)에 대해 회전플레이트(200)가 회전될 수 있도록 한다.
본 실시예에 따르면, 보호가스 공급 통로(610)가 흄 제거 통로(710)보다 내측에 배치될 수 있으며, 흄 제거 통로(710)의 단면적은 보호가스 공급 통로(610)의 단면적보다 크게 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 와이어 공급부(12) 측으로는 적당량의 보호가스만 공급하면 되지만, 레이저 용접 공정이 진행되면서 발생되는 흄은 작업 공간상에서 분산된 상태로 존재하기 때문에 흄 제거 통로(710)를 보호가스 공급 통로(610) 보다 바깥쪽에 배치시켜 작업 공간의 바깥쪽으로 분산된 흄까지 제거할 수 있도록 하고, 흄의 원활하게 제거하기 위해서는 보호가스 공급 통로(610)보다 흄 제거 통로(710)의 단면적을 크게 형성하여 흄 제거량을 늘릴 수 있게 된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 실링부(900)는 상기 고정플레이트(100)와 상기 회전플레이트(200)가 결합되는 사이에 설치되어, 상기 보호가스 공급 통로(610) 및 상기 흄 제거 통로(710)로 유동되는 보호가스 및 흄이 외부 측으로 누출되는 것을 방지한다. 이러한 실링부(900)는 제1 안착홈(910)과, 제2 안착홈(920)과, 제3 안착홈(930)과, 제1 실링부재(940)와, 제2 실링부재(950) 및 제3 실링부재(960)를 포함한다.
상기 제1 안착홈(910)은 고정플레이트(100)의 결합면(102)에 형성되되, 흄 제거 통로(710)의 외측을 따라 오목하게 형성될 수 있다.
상기 제2 안착홈(920)은 고정플레이트(100)의 결합면(102)에 형성되되, 보호가스 공급 통로(610)의 내측을 따라 오목하게 형성될 수 있다.
상기 제3 안착홈(930)은 고정플레이트(100)의 결합면(102)에 형성되되, 보호가스 공급 통로(610)와 흄 제거 통로(710) 사이를 따라 오목하게 형성될 수 있다.
상기 제1 실링부재(940)는 제1 안착홈(910)에 안착되도록 설치되어 흄 제거 통로(710)의 외측으로 흄이 누출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2 실링부재(950)는 제2 안착홈(920)에 안착되도록 설치되어, 보호가스 공급 통로(610)의 내측으로 보호가스가 누출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제3 실링부재(960)는 제3 안착홈(930)에 설치되어 흄 제거 통로(710)의 내측으로 흄이 누출되는 것과 동시에 보호가스 공급 통로(610)의 외측으로 보호가스가 누출되는 것을 방지한다. 즉, 제3 실링부재(960)는 보호가스와 흄이 누출되어 섞이는 것을 방지한다.
즉, 실링부(900)는 제1 실링부재(940)가 흄 제거 통로(710)의 외측을 차단하여, 흄 제거 통로(710)로 유동되는 흄이 흄 제거 통로(710)의 외측으로 누출되는 것을 방지하고, 제2 실링부재(950)가 보호가스 공급 통로(610)의 내측을 차단하여, 보호가스 공급 통로(610)로 유동되는 보호가스가 보호가스 공급 통로(610)의 내측으로 유출되는 것을 방지한다.
또한, 제3 실링부재(960)가 흄 제거 통로(710)의 내측을 차단하는 것과 동시에 보호 가스 공급 통로의 외측으로 차단하여, 흄 제거 통로(710)로 유동되는 흄이 흄 제거 통로(710)의 내측으로 누출되는 것을 방지하는 것과 동시에 보호가스 공급 통로(610)로 유동되는 흄이 보호가스 공급 통로(610)의 외측으로 누출되는 것을 방지하여, 보호가스와 흄이 섞이는 것을 방지한다.
결과적으로, 제1 실링부재(940)와 제2 실링부재(950), 및 제3 실링부재(960)에 의해 삼중으로 차단함에 따라, 보호가스 공급 통로(610)로 유동되는 보호가스 및 흄 제고 통로(710)로 유동되는 흄이 누출되는 것을 완벽히 방지할 수 있게 된다.
한편, 고정플레이트(100)와 회전플레이트(200)가 결합되면서 제1 실링부재(940), 제2 실링부재(950) 및 제3 실링부재(960)는 가압력을 받게 되고, 가압력을 받은 제1 실링부재(940)와, 제2 실링부재(950) 및 제3 실링부재(960)는 제1 안착홈(910)과, 제2 안착홈(920) 및 제3 안착홈(930)에 눌려진 상태로 설치된다. 이에 따라, 보호가스 공급 통로(610)로 유동되는 보호가스 및 흄 제고 통로(710)로 유동되는 흄의 누출을 더욱 방지할 수 있다.
상기 캠팔로워(500)는 고정플레이트(100)에 대해 회전플레이트(200)가 회전 가능하도록 결합시킨다. 이러한 캠팔로워(500)는 롤러(510)와 고정블록(520)을 포함한다.
도 8은 도 5의 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치의 단면의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에서의 상기 보호가스 공급 및 흄 제거장치에서는 상기 보호가스 공급 통로, 상기 흄 제거 통로, 및 상기 안착홈이 상기 회전플레이트(200)의 결합면(202) 상에 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 보호가스 공급 통로부(601)는 보호가스 공급 통로(611)와, 보호가스 공급홀(621) 및 보호가스 배출홀(631)을 포함한다.
이 경우, 상기 보호가스 공급 통로(611)는 고정 플레이트(100)가 결합되는 회전 플레이트(200)의 결합면(202)에 형성될 수 있다.
또한, 상기 보호가스 공급홀(621)은 고정플레이트(100)의 상면과 보호가스 공급 통로(611)를 연통하도록 형성되며, 상기 보호가스 배출홀(631)은 회전플레이트(200)의 하면과 보호가스 공급 통로(611)를 연통하도록 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 보호가스 공급 통로(611), 상기 보호가스 공급홀(621) 및 상기 보호가스 배출홀(631)은 형성 위치만 다를 뿐, 도 7을 참조하여 설명한 상기 보호가스 공급 통로(610), 상기 보호가스 공급홀(620) 및 상기 보호가스 배출홀(630)과 실질적으로 동일한 기능을 수행한다.
마찬가지로, 도 8에 도시된 바와 같이, 흄 제거 통로부(701)는 흄 제거 통로(711)와, 흄 유입홀(721) 및 흄 배출홀(731)을 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 흄 제거 통로(711)는 고정플레이트(100)가 결합되는 회전플레이트(200)의 결합면(202)에 형성될 수 있다.
또한, 상기 흄 유입홀(721)은 회전플레이트(200)의 하면과 흄 제거 통로(711)를 연통하도록 형성되며, 상기 흄 배출홀(731)은 고정플레이트(200)의 상면과 흄 제거 통로(711)를 연통하도록 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 흄 제거 통로(711)와, 상기 흄 유입홀(721) 및 상기 흄 배출홀(731)은 형성 위치만 다를 뿐, 도 7을 참조하여 설명한 상기 흄 제거 통로(710)와, 상기 흄 유입홀(720) 및 상기 흄 배출홀(730)과 실질적으로 동일한 기능을 수행한다.
나아가, 도 8에 도시된 바와 같이, 실링부(901)는 회전 플레이트(200)에 형성될 수 있으며, 제1 안착홈(911)과, 제2 안착홈(921)과, 제3 안착홈(931)과, 제1 실링부재(941)와, 제2 실링부재(951) 및 제3 실링부재(961)를 포함한다.
상기 제1 안착홈(911)은 회전플레이트(200)의 결합면(202)에 형성되며, 상기 제2 안착홈(921)도 회전플레이트(200)의 결합면(202)에 형성되며, 상기 제3 안착홈(931) 역시 회전플레이트(200)의 결합면(202)에 형성된다.
즉, 상기 제1 안착홈(911)은 회전플레이트(200)의 결합면(202)에, 상기 흄 제거 통로(711)의 외측을 따라 오목하게 형성될 수 있으며, 상기 제2 안착홈(921)은 상기 회전플레이트(200)의 결합면(202)에 상기 보호가스 공급 통로(611)의 내측을 따라 오목하게 형성될 수 있으며, 상기 제3 안착홈(931) 역시 상기 회전플레이트(200)의 결합면(202)에 상기 보호가스 공급 통로(611)와 상기 흄 제거 통로(711) 사이를 따라 오목하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 실링부재(941)는 제1 안착홈(911)에 안착되도록 설치되고, 상기 제2 실링부재(951)는 제2 안착홈(921)에 안착되도록 설치되며, 상기 제3 실링부재(961)는 제3 안착홈(931)에 설치된다.
이 경우, 상기 제1 안착홈(911)과, 상기 제2 안착홈(921)과, 상기 제3 안착홈(931)과, 상기 제1 실링부재(941)와, 상기 제2 실링부재(951) 및 상기 제3 실링부재(961)는 형성 위치만 다를 뿐, 기능이나 재료 등은 도 7을 참조하여 설명한, 상기 제1 안착홈(910)과, 상기 제2 안착홈(920)과, 상기 제3 안착홈(930)과, 상기 제1 실링부재(940)와, 상기 제2 실링부재(950) 및 상기 제3 실링부재(960)와 각각 실질적으로 동일하다.
본 실시예에서, 캠팔로워(500)는 앞선 실시예에서 상술한 캠팔로워(500)의 구성 및 작용이 동일하여 상세한 설명은 생략한다.
한편, 도시되지는 않았지만, 보호가스 공급 통로부(600)의 보호가스 배출홀(630)에 연결되어 보호가스 배출홀(630)을 통해 배출되는 보호가스를 와이어 공급부(12)로 보호가스를 안내하는 안내관이 더 설치될 수 있다.
이때, 안내관은 회전되는 회전부재에 장착된 와이어 공급부(도 1의 12)와 함께 회전됨에 따라 안내관이 꼬이는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 도시되지는 않았지만, 고정플레이트(100)의 상면에는 고정플레이트(100)와 회전플레이트(200)가 결합된 부위로 윤활유를 공급하기 위한 윤활유 공급홀이 형성될 수 있다.
즉, 상기 윤활유 공급홀로 윤활유를 공급함으로써, 고정플레이트(100)에 대해 회전플레이트(200)가 회전되면서 발생하는 마찰력을 저감시켜 고정플레이트(100)에 대해 회전플레이트(200)가 원활히 회전될 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 실시예들에서의 상기 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치는 하나의 장치를 통해 보호가스를 공급하는 것과 동시에 흄을 제거할 수 있어 장치의 크기 및 제조비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치는, 간단한 구조의 캠팔로워를 이용하여 고정플레이트에 대해 회전플레이트를 회전 가능하게 결합시킨 것에 의해, 고정플레이트에 대해 회전플레이트를 분해 및 조립이 용이하여 유지보수가 편리한 효과가 있다.
또한, 상기 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치는 위치결정부에 구비됨으로써, 보호가스 통로와 흄 제거 통로를 동심원을 가지도록 용이하게 결합시킬 수 있는 효과가 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.

Claims (18)

  1. 헤드부를 포함하는 조형물 가공장치에 장착되고,
    상기 헤드부에 결합되는 고정플레이트;
    상기 고정플레이트에 회전 가능하게 결합되는 회전플레이트; 및
    상기 회전플레이트의 결합면 및 상기 고정플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 형성되고, 보호가스를 공급하거나 흄이 제거되는 통로를 갖는 공동 통로부를 포함하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공동 통로부는,
    상기 고정플레이트의 상면과 상기 통로를 연통하며, 보호가스가 공급되거나 제거된 흄이 배출되는 제1 공통홀; 및
    상기 회전플레이트의 하면과 상기 통로를 연통하며, 보호가스가 배출되거나 흄이 유입되는 제2 공통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트의 사이에 설치되어, 상기 통로로 유동되는 보호가스 또는 흄이 외부 측으로 누설되는 것을 방지하는 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실링부는
    상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 상기 통로의 외측을 따라 오목하게 형성된 제1 안착홈;
    상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 상기 통로의 내측을 따라 오목하게 형성된 제2 안착홈;
    상기 제1 안착홈에 안착되는 제1 실링부재; 및
    상기 제2 안착홈에 안착되는 제2 실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 안착홈과, 상기 통로 및 상기 제2 안착홈이 동심원을 이루도록 배치하는 위치결정부를 더 포함하고,
    상기 위치결정부는,
    상기 고정플레이트에 형성되는 위치결정홈;
    상기 회전플레이트에 형성되는 위치결정홀; 및
    상기 위치결정홀을 관통하여 상기 위치결정홈에 결합되는 위치결정핀을 포함하며,
    상기 위치결정핀은 상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트를 결합시킨 후에 제거되는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부는 레이저빔을 조사하고,
    상기 고정 플레이트에는 중심부에 상기 레이저빔이 관통되도록 제1 관통홀이 형성되고,
    상기 회전 플레이트에는 중심부에 상기 제1 관통홀과 정렬된 제2 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  7. 헤드부를 포함하는 조형물 가공장치에 장착되고,
    상기 헤드부에 결합되는 고정플레이트;
    상기 고정플레이트에 회전 가능하게 결합되는 회전플레이트;
    상기 회전플레이트의 결합면 및 상기 고정플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 형성되고, 보호가스를 공급하는 보호가스 공급 통로를 갖는 보호가스 공급 통로부; 및
    상기 회전플레이트의 결합면 및 상기 고정플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 형성되고, 흄이 제거되는 흄 제거 통로를 갖는 흄 제거 통로부를 포함하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보호가스 공급 통로부는,
    상기 고정플레이트의 상면과 상기 보호가스 공급 통로를 연통하며, 보호가스가 공급되는 보호가스 공급홀; 및
    상기 회전플레이트의 하면과 상기 보호가스 공급 통로를 연통하며, 상기 보호가스가 배출되는 보호가스 배출홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치
  9. 제7항에 있어서,
    상기 흄 제거 통로부는,
    상기 회전플레이트의 하면과 상기 흄 제거 통로를 연통하며, 흄이 유입되는 흄 유입홀; 및
    상기 고정플레이트의 상면과 상기 흄 제거 통로를 연통하며, 흄이 배출되는 흄 배출홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 보호가스 공급 통로와 상기 흄 제거 통로는 동심원을 이루도록 배치된 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보호가스 공급 통로와 상기 흄 제거 통로가 동심원을 이루도록 배치하는 위치결정부를 더 포함하고,
    상기 위치결정부는,
    상기 고정플레이트에 형성되는 위치결정홈;
    상기 회전플레이트에 형성되는 위치결정홀;
    상기 위치결정홀을 관통하여 상기 위치결정홈에 결합되는 위치결정핀을 포함하며,
    상기 위치결정핀은 상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트를 결합시킨 후에 제거되는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치
  12. 제7항에 있어서,
    상기 흄 제거 통로의 단면적은 상기 보호가스 공급 통로의 단면적보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트의 사이에 설치되어, 상기 보호가스 공급 통로 및 상기 흄 제거 통로로 유동되는 보호가스 및 흄이 외부 측으로 누설되는 것을 방지하는 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 실링부는
    상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 상기 흄 제거 통로의 외측을 따라 오목하게 형성되는 제1 안착홈;
    상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 상기 보호가스 공급 통로의 내측을 따라 오목하게 형성된 제2 안착홈;
    상기 고정플레이트의 결합면 및 상기 회전 플레이트의 결합면 중 적어도 하나에 상기 보호가스 공급 통로와 상기 흄 제거 통로 사이를 따라 오목하게 형성된 제3 안착홈;
    상기 제1 안착홈에 안착되는 제1 실링부재;
    상기 제2 안착홈에 안착되는 제2 실링부재;
    상기 제3 안착홈에 안착되는 제3 실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 헤드부는 레이저빔을 조사하고,
    상기 고정 플레이트에는 중심부에 상기 레이저빔이 관통되도록 제1 관통홀이 형성되고,
    상기 회전 플레이트에는 중심부에 상기 제1 관통홀과 정렬된 제2 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 고정플레이트에 대해 상기 회전플레이트를 회전 가능하도록 결합하는 캠팔로워를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 고정플레이트는 외측 및 내측 둘레를 따라 돌출된 단차부를 더 포함하고,
    상기 회전플레이트는 외측 및 내측 상면에 함입된 복수의 설치홈부를 더 포함하며,
    상기 캠팔로워는,
    상기 단차부의 상면에 설치되어 상기 단차부의 상면을 따라 회전되는 롤러; 및
    상기 설치홈부에 설치되어 상기 롤러를 고정시키는 고정블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 고정플레이트의 상면에는 상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트가 결합된 부위로 윤활유를 공급하는 윤활유 공급홀이 형성된 것을 특징으로 하는 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치.
PCT/KR2018/010642 2017-09-12 2018-09-11 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치 WO2019054728A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112018005064.5T DE112018005064T5 (de) 2017-09-12 2018-09-11 Drehvorrichtung zum Zuführen von Schutzgas und Abziehen von Rauch

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0116403 2017-09-12
KR1020170116403A KR102043911B1 (ko) 2017-09-12 2017-09-12 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019054728A1 true WO2019054728A1 (ko) 2019-03-21

Family

ID=65723372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/010642 WO2019054728A1 (ko) 2017-09-12 2018-09-11 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102043911B1 (ko)
DE (1) DE112018005064T5 (ko)
WO (1) WO2019054728A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109940335A (zh) * 2019-04-25 2019-06-28 昆山贺崧焊割设备有限公司 圆形薄壁管对接焊公差无限分割焊接治具
CN114378446A (zh) * 2022-03-22 2022-04-22 苏州密尔光子科技有限公司 激光加工辅助装置、方法和具有该装置的激光设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102269555B1 (ko) 2020-08-20 2021-06-28 주식회사 포스코플랜텍 밀폐공간의 용접가스 제거방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980056757A (ko) * 1996-12-30 1998-09-25 박병재 레이저 용접부 보호를 위해 레이저 용접 헤드에 장착되는 보호가스분사장치
KR19980078578A (ko) * 1997-04-29 1998-11-16 김영귀 자동차용 강판의 용접용 지그의 보호가스 주입구조
JP2002254185A (ja) * 2001-02-28 2002-09-10 Honda Motor Co Ltd エアーバッグ用脆弱部の形成方法および装置
KR20110062886A (ko) * 2009-12-04 2011-06-10 티에스씨멤시스(주) 레이저 가공장비의 파티클 제거장치 및 이를 구비한 레이저 가공장비
CN104014932A (zh) * 2014-06-03 2014-09-03 湖南大学 一种激光焊接旋转侧吹保护气的装置及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101674192B1 (ko) 2016-05-13 2016-11-09 한국기계연구원 삼차원 물체 제조용 차폐챔버

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980056757A (ko) * 1996-12-30 1998-09-25 박병재 레이저 용접부 보호를 위해 레이저 용접 헤드에 장착되는 보호가스분사장치
KR19980078578A (ko) * 1997-04-29 1998-11-16 김영귀 자동차용 강판의 용접용 지그의 보호가스 주입구조
JP2002254185A (ja) * 2001-02-28 2002-09-10 Honda Motor Co Ltd エアーバッグ用脆弱部の形成方法および装置
KR20110062886A (ko) * 2009-12-04 2011-06-10 티에스씨멤시스(주) 레이저 가공장비의 파티클 제거장치 및 이를 구비한 레이저 가공장비
CN104014932A (zh) * 2014-06-03 2014-09-03 湖南大学 一种激光焊接旋转侧吹保护气的装置及方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109940335A (zh) * 2019-04-25 2019-06-28 昆山贺崧焊割设备有限公司 圆形薄壁管对接焊公差无限分割焊接治具
CN114378446A (zh) * 2022-03-22 2022-04-22 苏州密尔光子科技有限公司 激光加工辅助装置、方法和具有该装置的激光设备
CN114378446B (zh) * 2022-03-22 2022-07-29 苏州密尔光子科技有限公司 激光加工辅助装置、方法和具有该装置的激光设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190029840A (ko) 2019-03-21
KR102043911B1 (ko) 2019-11-13
DE112018005064T5 (de) 2020-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019054728A1 (ko) 회전형 보호가스 공급 및 흄 제거장치
WO2010038969A2 (ko) 플랜지면 자동 가공장치
WO2011081266A1 (ko) 전기로의 슬래그 배출 도어 장치
WO2011105730A2 (ko) 화학적 기계적 연마 장치의 리테이너 링 제조 방법
WO2018225877A1 (ko) 모터
WO2019088437A1 (ko) 사출금형 및 그 제조방법
WO2020175715A1 (ko) 로터 및 이를 구비한 전동기
WO2018225878A1 (ko) 모터
WO2018143599A1 (en) Explosion-proof apparatus
WO2020013483A1 (ko) 배기가스 희석장치
WO2019093609A1 (ko) 척 플레이트, 상기 척 플레이트를 갖는 척 구조물 및 척 구조물을 갖는 본딩 장치
WO2019182289A1 (ko) 슬리터용 프릭션 샤프트
WO2024106814A1 (ko) 에어막형성 토출장치 및 이를 포함하는 스프레이건
WO2022092917A1 (ko) 차폐 자석의 제조방법 및 이에 의해 제조된 차폐 자석
WO2017052247A1 (ko) 가스터빈의 냉각장치
WO2020213802A1 (ko) 케미컬 공급장치
WO2024143793A1 (ko) 변형 불량 방지 및 돌출부 잔여물을 제거한 파인 메탈 마스크 및 그 제조 방법
WO2021221407A1 (ko) 방열장치 및 이를 이용한 안테나 어셈블리
WO2017003058A1 (ko) 마찰저항 저감 장치 및 이를 포함하는 선박
WO2012074186A1 (ko) 전기로의 슬래그 배출 도어 장치
WO2022158721A1 (ko) 공기조화기
WO2022145752A1 (ko) 스러스트 포일 공기 베어링 및 그것을 포함하는 베어링 조립체
WO2020231183A1 (ko) 공작기계용 냉각수 직분사 툴홀더
WO2019059733A1 (ko) 스크류 고정 장치 제조 방법, 스크류 고정 장치 및 이를 포함하는 직선운동 장치
WO2010140776A2 (ko) 싱글볼 가공장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18856782

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18856782

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1