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Kafe 바로가기주관연구기관 | 씨에스캠(주) |
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연구책임자 | 최인휴 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2016-11 |
과제시작연도 | 2015 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO201800039678 |
과제고유번호 | 1415142478 |
사업명 | 소재부품기술개발 |
DB 구축일자 | 2018-11-03 |
키워드 | 수치제어장치.레이저.5축 가공.갈바노미터.3차원 곡면. |
□ 핵심기술
o 5축 CNC 선단제어 기술개발
o 3축 스캐너 기술 개발
o 대면적/연속가공을 위한 스캐너/스테이지 통합 연동제어SW 개발
o 5축CNC/3축스캐너 최적경로 생성을 위한 CAD/CAM 개발
o 3D 레이저 패터닝 성능평가 기술개발
□ 최종목표
3차원 대면적 자유형상 레이저 연속가공을 위한 CNC 기반 5축 레이저 통합 제어 모듈과 최적 가공경로 생성 CAM SW 개발 및 상용화
□ 개발내용 및 결과
○ 3차원 대면적 곡면을 레이저 연속 패터닝하기 위해서
□ 핵심기술
o 5축 CNC 선단제어 기술개발
o 3축 스캐너 기술 개발
o 대면적/연속가공을 위한 스캐너/스테이지 통합 연동제어SW 개발
o 5축CNC/3축스캐너 최적경로 생성을 위한 CAD/CAM 개발
o 3D 레이저 패터닝 성능평가 기술개발
□ 최종목표
3차원 대면적 자유형상 레이저 연속가공을 위한 CNC 기반 5축 레이저 통합 제어 모듈과 최적 가공경로 생성 CAM SW 개발 및 상용화
□ 개발내용 및 결과
○ 3차원 대면적 곡면을 레이저 연속 패터닝하기 위해서 기존 스텝이송과 스캐닝가공을 순차적으로 반복하던 것을 이음매 없이 연속적으로 패터닝하여, 정밀도와 표면품질, 생산성 높일 수 있는 시스템을 개발하고자 함.
○ 이 공정은 5축 가공기의 이송과 스캐닝 동작의 동기를 맞추어 동시에 수행하여야 하므로, 전용 경로생성 CAM과 생성된 경로를 동시에 처리할 수 있는 CNC 커널 SW, 그리고 5축 엔코더 피드백 받아 3축 지령을 출력하는 온더플라이 스캐너 제어보드와 펌웨어의 개발이 필수임. 아래와 같은 연구결과를 확보함.
○ 개발 결과물 구성은 다음과 같음.
(1) CNC 기반 5축 레이저 통합 제어모듈,(2) 레이저 스캐너 보드 통합을 위한 CNC SW, (3) 곡면의 레이저 가공경로생성 CAD/CAM 통합 SW, (4) 3D 스캐너 제어보드/펌웨어, (5) 대면적 레이저 스캐너 시스템 성능 검증, (6) 3D 레이저 연속가공 테스트 검증
□ 기술개발 배경
○ 제안하는 기술은 공작기계와 레이저 가공기를 동적으로 결합하기 위한 CNC 기반 통합 제어모듈을 개발하는 것으로써, 본 기술이 개발되면 기존 레이저가공기의 문제점인 가공영역 및 가공형상의 제약을 해결하여 대면적/자유형상 가공이 가능한 돌파형 신기술(Breaking through Technology)임.
○ NC 제어기는 공작기계 분야에서 전통적인 대일 무역역조 분야이고, 레이저 가공기는 미국 및 독일에서 많은 수입을 하고 있는 실정임. 따라서 본 제어모듈이 개발되면 생산장비 산업의 무역역조 해소에 지대한 도움이 될 것으로 기대됨.
□ 핵심개발 기술의 의의
○ 선진국에서는 미국의 Aerotech사, 독일의 LPKF 사에서 통합제어 2D 온더플라이 제어유닛을 판매하고 있고, 미국의 ESI사 에서는 이러한 제어모듈을 활용하여 2D 온더플라이 레이저 가공기를 상용화하고 있고, 독일의 DMG사의 LASERTEC 시리즈는 레이저 5축 가공기로 곡면 금형, 절삭공구, 정밀 3D부품, 그리고 터빈 냉각구멍의 드릴링 등에 적용하여 스텝 & 스캐닝 공정을 구현하고 있음. 하지만, 유한 스캔필드를 가지며, 당 과제에서 제시하는 연속대면적 레이저 가공으로 무한 스캔필드 레이저 가공은 아직 개발하지 못한 상황임.
○ 본 과제를 통하여 CNC 제어기와 패터닝 CAM 기술과 스캐너 제어 기술을 보유한 두 중소기업과 2D 온더플라이 원천기술을 가진 연구소와 레이저 장비 수요기업이 협업하여 기술의 완전 국산화를 달성하였고, 시스템 안정화와 모델 다양화하여, 국내외 대형레이저 장비 제조사에 제어시스템을 공급을 1년 이내에 개시할수 있을 것임.
□ 적용 분야
○ 사출금형의 곡면 패턴가공, 핸드폰 외곽 케이스면의 패터닝, 엘리베이터 내부 벽면 문양가공, FPCB 드릴링, 절삭공구 패터닝, 정밀 3D부품, 그리고 터빈 냉각구멍의 드릴링, 대형 레이저 절단 가공기/용접기 등으로써 다양한 레이저가공 분야에 적용 가능
( 출처: 최종보고서 초록 - 3. 개발결과 요약 4p )
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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