KR101628326B1 - 시트 절단 장치 및 절단 방법 - Google Patents

시트 절단 장치 및 절단 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101628326B1
KR101628326B1 KR1020150008051A KR20150008051A KR101628326B1 KR 101628326 B1 KR101628326 B1 KR 101628326B1 KR 1020150008051 A KR1020150008051 A KR 1020150008051A KR 20150008051 A KR20150008051 A KR 20150008051A KR 101628326 B1 KR101628326 B1 KR 101628326B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
sheet
cutting
fabric
laser
Prior art date
Application number
KR1020150008051A
Other languages
English (en)
Inventor
배성호
이세용
Original Assignee
(주)엔에스
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 (주)엔에스 filed Critical (주)엔에스
Priority to KR1020150008051A priority Critical patent/KR101628326B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101628326B1 publication Critical patent/KR101628326B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H35/00—Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers
    • B65H35/02—Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers from or with longitudinal slitters or perforators
    • 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
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50—Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/51—Modifying a characteristic of handled material
    • B65H2301/515—Cutting handled material
    • B65H2301/5153—Details of cutting means
    • B65H2301/51536—Laser

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 시트 원단을 절단하여 미리 정해진 길이와 폭을 갖는 단위 시트을 분할 형성하기 위한 시트 절단 장치에 관한 것으로서, 시트 원단을 길이 방향으로 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 폭을 갖는 복수의 단위 시트 원단으로 분할하는 제1 절단 헤드; 및 복수의 단위 시트 원단을 각각 길이 방향과 수직을 이루는 폭 방향으로 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 길이를 갖는 단위 시트로 분할하는 제2 절단 헤드를 포함한다.
이러한 본 발명에 따른 시트 절단 장치는, 시트 원단을 미리 정해진 단위 폭으로 레이저 절단하는 슬리팅 공정과 슬리팅 된 시트 원단을 미리 정해진 길이로 레이저 절단하는 재단 공정을 모두 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 슬리팅 공정을 수행하기 위한 슬리팅 장치와 재단 공정을 수행하기 위한 재단 장치를 별도로 마련할 필요가 없으므로, 장치를 마련하는데 소요되는 비용을 절감하고, 장치를 설치하는데 필요한 공간을 줄이고, 절단 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

Description

시트 절단 장치 및 절단 방법{Apparatus and method for cutting sheet}
본 발명은 시트 원단을 레이저 절단하여 단위 시트를 분할 형성하기 위한 시트 절단 장치 및 절단 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 시트형 제품들은 시트 원단을 제조하는 원단 제조 공정, 및 시트 원단을 절단하여 미리 정해진 길이와 폭을 갖는 단위 시트로 분할하는 절단 공정을 통해 제조된다.
또한, 시트 원단의 절단 공정은, 시트 원단을 미리 정해진 폭으로 절단하는 슬리팅 공정과, 슬리팅된 시트 원단을 미리 정해진 길이로 절단하는 재단 공정을 포함한다.
일반적으로 슬리팅 공정은 슬리팅 장치에 의한 수행된다. 종래의 슬리팅 장치는, 롤 상태로 권취된 시트 원단을 권출하여 연속적으로 공급하는 공급 롤러, 공급 롤러로부터 연속적으로 공급되는 시트 원단을 미리 정해진 폭을 갖도록 슬리팅하는 절단 부재, 미리 정해진 폭으로 슬리팅된 시트 원단을 롤 상태로 권취하여 연속적으로 회수하는 회수 롤러 등을 포함한다.
일반적으로 재단 공정은 재단 장치에 의하여 수행된다. 종래의 재단 장치는, 슬리팅 장치의 회수 롤러에 의하여 롤 상태로 권취된 시트 원단을 권출하여 연속적으로 공급하는 공급 롤러, 공급 롤러로부터 연속적으로 공급되는 시트 원단을 미리 정해진 길이를 갖도록 재단하여 단위 시트를 형성하는 절단 부재, 단위 시트를 적재하는 적재기 등을 포함한다.
이와 같이 종래에는, 슬리팅 공정과 재단 공정이 각각 서로 개별적으로 마련되는 슬리팅 장치와 재단 장치에 의하여 수행되었다. 따라서, 종래에는, 슬리팅 장치와 재단 장치를 마련하는데 많은 비용이 소요되고, 시트 원단의 절단 공정에 많은 시간이 소용되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 시트 원단을 하나의 장치를 이용하여 미리 정해진 길이와 폭을 갖는 단위 시트로 분할할 수 있도록 구조를 개선한 시트 절단 장치 및 이를 이용한 시트 절단 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 시트 절단 장치는, 시트 원단을 길이 방향으로 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 폭을 갖는 복수의 단위 시트 원단으로 분할하는 제1 절단 헤드; 및 복수의 단위 시트 원단을 각각 길이 방향과 수직을 이루는 폭 방향으로 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 길이를 갖는 단위 시트로 분할하는 제2 절단 헤드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 시트 원단을 단위 길이 만큼씩 단속적으로 이송하는 제1 이송 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 제1 절단 헤드는, 시트 원단이 제1 이송 유닛에 의하여 이송되고 있을 때 시트 원단을 레이저 절단하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 복수의 단위 시트 원단을 단위 길이 만큼씩 단속적으로 이송하는 제2 이송 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 제1 이송 유닛과 제2 이송 유닛은, 시트 원단과 복수의 시트 원단을 각각 동시에 이송하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 제2 절단 헤드는, 복수의 단위 시트 원단이 제2 이송 유닛에 의하여 단위 길이만큼 이송되었을 때 복수의 시트 원단을 레이저 절단하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 복수의 단위 시트 원단이 제2 이송 유닛에 의하여 단위 길이 만큼 이송되었는지 여부를 측정하는 이송 거리 측정 유닛을 더 포함하며, 제2 이송 유닛은 이송 거리 측정 유닛의 측정 결과에 대응하여 구동이 조절되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 이송 거리 측정 유닛은, 각각의 단위 시트 원단을 촬영 가능한 적어도 하나의 카메라; 및 각각의 카메라에 의하여 촬영된 영상 이미지를 분석하여, 각각의 단위 시트 원단의 현재 위치를 측정하는 이송 거리 측정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 복수의 단위 시트를 이송하는 제3 이송 유닛; 및 복수의 단위 시트를 적재하는 적재기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 시트 원단을 사이에 두고 제1 절단 헤드와 대향되게 설치되며, 시트 원단을 지지하는 지지 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 지지 부재는, 제1 절단 헤드로부터 방출된 레이저가 조사되는 시트 원단의 가공점과 대면하도록 형성되는 가이드홈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 각각의 단위 시트 원단을 비접촉식으로 진공 흡착하여, 제2 절단 헤드로부터 방출된 레이저가 조사되는 각각의 단위 시트 원단의 가공점을 레이저의 초점에 배치하는 진공 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 제2 절단 헤드와 가공점 사이의 거리를 실시간으로 측정하는 거리 측정 센서를 더 포함하며, 진공 패드는, 거리 측정 센서에 의하여 측정된 제2 절단 헤드와 가공점 사이의 거리에 따라 각각의 단위 시트 원단에 인가하는 진공압의 크기를 조절하여 가공점을 레이저의 초점에 배치하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 진공 패드는 각각의 단위 시트 원단을 사이에 두고 제2 절단 헤드와 대향되게 배치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 제2 절단 헤드는 각각의 단위 시트 원단에 폭 방향으로 설정된 가상의 절단 예정선을 따라 레이저 절단하며, 진공 패드는 중심선이 절단 예정선과 평행을 이루게 설정된 가상의 다각형의 꼭지점들에 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 꼭지점들은 각각, 절단 예정선을 따라 절단된 각각의 단위 시트 원단의 절단면과 대면하지 않게 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 각각의 단위 시트 원단이 레이저 절단될 때 각각의 단위 시트 원단의 절단면으로부터 발생되는 부산물을 흡입하여 제거하는 석션을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 석션은, 각각의 단위 시트 원단을 사이에 두고 제2 절단 헤드와 대향되게 설치됨과 동시에 가공점과 대면하게 설치되며, 진공 패드는, 석션의 내부 공간에 설치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 진공 패드를 폭 방향으로 왕복 이송하는 패드 이송 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따른 시트 절단 방법은, (a) 시트 원단을 길이 방향으로 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 폭을 갖는 복수의 단위 시트 원단으로 분할하는 단계; 및 (b) 복수의 단위 시트 원단을 각각 길이 방향과 수직을 이루는 폭 방향으로 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 길이를 갖는 복수의 단위 시트로 분할하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, (a) 단계는, 시트 원단과 복수의 단위 시트 원단을 동시에 길이 방향으로 단위 길이 만큼 이송하면서 수행되며, (b) 단계는, 시트 원단과 복수의 단위 시트 원단의 이송이 정지된 상태에서 수행되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, (c) (b) 단계 이후에, 시트 원단과 복수의 단위 시트 원단의 이송이 정지된 상태에서 복수의 단위 시트를 이송하는 단계; 및 (d) 복수의 단위 시트 중 정상 시트는 적재기에 적재하고, 복수의 단위 시트 중 불량 시트는 폐기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 시트 절단 장치 및 절단 방법은, 시트 원단을 미리 정해진 단위 폭으로 레이저 절단하는 슬리팅 공정과 슬리팅된 시트 원단을 미리 정해진 길이로 레이저 절단하는 재단 공정을 모두 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 슬리팅 공정을 수행하기 위한 슬리팅 장치와 재단 공정을 수행하기 위한 재단 장치를 별도로 마련할 필요가 없으므로, 장치를 마련하는데 소요되는 비용을 절감하고, 장치를 설치하는데 필요한 공간을 줄이고, 절단 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 시트 절단 장치의 일부 구간에 대한 개념도.
도 3은 도 2의 제1 레이저 유닛의 사시도.
도 4는 도 2의 제2 레이저 유닛, 이송 거리 측정 유닛 및 사행 측정 유닛의 사시도.
도 5는 도 4의 이송 거리 측정 유닛의 제1 카메라 및 제2 카메라를 이용하여 촬영한 단위 시트 원단의 선단부의 영상 이미지.
도 6a은 도 4의 사행 측정 유닛의 제3 카메라를 이용하여 촬영한 단위 시트 원단의 일측 단부의 제1 영상 이미지.
도 6b는 도 4의 사행 측정 유닛의 제4 카메라를 이용하여 촬영한 단위 시트 원단의 일측 단부의 제2 영상 이미지.
도 6c는 도 4의 사행 측정 유닛을 이용하여 사행 각도를 측정하기 위한 개념도.
도 7은 도 4의 제2 절단 헤드의 갈바노미터를 설명하기 위한 도면.
도 8은 도 3의 지지 부재의 평면도.
도 9는 도 3의 제1 절단 헤드와 지지 부재의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 10은 일반적인 시트 절단 장치에 있어서, 시트 원단의 가공점이 레이저의 초점에서 벗어난 양상을 나타내는 도면.
도 11은 도 4의 진공 패드의 단면도.
도 12 및 도 13은 도 4의 패드 이송 유닛의 설명하기 위한 도면.
도 14는 도 4의 진공 패드를 이용하여 시트 원단의 가공점을 레이저의 초점에 배치한 양상을 나타내는 도면.
도 15 내지 도 17은 도 4의 진공 패드의 배치 방법을 설명하기 위한 개념도 및 부분 사시도.
도 18은 도 1의 적재 유닛을 나타내는 도면.
도 19 내지 도 23은 도 2의 시트 절단 장치를 이용하여 시트 원단을 절단하는 방법을 설명하기 도면.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1의 시트 절단 장치의 절단 구간을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치는, 공급 롤러(12) 기타 각종 부품의 설치 공간을 제공하는 프레임(10); 공급 롤러(12)로부터 공급된 시트 원단(F)을 이송하는 제1 이송 유닛(20); 시트 원단(F)을 길이 방향으로 레이저 절단하여 복수의 단위 시트 원단(F1)으로 분할하는 제1 레이저 유닛(30); 복수의 단위 시트 원단(F1)을 이송하는 제2 이송 유닛(50); 복수의 단위 시트 원단(F1)을 각각 길이 방향과 수직을 이루는 폭 방향으로 레이저 절단하여 복수의 단위 시트(F2)로 분할하는 제2 레이저 유닛(80); 복수의 단위 시트(F2)를 이송하는 제3 이송 유닛(90); 복수의 단위 시트(F2)를 분류하여 적재하는 적재 유닛(140)을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치를 이용하여 레이저 절단을 수행할 수 있는 시트 원단(F)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 시트 원단(F)은, 편광 필름 기타 다양한 종류의 필름 원단일 수 있다.
먼저, 프레임(10)은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치가 구비하는 각종 부품들의 설치 공간을 제공한다. 프레임(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 롤 형태로 권취로 시트 원단(F)을 권출하여 연속적으로 공급하는 공급 롤러(12), 공급 롤러(12)로부터 공급되는 시트 원단(F)을 미리 정해진 길이만큼 씩 공급하는 립롤(14), 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치가 구비하는 각종 유닛들의 설치 공간을 제공하는 베이스(16) 등을 포함한다.
다음으로, 제1 이송 유닛(20)은, 공급 롤러(12)로부터 공급된 시트 원단(F)을 길이 방향으로 이송하는 장치이다. 제1 이송 유닛(20)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 이송 유닛(20)은 시트 원단(F)을 이송 가능한 컨베이어 벨트의 구조를 가질 수 있다.
제1 이송 유닛(20)의 시트 원단(F) 이송 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 이송 유닛(20)은, 시트 원단(F)을 단위 시트(F2)의 단위 길이(l) 만큼씩 단속적으로 이송할 수 있다. 즉, 제1 이송 유닛(20)은, 시트 원단(F)을 단위 시트(F2)의 단위 길이(l)만큼 이송하는 이송 모드, 및 시트 원단(F)의 이송을 정지하는 정지 모드를 교번적으로 수행하는 것이다.
도 3은 도 2의 제1 레이저 유닛의 사시도이다.
제1 레이저 유닛(30)은, 시트 원단(F)을 레이저 절단하기 위한 장치이다. 제1 레이저 유닛(30)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 이송 유닛(20)의 하류 측에 설치되어, 제1 이송 유닛(20)에 의하여 이송된 시트 원단(F)을 미리 정해진 단위 폭(w)으로 레이저 절단한다.
이를 위하여, 제1 레이저 유닛(30)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저(RV)를 발생하는 레이저 발생기(32), 레이저(RV)의 경로를 변경하는 리플렉터(34), 레이저(RV)를 시트 원단(F)에 조사하는 제1 절단 헤드(36) 및 제1 절단 헤드(36)를 이송하는 헤드 드라이버(38)를 포함한다.
레이저 발생기(32)는, 레이저(RV)를 발생하여 방출하는 부재로서, 프레임(10)의 베이스(16)에 고정 설치된다. 레이저 발생기(32)는, 통상적인 레이저 발생기와 동일한 구조를 가지므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
리플렉터(34)는, 레이저 발생기(32)로부터 방출된 레이저(RV)의 경로를 변경하는 부재로서, 레이저 발생기(32)와 제1 절단 헤드(36) 사이에 적어도 하나가 설치된다. 리플렉터(34)는 레이저 발생기(32)로부터 방출된 레이저(RV)를 편광 상태로 반사하거나 일부의 레이저(RV)를 통과시켜 각각의 제1 절단 헤드(36)에게 전달할 수 있다.
제1 절단 헤드(36)는, 리플렉터(34)에 의하여 편광 상태로 반사된 레이저(RV)를 집광하여 시트 원단(F)에 조사함으로써 시트 원단(F)을 레이저 절단하는 부재로서, 헤드 드라이버(38)에 시트 원단(F)의 폭 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 제1 절단 헤드(36)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않으며, 시트 원단(F)을 레이저 절단하여 형성하고자 하는 단위 시트 원단(F1)의 개수에 대응하여 적어도 한 개의 제1 절단 헤드(36)가 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 시트 원단(F)을 레이저 절단하여 3개의 단위 시트 원단(F1)을 형성하고자 하는 경우에는 적어도 2개의 제1 절단 헤드(36)가 설치될 수 있다.
각각의 제1 절단 헤드(36)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 시트 원단(F)을 미리 정해진 폭을 갖는 복수의 단위 시트 원단(F1)으로 분할할 수 있도록 헤드 드라이버(38)에 의하여 미리 정해진 위치에 배치된 상태에서, 제1 이송 유닛(20)에 의하여 이송되고 있는 시트 원단(F)에 길이 방향을 따라 레이저(RV)를 조사하여 시트 원단(F)을 레이저 절단한다. 다시 말하면, 각각의 제1 절단 헤드(36)는, 제1 이송 유닛(20)이 이송 모드를 수행하고 있을 때 즉, 시트 원단(F)이 제1 이송 유닛(20)에 의하여 이송되고 있을 때 시트 원단(F)을 선택적으로 레이저 절단하고, 제1 이송 유닛(20)이 정지 모드를 수행하고 있을 때 즉, 시트 원단(F)의 이송이 정지되어 있을 때 선택적으로 구동이 정지된다.
헤드 드라이버(38)는, 각각의 제1 절단 헤드(36)를 미리 정해진 공정 위치로 이송하기 위한 부재이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 헤드 드라이버(38)는 시트 원단(F)을 폭 방향으로 가로지르도록 베이스(16)에 고정 설치되며, 각각의 제1 절단 헤드(36)는 이러한 헤드 드라이버(38)에 시트 원단(F)의 폭 방향으로 이동 가능하게 설치된다.
헤드 드라이버(38)는, 각각의 제1 절단 헤드(36)가 시트 원단(F)을 미리 정해진 단위 폭(w)으로 레이저 절단할 수 있도록 각각의 제1 절단 헤드(36)를 시트 원단(F)의 폭 방향으로 이동시켜 미리 정해진 공정 위치에 배치할 수 있다. 또한, 헤드 드라이버(38)는, 제1 이송 유닛(20)이 정지 모드를 수행하고 있을 때 즉, 시트 원단(F)의 이송이 정지되어 있을 때 각각의 제1 절단 헤드(36)를 미리 정해진 공정 위치에 배치하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 시트 원단(F)이 레이저 절단될 때 시트 원단(F)의 절단면으로부터 연기(fume) 기타 부산물이 발생된다. 이러한 부산물이 대기 중으로 바로 배출되면 환경 오염이 발생될 우려가 있다. 이를 해결하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치는 시트 원단(F)의 절단면으로부터 발생된 부산물을 흡입하여 제거하는 제1 석션(40)을 더 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 석션(40)은 제1 절단 헤드(36)의 하류 측에 시트 원단(F)의 절단면과 대면하도록 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 제2 이송 유닛(50)은, 제1 절단 헤드(36)에 의하여 분할 형성된 복수의 단위 시트 원단(F1)을 길이 방향으로 이송하는 부재로서, 단위 시트 원단(F1)을 전달받을 수 있도록 후술할 지지 부재(100)의 하류 측에 설치된다. 제2 이송 유닛(50)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 이송 유닛(50)은 복수의 단위 시트 원단(F1)을 동시에 이송 가능한 컨베이어 벨트의 구조를 가질 수 있다.
제2 이송 유닛(50)의 단위 시트 원단(F1) 이송 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 이송 유닛(50)은, 복수의 단위 시트 원단(F1)을 단위 시트(F2)의 단위 길이(l)만큼씩 이송할 수 있다. 즉, 제2 이송 유닛(50)은, 복수의 단위 시트 원단(F1)을 단위 시트(F2)의 단위 길이(l)만큼 이송하는 이송 모드, 및 복수의 단위 시트 원단(F1)의 이송을 정지하는 정지 모드를 교번적으로 수행하는 것이다. 그러면, 도 20에 도시된 바와 같이, 각각의 단위 시트 원단(F1)의 선단부는 제2 절단 헤드(86)로부터 방출된 레이저(RV)가 조사되는 단위 시트 원단(F1)의 가공점보다 단위 시트(F2)의 단위 길이(l)만큼 공정 진행 방향의 하류 측에 위치하게 되어, 제3 이송 유닛(90)에 안착된다.
한편, 복수의 단위 시트 원단(F1)과 시트 원단(F)은 일체로 연결되어 있으므로, 복수의 단위 시트 원단(F1)과 시트 원단(F)은 동시에 이송되거나 이송 정지되는 것이 바람직하다. 따라서, 제1 이송 유닛(20)의 이송 모드 및 제2 이송 유닛(50)의 이송 모드와, 제2 이송 유닛(50)의 정지 모드 및 제2 이송 유닛(50)의 정지 모드는 각각 동시에 수행된다.
도 4는 도 2의 이송 거리 측정 유닛, 사행 측정 유닛 및 제2 레이저 유닛의 사시도이며, 도 5는 이송 거리 측정 유닛의 제1 카메라 및 제2 카메라를 이용하여 촬영한 단위 시트 원단의 선단부의 영상 이미지이다.
도 6a은 도 4의 사행 측정 유닛의 제3 카메라를 이용하여 촬영한 단위 시트 원단의 일측 단부의 제1 영상 이미지이며, 도 6b는 도 4의 사행 측정 유닛의 제4 카메라를 이용하여 촬영한 단위 시트 원단의 일측 단부의 제2 영상 이미지이며, 도 6c는 도 4의 사행 측정 유닛을 이용하여 사행 각도를 측정하기 위한 개념도이며, 도 7은 도 4의 제2 절단 헤드의 갈바노미터를 설명하기 위한 도면이다.
이송 거리 측정 유닛(60)은, 각각의 단위 시트 원단(F1)이 제2 이송 유닛(50)에 의하여 미리 정해진 공정 위치에 도달되었는지 여부를 측정하기 위한 장치이다. 이송 거리 측정 유닛(60)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 단위 시트 원단(F1)의 선단부를 촬영할 수 있도록 설치되는 적어도 하나의 카메라(62), 각각의 카메라(62)를 미리 정해진 촬영 위치에 배치하는 카메라 드라이버(64), 및 카메라(62)로부터 입력받은 영상 이미지(I)를 분석하여 단위 시트 원단(F1)의 도달 위치를 측정하는 이송 거리 측정부를 포함한다.
카메라(62)는, 단위 시트 원단(F1)의 선단부를 촬영하는 부재이다. 카메라(62)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 카메라(66)와 제2 카메라(68) 등 한 쌍의 카메라(62)가 설치될 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 카메라(62)는 카메라 드라이버(64)에 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이동 가능하게 설치되되, 제2 레이저 유닛(80)의 제2 절단 헤드(86)보다 공정 진행 방향의 하류 측으로 단위 시트(F2)의 단위 길이(l)만큼 이격되도록 설치된다. 그러면, 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 카메라(62)는 제2 이송 유닛(50)에 의하여 이송된 각각의 단위 시트 원단(F1)의 선단부와 대면하게 되어 각각의 단위 시트 원단(F1)의 선단부를 촬영할 수 있게 된다.
카메라 드라이버(64)는, 각각의 카메라(62)를 미리 정해진 촬영 위치에 배치하는 부재이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 카메라 드라이버(64)는, 제2 레이저 유닛(80)의 제2 절단 헤드(86)보다 공정 진행 방향의 하류 측에 설치되되, 각각의 단위 시트 원단(F1)을 폭 방향으로 가로지르도록 베이스(16)에 고정 설치된다.
이러한 카메라 드라이버(64)는, 각각의 카메라(62)를 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이동시켜 미리 정해진 촬영 위치에 배치할 수 있다. 또한, 카메라 드라이버(64)는, 제1 이송 유닛(20)과 제2 이송 유닛(50)이 정지 모드를 수행하고 있을 때 즉, 시트 원단(F)과 단위 시트 원단(F1)의 이송이 정지되어 있을 때 각각의 카메라(62)를 미리 정해진 촬영 위치에 배치하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
이송 거리 측정부는, 카메라(62)로부터 입력받은 단위 시트 원단(F1)의 선단부의 영상 이미지(I)를 분석하여 단위 시트 원단(F1)의 도달 위치를 측정하는 부재이다. 이송 거리 측정부는, 각각의 카메라(62)로부터 단위 시트 원단(F1)의 영상 이미지(I)를 입력 받아, 단위 시트 원단(F1)의 선단부를 기준으로 단위 시트 원단(F1)의 이송 거리를 측정한다. 이러한 이송 거리 측정부의 측정 데이터는 제1 이송 유닛(20)과 제2 이송 유닛(50)에 각각 입력되며, 제1 이송 유닛(20)과 제2 이송 유닛(50)은 각각 이송 거리 측정부의 측정 데이터에 대응하여 구동이 조절된다. 즉, 제1 이송 유닛(20)과 제2 이송 유닛(50)은 각각 이송 거리 측정부의 측정 데이터를 기준으로 시트 원단(F)과 단위 시트 원단(F1)을 이송하여, 시트 원단(F)과 단위 시트 원단(F1)을 미리 정해진 공정 위치로 이송하는 것이다.
다음으로, 사행 측정 유닛(70)은 단위 시트 원단(F1)의 사행 각도를 측정하는 장치이다. 일반적으로 롤 장비는 그 특성상 가공 대상물에 소정 각도의 사행이 발생될 가능성이 있다. 따라서, 사행에 대한 고려 없이 가공 대상물에 대한 가공을 실시하면 사행으로 인한 불량이 야기될 수 있으므로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치는 단위 시트 원단(F1)의 사행을 측정하여 보정하기 위한 사행 측정 유닛(70)을 포함하는 것이다.
사행 측정 유닛(70)은, 단위 시트 원단(F1)의 일측 단부를 촬영할 수 있도록 설치되는 적어도 한 쌍의 카메라(72), 각각의 카메라(72)를 미리 정해진 촬영 위치에 배치하는 카메라 드라이버(74), 및 각각의 카메라(72)로부터 입력받은 영상 이미지(I1)(I2)를 분석하여 단위 시트 원단(F1)의 사행 각도를 측정하는 사행 측정부를 포함한다.
카메라(72)는, 단위 시트 원단(F1)의 일측 단부를 촬영하는 부재이다. 카메라(72)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제3 카메라(76) 및 제4 카메라(78) 등 적어도 한 쌍이 설치된다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 제3 카메라(76)와 제4 카메라(78) 등 한 쌍의 카메라(72)가 설치되는 경우를 기준으로 사행 측정 유닛(70)에 대하여 설명하기로 한다.
제3 카메라(76)와 제4 카메라(78)는 각각, 카메라 드라이버(74)에 단위 시트 원단(F1)의 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되되, 복수의 단위 시트 원단(F1) 중 어느 하나의 일측 단부와 대면하도록 설치된다. 이와 같이 제3 카메라(76)와 제4 카메라(78)가 각각 설치됨에 따라, 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 제3 카메라(76)와 제4 카메라(78)는 각각 복수의 단위 시트 원단(F1) 중 어느 하나의 일측 단부를 촬영할 수 있다.
카메라 드라이버(74)는 제3 카메라(76)와 제4 카메라(78)를 미리 정해진 촬영 위치에 배치하는 부재이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 카메라 드라이버(74)는 복수의 단위 시트 원단(F1) 중 외측에 배치된 어느 하나의 단위 시트 원단(F1)의 일측 단부와 인접하도록 베이스(16)에 고정 설치되되, 단위 시트 원단(F1)의 길이 방향과 평행하도록 설치된다. 또한, 카메라 드라이버(74)는, 제2 레이저 유닛(80)의 헤드 드라이버(88)와 이송 거리 측정 유닛(60)의 카메라 드라이버(64) 사이에 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 카메라 드라이버(74)는, 제3 카메라(76)와 제4 카메라(78)를 각각 단위 시트 원단(F1)의 길이 방향으로 이동시켜 미리 정해진 촬영 위치에 배치할 수 있다. 또한, 카메라 드라이버(74)는, 제1 이송 유닛(20)과 제2 이송 유닛(50)이 정지 모드를 수행하고 있을 때 즉, 시트 원단(F)과 단위 시트 원단(F1)의 이송이 정지되어 있을 때 제3 카메라(76)와 제4 카메라(78)를 미리 정해진 촬영 위치에 배치하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
사행 측정부는, 제3 카메라(76) 및 제4 카메라(78)로부터 각각 입력받은 단위 시트 원단(F1)의 일측 단부의 영상 이미지(I1)(I2)를 분석하여 단위 시트 원단(F1)의 사행 각도를 측정하는 부재이다. 사행 측정부는, 제3 카메라(76) 및 제4 카메라(78)로부터 각각 입력받은 단위 시트 원단(F1)의 일측 단부 영상 정보를 기준으로, 제3 카메라(76) 및 제4 카메라(78) 상호 간의 거리와, 제3 카메라(76) 및 제4 카메라(78)의 영상 이미지(I1)(I2)의 특정 지점과 단위 시트 원단(F1)의 일측 단부가 각각 이격된 거리를 거리를 비교하여 단위 시트 원단(F1)의 사행 거리를 측정할 수 있다. 사행 측정부를 통한 구체적인 사행 각도의 측정 방법을 살펴보면 다음과 같다.
도 6(a)를 참조하면, 제3 카메라(76)에 의하여 촬영된 제1 영상 이미지(I1)를 통해 단위 시트 원단(F1)의 일측 단부는 제1 영상 이미지(I1)의 중심점(O)과 X1 만큼 이격되었음을 알 수 있다. 또한, 도 6(b)를 참조하면, 제4 카메라(78)에 의하여 촬영된 제2 영상 이미지(I2)를 통해 단위 시트 원단(F1)의 일측 단부는 제2 영상 이미지(I2)의 중심점(O)과 X2 만큼 이격되었음을 알 수 있다. 또한, 제3 카메라(76)와 제4 카메라(78) 상호 간의 이격거리 Y는 카메라 드라이버(74)에 센서, 예를 들어 리드 스케일을 설치함으로써 알 수 있다.
따라서, 사행 측정부는 아래의 수학식 1과 같이 X1, X2, Y의 값을 이용하여 단위 시트 원단(F1)의 이송 방향에 대한 사행 각도 θ1과 θ2, 그리고 단위 시트 원단(F1)의 일측 단부와 단위 시트 원단(F1)의 선단부가 이루는 모서리각 θ를 구할 수 있다.
Figure 112015004814726-pat00001
θ1, θ2 : 단위 시트 원단의 길이 방향에 대한 사행 각도
θ : 단위 시트 원단의 선단부와 단위 시트 원단의 일측 단부가 이루는 각도
Y : 제3 카메라와 제4 카메라의 이격 거리
Y1 : 제1 영상 이미지의 중심점과 단위 시트 원단의 일측 단부가 단위 시트 원단의 길이 방향으로 이격된 거리
Y2 : 제2 영상 이미지의 중심점과 단위 시트 원단의 일측 단부가 단위 시트 원단의 길이 방향으로 이격된 거리
도 6a 내지 6c에 도시된 바와 같이, X1, X2, Y의 값만으로도 단위 시트 원단(F1)의 사행 각도를 측정할 수 있다. 그러나, 단위 시트 원단(F1)은 그 종류에 따라 사이즈가 다를 수 있으므로, 제3 카메라(76)와 제4 카메라(78)의 중간 지점에 단위 시트 원단(F1)의 일측 단부가 위치된 상태에서 단위 시트 원단(F1)의 사행 각도를 측정하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 제3 카메라(76)와 제4 카메라(78)의 중간 지점에 단위 시트 원단(F1)의 일측 단부가 위치하게 되는 제3 카메라(76) 및 제4 카메라(78)의 위치를 사행 각도의 측정을 위한 각도 측정 기준점으로 설정할 수 있다. 그 결과, 제3 카메라(76)와 제4 카메라(78) 사이에 단위 시트 원단(F1)의 일측 단부가 위치하지 않는다면, 제3 카메라(76) 또는 제4 카메라(78)를 이동시켜 제3 카메라(76)와 제4 카메라(78)를 각도 측정 기준점에 배치시킬 수 있다.
한편, 위와 같이 구해진 단위 시트 원단(F1)의 사행 정보를 통해 제2 레이저 유닛(80)의 구동을 제어함으로써, 단위 시트 원단(F1)의 사행을 보정할 수 있다. 이러한 단위 시트 원단(F1)의 사행 보정에 대한 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
다음으로, 제2 레이저 유닛(80)은 각각의 단위 시트 원단(F1)을 레이저 절단하기 위한 장치이다. 제2 레이저 유닛(80)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 이송 유닛(50)보다 공정 진행 방향의 하류 측에 설치되며, 제2 이송 유닛(50)에 의하여 이송된 단위 시트 원단(F1)을 미리 정해진 단위 길이(l)로 레이저 절단한다.
이를 위하여, 제2 레이저 유닛(80)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저(RV)를 발생하는 레이저 발생기(82), 레이저(RV)의 경로를 변경하는 리플렉터(84), 레이저(RV)를 각각의 단위 시트 원단(F1)에 조사하는 제2 절단 헤드(86), 및 제2 절단 헤드(86)를 이송하는 헤드 드라이버(88)를 포함한다.
레이저 발생기(82)는, 레이저(RV)를 발생하여 방출하는 부재로서, 베이스(16)에 고정 설치된다. 레이저 발생기(82)는, 통상적인 레이저 발생기와 동일한 구조를 가지므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
리플렉터(84)는, 레이저 발생기(82)로부터 방출된 레이저(RV)의 경로를 변경하는 부재로서, 레이저 발생기(82)와 제2 절단 헤드(86) 사이에 적어도 하나가 설치된다. 리플렉터(84)는 레이저 발생기(82)로부터 방출된 레이저(RV)를 편광 상태로 반사하여 제2 절단 헤드(86)에 전달할 수 있다.
제2 절단 헤드(86)는, 리플렉터(84)에 의하여 편광 상태로 반사된 레이저(RV)를 집광하여 각각의 단위 시트 원단(F1)에 조사함으로써 단위 시트 원단(F1)을 레이저 절단하는 부재로서, 헤드 드라이버(88)에 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이동 가능하게 설치된다.
제2 절단 헤드(86)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 제2 이송 유닛(50)이 이송 모드를 수행하고 있을 때 즉, 각각의 단위 시트 원단(F1)이 제2 이송 유닛(50)에 의하여 이송되고 있을 때 구동이 선택적으로 정지된다.
제2 절단 헤드(86)는, 도 20에 도시된 바와 같이, 제2 이송 유닛(50)이 정지 모드를 수행하고 있을 때 즉, 단위 시트 원단(F1)의 이송이 정지되어 있을 때 헤드 드라이버(88)에 의하여 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이동하면서 각각의 단위 시트 원단(F1)을 미리 정해진 단위 길이(l)로 절단한다.
각각의 단위 시트 원단(F1)은 제1 절단 헤드(36)에 의하여 미리 정해진 단위 폭(w)으로 절단된 상태이므로, 각각의 단위 시트 원단(F1)이 제2 절단 헤드(86)에 의하여 미리 정해진 단위 길이(l)로 절단됨에 따라 각각의 단위 시트 원단(F1)은 미리 정해진 단위 폭(w)과 단위 길이(l)를 갖는 단위 시트(F2)로 분할된다.
헤드 드라이버(88)는, 제2 절단 헤드(86)를 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이송하기 위한 부재이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 헤드 드라이버(88)는 각각의 단위 시트 원단(F1)을 폭 방향으로 가로지르도록 베이스(16)에 고정 설치되며, 제2 절단 헤드(86)는 이러한 헤드 드라이버(88)에 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이동 가능하게 설치된다.
헤드 드라이버(88)는, 제2 이송 유닛(50)이 이송 모드를 수행하고 있을 때 즉, 단위 시트 원단(F1)이 이송되고 있을 때 구동이 선택적으로 정지된다. 또한, 헤드 드라이버(88)는, 제2 이송 유닛(50)이 정지 모드를 수행하고 있을 때 즉, 단위 시트 원단(F1)이 이송되고 있을 때 제2 절단 헤드(86)를 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 선택적으로 이송한다.
한편, 사행 측정부에 의하여 단위 시트 원단(F1)의 사행이 측정된 경우에, 이러한 사행을 보정하지 않고 단위 시트 원단(F1)을 절단하면 단위 시트(F2)의 모서리각이 직각을 이루지 못하는 불량이 발생될 수 있다. 따라서, 제2 전달 헤드는 사행 측정부에 측정된 사행을 보정할 수 있도록 구동되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 제2 절단 헤드(86)는 레이저(RV)의 경로를 변경하는 갈바노미터(87) 및 레이저(RV)의 초점(f) 위치를 조절하는 렌즈(89) 등을 포함할 수 있다.
또한, 갈바로미터는 레이저(RV)의 경로를 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이동시키는 X축 미러(87a), X축 미러(87a)를 구동하는 X축 서보 모터(87b), 레이저(RV)의 경로를 단위 시트 원단(F1)의 길이 방향으로 이동시키는 Y축 미러(87c), 및 Y축 미러(87c)를 구동하는 Y축 서보 모터(87d) 등을 포함할 수 있다. 이러한 갈바노미터(87)는 입력되는 제어 신호에 따라 좌우 방향으로 회전 구동하는 일종의 액츄에이터로서, 이때의 제어 신호는 입력되는 신호의 전류값을 사용하는 것이 일반적이다.
갈바노미터(87)는, 도 7에 도시된 바와 같이, X축 미러(87a) 및 Y축 미러(87c)를 구동하여 제2 절단 헤드(86)로부터 조사되는 레이저(RV)의 경로를 이동시킬 수 있다. 즉, 갈바노미터(87)는 레이저(RV)가 조사되는 단위 시트 원단(F1)의 가공점을 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향 또는 이송 방향으로 이동시킬 수 있는 것이다.
렌즈(89)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 갈바노미터(87)의 하방에 마련되며, 레이저(RV)의 초점(f)이 단위 시트 원단(F1)의 가공면에 위치하도록 레이저(RV)의 초점(f) 위치를 조절할 수 있다. 렌즈(89)의 종류는 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어 에프-세타 렌즈가 렌즈(89)로서 사용될 수 있다.
이와 같이 갈바노미터(87)와 렌즈(89)를 제2 절단 헤드(86)가 구비함에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 레이저 유닛(80)의 레이저(RV) 컨트롤러(미도시)는 단위 시트 원단(F1)의 사행이 보정된 가상의 절단 예정선(86a)을 형성한다. 여기서, 절단 예정선(86a)은, 단위 시트(F2)의 모서리각이 직각을 이룰 수 있도록, 단위 시트 원단(F1)의 사행 각도에 대응하여 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향과 미리 정해진 각도를 이루게 설정된다.
이와 같이 절단 예정선(86a)을 형성한 후에, 제2 절단 헤드(86)를 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이동시킴과 동시에 제2 절단 헤드(86)로부터 방출되는 레이저(RV)의 경로를 갈바노미터(87)를 이용하여 단위 시트 원단(F1)의 길이 방향으로 이동시킴으로써, 제2 절단 헤드(86)로부터 방출되는 레이저(RV)를 절단 예정선(86a)을 따라 조사할 수 있다. 그러면, 단위 시트 원단(F1)의 사행이 보정되어, 단위 시트(F2)의 모서리각이 직각을 이루도록 단위 시트 원단(F1)을 절단할 수 있다. 이를 통해, 단위 시트(F2)의 불량률을 줄일 수 있으므로, 단위 시트(F2)의 생산성을 개선할 수 있다.
다음으로, 제3 이송 유닛(90)은 제2 절단 헤드(86)에 의하여 분할 형성된 단위 시트(F2)를 이송하는 장치이다. 제3 이송 유닛(90)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제3 이송 유닛(90)은 복수의 단위 시트(F2)를 동시에 이송 가능한 컨베이어 벨트의 구조를 가질 수 있다.
상술한 바와 같이 각각의 단위 시트 원단(F1)은 선단부가 제3 이송 유닛(90)에 안착되도록 이송된 상태에서 미리 정해진 단위 길이(l)를 갖도록 레이저 절단되므로, 각각의 단위 시트(F2)는 제3 이송 유닛(90)에 안착된 상태가 된다. 제3 이송 유닛(90)은, 제3 이송 유닛(90)에 안착된 각각의 단위 시트(F2)를 후술할 적재기(142)를 향해 이송한다.
제3 이송 유닛(90)의 단위 시트(F2) 이송 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 21에 도시된 바와 같이, 제3 이송 유닛(90)은, 제1 절단 헤드(36), 제2 절단 헤드(86), 제1 이송 유닛(20) 및 제2 이송 유닛(50)이 모두 정지된 상태에서 각각의 단위 시트(F2)를 이송할 수 있다.
도 8은 도 3의 지지 부재의 평면도이며, 도 9는 도 3의 제1 절단 헤드와 지지 부재의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
시트 원단(F)은 제1 절단 헤드(36)로부터 조사된 레이저(RV)에 의하여 미리 정해진 폭으로 레이저 절단되는데, 시트 원단(F)이 절단되는 과정에서 일부의 레이저(RV´)가 시트 원단(F)을 투과하거나 시트 원단(F)의 절단면을 통과할 수 있다. 이와 같이 시트 원단(F)의 통과한 레이저(RV´)는 시트 원단(F)을 기준으로 제1 절단 헤드(36)와 반대 측에 위치한 구조물들을 훼손시킬 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치는, 시트 원단(F)을 지지함과 동시에 시트 원단(F)을 통과한 레이저(RV)에 의하여 훼손되지 않도록 구조가 변형된 지지 부재(100)를 더 포함한다.
지지 부재(100)는, 제1 절단 헤드(36)에 의하여 레이저 절단되고 있는 시트 원단(F)이 처지지 않도록 시트 원단(F)을 지지하는 부재로서, 제1 이송 유닛(20)과 제2 이송 유닛(50)의 사이 공간에 시트 원단(F)을 사이에 두고 제1 절단 헤드(36)와 대향되도록 설치된다. 또한, 지지 부재(100)는, 시트 원단(F)의 저면과 접촉되도록 설치되되, 후술할 회전축(104)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다.
지지 부재(100)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 절단 헤드(36)로부터 방출되는 레이저(RV)가 조사되는 시트 원단(F)의 가공점과 대면하도록 형성되는 적어도 하나의 가이드홈(102), 및 양측 단부에 각각 형성되는 회전축(104)을 포함한다.
가이드홈(102)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 절단 헤드(36)의 설치 개수와 동일한 개수가 형성되되, 각각의 제1 절단 헤드(36)로부터 방출된 레이저(RV)가 조사되는 시트 원단(F)의 가공점과 대면하도록 미리 정해진 간격으로 형성된다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 각각의 제1 절단 헤드(36)로부터 조사된 후 시트 원단(F)을 투과하거나 시트 원단(F)의 절단면을 통과한 레이저(RV´)는 가이드홈(102)을 통과하게 되며, 이를 통해 지지 부재(100)가 레이저(RV´)에 의하여 훼손되는 것을 방지할 수 있다.
회전축(104)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 지지 부재(100)의 일측 단부에 마련되며 구동 모터(미도시)와 축 결합되는 구동축(106), 및 지지 부재(100)의 일측 단부와 대향되는 타측 단부에 마련되며 베이스(16)에 의하여 회전 지지되는 종동축(108)을 포함한다. 여기서, 구동 모터는 제1 이송 유닛(20)이 이송 모드를 수행할 때 즉, 시트 원단(F)과 단위 시트 원단(F1)이 이송될 때 구동되며, 이로 인해 지지 부재(100)는 회전축(104)을 중심으로 회전하면서 제1 이송 유닛(20)과 함께 시트 원단(F)을 이송할 수 있다.
도 10은 일반적인 시트 절단 장치에 있어서, 시트 원단의 가공점이 레이저의 초점(f)에서 벗어난 양상을 나타내는 도면이다.
상술한 바와 같이, 각각의 단위 시트 원단(F1)은 선단부는 제3 이송 유닛(90)에 안착되고 후단부는 제2 이송 유닛(50)에 안착된 상태에서 제2 절단 헤드(86)에 의하여 레이저 절단된다. 그런데, 단위 시트 원단(F1)을 레이저 절단할 때 제2 이송 유닛(50), 제3 이송 유닛(90) 기타 각종 유닛들로부터 전달되는 진동에 의하여 단위 시트 원단(F1)에 떨림이 발생할 수 있다. 또한, 시트 원단(F)의 제조 시에 연신률이 불균일함으로 인해 단위 시트 원단(F1)에 두께가 상이한 영역이 발생할 수 있다.
이와 같은 원인들을 포함한 여러 가지 원인들로 인하여, 도 10에 도시된 바와 같이, 단위 시트 원단(F1)의 높이가 불균일해지면, 제2 절단 헤드(86)로부터 방출된 레이저(RV)의 초점(f)에서 벗어난 상태로 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P)에 레이저(RV)가 조사됨으로써 단위 시트 원단(F1)의 절단면의 품질이 저하될 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 단위 시트 원단(F1)을 비접촉식으로 진공 흡착하여, 제2 절단 헤드(86)로부터 방출된 레이저(RV)가 조사되는 각각의 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P)을 레이저(RV)의 초점(f)에 배치하는 진공 패드(110), 및 진공 패드(110)를 이송하는 패드 이송 유닛(120)을 더 포함할 수 있다.
한편, 시트 원단(F)과 마찬가지로 단위 시트 원단(F1)을 레이저 절단할 때에도 단위 시트 원단(F1)의 절단면으로부터 연기(fume) 기타 부산물이 발생된다. 이러한 부산물이 진공 패드(110)로 유입되면 진공 패드(110)가 오염될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 단위 시트 원단(F1)의 절단면으로부터 발생된 부산물이 진공 패드(110)로 유입되지 않도록 부산물을 흡입하여 제거하는 제2 석션(130)을 더 포함할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여 제2 석션(130)에 대하여 먼저 설명한 후 진공 패드(110)와 패드 이송 유닛(120)에 대하여 설명하기로 한다.
제2 석션(130)은 제2 절단 헤드(86)로부터 방출된 레이저(RV)에 의하여 단위 시트 원단(F1)이 절단될 때 단위 시트 원단(F1)의 절단면으로부터 발생되는 부산물을 흡입하여 제거하는 장치이다. 제2 석션(130)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 단위 시트 원단(F1)을 사이에 두고 제2 절단 헤드(86)와 대면하도록 시트 원단(F)의 하측에 설치되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 11은 도 4의 진공 패드의 단면도이다.
진공 패드(110)는, 절단 위치로 이송된 각각의 단위 시트 원단(F1)을 비접촉으로 진공 흡착하여, 레이저(RV)가 조사되는 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P)을 레이저(RV)의 초점(f)에 배치하는 장치이다. 진공 패드(110)의 설치 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 진공 패드(110)는 단위 시트 원단(F1)의 절단면으로부터 발생한 부산물이 내부로 유입되지 않도록 제2 석션(130)의 내부 공간에 설치될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 진공 패드(110)가 제2 석션(130)의 내부에 설치되는 경우를 기준으로 본 발명을 설명하기로 한다.
진공 패드(110)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 진공 패드(110)는 선회류를 이용한 싸이클론 방식의 진공 패드(110)가 사용되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 진공 패드(110)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 중앙에 공급홀(114)이 형성된 본체(112), 공급홀(114)의 상부에 삽입되는 에어 가이드(116)를 포함한다.
외부의 에어 공급 장치(미도시)로부터 공급홀(114)의 하부로 공급된 고속의 압축 공기는 에어 가이드(116)에 의하여 본체(112)의 측방향으로 유도된 후 본체(112)의 상면 가장자리를 지나 외부로 배출된다. 이때 본체(112)와 단위 시트 원단(F1) 사이에 형성된 배기 공간(118)에 위치한 공기는 본체(112)의 상면 가장자리로 배출되는 압축 공기가 일으키는 베르누이(Bernoulli) 효과로 인해 압축 공기와 합류되어 배출된다. 이로 인해 배기 공간(118)에 진공이 형성됨으로써 대기와의 압력차에 의한 진공압이 발생한다. 이와 같이 발생한 진공압에 의하여 단위 시트 원단(F1)은 진공 패드(110)에 진공 흡착되는 것이다. 여기서, 진공 패드(110)와 단위 시트 원단(F1) 사이에는 압축 공기의 배출 압력에 의한 간격이 형성된다. 따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 진공 패드(110)는 단위 시트 원단(F1)을 비접촉식으로 진공 흡착할 수 있다.
도 12 및 도 13은 도 4의 패드 이송 유닛의 설명하기 위한 도면이며, 도 14는 도 4의 진공 패드를 이용하여 시트 원단의 가공점을 레이저의 초점에 배치한 양상을 나타내는 도면이다.
패드 이송 유닛(120)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 이송 유닛(50)과 제3 이송 유닛(90) 사이에 위치하도록 단위 시트 원단(F1)의 하측 공간에 설치되며, 제2 석션(130) 및 제2 석션(130)의 내부 공간에 설치된 진공 패드(110)를 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이송할 수 있다. 제2 절단 헤드(86)는 헤드 드라이버(88)에 의하여 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이동하면서 레이저 절단 작업을 수행하므로, 이로 인해 레이저(RV)가 조사되는 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P)도 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 제2 석션(130)과 진공 패드(110)가 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P)을 추적할 수 있도록 패드 이송 유닛(120)이 설치되는 것이다.
패드 이송 유닛(120)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 패드 이송 유닛(120)은 제2 석션(130)과 진공 패드(110)의 이송을 안내하는 리니어 레일(122), 및 리니어 레일(122)을 따라 슬라이딩 이동하면서 제2 석션(130)과 진공 패드(110)를 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이송하는 리니어 모터(124)를 포함한다.
리니어 레일(122)은 제2 이송 유닛(50)과 제3 이송 유닛(90) 사이에 위치하도록 단위 시트 원단(F1)의 하측 공간에 단위 시트 원단(F1)을 폭 방향으로 가로지르게 설치된다. 리니어 모터(124)는 리니어 레일(122)의 상면에 안착되며, 제2 석션(130)과 결합되고, 전자기력을 발생하여 리니어 레일(122)을 따라 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있다. 이를 통해, 패드 이송 유닛(120)은 제2 석션(130)과 진공 패드(110)를 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이송할 수 있다. 따라서, 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 절단 헤드(86)가 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이동하면서 각각의 단위 시트 원단(F1)을 레이저 절단할 때, 패드 이송 유닛(120)은 제2 석션(130)과 진공 패드(110)를 제2 절단 헤드(86)와 동일한 속도로 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향으로 이송할 수 있다. 그러면, 도 14에 도시된 바와 같이, 제2 석션(130)과 진공 패드(110)는 각각, 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P)을 추적하면서 단위 시트 원단(F1)의 절단면에서 발생하는 부산물을 제거하고, 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P)을 레이저(RV)의 초점(f)에 배치할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치는, 진공 패드(110)를 이용하여 단위 시트 원단(F1)을 레이저(RV)의 초점(f)에 배치할 수 있도록 제2 절단 헤드(86)와 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P) 사이의 거리를 실시간으로 측정하는 거리 측정 센서를 더 포함할 수 있다.
거리 측정 센서로서 레이저 거리 측정 센서가 사용되는 것이 바람직하나. 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 거리 측정 센서는 제2 절단 헤드(86)에 설치되어, 제2 절단 헤드(86)와 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P) 사이의 거리를 실시간으로 측정할 수 있다. 따라서, 진공 패드(110)는 거리 측정 센서에 의하여 측정된 제2 절단 헤드(86)와 가공점(P) 사이의 거리에 따라 단위 시트 원단(F1)에 인가하는 진공압의 크기를 조절하여 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P)을 레이저(RV)의 초점(f)에 배치시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치는, 진공 패드(110)와 제2 석션(130)이 레이저(RV)가 조사되는 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P)을 추적할 수 있도록 패드 이송 유닛(120)이 마련되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제2 석션(120)와 진공 패드(110)를 각각 복수 개 마련한 후, 복수의 제2 석션(120)과 복수의 진공 패드(110)를 각각 절단 예정선(86a)과 대응하도록 단위 시트 원단(F1)의 폭 방향을 따라 미리 정해진 간격으로 배치할 수도 있다.
도 15 내지 도 17은 도 4의 진공 패드의 배치 방법을 설명하기 위한 개념도 및 부분 사시도이다.
상술한 바와 같이 진공 패드(110)를 이용하여 단위 시트 원단(F1)을 진공 흡착함으로써, 절단 헤드로부터 방출되는 레이저(RV)가 조사되는 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P)을 레이저(RV)의 초점(f)에 배치할 수 있다. 그런데, 진공 패드(110)가 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P) 또는 단위 시트 원단(F1)의 절단면과 대면하도록 설치되는 경우에는, 제2 석션(130)에 미처 흡입되지 못한 부산물이 진공 패드(110)로 유입되어 진공 패드(110)가 오염될 우려가 있다.
이를 해결하기 위하여, 진공 패드(110)는 다수 개가 마련되어 중심선(L)이 단위 시트 원단(F1)의 절단 예정선(86a)과 평행을 이루게 설정된 가상의 다각형의 꼭지점에 각각 배치될 수 있다. 또한, 가상의 다각형의 꼭지점들은 각각, 절단 예정선(86a)을 따라 절단된 단위 시트 원단(F1)의 절단면과 대면하지 않게 설정될 수 있다.
예를 들어, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 가상의 다각형은, 중심선(L)이 시트 원단(F)의 절단 예정선(86a)과 평행을 이루고, 4개의 꼭지점(A)들이 중심선(L)으로부터 서로 동일한 거리만큼 이격된 정사각형(Q)일 수 있다. 이에 대응하여, 진공 패드(110)는, 제1 패드(110a), 제2 패드(110b), 제3 패드(110c) 및 제4 패드(110d) 등 총 4개가 마련되어 가상의 정사각형(Q)의 꼭지점(A)들에 각각 하나씩 배치될 수 있다. 즉, 제2 석션(130)의 내부 공간에는 제1 패드(110a) 내지 제4 패드(110d) 등 총 4개의 진공 패드(110)가 설치되며, 제1 패드(110a) 내지 제4 패드(110d)는 각각 중심선(L)이 시트 원단(F)의 절단 예정선(86a)과 평행을 이루게 설정된 가상의 정사각형(Q)의 꼭지점(A)들 중 어느 하나에 배치되는 것이다.
이와 같이 제1 패드(110a) 내지 제4 패드(110d)가 배치됨에 따라, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 패드(110a) 내지 제4 패드(110d)는 각각 단위 시트 원단(F1)의 절단면과 직접적으로 대면하지 않게 되므로, 시트 원단(F)의 절단면에서 발생한 부산물이 제1 패드(110a) 내지 제4 패드(110d)에 유입되는 것이 방지된다. 또한, 제1 패드(110a) 내지 제4 패드(110d)가 단위 시트 원단(F1)에 인가하는 진공압은 단위 시트 원단(F1)의 절단 예정선(86a)을 중심으로 균형을 이루게 되므로, 레이저(RV)가 조사되는 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P)과 제2 절단 헤드(86) 사이의 거리를 더욱 정밀하게 조절할 수 있다. 따라서, 단위 시트 원단(F1)의 가공점(P)을 더욱 정확하게 제2 절단 헤드(86)로부터 조사되는 레이저(RV)의 초점(f)에 배치할 수 있으므로, 단위 시트 원단(F1)의 절단면의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 18은 도 1의 적재 유닛을 나타내는 도면이다.
일반적으로 시트 원단(F)의 제조 시에는 불량이 발생한 부분에 불량 마크가 마킹된다. 따라서, 시트 원단(F)을 절단하여 제조한 단위 시트(F2)들 중 불량 마크가 마킹된 불량 시트(F2b)는 선별되어 폐기되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치는, 불량 마크를 검출하여 단위 시트(F2) 중 불량 마크가 마킹되지 않은 정상 시트(F2a)와 불량 마크가 마킹된 불량 시트(F2b)를 특정 가능한 불량 마크 검출 유닛, 및 단위 시트(F2)들 중 불량 시트(F2b)와 정상 시트(F2a)를 분류하여 적재하는 적재 유닛(140)을 더 포함한다.
불량 마크 검출 유닛은, 단위 시트(F2)들 중 불량 마크가 마킹된 불량 시트(F2b)를 특정하기 위한 장치이다. 불량 마크 검출 유닛의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상술한 이송 거리 측정 유닛(60)을 불량 마크 검출 유닛으로도 활용하는 방안을 고려해 볼 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 카메라(66)와 제2 카메라(68)를 이용하여 각각의 단위 시트(F2)들을 촬영한 후 각각의 단위 시트(F2)들의 영상 이미지를 분석하여 불량 마크를 검출함으로써, 불량 시트(F2b)를 특정할 수 있다.
적재 유닛(140)은, 제3 이송 유닛(90)에 의하여 이송된 단위 시트(F2)들을 분류하여 적재하는 장치로서, 단위 시트(F2)들을 전달받을 수 있도록 제3 이송 유닛(90)의 하류 측에 설치된다.
적재 유닛(140)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 18에 도시된 바와 같이, 적재 유닛(140)은, 제1 컨베이어 벨트(141), 적재기(142), 배출구(143), 에어 노즐(144), 제2 컨베이어 벨트(145) 및 저장고(146) 등을 포함할 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 제1 컨베이어 벨트(141)는 제3 이송 유닛(90)의 하류 측에 설치된다. 적재기(142)는 제1 컨베이어 벨트(141)의 하류 측에 마련된다. 배출구(143)는, 제3 이송 유닛(90)과 제1 컨베이어 벨트(141) 사이에 소정의 간격이 마련되어 형성된다. 에어 노즐(144)은 제3 이송 유닛(90)의 하류 측에 위치하도록 베이스(16)에 고정 설치되며, 배출구(143)를 향하여 에어를 분사할 수 있는 공기 분사구를 구비하여, 불량 마크 검출 유닛에 의하여 특정된 불량 시트(F2a)에 선택적으로 공기를 분사할 수 있다. 제2 컨베이어 벨트(145)는 배출구(143)의 하부에 경사지게 마련된다. 저장고(146)는 제2 컨베이어 벨트(145)의 하단부에 설치된다.
이와 같이 적재 유닛(140)이 마련됨에 따라, 정상 시트(F2a)는 제1 컨베이어 벨트(141)에 의해 적재기(142)로 안내되어 적재되며, 불량 시트(F2a)는 에어 노즐(144)로부터 분사된 공기에 의해 기울어져 배출구(143)로 유입된 후에 제2 컨베이어 밸트에 의해 저장고(146)로 안내되어 저장될 수 있다. 적재기(142)에 적재된 정상 시트(F2a)는 수요자에게 공급되어 사용되며, 저장고(146)에 저장된 불량 시트(F2b)는 폐기된다.
도 19 내지 도 23은 도 2의 시트 절단 장치를 이용하여 시트 원단을 절단하는 방법을 설명하기 도면이다.
이하에서는, 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치를 이용하여 시트 원단(F)을 레이저 절단하는 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 이송 유닛(20)과 제2 이송 유닛(50)을 구동하여 시트 원단(F)과 이미 분할 형성된 단위 시트 원단(F1)들을 각각 단위 시트(F2)의 단위 길이(l)만큼 이송함과 동시에 제1 레이저 유닛(30)을 구동하여 시트 원단(F)을 레이저 절단함으로써 미리 정해진 단위 폭(w)을 갖는 단위 시트 원단(F1)들을 새로이 분할 형성할 수 있다.
다음으로, 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 이송 유닛(20), 제2 이송 유닛(50), 제1 레이저 유닛(30)의 구동이 정지된 상태에서 제2 레이저 유닛(80)을 구동하여 단위 시트 원단(F1)을 절단 예정선(86a)을 따라 레이저 절단함으로써 미리 정해진 단위 폭(w)과 단위 길이(l)를 갖는 단위 시트(F2)들을 분할 형성할 수 있다.
이후에, 도 21에 도시된 바와 같이, 제1 이송 유닛(20), 제2 이송 유닛(50), 제1 레이저 유닛(30) 및 제2 레이저 유닛(80)의 구동이 정지된 상태에서 제3 이송 유닛(90)을 구동하여 단위 시트(F2)들을 적재 유닛(140)을 이송할 수 있다.
다음으로, 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, 적재 유닛(140)을 구동하여 제3 이송 유닛(90)에 의하여 이송된 단위 시트(F2)들 중 정상 시트(F2a)는 제1 컨베이어 벨트(141)를 통해 적재기(142)에 적재하고 불량 시트(F2b)는 제2 컨베이어 벨트(145)를 통해 저장고(146)에 저장한다.
이후에, 단위 시트 원단(F1)을 새로이 분할 형성하는 과정으로 돌아가 상술한 과정들을 반복적으로 수행함으로써, 단위 시트(F2)들을 반복적으로 분할 형성할 수 있다.
종래에는 시트 원단을 미리 정해진 단위 폭(w)과 단위 길이를 갖는 단위 시트로 분할하기 위하여, 시트 원단을 미리 정해진 단위 폭(w)을 갖도록 절단하는 슬리팅 공정을 수행하기 위한 슬리팅 장치와, 슬리팅 장치에 의하여 미리 정해진 단위 폭(w)으로 절단된 시트 원단을 미리 정해진 길이를 갖도록 절단하는 재단 공정을 수행하기 위한 재단 장치가 각각 필요하였다. 따라서, 종래에는 슬리팅 장치와 재단 장치가 각각 개별적으로 마련됨에 따라, 슬리팅 장치와 재단 장치를 마련하는데 많은 비용이 소요되고, 슬리팅 장치와 재단 장치를 설치하기 위한 넓은 설치 공간이 필요하고, 시트 원단의 절단 공정에 긴 시간이 소요된다는 문제점이 있었다.
그런데, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치는 슬리팅 공정과 재단 공정을 모두 수행할 수 있도록 구조가 변경되었으므로, 슬리팅 장치와 재단 장치를 별도로 마련할 필요없이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치만을 이용하여 시트 원단(F)을 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 폭(w)과 단위 길이(l)를 갖는 단위 시트(F2)를 분할 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트 절단 장치는, 장치를 마련하는데 소요되는 비용을 절감하고, 장치를 설치하는데 필요한 공간을 줄이고, 절단 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 프레임 12 : 공급 롤러
14 : 립롤 16 : 베이스
20 : 제1 이송 유닛 30 : 제1 레이저 유닛
36 : 제1 절단 헤드 40 : 제1 석션
50 : 제2 이송 유닛 60 : 이송 거리 측정 유닛
70 : 사행 측정 유닛 80 : 제2 레이저 유닛
86 : 제2 절단 헤드 86a : 절단 예정선
90 : 제3 이송 유닛 100 : 지지 부재
110 : 진공 패드 120 : 패드 이송 유닛
130 : 제2 석션 140 : 적재 유닛

Claims (22)

  1. 시트 원단을 길이 방향으로 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 폭을 갖는 복수의 단위 시트 원단으로 분할하는 제1 절단 헤드;
    상기 복수의 단위 시트 원단을 각각 상기 길이 방향과 수직을 이루는 폭 방향으로 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 길이를 갖는 단위 시트로 분할하는 제2 절단 헤드; 및
    상기 시트 원단을 사이에 두고 상기 제1 절단 헤드와 대향되게 설치되며, 상기 시트 원단을 지지하는 지지 부재를 포함하며,
    상기 지지 부재는,
    상기 제1 절단 헤드로부터 방출된 레이저가 조사되는 상기 시트 원단의 가공점과 대면하도록 형성되는 가이드홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 시트 원단을 상기 단위 길이 만큼씩 단속적으로 이송하는 제1 이송 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 절단 헤드는, 상기 시트 원단이 상기 제1 이송 유닛에 의하여 이송되고 있을 때 상기 시트 원단을 레이저 절단하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 단위 시트 원단을 상기 단위 길이 만큼씩 단속적으로 이송하는 제2 이송 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 이송 유닛과 상기 제2 이송 유닛은, 상기 시트 원단과 상기 복수의 단위 시트 원단을 각각 동시에 이송하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 절단 헤드는, 상기 복수의 단위 시트 원단이 상기 제2 이송 유닛에 의하여 상기 단위 길이만큼 이송되었을 때 상기 복수의 시트 원단을 레이저 절단하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 단위 시트 원단이 상기 제2 이송 유닛에 의하여 상기 단위 길이 만큼 이송되었는지 여부를 측정하는 이송 거리 측정 유닛을 더 포함하며,
    상기 제2 이송 유닛은 상기 이송 거리 측정 유닛의 측정 결과에 대응하여 구동이 조절되는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이송 거리 측정 유닛은,
    각각의 단위 시트 원단을 촬영 가능한 적어도 하나의 카메라; 및
    각각의 카메라에 의하여 촬영된 영상 이미지를 분석하여, 각각의 단위 시트 원단의 현재 위치를 측정하는 이송 거리 측정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 단위 시트를 이송하는 제3 이송 유닛; 및
    상기 복수의 단위 시트를 적재하는 적재기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 시트 원단을 길이 방향으로 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 폭을 갖는 복수의 단위 시트 원단으로 분할하는 제1 절단 헤드;
    상기 복수의 단위 시트 원단을 각각 상기 길이 방향과 수직을 이루는 폭 방향으로 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 길이를 갖는 단위 시트로 분할하는 제2 절단 헤드; 및
    각각의 단위 시트 원단을 비접촉식으로 진공 흡착하여, 상기 제2 절단 헤드로부터 방출된 레이저가 조사되는 각각의 단위 시트 원단의 가공점을 상기 레이저의 초점에 배치하는 진공 패드를 포함하고,
    상기 진공 패드는 각각의 단위 시트 원단을 사이에 두고 상기 제2 절단 헤드와 대향되게 배치되는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 절단 헤드와 상기 가공점 사이의 거리를 실시간으로 측정하는 거리 측정 센서를 더 포함하며,
    상기 진공 패드는, 상기 거리 측정 센서에 의하여 측정된 상기 제2 절단 헤드와 상기 가공점 사이의 거리에 따라 각각의 단위 시트 원단에 인가하는 진공압의 크기를 조절하여 상기 가공점을 상기 레이저의 초점에 배치하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2 절단 헤드는 각각의 단위 시트 원단에 상기 폭 방향으로 설정된 가상의 절단 예정선을 따라 레이저 절단하며,
    상기 진공 패드는 중심선이 상기 절단 예정선과 평행을 이루게 설정된 가상의 다각형의 꼭지점들에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 꼭지점들은 각각, 상기 절단 예정선을 따라 절단된 각각의 단위 시트 원단의 절단면과 대면하지 않게 설정되는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    각각의 단위 시트 원단이 레이저 절단될 때 각각의 단위 시트 원단의 절단면으로부터 발생되는 부산물을 흡입하여 제거하는 석션을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 석션은, 각각의 단위 시트 원단을 사이에 두고 상기 제2 절단 헤드와 대향되게 설치됨과 동시에 상기 가공점과 대면하게 설치되며,
    상기 진공 패드는, 상기 석션의 내부 공간에 설치되는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 진공 패드를 상기 폭 방향으로 왕복 이송하는 패드 이송 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
  20. (a) 시트 원단을 길이 방향으로 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 폭을 갖는 복수의 단위 시트 원단으로 분할하는 단계; 및
    (b) 상기 복수의 단위 시트 원단을 각각 상기 길이 방향과 수직을 이루는 폭 방향으로 레이저 절단하여 미리 정해진 단위 길이를 갖는 복수의 단위 시트로 분할하는 단계를 포함하며,
    상기 시트 원단을 길이 방향으로 절단하는 레이저는 상기 레이저가 조사되는 상기 시트 원단의 가공점과 대면하도록 형성되는 가이드홈을 통과하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    상기 시트 원단과 상기 복수의 단위 시트 원단을 동시에 상기 길이 방향으로 상기 단위 길이 만큼 이송하면서 수행되며,
    상기 (b) 단계는,
    상기 시트 원단과 상기 복수의 단위 시트 원단의 이송이 정지된 상태에서 수행되는 것을 특징으로 하는 시트 절단 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    (c) 상기 (b) 단계 이후에, 상기 시트 원단과 상기 복수의 단위 시트 원단의 이송이 정지된 상태에서 상기 복수의 단위 시트를 이송하는 단계; 및
    (d) 상기 복수의 단위 시트 중 정상 시트는 적재기에 적재하고, 상기 복수의 단위 시트 중 불량 시트는 폐기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 절단 방법.
KR1020150008051A 2015-01-16 2015-01-16 시트 절단 장치 및 절단 방법 KR101628326B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150008051A KR101628326B1 (ko) 2015-01-16 2015-01-16 시트 절단 장치 및 절단 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150008051A KR101628326B1 (ko) 2015-01-16 2015-01-16 시트 절단 장치 및 절단 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101628326B1 true KR101628326B1 (ko) 2016-06-08

Family

ID=56194051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150008051A KR101628326B1 (ko) 2015-01-16 2015-01-16 시트 절단 장치 및 절단 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101628326B1 (ko)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018069402A1 (de) * 2016-10-11 2018-04-19 Windmöller & Hölscher Kg Trennvorrichtung für das auftrennen eines schlauchförmigen flachmaterials, system sowie trennverfahren
WO2018117735A1 (ko) * 2016-12-23 2018-06-28 주식회사 포스코 사이드 트리밍 장치
KR101997246B1 (ko) * 2018-10-15 2019-07-05 주식회사 에이치비테크놀러지 레이저를 이용한 도광판 절단장치 및 방법
KR20200008088A (ko) * 2018-07-13 2020-01-23 (주)엔피에스 레이저 절단 시스템
KR20200132725A (ko) * 2019-05-17 2020-11-25 (주)엔피에스 필름 절단 시스템 및 방법
KR20210035003A (ko) * 2019-09-23 2021-03-31 (주)엔피에스 컨베이어 벨트 및 이를 포함하는 레이저 가공 장치
KR102330719B1 (ko) * 2021-06-01 2021-11-24 주식회사 엘엠에스 레이저와 비전을 이용한 이차전지용 전극시트 가공장치
WO2022103246A1 (ko) * 2020-11-16 2022-05-19 (주)엔피에스 레이저 절단 시스템
WO2023017918A1 (ko) * 2021-08-10 2023-02-16 주식회사 비제이 레이저 시트 재단 장치 및 방법
US11660702B2 (en) 2018-01-17 2023-05-30 Samsung Display Co., Ltd. Laser apparatus including fastening holes and inlet grooves
US11999015B2 (en) 2020-11-16 2024-06-04 Nps Co., Ltd. System and method for cutting film

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000268817A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Toshiba Battery Co Ltd 電極シートの裁断装置
JP2004231358A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Sumitomo Bakelite Co Ltd キャリアテープの製造方法
KR20100036069A (ko) * 2008-09-29 2010-04-07 (주)와이티에스 편광필름 절단용 레이저 노즐장치
KR20110047167A (ko) * 2009-10-29 2011-05-06 한국건설기술연구원 입체상 섬유여재 절단 자동화장치 및 그의 제어방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000268817A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Toshiba Battery Co Ltd 電極シートの裁断装置
JP2004231358A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Sumitomo Bakelite Co Ltd キャリアテープの製造方法
KR20100036069A (ko) * 2008-09-29 2010-04-07 (주)와이티에스 편광필름 절단용 레이저 노즐장치
KR20110047167A (ko) * 2009-10-29 2011-05-06 한국건설기술연구원 입체상 섬유여재 절단 자동화장치 및 그의 제어방법

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018069402A1 (de) * 2016-10-11 2018-04-19 Windmöller & Hölscher Kg Trennvorrichtung für das auftrennen eines schlauchförmigen flachmaterials, system sowie trennverfahren
US11820621B2 (en) 2016-10-11 2023-11-21 Windmöller & Hölscher Kg Separation device for separating a tubular flat material, system and separating method
WO2018117735A1 (ko) * 2016-12-23 2018-06-28 주식회사 포스코 사이드 트리밍 장치
KR20180074320A (ko) * 2016-12-23 2018-07-03 주식회사 포스코 사이드 트리밍 장치
KR102098440B1 (ko) * 2016-12-23 2020-04-07 주식회사 포스코 사이드 트리밍 장치
US11660702B2 (en) 2018-01-17 2023-05-30 Samsung Display Co., Ltd. Laser apparatus including fastening holes and inlet grooves
KR20200008088A (ko) * 2018-07-13 2020-01-23 (주)엔피에스 레이저 절단 시스템
KR102161721B1 (ko) * 2018-07-13 2020-10-05 (주)엔피에스 레이저 절단 시스템
KR101997246B1 (ko) * 2018-10-15 2019-07-05 주식회사 에이치비테크놀러지 레이저를 이용한 도광판 절단장치 및 방법
KR102362288B1 (ko) * 2019-05-17 2022-02-14 (주)엔피에스 필름 절단 시스템 및 방법
KR20200132725A (ko) * 2019-05-17 2020-11-25 (주)엔피에스 필름 절단 시스템 및 방법
KR20210035003A (ko) * 2019-09-23 2021-03-31 (주)엔피에스 컨베이어 벨트 및 이를 포함하는 레이저 가공 장치
KR102269056B1 (ko) * 2019-09-23 2021-06-24 (주)엔피에스 컨베이어 벨트 및 이를 포함하는 레이저 가공 장치
WO2022103246A1 (ko) * 2020-11-16 2022-05-19 (주)엔피에스 레이저 절단 시스템
US11999015B2 (en) 2020-11-16 2024-06-04 Nps Co., Ltd. System and method for cutting film
KR102330719B1 (ko) * 2021-06-01 2021-11-24 주식회사 엘엠에스 레이저와 비전을 이용한 이차전지용 전극시트 가공장치
WO2023017918A1 (ko) * 2021-08-10 2023-02-16 주식회사 비제이 레이저 시트 재단 장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101628326B1 (ko) 시트 절단 장치 및 절단 방법
US8601921B2 (en) Optical film transport method, and apparatus using the same
KR102362288B1 (ko) 필름 절단 시스템 및 방법
JP5076441B2 (ja) 製袋装置及び袋の製造方法
KR20200000959A (ko) 메탈필름롤 재단시스템
US8257638B2 (en) Optical film cutting method, and apparatus using the same
TWI601680B (zh) 搬送裝置
KR101632725B1 (ko) 시트 절단 장치
JP7168190B2 (ja) 箱の開封装置
KR101677154B1 (ko) 단차 가공용 레이저 절단 장치
TWI682823B (zh) 光學加工裝置
KR20200141055A (ko) 인쇄 장치
TWI601591B (zh) 光學加工裝置
JP6761590B2 (ja) 光加工装置
US11999015B2 (en) System and method for cutting film
JP6813266B2 (ja) ウェブ搬送装置
JP2018069615A (ja) ラミネータ及びラミネート方法
JP5618209B2 (ja) ガラス板の端面撮像装置およびその撮像方法
JP2006297745A (ja) 枚葉印刷機の位置決め装置およびその制御方法
JP2005227260A (ja) シート形状測定方法及び装置
KR101628339B1 (ko) 필름의 손실율을 개선한 레이저 무정지 연속 드릴링 장치
JP2020044587A (ja) タイヤ吸音材の製造方法及びスリット加工装置
JP7435959B2 (ja) 加工装置
JP2011245779A (ja) 液滴吐出装置
US20220371214A1 (en) Sheet processing system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190515

Year of fee payment: 4