KR101677152B1 - 단차 가공용 레이저 절단 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 금속 시트와 필름 시트 사이에 접착재가 개재되어 형성된 시트 원단을 절단하여 시트형 제품을 형성하는 단차 가공용 레이저 절단 장치에 있어서, 필름 시트와 접착재를 선택적으로 절단 가능한 제1 파장을 갖는 제1 레이저를 미리 정해진 절단 경로를 따라 시트 원단에 조사하여, 필름 시트와 접착재를 시트형 제품의 형상에 대응하게 절단하는 제1 레이저 헤드; 금속 시트를 선택적으로 절단 가능한 제2 파장과, 제1 레이저보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 제2 레이저를 절단 경로를 따라 시트 원단에 조사하여, 금속 시트를 시트형 제품의 형상에 대응하게 절단하는 제2 레이저 헤드; 및 제1 레이저 헤드와 제2 레이저 헤드를 서로 수직을 이루는 시트 원단의 길이 방향과 폭 방향으로 이송하는 헤드 드라이버;를 포함한다.
이러한 본 발명에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치는, 금속 시트의 절단면이 금속 시트에 도포된 접착재의 절단면보다 소정의 길이만큼 돌출된 형태를 갖는 단차가 시트형 제품에 형성되도록 시트 원단을 레이저 절단할 수 있다. 따라서 본 발명은, 패널 시트를 접착재에 부착하여 패널을 제조할 때 패널 시트에 의하여 가압된 접착재가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있으므로, 패널의 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

단차 가공용 레이저 절단 장치{A laser cutting apparatus for forming stepped portion}

본 발명은 절단 대상물의 절단면에 단차가 형성될 수 있도록 절단 대상물을 절단 가능한 단차 가공용 레이저 절단 장치에 관한 것이다.

절단 대상물을 절단하기 위하여, 커터를 이용한 목형 절단 장치와, 레이저를 이용한 레이저 절단 장치 등 다양한 종류의 절단 장치들이 사용되고 있다. 이러한 절단 장치들 중 레이저 절단 장치는 레이저의 우수한 물리적 특성으로 인하여 그 사용량이 점차 증가하고 있다.

도 1은 종래의 레이저 절단 장치가 시트 원단에 레이저를 조사하는 양상을 나타내는 도면이다.

디스플레이 패널에 분야에 있어서, 금속 시트(M)에 패널 시트(P)를 부착하여 제조한 제품들이 사용되고 있다. 이와 같이 금속 시트(M)에 패널 시트(P)를 부착하기 위하여, 금속 시트(M)의 일면에 접착재(A)를 도포하고 있는데, 이러한 접착재(A)가 외부로 노출되면 접착재(A)에 먼지 등의 오염물이 묻어 접착재(A)가 오염될 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 접착재(A)를 오염물로부터 격리할 수 있도록 접착재(A)에 이형 필름(R)이 부착된 시트 원단(S)을 제조하여 사용하고 있다. 이러한 시트 원단(S)을 절단하여 패널 시트(P)와 대응되는 사이즈를 갖는 시트형 제품을 형성하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 시트 원단(S)에 레이저(LV)를 조사하여 시트 원단(S)을 레이저 절단하는 레이저 절단 장치들이 개발되어 사용되고 있다.

도 2a 도 1의 종래의 레이저 절단 장치에 의하여 형성된 시트형 제품의 절단면을 나타내는 시트형 제품의 단면도이며, 도 2b는 도 2a의 이형 필름이 제거한 상태를 나타내는 시트형 제품의 단면도이며, 도 2c는 도 2b의 접착재에 패널 시트를 부착한 상태를 나타내는 시트 원단의 단면도이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 종래의 레이저 절단 장치를 이용하여 시트 원단(S)을 절단하면, 절단면이 평면을 이루는 시트형 제품(S1)이 형성된다. 또한, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 시트형 제품(S1)의 이형 필름(R)을 접착재(A)로부터 떼어낸 후, 접착재(A)에 패널 시트(P)를 부착하여 디스플레이 패널을 제조할 수 있다.

그런데, 종래의 레이저 절단 장치에 의하면, 접착재(A)의 절단면과 금속 시트(M)의 절단면이 동일 평면상에 위치하므로, 패널 시트(P)를 접착재에 부착할 때 접착재(A)에 인가된 압력에 의해 눌린 접착재(A)의 일부가 외부로 누출될 수 있다. 따라서, 종래의 레이저 절단 장치는, 금속 시트(M)를 패널 시트(P)에 부착할 때 외부로 누출된 접착재(A)에 의해 디스플레이 패널이 오염되어, 디스플레이 패널의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 금속 시트의 일면에 도포된 접착재를 이용하여 금속 시트를 패널 시트에 부착할 때 접착재가 외부로 누출되지 않도록 구조를 개선한 단차 가공용 레이저 절단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치는, 금속 시트와 필름 시트 사이에 접착재가 개재되어 형성된 시트 원단을 절단하여 시트형 제품을 형성하는 단차 가공용 레이저 절단 장치에 있어서, 필름 시트와 접착재를 선택적으로 절단 가능한 제1 파장을 갖는 제1 레이저를 미리 정해진 절단 경로를 따라 시트 원단에 조사하여, 필름 시트와 접착재를 시트형 제품의 형상에 대응하게 절단하는 제1 레이저 헤드; 금속 시트를 선택적으로 절단 가능한 제2 파장과, 제1 레이저보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 제2 레이저를 절단 경로를 따라 시트 원단에 조사하여, 금속 시트를 시트형 제품의 형상에 대응하게 절단하는 제2 레이저 헤드; 및 제1 레이저 헤드와 제2 레이저 헤드를 서로 수직을 이루는 시트 원단의 길이 방향과 폭 방향으로 이송하는 헤드 드라이버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 제1 파장은 9.3 ㎛ 내지 10.6 ㎛인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 제1 레이저는 탄산 가스(CO₂) 레이저인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 제2 파장은 1.06 ㎛ 내지 1.07 ㎛인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 제2 레이저는 IR 레이저인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 헤드 드라이버는, 제1 레이저 헤드와 제2 레이저 헤드를 폭 방향으로 이송하는 제1 드라이버; 및 제1 드라이버를 길이 방향으로 이송하는 제2 드라이버;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 제1 드라이버는, 제2 드라이버에 길이 방향으로 이동 가능하게 장착된 제1 드라이버 본체; 및 제1 드라이버 본체에 폭 방향으로 이동 가능하게 장착된 슬라이더를 가지며; 제1 레이저 헤드와 제2 레이저 헤드는, 슬라이더를 따라 함께 이동되도록 슬라이더에 미리 정해진 설치 간격만큼 서로 이격되어 장착되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 제1 레이저 헤드는, 필름 시트의 일면에 제1 레이저를 조사할 수 있도록 설치되며, 제2 레이저 헤드는, 필름 시트와 접착재가 제1 레이저에 의해 절단되어 노출된 금속 시트의 일면에 제2 레이저를 조사할 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 헤드 드라이버는, 필름 시트와 접착재를 절단할 때에는, 제1 레이저가 절단 경로를 따라 필름 시트의 일면에 조사되도록 슬라이더를 미리 정해진 제1 경로를 따라 이송하고, 금속 시트를 절단할 때에는, 제2 레이저가 절단 경로를 따라 금속 시트의 일면에 조사되도록 슬라이더를 제1 경로에 비해 경로가 설치 간격만큼 보상된 제2 경로를 따라 이송하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 시트 원단을 공급하는 원단 공급 유닛; 및 원단 공급 유닛에 의해 공급된 시트 원단을 제1 레이저 헤드 및 제2 레이저 헤드와 대응하는 절단 위치로 이송하는 원단 이송 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 원단 이송 유닛은, 절단 위치에 도달하도록 계단형으로 펼쳐지거나 절단 위치로부터 회수되어 여러 겹으로 포개지도록 설치된 복수의 스테이지들; 및 스테이지들 중 절단 위치에 도달 가능한 어느 하나의 스테이지에 설치되며, 시트 원단을 파지 가능한 파지 수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 파지 수단은, 시트 원단을 진공 흡착하여 파지 가능한 적어도 하나의 흡착 부재를 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 시트 원단을 고정하는 원단 고정 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 원단 고정 유닛은, 절단 위치로 이송된 시트 원단이 안착되는 안착 플레이트; 및 안착 플레이트에 안착된 시트 원단을 가압하여 안착 플레이트에 고정하는 가압 지그를 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 안착 플레이트는, 절단 경로와 대응하도록 안착 플레이트가 절개되어 형성되는 안내 슬릿을 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 원단 고정 유닛은, 안내 슬릿을 통과한 제1 레이저와 제2 레이저가 유입되는 보호홈을 갖고, 안착 플레이트를 지지하도록 설치되는 지지 베이스를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 안착 플레이트는, 보호홈과 연통되도록 미리 정해진 간격으로 형성되는 복수의 흡착홀들을 갖고, 지지 베이스는, 보호홈에 설치되며, 안내 슬릿과 흡착홀들을 통해 시트 원단을 진공 흡착하여 안착 플레이트에 밀착시키거나 시트 원단이 레이저 절단되어 형성된 부산물을 흡입하여 제거하는 적어도 하나의 석션을 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 원단 고정 유닛은, 원단 이송 유닛과 헤드 드라이버 사이 구간에 설치되며, 원단 이송 유닛이 시트 원단을 이송하지 않을 때에는 시트 원단을 고정하고, 원단 이송 유닛이 시트 원단을 이송할 때에는 시트 원단을 고정 해제하는 원단 스토퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 원단 스토퍼는, 시트 원단의 일면을 지지하는 지지 롤러; 및 시트 원단을 사이에 두고 지지 롤러와 대면하게 설치되되 시트 원단과 근접되거나 시트 원단으로부터 이격되도록 이동 가능하게 설치되며, 시트 원단의 타면을 가압하여 시트 원단을 고정하는 가압 부재를 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 원단 공급 유닛은, 롤 상태로 미리 권취된 시트 원단을 권출하여 공급하는 원단 공급롤; 원단 공급롤과 원단 이송 유닛 사이 구간에 위치한 시트 원단의 처짐 높이를 측정하는 처짐 측정 센서를 갖고; 원단 공급롤은, 시트 원단의 처짐 높이가 미리 정해진 범위 내로 유지되도록 구동되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 시트형 제품을 절단 위치로부터 선택적으로 배출하는 제품 배출 유닛; 및 제품 배출 유닛에 의해 절단 위치에서 배출된 시트형 제품이 적재되는 제품 적재 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 제품 배출 유닛은, 절단 위치에 도달하도록 계단형으로 펼쳐지거나 절단 위치로부터 회수되어 여러 겹으로 포개지도록 설치된 복수의 스테이지들; 및 스테이지들 중 절단 위치에 도달 가능한 어느 하나의 스테이지에 설치되며, 시트형 제품을 파지 가능한 파지 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 파지 수단은, 시트형 제품을 진공 흡착하여 파지 가능한 적어도 하나의 흡착 부재를 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 시트형 제품이 형성되고 남은 시트 원단의 스크랩을 회수하는 스크랩 회수 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 스크랩 회수 유닛은, 스크랩이 사이 공간에 끼워지도록 설치되어, 스크랩을 미리 정해진 방향으로 이송하는 한 쌍의 스크랩 이송롤들; 스크랩 이송롤들을 통과한 스크랩을 절단하는 적어도 하나의 절단 부재; 및 절단 부재에 의해 절단된 스크랩이 적재되는 스크랩 적재함;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치는, 금속 시트의 절단면이 금속 시트에 도포된 접착재의 절단면보다 소정의 길이만큼 돌출된 형태를 갖는 단차가 시트형 제품에 형성되도록 시트 원단을 레이저 절단할 수 있다. 이러한 본 발명에 의하면, 패널 시트를 접착재에 부착하여 패널을 제조할 때 패널 시트에 의하여 가압된 접착재가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있으므로, 패널의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 레이저 절단 장치가 시트 원단에 레이저를 조사하는 양상을 나타내는 도면.
도 2a 도 1의 종래의 레이저 절단 장치에 의하여 형성된 시트형 제품의 절단면을 나타내는 시트형 제품의 단면도.
도 2b는 도 2a의 이형 필름이 제거한 상태를 나타내는 시트형 제품의 단면도.
도 2c는 도 2b의 접착재에 패널 시트를 부착한 상태를 나타내는 시트 원단의 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 4는 시트 원단의 단면도.
도 5는 원단 이송 유닛 및 원단 고정 유닛의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 6은 원단 이송 유닛이 스테이지들이 계단형으로 펼쳐지는 양상을 나타내는 도면.
도 7a는 원단 고정 유닛의 지지 베이스의 평면도.
도 7b는 원단 고정 유닛의 안착 플레이트의 평면도
도 7c는 원단 고정 유닛의 지지 베이스와 안착 플레이트의 부분 절단 측면도.
도 8은 원단 고정 유닛 및 레이저 유닛의 개략적인 구성을 도면.
도 9a 및 도 9b는 제1 레이저가 시트 원단의 필름 시트와 접착재를 선택적으로 절단하는 양상을 나타내는 도면.
도 9c 및 도 9d는 제2 레이저가 시트 원단의 금속 시트를 선택적으로 절단하는 양상을 나타내는 도면.
도 10은 제1 드라이버의 슬라이더와 레이저 헤드들의 결합 관계를 나타내는 도면.
도 11은 제1 드라이버의 슬라이더의 이송 경로와 시트 원단의 절단 경로를 나타내는 도면.
도 12는 제품 배출 유닛 및 제품 적재 유닛에 대한 도면.
도 13은 제품 배출 유닛의 스테이지들이 계단형으로 펼쳐지는 양상을 나타내는 도면.
도 14는 원단 이송 유닛이 시트 원단을 절단 위치에 이송하는 양상을 나타내는 도면.
도 15는 시트 원단이 절단 위치에 이송된 양상을 나타내는 도면.
도 16은 제1 레이저 헤드와 제2 레이저 헤드가 구동되는 양상을 나타내는 도면.
도 17은 시트 원단이 절단되어 시트형 제품이 형성된 상태를 나타내는 도면.
도 18은 제품 배출 유닛이 시트형 제품을 절단 위치에서 배출하는 양상을 나타내는 도면.
도 19는 시트형 제품이 제품 적재 유닛에 적재된 양상을 나타내는 도면.
도 20은 시트형 제품이 배출되고 남은 시트 원단의 스크랩을 나타내는 도면.
도 21a 및 도 21b는 시트형 제품을 패널 시트에 부착하는 방법을 설명하기 위한 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 3은 시트 원단의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치는, 시트 원단(S)을 레이저 절단하여, 미리 정해진 크기를 갖는 시트형 제품(S₁)을 형성하는 장치이다. 시트 원단(S)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 금속 시트(M)와 필름 시트(R) 사이에 접착재(A)를 개재하여 형성한다.

시트 원단(S)을 구성하는 시트들의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 금속 시트(M)는, 3.0*10^-6 m/℃ 이하의 열팽창 계수를 갖는 금속들 중 어느 하나로 형성되거나 또는 이러한 금속들 중 적어도 둘이 합금되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 필름 시트(R)는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴레에틸렌(PE) 등과 같은 합성 수지 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 접착재(A)는, 에폭시 계열 또는 실리콘 계열의 재질로 형성될 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치는, 시트 원단(S)을 공급하는 원단 공급 유닛(10); 원단 공급 유닛(10)에 의해 공급된 시트 원단(S)을 미리 정해진 절단 위치(C)로 이송하는 원단 이송 유닛(20); 원단 공급 유닛(10)에 의해 공급되거나 원단 이송 유닛(20)에 의해 이송된 시트 원단(S)을 고정하는 원단 고정 유닛(30); 절단 위치(C)로 이송된 시트 원단(S)에 레이저를 조사하여 시트형 제품(S₁)을 형성하는 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)를 포함하는 레이저 유닛(40); 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)를 시트 원단(S)의 폭 방향과 길이 방향으로 이송하는 헤드 드라이버(50); 시트형 제품(S₁)이 형성되고 남은 시트 원단(S)의 스크랩(S₂)을 회수하는 스크랩 회수 유닛(60); 시트형 제품(S₁)을 절단 위치(C)로부터 선택적으로 배출하는 제품 배출 유닛(70); 및 제품 배출 유닛(70)에 의해 절단 위치(C)에서 배출된 시트형 제품(S₁)이 적재되는 제품 적재 유닛(80);을 포함한다.

먼저, 원단 공급 유닛(10)은, 시트 원단(S)을 공급하는 장치이다. 시트 원단(S)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 원단 공급 유닛(10)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 롤 상태로 미리 권취된 시트 원단(S)을 권출하여 공급하는 원단 공급롤(11), 시트 원단(S)이 들뜨지 않도록 원단 공급롤(11)에 권취된 시트 원단(S)을 가압하는 원단 푸셔(13), 원단 공급롤(11)에 의해 공급된 시트 원단(S)을 후술할 원단 이송 유닛(20) 쪽으로 안내하는 가이드 롤러(15), 가이드 롤러(15)에 의해 안내된 시트 원단(S)을 평평하게 평활시키는 평활 롤러(17)를 포함할 수 있다.

원단 공급롤(11)은, 롤 상태로 미리 권취된 시트 원단(S)을 권출하여 공급한다. 원단 푸셔(13)는, 원단 공급롤(11)에 권취된 시트 원단(S)을 가압하여 시트 원단(S)이 들뜨는 것을 방지한다. 가이드 롤러(15)는, 원단 이송 유닛(20) 쪽을 향하도록 미리 정해진 간격을 두고 복수 개가 설치되어, 원단 공급롤(11)에 의해 공급된 시트 원단(S)을 원단 이송 유닛(20) 쪽으로 안내한다. 평활 롤러(17)는, 가이드 롤러(15)를 통과한 시트 원단(S)을 상하로 교번적으로 가압할 수 있도록 미리 정해진 간격을 두고 복수 개가 설치되며, 가이드 롤러(15)를 통과한 시트 원단(S)을 평평하게 평활시켜서 원단 이송 유닛(20)에 전달한다.

한편, 원단 공급롤(11)은 롤 상태로 권취된 시트 원단(S)을 권출하여 연속적으로 공급 가능한 구조를 갖고, 원단 이송 유닛(20)은 후술할 바와 같이 원단 공급롤(11)에 의해 공급된 시트 원단(S)을 미리 정해진 길이 만큼씩 단속적으로 이송 가능한 구조를 갖는다. 따라서, 원단 공급롤(11)의 원단 공급 속도와 원단 이송 유닛(20)의 원단 이송 속도가 상대적으로 다름으로 인해 시트 원단(S)에 강한 장력이 작용하여 시트 원단(S)이 파손될 가능성이 있다.

이를 방지하기 위해, 원단 공급롤(11)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 원단 공급롤(11)과 원단 이송 유닛(20) 사이, 보다 구체적으로, 원단 공급롤(11)과 가이드 롤러(15)에 사이에 시트 원단(S)의 여유분이 존재하도록 시트 원단(S)을 처지게 공급한다. 그런데, 시트 원단(S)이 과도하게 처짐으로 인해 시트 원단(S)이 지면에 닿게 되면 시트 원단(S)이 손상될 수 있으므로, 시트 원단(S)의 처짐 높이(l₁)는 미리 정해진 범위 내로 유지되어야 한다.

이를 해결하기 위하여, 원단 공급 유닛(10)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 원단 공급롤(11)과 원단 이송 유닛(20) 사이, 보다 구체적으로, 원단 공급롤(11)과 가이드 롤러(15) 사이에 위치한 시트 원단(S)의 처짐 높이(l₁)를 측정하는 처짐 측정 센서(19)를 더 포함할 수 있다. 처짐 측정 센서(19)는, 시트 원단(S)의 처짐 부위와 대면하도록 설치되며, 시트 원단(S)의 최저점과 미리 정해진 기준 높이 사이의 간격을 측정하여 시트 원단(S)의 처짐 높이(l₁)를 측정할 수 있다. 처짐 측정 센서(19)의 구성은 특별히 한정되지 않으며, 일반적인 거리 측정 센서가 처짐 측정 센서(19)로서 사용될 수 있다. 원단 공급롤(11)은, 처짐 측정 센서(19)로부터 입력받은 시트 원단(S)의 처짐 높이(l₁)를 기준으로 하여, 시트 원단(S)의 처짐 높이(l₁)가 미리 정해진 범위 내로 유지되도록 구동될 수 있다.

도 5는 원단 이송 유닛 및 원단 고정 유닛의 개략적인 구성을 나타내는 도면이며, 도 6은 원단 이송 유닛이 스테이지들이 계단형으로 펼쳐지는 양상을 나타내는 도면이다.

원단 이송 유닛(20)은, 원단 공급 유닛(10)에 의해 공급된 시트 원단(S)을 레이저 유닛(40)의 제1 레이저 헤드(42) 및 제2 레이저 헤드(44)와 대응하는 절단 위치(C)로 이송하는 장치이다. 원단 이송 유닛(20)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 평활 롤러(17)를 통과한 시트 원단(S)과 대면하도록 설치된다.

원단 이송 유닛(20)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 원단 이송 유닛(20)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 절단 위치(C)에 도달하도록 계단형으로 펼쳐지거나 절단 위치(C)로부터 회수되어 여러 겹으로 포개지도록 설치된 복수의 스테이지(21)(22)(23)들, 및 스테이들(21)(22)(23) 중 절단 위치(C)에 도달 가능한 어느 하나의 스테이지에 설치되며, 시트 원단(S)을 파지 가능한 파지 수단(24)을 포함한다.

스테이지(21)(22)(23)는 파지 수단(24) 및 파지 수단(24)에 파지된 시트 원단(S)을 절단 위치(C)로 이송하는 부재이다. 스테이지(21)(22)(23)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 스테이지(21)(22)(23)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 평활 롤러(17)와 절단 위치(C) 사이 구간에 고정 설치되는 제1 스테이지(21), 제1 스테이지(21)에 시트 원단(S)의 길이 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제2 스테이지(22), 및 제2 스테이지(22)에 시트 원단(S)의 길이 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제3 스테이지(23) 등 3개가 설치될 수 있다.

스테이지(21)(22)(23)의 구조는 특별히 한정되는 않는다. 예를 들어, 제1 스테이지(21)는 하면의 선단부에 마련되는 구동 수단(21a)을 포함한다. 예를 들어, 제2 스테이지(22)는, 상면에 시트 원단(S)의 길이 방향을 따라 마련되며 제1 스테이지(21)의 구동 수단(21a)에 이동 가능하게 결합되는 레일(22a), 및 하면의 선단부에 마련되는 구동 수단(22b)을 포함한다. 예를 들어, 제3 스테이지(23)는, 상면에 시트 원단(S)의 길이 방향을 따라 마련되며 제2 스테이지(22)의 구동 수단(22b)에 이동 가능하게 결합되는 레일(23a), 및 하면의 선단부에 마련되는 결합바(23b)를 포함한다.

스테이지(21)(22)(23)는 제1 스테이지(21)가 최상측에 위치하고 제3 스테이지(23)가 최하측에 위치하도록 설치되며, 이로 인해 최하측에 위치한 제3 스테이지(23)는 평활 롤러(17)를 통과한 시트 원단(S)과 대면하게 된다. 스테이지(21)(22)(23)는, 계단형으로 길게 펼쳐질 때 제3 스테이지(23)의 선단부가 절단 위치(C)의 선단부까지 도달할 수 있도록 마련된다. 스테이지(21)(22)(23)는, 계단형으로 펼쳐질 때 제2 스테이지(22)와 제3 스테이지(23)가 헤드 드라이버(50), 보다 구체적으로, 헤드 드라이버(50)의 제1 드라이버(52)와 충돌되지 않도록 제2 스테이지(22)와 제3 스테이지(23)가 제1 드라이버(52)보다 낮은 높이에 위치하도록 마련된다.

이와 같이 스테이지(21)(22)(23)가 마련됨에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 스테이지(22)가 제1 스테이지(21)의 구동 수단(21a)에 의해 시트 원단(S)의 길이 방향을 따라 이동됨과 동시에 제3 스테이지(23)가 제2 스테이지(22)의 구동 수단(22b)에 의해 시트 원단(S)의 길이 방향을 따라 이동되어, 스테이지(21)(22)(23)는 계단형으로 펼쳐질 수 있다. 그러면, 도 11에 도시된 바와 같이, 스테이지(21)(22)(23)는 제3 스테이지(23)의 선단부가 절단 위치(C)의 선단부에 도달하도록 계단형으로 펼쳐질 수 있다.

파지 수단(24)은, 원단 공급 유닛(10)에 의해 공급된 시트 원단(S)을 파지하는 부재이다. 파지 수단(24)은 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 파지 수단(24)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 평활 롤러(17)를 통과한 시트 원단(S)과 대면하도록 제3 스테이지(23)의 결합바(23b)에 설치되며 시트 원단(S)을 진공 흡착하여 파지 가능한 흡착 부재로 구성될 수 있다. 파지 수단(24)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않으며, 시트 원단(S)의 폭 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 복수 개가 설치될 수 있다.

이러한 파지 수단(24)이 마련됨에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 파지 수단(24)은 시트 원단(S)이 미리 정해진 높이(l₂)만큼 들리도록 시트 원단(S)을 파지할 수 있다. 또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 전술한 스테이지(21)(22)(23)는 파지 수단(24)에 시트 원단(S)이 파지된 상태에서 제3 스테이지(23)가 절단 위치(C)에 도달하도록 계단형으로 펼쳐지며, 원단 공급 유닛(10)에 의해 공급된 시트 원단(S)은 이러한 과정을 통해 절단 위치(C)까지 이송될 수 있다. 여기서, 시트 원단(S)은 파지 수단(24)에 의해 미리 정해진 높이(l₂)만큼 들린 상태로 이송되므로, 시트 원단(S)과 후술할 원단 고정 유닛(30)의 안착 플레이트(32)가 접촉됨으로 인해 시트 원단(S)에 스크래치가 발생하는 것이 방지된다.

도 7a는 원단 고정 유닛의 지지 베이스의 평면도이며, 도 7b는 원단 고정 유닛의 안착 플레이트의 평면도이며, 도 7c는 원단 고정 유닛의 지지 베이스와 안착 플레이트의 부분 절단 측면도이며, 도 8은 원단 고정 유닛 및 레이저 유닛의 개략적인 구성을 도면이다.

먼저, 원단 고정 유닛(30)은 원단 공급 유닛(10)에 의해 공급되거나 원단 이송 유닛(20)에 의해 이송된 시트 원단(S)을 고정하는 장치이다. 시트 원단(S)의 레이저 절단 중에 시트 원단(S)에 진동이 발생하면 이로 인해 시트형 제품(S₁)에 불량이 발생할 수 있으므로, 이러한 시트 원단(S)의 진동을 방지하기 위해 원단 고정 유닛(30)이 마련된다.

원단 고정 유닛(30)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 원단 고정 유닛(30)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 원단 공급 유닛(10)에 의해 공급된 시트 원단(S)을 고정하는 원단 스토퍼(31), 원단 이송 유닛(20)에 의해 절단 위치(C)로 이송된 시트 원단(S)이 안착되는 안착 플레이트(32), 안착 플레이트(32)를 지지하도록 설치되는 지지 베이스(33), 및 안착 플레이트(32)에 지지된 시트 원단(S)을 가압하여 안착 플레이트(32)에 고정하는 가압 지그(34)를 포함할 수 있다.

원단 스토퍼(31)는, 평활 롤러(17)를 통과한 후 이송 대기 중인 시트 원단(S)을 선택적으로 고정하는 부재이다. 원단 스토퍼(31)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 원단 스토퍼(31)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 시트 원단(S)의 하면을 지지하는 지지 롤러(31a), 및 시트 원단(S)을 사이에 두고 지지 롤러(31a)와 대면하게 설치되되 시트 원단(S)과 근접되거나 시트 원단(S)으로부터 이격되도록 이동 가능하게 설치되며, 시트 원단(S)의 상면을 가압하여 시트 원단(S)을 고정하는 가압 부재(31d)를 포함한다.

지지 롤러(31a)는, 평활 롤러(17)를 통과한 후 이송 대기 중인 시트 원단(S)의 하면을 지지하도록 설치된다. 가압 부재(31d)는, 시트 원단(S)의 상측에 설치된 실린더(31a)가 구비하는 실린더 로드(31b)의 단부에 결합된다. 실린더(31a)는 실린더 로드(31b)와 가압 부재(31d)를 시트 원단(S)의 상면에 근접되거나 시트 원단(S)의 상면으로부터 이격되도록 왕복 이동시킬 수 있다. 여기서, 가압 부재(31d)와 실린더(31a)는, 원단 이송 유닛(20)의 스테이지(21)(22)(23)들이 계단형으로 펼쳐질 때 스테이지(21)(22)(23)들과 충돌되지 않도록 이송 대기 중인 시트 원단(S)의 측단부와 대응되는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 원단 스토퍼(31)가 마련됨에 따라, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 원단 스토퍼(31)는, 원단 이송 유닛(20)이 시트 원단(S)을 이송하지 않을 때에는 시트 원단(S)에 진동이 발생하지 않도록 시트 원단(S)을 고정하고, 원단 이송 유닛(20)이 시트 원단(S)을 이송할 때에는 시트 원단(S)에 대한 고정을 해제할 수 있다.

안착 플레이트(32)는 원단 이송 유닛(20)에 의해 절단 위치(C)로 이송된 시트 원단(S)이 안착되는 부재이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 안착 플레이트(32)는 제1 레이저 헤드(42) 및 제2 레이저 헤드(44)로부터 하측 방향으로 미리 정해진 간격만큼 이격된 상태로 절단 위치(C)에 설치되며, 이로 인해 원단 이송 유닛(20)에 의해 이송된 시트 원단(S)은 안착 플레이트(32)에 안착될 수 있다.

안착 플레이트(32)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 안착 플레이트(32)는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 시트 원단(S)의 절단 경로(P)와 대응하도록 안착 플레이트(32)가 절개되어 형성되는 안내 슬릿(32a), 및 안내 슬릿(32a)의 안쪽 영역에 위치하도록 형성된 복수의 흡착홀(32b)들을 포함한다.

안내 슬릿(32a)은, 후술할 바와 같이 2개의 시트형 제품(S₁)을 동시에 형성할 수 있도록 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)가 각각 한 쌍씩 마련됨을 고려하여, 안착 플레이트(32)의 길이 방향으로 따라 미리 정해진 간격을 두고 한 쌍이 마련된다. 각각의 안내 슬릿(32a)은, 도 7c에 도시된 바와 같이, 후술할 지지 베이스(33)의 보호홈(33a)과 연통된다. 따라서, 제1 레이저(LV₁)와 제2 레이저(LV₂)가 시트 원단(S)에 조사될 경우에, 시트 원단(S)을 관통한 제1 레이저(LV₁)와 제2 레이저(LV₂)는 각각의 안내 슬릿(32a)을 통해 지지 베이스(33)의 보호홈(33a)으로 안내되고, 후술할 지지 베이스(33)의 석션(33b)이 작동될 경우에, 외부의 공기는 각각의 안내 슬릿(32a)을 통해 보호홈(33a)으로 흡입될 수 있다.

흡착홀(32b)은 각각의 안내 슬릿(32a)의 안쪽 영역에 미리 정해진 간격으로 형성된다. 각각의 흡착홀(32b)은, 도 7c에 도시된 바와 같이, 지지 베이스(33)의 보호홈(33a)과 연통된다. 따라서, 지지 베이스(33)의 석션(33b)이 작동될 경우에, 외부의 공기는 각각의 흡착홀(32b)을 통해 보호홈(33a)으로 흡입될 수 있다.

지지 베이스(33)는 안착 플레이트(32)를 지지하는 부재이다. 지지 베이스(33)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 안착 플레이트(32)의 하면을 지지하도록 설치된다. 지지 베이스(33)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 지지 베이스(33)는, 도 7b에 도시된 바와 같이, 안착 플레이트(32)의 안내 슬릿(32a) 및 흡착홀(32b)과 연통되도록 형성된 보호홈(33a), 및 보호홈(33a)의 내부에 미리 정해진 간격으로 마련되는 복수의 석션(33b)을 포함할 수 있다.

보호홈(33a)은, 안내 슬릿(32a)을 통과한 레이저나 안내 슬릿(32a)과 흡착홀(32b)을 통과한 외부의 공기가 유입되는 소정의 공간을 제공한다. 이러한 보호홈(33a)은, 안내 슬릿(32a)을 통과한 제1 레이저(LV₁) 및 제2 레이저(LV₂)가 그 내측면에 입사됨으로써, 본 발명에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치의 다른 구성 요소들이 안내 슬릿(32a)을 통과한 제1 레이저(LV₁)와 제2 레이저(LV₂)에 의해 훼손되는 것을 방지할 수 있다.

석션(33b)은, 보호홈(33a)의 내부 공기를 안내 슬릿(32a) 및 흡착홀(32b)과는 별도로 마련된 배출구(미도시)를 통해 보호홈(33a)의 외부로 펌핑하여, 외부 공기를 안내 슬릿(32a)과 흡착홀(32b)을 통해 보호홈(33a)의 내부로 유입시킨다. 그러면, 안내 슬릿(32a)과 흡착홀(32b)에는 석션(33b)에 의해 음압이 발생되며, 이를 통해 석션(33b)은 시트 원단(S)을 진공 흡착하여 안착 플레이트(32)에 밀착시켜 고정하거나 시트 원단(S)이 레이저 절단되어 형성된 흄(fume) 기타 부산물을 흡입하여 제거할 수 있다. 따라서, 석션(33b)은, 레이저 절단 중에 시트 원단(S)에 진동이 발생함으로 인해 시트형 제품(S₁)에 불량이 발생하는 것을 방지하고, 레이저 절단 중에 발생한 부산물로 인해 환경 오염이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

석션(33b)은, 도 7c에 도시된 바와 같이, 흡착홀(32b)과 만나지 않도록 형성되되 안착 플레이트(32)를 지지하도록 마련된다. 따라서, 안내 슬릿(32a)의 안쪽에 위치한 안착 플레이트(32)의 일부 영역은, 석션(33b)에 의해 지지되어, 설치 위치가 유지될 수 있다.

한편, 원단 고정 유닛(30)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 지지 베이스(33) 및 지지 베이스(33)에 지지된 안착 플레이트(32)를 승하강시킬 수 있는 승하강 부재(35)를 더 포함할 수 있다. 승하강 부재(35)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 승하강 부재(35)는 실린더 구조를 가질 수 있다. 이러한 승하강 부재(35)는, 시트 원단(S)이 원단 이송 유닛(20)에 의해 절단 위치(C)로 이송될 때 지지 베이스(33)와 안착 플레이트(32)를 하강시키고, 시트 원단(S)이 절단 위치(C)로 이송 완료되었을 때 지지 베이스(33)와 안착 플레이트(32)를 승강시킨다. 그러면, 시트 원단(S)의 이송 중에 시트 원단(S)이 안착 플레이트(32)와 접촉되어 시트 원단(S)에 스크래치가 발생하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

가압 지그(34)는, 안착 플레이트(32)에 안착된 시트 원단(S)을 가압하여 안착 플레이트(32)에 고정하는 부재이다. 가압 지그(34)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 시트 원단(S)을 가압 가능한 바(bar) 형상을 가지며, 시트 원단(S)을 선택적으로 가압 또는 가압 해제할 수 있도록 이동 가능하게 설치된다. 가압 지그(34)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 가압 지그(34)는 안착 플레이트(32)의 양측에 각각 2개씩 총 4개가 설치될 있다. 가압 지그(34)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 안착 플레이트(32)에 안착된 시트 원단(S)의 양측 단부를 각각 안착 플레이트(32)를 향해 가압하여 안착 플레이트(32)에 고정할 수 있다. 따라서, 이러한 가압 지그(34)를 통해 레이저 절단 중에 시트 원단(S)에 진동이 발생하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 제1 레이저가 시트 원단의 필름 시트와 접착재를 선택적으로 절단하는 양상을 나타내는 도면이며, 도 9c 및 도 9d는 제2 레이저가 시트 원단의 금속 시트를 선택적으로 절단하는 양상을 나타내는 도면이다.

도 10은 제1 드라이버의 슬라이더와 레이저 헤드들의 결합 관계를 나타내는 도면이며, 도 11은 제1 드라이버의 슬라이더의 이송 경로와 시트 원단의 절단 경로를 나타내는 도면이다.

레이저 유닛(40)은 절단 위치(C)에 이송된 시트 원단(S)을 레이저 절단하여 시트형 제품(S₁)을 형성하는 장치이다. 레이저 유닛(40)은, 필름 시트(R)와 접착재(A)의 절단면과, 금속 시트(M)의 절단면 사이에 단차(T)가 형성되도록 시트 원단(S)을 절단한다.

이를 위하여, 레이저 유닛(40)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 필름 시트(R)와 접착재(A)를 선택적으로 절단 가능한 제1 파장을 갖는 제1 레이저(LV₁)를 미리 정해진 절단 경로(P)를 따라 시트 원단(S)에 조사하여, 필름 시트(R)와 접착재(A)를 시트형 제품(S₁)의 형상에 대응하게 절단하는 제1 레이저 헤드(42), 및 금속 시트(M)를 선택적으로 절단 가능한 제2 파장과, 제1 레이저(LV₁)보다 상대적으로 작은 직경(r2)을 갖는 제2 레이저(LV₂)를 절단 경로(P)를 따라 시트 원단(S)에 조사하여, 금속 시트(M)를 시트형 제품(S₁)의 형상에 대응하게 절단하는 제2 레이저 헤드(44)를 포함한다. 여기서, 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)는 각각, 레이저 생성기(미도시)들로부터 각각 방출된 제1 레이저(LV₁)와 제2 레이저(LV₂)를 리플렉터, 광 케이블 등과 같은 전달 부재(미도시)를 통해 전달받아 시트 원단(S)에 조사할 수 있다.

일반적으로 레이저는 파장에 따라 절단 가능한 재질이 달라지며, 이러한 레이저의 파장은 레이저 소스에 따라 결정된다. 이를 고려하여, 금속 시트(M)는 절단하지 못하고 필름 시트(R)와 접착재(A)만 선택적으로 절단 가능한 9.3 ㎛ 내지 10.6 ㎛의 파장을 갖는 탄산 가스(C0₂) 레이저가 제1 레이저(LV₁)로서 사용될 수 있다. 또한, 필름 시트(R)와 접착재(A)는 절단하지 못하고 금속 시트(M)만 선택적으로 절단 가능한 1.06 ㎛ 내지 1.07 ㎛의 파장과, 나노초의 펄스 폭을 갖는 IR 레이저가 제2 레이저(LV₂)로서 사용되는 것이 바람직하다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 레이저 소스를 갖는 레이저들이 제1 레이저(LV₁)와 제2 레이저(LV₂)로서 사용될 수 있다.

제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)는 각각 , 도 9a 및 도 9c에 도시된 바와 같이, 제2 레이저(LV₂)의 직경(r2)이 제1 레이저(LV₁)의 직경(r1)보다 상대적으로 작은 상태로 시트 원단(S)에 조사될 수 있도록 제1 레이저(LV₁)와 제2 레이저(LV₂)를 집광하여 시트 원단(S)에 조사한다.

그런데, 탄산 가스(C0₂) 레이저 소스를 갖는 제1 레이저(LV₁)의 절단 속도와 IR 레이저 소스를 갖는 제2 레이저(LV₂)의 절단 속도는 서로 다르다. 따라서, 제1 레이저(LV₁)를 이용한 필름 시트(R)와 접착재(A)의 절단 작업과, 제2 레이저(LV₂)를 이용한 금속 시트(M)의 절단 작업은, 개별적으로 수행되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 도 9a 내지 도 9d에 도시된 바와 같이, 제1 레이저(LV₁)를 필름 시트(R)의 상면에 조사하여 필름 시트(R)와 접착재(A)를 절단한 후, 제2 레이저(LV₂)를 필름 시트(R)와 접착재(A)가 절단되어 노출된 금속 시트(M)의 상면에 조사하여 금속 시트(M)를 절단함으로써, 시트 원단(S)을 2단계에 걸쳐 절단할 수 있다.

그러면, 제1 레이저(LV₁)와 제2 레이저(LV₂)의 직경 차이로 인해, 제1 레이저(LV₁)에 의해 소실된 필름 시트(R)와 접착재(A)의 폭이 제2 레이저(LV₂)에 의해 소실된 금속 시트(M)의 폭보다 상대적으로 넓게 된다. 따라서, 필름 시트(R)와 접착재(A)의 절단면과 금속 시트(M)의 절단면 사이에, 금속 시트(M)의 절단면이 필름 시트(R)와 접착재(A)의 절단면보다 소정의 간격(l₄)만큼 돌출된 형태를 갖는 단차(T)가 형성될 수 있다.

제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)의 설치 개수와 설치 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)는 각각, 도 8에 도시된 바와 같이, 헤드 드라이버(50)가 구비하는 한 쌍의 제1 드라이버(52)들마다 1 개씩, 총 2 개씩 설치될 수 있다. 그러면, 제1 레이저 헤드(42)들 중 어느 하나와 제2 레이저 헤드(44)들 중 어느 하나가 어느 한 조를 이루고 또한 제1 레이저 헤드(42)들 중 다른 하나와 제2 레이저 헤드(44)들 중 다른 하나가 다른 한 조를 이루어 시트 원단(S)을 절단하여, 시트 원단(S)으로부터 한 쌍의 시트형 제품(S₁)을 동시에 형성할 수 있다.

제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 슬라이더(52b)를 따라 함께 이동할 수 있도록 슬라이더(52b)에 'l₃' 간격만큼 서로 이격되어 장착된다. 보다 구체적으로, 제1 레이저 헤드(42)는 기준점(42a)이 슬라이더(52b)의 기준점(52c)보다 시트 원단(S)의 길이 방향으로 'l₅' 만큼 이격되고 또한 시트 원단(S)의 폭 방향의 반대 방향으로 'l₆' 만큼 이격되도록 슬라이더(52b)에 장착되고, 제2 레이저 헤드(44)는 기준점(44a)이 슬라이더(52b)의 기준점(52c)보다 시트 원단(S)의 길이 방향으로 'l₅' 만큼 이격되고 또한 시트 원단(S)의 폭 방향으로 'l₆' 만큼 이격되도록 슬라이더(52b)에 장착될 수 있다. 그러면, 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)는, 'l₆'의 2배 즉, 'l₃' 만큼 서로 이격된 상태로 슬라이더(52b)에 의해 시트 원단(S)의 폭 방향과 길이 방향으로 함께 이동될 수 있다.

이러한 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)를 이용해 시트 원단(S)을 레이저 절단하여 미리 정해진 폭(L₁)과 길이(L₂)를 갖는 시트형 제품(S₁)을 형성하기 위해서는, 제1 레이저(LV₁)와 제2 레이저(LV₂)가 시트형 제품(S₁)의 형상에 대응하게 미리 정해진 절단 경로(P)를 따라 시트 원단(S)에 조사되어야 한다. 이에 대한 자세와 내용은 헤드 드라이버(50)에 대한 내용과 함께 후술하기로 한다.

헤드 드라이버(50)는, 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)를 이송하는 장치이다. 헤드 드라이버(50)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 헤드 드라이버(50)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)를 시트 원단(S)의 폭 방향으로 이송하는 제1 드라이버(52), 및 제1 드라이버(52)를 시트 원단(S)의 길이 방향으로 이송하는 제2 드라이버(54)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 드라이버(52)는, 제2 드라이버(54)에 시트 원단(S)의 길이 방향으로 이동 가능하게 장착된 제1 드라이버 본체(52a), 및 제1 드라이버 본체(52a)에 시트 원단(S)의 폭 방향으로 이동 가능하게 장착된 슬라이더(52b)를 포함할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1 드라이버(52)는 한 쌍이 마련된다. 또한, 각각의 제1 드라이버(52)의 제1 드라이버 본체(52a)는 양측 단부가 각각 제2 드라이버(54)에 장착되고, 슬라이더(52b)는 각각의 제1 드라이버(52)의 제1 드라이버 본체(52a)에 장착된다. 여기서, 제1 드라이버 본체(52a)는, 원단 이송 유닛(20)의 제2 스테이지(22) 및 제3 스테이지(23)와 충돌되지 않도록 원단 이송 유닛(20)의 제2 스테이지(22) 및 제3 스테이지(23)보다 상대적으로 높은 위치에 마련된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제2 드라이버(54)는 한 쌍이 마련된다. 또한, 제2 드라이버(54)들은, 헤드 드라이버(50)의 상측에서 바라보았을 때 그 사이에 안착 플레이트(32)가 위치하도록 미리 정해진 간격만큼 서로 이격되어 설치된다.

이러한 헤드 드라이버(50)는, 제1 드라이버(52)가 슬라이더(52b)를 시트 원단(S)의 폭 방향으로 이송하고 또한 제2 드라이버(54)가 제1 드라이버(52)를 시트 원단(S)의 길이 방향으로 이송함으로써, 슬라이더(52b)에 장착된 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)를 시트 원단(S)의 폭 방향과 길이 방향으로 이송할 수 있다.

이하에서는, 헤드 드라이버(50)는 이용한 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)의 이송 경로에 대해 설명하기로 한다.

제1 레이저(LV₁)와 제2 레이저(LV₂)를 이용해 시트형 제품(S₁)을 형성하기 위해서는 제1 레이저(LV₁)와 제2 레이저(LV₂)가 미리 정해진 절단 경로(P)를 따라 절단 위치(C)로 이송된 시트 원단(S)에 조사되어야 한다.

전술한 바와 같이, 제1 레이저 헤드(42)는 기준점(42a)이 슬라이더(52b)의 기준점(52c)보다 시트 원단(S)의 길이 방향으로 'l₅' 만큼 이격되고 또한 시트 원단(S)의 폭 방향의 반대 방향으로 'l₆' 만큼 이격되도록 슬라이더(52b)에 장착된다. 이를 보상하기 위해, 도 11에 도시된 바와 같이, 헤드 드라이버(50)는, 제1 레이저 헤드(42)를 구동하여 필름 시트(R)와 접착재(A)를 선택적으로 절단할 경우에, 슬라이더(52b)를 절단 경로(P)보다 시트 원단(S)의 길이 방향의 반대 방향으로 'l₅' 만큼 이격되고 또한 시트 원단(S)의 폭 방향으로 'l₆' 만큼 이격되도록 설정된 제1 경로(P₁)를 따라 이동시킬 수 있다. 그러면, 슬라이더(52b)가 제1 경로(P₁)를 따라 이동 중에 제1 레이저 헤드(42)로부터 방출된 제1 레이저(LV₁)는, 절단 경로(P)를 따라 시트 원단(S)에 조사되어 필름 시트(R)와 접착재(A)를 시트형 제품(S₁)의 형상에 대응하게 선택적으로 절단하게 된다.

전술한 바와 같이, 제2 레이저 헤드(44)는 기준점(44a)이 슬라이더(52b)의 기준점(52c)보다 시트 원단(S)의 길이 방향으로 'l₅' 만큼 이격되고 또한 시트 원단(S)의 폭 방향으로 'l₆' 만큼 이격되도록 슬라이더(52b)에 장착될 수 있다. 이를 보상하기 위해, 도 11에 도시된 바와 같이, 헤드 드라이버(50)는, 제2 레이저 헤드(44)를 구동하여 금속 시트(M)를 선택적으로 절단할 경우에, 슬라이더(52b)를 절단 경로(P)보다 시트 원단(S)의 길이 방향의 반대 방향으로 'l₅' 만큼 이격되고 또한 시트 원단(S)의 폭 방향의 반대 방향으로 'l₆' 만큼 이격되도록 설정된 제2 경로(P₂)를 따라 이동시킬 수 있다. 즉, 제2 경로(P₂)는 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)의 설치 간격 'l₃'가 보상될 수 있도록 제1 경로(P₁)에 비해 시트 원단(S)의 폭 방향의 반대 방향으로 'l₆'의 2배 즉, 'l₃' 만큼 이격되도록 설정되는 것이다. 그러면, 슬라이더(52b)가 제2 경로(P₂)를 따라 이동 중에 제2 레이저 헤드(44)로부터 방출된 제2 레이저(LV₂)는, 절단 경로(P)를 따라 시트 원단(S)에 조사되어 금속 시트(M)를 시트형 제품(S₁)의 형상에 대응하게 선택적으로 절단하게 된다.

도 12는 제품 배출 유닛 및 제품 적재 유닛에 대한 도면이며, 도 13은 제품 배출 유닛의 스테이지들이 계단형으로 펼쳐지는 양상을 나타내는 도면이다.

먼저, 스크랩 회수 유닛(60)은, 시트형 제품(S₁)이 형성되고 남은 스크랩(S₂)을 회수하는 장치이다. 도 17에 도시된 바와 같이, 시트 원단(S)을 절단하여 시트형 제품(S₁)을 형성하면, 시트형 제품(S₁)의 외곽에는 스크랩(S₂)이 남게 된다. 따라서, 이러한 스크랩(S₂)을 회수하여 적재할 수 있도록 스크랩 회수 유닛(60)이 마련되는 것이다.

스크랩 회수 유닛(60)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 스크랩 회수 유닛(60)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 스크랩(S₂)이 사이 공간에 끼워지도록 설치되어, 스크랩(S₂)을 미리 정해진 방향으로 이송하는 한 쌍의 스크랩 이송롤(62)들, 및 스크랩 이송롤(62)들을 통과한 스크랩(S₂)을 절단하는 적어도 하나의 절단 부재(64), 및 절단 부재(64)에 의해 절단된 스크랩(S₂)이 적재되는 스크랩 적재함(66)을 포함할 수 있다.

스크랩 이송롤(62)들은 스크랩(S₂)을 전달받을 수 있도록 절단 위치(C)로부터 시트 원단(S)의 길이 방향으로 미리 정해진 거리만큼 이격되어 설치되고, 스크랩 이송롤(62)들이 회전 구동될 때 스크랩 이송롤(62)들이 스크랩(S₂)을 이송할 수 있록 작업자에 의해 스크랩(S₂)이 그 사이에 미리 끼워진다. 절단 부재(64)는, 스크랩 이송롤(62)들을 통과한 스크랩(S₂)을 절단 가능하도록 스크랩 이송롤(62)들의 하측에 설치된다. 스크랩 적재함(66)은, 절단 부재(64)에 의해 절단된 스크랩(S₂)을 전달받을 수 있도록 절단 부재(64)의 하측에 설치된다.

이와 같이 스크랩 회수 유닛(60)이 마련됨에 따라, 도 14에 도시된 바와 같이, 스크랩 이송롤(62)들은 원단 이송 유닛(20)이 시트 원단(S)을 절단 위치(C)로 이송할 때 절단 위치(C)에 남아있던 스크랩(S₂)을 회수하고, 절단 부재(64)는 스크랩 이송롤(62)들에 의해 회수된 스크랩(S₂)을 미리 정해진 길이를 갖도록 절단하여 스크랩 적재함(66)에 순차적으로 적재시킨다.

다음으로, 제품 배출 유닛(70)은 시트형 제품(S₁)을 절단 위치(C)로부터 선택적으로 배출하는 장치이다. 제품 배출 유닛(70)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 절단 위치(C)를 사이에 두고 원단 이송 유닛(20)과 반대 쪽에 위치하도록 설치된다.

제품 배출 유닛(70)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제품 배출 유닛(70)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 절단 위치(C)에 도달하도록 계단형으로 펼쳐지거나 절단 위치(C)로부터 회수되어 여러 겹으로 포개지도록 설치된 복수의 스테이지(71)(72)(73)들, 및 스테이지(71)(72)(73)들 중 절단 위치(C)에 도달 가능한 어느 하나의 스테이지에 설치되며, 시트형 제품(S₁)을 파지 가능한 파지 수단(74)을 포함할 수 있다.

스테이지(71)(72)(73)는 파지 수단(74)을 절단 위치(C)로 이송하거나 파지 수단(74) 및 파지 수단(74)에 파지된 시트형 제품(S₁)을 절단 위치(C)로부터 회수하는 부재이다. 스테이지(71)(72)(73)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 스테이지(71)(72)(73)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 절단 위치(C)를 사이에 두고 원단 이송 유닛(20)과 반대 쪽에 고정 설치되는 제1 스테이지(71), 제1 스테이지(71)에 시트 원단(S)의 길이 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제2 스테이지(72), 및 제2 스테이지(72)에 시트 원단(S)의 길이 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제3 스테이지(73) 등 3 개가 설치될 수 있다.

스테이지(71)(72)(73)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 스테이지(71)는 하면의 후단부에 마련되는 구동 수단(71a)을 포함한다. 예를 들어, 제2 스테이지(72)는, 상면에 시트 원단(S)의 길이 방향을 따라 마련되며 제1 스테이지(71)의 구동 수단(71a)에 이동 가능하게 결합되는 레일(72a), 및 하면의 후단부에 마련되는 구동 수단(72b)을 포함한다. 예를 들어, 제3 스테이지(73)는 상면에 시트 원단(S)의 길이 방향으로 마련되며 제2 스테이지(72)의 구동 수단(72b)에 이동 가능하게 결합되는 레일(73a), 제3 스테이지(73)의 하면에 마련되는 연결구(73b), 연결구(73b)의 하면에 결합되는 결합판(73c)을 포함한다.

스테이지(71)(72)(73)는 제1 스테이지(71)가 최상측에 위치하고 제3 스테이지(73)가 최하측에 위치하도록 설치되며, 이로 인해 최하측에 위치한 제3 스테이지(73)는 제품 적재 유닛(80)과 대면하게 된다. 스테이지(71)(72)(73)는, 계단형으로 길게 펼쳐질 때 제3 스테이지(73)의 후단부가 절단 위치(C)의 후단부까지 도달할 수 있도록 마련된다. 스테이지(71)(72)(73)는, 계단형으로 길게 펼쳐질 때 제2 스테이지(72)와 제3 스테이지(73)가 헤드 드라이버(50), 보다 구체적으로, 헤드 드라이버(50)의 제1 드라이버(52)와 충돌되지 않도록 제2 스테이지(72)와 제3 스테이지(73)가 제1 드라이버(52)보다 낮은 높이에 위치하도록 마련된다.

이와 같이 스테이지(71)(72)(73)가 마련됨에 따라, 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 스테이지(72)가 제1 스테이지(71)의 구동 수단(71a)에 의해 시트 원단(S)의 길이 방향을 따라 이동됨과 동시에 제3 스테이지(73)가 제2 스테이지(72)의 구동 수단(72b)에 의해 시트 원단(S)의 길이 방향을 따라 이동되어, 스테이지(71)(72)(73)는 계단형으로 펼쳐질 수 있다. 그러면, 스테이지(71)(72)(73)는, 도 18에 도시된 바와 같이, 제3 스테이지(73)의 후단부가 절단 위치(C)의 후단부에 도달하도록 계단형으로 펼쳐질 수 있다.

파지 수단(74)은, 시트 원단(S)을 레이저 절단하여 형성한 시트형 제품(S₁)을 파지하는 부재이다. 파지 수단(74)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 파지 수단(74)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 제품 적재 유닛(80)과 대면하도록 제3 스테이지(73)의 결합판(73c)에 설치되며 시트형 제품(S₁)이 미리 정해진 높이로 들리도록 시트형 제품(S₁)을 진공 흡착하여 파지 가능한 흡착 부재로 구성될 수 있다. 파지 수단(74)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않으며, 시트 원단(S)의 폭 방향과 길이 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 복수 개가 설치될 수 있다.

이러한 파지 수단(74)이 마련됨에 따라, 도 18에 도시된 바와 같이, 파지 수단(74)은 제3 스테이지(73)가 절단 위치(C)에 도달하도록 스테이지(71)(72)(73)가 계단형으로 펼쳐진 상태에서 시트형 제품(S₁)이 미리 정해진 높이만큼 들리도록 시트형 제품(S₁)을 파지할 수 있다. 또한, 도 19에 도시된 바와 같이, 스테이지(71)(72)(73)가 여러 겹으로 포개지도록 제2 스테이지(72), 제3 스테이지(73) 및 파지 수단(74)이 회수된 상태에서 파지 수단(74)은 제품 적재 유닛(80)과 대응하는 위치까지 이송된 시트형 제품(S₁)을 흡착 해제하여 제품 적재 유닛(80)에 적재시킬 수 있다. 여기서, 시트형 제품(S₁)은 파지 수단(74)에 의해 미리 정해진 높이만큼 들린 상태로 절단 위치(C)에서 배출되므로, 시트형 제품(S₁)과 안착 플레이트(32)가 접촉됨으로 인해 시트형 제품(S₁)에 스크래치가 발생하는 것이 방지된다.

다음으로, 제품 적재 유닛(80)은 제품 배출 유닛(70)에 의해 절단 위치(C)에서 배출된 시트형 제품(S₁)이 적재되는 장치이다. 제품 적재 유닛(80)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 스테이지(71)(72)(73)가 서로 여러 겹으로 포개지도록 배치된 상태에서 제3 스테이지(73)와 대면하도록 설치된다. 따라서, 제품 적재 유닛(80)에는, 도 19에 도시된 바와 같이, 제품 적재 유닛(80)의 파지 수단(74)에 의해 절단 위치(C)에서 배출된 시트형 제품(S₁)이 순차적으로 안착되어 적재될 수 있다.

도 14 내지 도 20는 본 발명에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치를 이용해 시트형 제품을 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 21a 및 도 21b는 시트형 제품을 패널 시트에 부착하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치를 이용한 시트형 제품(S₁)의 형성 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 원단 공급 유닛(10)을 구동하여 시트 원단(S)을 공급한다.

이후에, 도 14 및 도 15에 도시된 같이, 시트 원단(S)에 대한 고정이 해제되도록 원단 스토퍼(31)를 구동한 후, 원단 이송 유닛(20)을 구동해 원단 공급 유닛(10)에 의해 공급된 시트 원단(S)을 절단 위치(C)로 이송할 수 있다. 여기서, 원단 이송 유닛(20)에 의해 시트 원단(S)이 절단 위치(C)로 이송되는 동안, 스크랩 회수 유닛(60)을 구동해 절단 위치(C)에 남아 있던 스크랩(S₂)을 회수할 수 있다.

이후에, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 레이저 유닛(40)과 헤드 드라이버(50)를 구동해, 절단 위치(C)로 이송된 시트 원단(S)을 레이저 절단하여, 한 쌍의 시트형 제품(S₁)을 형성할 수 있다. 여기서, 레이저 유닛(40)은 제1 레이저(LV₁)가 필름 시트(R)와 접착재(A)를 절단한 후 제2 레이저(LV₂)가 금속 시트(M)를 절단하도록 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)를 순차적으로 구동하고, 이에 대응하여, 헤드 드라이버(50)는, 제1 레이저(LV₁)가 필름 시트(R)와 접착재(A)를 접착재(A)를 절단할 때는 슬라이더(52b)를 제1 경로(P₁)를 따라 이송하고 또한 제2 레이저(LV₂)가 금속 시트(M)를 절단할 때는 슬라이더(52b)를 제2 경로(P₂)를 따라 이송한다.

이후에, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 제품 배출 유닛(70)을 구동해, 절단 위치(C)에서 한 쌍의 시트형 제품(S₁)만을 선택적으로 배출하여 제품 배출 유닛(70)에 적재할 수 있다. 그러면, 도 20에 도시된 바와 같이, 절단 위치(C)에는 스크랩(S₂)만이 남게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치는, 금속 시트(M)의 절단면이 필름 시트(R)와 접착재(A)의 절단면보다 소정의 간격(l₄)만큼 돌출된 형태의 단차(T)를 갖는 시트형 제품(S₁)을 형성할 수 있다. 이러한 시트형 제품(S₁)을 형성한 후에, 도 21a에 도시된 바와 같이, 접착재(A)가 외부로 노출되도록 필름 시트(R)를 제거하고, 다음으로, 도 21b에 도시된 바와 같이, 외부로 노출된 접착재(A)에 패널 시트(P)를 부착하여 디스플레이 패널을 제조할 수 있다. 그런데, 시트형 제품(S₁)에는 금속 시트(M)의 절단면이 접착재(A)의 절단면보다 외측으로 돌출되도록 단차(T)가 형성되어 있으므로, 즉, 접착재(A)가 패널 시트(P)와 금속 시트(M)의 단부면의 내측에 위치하므로, 패널 시트(P)를 부착할 때 패널 시트(P)로부터 인가된 압력에 의해 접착재(A)가 눌려서 퍼지더라도 접착재(A)가 외부로 누출되지 않는다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치는, 디스플레이 패널이 접착재(A)에 의해 오염되는 것이 방지되어, 디스플레이 패널의 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 단차 가공용 레이저 절단 장치는, 시트 원단(S)을 절단 위치(C)로 이송하기 위한 원단 이송 유닛(20)과, 시트형 제품(S₁)을 절단 위치(C)에서 배출하기 위한 제품 배출 유닛(70)이, 절단 위치(C)에 도달하도록 계단형으로 펼쳐지거나 절단 위치(C)로부터 회수되어 여러 겹으로 포개지는 복수의 스테이지(21)(22)(23)(71)(72)(73)들로 구성된다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단차 가공용 레이저 절단 장치는, 원단 이송 유닛(20)과 제품 배출 유닛(70)을 롤 장비나 컨베이어 벨트로 구성하는 경우에 비해 시트 원단(S)의 공급 속도와 시트형 제품(S₁)의 배출 속도를 향상시킬 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 : 원단 공급 유닛 20 : 원단 이송 유닛
30 : 원단 고정 유닛 40 : 레이저 유닛
50 : 헤드 드라이버 60 : 스크랩 회수 유닛
70 : 제품 배출 유닛 80 : 제품 적재 유닛
S : 시트 원단 S₁ : 시트형 제품
S₂ : 스크랩 LV₁ : 제1 레이저
LV₂ : 제2 레이저 P ; 절단 경로
P₁ : 제1 경로 P₂ : 제2 경로

Claims (25)

1. 금속 시트와 필름 시트 사이에 접착재가 개재되어 형성된 시트 원단을 절단하여 시트형 제품을 형성하는 단차 가공용 레이저 절단 장치에 있어서,
   상기 필름 시트와 상기 접착재를 선택적으로 절단 가능한 제1 파장을 갖는 제1 레이저를 미리 정해진 절단 경로를 따라 상기 시트 원단에 조사하여, 상기 필름 시트와 상기 접착재를 상기 시트형 제품의 형상에 대응하게 절단하는 제1 레이저 헤드;
   상기 금속 시트를 선택적으로 절단 가능한 제2 파장과, 상기 제1 레이저보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 제2 레이저를 상기 절단 경로를 따라 상기 시트 원단에 조사하여, 상기 금속 시트를 상기 시트형 제품의 형상에 대응하게 절단하는 제2 레이저 헤드; 및
   상기 제1 레이저 헤드와 상기 제2 레이저 헤드를 서로 수직을 이루는 상기 시트 원단의 길이 방향과 폭 방향으로 이송하는 헤드 드라이버;를 포함하며,
   상기 제1 레이저와 상기 제2 레이저가 조사되면 상기 시트 원단의 절단면에는 금속 시트의 절단면이 필름 시트와 접착재의 절단면보다 소정의 간격만큼 외측으로 돌출된 형태를 갖는 단차가 형성되고,
   상기 필름 시트를 제거하고 외부로 노출된 접착재에 패널 시트를 부착하는 경우 상기 접착재가 상기 패널 시트와 상기 금속 시트의 단부면의 내측에 위치되는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 파장은 9.3 ㎛ 내지 10.6 ㎛인 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 레이저는 탄산 가스(CO₂) 레이저인 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 파장은 1.06 ㎛ 내지 1.07 ㎛인 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 레이저는 IR 레이저인 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 헤드 드라이버는,
   상기 제1 레이저 헤드와 상기 제2 레이저 헤드를 상기 폭 방향으로 이송하는 제1 드라이버; 및
   상기 제1 드라이버를 상기 길이 방향으로 이송하는 제2 드라이버;를 구비하는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 드라이버는,
   상기 제2 드라이버에 상기 길이 방향으로 이동 가능하게 장착된 제1 드라이버 본체; 및
   상기 제1 드라이버 본체에 상기 폭 방향으로 이동 가능하게 장착된 슬라이더를 가지며;
   상기 제1 레이저 헤드와 상기 제2 레이저 헤드는,
   상기 슬라이더를 따라 함께 이동되도록 상기 슬라이더에 미리 정해진 설치 간격만큼 서로 이격되어 장착되는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 레이저 헤드는, 상기 필름 시트의 일면에 상기 제1 레이저를 조사할 수 있도록 설치되며,
   상기 제2 레이저 헤드는, 상기 필름 시트와 상기 접착재가 상기 제1 레이저에 의해 절단되어 노출된 상기 금속 시트의 일면에 상기 제2 레이저를 조사할 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 헤드 드라이버는,
   상기 필름 시트와 상기 접착재를 절단할 때에는, 상기 제1 레이저가 상기 절단 경로를 따라 상기 필름 시트의 일면에 조사되도록 상기 슬라이더를 미리 정해진 제1 경로를 따라 이송하고,
   상기 금속 시트를 절단할 때에는, 상기 제2 레이저가 상기 절단 경로를 따라 상기 금속 시트의 일면에 조사되도록 상기 슬라이더를 상기 제1 경로에 비해 경로가 상기 설치 간격만큼 보상된 제2 경로를 따라 이송하는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 시트 원단을 공급하는 원단 공급 유닛; 및
    상기 원단 공급 유닛에 의해 공급된 상기 시트 원단을 상기 제1 레이저 헤드 및 상기 제2 레이저 헤드와 대응하는 절단 위치로 이송하는 원단 이송 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 원단 이송 유닛은,
    상기 절단 위치에 도달하도록 계단형으로 펼쳐지거나 상기 절단 위치로부터 회수되어 여러 겹으로 포개지도록 설치된 복수의 스테이지들; 및
    상기 스테이지들 중 상기 절단 위치에 도달 가능한 어느 하나의 스테이지에 설치되며, 상기 시트 원단을 파지 가능한 파지 수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 파지 수단은, 상기 시트 원단을 진공 흡착하여 파지 가능한 적어도 하나의 흡착 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
13. 제10항에 있어서,
    상기 시트 원단을 고정하는 원단 고정 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 원단 고정 유닛은,
    상기 절단 위치로 이송된 상기 시트 원단이 안착되는 안착 플레이트; 및
    상기 안착 플레이트에 안착된 상기 시트 원단을 가압하여 상기 안착 플레이트에 고정하는 가압 지그를 구비하는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 안착 플레이트는, 상기 절단 경로와 대응하도록 상기 안착 플레이트가 절개되어 형성되는 안내 슬릿을 갖는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 원단 고정 유닛은,
    상기 안내 슬릿을 통과한 상기 제1 레이저와 상기 제2 레이저가 유입되는 보호홈을 갖고, 상기 안착 플레이트를 지지하도록 설치되는 지지 베이스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 안착 플레이트는,
    상기 보호홈과 연통되도록 미리 정해진 간격으로 형성되는 복수의 흡착홀들을 갖고,
    상기 지지 베이스는,
    상기 보호홈에 설치되며, 상기 안내 슬릿과 상기 흡착홀들을 통해 상기 시트 원단을 진공 흡착하여 상기 안착 플레이트에 밀착시키거나 상기 시트 원단이 레이저 절단되어 형성된 부산물을 흡입하여 제거하는 적어도 하나의 석션을 갖는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
18. 제14항에 있어서,
    상기 원단 고정 유닛은,
    상기 원단 이송 유닛과 상기 헤드 드라이버 사이 구간에 설치되며, 상기 원단 이송 유닛이 상기 시트 원단을 이송하지 않을 때에는 상기 시트 원단을 고정하고, 상기 원단 이송 유닛이 상기 시트 원단을 이송할 때에는 상기 시트 원단을 고정 해제하는 원단 스토퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 원단 스토퍼는,
    상기 시트 원단의 일면을 지지하는 지지 롤러; 및
    상기 시트 원단을 사이에 두고 상기 지지 롤러와 대면하게 설치되되 상기 시트 원단과 근접되거나 상기 시트 원단으로부터 이격되도록 이동 가능하게 설치되며, 상기 시트 원단의 타면을 가압하여 상기 시트 원단을 고정하는 가압 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
20. 제10항에 있어서,
    상기 원단 공급 유닛은,
    롤 상태로 미리 권취된 상기 시트 원단을 권출하여 공급하는 원단 공급롤;
    상기 원단 공급롤과 상기 원단 이송 유닛 사이 구간에 위치한 상기 시트 원단의 처짐 높이를 측정하는 처짐 측정 센서를 갖고;
    상기 원단 공급롤은,
    상기 시트 원단의 처짐 높이가 미리 정해진 범위 내로 유지되도록 구동되는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
21. 제10항에 있어서,
    상기 시트형 제품을 상기 절단 위치로부터 선택적으로 배출하는 제품 배출 유닛; 및
    상기 제품 배출 유닛에 의해 상기 절단 위치에서 배출된 상기 시트형 제품이 적재되는 제품 적재 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
22. 제21항에 있어서,
    상기 제품 배출 유닛은,
    상기 절단 위치에 도달하도록 계단형으로 펼쳐지거나 상기 절단 위치로부터 회수되어 여러 겹으로 포개지도록 설치된 복수의 스테이지들; 및
    상기 스테이지들 중 상기 절단 위치에 도달 가능한 어느 하나의 스테이지에 설치되며, 상기 시트형 제품을 파지 가능한 파지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
23. 제22항에 있어서,
    상기 파지 수단은, 상기 시트형 제품을 진공 흡착하여 파지 가능한 적어도 하나의 흡착 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
24. 제1항에 있어서,
    상기 시트형 제품이 형성되고 남은 상기 시트 원단의 스크랩을 회수하는 스크랩 회수 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.
25. 제24항에 있어서,
    상기 스크랩 회수 유닛은,
    상기 스크랩이 사이 공간에 끼워지도록 설치되어, 상기 스크랩을 미리 정해진 방향으로 이송하는 한 쌍의 스크랩 이송롤들;
    상기 스크랩 이송롤들을 통과한 상기 스크랩을 절단하는 적어도 하나의 절단 부재; 및
    상기 절단 부재에 의해 절단된 스크랩이 적재되는 스크랩 적재함;을 구비하는 것을 특징으로 하는 단차 가공용 레이저 절단 장치.

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