KR102084600B1 - 레이저 절단 장치 - Google Patents

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Abstract

절단 대상물을 미리 정해진 제품 형상을 갖도록 절단 가공하기 위한 레이저 절단 장치는 절단 대상물을 흡착하여 고정하는 흡착유닛, 절단 대상물을 흡착유닛에 밀착하도록 가압하기 위한 가압유닛 및 절단 대상물을 제품 형상과 대응하도록 절단 대상물에 미리 정해진 절단 예정선을 따라 레이저 절단하는 절단유닛을 포함하며, 가압유닛은, 흡착유닛과 가압유닛 사이에 작용하는 자력에 의해 절단 대상물을 가압 가능하도록 마련된다.

Description

레이저 절단 장치{LASER CUTTING DEVICE}
본 발명은 절단 대상물을 미리 정해진 제품 형상을 갖도록 절단 가공하기 위한 레이저 절단 장치에 관한 것이다.
레이저 절단 장치는 필름, 원단, 시트 등의 절단 대상물을 원하는 크기 및 모양으로 절단하기 위한 장치이다. 레이저 절단 방식은 목형 절단 방식 등 다른 절단 방식에 비해 신속하고 깔끔하게 절단 대상물을 절단할 수 있는 장점이 있다.
이러한 레이저 절단의 절단 품질을 향상시키기 위해서는 절단 대상물이 레이저빔의 초점에 위치하도록 레이저 헤드와 절단 대상물 사이의 거리를 일정하게 유지시키는 것이 중요하다. 그런데 절단 대상물이 매우 얇은 두께를 가지고 있는 경우, 제조 공정 상의 공차 내지는 기타 원인으로 인해 절단 대상물 자체가 평면을 이루지 못하고 굴곡진 부분을 포함할 수 있다. 또한, 레이저 절단 장치에 절단 대상물을 고정시킨 경우에도 절단 가공 중 발생하는 진동에 의하여 절단 대상물에 굴곡진 부분이 형성될 가능성이 있다.
따라서 매우 얇은 두께의 절단 대상물을 절단 가공하는 경우에도, 절단 대상물을 평평하게 유지시켜 레이저 절단 가공의 절단 품질을 향상시킬 수 있는 레이저 절단 장치가 필요한 실정이다.
본 발명의 일 과제는 절단 대상물을 평평하게 유지시킨 상태에서 레이저 절단 가공을 진행할 수 있도록 구조를 개선한 레이저 절단 장치를 제공하는 것이다.
일 예에서, 절단 대상물을 미리 정해진 제품 형상을 갖도록 절단 가공하기 위한 레이저 절단 장치는 절단 대상물을 흡착하여 고정하는 흡착유닛, 절단 대상물을 흡착유닛에 밀착하도록 가압하기 위한 가압유닛 및 절단 대상물을 제품 형상과 대응하도록 절단 대상물에 미리 정해진 절단 예정선을 따라 레이저 절단하는 절단유닛을 포함하며, 가압유닛은, 흡착유닛과 가압유닛 사이에 작용하는 자력에 의해 절단 대상물을 가압 가능하도록 마련된다.
본 발명에 의하면 가압유닛과 흡착유닛이 자력에 의해 결합하면서 가압유닛이 절단 대상물을 가압하여 흡착유닛에 밀착시킴으로써, 절단 대상물을 평평하게 유지시키고 레이저 절단 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 절단 장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 가압유닛이 절단 대상물을 흡착유닛에 고정시키기 전 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 가압유닛이 절단 대상물을 흡착유닛에 고정시킨 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 흡착유닛을 도 2의 A-A선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 절단 장치의 절단 과정을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 절단 장치의 절단 과정을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 절단 장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 절단 장치에서 공급유닛이 원단을 공급하는 과정을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 절단 장치에서 제품 회수유닛이 제품을 회수하는 과정을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 절단 장치에서 스크랩 회수유닛이 스크랩을 회수하는 과정을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
실시예 1 - 레이저 절단 장치의 구성
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 절단 장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 가압유닛이 절단 대상물을 흡착유닛에 고정시키기 전 상태를 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 가압유닛이 절단 대상물을 흡착유닛에 고정시킨 상태를 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 흡착유닛을 도 2의 A-A선을 따라 자른 단면도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 절단 장치의 구성에 대해 설명한다.
본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 절단 장치는 절단 대상물이 미리 정해진 제품 형상을 갖도록 절단 대상물을 절단 가공하기 위한 장치이다. 절단 대상물의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 절단 대상물은 스트림 형상을 갖도록 길게 연장된 원단일 수도 있고, 일정한 크기를 가지는 시트일 수도 있다. 실시예 1에서는 절단 대상물이 원단인 경우를 가정하여 설명한다. 특히 절단 대상물의 두께가 매우 얇아 낭창거리는 원단인 경우를 가정하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 절단 장치는 절단유닛(10), 공급유닛(20), 스크랩 회수유닛(30), 제품 회수유닛(40), 흡착유닛(50) 및 가압유닛(60)을 포함한다.
절단유닛(10)은 절단 대상물(o)의 절단을 위한 레이저 헤드(11)를 구비할 수 있다. 레이저 헤드(11)는 절단 대상물(o)에 레이저를 조사하여 절단 대상물(o)을 절단할 수 있다. 예를 들어, 레이저 헤드(11)는 제품 형상과 대응하도록 미리 정해진 절단 예정선(I)을 따라 레이저를 조사하여 절단 대상물(o)을 절단한다(도 2 참조). 레이저 헤드(11)의 개수는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 제품 형상 역시 특별히 한정되지 않으며, 이하에서는 도 2, 도 3에 도시된 것과 같이 제품 형상이 화살표 형상이라고 가정하여 설명한다.
공급유닛(20)은 절단 대상물(o)을 절단 위치(s)로 공급한다. 절단 위치(s)란 절단유닛(10)에 의해 절단이 수행되는 위치를 말한다. 공급유닛(20)은 롤 형태로 감겨있는 절단 대상물(o)을 권출하여 절단 위치(s)로 공급하는 공급롤(21)을 포함할 수 있다.
스크랩 회수유닛(30)은 절단유닛(10)에 의해 절단된 제품이 제거되고 남은 부분인 스크랩을 절단 위치(s)에서 회수한다. 스크랩 회수유닛(30)은 공급롤(21)과 세트로 구비되어, 공급롤(21)을 통해 공급된 절단 대상물(o)에서 절단유닛(10)에 의해 절단된 제품이 제거되고 남은 스크랩을 권취하는 회수롤(31)을 포함할 수 있다.
제품 회수유닛(40)은 절단유닛(10)에 의해 제품 형상으로 절단된 제품을 절단 위치(s)에서 회수한다. 이를 위하여, 도 1에 도시된 것과 같이, 제품 회수유닛(40)은 제품을 흡착 지지하기 위한 제품 회수부재(41)를 포함할 수 있다. 이러한 제품 회수유닛(40)은 절단 위치(s)로 이동하여 제품 회수부재(41)를 이용해 제품을 흡착 지지함으로써 제품을 절단 위치(s)에서 회수할 수 있다.
흡착유닛(50)은 절단 위치(s)로 공급된 절단 대상물(o)을 흡착하여 고정한다. 절단 대상물(o)을 원하는 제품 형상으로 깔끔하게 절단하기 위해서는, 절단유닛(10)이 절단 예정선(I)을 따라 절단 대상물(o)을 절단하는 과정에서 절단유닛(10)과 절단 대상물(o) 사이의 간격을 일정하게 유지하는 것이 중요하다. 그런데 공급유닛(20)에 의해 공급된 절단 대상물(o)이 레이저 절단 가공 중에 흔들리면, 절단유닛(10)과 절단 대상물(o) 사이의 간격이 일정하게 유지되지 못해 절단부위가 깔끔하게 절단되지 않을 수 있다. 이를 방지하기 위해 흡착유닛(50)은 절단 위치(s)로 공급된 절단 대상물(o)을 흡착하여 고정한다.
도 4를 참조하면, 흡착유닛(50)은 지지부재(51)와 베이스부재(52), 석션부재(53) 및 분사부재(54)를 포함할 수 있다.
도 2, 도 4를 참조하면, 지지부재(51)는 절단 예정선(I)과 마주보도록 관통된 슬릿(501)과, 절단 대상물(o)을 흡착하기 위한 음압이 제공되는 복수 개의 홀(502)들을 구비할 수 있다. 그리고 베이스부재(52)는 지지부재(51)를 지지하며, 슬릿(501) 및 홀(502)들과 연통하는 흡착 공간(521)을 구비할 수 있다.
여기서 슬릿(501)이 절단 예정선(I)과 마주보도록 관통되었다는 것은 절단 대상물(o)이 흡착유닛(50)에 고정되었을 때, 절단 대상물(o)에 형성된 가상의 절단 예정선(I)과 슬릿(501)이 서로 대응되는 위치에 마련되는 것을 의미한다. 즉, 슬릿(501)은 제품 형상에 대응되는 폐루프를 형성하고, 절단유닛(10)은 슬릿(501)이 형성된 경로를 따라 절단 대상물(o)을 절단할 수 있다.
도 2를 참조하면, 지지부재(51)는 폐루프의 내측 영역에 구비된 내측 지지부재(511)와, 폐루프의 외측 영역에 구비된 외측 지지부재(512)를 포함할 수 있다. 내측 지지부재(511)와 외측 지지부재(512)는 연결 로드(513)를 통해 서로 연결되어 내측 지지부재(511)와 외측 지지부재(512)가 서로 분리되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 복수 개의 홀(502)들은 내측 지지부재(511)에 형성된 내측 홀(502a)들과 외측 지지부재(512)에 형성된 외측 홀(502b)들을 포함할 수 있다.
이때 내측 홀(502a)들과 외측 홀(502b)들은 슬릿(501)과 인접한 위치에 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이 절단유닛(10)은 슬릿(501)이 형성된 경로를 따라 절단 대상물(o)을 절단하는데, 절단 대상물(o)의 절단 부위와 인접한 부분을 견고하게 고정함으로써 레이저 절단 품질을 향상시킬 수 있다. 따라서 홀(502)들은 슬릿(501)에 인접한 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
도 4를 참조하면, 석션부재(53)는 흡착 공간(521)에 구비되어 슬릿(501) 및 홀(502)들에 음압을 제공할 수 있다. 한편, 흡착유닛(50)은 석션부재(53)를 작동시키기 위한 진공펌프(530)를 더 포함할 수 있다. 진공펌프(530)의 작동에 의해 석션부재(53)가 홀(502)들에 음압을 제공함으로써 절단 대상물(o)이 지지부재(51) 측으로 흡착되어 고정될 수 있다. 또한, 석션부재(53)가 슬릿(501)에 음압을 제공함으로써 절단유닛(10)이 절단 대상물(o)을 절단하는 과정에서 발생하는 흄이 흡착 공간(521) 측으로 흡입될 수 있다. 따라서 흄이 절단된 제품에 부착되는 것을 방지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 흡착유닛(50)은 외측홀(502b)들에 양압을 제공하기 위한 분사부재(54)와 분사부재(54)를 작동시키기 위한 공기블로워(540)를 더 포함할 수 있다. 분사부재(54)의 작동에 대해서는 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
가압유닛(60)은 절단 대상물(o)이 흡착유닛(50)에 밀착하도록 절단 대상물(o)을 가압하기 위한 것으로, 절단 대상물(o)을 직접 가압하는 가압부재(61)와, 가압부재(61)를 이송하기 위한 파지부재(62)를 포함할 수 있다.
절단 대상물(o)이 매우 얇아 낭창거림이 심한 경우, 절단 대상물(o)에는 흡착유닛(50)에 형성된 음압만으로는 미처 흡착유닛(50)으로 흡착되지 못한 영역이 있을 수 있다. 가압유닛(60)이 절단 대상물(o)을 가압하여 흡착유닛(50)에 밀착시킴으로써 절단 대상물이 보다 확실하게 흡착유닛(50)에 고정되도록 할 수 있고, 이에 따라 레이저 절단 품질을 향상시킬 수 있다.
이때 가압유닛(60)은, 흡착유닛(50)과 가압유닛(60) 사이에 작용하는 자력에 의해 절단 대상물(o)을 가압 가능하도록 마련된다. 예를 들어 가압부재(61)는 자석이고, 지지부재(51)는 자석에 부착되는 자성을 가지는 자성체일 수 있다. 또는 가압부재(61)가 자성체이고 지지부재(51)가 자석일 수도 있고, 가압부재(61)와 지지부재(51)가 서로 반대 극성을 갖는 자석일 수도 있다. 또한, 절단 대상물(o)은 구리, 알루미늄 등의 비철금속 또는 필름과 같은 비자성체일 수 있다. 따라서 절단 대상물(o)은 가압부재(61) 또는 지지부재(51)의 자력에 의한 영향을 받지 않을 수 있다.
절단 대상물을 가압하여 절단 대상물을 견고하게 고정시키기 위해서는 자중이 큰 가압부재를 사용하거나, 자중이 작더라도 가압부재를 지속적으로 가압할 수 있는 수단을 사용할 필요가 있다. 그러나 자중이 큰 가압부재는 큰 부피를 차지하여 이동 중인 절단유닛(10)과 가압부재가 간섭할 수 있고, 가압부재를 지속적으로 가압하는 수단 역시 이동 중인 절단유닛(10)과 간섭되는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 가압유닛(60)과 흡착유닛(50)이 서로 자력에 의해 결합되도록 하여 가압유닛(60)이 절단 대상물(o)을 가압하는 경우, 비교적 작은 부피의 가압부재(61)만 사용하여 절단 대상물(o)을 강력하게 가압할 수 있어 바람직하다.
또한, 가압부재(61)로서 자성을 가지는 고무 재질의 패드가 사용될 수 있다. 가압부재(61)로서 고무 재질의 패드가 사용되면 가압부재(61)가 탄성을 가져, 가압부재(61)와 지지부재(51)의 결합에 의해 절단 대상물(o)을 가압하는 과정에서 절단 대상물(o)의 굴곡진 부분을 평평하게 펴면서 절단 대상물(o)을 가압할 수 있다. 따라서 절단 대상물(o)의 굴곡진 부분이 접힌 상태에서 가압되는 것을 방지할 수 있다.
한편 파지부재(62)는 가압부재(61)를 파지하여 이송시킬 수 있고, 절단유닛(10)의 이동과 파지부재(62)의 이동은 서로 간섭되지 않도록 제어될 수 있다. 파지부재(62)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 도 1에 도시된 것과 같은 공압 클램프가 사용될 수 있다. 예를 들어 파지부재(62)에 압력이 가해지면 가압부재(61)를 파지하기 위해 클램프가 열리고, 압력이 해제되면 클램프가 닫히면서 가압부재(61)를 파지할 수 있다.
실시예 1 - 레이저 절단 장치의 절단 과정
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 절단 장치의 절단 과정을 개략적으로 나타내는 정면도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 절단 장치의 절단 과정에 대해 설명한다.
먼저 공급롤(21)과 회수롤(31)이 회전하여 절단 대상물(o)인 원단을 흡착유닛(50)의 상측(절단 위치(s))으로 공급한다. 이때 원단은 얇을수록 낭창거림이 심하고, 도 5의 (a)에 도시된 것과 같이 절단 위치(s)에 공급된 원단은 평평하지 못하고 굴곡져있을 수 있다.
절단 위치(s)로 절단 대상물(o)이 공급되면 파지부재(62)가 가압부재(61)를 절단 위치(s)로 이송하고, 가압부재(61)는 절단 대상물(o)을 가압한다. 가압부재(61)가 절단 대상물(o)을 가압함으로써, 절단 대상물(o) 중 가압부재(61)에 의해 가압된 영역은 지지부재(51)에 평평하게 밀착될 수 있다. 가압부재(61)에 의해 절단 대상물(o)이 가압되어 지지부재(51)에 밀착되면, 석션부재(53)가 내측홀(502a)들에 음압을 제공하여 절단 대상물(o)을 지지부재(51)에 고정한다(도 5의 (b) 참조).
다음으로 도 4, 도 5의 (c)를 참조하면, 분사부재(54)가 외측홀(502b)들에 미세한 양압을 제공할 수 있다. 가압부재(61)가 절단 대상물(o)을 가압함으로써 절단 대상물(o) 내측의 굴곡졌던 부분들이 외측으로 이동될 수 있고, 도 5의 (b)의 확대도에 도시된 것과 같이 절단 대상물(o)의 슬릿(501)과 외측홀(502b)들의 상측에는 여전히 굴곡져있는 부분이 있을 수 있다. 이때 분사부재(54)가 외측홀(502b)들에 미세한 양압을 제공함으로써 절단 대상물(o)이 외측으로 펼쳐지면서 굴곡진 부분들이 평평한 상태로 지지부재(51)에 안착되도록 할 수 있다.
다음으로 도 5의 (d)를 참조하면, 지지부재(51)의 상측에 절단 대상물(o)이 평평하게 펼쳐진 후, 석션부재(51)가 슬릿(501)과 외측홀들(502)에도 음압을 제공하여 절단 대상물(o)을 지지부재에 밀착시킨 후, 절단유닛(10)은 절단 예정선(I)을 따라 절단 대상물(o)을 절단할 수 있다.
이때 절단 대상물(o)은 흡착유닛(50)에 흡착되었을 때 적어도 내측 홀(502a)들을 커버할 수 있도록 미리 정해진 크기를 가지는 가상의 가압영역(p)을 포함할 수 있다(도 2 참조). 그리고 가압부재(61)는 가압영역(p)을 가압함으로써, 절단 대상물(o) 중 적어도 내측 홀(502a)들의 상측에 위치한 영역은 지지부재(51)에 밀착되도록 할 수 있다.
그리고 절단유닛(10)은 가압부재(61)에 의해 절단 대상물(o)의 가압영역(p)이 가압되고 있는 상태에서, 절단 예정선(I)을 따라 제품 형상으로 절단 대상물(o)을 레이저 절단한다(도 5의 (d) 참조). 가압부재(61)와 흡착유닛(50)은 슬릿(501)에 인접한 영역을 견고하게 고정시킴으로써 가공 정확도를 향상시킬 수 있다. 이때 가압영역(p)은 절단 대상물(o)의 절단 중 레이저가 가압부재(61)에 조사되지 않도록 내측 지지부재(511)를 선택적으로 커버 가능한 크기를 가져, 절단유닛(10)에 의한 절단 중에 가압부재(61)에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다(도 2, 도 3 참조).
절단유닛(10)에 의한 절단이 완료되면 절단 대상물(o)은 제품과 스크랩으로 분리된다. 이때 제품 회수유닛(40)이 절단 위치(s)로 이동하여 제품을 절단 위치(s)에서 회수한다. 제품이 회수되면 공급롤(21)과 회수롤(31)이 회전하여 스크랩을 절단 위치(s)에서 회수한다.
이와 같은 과정을 통해 절단 대상물(o)이 매우 얇은 원단인 경우에도 높은 절단 정확도를 유지하며 미리 정해진 형상의 제품을 만들 수 있다.
실시예 2
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 절단 장치의 절단 과정을 개략적으로 나타내는 정면도이다. 이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 절단 장치의 절단 과정에 대해 설명한다. 실시예 2에 따른 절단 과정 중 실시예 1에 따른 절단 과정과 동일한 부분의 설명은 간략하게 하고, 실시예 1의 절단 과정과의 차이점을 중점적으로 설명한다.
먼저 공급롤(21)과 회수롤(31)이 회전하여 절단 대상물(o)인 원단을 흡착유닛(50)의 상측(절단 위치(s))으로 공급한다. 도 6의 (a)에 도시된 것과 같이 절단 위치(s)에 공급된 원단은 평평하지 못하고 굴곡져있을 수 있다.
절단 위치(s)로 절단 대상물(o)이 공급되면 파지부재(62)가 가압부재(61)를 절단 위치(s)로 이송하고, 가압부재(61)는 절단 대상물(o)을 가압한다(도 6의 (b) 참조). 이때 절단 대상물(o)은 흡착유닛(50)에 흡착되었을 때 적어도 내측 홀(502a)들과 외측 홀(502b)들을 커버할 수 있도록 미리 정해진 크기를 가지는 가상의 가압영역을 포함할 수 있다. 그리고 가압부재(61)는 가압영역을 가압함으로써, 절단 대상물(o)이 지지부재(51)에 평평하게 밀착되도록 할 수 있다.
절단 대상물(o)이 지지부재(51)에 평평하게 밀착되면 석션부재(53)가 슬릿(501)과 홀(502)들에 음압을 제공하여 절단 대상물(o)을 지지부재(51)에 고정한다(도 6의 (c) 참조).
그리고 도 6의 (d), (e)에 도시된 것과 같이, 절단유닛(10)은 가압부재(61)가 절단 대상물(o)의 가압영역을 가압한 후 가압부재(61)가 제거된 상태에서, 절단 예정선(I)을 따라 제품 형상으로 절단 대상물(o)을 레이저 절단한다. 적어도 슬릿(501)에 인접한 영역인 내측 홀(502a)들과 외측 홀(502b)들이 형성된 영역의 절단 대상물(o)은 지지부재(51)에 견고하게 고정시킴으로써, 가공 정확도를 향상시킬 수 있다.
이때 가압영역 및 가압부재(61)의 크기 또는 형상은 특별히 한정되지 않는다. 그리고 절단 대상물(o)은 자성을 가지지 않으며, 파지부재(62)가 가압부재(61)를 절단 위치(s)에서 제거하는 과정에서 절단 대상물(o)이 흔들리지 않도록, 흡착유닛(50)에 의한 음압은 충분히 강하게 제공될 수 있다.
절단유닛(10)에 의한 절단이 완료되어 절단 대상물(o)이 제품과 스크랩으로 분리되면, 제품 회수유닛(40)이 절단 위치(s)로 이동하여 제품을 절단 위치(s)에서 회수하고, 공급롤(21)과 회수롤(31)이 회전하여 스크랩을 절단 위치(s)에서 회수한다.
실시예 3
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 절단 장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 절단 장치에서 공급유닛이 원단을 공급하는 과정을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 절단 장치에서 제품 회수유닛이 제품을 회수하는 과정을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 절단 장치에서 스크랩 회수유닛이 스크랩을 회수하는 과정을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 이하에서는 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 절단 장치에 대해 설명한다.
본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 절단 장치는 공급유닛, 제품 회수유닛, 스크랩 회수유닛에 있어서 실시예 1, 2에 따른 레이저 절단 장치와 차이가 있다. 특히 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 절단 장치는 절단 대상물(o')이 일정 크기를 가지는 시트 형상인 경우를 가정하여 설명한다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 절단 장치는 공급유닛(20'), 제품 회수유닛(40') 및 스크랩 회수유닛(30')이 각각 구비될 수 있다. 공급유닛(20'), 제품 회수유닛(40') 및 스크랩 회수유닛(30')의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 공급유닛(20')은 시트 형상의 절단 대상물(o')을 흡착 지지하여 이송시키는 공급부재(21')를 포함할 수 있다.
먼저 도 7, 도 8에 도시된 것과 같이 공급유닛(20')이 준비 테이블(25)에 마련되어 있는 시트 형상의 절단 대상물(o')을 절단 위치(s)로 이송한다. 절단 대상물(o')이 절단 위치(s)로 이송되면 본 발명의 실시예 1 또는 실시예 2의 절단 과정에 의해 절단 대상물(o')이 제품과 스크랩으로 분리될 수 있다.
절단 대상물(o')이 제품과 스크랩으로 분리되면, 도 7, 도 9에 도시된 것과 같이 제품을 흡착 지지하기 위한 제품 회수부재(41')를 포함하는 제품 회수유닛(40)이 절단 위치(s)로 이동하여 제품을 절단 위치(s)에서 제품 회수 테이블(45)로 회수할 수 있다.
그리고 도 10에 도시된 것과 같이, 스크랩을 흡착 지지하기 위한 스크랩 회수부재(31')를 포함하는 스크랩 회수유닛(30)이 절단 위치(s)로 이동하여 스크랩을 절단 위치(s)에서 스크랩 회수 테이블(미도시)로 회수할 수 있다.
공급유닛(20'), 제품 회수유닛(40') 및 스크랩 회수유닛(30')은 절단 위치(s)를 사이에 두고 다방면에 구비될 수 있다. 그러나 반드시 각각의 유닛이 구비될 필요는 없고 하나의 유닛이 절단 대상물(o')의 공급, 제품의 회수 및 스크랩의 회수를 수행할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 절단유닛
11: 레이저 헤드
20: 공급유닛
21: 공급롤
21': 공급부재
25: 준비 테이블
30: 스크랩 회수유닛
31: 회수롤
31': 스크랩 회수부재
40: 제품 회수유닛
41: 제품 회수부재
41': 제품 회수부재
50: 흡착유닛
51: 지지부재
52: 베이스부재
53: 석션부재
54: 분사부재
60: 가압유닛
61: 가압부재
62: 파지부재
501: 슬릿
502: 홀
511: 내측 지지부재
512: 외측 지지부재
513: 연결 로드
521: 격벽
530: 진공펌프
540: 공기블로워
I: 절단 예정선
o: 절단 대상물
p: 가압영역
s: 절단 위치

Claims (15)

  1. 절단 대상물이 안착되는 지지부재와, 상기 지지부재에 안착된 상기 절단 대상물을 흡착하여 고정하는 석션부재를 구비하는 흡착유닛;
    상기 절단 대상물을 상기 지지부재에 밀착되도록 가압하는 가압유닛; 및
    상기 절단 대상물을, 미리 정해진 형상을 갖는 제품의 외곽 라인과 대응하도록 상기 절단 대상물에 미리 정해진 절단 예정선을 따라 레이저 절단하는 절단유닛을 포함하는, 레이저 절단 장치에 있어서,
    상기 지지부재는, 상기 절단 예정선과 마주보도록 관통 형성되어 상기 제품의 외곽 라인과 대응되는 폐루프를 이루는 슬릿과, 상기 폐루프의 내측 영역에 관통 형성되는 내측 홀들과, 상기 폐루프의 외측 영역에 관통 형성되는 외측 홀들을 갖고,
    상기 가압유닛은, 상기 절단 대상물의 전체 영역 중 상기 내측 영역에 안착된 미리 정해진 가압 영역을 가압하여, 상기 가압 영역을 주름이 제거되도록 펼치는 가압부재와, 상기 가압부재를 파지하여 이송하는 파지 부재를 구비하며,
    상기 흡착유닛은, 상기 절단 대상물의 전체 영역 중 상기 외측 영역에 안착된 미리 정해진 비가압 영역에 상기 외측 홀들을 통해 에어를 분사하여, 상기 비가압 영역을 주름이 제거되도록 펼치는 분사부재를 더 구비하고,
    상기 석션부재는, 상기 가압부재에 의해 펼처진 상기 가압 영역을 상기 내측 홀들을 통해 진공 흡착하고, 상기 분사부재에 의해 펼처진 상기 비가압 영역을 상기 외측 홀들을 통해 진공 흡착하는, 레이저 절단 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 내측 홀들과 외측 홀들은, 상기 슬릿에 인접한 위치에 형성된, 레이저 절단 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가압부재는, 상기 절단 대상물이 상기 지지부재에 안착되는 경우에, 상기 가압 영역의 주름이 상기 비가압 영역 쪽으로 밀려나도록 상기 가압 영역을 가압하여, 상기 가압 영역을 펼치고,
    상기 분사부재는, 상기 가압 영역이 상기 지지부재에 의해 펼쳐진 경우에, 상기 비가압 영역이 부유되면서 상기 비가압 영역의 주름이 제거되도록 상기 비가압 영역에 에어를 분사하여, 상기 비가압 영역을 펼치는, 레이저 절단 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 절단유닛은, 상기 가압 영역이 상기 가압부재에 의해 펼처짐과 함께 상기 비가압 영역이 상기 분사부재에 의해 펼처진 상태에서 상기 절단 대상물을 절단하는, 레이저 절단 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 절단유닛은, 상기 가압 영역이 상기 가압부재에 의해 펼처진 후 상기 가압부재가 상기 파지부재에 의해 상기 가압 영역으로부터 이격된 상태에서 상기 절단 대상물을 절단하는, 레이저 절단 장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 절단 대상물은, 비자성체이고,
    상기 가압부재는, 상기 지지부재와 상기 가압부재 사이에 작용하는 자력에 의해 상기 가압 영역을 가압 가능하도록 마련되는, 레이저 절단 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 지지부재와 상기 가압부재 중 어느 하나는 적어도 일부분이 자석으로 구성되고,
    상기 지지부재와 상기 가압부재 중 다른 하나는 적어도 일부분이 자석 또는 자성체로 구성되는, 레이저 절단 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 가압부재는 자성을 갖고 상기 가압영역을 탄성 가압 가능한 고무 재질의 패드인, 레이저 절단 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착유닛은, 상기 슬릿, 상기 내측 홀들 및 상기 외측 홀들과 각각 연통하는 흡착 공간을 포함하며 상기 지지부재를 지지하는 베이스부재를 더 구비하고
    상기 석션 부재는, 상기 슬릿, 상기 내측 홀들 및 상기 외측 홀들에 각각 음압을 제공 가능하도록 상기 흡착 공간에 설치되는, 레이저 절단 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 분사부재는, 상기 외측 홀들에 양압을 제공 가능하도록 상기 흡착 공간에 설치되는, 레이저 절단 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 절단 대상물을 상기 절단유닛에 의한 절단이 수행되는 위치인 절단위치로 공급하는 공급유닛과, 상기 절단 대상물이 상기 절단유닛에 의해 상기 절단 예정선을 따라 레이저 절단되어 형성된 제품을 상기 절단 위치에서 회수하는 제품 회수유닛과, 상기 제품을 형성하고 남은 상기 절단 대상물의 잔여물인 스크랩을 상기 절단 위치에서 회수하는 스크랩 회수유닛을 더 포함하는, 레이저 절단 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 공급유닛은, 상기 절단 대상물을 권출하여 공급하는 공급롤을 포함하고,
    상기 스크랩 회수유닛은, 상기 스크랩을 권취하여 회수하는 회수롤을 포함하는, 레이저 절단 장치.
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