KR102133572B1 - 레이저 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저 가공헤드를 이동시키는 이동장치로부터 가공 대상물이 안착되는 테이블 영역을 서로 분리 구조로 구현함으로써, 가공 대상물에 대한 레이저 가공 중에 발생되는 진동이 가공 대상물 측으로 전달되는 것을 완전히 차단하여 가공 정밀도와 가공 효율을 향상시킬 수 있는 레이저 가공장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 내부에 설치 공간이 구비되며, 상기 설치 공간과 연결되는 제1 주행레일이 구비되는 베드프레임; 상기 베드프레임과 이격된 상태로 상기 설치 공간 내부에 배치되며, 상기 제1 주행레일의 연장선상에 배치되는 제2 주행레일이 구비되는 고정테이블; 및 가공 대상물이 안착되며, 상기 제1 주행레일 및 상기 제2 주행레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 셔틀테이블;을 포함하고, 가공 대상물에 대한 레이저 가공 중 상기 베드프레임의 진동이 상기 셔틀테이블 측으로 전달되는 것을 차단할 수 있는 특징을 개시한다.

Description

레이저 가공장치{LASER PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 레이저 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 가공 중에 발생되는 진동이 가공 대상물 측으로 전달되는 것을 차단하여 가공 정밀도와 생산성이 향상되도록 한 레이저 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 레이저 가공장치는 시트 또는 판형 대상물에 복잡한 형상을 정밀 가공하는데 사용된다.

이러한 레이저 가공장치는 크게 베드프레임과, 가공 대상물이 안착되며 상기 베드프레임 상에 고정되거나 혹은 이동 가능하게 설치되는 테이블과, 상기 가공 대상물을 향해 레이저빔을 조사하여 상기 가공 대상물을 가공하는 레이저 가공헤드, 및 상기 베드프레임 상에 설치되어 상기 레이저 가공헤드를 이동시키는 이동장치를 포함한다.

상기 이동장치의 일예로는 갠트리(Gantry)가 이용될 수 있다.

상기 갠트리는 해당 영역을 사이에 두고 양측에 결합되는 다리 모양의 구조물로써, 양측 하단부가 베드프레임 상에서 이동이 가능하도록 결합된다.

또한 상기 갠트리에는 레이저 가공헤드가 갠트리의 이동방향에 직교하는 폭방향으로 이동 가능하도록 결합된다.

결국 상기 갠트리에 결합된 레이저 가공헤드는 가공 대상물이 안착된 테이블의 전후, 좌우 및 높이방향으로 이동하며 가공 대상물을 가공할 수 있게 된다.

이처럼 레이저 가공헤드 및 이동장치의 이동 시에는 이동장치와 직접적으로 연결되어 있는 베드프레임 측으로 진동이 전달되고, 베드프레임 측으로 전달된 진동은 베드프레임 상에 배치된 테이블을 거쳐 가공 대상물에 전달된다. 결국 가공 대상물은 레이저 가공헤드 및 이동장치의 이동 시 진동한다.

이와 같이 가공 대상물에서 발생하는 진동은 가공 정밀도를 떨어트릴 뿐만 아니라 양호한 절단면 품질을 기대할 수 없게 된다.

또한 생산성을 높이고자 레이저 가공헤드 및 이동장치를 고속으로 이동시키는 경우에는 가공 대상물 측으로 전달되는 진동이 더욱 크게 발생된다.

이에, 레이저 가공헤드 및 이동장치의 이동 속도를 제한하여 진동이 발생하지 않게 할 수 있으나 이 경우에는 생산성이 낮아지게 된다.

대한민국등록특허공보 제10-1024086호(2011.03.22.공고)

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 가공 대상물이 안착되는 셔틀테이블이 베드프레임과 완전히 독립된 고정테이블 상에 안착되어 있기 때문에, 가공 대상물에 대한 레이저 가공 중에 발생되는 진동이 가공 대상물 측으로 전달되는 것을 완전히 차단하여 가공 정밀도와 생산성이 향상되도록 하는 레이저 가공장치를 제공함에 있다.

상술한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 레이저 가공장치는, 내부에 설치 공간이 구비되며, 상기 설치 공간과 연결되는 제1 주행레일이 구비되는 베드프레임; 상기 베드프레임과 이격된 상태로 상기 설치 공간 내부에 배치되며, 상기 제1 주행레일의 연장선상에 배치되는 제2 주행레일이 구비되는 고정테이블; 및 가공 대상물이 안착되며, 상기 제1 주행레일 및 상기 제2 주행레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 셔틀테이블;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 레이저 가공장치에 있어서, 상기 베드프레임 상에서 이동 가능하게 설치되는 이동장치; 및 상기 이동장치 상에서 이동 가능하게 설치되는 레이저 가공헤드;를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 레이저 가공장치에 있어서, 상기 설치 공간에 삽입 설치된 상태에서 상기 베드프레임과 상기 고정테이블 사이에 형성되는 이격부;를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 이격부의 간격은 상기 고정테이블의 둘레를 따라 동일한 크기로 형성되거나 상기 고정테이블의 둘레를 따라 서로 다른 크기로 형성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 레이저 가공장치에 있어서, 상기 이격부는, 상기 이동장치의 이동방향과 나란하게 배치되는 제1 이격부; 및 상기 셔틀테이블의 이동방향에 직교하게 배치되는 제2 이격부;를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제1 이격부의 간격이 상기 제2 이격부의 간격보다 크게 형성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 레이저 가공장치에 있어서, 상기 고정테이블은, 상기 제1 주행레일의 연장선상에 상기 제2 주행레일을 일치시키거나 상기 제2 주행레일의 수평도를 조절하기 위한 높이조절유닛을 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 레이저 가공장치에 있어서, 상기 고정테이블과 상기 셔틀테이블을 연결하며, 상기 고정테이블의 상측으로 이동된 상기 셔틀테이블의 위치를 고정시키기 위한 락킹유닛을 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 레이저 가공장치에 있어서, 상기 락킹유닛은, 상기 셔틀테이블에 결합되며, 상기 셔틀테이블의 이동방향에 직교하는 방향으로 오목하게 형성된 잠금홈이 구비되는 잠금블록; 상기 고정테이블에 회전 가능하게 결합되며, 회전 정도에 따라 상기 잠금홈에 삽입되거나 이탈되는 락킹부재가 구비되는 회전블록; 및 상기 회전블록을 회전시키는 락킹구동부;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 레이저 가공장치는, 가공 대상물이 안착되는 셔틀테이블이 베드프레임과 완전히 독립된 고정테이블 상에 안착되어 있기 때문에, 레이저 가공 중 베드프레임으로 전달되는 진동이 가공 대상물 측으로 전달되는 것을 완벽하게 차단시킬 수 있고, 이로 인하여 레이저 가공의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 레이저 가공장치는, 상기와 같이 진동에 대한 고려를 완전히 배제할 수 있기 때문에, 레이저 가공헤드 및 이동장치를 주행 속도에 제한 없이 고속으로 주행시킬 수 있고, 이로 인하여 레이저 가공의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 레이저 가공장치는, 락킹유닛을 통하여 가공 대상물이 안착된 셔틀테이블을 매번 정확한 위치에 신속하고 용이하게 고정할 수 있기 때문에, 레이저 가공의 정밀도 및 생산성을 보다 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 레이저 가공장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 가공장치를 설명하기 위하여 이동장치를 제거한 상태의 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 가공장치를 설명하기 위하여 이동장치를 제거한 상태의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 락킹유닛의 잠금블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 락킹유닛의 회전블록 및 락킹구동부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 락킹유닛의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 레이저 가공장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가공장치를 설명하기 위하여 이동장치를 제거한 상태의 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 레이저 가공장치를 설명하기 위하여 이동장치를 제거한 상태의 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명에 따른 레이저 가공장치는 베드프레임(300), 고정테이블(400), 셔틀테이블(500)을 포함할 수 있다.

상기 베드프레임(300)은 가공 대상물(1)의 레이저 가공을 위한 레이저 가공헤드(100) 및 레이저 가공헤드(100)를 이동시키기 위한 이동장치(200)가 설치 구성될 수 있다.

상기 베드프레임(300)은 베이스부(300A)와, 이 베이스부(300A)의 측부에 형성되는 측벽부(300B)를 포함할 수 있다.

상기 베이스부(300A)는 가공 대상물이 놓이는 영역을 제공할 수 있고, 상기 측벽부(300B)는 이동장치(200)가 설치되는 영역을 제공할 수 있다.

도시된 바와 같이 상기 이동장치(200)로는 갠트리가 적용될 수 있다.

예를 들어 베드프레임(300)의 측벽부(300B)에 갠트리의 양측 하단부가 이동 가능하도록 결합되어, 베드프레임(300) 상에서 갠트리가 주행할 수 있다.

이때 상기 갠트리에는 레이저 가공헤드(100)가 갠트리의 이동방향에 직교하는 폭방향으로 이동 가능하도록 결합된다.

상기 이동장치(200)는 상기한 갠트리 형태만을 특별히 제한하지 않으며, 베드프레임(300) 상에는 다양한 형태의 이동장치(200)가 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 레이저 가공장치는 가공 대상물이 안착되는 셔틀테이블(500))이 베드프레임(300)과 완전히 독립된 고정테이블(400) 상에 안착되는 구조로 구현함으로써, 베드프레임(300)으로부터 가공 대상물(1) 측으로 전달되는 일련의 진동을 차단한다.

부언하면, 베드프레임(300)과 고정테이블(400)은 상호 물리적으로 연결되지 않은 상태로 설치되고, 베드프레임(300)과 고정테이블(400) 사이에는 진동 전달을 차단하는 이격부(311)가 형성된다.

이를 위해 가공 영역을 제공하는 베드프레임(300)의 베이스부(300A)에는 고정테이블(400)이 삽입 설치되는 설치 공간(310)이 마련될 수 있다.

상기 설치 공간(310)은 삽입 설치되는 고정테이블(400)의 평면 형상에 대응하는 다양한 형상으로 마련될 수 있다.

또한 상기 설치 공간(310)은 상하로 개방된 구조이고, 베드프레임(300)이 작업장 바닥면에 놓인 상태에서 설치 공간(310)에 고정테이블(400)을 삽입하면 고정테이블(400)의 하측면과 작업장 바닥면은 상호 접촉될 수 있다.

또한 상기 베드프레임(300)의 베이스부(300A)에는 상기 설치 공간(310)과 연결되는 한 쌍의 제1 주행레일(320)이 구비될 수 있다.

상기 제1 주행레일(320)은 후술되는 셔틀테이블(500)의 이동을 안내하기 위한 것으로, 베드프레임(300)의 일측에서 상기 설치 공간(310)을 연결하도록 배치될 수 있다.

따라서 셔틀테이블(500)은 베드프레임(300)의 외측에서 베이스부(300A)의 상면을 지나 설치 공간(310)까지 이동될 수 있다.

상기 제1 주행레일(320)은 베드프레임(300)의 베이스부(300A) 상면에 오목하게 형성되거나 볼록하게 형성되는 일정 단면을 가지는 레일 구조로 이루어질 수 있다.

상기 고정테이블은(400)은 베드프레임(300)의 설치 공간(310) 내부에 배치될 수 있다. 구체적으로 고정테이블(400)은 베드프레임(300)의 설치 공간(310)의 크기보다 작게 제작되어 베드프레임(300)과 고정테이블(400) 사이에 이격부(311)를 형성할 수 있고, 이러한 이격부(311)를 통하여 베드프레임(300)과 이격된 상태로 설치 공간(310)의 내부에 삽입 배치될 수 있다.

또한 상기 고정테이블(400)의 상면에는 제2 주행레일(420)이 구비될 수 있다.

상기 제2 주행레일(420)은 기본적으로 제1 주행레일(320)과 대응되는 단면 형상을 가지며, 제1 주행레일(320)의 연장선상에 배치된다.

따라서 제1 주행레일(320)을 따라 이동되는 셔틀테이블(500)은 베드프레임(300)을 구성하는 베이스부(300A)의 상면을 지나 제2 주행레일(420)이 설치된 고정테이블(400)의 상측으로 이동될 수 있다.

한편 상기 설치 공간(310)에 삽입 설치된 상태에서 베드 프레임(300)과 고정테이블(400) 사이에 형성되는 이격부(311)의 간격은, 고정테이블(400)의 둘레를 따라 전체적으로 동일한 크기로 형성할 수 있고, 고정테이블(400)의 둘레를 따라 서로 다른 크기로 형성할 수도 있다.

예를 들어 상기 이격부(311)는 제1 이격부(311A) 및 제2 이격부(311B)를 포함할 수 있다.

상기 제1 이격부(311A)는 이동장치(200)의 이동방향과 나란하게 배치될 수 있으며, 이때 제1 이격부(311A)는 일정한 크기의 제1 간격(D1)이 유지될 수 있다.

다시 말해 상기 제1 이격부(311A)는 셔틀테이블(500)의 이동방향과 나란하게 배치될 수 있다.

상기 제2 이격부(311B)는 이동장치(200)의 이동방향에 직교하게 배치될 수 있으며, 이때 제2 이격부(311B)는 일정한 크기의 제2 간격(D1)이 유지될 수 있다.

다시 말해 상기 제2 이격부(311B)는 셔틀테이블(500)의 이동방향에 직교하게 배치될 수 있다.

이때 상기 제1 이격부(311A)의 제1 간격(D1)보다 상기 제2 이격부(311B)의 제2 간격(D2)이 더 크게 형성될 수 있다.

즉, 상기 이격부(311)의 간격 정도를 설정할 경우, 레이저 가공헤드(100) 및 이동장치(200)의 구동 특성에 따라 큰 진동 특성이 나타나는 상기 제1 이격부(311A)의 제1 간격(D1)은 상대적으로 크게 형성함이 바람직하다.

또한 상기 이격부(311)의 간격 정도를 설정할 경우, 셔틀테이블(500)의 안정적인 이동이 확보되도록 제1 주행레일(320)과 제2 주행레일(420)이 연결되는 상기 제2 이격부(311B)의 제2 간격(D2)은 상대적으로 작게 형성함이 바람직하다.

계속해서 상기 고정테이블(400)에는 높이조절유닛(430)을 포함할 수 있다.

상기 높이조절유닛(430)은 설치 공간(310)에 고정테이블(400)을 삽입한 상태에서 작업장 바닥면에 대해 고정테이블(400)의 높이를 조절하기 위한 것으로, 이러한 높이조절유닛(430)을 이용하여, 베드프레임(300)의 제1 주행레일(320)의 연장선상에 제2 주행레일(420)을 정확히 일치시키거나 고정테이블(400)의 자체 수평도를 조절할 수 있다.

예를 들어 높이조절유닛(430)은 고정테이블(400)의 하단부에 설치되어 작업장 바닥면으로부터 고정테이블(400)을 지지하는 나사조임부재를 포함할 수 있다.

다른 예로 높이조절유닛(430)은 고정테이블(400)의 하단부에 설치되어 작업장 바닥면으로부터 고정테이블(400)을 지지하는 실린더를 포함할 수 있다.

상기 나사조임부재 혹은 상기 실린더를 포함한 높이조절유닛(430)의 구성은 통상의 기술자에게 자명하므로 그 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 높이조절유닛(430)을 조절함에 따라, 제1 주행레일(320)과 제2 주행레일(420)을 정확히 일치시키고, 이로 인하여 베드프레임(300)의 제1 주행레일(320)을 지나 고정테이블(400)의 제2 주행레일(420) 측으로 이동하는 셔틀테이블(500)의 이동을 안정적으로 안내할 수 있다.

또한 높이조절유닛(430)을 조절함에 따라, 셔틀테이블(500)에 안착되는 가공 대상물(1)의 수평도가 틀어지거나 가공 대상물(1)의 종류 혹은 가공 특성에 따라 가공 대상물(1)의 수평도를 적절히 조절하여 셔틀테이블(500)의 위치를 세팅할 수 있다.

또한 상기 고정테이블(400)의 하단부에는 작업장 바닥면으로부터 전달될 수 있는 진동을 차단하기 위한 방진유닛이 구비될 수 있다. 이러한 방진유닛은 상기 높이조절유닛(430)에 구비될 수 있다.

또한 상기 고정테이블(400)은 도시된 바와 같이 셔틀테이블(500) 및 가공 대상물(1)을 안정적으로 지지할 수 있을 정도의 강성을 가지는 프레임 구조로 이루어질 수 있다.

상기 셔틀테이블(500)은 가공 대상물(1)이 안착되는 것으로, 제1 주행레일(320)과 제2 주행레일(420)을 따라 이동 가능하게 구성될 수 있다.

즉, 상기 셔틀테이블(500)은 베드프레임(300)의 외부에서 가공 대상물(1)을 안착시킨 상태에서 베드프레임(300)의 제1 주행레일(320)을 따라 이동하여 고정테이블(400)의 상측으로 이동할 수 있고, 고정테이블(400)의 상측으로 이동된 상태에서 가공 대상물(1)에 대한 일련의 레이저 가공이 이루어진다.

또한 가공 대상물(1)에 대한 레이저 가공이 완료되면, 상기 셔틀테이블(500)은 베드프레임(300)의 제1 주행레일(320)을 따라 반대로 이동하여 베드프레임(300)의 외부로 배출될 수 있다.

도시된 바와 같이 상기 셔틀테이블(500)은 테이블프레임(510)과 가공물안착부(520)를 포함할 수 있다.

상기 테이블프레임(510)은 가공물안착부(520)를 지지할 수 있다.

상기 테이블프레임(510)의 하부에는 제1 주행레일(320) 및 제2 주행레일(420)을 따라 이동 가능하도록 주행륜(511:도 5)이 구비될 수 있다. 상기 주행륜(511)은 셔틀테이블(500)의 이동방향을 따라 복수개가 서로 이격되어 배치될 수 있다.

상기 가공물안착부(520)는 테이블프레임(510)에 설치되어 상면에 가공 대상물(1)이 안착될 수 있다. 이러한 가공물안착부(520)는 기본적으로 가공 대상물(1)을 지지해야 하는 동시 레이저 충돌에 대하여 충분한 저항성을 가져야 하며, 이와 함께 열을 효율적으로 소산시켜야 한다.

도시된 바와 같이 가공물안착부(520)는 테이블프레임(510) 상에 복수의 슬랫(Slat)을 나란히 배치하여 형성된 것일 수 있다. 이렇게 나란히 배열된 복수의 슬랫 전체가 가공 대상물(1)이 안착되는 평면을 형성할 수 있다. 이 외에도 가공물안착부(520)는 핀 구조, 벌집 구조 등 다양한 형상 및 배치 구조로 이루어질 수 있다.

한편 도시되진 않았지만 베드프레임(300)의 주변에는 베드프레임(300)의 제1 주행레일(320) 상에 놓인 셔틀테이블(500)을 베드프레임(300)의 외부로 이동시키거나, 베드프레임(300)의 외부에 놓인 셔틀테이블(500)을 베드프레임(300)의 제1 주행레일(320) 측으로 이동시키기 위한 테이블 교환유닛이 구비될 수 있다.

또한 베드프레임(300)의 주변에는 셔틀테이블(500) 상에 가공 대상물(1)을 로딩시키거나 셔틀테이블(500)에 안착된 가공 대상물(1)을 언로딩시키기 위한 가공 대상물(1) 로딩 및 언로딩유닛이 구비될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 락킹유닛의 잠금블록을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 락킹유닛의 회전블록 및 락킹구동부를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 락킹유닛의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 레이저 가공장치는 고정테이블(400)과 셔틀테이블(500)을 연결하며, 고정테이블(400)의 상측으로 이동된 셔틀테이블(500)의 위치를 고정시키기 위한 락킹유닛(600: 도 2)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 락킹유닛(600)은 고정테이블(400)의 상측으로 이동된 셔틀테이블(500)의 위치를 견고히 고정시키는 것은 물론 셔틀테이블(500)을 항상 일정한 위치에 고정시킬 수 있다.

이를 위한 상기 락킹유닛(600)은 잠금블록(610), 회전블록(620), 락킹구동부(650)를 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면 상기 잠금블록(610)은 셔틀테이블(500)에 결합될 수 있으며, 고정테이블(400)을 대향하는 셔틀테이블(500)의 하면에 설치될 수 있다. 예를 들어 잠금블록(610)은 셔틀테이블(500)을 구성하는 테이블프레임(510:도 2)의 하면에 결합될 수 있다.

상기 잠금블록(610)은 제1 잠금홈(611) 및 제2 잠금홈(612)을 포함할 수 있다.

상기 제1 잠금홈(611)은 셔틀테이블(500)의 이동방향에 직교하는 폭방향에 대해 잠금블록(610)의 일측에 형성될 수 있다.

상기 제2 잠금홈(612)은 셔틀테이블(500)의 이동방향에 직교하는 폭방향에 대해 잠금블록(610)의 타측에 형성될 수 있다.

이때 상기 제1 잠금홈(611) 및 상기 제2 잠금홈(612)은 셔틀테이블(500)의 이동방향에 직교하는 폭방향에 대해 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.

상기 제1 잠금홈(611)은 후술되는 제1 락킹부재(626)가 삽입 안착될 수 있고, 상기 제2 잠금홈(612)은 후술되는 제2 락킹부재(627)가 삽입 안착될 수 있다.

상기 제1 잠금홈(611)은 제1 락킹홈부(611a), 제1 전단경사부(611b), 제1 후단경사부(611c)를 포함할 수 있다.

상기 제1 락킹홈부(611a)는 제1 락킹부재(626)가 안착되면서 셔틀테이블(500)의 제1 이동방향(A1) 및 상기 제1 이동방향(A1)과 반대되는 제2 이동방향(A2)으로의 이동을 제한한다.

상기 제1 전단경사부(611b)는 제1 락킹홈부(611a)의 일단에서 셔틀테이블(500)의 제1 이동방향(A1)을 따라 비스듬히 경사지게 형성되며, 제1 락킹부재(626)와 접촉되면서 제1 이동방향(A1)의 반력을 가지도록 마련된다.

상기 제1 후단경사부(611c)는 제1 락킹홈부(611a)의 타단에서 상기 제1 이동방향(A1)과 반대되는 셔틀테이블(500)의 제2 이동방향(A2)을 따라 비스듬히 경사지게 형성되며, 제2 락킹부재(627)와 접촉되면서 제2 이동방향(A2)의 반력을 가지도록 마련된다.

상기 제2 잠금홈(612)은 제2 락킹홈부(612a), 제2 전단경사부(612b), 제2 후단경사부(612c)를 포함할 수 있다.

상기 제2 잠금홈(612)은 전술한 제1 잠금홈(611)과 동일하게 구성되는 것으로, 중복된 상세 설명은 생략한다.

도 5를 참조하면 상기 회전블록(620)은 고정테이블(400)의 상면에 형성된 락킹유닛 설치공간부(411)에 배치되며, 셔틀테이블(500)의 이동방향에 수직하게 배치된 중앙 회전축(620a)을 중심으로 회전 가능하도록 설치될 수 있다.

상기 회전블록(620)은 제1 락킹부재(626) 및 제2 락킹부재(627)를 포함할 수 있다.

상기 제1 락킹부재(626)는 회전축(620a)을 중심으로 회전블록(620)의 일단에 배치되며, 상기 제1 잠금홈(611)에 삽입 안착될 수 있다.

상기 제2 락킹부재(627)는 회전축(620a)을 사이에 두고, 상기 제1 락킹부재(626)의 반대되는 회전블록(620)의 타단에 배치되며, 상기 제2 잠금홈(612)에 삽입 안착될 수 있다.

또한 상기 회전블록(620)은 제1 락킹부재 설치대(623) 및 제2 락킹부재 설치대(624)을 포함할 수 있다.

상기 제1 락킹부재 설치대(623)는 일단이 회전블록(620)에 결합되고 타단이 제1 락킹부재(626)에 결합될 수 있다. 즉, 제1 락킹부재 설치대(623)는 회전블록(620)으로부터 제1 락킹부재(626)를 이격시켜, 제1 락킹부재(626)가 상기 잠금블록(610)과 나란한 높이를 유지하도록 한다.

상기 제2 락킹부재 설치대(624)는 일단이 회전블록(620)에 결합되고 타단이 제2 락킹부재(627)에 결합될 수 있다. 즉, 제2 락킹부재 설치대(624)는 회전블록(620)으로부터 제2 락킹부재(627)를 이격시켜, 제2 락킹부재(627)가 상기 잠금블록(610)과 나란한 높이를 유지하도록 한다.

이때 제1 락킹부재(626) 및 제2 락킹부재(627)는 상기 제1 락킹부재 설치대(623) 및 상기 제2 락킹부재 설치대(624)에 각각 회전 가능하게 결합될 수 있으며, 예를 들어, 롤러부재일 수 있다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 상기 잠금블록(610)에는 셔틀테이블(500)의 이동방향에 직교하는 방향으로 제1 잠금홈(611) 및 제2 잠금홈(612)이 서로 엇갈리게 배치되어 있고, 이와 대응하여 상기 회전블록(620)에는 중앙 회전축(620a)을 중심으로 양단에 제1 락킹부재(626) 및 제2 락킹부재(627)가 구비된 것을 설명하고 있으나, 이와 달리 상기 잠금블록(610)에는 제1 잠금홈(611)만이 구비되고, 이와 대응하여 상기 회전블록(620)에는 제1 락킹부재(626)만이 구성될 수도 있다.

계속해서 상기 락킹구동부(650)는 회전블록(620)을 회전시킬 수 있다.

실시예에 따른 락킹구동부(650)는 고정테이블(400)에 설치되며, 고정테이블(400)과 회전블록(620)을 연결하는 실린더일 수 있다. 결국 실린더 로드가 신장되거나 축소됨에 따라 회전블록(620)은 회전축(620a)을 중심으로 회전될 수 있다.

한편 도 2를 참조하면 본 발명에 따른 락킹유닛(600)은 셔틀테이블(500)의 이동방향을 따라 복수개의 락킹유닛(600)이 구비될 수 있다. 이로 인하여 이동방향에 직교하는 폭방향에 대한 셔틀테이블(500)의 위치 정밀도를 높일 수 있다.

도시된 실시예에 따르면, 셔틀테이블(500)의 이동방향을 따라 전단부와 후단부에 2개의 락킹유닛(600)을 구성하고 있으며, 이와 달리 락킹유닛(600)은 3개 이상의 개수로 구비될 수 있다.

이와 같이 셔틀테이블(500)의 이동방향을 따라 복수개로 구성되는 락킹유닛(600)은 하나의 락킹구동부(650)를 통하여 락킹 작동이 동기화될 수 있다.

이를 위해 복수개의 락킹유닛(600)이 구비되는 경우, 각 락킹유닛(600)에 구비된 회전블록들을 서로 연결하는 연결샤프트(655)를 포함할 수 있다. 상기 연결샤프트(655)를 매개로 연결된 복수의 잠금블록들은 락킹구동부(650)의 작동에 따라 그 회전이 동기화될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 락킹유닛(600)은 셔틀테이블(500)의 이동방향을 따라 나란하게 배치되는 한 쌍의 주행레일 중 어느 한쪽에만 설치 구성될 수 있으며, 이와 달리 한 쌍의 주행레일 각각에 동일한 구성으로 설치될 수도 있다.

이하 본 발명에 따른 락킹유닛(600)의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.

가공 대상물(1)이 안착된 셔틀테이블(500)은 베드프레임(300)의 제1 주행레일(320)과 고정테이블(400)의 제2 주행레일(420)을 따라 이동하다가 고정테이블(400)의 상측으로 진입 완료된 이후 미리 설정된 위치에서 정지된다.

이때 셔틀테이블(500)의 잠금블록(610)은 회전블록(620)의 제1 락킹부재(626)와 제2 락킹부재(627) 사이에 배치된다.

이후 락킹구동부(650)를 구동하여 락킹유닛(600)을 작동시킨다.

도 6을 참조하면 회전축(620a)을 중심으로 회전블록(620)이 회전됨에 따라, 제1 락킹부재(626)는 제1 잠금홈(611) 측으로 삽입되고, 제2 락킹부재(627)는 제2 잠금홈(612) 측으로 삽입된다.

이때 셔틀테이블(500)의 정지 위치에 오차가 발생될 수 있다.

이 경우 제1 락킹부재(626)는 제1 잠금홈(611)의 제1 전단경사부(611b)에 접촉되고, 제2 락킹부재(627)는 제2 잠금홈(612)의 제2 전단경사부(612b)에 접촉될 수 있다.

이때 상기 제1 락킹부재(626)는 제1 전단경사부(611b)의 반력 작용에 따라 셔틀테이블(500)을 제1 이동방향(A1)으로 밀면서, 상기 제1 전단경사부(611b) 상에서 슬립된다.

마찬가지 상기 제2 락킹부재(627)는 제2 전단경사부(612b)의 반력 작용에 따라 셔틀테이블(500)을 제1 이동방향(A1)으로 밀면서, 상기 제2 전단경사부(612b) 상에서 슬립된다.

결국 제1 락킹부재(626)는 제1 잠금홈(611)의 제1 락킹홈부(611a)에 자연스레 안착되고, 제2 락킹부재(627)는 제2 잠금홈(612)의 제2 락킹홈부(612a)에 자연스레 안착된다.

이로써 셔틀테이블(500)은 제1 이동방향(A1) 및 제2 이동방향(A2)으로의 이동이 제한되며 설정된 위치에 정확히 위치 고정된다.

상기와 같이 셔틀테이블(500)의 위치가 고정되면, 레이저 가공헤드(100) 및 이동장치(200)를 작동시키며, 셔틀테이블(500)에 안착된 가공 대상물(1)에 대하여 일련의 레이저 가공을 수행하게 된다.

가공 대상물(1)에 대한 레이저 가공이 완료되면, 다시 락킹구동부(650)를 반대로 해제 작동시켜, 제1 락킹부재(626) 및 제2 락킹부재(627)를 제1 잠금홈(611)과 제2 잠금홈(612)에서 이탈시켜, 셔틀테이블(500)이 주행 가능하도록 한다.

이후 셔틀테이블(500)은 고정테이블(400)의 제2 주행레일(420)과 베드프레임(300)의 제1 주행레일(320)을 따라 이동하여 베드프레임(300)의 외부로 배출될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 레이저 가공장치는 가공 대상물이 안착되는 셔틀테이블(500)이 베드프레임(300)과 완전히 독립된 고정테이블(400) 상에 안착되어 있기 때문에, 레이저 가공 중 베드프레임(300)으로 전달되는 진동이 가공 대상물 측으로 전달되는 것을 완벽하게 차단할 수 있고, 이로 인하여 레이저 가공의 정밀도가 향상될 수 있다.

또한 상기와 같이 진동에 대한 고려를 완전히 배제할 수 있기 때문에, 레이저 가공헤드(100) 및 이동장치(200)를 주행 속도에 제한 없이 고속으로 주행시킬 수 있고, 이로 인하여 레이저 가공의 생산성이 더욱 향상될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 레이저 가공장치는 락킹유닛(600)을 통하여 가공 대상물이 안착된 셔틀테이블(500)을 매번 정확한 위치에 신속하고 용이하게 고정할 수 있기 때문에, 레이저 가공의 정밀도 및 생산성이 보다 향상될 수 있다.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.

100: 레이저 가공헤드
200: 이동장치
300: 베드프레임
400: 고정테이블
500: 셔틀테이블
600: 락킹유닛

Claims (6)

1. 내부에 설치 공간이 구비되며, 상기 설치 공간과 연결되는 제1 주행레일이 구비되는 베드프레임;
   상기 베드프레임과 이격된 상태로 상기 설치 공간 내부에 배치되며, 상기 제1 주행레일의 연장선상에 배치되는 제2 주행레일이 구비되는 고정테이블; 및
   가공 대상물이 안착되며, 상기 제1 주행레일 및 상기 제2 주행레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 셔틀테이블;을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베드프레임 상에서 이동 가능하게 설치되는 이동장치; 및
   상기 이동장치 상에서 이동 가능하게 설치되는 레이저 가공헤드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 베드프레임과 상기 고정테이블 사이에 형성되는 이격부;를 포함하며,
   상기 이격부의 간격은 상기 고정테이블의 둘레를 따라 동일한 크기로 형성되거나 상기 고정테이블의 둘레를 따라 서로 다른 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 고정테이블은,
   상기 제1 주행레일의 연장선상에 상기 제2 주행레일을 일치시키거나 상기 제2 주행레일의 수평도를 조절하기 위한 높이조절유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 고정테이블과 상기 셔틀테이블을 연결하며, 상기 고정테이블의 상측으로 이동된 상기 셔틀테이블의 위치를 고정시키기 위한 락킹유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 락킹유닛은,
   상기 셔틀테이블에 결합되며, 상기 셔틀테이블의 이동방향에 직교하는 방향으로 오목하게 형성된 잠금홈이 구비되는 잠금블록;
   상기 고정테이블에 회전 가능하게 결합되며, 회전 정도에 따라 상기 잠금홈에 삽입되거나 이탈되는 락킹부재가 구비되는 회전블록; 및
   상기 회전블록을 회전시키는 락킹구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.

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