KR20060045539A - 시트상 워크의 레이저가공기 - Google Patents

시트상 워크의 레이저가공기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 설치면적을 작게 하는 동시에, 제어가 용이한 시트상 워크의 레이저가공기에 관한 것으로서,
레이저가공기에는 fθ렌즈로부터 조사되는 레이저광에 대하여 수직교차하는, XY평면방향으로 이동 자유로운 Y테이블과, 시트상 워크가 감긴 공급롤을 홀딩하는 동시에, 시트상 워크를 공급 자유로운 공급릴과, 가공이 종료된 시트상 워크를 감은 감기롤을 홀딩하는 동시에, 시트상 워크를 감기 자유로운 감기릴이 구비되고, 가공시에 이동테이블상의 가공영역에 있는 시트상 워크를 고정하는 동시에, 이동테이블을 레이저광에 대하여 상대적으로 이동시키면서 레이저광을 조사하는 것으로 가공영역에 있는 시트상 워크를 가공하며, 이 이동테이블상에 공급릴과 감기릴의 적어도 한쪽을 설치하는 것을 특징으로 한다.
시트상 워크, 레이저가공기, Y테이블, 공급릴, 감기롤, 감기릴

Description

시트상 워크의 레이저가공기{LASER MACHINING APPARATUS FOR SHEET-LIKE WORKPIECE}
도 1은 본 발명에 관련되는 레이저가공기의 정면일부단면도.
도 2는 도 1에 있어서의 A부확대도.
도 3은 본 발명의 동작을 나타내는 동작설명도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 베드 2, 4: 직선안내장치
3: X테이블 5: Y테이블
6: 가공테이블 10: 릴홀더
11: 공급릴 12: 감기릴
13, 14, 15: 가이드롤러 16, 17, 21: 클램퍼
18: 반전롤러 20: 워크반송장치
30: 컬럼 31: 레이저발진기
32: 미러 33: 갈바노스캐너미러
40: 공급롤 41: 감기롤
50: 레이저가공기
본 발명은 시트상 워크를 이동테이블상의 가공영역에 위치결정고정하고, 해당 이동테이블과 레이저가공수단을 상대이동시켜서 가공하는 것을 반복하는 시트상 워크의 레이저가공기에 관한 것이다.
시트상 워크인 긴 플렉시블프린트기판의 가공영역이 고정되는 동시에, 서로 직교하는 3축방향으로 이동 가능한 이동테이블과 플렉시블프린트기판에 레이저광을 조사하는 레이저광조사수단을 구비하는 가공장치에, 가공장치의 한쪽측에 배치되어 롤상으로 감긴 미가공의 플렉시블프린트기판을 감아내는 감아냄장치와, 가공장치의 다른쪽측에 배치되어 가공완료의 플렉시블프린트기판을 롤상으로 감는 감기장치를 설치하고, 가공장치와 감아냄장치의 사이 및 가공장치와 감기장치의 사이의 각각에 있어서, 시트상 워크가 소정 길이의 자유루프(휨)를 형성하도록 하여 가공시에 이동테이블이 이동 가능하게 하는 것을 도모한 레이저가공기가 특개2000-246479호 공보에서 알려져 있다.
그러나 가공시에 이동테이블이 이동할 때에 플렉시블프린트기판이 비틀림 등에 의해 손상되는 것을 예방하기 위해서는 가공장치와 감아냄장치의 사이 및 가공장치와 감기장치의 사이에 각각 충분한 거리를 설치할 필요가 있어서 장치 전체의 설치면적이 커져 버린다는 문제가 있었다.
그래서 본 발명은 설치면적을 작게 하는 동시에, 제어가 용이한 시트상 워크 의 레이저가공기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 제 1 형태에 따르면, 베드상에 설치되어 레이저광을 조사 자유로운 레이저광조사수단과, 적어도 상기 레이저광에 대하여 수직교차하는 평면방향(XY평면방향)으로 이동 자유롭게 설치된 이동테이블과, 시트상 워크가 롤상으로 감긴 공급측롤을 홀딩하는 동시에, 상기 이동테이블상에 시트상 워크를 공급 자유로운 공급측롤홀딩장치와, 가공이 종료된 시트상 워크를 롤상으로 감은 감기측롤을 홀딩하는 동시에, 상기 이동테이블상의 시트상 워크를 감기 자유로운 감기측롤홀딩장치를 구비하고, 가공시에 상기 이동테이블상의 가공영역에 있는 시트상 워크를 고정하는 동시에, 상기 이동테이블과 상기 레이저광조사수단을 상대적으로 이동시키면서 해당 레이저광조사수단에 의해 레이저광을 조사하는 것으로 해당 이동테이블상의 가공영역에 있는 시트상 워크를 가공하는 시트상 워크의 레이저가공기에 있어서,
상기 공급측롤홀딩장치와 상기 감기측롤홀딩장치의 적어도 한쪽을 상기 이동테이블상에 설치한다.
또 본 발명의 제 2 형태에 따르면, 상기 공급측롤홀딩장치와 상기 감기측롤홀딩장치를 상기 가공영역에 대하여 상기 이동테이블상의 한쪽측에 설치한다.
또 본 발명의 제 3 형태에 따르면, 가공이 종료된 후 상기 공급측롤홀딩장치 및 상기 감기측롤홀딩장치에 의해 시트상 워크를 공급하면서 감을 때 시트상 워크를 홀딩하여 감는 방향으로 소망량 이동시키는 이동수단을 구비한다.
이상의 구성에 의해 시트상 워크에 자유루프를 형성시키는 장소가 적어도 1 개 줄기 때문에 레이저가공기 전체의 설치면적을 작게 할 수 있다. 또 구성요소가 적기 때문에 제어가 용이하다.
본 발명의 더한층의 목적이나 잇점은 하기의 실시예의 상세한 설명으로부터 명백해지고, 첨부의 도면을 참조하는 것으로 보다 이해될 것이다.
이하 본 발명을 도시의 실시형태에 의거하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 관련되는 레이저가공기의 정면일부단면도, 도 2는 도 1에 있어서의 A부확대도이다.
본 발명에 관련되는 레이저가공기(50)에 있어서, 문형의 컬럼(30)은 베드(1)상에 고정되어 설치되어 있다. 컬럼(30)에는 레이저발진기(31)와, 복수의 미러(32)(도면에서는 2개)와, 한쌍의 갈바노스캐너미러(33)와, fθ렌즈(34)가 배치되어 있다.
직선안내장치(2)는 베드(1)의 상면에 배치되어 있다. X테이블(3)은 직선안내장치(2)에 의해 베드(1)상을 X방향으로 이동 자유롭다. 직선안내장치(4)는 X테이블(3)의 상면에 배치되어 있다. Y테이블(이동테이블)(5)은 직선안내장치(4)에 의해 X테이블(3)상을 Y방향으로 이동 자유롭다. 이상의 구성이기 때문에 Y테이블(5)은 베드(1)에 대하여 XY방향으로 이동 자유롭다.
도 2에 나타내는 바와 같이, Y테이블(5)의 상면에는 가공테이블(6)과 릴홀더(10)가 배치되어 있다. 가공테이블(6)의 하면에는 Y방향에 있어서, 시트상 워크(이하 단순히 「워크」라 한다)(w)의 폭 이상의 가로폭을 갖는 홈(6m)이 형성되어 있다. 가공테이블(6)의 상면에는 도시를 생략하는 내부의 중공부에 접속하는 복수의 구멍이 형성되어 있으며, 그 도시를 생략하는 내부의 중공부는 도시를 생략하는 진공원에 접속되어 있다. 또 릴홀더(10)에는 공급릴(11), 감기릴(12), 가이드롤러(13, 14, 15), 클램퍼(16, 17), 반전롤러(18) 및 워크반송장치(이동수단)(20)가 배치되어 있다.
공급릴(11)의 축의 하단(11b)은 가이드롤러(13)의 상단(13t)보다도 아래쪽이 되도록 하여 릴홀더(10)에 배치되어 있으며, 도시를 생략하는 모터에 의해 회전 자유롭게 되어 있다. 즉 공급릴(11)에는 미가공의 워크(w)가 롤상으로 감긴 공급롤(40)이 홀딩되어 있는 동시에, 비도시의 모터의 구동에 의해 워크(w)를 공급할 수 있게 되어 있다(공급측롤홀딩장치).
또 감기릴(12)은 감은 워크(w)의 감기롤(41)의 하단이 가이드롤러(14)의 하단(14b)보다도 위쪽으로 되는 위치에 배치되어 있으며, 도시를 생략하는 모터에 의해 회전 자유롭게 되어 있다. 즉 릴축(12)에는 가공된 워크(w)를 롤상으로 감긴 감기롤(41)이 홀딩되어 있는 동시에, 비도시의 모터의 구동에 의해 워크(w)를 감을 수 있게 되어 있다(감기측롤홀딩장치).
회전 자유로운 가이드롤러(13)는 상단(13t)이 가공테이블(6)의 표면보다도 위쪽이 되도록 하여 릴홀더(10)에 지지되어 있다. 회전 자유로운 가이드롤러(14, 15)는 하단(14b, 15b)이 홈(6m)의 저면보다도 아래쪽이 되도록 하여 릴홀더(10)에 지지되어 있다.
클램퍼(16, 17)는 받침대(16u, 17u)와, 받침대(16u, 17u)에 대향하여 배치된 압착기(16p, 17p)로 구성되고, 받침대(17u)를 제외하고 각각 도시를 생략하는 수단에 의해 Z방향(도면의 상하방향)으로 이동 자유롭다. 받침대(16u)는 하강단에 있을 때가 대기위치이며, 이 때 상면은 가공테이블(6)의 표면보다도 낮은 위치에, 또 상승단에 있을 때의 상면은 상기 가이드롤러(13)의 상단(13t)과 동일한 높이의 위치에 각각 위치결정된다. 또 압착기(16p)의 하강단은 해당 압착기(16p)의 하면이 대기위치에 있는 받침대(16u)의 상면으로 밀어누를 수 있도록 대기위치에 있는 받침대(16u)의 상면보다도 약간 아래쪽으로 되는 위치이다. 또한 압착기(17p)의 하강단도 해당 압착기(17p)이 하면이 받침대(17u)의 상면으로 밀어누를 수 있도록 받침대(17u)의 상면보다도 약간 아래쪽으로 되는 위치이다.
회전 자유로운 반전롤러(18)는 그 상단(18t)이 가이드롤러(13)의 상단(13t)과 동일한 높이가 되도록 하여 릴홀더(10)에 지지되어 있다.
워크반송장치(20)는 도시를 생략하는 모터나 가이드레일기구 등의 수단에 의해 릴홀더(10)에 대하여 X방향으로 이동ㆍ위치결정 자유롭다. 워크반송장치(20)에는 클램퍼(21)가 지지되어 있다. 클램퍼(21)는 상하방향으로 이동 자유로운 압착기(21p)와 받침대(21u)로 구성되어 있다. 받침대(21u)의 대기위치는 도 2에 실선으로 나타내는 바와 같이, 상면이 가공테이블(6)의 상면보다도 낮은 위치이며, 상승단은 가이드롤러(13)의 상단(13t)과 반전롤러(18)의 상단(18t)과 동일한 높이위치이다. 또 압착기(21p)의 대기위치는 동일 도면에 실선으로 나타내는 바와 같이, 하면이 가이드롤러(13)의 상단(13t)이나 반전롤러(18)의 상단(18t)의 높이보다도 위쪽으로 되는 위치이며, 하강단은 압착기(21p)의 하면이 상승단에 있는 받침대 (21u)의 상면으로 밀어누를 수 있도록 상승단에 있는 받침대(21u)의 상면보다도 약간 아래쪽으로 되는 위치이다. 또한 워크반송장치(20)의 X방향에 있어서의 대기위치는 동일 도면에 실선으로 나타내는 이동의 좌단이며, 이동의 우단은 동일 도면에 점선으로 나타내는 위치이다.
다음으로 본 레이저가공기(50)의 동작을 도면에 따라서 설명한다. 도 3은 본 발명의 동작을 나타내는 동작설명도이다.
우선 사전작업에 대하여 설명한다.
미리 클램퍼(16, 17 및 21)를 모두 연 상태에서(받침대(16u, 21u)를 대기위치에, 압착기(16p, 17p, 21p) 상승단에 각각 위치결정한다), 공급롤(40)을 공급릴(11)에 지지시키고, 도시와 같이, 워크(w)를 반전롤러(18)에 친친 감고나서 가공테이블(6)의 홈(6m)을 통하여 단부를 감기릴(12)(감기롤(41))에 고정한다.
다음으로 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 공급릴(11) 및 감기릴(12)에 도면 중 시계회전방향의 토크를 부가시킨 상태에서 압착기(16p)를 동작시키고(즉 압착기(16p)를 하강시키고), 받침대(16u)와의 사이에서 워크(w)를 고정한다. 다음으로 압착기(17p)를 동작시키고(즉 압착기(17p)를 하강시키고), 받침대(17u)와의 사이에서 워크(w)를 고정한다. 이 결과 워크(w)는 풀림이 없는 상태에서 가공테이블(6)의 표면에 고정된다. 이 상태에서 도시를 생략하는 진공원을 동작시키고, 워크(w)를가공테이블(6)의 표면에 밀착시킨다.
계속해서 가공을 실시한다. 즉 레이저발진기(31)를 동작시키고, 레이저발진기(31)로부터 출력된 레이저광을 미러(32)를 통하여 갈바노스캐너미러(33)에 인도 한다. 그리고 갈바노스캐너미러(33)에 의해 레이저광을 위치결정하고, fθ렌즈(34)에 의해 레이저광의 광축을 수직으로 하여 워크(w)에 입사시켜서 워크(w)를 가공한다. fθ렌즈(34)에서 결정되는 영역의 가공이 종료되면 X테이블(3) 또는 Y테이블(5)을 이동시키고, 다음 영역의 가공을 실시한다.
다음으로 가공종료 후의 워크이동공정에 대하여 설명한다.
가공이 종료되면 도시를 생략하는 진공원을 정지시키고, 그 후 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 압착기(16p)를 상승시킨다.
다음으로 도 3(c)에 나타내는 바와 같이 클램퍼(21)를 동작시키고, 즉 받침대(21u)를 상승시킨 후 압착기(21p)를 하강시키며, 압착기(21p)와 받침대(21u)에 의해 워크(w)를 홀딩시킨다.
다음으로 도 3(d)에 나타내는 바와 같이 압착기(17p)를 상승시킨다. 이 결과 워크(w)는 롤러(13)의 상단(13t) 및 롤러(18)의 상단(18t)의 높이에 위치결정된다.
이 상태에서 도 3(e)에 나타내는 바와 같이, 워크반송장치(20)를 소망의 거리(소망량)만큼 도면의 오른쪽으로 이동시킨다. 또한 이 때 공급릴(11)에 의해 워크(w)를 공급하면서 감기릴(12)에 의해 가공이 종료된 워크(w)를 감는다.
다음으로 도 3(f)에 나타내는 바와 같이, 받침대(16u)를 상승단으로 이동시킨 후 도 3(g)에 나타내는 바와 같이 압착기(16p)를 하강시키고, 클램퍼(16)에 의해 워크(w)를 홀딩시킨다.
다음으로 도 3(h)에 나타내는 바와 같이, 클램퍼(21)를 해방하고(이 경우 압 착기(21p)는 상승단에, 받침대(21u)는 상면이 워크(w)에 접촉하지 않고, 또한 가공테이블(6)의 상면에 접촉하지 않는 위치로 각각 이동시킨다.), 도 3(i)에 나타내는 바와 같이 워크반송장치(20)를 대기위치로 되돌린다.
다음으로 도 3(j)에 나타내는 바와 같이, 받침대(21u)를 대기위치에 위치결정한 후 도 3(k)에 나타내는 바와 같이 압착기(17p)를 하강시키며, 클램퍼(17)에 의해 워크(w)를 홀딩시킨다.
그리고 도 3(l)에 나타내는 바와 같이 클램퍼(16)를 해방한다.
그 후 받침대(16u)를 대기위치에 위치결정하고, 그 후 압착기(16p)를 하강시키며, 클램퍼(16)에 의해 워크(w)를 홀딩시키고(도 3(a) 참조), 도시를 생략하는 진공원을 동작시키며, 워크(w)를 가공테이블에 밀착시켜서 다음의 가공을 실시한다. 이후는 똑같이 상기 공정을 반복한다.
상기 공정동안 및 가공시에 있어서는, 공급릴(11) 및 감기릴(12)을 회전시키는 모터를 워크(w)에 악영향을 주지 않는 범위의 토크로 구동하고, 워크(w)에 장력을 부가하여 워크(w)에 풀림이 발생하지 않도록 제어한다. 또한 롤러(13), 롤러(14), 또는 반전롤러(18) 등을 스프링 등으로 소정 방향으로 탄성지지하는 것으로 워크(w)에 장력을 부가하고, 그에 따라서 풀림이 발생하지 않도록 해도 좋다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관련되는 시트상 워크의 레이저가공기(50)에 따르면, 시트상 워크에 자유루프를 형성시키는 장소를 없앨 수 있으며, 레이저가공기(50) 전체의 설치면적을 작게 할 수 있다. 또 구성요소가 적기 때문에 제어 가 용이하다.
또 공급릴과 감기릴을 Y테이블(5)상의 한쪽측에 배치했기 때문에 Y테이블(5)의 양측에 배치하는 경우에 비하여 레이저가공기(50) 전체의 설치면적을 작게 할 수 있다.
또한 본 실시형태에 있어서는, 공급릴(11) 및 감기릴(12)을 양쪽 모두 Y테이블(5)상에 설치한 것에 대하여 설명했는데, 공급릴(11) 및 감기릴(12)의 적어도 한쪽을 Y테이블(5)상에 설치하면 적어도 1개의 자유루프를 줄일 수 있기 때문에 종래에 비하여 레이저가공기(50) 전체의 설치면적을 작게 할 수 있다.
또한 당업자에게는 상기의 본 발명의 실시예의 상세한 설명으로부터 많은 변형을 이룰 수 있는 것이 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 이하의 특허청구항에 의해 판정되는 것으로 한다.

Claims (3)

  1. 베드상에 설치되어 레이저광을 조사 자유로운 레이저광조사수단과, 적어도 상기 레이저광에 대하여 수직교차하는 평면방향으로 이동 자유롭게 설치된 이동테이블과, 시트상 워크가 롤상으로 감긴 공급측롤을 홀딩하는 동시에, 상기 이동테이블상에 시트상 워크를 공급 자유로운 공급측롤홀딩장치와, 가공이 종료된 시트상 워크를 롤상으로 감은 감기측롤을 홀딩하는 동시에, 상기 이동테이블상의 시트상 워크를 감기 자유로운 감기측롤홀딩장치를 구비하고, 가공시에 상기 이동테이블상의 가공영역에 있는 시트상 워크를 고정하는 동시에, 상기 이동테이블과 상기 레이저광조사수단을 상대적으로 이동시키면서 해당 레이저광조사수단에 의해 레이저광을 조사하는 것으로 해당 이동테이블상의 가공영역에 있는 시트상 워크를 가공하는 시트상 워크의 레이저가공기에 있어서,
    상기 공급측롤홀딩장치와 상기 감기측롤홀딩장치의 적어도 한쪽을 상기 이동테이블상에 설치한 것을 특징으로 하는 시트상 워크의 레이저가공기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급측롤홀딩장치와 상기 감기측롤홀딩장치를 상기 가공영역에 대하여 상기 이동테이블상의 한쪽측에 설치한 것을 특징으로 하는 시트상 워크의 레이저가공기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    가공이 종료된 후 상기 공급측롤홀딩장치 및 상기 감기측롤홀딩장치에 의해 시트상 워크를 공급하면서 감을 때 시트상 워크를 홀딩하여 감는 방향으로 소망량 이동시키는 이동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 시트상 워크의 레이저가공기.
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