KR20120027714A - Laser processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저 가공장치에 관한 것으로, 상세하게는 시트형 가공물에 드릴링 등과 같은 레이저를 이용한 가공작업을 수행하는 레이저 가공장치에 관한 것이다. The present invention relates to a laser processing apparatus, and more particularly, to a laser processing apparatus for performing a machining operation using a laser such as drilling on a sheet-like workpiece.
플렉서블 인쇄기판 등과 같은 시트형 가공물에 펀칭과 같은 가공 작업을 수행하는데 종래에는 프레스(press)와 같은 기계적인 가공작업이 수행되었다. 그러나, 시트형 가공물에 매우 작은 직경의 구멍을 가공하기 위해서는 미세한 구멍에 대응하는 크기의 펀치 핀(pin)이 필요한데 이러한 미세한 크기의 펀치 핀(punch pin)을 제조하기도 어려울뿐더러, 펀치 핀의 강도도 급격히 저하되기 때문에 프레스에 의한 기계적인 가공이 곤란해진다. 따라서, 근래에는 시트형 가공물에 미세한 직경의 구멍을 가공하는데 레이저를 이용한 광학적인 가공방법이 사용되고 있다. A machining operation such as punching is performed on a sheet-like workpiece such as a flexible printed board. In the related art, a mechanical machining operation such as a press has been performed. However, in order to process a very small diameter hole in a sheet-shaped workpiece, punch pins of a size corresponding to the fine holes are required. In addition, it is difficult to manufacture such fine punch pins, and the strength of the punch pins is rapidly increased. Since it falls, mechanical processing by a press becomes difficult. Therefore, in recent years, the optical processing method using a laser is used to process the hole of a minute diameter in a sheet-like workpiece.
본 발명은 시트 공급유닛 및 시트 감기유닛에 레이저 가공시 시트형 가공물의 이동거리를 보상해 주는 자유 루프가 형성된 레이저 가공장치를 제공함에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus having a free loop formed on a sheet supply unit and a sheet winding unit to compensate a moving distance of a sheet-like workpiece during laser processing.
본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치는, Laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention,
시트형 가공물 상에 레이저빔을 주사하여 레이저 가공을 수행하는 레이저 헤드 유닛;A laser head unit for performing laser processing by scanning a laser beam on the sheet-like workpiece;
상기 레이저빔의 주사 방향과 수직인 평면 상에서 제1 방향으로 이동가능하게 설치된 제1 스테이지;A first stage movably installed in a first direction on a plane perpendicular to a scanning direction of the laser beam;
상기 제1 스테이지 상에 마련되는 것으로, 상기 레이저빔의 주사 방향과 수직인 평면 상에서 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 이동가능하게 설치된 제2 스테이지;A second stage provided on the first stage, the second stage being movably disposed in a second direction perpendicular to the first direction on a plane perpendicular to the scanning direction of the laser beam;
상기 제2 스테이지 상에 마련되는 것으로, 레이저 가공작업이 수행되는 상기 시트형 가공물이 적재되는 가공테이블; 및A processing table provided on the second stage, on which the sheet-shaped workpiece on which the laser processing operation is performed is mounted; And
상기 제1 스테이지 상에 마련되는 것으로, 가공될 시트형 가공물을 상기 가공테이블 쪽으로 공급하는 시트 공급유닛 및 가공된 상기 시트형 가공물을 감는 시트 감기유닛;을 포함한다. It is provided on the first stage, a sheet supply unit for supplying a sheet-like workpiece to be processed toward the processing table and a sheet winding unit for winding the processed sheet-like workpiece.
상기 시트 공급유닛 및 시트 감기유닛에는 각각 상기 시트형 가공물이 아래쪽으로 늘어진 형태의 제1 및 제2 자유 루프(loop)가 형성된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 자유 루프는 레이저 가공 작업시 상기 가공테이블이 상기 제2 방향을 따라 이동하는 거리를 보상하게 된다. 상기 제2 방향은 상기 시트형 가공물의 공급방향이 될 수 있다. The sheet supply unit and the sheet winding unit are respectively provided with first and second free loops in which the sheet-shaped workpiece is stretched downward. Here, the first and second free loops compensate for the distance that the machining table moves along the second direction during the laser machining operation. The second direction may be a supply direction of the sheet-shaped workpiece.
상기 시트 공급유닛 및 시트 감기유닛은 상기 가공테이블의 양측에 마련될 수 있다. 상기 시트 공급유닛은 가공될 시트형 가공물이 감겨져 있는 공급릴과, 상기 공급릴과 가공테이블 사이에 마련되어 상기 시트형 가공물의 이동을 안내하는 것으로 그 사이에는 상기 제1 자유루프가 형성되는 제1 및 제2 공급 가이드롤러를 포함하고, 상기 시트 감기유닛은 가공된 시트형 가공물이 감기는 감기릴과, 상기 가공테이블과 감기릴 사이에 마련되어 상기 시트형 가공물의 이동을 안내하는 것으로 그 사이에는 상기 제2 자유루프가 형성되는 제1 및 제2 감기 가이드롤러를 포함할 수 있다. The sheet supply unit and the sheet winding unit may be provided at both sides of the processing table. The sheet feed unit is provided between a feed reel in which a sheet-shaped workpiece to be processed is wound, and a feed reel provided between the feed reel and a processing table to guide the movement of the sheet-shaped workpiece. And a feed guide roller, wherein the sheet winding unit is provided between the winding reel to which the processed sheet-shaped workpiece is wound and provided between the processing table and the winding reel to guide the movement of the sheet-shaped workpiece. It may include the first and second winding guide rollers are formed.
상기 시트 공급유닛은 상기 제1 공급 가이드롤러와 상기 제2 공급 가이드롤러 사이에서 상기 제1 자유루프의 움직임에 따라 상하로 이동하는 제1 댄서 롤러(dancer roller)를 더 포함하고, 상기 시트 감기유닛은 상기 제1 감기 가이드롤러와 상기 제2 감기 가이드롤러 사이에서 상기 제2 자유루프의 움직임에 따라 상하로 이동하는 제2 댄서 롤러를 더 포함할 수 있다. The sheet supply unit further includes a first dancer roller which moves up and down according to the movement of the first free loop between the first supply guide roller and the second supply guide roller, and the sheet winding unit The first winding guide roller and the second winding guide roller may further include a second dancer roller which moves up and down in accordance with the movement of the second free loop.
상기 제1 및 제2 댄서롤러는 각각 상기 제1 및 제2 자유루프의 최저면에 접하도록 마련될 수 있다. 상기 시트 공급유닛은 상기 제1 댄서 롤러의 상하 이동을 가이드하는 제1 댄서 가이드홀을 포함하고, 상기 시트 감기유닛은 상기 제2 댄서 롤러의 상하 이동을 가이드하는 제2 댄서 가이드홀을 포함할 수 있다. The first and second dancer rollers may be provided to contact the lowest surfaces of the first and second free loops, respectively. The sheet supply unit may include a first dancer guide hole for guiding vertical movement of the first dancer roller, and the sheet winding unit may include a second dancer guide hole for guiding vertical movement of the second dancer roller. have.
상기 가공테이블의 양측에는 각각 레이저 가공 작업시 상기 시트형 가공물을 고정시키는 제1 및 제2 클램퍼(clamper)가 마련될 수 있다. 그리고, 상기 가공테이블의 양측에는 상하로 이동가능한 제1 및 제2 보조롤러가 더 마련될 수 있다. First and second clampers may be provided at both sides of the processing table to fix the sheet-shaped workpiece during laser processing. In addition, first and second auxiliary rollers which are movable up and down may be further provided at both sides of the processing table.
본 발명에 의하면, 시트 공급유닛 및 시트 감기유닛에 시트형 가공물의 자유루프를 형성함으로써 레이저 가공시 시트형 가공물이 장착된 가공 테이블이 시트 공급방향으로 이동하여도 그 이동거리를 보상하여 줄 수 있다. 이에 따라, 시트형 가공물, 시트 공급유닛 및 시트 감기유닛에 손상을 주지 않고 원활하게 시트형 가공물에 레이저 가공작업을 수행할 수 있다. According to the present invention, by forming a free loop of the sheet-shaped workpiece in the sheet feeding unit and the sheet winding unit, the movement distance can be compensated even if the processing table on which the sheet-shaped workpiece is mounted moves in the sheet feeding direction during laser processing. Accordingly, the laser machining operation can be smoothly performed on the sheet-shaped workpiece without damaging the sheet-shaped workpiece, the sheet supply unit, and the sheet winding unit.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 가공장치의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 레이저 헤드 유닛에 의해 시트형 가공물 상에 레이저빔이 스캔되는 모습을 예시적으로 도시한 것이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치를 이용하여 시트형 가공물을 레이저 가공하는 과정을 도시한 도면들이다. 1 is a perspective view showing a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the laser processing apparatus shown in FIG. 1.
FIG. 3 exemplarily shows a state in which a laser beam is scanned on a sheet-shaped workpiece by the laser head unit shown in FIG. 1.
4A to 4F are views illustrating a process of laser processing a sheet-like workpiece using a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings refer to like elements, and the size or thickness of each element may be exaggerated for clarity.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 레이저 가공장치의 정면도이다.1 is a perspective view showing a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view of the laser processing apparatus shown in FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 레이저 가공장치는 레이저 헤드 유닛(180)와, 제1 스테이지(110)와, 제2 스테이지(120)와, 가공테이블(130)과, 시트 공급유(140)닛 및 시트 감기유닛(150)을 포함한다. 1 and 2, the laser processing apparatus according to the present embodiment includes a
구체적으로, 베이스(100) 상에는 제1 방향을 따라 이동할 수 있는 제1 스테이지(110)가 마련되어 있다. 여기서, 상기 제1 방향은 레이저 빔의 주사 방향에 수직인 평면 상에서의 일방향으로, 도 1 및 도 2에서는 y방향을 나타낸다. 한편, 상기 베이스(110) 상에는 상기 제1 스테이지(110)가 제1 방향으로 이동하는 것을 안내하는 적어도 하나의 제1 가이드 레일(112)이 마련되어 있다. 그리고, 상기 제1 스테이지(110) 상에는 제2 방향을 따라 이동할 수 있는 제2 스테이지(120)가 마련되어 있다. 여기서, 상기 제2 방향은 레이저 빔의 주사 방향에 수직인 평면 상에서 상기 제1 방향에 수직인 방향으로, 도 1 및 도 2에서는 x방향을 나타낸다. 이러한 제2 방향은 후술하는 바와 같이 시트 공급유닛(140)으로부터 가공테이블(130) 쪽으로 시트형r가공물(W)을 공급하는 시트형 가공물(W)의 공급 방향이 된다. 한편, 상기 제1 스테이지(110) 상에는 상기 제2 스테이지(120)가 제2 방향으로 이동하는 것을 안내하는 적어도 하나의 제2 가이드 레일(122)이 마련되어 있다. 이와 같이, 상기 제2 스테이지(120)는 제1 스테이지(110) 상에 마련됨으로써, 제1 방향 및 제2 방향으로 움직일 수 있게 된다. 즉, 상기 제2 스테이지(120)는 레이저 빔이 주사 방향에 수직인 평면 상에서 제1 방향 및 제2 방향을 따라 움직일 수 있게 된다.In detail, the
상기 제2 스테이지(120) 상에는 레이저 가공작업이 수행될 시트형 가공물(W)이 적재되는 가공테이블(130)이 마련되어 있다. 상기 가공테이블(130)은 상기 제2 스테이지(120)와 연동하여 레이저 빔이 주사 방향에 수직인 평면 상에서 제1 방향 및 제2 방향을 따라 움직이게 된다. 이에 따라, 레이저 가공시 상기 가공테이블(130) 상에 적재된 시트형 가공물(W)은 제1 방향 및 제2 방향으로 움직이고, 상기 레이저 헤드 유닛(180)으로부터 레이저 빔이 출사됨으로써, 상기 시트형 가공물(W) 상에는 레이저 빔이 제1 및 제2 방향으로 주사되게 된다. 한편, 상기 가공테이블(130)에는 레이저 가공시 시트형 가공물(W)이 진공에 의해 상기 가공테이블(130) 상에 밀착될 수 있도록 진공척(vacuun chuck)이 사용될 수 있다. On the
상기 가공테이블(130) 양측의 상기 제1 스테이지(110) 상에는 각각 시트 공급유닛(140) 및 시트 감기유닛(150)이 마련되어 있다. 이와 같이, 상기 시트 공급유닛(140) 및 시트 감기유닛(150)은 제1 스테이지(110) 상에 마련되어 있으므로, 상기 제1 스테이지(110)의 이동에 따라 제1 방향(즉, y방향)을 따라 왕복 이동할 수 있게 된다. 구체적으로, 상기 시트 공급유닛(140)은 상기 제1 스테이지(110) 상에서 가공테이블(130)의 일측에 마련된다. 상기 시트 공급 유닛(140)은 공급릴(141)과 상기 공급릴(141)과 가공테이블(130) 사이에 마련되는 제1 및 제2 공급 가이드롤러(142,143)를 포함할 수 있다. 상기 공급릴(141)에는 가공될 시트형 가공물(W)이 감겨져 있으며, 상기 제1 및 제2 공급 가이드롤러(142,143)는 일정 간격으로 서로 이격되게 마련되어 상기 공급릴(141)로부터 상기 가공테이블(130) 쪽으로 시트형 가공물(W)의 이동을 안내하게 된다. 도 1 및 도 2에는 상기 제2 공급 가이드롤러(143)는 한 쌍의 제2 상부 공급가이드 롤러(143a)와 제2 하부 공급 가이드 롤러(143b)로 구성된 경우가 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 상기 제2 공급 가이드롤러(143)는 하나의 가이드롤러로 구성되는 것도 가능하다. 또한, 도 1 및 도 2에는 상기 제1 공급 가이드롤러(142)는 하나의 가이드롤러로 구성되는 경우가 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 상기 제1 공급 가이드롤러(142)는 한 쌍의 가이드롤러로 구성되는 것도 가능하다. The
상기 제1 공급 가이드롤러(142)와 상기 제2 공급 가이드롤러(143) 사이에는 시트형 가공물(W)의 제1 자유루프(W1)가 형성되어 있다. 여기서, 상기 제1 자유루프(W1)는 시트형 가공물(W)이 중력에 의해 아래쪽으로 늘어진 형태를 가지게 된다. 상기 제1 자유루프(W1)는 후술하는 바와 같이 제2 자유루프(W2)와 함께 레이저 가공 작업시 가공테이블(130) 상에 적재된 시트형 가공물(W)이 제2 방향(즉, x방향)으로 이동하는 거리를 보상해 줌으로써 시트 공급유닛(140)이나 시트 감기유닛(150) 내에 있는 시트형 가공물(W)에 과도한 텐션(tension)이 가해져 시트형 가공물(W)이 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다. A first free loop W1 of the sheet-shaped workpiece W is formed between the first
상기 제1 공급 가이드롤러(142)와 상기 제2 공급 가이드롤러(143) 사이에는 상기 제1 자유루프(W1)의 움직임에 따라 상하로 이동하는 제1 댄서 롤러(dancer roller,144)가 더 마련될 수 있다. 이러한 제1 댄서 롤러(144)는 상기 제1 및 제2 공급 가이드롤러(142,143) 보다 낮은 위치에서 상기 제1 자유루프(W1)의 최저점에 접하도록 마련될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 댄서 롤러(144)의 무게에 의해 상기 제1 자유루프(S1)는 일정한 텐션(tension)이 가해진 상태를 유지하면서 그 형태가 변화될 수 있게 된다. 한편, 상기 제1 공급 가이드롤러(142)와 상기 제2 공급 가이드롤러(143) 사이에는 상기 제1 댄서 롤러(144)의 상하 이동을 가이드하는 제1 댄서 가이드홀(145)이 형성될 수 있다.A
상기 시트 감기 유닛(150)은 상기 제1 스테이지(110) 상에서 가공테이블(130)의 타측에 마련된다. 상기 시트 감기 유닛(150)은 감기릴(151)과 상기 가공테이블(130)과 감기릴(151) 사이에 마련되는 제1 및 제2 감기 가이드롤러(152,153)를 포함할 수 있다. 상기 감기릴(151)에는 레이저 가공이 완료된 시트형 가공물(W)이 감겨져 있으며, 상기 제1 및 제2 감기 가이드롤러(152,153)는 일정 간격으로 서로 이격되게 마련되어 상기 가공테이블(130)로부터 감기릴(151) 쪽으로 시트형 가공물(W)의 이동을 안내하게 된다. 한편, 도 1 및 도 2에는 상기 제2 감기 가이드롤러(153)는 한 쌍의 제2 상부 감기가이드 롤러(153a)와 제2 하부 감기가이드 롤러(153b)로 구성되는 경우가 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 상기 제2 감기 가이드롤러(153)는 하나의 가이드롤러로 구성되는 것도 가능하다. 또한, 도 1 및 도 2에는 상기 제1 감기 가이드롤러(152)는 하나의 가이드롤러로 구성되는 경우가 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 상기 제1 감기 가이드롤러(152)는 한 쌍의 가이드롤러로 구성되는 것도 가능하다. The
상기 제1 감기 가이드롤러(152)와 상기 제2 감기 가이드롤러(153) 사이에는 시트형 가공물(W)의 제2 자유루프(W2)가 형성되어 있다. 여기서, 제2 자유루프(W2)는 시트형 가공물(W)이 중력에 의해 아래쪽으로 늘어진 형태를 가지게 된다. 상기 제2 자유루프(W2)는 전술한 제1 자유루프(W1)와 함께 레이저 가공 작업시 가공테이블(130) 상에 적재된 시트형 가공물(W)이 제2 방향(즉, x방향)으로 이동하는 거리를 보상해 줌으로써 시트 공급유닛(140)이나 시트 감기유닛(150)에 있는 시트형 가공물(W)에 과도한 텐션이 가해져 시트형 가공물(W)이 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다. A second free loop W2 of the sheet-shaped workpiece W is formed between the first winding
상기 제1 감기 가이드롤러(152)와 상기 제2 감기 가이드롤러(153) 사이에는 상기 제2 자유루프(W2)의 움직임에 따라 상하로 이동하는 제2 댄서 롤러(154)가 더 마련될 수 있다. 이러한 제2 댄서 롤러(154)는 상기 제1 및 제2 감기 가이드롤러(152,153) 보다 낮은 위치에서 상기 제2 자유루프(W2)의 최저점에 접하도록 마련될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 댄서 롤러(154)의 무게에 의해 상기 제2 자유루프(S2)는 일정한 텐션이 가해진 상태를 유지하면서 그 형태가 변화될 수 있게 된다. 한편, 상기 제1 감기 가이드롤러(152)와 상기 제2 감기 가이드롤러(153) 사이에는 상기 제2 댄서 롤러(154)의 상하 이동을 가이드하는 제2 댄서 가이드홀(155)이 형성될 수 있다.A
상기 가공테이블(130)의 양측에는 각각 레이저 가공 작업시 시트형 가공물(W)을 고정시키기 위한 제1 및 제2 클램퍼(161,162)가 더 마련될 수 있다. 여기서, 상기 제1 클램퍼(161)는 상하로 이동가능하게 설치된 한쌍의 제1 상부 클램퍼(161a) 및 제1 하부 클램퍼(161b)를 포함한다. 그리고, 상기 제2 클램퍼(162)는 상하로 이동가능하게 설치된 한쌍의 제2 상부 클램퍼(162a) 및 제2 하부 클램퍼(162b)를 포함한다. 한편, 상기 제1 및 제2 클램퍼(161,162)의 외측에는 제1 및 제2 보조롤러(171,172)가 더 마련될 수 있다. 상기 제1 및 제2 보조롤러(171,172)는 상기 가공테이블(130) 양측의 제2 스테이지(120) 상에 마련되는 것으로, 상하로 이동가능하게 설치된다. 이러한 제1 및 제2 보조롤러(171,172)는 레이저 가공이 완료된 시트형 가공물(W)을 가공 테이블(130)로부터 올려 이동시키고, 새로 가공될 시트형 가공물(W)을 이동시켜 가공테이블(130) 상으로 내려주는 역할을 하게 된다.First and
상기 가공 테이블(130)의 상부에는 레이저 빔을 주사하는 레이저 헤드 유닛(180)이 마련되어 있다. 상기 레이저 헤드 유닛(180)은 상기 가공테이블(130) 상에 적재된 시트형 가공물(W)에 레이저 빔을 조사하여 예를 들면 미세한 크기의 구멍을 형성하는 드릴링 작업 등을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 레이저 헤드 유닛(180)은 고정된 상태에서 상기 가공테이블(130)이 제1 방향 및 제2 방향으로 이동하면서 레이저 가공작업이 수행되게 된다. 한편, 도 1 및 도 2에는 레이저 헤드 유닛(180)이 2개의 헤드로 구성되는 경우가 예시적으로 도시되어 있으며, 이외에도 상기 레이저 헤드 유닛(180)은 1개 또는 3개 이상의 헤드로 구성될 수 있다. 이러한 레이저 헤드 유닛(180)은 레이저 광원 및 광학 유닛을 포함하는 레이저 광학계(190)에 연결된다. 상기 레이저 광원으로는 예를 들면 CO2 레이저가 사용될 수 있으며, 이외에도 다양한 레이저가 사용될 수 있다. The
도 3에는 2개의 헤드로 구성된 레이저 헤드 유닛(180)으로부터 시트형 가공물(W) 상에 레이저빔이 스캔되는 모습을 예시적으로 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 제1 스테이지(110)가 제1 방향, 예를 들면 도 3에서 y방향으로 이동하게 되면, 가공테이블(130)도 제1 방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 상기 레이저 헤드 유닛(180)으로부터 나온 레이저 빔은 시트형 가공물(W)을 -y 방향으로 주사하게 된다. 이때, 상기 제1 스테이지(110) 상에 마련된 상기 시트 공급유닛(140) 및 상기 시트 감기유닛(150)도 상기 가공테이블(130)과 동시에 제1 방향인 y방향으로 이동하게 된다. 그리고, 상기 제1 스테이지(110) 상에 마련된 제2 스테이지(120)가 제2 방향, 예를 들면 도 3에서 즉, x방향으로 이동하게 되면, 가공테이블(130)도 제2 방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 상기 레이저 헤드 유닛(180)으로부터 나온 레이저 빔은 시트형 가공물(W)을 -x 방향으로 주사하게 된다. 이때, 상기 제1 스테이지(110) 상에 마련된 상기 시트 공급유닛(140) 및 상기 시트 감기유닛(150)은 움직이지 않는다. 하지만, 상기 시트 공급유닛(140) 및 시트 감기유닛(150) 내에는 시트형 가공물(W)의 제1 및 제2 자유루프(W1,W2)가 형성되어 있고, 이러한 제1 및 제2 자유루프(W1,W2)의 상하 움직임에 의해 레이저 가공작업시 가공테이블(130)이 제2 방향으로 이동하는 거리를 보상해 줄 수 있다. FIG. 3 exemplarily shows a state in which a laser beam is scanned on the sheet-shaped workpiece W from the
이하에서는 전술한 본 실시예에 따른 레이저 가공장치를 이용하여 시트형 가공물을 가공하는 과정을 도 4a 내지 도 4f를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a process of processing the sheet-shaped workpiece by using the laser processing apparatus according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 4A to 4F.
도 4a는 레이저 가공 준비 상태를 도시한 것이다. 도 4a를 참조하면, 가공이 시작되는 위치로 가공테이블(130)이 이동한 다음, 상기 가공테이블(130) 상에 적재된 시트형 가공물(W)이 제1 및 제2 클램퍼(161,162)에 의해 고정된다. 이때, 시트 공급유닛(140)에 형성된 제1 자유루프(W1)의 최저점에 접하는 제1 댄서 롤러(144)는 제1 댄서 가이드홀(145)의 대략 중간 부근에 위치하게 된다. 그리고, 시트 감기유닛(150)에 형성된 제2 자유루프(W2)의 최저점에 접하는 제2 댄서 롤러(154)는 제2 댄서 가이드홀(155)의 대략 중간에 위치하게 된다. 한편, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 도 4a에 도시된 상태 이후에 상기 제1 댄서 롤러(144)가 약간 상승함으로써 상기 제2 공급가이드롤러(143)와 제1 클램퍼(161) 사이의 시트형 가공물(W)을 약간 느슨하게 한다. 이는 후술하는 공정에서, 제1 및 제2 보조롤러(171,172)의 상승에 의해 들어올려진 시트형 가공물(W)에 가해지는 텐션을 보상해 주기 위한 것이다.4A shows a laser processing ready state. Referring to FIG. 4A, after the machining table 130 is moved to a position at which machining starts, the sheet-shaped workpiece W loaded on the machining table 130 is fixed by the first and
도 4b는 레이저 가공을 하면서 가공테이블(130)이 이동한 상태를 도시한 것이다. 본 레이저 가공 공정에서는 가공테이블(130)이 제1 방향, 예를 들면 도 4b에서 y방향으로 이동하게 되면, 상기 시트 공급유닛(140) 및 상기 시트 감기유닛(150)도 상기 가공테이블(130)과 동시에 제1 방향인 y방향으로 움직이게 된다. 따라서, 시트 공급유닛(140) 및 시트 감기유닛(150)에 있는 시트형 가공물(W)은 가공테이블(130)의 y방향 움직임에 의해 뒤틀어질 염려는 없다. 그리고, 상기 가공테이블(130)이 제2 방향, 예를 들면 도 4b에서 x방향으로 이동하는 경우에는 상기 제1 스테이지(110) 상에 마련된 상기 시트 공급유닛(140) 및 상기 시트 감기유닛(150)은 움직이지 않는다. 한편, 이 과정에서, 상기 시트 공급유닛(140) 내에 형성된 제1 자유루프(W1)는 가공테이블(130)이 x방향으로 이동함에 따라 제1 댄서 롤러(144)와 함께 상승하게 되고, 상기 시트 감기유닛(150) 내에 형성된 제2 자유루프(W2)는 가공테이블(130)이 x방향으로 이동함에 따라 제2 댄서 롤러(154)와 함께 하강하게 된다. 따라서, 이와 같은 제1 및 제2 자유루프(W1,W2)의 상하 이동으로 인해 상기 가공테이블(130)이 제2 방향인 x방향으로 이동하는 거리를 보상해 줄 수 있다. 4B illustrates a state in which the processing table 130 is moved while performing laser processing. In the laser machining process, when the processing table 130 moves in the first direction, for example, the y direction in FIG. 4B, the
도 4c는 레이저 가공작업이 완료된 후 가공된 시트형 가공물(W)이 들어 올려진 상태를 도시한 것이다. 도 4c를 참조하면, 레이저 가공작업이 완료된 후에는 제1 상부 클램퍼(161a) 및 제1 하부 클램퍼(161b)가 각각 상부 및 하부로 움직여 서로 이격되고, 제2 상부 클램퍼(162a) 및 제2 하부 클램퍼(162b)도 각각 상부 및 하부로 움직여 서로 이격되게 된다. 그리고, 상기 제1 및 제2 보조롤러(171,172)가 상승함으로써 상기 가공테이블(130) 상에 적재된 시트형 가공물이 들어 올려지게 된다. Figure 4c shows a state in which the processed sheet-like workpiece (W) is lifted after the laser processing operation is completed. Referring to FIG. 4C, after the laser processing operation is completed, the first
도 4d는 가공테이블(130)이 최초 정렬 위치로 이동한 상태를 도시한 것이다. 도 4d를 참조하면, 도 4c에 도시된 상태에서 상기 가공테이블(130)이 제1 및 제2 스테이지(도 1의 110,120)의 이동에 의해 최초 정렬 위치로 이동하게 된다. 이때, 상기 시트형 가공물(W)은 상승한 제1 및 제2 보조롤러(171,172)에 의해 들어올려져 있고, 상기 가공테이블(130)이 이동하는 과정에서 상기 제1 및 제2 보조롤러(171,172)는 시트형 가공물(W)과 접촉하면서 회전하게 되므로, 상기 시트형 가공물(W)은 상기 가공테이블(130)이 이동하여도 움직이지 않게 된다. 4D illustrates a state in which the machining table 130 is moved to the initial alignment position. Referring to FIG. 4D, in the state shown in FIG. 4C, the processing table 130 is moved to the initial alignment position by the movement of the first and
도 4e는 최초 정렬위치에서 시트형 가공물(W)이 고정된 상태를 도시한 것이다. 도 4e를 참조하면, 도 4d에 도시된 상태에서 상기 제1 및 제2 보조롤러(171,172)는 다시 하강하게 된다. 그리고, 상기 제1 상부 클램퍼(161a) 및 제1 하부 클램퍼(161b)가 각각 하부 및 상부로 움직이게 되고, 제2 상부 클램퍼(162a) 및 제2 하부 클램퍼(162b)도 각각 하부 및 상부로 움직임으로써 상기 시트형 가공물(W)을 고정하게 된다. 여기서, 상기 가공테이블(130) 상에는 가공되지 않은 시트형 가공물(W)이 적재되게 된다. 이어서, 상기 공급릴(141) 및 감기릴(151)이 시계방향으로 회전하게 된다. 상기 공급릴(141)의 회전에 의하여 상기 제1 자유루프(W1)는 제1 댄서 롤러(144)와 함께 아래로 이동하게 되며, 이때 상기 제1 댄서 롤러(144)는 상기 제1 댄서 가이드홀(145)의 하부에 위치하게 된다. 그리고, 상기 감기릴(151)의 회전에 의하여 상기 제2 루프(W2)는 제2 댄서롤러(154)와 함께 위로 이동하게 되며, 이때 상기 제2 댄서 롤러(154)는 제2 댄서 가이드홀(155)의 상부에 위치하게 된다. 이 과정에서 레이저 가공된 시트형 가공물(W)은 감기릴(151) 쪽으로 이동하여 감기릴(151)에 감기게 된다.4E shows a state in which the sheet-like workpiece W is fixed at the initial alignment position. Referring to FIG. 4E, in the state shown in FIG. 4D, the first and second
도 4f는 레이저 가공 준비로 돌아온 상태를 도시한 것이다. 도 4f를 참조하면, 도 4e에 도시된 상태에서 가공테이블(130)이 제1 방향, 예를 들면 x방향으로 이동하여 레이저 가공 위치로 이동하게 된다. 그리고, 이러한 가공테이블(130)의 x방향으로의 이동에 의해 상기 제1 자유루프(W1)는 제1 댄서 롤러(144)와 함께 상승하게 되고, 상기 제2 자유루프(W2)는 제2 댄서 롤러(154)와 함께 하강하게 된다. 이때, 상기 제1 및 제2 댄서 롤러(144,154)는 대략 제1 및 제2 댄서 가이드홀(145,155)의 중간 부근에 위치할 수 있다. 이후에는 도 4a 내지 도 4f에서 기술되었던 공정들이 반복되어 시트형 가공물(W) 상에 레이저 가공 작업을 연속적으로 수행하게 된다. 4F shows the state returned to the laser processing preparation. Referring to FIG. 4F, in the state shown in FIG. 4E, the machining table 130 is moved in the first direction, for example, the x direction, to move to the laser machining position. In addition, the first free loop W1 rises together with the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에 따른 레이저 가공장치에서는 시트 공급유닛(140) 및 시트 감기유닛(150)이 제1 스테이지(110) 상에서 가공 테이블(130)의 양측에 마련되고, 상기 시트 공급유닛(140) 및 시트 감기유닛(150)에 시트형 가공물(W)의 제1 및 제2 자유루프(W1,W2)를 형성함으로써 레이저 가공시 시트형 가공물(W)이 적재된 가공테이블(130)이 제1 및 제2 방향으로 이동하여도 시트형 가공물(W)이 뒤틀리거나 시트형 가공물(W)에 과도한 텐션이 가해져 손상되는 것을 방지할 수 있다. As described above, in the laser processing apparatus according to the present embodiment, the
이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although embodiments of the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.
100... 베이스 110... 제1 스테이지
112... 제1 가이드 레일 120... 제2 스테이지
122... 제2 가이드 레일 130... 가공테이블
140.... 시트 공급유닛 141... 공급릴
142... 제1 공급가이드 롤러 143... 제2 공급가이드 롤러
143a... 제2 상부 공급가이드 롤러
143b... 제2 하부 공급가이드 롤러
144... 공급 댄서롤러 145... 제1 댄서 가이드홀
150... 시트 감기유닛 151... 감기릴
152... 제1 감기가이드 롤러 153... 제2 감기가이드 롤러
153a... 제2 상부 감기가이드 롤러
153b... 제2 하부 감기가이드 롤러
154... 감기 댄서롤러 155... 제2 댄서 가이드홀
161... 제1 클램퍼 161a... 제1 상부 클램퍼
161b... 제1 하부 클램퍼 162... 제2 클램퍼
162a... 제2 상부 클램퍼 162b... 제2 하부 클램퍼
171... 제1 보조롤러 172... 제2 보조롤러
180.... 레이저 헤드 유닛 190... 레이저 광학계
W... 시트형 가공물 W1... 제1 자유루프
W2... 제2 자유루프 100 ...
112 ...
122 ...
140 ....
142 ... first
143a ... 2nd upper feed guide roller
143b ... 2nd lower feed guide roller
144.
150 ... Winding
152 ... first winding
153a ... 2nd Upper Winding Guide Roller
153b ... 2nd Lower Winding Guide Roller
154 ...
161 ... first clamper 161a ... first upper clamper
161b ... 1st lower clamper 162 ... 2nd clamper
162a ... 2nd
171 ...
180 ...
W ... sheet-shaped workpiece W1 ... first free loop
W2 ... 2nd free loop
Claims (11)
상기 레이저빔의 주사 방향과 수직인 평면 상에서 제1 방향으로 이동가능하게 설치된 제1 스테이지;
상기 제1 스테이지 상에 마련되는 것으로, 상기 레이저빔의 주사 방향과 수직인 평면 상에서 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 이동가능하게 설치된 제2 스테이지;
상기 제2 스테이지 상에 마련되는 것으로, 레이저 가공작업이 수행되는 상기 시트형 가공물이 적재되는 가공테이블; 및
상기 제1 스테이지 상에 마련되는 것으로, 가공될 시트형 가공물을 상기 가공테이블 쪽으로 공급하는 시트 공급유닛 및 가공된 상기 시트형 가공물을 감는 시트 감기유닛;을 포함하는 레이저 가공장치.A laser head unit for performing laser processing by scanning a laser beam on the sheet-like workpiece;
A first stage movably installed in a first direction on a plane perpendicular to a scanning direction of the laser beam;
A second stage provided on the first stage, the second stage being movably disposed in a second direction perpendicular to the first direction on a plane perpendicular to the scanning direction of the laser beam;
A processing table provided on the second stage, on which the sheet-shaped workpiece on which the laser processing operation is performed is mounted; And
The sheet processing unit provided on the first stage, the sheet supply unit for supplying the sheet-like workpiece to be processed toward the processing table and the sheet winding unit for winding the processed sheet-shaped workpiece; laser processing apparatus comprising a.
상기 시트 공급유닛 및 시트 감기유닛에는 각각 상기 시트형 가공물이 아래쪽으로 늘어진 형태의 제1 및 제2 자유 루프(loop)가 형성되는 레이저 가공장치. The method of claim 1,
The sheet processing unit and the sheet winding unit is a laser processing apparatus is formed with a first and a second free loop of the sheet-shaped workpiece is formed in the downward direction, respectively.
상기 제1 및 제2 자유 루프는 레이저 가공 작업시 상기 가공테이블이 상기 제2 방향을 따라 이동하는 거리를 보상하는 레이저 가공장치.The method of claim 2,
And the first and second free loops compensate for the distance that the machining table moves along the second direction during a laser machining operation.
상기 제2 방향은 상기 시트형 가공물의 공급방향인 레이저 가공장치.The method of claim 3, wherein
And said second direction is a supply direction of said sheet-like workpiece.
상기 시트 공급유닛 및 시트 감기유닛은 상기 가공테이블의 양측에 마련되는 레이저 가공장치.The method of claim 2,
The sheet supply unit and the sheet winding unit are provided on both sides of the processing table laser processing apparatus.
상기 시트 공급유닛은 가공될 시트형 가공물이 감겨져 있는 공급릴과, 상기 공급릴과 가공테이블 사이에 마련되어 상기 시트형 가공물의 이동을 안내하는 것으로 그 사이에는 상기 제1 자유루프가 형성되는 제1 및 제2 공급 가이드롤러를 포함하고,
상기 시트 감기유닛은 가공된 시트형 가공물이 감기는 감기릴과, 상기 가공테이블과 감기릴 사이에 마련되어 상기 시트형 가공물의 이동을 안내하는 것으로 그 사이에는 상기 제2 자유루프가 형성되는 제1 및 제2 감기 가이드롤러를 포함하는 레이저 가공장치. The method of claim 5, wherein
The sheet feed unit is provided between a feed reel in which a sheet-shaped workpiece to be processed is wound, and a feed reel provided between the feed reel and a processing table to guide the movement of the sheet-shaped workpiece. A feed guide roller,
The sheet winding unit is provided between the winding reel to which the processed sheet-shaped workpiece is wound, and the processing table and the winding reel to guide the movement of the sheet-shaped workpiece, wherein the first and second free loops are formed therebetween. Laser processing apparatus including a winding guide roller.
상기 시트 공급유닛은 상기 제1 공급 가이드롤러와 상기 제2 공급 가이드롤러 사이에서 상기 제1 자유루프의 움직임에 따라 상하로 이동하는 제1 댄서 롤러(dancer roller)를 더 포함하고,
상기 시트 감기유닛은 상기 제1 감기 가이드롤러와 상기 제2 감기 가이드롤러 사이에서 상기 제2 자유루프의 움직임에 따라 상하로 이동하는 제2 댄서 롤러를 더 포함하는 레이저 가공장치.The method according to claim 6,
The sheet supply unit further includes a first dancer roller which moves up and down according to the movement of the first free loop between the first supply guide roller and the second supply guide roller.
The sheet winding unit further comprises a second dancer roller which moves up and down according to the movement of the second free loop between the first winding guide roller and the second winding guide roller.
상기 제1 및 제2 댄서롤러는 각각 상기 제1 및 제2 자유루프의 최저면에 접하도록 마련되는 레이저 가공장치. The method of claim 7, wherein
And the first and second dancer rollers are provided to contact the lowest surfaces of the first and second free loops, respectively.
상기 시트 공급유닛은 상기 제1 댄서 롤러의 상하 이동을 가이드하는 제1 댄서 가이드홀을 포함하고, 상기 시트 감기유닛은 상기 제2 댄서 롤러의 상하 이동을 가이드하는 제2 댄서 가이드홀을 포함하는 레이저 가공장치.The method of claim 7, wherein
The sheet supply unit includes a first dancer guide hole for guiding the up and down movement of the first dancer roller, and the sheet winding unit includes a laser including a second dancer guide hole for guiding the up and down movement of the second dancer roller. Processing equipment.
상기 가공테이블의 양측에는 각각 레이저 가공 작업시 상기 시트형 가공물을 고정시키는 제1 및 제2 클램퍼(clamper)가 마련되는 레이저 가공장치. The method of claim 2,
Both sides of the processing table is provided with a first and a second clamper (clamper) for fixing the sheet-like workpiece in the laser machining operation, respectively.
상기 가공테이블의 양측에는 상하로 이동가능한 제1 및 제2 보조롤러가 더 마련되는 레이저 가공장치.The method of claim 2,
Laser processing apparatus further provided with a first and a second auxiliary roller that is movable up and down on both sides of the processing table.
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KR1020100089465A KR20120027714A (en) | 2010-09-13 | 2010-09-13 | Laser processing apparatus |
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CN106271123A (en) * | 2016-08-11 | 2017-01-04 | 潍坊环宇纺织品有限公司 | The automatic movement system of cutting machine cloth |
KR20180045928A (en) * | 2016-10-25 | 2018-05-08 | 에이피시스템 주식회사 | manufacturing apparatus for mask stick and manufacturing method for mask stick thereby |
CN110757016A (en) * | 2019-12-03 | 2020-02-07 | 济南邦德激光股份有限公司 | Laser cutting machine workstation auxiliary device |
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- 2010-09-13 KR KR1020100089465A patent/KR20120027714A/en not_active Application Discontinuation
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Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |