KR20200008088A - 레이저 절단 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 피가공물을 레이저 절단하여 미리 정해진 가로 폭 및 세로 길이를 갖는 제품을 분할 형성하는 레이저 절단 시스템에 관한 것으로서, 상기 피가공물을 미리 정해진 이송 경로를 따라 왕복 이송하는 왕복 이송 장치; 미리 정해진 제1 절단 영역에 도달한 상기 피가공물을 상기 제품의 미리 정해진 가로변과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 상기 가로변과 대응하는 형상을 갖는 가로 절단 패턴을 형성하는 제1 레이저 절단 장치; 및 미리 정해진 제2 전달 영역에 도달한 상기 피가공물을 상기 제품의 미리 정해진 세로변과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 상기 세로변과 대응하는 형상을 갖고 상기 가로 절단 패턴과 함께 폐루프를 이루는 세로 절단 패턴을 형성하는 제2 레이저 절단 장치를 포함한다.

Description

레이저 절단 시스템{LASER CUTTING SYSTEM}

본 발명은 레이저 절단 시스템에 관한 것이다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 레이저 절단 시스템을 이용해 원재료로부터 복수의 제품들을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래의 레이저 절단 시스템(200)은, 레이저빔(LV)을 각각 방출하는 복수의 레이저 헤드들(210)과, 레이저 헤드들(210)을 각각 이송하는 헤드 드라이버(미도시) 등을 포함한다. 이러한 종래의 레이저 절단 시스템(200)은, 레이저 헤드들(210)로부터 각각 방출된 레이저빔들(LV)이 제품(P)의 미리 정해진 아웃 라인과 대응하는 경로를 따라 원재료(F)에 조사되도록 구동된다. 이를 통해, 종래의 레이저 절단 시스템(200)은, 레이저 헤드들(210)로부터 각각 방출된 레이저빔들(LV)을 이용해, 원재료(F)로부터 복수의 제품들(P)을 동시에 분할 형성할 수 있다.

그런데, 종래의 레이저 절단 시스템(200)은, 제품(P)의 절단면의 품질 관리, 기타 공정 상의 문제점으로 인해, 레이저빔들(LV)이 서로 독립적인 폐경로를 따라 원재료(F)에 개별적으로 조사되도록 구동된다. 그러면, 도 1b에 도시된 바와 같이, 원재료(F)로부터 분할 형성된 제품들(P) 사이에는 제품들(P)을 형성하고 남은 잔여물인 스크랩(S)이 발생할 수밖에 없다. 따라서, 종래의 레이저 절단 시스템(100)은, 스크랩(S)으로 인해 제품(P)의 제조 단가가 증가된다는 문제점과, 레이저 헤드들(110)의 이송 경로가 복잡하여 생산성이 저하된다는 문제점이 있다.

본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스크랩의 발생량을 최소화할 수 있도록 구조를 개선한 레이저 절단 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은, 피가공물 및 레이저 헤드의 이송 경로를 단순화시킬 수 있도록 구조를 개선한 레이저 절단 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 시스템은, 피가공물을 레이저 절단하여 미리 정해진 가로 폭 및 세로 길이를 갖는 제품을 분할 형성하는 레이저 절단 시스템에 있어서, 상기 피가공물을 미리 정해진 이송 경로를 따라 왕복 이송하는 왕복 이송 장치; 미리 정해진 제1 절단 영역에 도달한 상기 피가공물을 상기 제품의 미리 정해진 가로변과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 상기 가로변과 대응하는 형상을 갖는 가로 절단 패턴을 형성하는 제1 레이저 절단 장치; 및 미리 정해진 제2 전달 영역에 도달한 상기 피가공물을 상기 제품의 미리 정해진 세로변과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 상기 세로변과 대응하는 형상을 갖고 상기 가로 절단 패턴과 함께 폐루프를 이루는 세로 절단 패턴을 형성하는 제2 레이저 절단 장치를 포함한다.

바람직하게, 상기 제1 레이저 절단 장치는, 상기 피가공물을 상기 제품의 미리 정해진 제1 가로변과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 상기 제1 가로변과 대응하는 형상을 갖는 제1 가로 절단 패턴을 형성하는 제1 레이저 헤드; 및 상기 피가공물을 상기 제품의 미리 정해진 제2 가로변과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 상기 제2 가로변과 대응하는 형상을 갖는 제2 가로 절단 패턴을 상기 제1 가로 절단 패턴으로부터 상기 세로 길이만큼 이격되도록 형성하는 제2 레이저 헤드를 구비한다.

바람직하게, 상기 제2 레이저 절단 장치는, 상기 제1 가로 절단 패턴과 상기 제2 가로 절단 패턴을 상호 연결하도록 상기 세로 절단 패턴을 형성하여, 상기 제품을 상기 피가공물로부터 분할 형성한다.

바람직하게, 상기 제1 레이저 헤드는, 상기 제1 가로 절단 패턴을 미리 정해진 개수만큼 상기 피가공물의 폭 방향을 따라 연속적으로 형성하고, 상기 제2 레이저 헤드는, 상기 제2 가로 절단 패턴을 상기 미리 정해진 개수만큼 상기 폭 방향을 따라 연속적으로 형성한다.

바람직하게, 상기 제1 레이저 헤드와 상기 제2 레이저 헤드 중 적어도 하나는, 레이저빔의 광경로를 상기 폭 방향 및 상기 피가공물의 길이 방향으로 변경 가능한 레이저 스캐너를 갖는다.

바람직하게, 상기 제2 레이저 절단 장치는, 상기 제1 가로 절단 패턴들 중 어느 하나의 일측 단부와 상기 제2 가로 절단 패턴들 중 어느 하나의 일측 단부를 상호 연결하도록 상기 세로 절단 패턴을 각각 형성하여, 상기 피가공물로부터 상기 미리 정해진 개수의 상기 제품들을 분할 형성하는 복수의 레이저 헤드들을 구비한다.

바람직하게, 상기 레이저 헤드들은 각각, 상기 왕복 이송 장치에 의해 상기 제2 절단 영역을 상기 피가공물의 길이 방향으로 통과하는 상기 피가공물에 레이저빔을 조사할 수 있도록 설치된다.

바람직하게, 상기 왕복 이송 장치는, 상기 피가공물을 상기 길이 방향을 따라 왕복 이송하는 제1 왕복 이송 부재와, 상기 피가공물을 상기 폭 방향을 따라 왕복 이송하는 제2 왕복 이송 부재를 구비한다.

바람직하게, 상기 레이저 헤드들은, 상기 세로 절단 패턴들을 상기 가로 폭의 정수배만큼의 간격을 두고 형성 가능하도록 설치된다.

바람직하게, 상기 레이저 헤드들은, 상기 세로 절단 패턴들을 상기 가로 폭의 2배만큼의 간격을 두고 형성 가능하도록 설치되고, 상기 제2 왕복 이송 부재는, 상기 피가공물이 상기 제1 왕복 이송 부재에 의해 미리 정해진 제1 원점에서 제1 반환점을 향해 이송되는 과정에서 상기 레이저 헤드들에 의해 상기 세로 절단 패턴들이 1차적으로 형성되면, 상기 피가공물을 상기 가로 폭만큼 상기 폭 방향을 따라 이송하며, 상기 제1 왕복 이송 부재는, 상기 피가공물이 상기 제2 왕복 이송 부재에 의해 상기 가로 폭만큼 상기 폭 방향을 따라 이송되면, 1차적으로 형성된 상기 세로 절단 패턴들에 비해 상기 가로 폭만큼 이격된 위치에 상기 세로 절단 패턴들을 2차적으로 형성할 수 있도록, 상기 피가공물을 상기 제1 반환점에서 상기 제1 원점을 향해 이송한다.

바람직하게, 상기 왕복 이송 장치는, 상기 제1 절단 영역에 도달한 상기 피가공물의 어느 특정 영역에 상기 제1 가로 절단 패턴들 및 상기 제2 가로 절단 패턴들이 형성되면, 상기 피가공물의 다른 특정 영역이 상기 제1 절단 영역에 도달하도록 상기 피가공물을 미리 정해진 피치 간격만큼 상기 피가공물의 길이 방향으로 이송하고, 상기 제1 레이저 헤드 및 상기 제2 레이저 헤드는, 상기 제1 절단 영역에 도달한 상기 피가공물의 다른 특정 영역에 상기 제1 가로 절단 패턴들 및 상기 제2 로 절단 패턴들을 형성한다.

바람직하게, 상기 레이저 헤드들은, 상기 어느 특정 영역 및 상기 다른 특정 영역이 각각 상기 제2 절단 영역에 도달되면, 상기 세로 절단 패턴들을 개별적으로 형성하여, 상기 어느 특정 영역 및 상기 다른 특정 영역으로부터 상기 제품들을 개별적으로 분할 형성한다.

바람직하게, 상기 피치 간격은, 상기 어느 특정 영역으로부터 분할 형성된 상기 제품들 및 상기 다른 특정 영역으로부터 분할 형성된 상기 제품들이 미리 정해진 여유 간격만큼 서로 이격되도록 정해진다.

바람직하게, 불량 마크가 불량 영역에 선택적으로 마킹된 원재료를 절단하여, 상기 피가공물을 분할 형성하는 원재료 절단 장치; 및 상기 불량 마크가 상기 피가공물로부터 분할 형성된 상기 제품에 존재하는지 여부를 검사하는 검사 장치를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 불량 마크가 존재하는 불량 제품이 적재되는 불량 제품 적재함; 및 상기 불량 마크가 존재하지 않는 정상 제품이 적재되는 정상 제품 적재함을 더 포함한다.

바람직하게, 상기 검사 장치는, 상기 제품을 향해 제품 검사용 광을 발광하는 발광 부재; 및 상기 제품 검사용 광이 조사된 상기 제품을 촬영하는 카메라를 구비한다.

본 발명은, 레이저 절단 시스템에 관한 것으로서, 제품의 가로변과 대응하는 형상을 갖는 복수의 가로 절단 패턴들을 피가공물에 연속적으로 형성한 후 제품의 세로변과 대응하는 형상을 갖는 복수의 세로 절단 패턴들을 가로 절단 패턴들과 폐루프를 이루도록 피가공물에 형성하여, 피가공물로부터 복수의 제품들을 일괄적으로 분할 형성할 수 있다. 이러한 본 발명에 의하면, 스크랩의 발생량을 최소화하여 경제성을 향상시킬 수 있고, 피가공물 및 레이저 헤드의 이송 경로를 단순화하여 내구성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 레이저 절단 시스템을 이용해 원재료로부터 복수의 제품들을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 정면도.
도 3은 도 2에 도시된 레이저 절단 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 평면도.
도 4는 제품의 평면도.
도 5는 피가공물에 가로 절단 패턴들을 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 6 내지 도 9는 피가공물에 세로 절단 패턴들을 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 10 및 도 11은 피가공물로부터 분할 형성된 제품들을 검사하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 12는 정상 제품 및 불량 제품을 선별하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 절단 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 정면도.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 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.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 레이저 절단 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 평면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 시스템(1)은, 피가공물(F1)을 레이저 절단하여 미리 정해진 가로 폭(W) 및 세로 길이(L)를 갖는 제품(P)을 분할 형성하는 레이저 절단 시스템(1)에 관한 것으로서, 원재료(F)를 공급하는 원재료 공급 장치(10)와; 원재료 공급 장치(10)에 의해 공급된 원재료(F)를 절단하여, 원재료(F)로부터 피가공물(F1)을 분할 형성하는 원재료 절단 장치(20); 피가공물(F1)을 미리 정해진 이송 경로를 따라 왕복 이송하는 왕복 이송 장치(30); 제1 절단 영역(A1)에 도달한 피가공물(F1)을 제품(P)의 미리 정해진 가로변(S1)과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 가로변(S1)과 대응하는 가로 절단 패턴(C1)을 형성하는 제1 레이저 절단 장치(40); 및 제2 절단 영역(A2)에 도달한 피가공물(F1)을 제품(P)의 미리 정해진 세로변(S2)과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 세로변(S2)과 대응하는 형상을 갖고 가로 절단 패턴(C1)과 함께 폐루프를 이루는 세로 절단 패턴(C2)을 형성하는 제2 레이저 절단 장치(50) 등을 포함할 수 있다.

본 명세서에 있어서, 길이 방향이란 원재료(F)의 길이 방향, 피가공물(F1의 길이 방향 등을 통칭한 표현이고, 폭 방향이란 원재료(F)의 폭 방향, 피가공물(F1)의 폭 방향을 통칭한 표현이다.

먼저, 원재료 공급 장치(10)는, 제품들(P)을 제조하기 위한 원재료(F)를 원재료 절단 장치(20)에 공급 가능하도록 마련된다. 원재료(F)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 원재료(F)는 이동 단말기의 디스플레이 장치에 적용하기 위한 이형 재단 필름일 수 있다.

원재료 공급 장치(10)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 원재료 공급 장치(10)는, 롤 상태로 미리 권취된 원재료(F)를 권출하여 공급하는 공급롤(12)과, 공급롤(12)로부터 공급된 원재료(F)를 미리 정해진 기준 길이만큼 원재료 공급 장치(10)에 전달하는 립롤(14) 등을 구비할 수 있다. 기준 길이는, 특별히 한정되지 않으며, 제품(P)의 사이즈, 피가공물(F1)로부터 분할 형성하고자 하는 제품(P)의 개수 등일 따라 결정될 수 있다.

다음으로, 원재료 절단 장치(20)는, 립롤(14)에 의해 기준 길이만큼 전달된 원재료(F)를 레이저 절단 가능하도록 마련된다.

원재료 절단 장치(20)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 원재료 절단 장치(20)는, 레이저빔을 발진하는 레이저 발진기(미도시). 레이저 발진기로부터 발진된 레이저빔을 원재료(F)에 조사하는 레이저 헤드(22)와, 레이저 헤드(22)를 폭 방향을 따라 왕복 이송하는 헤드 드라이버(미도시) 등을 구비할 수 있다.

이러한 원재료 절단 장치(20)에 의하면, 립롤(14)로부터 공급된 원재료(F)를 레이저 헤드(22)를 이용해 폭 방향으로 레이저 절단하여, 기준 길이를 갖는 피가공물(F1)을 원재료(F)로부터 분할 형성할 수 있다.

한편, 이처럼 원재료 절단 장치(20)에 의해 분할 형성된 피가공물(F1)은, 제1 레이저 절단 장치(40) 및 제2 레이저 절단 장치(50)에 의해 절단 가공될 수 있도록, 후술할 왕복 이송 장치(30)에 전달되어야 한다. 이를 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 절단 시스템(1)은, 원재료 절단 장치(20)에 의해 형성된 피가공물(F1)을 왕복 이송 장치(30)에 전달하는 전달 장치(100)를 더 포함할 수 있다.

전달 장치(100)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 전달 장치(100)는, 피가공물(F1)을 파지 및 파지 해제 가능한 파지 부재(101)와, 파지 부재(101) 및 파지 부재(101)에 의해 파지된 피가공물(F1)을 원재료 절단 장치(20) 및 왕복 이송 장치(30) 사이 구간을 따라 왕복 이송 가능한 왕복 이송 부재(103) 등을 구비할 수 있다.

파지 부재(101)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 파지 부재(101)는 피가공물(F1)을 진공 흡착 및 흡착 해제 가능한 적어도 하나의 진공 흡착 패드들(105) 등을 가질 수 있다.

왕복 이송 부재(103)는, 원재료 절단 장치(20)와 왕복 이송 장치(30) 사이 구간을 따라 길게 연장되도록 배치되는 레일(107)과, 파지 부재(101) 및 피가공물(F1)을 레일(107)을 따라 왕복 이송 가능한 이송 모터(109) 등을 가질 수 있다. 특히, 레일(107)은, 일측 단부가 원재료 절단 장치(20)까지 연장되고 타측 단부가 왕복 이송 장치(30)까지 연장되도록 설치될 수 있다.

레일(107)과 이송 모터(109)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 레일(107)과 이송 모터(109)는 각각, 리니어 레일과 리니어 모터로 구성될 수 있다. 그러면, 이송 모터(109)는, 레일(107)과 이송 모터(109) 사이에 작용하는 자력에 의해 레일(107)을 따라 왕복 이동될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 전달 장치(100)는, 원재료 절단 장치(20)에 의해 원재료(F)로부터 분할 형성된 피가공물(F1)을 파지 및 이송한 후 파지 해제하여, 후술할 제1 원점(I1)에 배치된 왕복 이송 장치(30)의 베이스 플레이트(32)에 안착시킬 수 있다.

도 4는 제품의 평면도이다.

레이저 절단 시스템(1)을 이용해 피가공물(F1)로부터 분할 형성하는 제품(P)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제품(P)은, 미리 정해진 가로 폭(W)을 갖는 2개의 가로변(S1) 및 미리 정해진 세로 길이(L)를 갖는 2개의 세로변(S2)을 구비하는 장방형 형상을 가질 수 있다. 또한, 가로변(S1) 및 세로변(S2)은 각각, 제품(P)의 사용 용도에 따라, 적어도 일분이 각지거나 곡선지게 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 가로변(S1)은, 곡선 구간을 포함하도록 제품(P)의 일측 단부에 마련되는 제1 가로변(S3)과, 각진 구간 및 곡선 구간을 포함하도록 제품(P)의 타측 단부에 마련되는 제2 가로변(S4) 등을 가질 수 있다.

도 5는 피가공물에 가로 절단 패턴들을 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 6 내지 도 9는 피가공물에 세로 절단 패턴들을 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 왕복 이송 장치(30)는, 피가공물(F1)이 안착되는 베이스 플레이트(32)와, 베이스 플레이트(32) 및 베이스 플레이트(32)에 안착된 피가공물(F1)을 길이 방향을 따라 왕복 이송하는 제1 왕복 이송 부재(34)와, 베이스 플레이트(32) 및 베이스 플레이트(32)에 안착된 피가공물(F1)을 폭 방향을 따라 왕복 이송하는 제2 왕복 이송 부재(36) 등을 구비할 수 있다.

베이스 플레이트(32)는, 피가공물(F1)이 안착될 수 있도록, 피가공물(F1)의 형상과 대응하는 평판 형상을 갖는다. 이러한 베이스 플레이트(32)는, 제2 왕복 이송 부재(36)에 결합되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 왕복 이송 부재(34)는, 길이 방향을 따라 길게 연장되도록 설치될 수 있다. 이러한 제1 왕복 이송 부재(34)는, 미리 정해진 제1 원점(I1) 및 제1 반환점(R1) 사이 구간에서, 제2 왕복 이송 부재(36), 베이스 플레이트(32) 및 피가공물(F1)을 길이 방향을 따라 왕복 이송할 수 있다.

제2 왕복 이송 부재(36)는, 폭 방향을 따라 길게 연장되도록 제1 왕복 이송 부재(34)에 결합될 수 있다. 이러한 제2 왕복 이송 부재(36)는, 미리 정해진 제2 원점(I2) 및 제2 반환점(R2) 사이 구간에서, 베이스 플레이트(32) 및 피가공물(F1)을 폭 방향을 따라 왕복 이송할 수 있다.

다음으로, 제1 레이저 절단 장치(40)는, 미리 정해진 제1 절단 영역(A1)에 도달한 피가공물(F1)을 제품(P)의 가로변(S1)과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 제품(P)의 가로변(S1)과 대응하는 형상을 갖는 가로 절단 패턴(C1)을 피가공물(F1)에 형상 가능하도록 마련된다. 제1 절단 영역(A1)은, 후술할 제1 레이저 헤드(42) 및 제2 레이저 헤드(44)를 이용해 레이저 절단 가공을 실시 가능한 영역으로서, 제1 원점(I1) 및 제1 반환점(R1) 사이에 위치하도록 정해진다.

이러한 제1 레이저 절단 장치(40)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 레이저 절단 장치(40)는, 제1 절단 영역(A1)에 도달한 피가공물(F1)을 제품(P)의 제1 가로변(S3)과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 제품(P)의 제1 가로변(S3)과 대응하는 형상을 갖는 제1 가로 절단 패턴(C3)을 피가공물(F1)에 형성하는 제1 레이저 헤드(42)와, 제1 절단 영역(A1)에 도달한 피가공물(F1)을 제품(P)의 제2 가로변(S4)과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 제품(P)의 제2 가로변(S4)과 대응하는 제2 가로 절단 패턴(C4)을 제1 가로 절단 패턴(C3)으로부터 제품(P)의 세로 길이(L)만큼 이격되도록 형성하는 제2 레이저 헤드(44)를 구비할 수 있다. 또한, 제1 레이저 절단 장치(40)는, 제1 레이저 헤드(42)에 공급하기 위한 레이저빔을 발진하는 제1 레이저 발진기(미도시)와, 제2 레이저 헤드(44)에 공급하기 위한 레이저빔을 발진하는 제2 레이저 발진기(미도시)와, 제1 레이저 헤드(42)를 폭 방향으로 왕복 이송하는 제1 헤드 드라이버(미도시)와, 제2 레이저 헤드(44)를 폭 방향으로 왕복 이송하는 제2 헤드 드라이버(미도시) 등을 더 구비할 수 있다.

전술한 바와 같이, 제품(P)의 제1 가로변(S3) 및 제2 가로변(S4)은 각각, 각진 구간 및 곡선 구간을 가질 수 있다. 그런데, 이처럼 제1 가로변(S3) 및 제2 가로변(S4)이 각진 구간 및 곡선 구간을 갖도록 제품(P)을 형성하기 위해서는, 제1 레이저 헤드(42)로부터 방출된 레이저빔 및 제2 레이저 헤드(44)로부터 방출된 레이저빔의 광경로를 제1 가로변(S3) 및 제2 가로변(S4)의 형상에 따라 조절 가능하도록 제1 레이저 헤드(42) 및 제2 레이저 헤드(44)를 마련하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 제1 레이저 헤드(42) 및 제2 레이저 헤드(44)는 각각, 레이저빔의 광경로를 길이 방향 및 폭 방향으로 변경 가능한 레이저 스캐너로 구성될 수 있다.

이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여, 피가공물(F1)로부터 복수의 제품들(P)을 분할 형성할 수 있도록, 제1 가로 절단 패턴(C3) 및 제2 가로 절단 패턴(C4)을 형성하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 왕복 이송 부재(34)는, 피가공물(F1)의 어느 특정 영역이 제1 절단 영역(A1)에 도달하도록 피가공물(F1)을 길이 방향을 따라 이송한다.

다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 레이저 헤드(42)는, 제1 헤드 드라이버에 의해 폭 방향으로 이동하면서 피가공물(F1)의 어느 특정 영역을 레이저 절단하여, 제1 가로 절단 패턴(C3)을 미리 정해진 개수만큼 폭 방향을 따라 연속적으로 형성할 수 있다. 이와 동시에, 제2 레이저 헤드(44)는, 제2 헤드 드라이버에 의해 폭 방향으로 이동하면서 피가공물(F1)의 어느 특정 영역을 레이저 절단하여, 제2 가로 절단 패턴(C4)을 미리 정해진 개수만큼 폭 방향을 따라 연속적으로 형성할 수 있다. 즉, 제1 레이저 헤드(42)와 제2 레이저 헤드(44)는, 제1 절단 영역(A1)에 도달한 피가공물(F1)의 어느 특정 영역에 미리 정해진 개수의 제품들(P)을 폭 방향을 따라 연속적으로 분할 형성할 수 있도록, 미리 정해진 개수의 제1 가로 절단 패턴들(C3) 및 제2 가로 절단 패턴들(C4)을 폭 방향을 따라 연속적으로 형성하는 것이다.

이후에, 제1 왕복 이송 부재(34)는, 피가공물(F1)의 다른 특정 영역이 제1 절단 영역(A1)에 도달하도록 피가공물(F1)을 미리 정해진 피치 간격(T)만큼 길이 방향을 따라 이송한다. 피치 간격(T)은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 피치 간격(T)은, 제품(P)의 세로 길이(L)에 비해 미리 정해진 여유 간격(I)만큼 긴 길이를 가질 수 있다. 이는, 가로변들(S1)이 각진 구간 및 곡선 구간을 가짐을 고려하여, 서로 다른 특정 영역에 형성된 가로 절단 패턴들(C1)이 서로 중첩되지 않도록, 서로 다른 특정 영역에 형성된 가로 절단 패턴들(C1) 사이에 소정의 여유 간격(I)을 두기 위함이다.

다음으로, 제1 레이저 헤드(42) 및 제2 레이저 헤드(44)는, 제1 절단 영역(A1)에 도달한 피가공물(F1)의 다른 특정 영역에 미리 정해진 개수의 제1 가로 절단 패턴들(C3) 및 제2 가로 절단 패턴들(C4)을 폭 방향을 따라 연속적으로 형성할 수 있다. 그러면, 도 6에 도시된 바와 같이, 피가공물(F1)의 어느 특정 영역에 형성된 가로 절단 패턴들(C1) 및 피가공물(F1)의 다른 특정 영역에 형성된 가로 절단 패턴들(C1) 사이에는 소정의 스크랩(S) 영역이 형성될 수 있다.

위와 같이, 제1 왕복 이송 부재(34)를 이용한 피가공물(F1)의 이송과, 레이저 헤드들(42, 44)을 이용한 가로 절단 패턴들(C1)의 형성을 반복적으로 실시하면, 가로 절단 패턴들(C1)을 복수의 열을 이루도록 형성할 수 있다.

다음으로, 제2 레이저 절단 장치(50)는, 미리 정해진 제2 절단 영역(A2)에 도달한 피가공물(F1)을 제품(P)의 세로변(S2)과 대응하는 경로를 따라 레이저 절단하여, 제품(P)의 세로변(S2)과 대응하는 형상을 갖는 세로 절단 패턴(C2)을 피가공물(F1)에 형상 가능하도록 마련된다. 제2 절단 영역(A2)은, 후술할 레이저 헤드들(53)을 이용해 레이저 절단 가공을 실시 가능한 영역으로서, 제1 절단 영역(A1) 및 제1 반환점(R1) 사이에 위치하도록 정해진다.

이러한 제2 레이저 절단 장치(50)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 레이저 절단 장치(50)는, 제1 왕복 이송 장치(30)에 의해 제2 절단 영역(A2)을 길이 방향으로 통과하는 피가공물(F1)을 제품(P)의 세로변(S2)과 대응하는 절단 경로를 따라 각각 레이저 절단하여, 제품(P)의 세로변(S2)과 대응하는 형상을 갖는 세로 절단 패턴(C2)을 피가공물(F1)에 각각 형성하는 복수의 레이저 헤드들(53)을 구비할 수 있다. 또한, 제2 레이저 절단 장치(50)는, 레이저 헤드들(53)에 공급하기 위한 레이저빔을 발진하는 레이저 발진기(미도시)와, 레이저 발진기로부터 발진된 레이저빔을 분기하여 레이저 헤드들(53)에 분배하는 적어도 하나의 광학 부재들(미도시) 등을 더 구비할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 레이저 헤드들(53)은, 제2 절단 영역(A2)을 통과하는 과정에서 피가공물(F1)에 형성된 세로 절단 패턴들(C2)에 의해 제1 가로 절단 패턴들(C3)과 제2 가로 절단 패턴들(C4)이 상호 연결되도록 미리 정해진 위치에 설치된다. 보다 구체적으로, 레이저 헤드들(53)은, 제1 가로 절단 패턴들(C3)의 양측 단부와 제2 가로 절단 패턴들(C4)의 양측 단부가 세로 절단 패턴들(C2)에 의해 상호 연결되도록 설치될 수 있다.

이를 위하여, 레이저 헤드들(53)은, 제품(P)의 가로 폭(W)의 정수배만큼의 설치 간격을 두고 설치될 수 있다. 레이저 헤드들(53)의 설치 간격은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 레이저 헤드들(53)은, 제품(P)의 가로 폭(W)의 2배만큼의 설치 간격을 두고 설치될 수 있다.

이하에서는, 도 6 내지 9를 참조하여, 피가공물(F1)로부터 복수의 제품들(P)을 분할 형성할 수 있도록, 세로 절단 패턴(C2)을 형성하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 제1 왕복 이송 부재(34)는, 서로 다른 특정 영역에 개별적으로 형성된 가로 절단 패턴들(C1)이 제2 절단 영역(A2)을 길이 방향으로 통과하도록, 피가공물(F1)을 제1 원점(I1)에서 제1 반환점(R1)을 향해 이송한다. 이와 동시에, 레이저 헤드들(53)은, 제2 절단 영역(A2)을 통과하는 피가공물(F1)을 길이 방향으로 레이저 절단하여 레이저 헤드의 설치 개수와 동일한 개수의 세로 절단 패턴들(C2)을 각각의 특정 영역에 1차적으로 형성함으로써, 서로 동일한 특정 영역에 형성된 제1 가로 절단 패턴들(C3)과 제2 가로 절단 패턴들(C4)을 세로 절단 패턴들(C2)를 이용해 상호 연결할 수 있다. 그러면, 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 제1 가로 절단 패턴(C3)의 양측 단부 중 어느 일측 단부와 각각의 제2 가로 절단 패턴(C4)의 양측 단부 중 어느 일측 단부만 1차적으로 형성된 세로 절단 패턴(C2)에 의해 상호 연결됨으로써, 미완성된 형태를 갖는 중간물들(B)이 피가공물(F1)로부터 분할 형성된다.

이후에, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 왕복 이송 부재(36)는, 중간물들(B)이 형성된 상태로 제1 반환점(R1)에 도달한 피가공물(F1)을 제2 원점(I2)에서 제2 반환점(R2)을 향해 이송하여, 피가공물(F1)을 제품(P)의 가로 폭(W)만큼 폭 방향으로 이동시킨다.

다음으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 왕복 이송 부재(34)는, 제품(P)의 가로 폭(W)만큼 폭 방향으로 이동된 상태인 피가공물(F1)이 제2 절단 영역(A2)을 길이 방향으로 재통과하도록, 피가공물(F1)을 제1 반환점(R1)에서 제1 원점(I1)을 향해 이송한다. 이와 동시에, 서로 동일한 특정 영역에 형성된 제1 가로 절단 패턴들(C3)과 제2 가로 절단 패턴들(C4)이 세로 절단 패턴들(C2)에 의해 상호 연결되도록, 제2 절단 영역(A2)을 재통과하는 피가공물(F1)을 길이 방향을 따라 다시 레이저 절단하여 세로 절단 패턴들(C2)을 각각의 특정 영역에 2차적으로 형성한다. 그런데, 피가공물(F1)은 세로 절단 패턴들(C2)을 1차적으로 형성하는 경우에 비해 제품(P)의 가로 폭(W)만큼 폭 방향으로 이동된 상태이므로, 2차적으로 형성된 세로 절단 패턴들(C2)은 1차적으로 형성된 세로 절단 패턴들(C2)에 의해 상호 연결되지 않은 제1 가로 절단 패턴들(C3)의 나머지 일측 단부와 제2 가로 절단 패턴들(C4)의 나머지 일측 단부를 상호 연결시킨다. 그러면, 제1 가로 절단 패턴(C3), 제2 가로 절단 패턴(C4), 1차적으로 형성된 세로 절단 패턴(C2), 2차적으로 형성된 세로 절단 패턴(C2)이 폐루프를 이루게 됨으로써, 복수의 제품들(P)이 피가공물(F1)에 복수의 열을 이루도록 형성될 수 있다. 이와 동시에, 제품들(P)의 외곽에는 제품들(P)을 형성하고 남은 피가공물(F1)의 잔여물에 해당하는 스크랩(S)이 형성된다.

이후에, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 왕복 이송 부재(36)는 제품들(P)이 분할 형성된 상태인 피가공물(F1)을 제2 반환점(R2)에서 제2 원점(I2)을 향해 이송하여 제2 원점(I2)에 배치한다.

다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 왕복 이송 부재(34)는 제2 원점(I2)에 다시 배치된 피가공물(F1)을 제1 원점(I1)에서 제1 반환점(R1)을 향해 이송하여 제1 반환점(R1)에 배치한다. 이 경우에, 레이저 헤드들(53)은 제2 절단 영역(A2)을 통과하는 피가공물(F1)에 레이저빔을 조사하지 않도록 정지된다.

도 10 및 도 11은 피가공물로부터 분할 형성된 제품들을 검사하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 정상 제품 및 불량 제품을 선별하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 레이저 절단 시스템(1)은, 피가공물(F1)로부터 분할 형성된 제품들(P)의 불량 여부를 검사하는 검사 장치(60)와, 제품들(P) 중 불량 제품(P2)이 적재되는 불량 제품 적재함(70)과, 제품들(P) 중 정상 제품(P1)을 미리 정해진 이송 경로를 따라 이송하는 정상 제품 이송 장치(80)와, 정상 제품 이송 장치(80)에 의해 이송된 정상 제품(P1)이 적재되는 정상 제품 적재함(90) 등을 더 포함할 수 있다.

일반적으로 이형 재단 필름과 같은 원재료(F)를 제조할 때에는, 원재료(F)의 불량 영역에 불량 마크(M)가 표시된다. 따라서, 이러한 원재료(F)를 이용해 제조한 제품들(P) 중 일부에는 원재료(F)의 제조 시에 표시된 불량 마크(M)가 존재할 수 있다. 이처럼 불량 마크(M)가 존재하는 불량 제품(P2)은 품질이 열악하므로, 불량 마크(M)가 존재하는 불량 제품(P2)과 불량 마크(M)가 존재하지 않는 정상 제품(P1)을 개별적으로 회수하는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 레이저 절단 시스템(1)은, 불량 제품(P2)과 정상 제품(P1)을 개별적으로 회수하기 위하여, 검사 장치(60), 불량 제품 적재함(70), 정상 제품 이송 장치(80) 및 정상 제품 적재함(90) 등을 더 포함하는 것이다. 또한, 레이저 절단 장치 시스템(1)은, 피가공물(F1)로부터 분할 형성된 제품들(P)을 왕복 이송 장치(30)의 베이스 플레이트(32)로부터 회수하여, 검사 장치(60), 불량 제품 적재함(70), 정상 제품 이송 장치(80) 등에 순차적으로 전달하는 회수 장치(110)를 더 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는, 회수 장치(110)에 대해 먼저 설명한 후 나머지 구성들에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 회수 장치(110)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 회수 장치(110)는, 제품들(P)을 각각 개별적으로 파지 및 파지 해제 가능한 파지 부재(111)와, 파지 부재(111) 및 파지 부재(111)에 의해 개별적으로 파지된 제품들(P)을 왕복 이송 장치(30) 및 정상 제품(P) 이송 장치(80) 사이 구간을 따라 왕복 이송 가능한 왕복 이송 부재(113) 등을 구비할 수 있다.

파지 부재(111)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 파지 부재(111)는, 제품들(P) 중 어느 하나를 각각 진공 흡착 및 흡착 해제 가능한 복수의 진공 흡착 패드들(115) 등을 가질 수 있다.

왕복 이송 부재(113)는, 왕복 이송 장치(30)와 정상 제품 이송 장치(80) 사이 구간을 따라 길게 연장되도록 배치되는 레일(117)과, 파지 부재(111) 및 제품들(P)을 레일(117)을 따라 왕복 이송 가능한 이송 모터(119) 등을 가질 수 있다. 특히, 레일(117)은, 일측 단부가 베이스 플레이트(32)의 제1 반환점(R1)에 대응하는 영역까지 연장되고 타측 단부가 정상 제품 이송 장치(80)와 대응하는 영역까지 연장되도록 설치될 수 있다.

레일(117)과 이송 모터(119)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 레일(117)과 이송 모터(119)는 각각, 리니어 레일과 리니어 모터로 구성될 수 있다. 그러면, 이송 모터(119)는, 레일(117)과 이송 모터(119) 사이에 작용하는 자력에 의해 레일(117)을 따라 왕복 이동될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 회수 장치(110)는, 베이스 플레이트(32)에 안착된 상태로 제1 반환점(R1)에 배치된 제품들(P)을 개별적으로 파지 및 이송하여, 검사 장치(60), 불량 제품 적재함(70) 및 정상 제품 이송 장치(80)에 선택적으로 전달할 수 있다.

한편, 제품들(P)이 회수 장치(110)에 의해 베이스 플레이트(32)로부터 회수되고 남은 스크랩(S)은 별도의 스크랩 회수 장치(미도시)에 의해 베이스 플레이트(32)로부터 수거될 수 있다.

다음으로, 검사 장치(60)는, 베이스 플레이트(32)로부터 회수된 제품들(P)이 임시적으로 안착되는 버퍼 플레이트(61)와, 버퍼 플레이트(61)에 안착된 제품들(P) 중 불량 검사를 진행하기 위한 제품들(P)이 안착되는 검사 플레이트(62)와, 검사 플레이트(62)에 안착된 제품들(P)을 향해 제품 검사용 광을 발광하는 발광 부재(63)와, 제품 검사용 광이 조사된 제품(P)을 촬영하는 카메라(64)와, 카메라(64)로부터 수신된 영상 정보를 분석하여 제품들(P) 중 불량 마크(M)가 존재하는 불량 제품(P2)을 특정하는 제어기(미도시) 등을 가질 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 버퍼 플레이트(61)는, 회수 장치(110)의 이송 경로 상에 설치되며, 회수 장치(110)에 의해 베이스 플레이트(32)로부터 회수된 제품들(P)이 안착될 수 있도록 제품들(P)과 대응하는 평판 형상을 갖는다. 회수 장치(110)는 베이스 플레이트(32)로부터 회수한 제품들(P)을 이러한 버퍼 플레이트(61)에 우선적으로 안착시킨다.

도 2에 도시된 바와 같이, 검사 플레이트(62)는, 회수 장치(110)의 이송 경로 상에 설치되며, 버퍼 플레이트(61)에 안착된 제품들(P) 중 일부의 제품들(P)이 안착될 수 있도록 제품들(P)과 대응하는 평판 형상을 갖는다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 회수 장치(110)는 버퍼 플레이트(61)에 안착된 제품들(P) 중 불량 검사를 진행하기 위한 열에 위치한 제품들(P)을 선택적으로 파지 및 이송하여, 검사 플레이트(62)에 안착시킬 수 있다. 또한, 회수 장치(110)는, 불량 검사를 마친 제품들(P)을 검사 플레이트(62)로부터 회수하여 버퍼 플레이트(61)에 다시 안착시킬 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 발광 부재(63)는, 제품들(P)에 존재하는 불량 마크(M)를 명확하게 식별할 수 있도록, 검사 플레이트(62)에 안착된 제품(P)을 향해 제품 검사용 광을 발광 가능하도록 설치된다. 예를 들어, 발광 부재(63)는, 검사 플레이트(62)에 안착된 제품들(P)을 향해 제품 검사용 광을 조사 가능하도록 검사 플레이트(62)의 상면에 미리 정해진 간격을 두고 설치되는 복수의 LED들을 가질 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 카메라(64)는 검사 플레이트(62)에 안착된 제품들(P)을 촬영 가능하도록 설치된다. 이러한 카메라(64)는, 제품 검사용 광이 조사된 제품들(P)을 촬영하여, 영상 정보를 제어기에 전달할 수 있다. 제어기는, 이처럼 입력된 영상 정보를 분석하여, 검사 플레이트(62)에 안착된 제품들(P) 중 불량 마크(M)가 존재하지 않는 정상 제품(P1)과 불량 마크(M)가 존재하는 불량 제품(P2)을 각각 특정할 수 있다.

다음으로, 불량 제품 적재함(70)은, 회수 장치(110)의 이송 경로 상에 설치되며, 불량 제품들(P2)을 적재 가능하게 마련된 트레이 형상을 갖는다. 도 12에 도시된 바와 같이, 회수 장치(110)는, 불량 검사를 마친 상태로 버퍼 플레이트(61)에 안착된 제품들(P)을 회수한 후, 회수된 제품들(P) 중 제어기에 의해 특정된 불량 제품들(P2)을 불량 제품 적재함(70)에 선택적으로 적재할 수 있다.

다음으로, 정상 제품 이송 장치(80)는, 회수 장치(110)의 이송 경로 상에 설치되며, 회수 장치(110)로부터 전달받은 정상 제품들(P1)을 미리 정해진 이송 방향을 따라 이송 가능하게 마련된다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 정상 제품 이송 장치(80)는, 회수 장치(110)로부터 전달받은 정상 제품들(P1)을 정상 제품 적재함(90)을 향해 이송 가능한 컨베이어 벨트로 구성될 수 있다. 회수 장치(110)는, 버퍼 플레이트(61)로부터 회수한 제품들(P) 중 불량 제품 적재함(70)에 적재하고 남은 정상 제품들(P1)을 정상 제품 이송 장치(80)에 전달할 수 있다.

다음으로, 정상 제품 적재함(90)은, 정상 제품 이송 장치(80)로부터 이탈된 정상 제품들(P1)이 순차적으로 적재되도록 정상 제품 이송 장치(80)의 출구 측에 설치될 수 있다.

레이저 절단 시스템(1)은, 제품(P)의 가로변(S1)과 대응하는 형상을 갖는 복수의 가로 절단 패턴들(C1)을 피가공물(F1)에 연속적으로 형성한 후 제품(P)의 세로변(S2)과 대응하는 형상을 갖는 복수의 세로 절단 패턴들(C2)을 가로 절단 패턴들(C1)과 폐루프를 이루도록 피가공물(F1)에 형성하여, 피가공물(F1)로부터 복수의 제품들(P)을 일괄적으로 분할 형성할 수 있다. 이러한 레이저 절단 시스템(1)은, 원재료에 서로 독립적인 폐경로들을 따라 레이저빔을 개별적으로 조사하여 복수의 제품들을 개별적으로 형성하는 종래의 레이저 절단 시스템에 비해, 스크랩의 발생량을 최소화하여 경제성을 향상시킬 수 있고, 피가공물 및 레이저 헤드의 이송 경로를 단순화하여 내구성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 정면도이다.

본 발명의 다른 바람지한 실시예에 따른 레이저 절단 시스템(2)은, 검사 장치(60)의 구조가 변경되었다는 점에서, 전술한 레이저 절단 시스템(1)과 차이점을 갖는다.

도 13에 도시된 바와 같이, 검사 장치(60)는, 전술한 레이저 절단 시스템(1)에 비해, 버퍼 플레이트(61) 및 검사 플레이트(62)가 생략되었고, 카메라(64)의 외주부를 둘러싸도록 설치된 램프 갓(65)을 더 구비한다. 또한, 카메라(64)는 제1 왕복 이송 부재(34)의 이송 경로 상에 위치하는 제품들(P)을 촬영 가능하도록 위치가 변경되었고, 발광 부재(66)는 베이스 플레이트(32)에 안착된 제품들(P)을 향해 제품 검사용 광을 조사 가능하도록 램프 갓(65)의 내측면에 설치된다.

이처럼 검사 장치(60)의 구조가 변경된 레이저 절단 시스템(2)에 의하면, 왕복 이송 장치(30)의 베이스 플레이트(32)에 안착된 제품들(P)을 대상으로 불량 검사를 직접 실시 가능하므로, 버퍼 플레이트(61) 및 검사 플레이트(62)의 설치 공간만큼 레이저 절단 시스템(2)의 전체 용적을 줄일 수 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.

1 : 레이저 절단 시스템
10 : 원재료 공급 장치
20 : 원재료 절단 장치
30 : 왕복 이송 장치
40 : 제1 레이저 절단 장치
50 : 제2 레이저 절단 장치
60 : 검사 장치
70 : 불량 제품 적재함
80 : 정상 제품 이송 장치
90 : 정상 제품 적재함
100 : 전달 장치
110 : 회수 장치
F : 원재료
F1 : 피가공물
P : 제품
B : 중간물
P1 : 불량 제품
P2 : 정상 제품
S : 스크랩

Claims (16)

1. 피가공물을 레이저 절단하여 미리 정해진 가로 폭 및 세로 길이를 갖는 제품을 분할 형성하는 레이저 절단 시스템에 있어서,
   상기 피가공물을 미리 정해진 이송 경로를 따라 왕복 이송하는 왕복 이송 장치;
   미리 정해진 제1 절단 영역에 도달한 상기 피가공물을 상기 제품의 미리 정해진 가로변과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 상기 가로변과 대응하는 형상을 갖는 가로 절단 패턴을 형성하는 제1 레이저 절단 장치; 및
   미리 정해진 제2 전달 영역에 도달한 상기 피가공물을 상기 제품의 미리 정해진 세로변과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 상기 세로변과 대응하는 형상을 갖고 상기 가로 절단 패턴과 함께 폐루프를 이루는 세로 절단 패턴을 형성하는 제2 레이저 절단 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 레이저 절단 장치는,
   상기 피가공물을 상기 제품의 미리 정해진 제1 가로변과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 상기 제1 가로변과 대응하는 형상을 갖는 제1 가로 절단 패턴을 형성하는 제1 레이저 헤드; 및
   상기 피가공물을 상기 제품의 미리 정해진 제2 가로변과 대응하는 절단 경로를 따라 레이저 절단하여, 상기 제2 가로변과 대응하는 형상을 갖는 제2 가로 절단 패턴을 상기 제1 가로 절단 패턴으로부터 상기 세로 길이만큼 이격되도록 형성하는 제2 레이저 헤드를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 레이저 절단 장치는, 상기 제1 가로 절단 패턴과 상기 제2 가로 절단 패턴을 상호 연결하도록 상기 세로 절단 패턴을 형성하여, 상기 제품을 상기 피가공물로부터 분할 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 레이저 헤드는, 상기 제1 가로 절단 패턴을 미리 정해진 개수만큼 상기 피가공물의 폭 방향을 따라 연속적으로 형성하고,
   상기 제2 레이저 헤드는, 상기 제2 가로 절단 패턴을 상기 미리 정해진 개수만큼 상기 폭 방향을 따라 연속적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 레이저 헤드와 상기 제2 레이저 헤드 중 적어도 하나는, 레이저빔의 광경로를 상기 폭 방향 및 상기 피가공물의 길이 방향으로 변경 가능한 레이저 스캐너를 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제2 레이저 절단 장치는, 상기 제1 가로 절단 패턴들 중 어느 하나의 일측 단부와 상기 제2 가로 절단 패턴들 중 어느 하나의 일측 단부를 상호 연결하도록 상기 세로 절단 패턴을 각각 형성하여, 상기 피가공물로부터 상기 미리 정해진 개수의 상기 제품들을 분할 형성하는 복수의 레이저 헤드들을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 레이저 헤드들은 각각, 상기 왕복 이송 장치에 의해 상기 제2 절단 영역을 상기 피가공물의 길이 방향으로 통과하는 상기 피가공물에 레이저빔을 조사할 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 왕복 이송 장치는, 상기 피가공물을 상기 길이 방향을 따라 왕복 이송하는 제1 왕복 이송 부재와, 상기 피가공물을 상기 폭 방향을 따라 왕복 이송하는 제2 왕복 이송 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 레이저 헤드들은, 상기 세로 절단 패턴들을 상기 가로 폭의 정수배만큼의 간격을 두고 형성 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 레이저 헤드들은, 상기 세로 절단 패턴들을 상기 가로 폭의 2배만큼의 간격을 두고 형성 가능하도록 설치되고,
    상기 제2 왕복 이송 부재는, 상기 피가공물이 상기 제1 왕복 이송 부재에 의해 미리 정해진 제1 원점에서 제1 반환점을 향해 이송되는 과정에서 상기 레이저 헤드들에 의해 상기 세로 절단 패턴들이 1차적으로 형성되면, 상기 피가공물을 상기 가로 폭만큼 상기 폭 방향을 따라 이송하며,
    상기 제1 왕복 이송 부재는, 상기 피가공물이 상기 제2 왕복 이송 부재에 의해 상기 가로 폭만큼 상기 폭 방향을 따라 이송되면, 1차적으로 형성된 상기 세로 절단 패턴들에 비해 상기 가로 폭만큼 이격된 위치에 상기 세로 절단 패턴들을 2차적으로 형성할 수 있도록, 상기 피가공물을 상기 제1 반환점에서 상기 제1 원점을 향해 이송하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
11. 제6항에 있어서,
    상기 왕복 이송 장치는, 상기 제1 절단 영역에 도달한 상기 피가공물의 어느 특정 영역에 상기 제1 가로 절단 패턴들 및 상기 제2 가로 절단 패턴들이 형성되면, 상기 피가공물의 다른 특정 영역이 상기 제1 절단 영역에 도달하도록 상기 피가공물을 미리 정해진 피치 간격만큼 상기 피가공물의 길이 방향으로 이송하고,
    상기 제1 레이저 헤드 및 상기 제2 레이저 헤드는, 상기 제1 절단 영역에 도달한 상기 피가공물의 다른 특정 영역에 상기 제1 가로 절단 패턴들 및 상기 제2 로 절단 패턴들을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 레이저 헤드들은, 상기 어느 특정 영역 및 상기 다른 특정 영역이 각각 상기 제2 절단 영역에 도달되면, 상기 세로 절단 패턴들을 개별적으로 형성하여, 상기 어느 특정 영역 및 상기 다른 특정 영역으로부터 상기 제품들을 개별적으로 분할 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
13. 제11항에 있어서,
    상기 피치 간격은, 상기 어느 특정 영역으로부터 분할 형성된 상기 제품들 및 상기 다른 특정 영역으로부터 분할 형성된 상기 제품들이 미리 정해진 여유 간격만큼 상기 길이 방향으로 서로 이격되도록 정해지는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
14. 제1항에 있어서,
    불량 마크가 불량 영역에 선택적으로 마킹된 원재료를 절단하여, 상기 피가공물을 분할 형성하는 원재료 절단 장치; 및
    상기 불량 마크가 상기 피가공물로부터 분할 형성된 상기 제품에 존재하는지 여부를 검사하는 검사 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
15. 제14항에 있어서,
    상기 불량 마크가 존재하는 불량 제품이 적재되는 불량 제품 적재함; 및
    상기 불량 마크가 존재하지 않는 정상 제품이 적재되는 정상 제품 적재함을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.
16. 제14항에 있어서,
    상기 검사 장치는,
    상기 제품을 향해 제품 검사용 광을 발광하는 발광 부재; 및
    상기 제품 검사용 광이 조사된 상기 제품을 촬영하는 카메라를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 시스템.

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