KR20210035003A

KR20210035003A - 컨베이어 벨트 및 이를 포함하는 레이저 가공 장치

Info

Publication number: KR20210035003A
Application number: KR1020190117102A
Authority: KR
Inventors: 배성호
Original assignee: (주)엔피에스
Priority date: 2019-09-23
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2021-03-31
Also published as: KR102269056B1

Abstract

본 발명은, 컨베이어 벨트에 관한 것으로서, 미리 정해진 위치에 각각 고정 설치되는 복수의 고정 롤러들; 가공 대상물의 가공을 위한 가공 영역을 형성하도록 설치되는 복수의 가변 롤러들과, 상기 가변 롤러들을 미리 정해진 이송 방향 또는 상기 이송 방향의 반대 방향으로 왕복 이송하는 이송기를 구비하는 가변 롤러 어셈블리; 무한 궤도를 형성하도록 상기 고정 롤러들과 상기 가변 롤러들에 감겨지며, 상기 가공 대상물의 적어도 일부분이 상기 가공 영역과 대면하도록 상기 가공 대상물이 미리 정해진 안착 구간에 안착되는 벨트 본체를 포함한다.

Description

컨베이어 벨트 및 이를 포함하는 레이저 가공 장치{CONVEYOR BELT AND LASER MACHINING APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 컨베이어 벨트 및 이를 포함하는 레이저 가공 장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정, 엘이디, PDP모듈 등으로 이루어진 디스플레이 패널에는 패널의 픽셀에서 조사되는 조명광을 편광시켜서 영상을 현시하는 편광 필름이 부착된다.

이러한 편광 필름의 제조를 위한 필름 원단의 가공 공정에 있어서, 우수한 물리적인 특성을 갖는 레이저빔을 이용한 레이저 가공 장치의 사용량이 증가되고 있다.

이러한 레이저 가공 장치는, 필름 원단을 이송하기 위한 컨베이와 벨트와, 레이저빔이 조사되는 필름 원단의 가공점의 주변부를 흡착 및 고정하여, 레이저 헤드와 가공점 사이의 거리를 일정하게 유지하는 흡착 패드와, 필름 원단의 가공점에서 발생하는 흄(FUME), 이물질을 흡입하여 제거하는 석션 등을 포함한다.

최근에는 시장에서 요구되는 디스플레이의 면적이 소면적에서 대면적까지 다변화되는 추세인 바, 편광 필름의 면적 역시 다변화될 것이 요구되고 있다. 그런데, 레이저 가공 장치를 이용해 제조하는 편광 필름의 면적을 변경하기 위해서는, 필름 원단의 가공점의 위치를 변경하여야 하는 바, 가공점의 변경된 위치에 맞춰 컨베이어 벨트, 석션 및 흡착 패드(이하, '컨베이어 벨트 등'이라고 함)의 설치 위치도 함께 변경되어야 한다.

그러나, 종래의 레이저 가공 장치는 컨베이어 벨트 등이 특정 위치에 고정되는 구조를 갖는 바, 단일의 레이저 가공 장치를 이용해 제조 가능한 편광 필름의 사이즈는 제한적이었다. 이로 인해, 종래에는, 제조하고자 하는 편광 필름의 사이즈 별로 레이저 가공 장치를 별도로 마련하여야 했는 바, 레이저 가공 장치의 설치 및 유지 관리에 많은 비용이 소요된다는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가공 대상물이 안착되는 안착 구간의 위치를 가변 가능하도록 구조를 개선한 컨베이어 벨트 및 이를 포함하는 레이저 가공 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은, 석션과 흡착 패드의 설치 위치를 가변 가능하도록 구조를 개선한 컨베이어 벨트 및 이를 포함하는 레이저 가공 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨베이어 벨트는, 미리 정해진 위치에 각각 고정 설치되는 복수의 고정 롤러들; 가공 대상물의 가공을 위한 가공 영역을 형성하도록 설치되는 복수의 가변 롤러들과, 상기 가변 롤러들을 미리 정해진 이송 방향 또는 상기 이송 방향의 반대 방향으로 왕복 이송하는 이송기를 구비하는 가변 롤러 어셈블리; 무한 궤도를 형성하도록 상기 고정 롤러들과 상기 가변 롤러들에 감겨지며, 상기 가공 대상물의 적어도 일부분이 상기 가공 영역과 대면하도록 상기 가공 대상물이 미리 정해진 안착 구간에 안착되는 벨트 본체를 포함한다.

바람직하게, 상기 가변 롤러 어셈블리는, 상기 가변 롤러들이 각각 회전 가능하게 결합되는 회전 지지 플레이트를 더 구비하고, 상기 이송기는, 상기 가공 영역이 상기 가변 롤러들을 따라 이동하도록 상기 회전 지지 플레이트를 상기 이송 방향 또는 상기 반대 방향으로 이송한다.

바람직하게, 상기 이송기는, 상기 이송 방향을 따라 연장 형성되는 가이드 레일과, 상기 회전 지지 플레이트에 고정되며, 상기 가이드 레일에 상기 이송 방향 또는 상기 반대 방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 가이드 블록과, 상기 가이드 블록이 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩되도록 상기 회전 지지 플레이트 또는 상기 가이드 블록을 상기 이송 방향 또는 반대 방향으로 이송하는 구동 부재를 갖는다.

바람직하게, 상기 가변 롤러들은, 상기 가변 롤러들의 배치 양상에 따라 절곡되면서 상기 가변 롤러들을 통과하는 상기 벨트 본체의 절곡 구간에 의해 상기 가공 영역이 구획되도록 미리 정해진 위치에 각각 설치된다.

바람직하게, 상기 가변 롤러들 중 어느 일부는, 상기 안착 구간에 상기 가공 영역의 개구부가 형성되도록, 상기 안착 구간 상에 설치된다.

바람직하게, 상기 가변 롤러들 중 다른 일부는, 상기 가공 영역이 상기 안착 구간 및 상기 안착 구간의 반대 쪽에 위치한 상기 벨트 본체의 반송 구간 사이 간격에 위치하도록, 상기 안착 구간과 상기 반송 구간 사이 간격에 설치된다.

바람직하게, 상기 안착 구간에 안착된 상기 가공 대상물의 일 영역을 흡착 가능하도록 상기 개구부에 설치되는 흡착 패드를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 가공 대상물이 상기 가공 영역에서 레이저 가공될 때 발생하는 이물질을 흡입 가능하도록 상기 개구부에 설치되는 석션을 더 포함한다.

바람직하게, 상기 고정 롤러들은, 상기 가변 롤러들로부터 상기 이송 방향 쪽으로 이격되도록 설치된 제1 고정 롤러와, 상기 가변 롤러들로부터 상기 반대 방향 쪽으로 이격되도록 설치된 제2 고정 롤러를 갖고, 상기 이송기는, 상기 제1 고정 롤러와 상기 제2 고정 롤러 사이 간격에서 상기 가변 롤러들을 상기 이송 방향 또는 상기 반대 방향으로 이송한다.

바람직하게, 상기 가변 롤러 어셈블리는, 상기 이송 방향으로 서로 이격되도록 복수 개가 마련되며, 각각의 가변 롤러 어셈블리의 이송기는, 당해 이송기가 구비된 가변 롤러 어셈블리의 가변 롤러들을 상기 이송 방향 또는 반대 방향으로 이송하도록, 개별적으로 구동된다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공 장치는, 가공 대상물의 미리 정해진 가공 예정선을 따라 레이저빔을 조사하여, 상기 가공 대상물을 레이저 가공하는 레이저 헤드를 구비하는 레이저 유닛; 상기 가공 대상물을 지지하는 컨베이어 벨트를 포함하며, 상기 컨베이어 벨트는, 미리 정해진 위치에 각각 고정 설치되는 복수의 고정 롤러들; 상기 가공 대상물의 가공을 위한 가공 영역을 형성하도록 설치되는 복수의 가변 롤러들과, 상기 가공 영역이 상기 가공 예정선과 대면하도록, 상기 가변 롤러들을 미리 정해진 이송 방향 또는 상기 이송 방향의 반대 방향으로 왕복 이송하는 이송기를 갖는 가변 롤러 어셈블리; 및 무한 궤도를 형성하도록 상기 고정 롤러들과 상기 가변 롤러들에 감겨지며, 상기 가공 대상물의 적어도 일부분이 상기 가공 영역과 대면하도록 상기 가공 대상물이 미리 정해진 안착 구간에 안착되는 벨트 본체를 구비한다.

바람직하게, 상기 가공 예정선은, 상기 가공 대상물의 폭 방향을 따라 연장되도록 정해지고, 상기 가변 롤러들은 각각 상기 폭 방향을 따라 연장되도록 설치되고, 상기 이송기는, 상기 가변 롤러들을 상기 폭 방향과 수직되는 상기 가공 대상물의 길이 방향으로 왕복 이송한다.

바람직하게, 상기 레이저 유닛은, 상기 레이저 헤드를 상기 폭 방향 및 상기 길이 방향 각각으로 왕복 이송하는 헤드 드라이버를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 가변 롤러 어셈블리는, 상기 가변 롤러들이 각각 회전 가능하게 결합되는 회전 지지 플레이트를 더 갖고, 상기 이송기는, 상기 가공 영역이 상기 가변 롤러들을 따라 이동하도록 상기 회전 지지 플레이트를 상기 이송 방향 또는 상기 반대 방향으로 이송한다.

본 발명은, 컨베이어 벨트 및 이를 포함하는 레이저 가공 장치에 관한 것으로서, 흡착 패드 및 석션, 기타 가공 대상물의 레이저 가공을 위한 부재들을 설치 가능하도록 컨베이어 벨트에 형성된 가공 영역의 위치를 가공 대상물의 레이저 절단 위치에 맞춰 조절할 수 있다. 이를 통해, 레이저 가공 장치는 가공 대상물로부터 형성하는 제품의 사이즈를 용이하게 조절할 수 있으므로, 가공 대상물로부터 제조 가능한 제품의 사이즈가 제한적인 종래의 레이저 가공 장치에 비해, 레이저 가공 장치의 설치 비용 및 유지 관리 비용을 절감할 수 있다.

본 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공 장치의 개략적인 구성을 나타내는 개념도.
도 2는 도 1에 도시된 가변 롤러 어셈블리의 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 이송기의 정면도.
도 4는 도 1에 도시된 가변 롤러 어셈블리의 설치 위치를 조절하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 레이저 가공 장치를 이용해 가공 대상물을 레이저 가공하는 일 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7 및 도 8은 도 1에 도시된 레이저 가공 장치를 이용해 가공 대상물을 레이저 절단하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공 장치의 개략적인 구조를 나타내는 개념도.
도 10은 도 9에 도시된 레이저 가공 장치의 평면도.
도 11 내지 도 14는 도 9에 도시된 레이저 가공 장치를 이용해 가공 대상물을 레이저 가공하는 일 방법을 설명하기 위한 도면.

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 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공 장치의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1)는, 가공 대상물을 이용해 제조하고자 하는 제품의 사이즈에 맞춰 각종 부품들의 설치 위치를 가변 가능하게 마련된다. 이러한 레이저 가공 장치(1)는, 공급 유닛(10)과, 컨베이어 벨트(20)와, 레이저 유닛(30)과, 제품 적재함(40) 등을 포함할 수 있다.

레이저 가공 장치(1)를 이용해 레이저 가공 가능한 가공 대상물의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 가공 대상물은 편광 필름의 제조를 위한 필름 원단(F)일 수 있다.

또한, 레이저 가공 장치(1)를 이용해 진행 가능한 레이저 가공의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 레이저 가공 장치(1)는 필름 원단(F)을 레이저 절단하여, 필름 원단(F)으로부터 편광 필름 제조용 필름 시트(P)를 분할 형성할 수 있다.

설명의 편의를 위해 이하에서는, 레이저 가공 장치(1)를 이용해 필름 원단(F)을 레이저 절단하여 필름 시트(P)를 분할 형성하는 경우를 예로 들어 본 발명을 설명하기로 한다.

먼저, 공급 유닛(10)은, 레이저 절단하기 위한 필름 원단(F)을 공급하는 장치이다.

이러한 공급 유닛(10)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 공급 유닛(10)은, 롤 상태로 미리 권취된 필름 원단(F)을 권출하여 공급하는 공급 롤러(미도시)와, 공급 롤러로부터 공급된 필름 원단(F)을 미리 정해진 이송 방향으로 이송하여 컨베이어 벨트(20)에 전달하는 피딩 롤러(12) 등을 구비할 수 있다. 또한, 피딩 롤러(12)는, 피딩 롤러들(12) 사이에 필름 원단(F)이 개재되도록 한 쌍이 마련될 수 있다.

필름 원단(F)의 이송 방향은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 필름 원단(F)의 이송 방향은 필름 원단(F)의 길이 방향일 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는, 필름 원단(F)의 이송 방향이 필름 원단(F)의 길이 방향인 경우를 기준으로 본 발명을 설명하기로 한다.

도 2는 도 1에 도시된 가변 롤러 어셈블리의 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 이송기의 정면도이며, 도 4는 도 1에 도시된 가변 롤러 어셈블리의 설치 위치를 조절하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

다음으로, 컨베이어 벨트(20)는, 피딩 롤러(12)를 통과한 필름 원단(F)을 미리 정해진 이송 경로를 따라 이송함과 함께, 흡착 패드(50)와 석션(60)의 배치 위치를 조절하기 위한 장치이다.

이러한 컨베이어 벨트(20)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 컨베이어 벨트(20)는, 고정 롤러들(22)과, 가변 롤러 어셈블리(24)와, 벨트 본체(26) 등을 구비할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 컨베이어 벨트(20)는, 피딩 롤러(12)를 통과한 필름 원단(F)이 후술할 벨트 본체(26)의 안착 구간(26a)에 안착되도록, 피딩 롤러(12)로부터 이송 방향으로 미리 정해진 간격만큼 이격된 위치에 설치된다.

고정 롤러들(22)은 컨베이어 벨트(20)에 구비된 전체 롤러들 중 미리 정해진 위치에 고정 설치되는 롤러들이다.

고정 롤러들(22)의 설치 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 고정 롤러들(22)은, 후술할 가변 롤러 어셈블리(24)의 가변 롤러들(24a)로부터 미리 정해진 이송 방향 쪽으로 이격되도록 설치되는 제1 고정 롤러들(22a)과, 가변 롤러들(24a)로부터 상기 이송 방향으로 반대 방향으로 이격되도록 설치되는 제2 고정 롤러들(22b) 등을 가질 수 있다. 그러면, 제1 고정 롤러들(22a)은 피딩 롤러(12)로부터 멀리 이격되도록 배치될 수 있고, 제2 고정 롤러들(22b)은 제1 고정 롤러들(22a)과 피딩 롤러(12) 사이 간격에 위치하도록 배치될 수 있다.

고정 롤러들(22)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 고정 롤러들(22a) 및 제2 고정 롤러들(22b)은 각각, 필름 원단(F)의 두께 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 한 쌍이 설치될 수 있다. 이 경우에, 제1 고정 롤러들(22a) 중 상측의 제1 고정 롤러(22a)와 제2 고정 롤러들(22b) 중 상측의 제2 고정 롤러(22b)는 각각 후술할 벨트 본체(26)의 안착 구간(26a)과 동일한 높이에 위치하도록 설치될 수 있다. 또한, 제1 고정 롤러들(22a) 중 하측의 제1 고정 롤러(22a)와 제2 고정 롤러들(22b) 중 하측의 제2 고정 롤러(22b)는 각각 후술할 벨트 본체(26)의 반송 구간(26b)과 동일한 높이에 위치하도록 설치될 수 있다.

이러한 고정 롤러들(22) 중 적어도 하나의 특정 고정 롤러(22)의 회전축은, 구동 모터(미도시)와 축 결합될 수 있다. 그러면, 상기 특정 고정 롤러(22)가 구동 모터에 의해 회전 구동됨으로써, 벨트 본체(26) 및 이러한 벨트 본체(26)가 감겨진 컨베이어 벨트(20)의 나머지 롤러들은 함께 회전 구동될 수 있다.

가변 롤러 어셈블리(24)는, 흡착 패드(50)와 석션(60)의 설치를 위한 가공 영역(Ap)을 형성하되, 이러한 가공 영역(Ap)의 위치를 가변 가능하도록 마련된다.

가변 롤러 어셈블리(24)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 가변 롤러 어셈블리(24)는, 가변 롤러들(24a)과, 회전 지지 플레이트(24b)와, 이송기(24c) 등을 가질 수 있다.

가변 롤러들(24a)은 컨베이어 벨트(20)의 전체 롤러들 중 배치 위치를 변경 가능하도록 설치되는 롤러들이다.

가변 롤러(24a)는 제1 고정 롤러(22a)와 제2 고정 롤러(22b) 사이 간격에 설치된다. 예를 들어, 가변 롤러(24a)는, 제1 고정 롤러들(22a)과 제2 고정 롤러들(22b) 사이 간격에 설치되는 제1 가변 롤러들(24d)과, 제1 가변 롤러들(24d)과 제2 고정 롤러들(22b) 사이 간격에 설치되는 제2 가변 롤러들(24e) 등을 가질 수 있다.

가변 롤러들(24a)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 가변 롤러들(24d) 및 제2 가변 롤러들(24e)은 각각, 필름 원단(F)의 두께 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 한 쌍이 설치될 수 있다. 이 경우에, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 가변 롤러들(24d) 중 상측의 제1 가변 롤러(24d)와 제2 고정 롤러들(22b) 중 상측의 제2 가변 롤러(24e)는 각각 벨트 본체(26)의 안착 구간(26a)과 동일한 높이에 위치하도록 설치될 수 있다. 또한, 제1 가변 롤러들(24d) 중 하측의 제1 가변 롤러(24d)와 제2 가변 롤러들(24e) 중 하측의 제2 가변 롤러(24e)는 각각 벨트 본체(26)의 안착 구간(26a)과 반송 구간(26b) 사이에 위치하도록 설치될 수 있다.

회전 지지 플레이트(24b)는 가변 롤러들(24a)을 회전 가능하게 지지할 수 있도록 마련된다. 이를 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전 지지 플레이트(24b)는 한 쌍이 마련될 수 있다. 가변 롤러들(24a)의 일측 단부는 회전 지지 플레이트들(24b) 중 어느 하나에 회전 가능하게 결합되고, 가변 롤러들(24a)의 타측 단부는 회전 지지 플레이트(24b) 중 다른 하나에 회전 가능하게 결합된다. 그러면, 회전 지지 플레이트들(24b)은 각각, 가변 롤러들(24a)을 회전 가능하게 지지함과 함께, 가변 롤러들(24a)의 설치 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전 지지 플레이트들(24b)은 각각의 회전 지지 플레이트(24b)의 일측 단부에 고정되는 연결 플레이트(24f)에 의해 서로 연결될 수 있다.

이송기(24c)는 가변 롤러들(24a)을 이송 방향 또는 이송 방향의 반대 방향으로 함께 이송할 수 있도록 마련된다.

이송기(24c)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 이송기(24c)는, 가이드 레일(24g)과, 가이드 블록(24h)과, 구동 부재(24i) 등을 가질 수 있다.

가이드 레일(24g)은 이송 방향을 따라 연장 형성된다. 가이드 레일(24g)은, 벨트 본체(26)의 하측에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드 레일(24g)의 일면(예를 들어, 상면)에는 이송 방향을 따라 적어도 하나의 가이드 홈이 요입 형성될 수 있다.

가이드 블록(24h)은 회전 지지 플레이트(24b)에 고정되고, 가이드 레일(24g)에 이송 방향 또는 이송 방향의 반대 방향으로 슬라이딩 가능하게 장착된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드 블록(24h)의 상단부는 연결 플레이트(24f)의 저면에 고정될 수 있고, 가이드 블록(24h)의 하단부는 가이드 레일(24g)의 가이드 홈에 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있다. 또한, 가이드 블록(24h)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않으며, 가이드 블록(24h)은 가이드 홈의 형성 개수와 동일한 개수가 설치될 수 있다.

구동 부재(24i)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동 부재(24i)는, 이송 방향을 따라 연결 플레이트에 나사 결합된 리드 스크류(24k)와, 리드 스크류(24k)를 회전 구동하는 구동 모터(24i) 등을 가질 수 있다. 이에, 도 4에 도시된 바와 같이, 구동 모터(24i)의 회전 방향에 따라, 가이드 블록(24h) 및 가이드 블록(24h)과 연결된 연결 플레이트, 회전 플레이트 및 가변 롤러(24a)는 이송 방향 또는 이송 방향의 반대 방향으로 함께 이동될 수 있다.

이러한 가변 롤러 어셈블리(24)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않으며, 가변 롤러 어셈블리(24)는 후술할 레이저 유닛(30)의 설치 개수와 동일한 개수가 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 후술할 레이저 유닛(30)이 한 쌍이 설치되는 경우에, 가변 롤러 어셈블리(24)는 한 쌍이 설치될 수 있다. 이 경우에, 가변 롤러 어셈블리들(24) 중 이송 방향의 하류 측에 위치한 가변 롤러 어셈블리(24)의 가변 롤러들(24a)은 제1 고정 롤러들(22a)과 제2 고정 롤러들(22b) 사이 간격에 위치하도록 설치될 수 있다. 또한, 가변 롤러 어셈블리들(24) 중 이송 방향의 상류 측에 위치한 가변 롤러 어셈블리(24)의 가변 롤러들(24a)은 상기 하류 측 가변 롤러 어셈블리(24)의 가변 롤러들(24a)과 제2 고정 롤러(22b) 사이 간격에 위치하도록 설치될 수 있다.

이처럼 가변 롤러 어셈블리들(24)을 마련하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 가변 롤러 어셈블리(24)의 연결 플레이트(24f), 회전 지지 플레이트(24b) 및 가변 롤러들(24a)은, 당해 가변 롤러 어셈블리(24)에 구비된 이송기(24c)에 의해 이송 방향 또는 이송 방향의 반대 방향으로 개별적으로 이송될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이처럼 가변 롤러 어셈블리(24)가 한 쌍이 마련되는 경우에, 가변 롤러 어셈블리들(24)에 구비된 이송기들(24c)은, 가이드 레일(24g)을 서로 공유하도록 마련되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

벨트 본체(26)는, 무한 궤도를 형성하도록, 고정 롤러들(22) 및 가변 롤러들(24a)에 감겨진다. 이에, 벨트 본체(26)는, 롤러들의 배치 양상에 따라 절곡된 상태에서 상기 특정 고정 롤러(22)와 축 결합된 구동 모터에 의해 회전 구동될 수 있다.

이러한 벨트 본체(26)는 전술한 피딩 롤러(12)를 통과한 필름 원단(F)이 벨트 본체(26)의 전체 구간 중 미리 정해진 안착 구간(26a)에 안착되도록 설치된다. 안착 구간(26a)의 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 안착 구간(26a)은 벨트 본체(26)의 상측 구간일 수 있다. 상기 특정 고정 롤러(22)와 축 결합된 고정 모터는, 이러한 안착 구간(26a)이 이송 방향으로 이동하도록 상기 특정 고정 롤러(22)를 미리 정해진 회전 방향으로 회전 구동할 수 있다. 그러면, 안착 구간(26a)은 이송 방향으로 이동되는 바, 이를 통해 안착 구간(26a)에 안착된 필름 원단(F)을 이송 방향으로 이송할 수 있다. 이 때, 안착 구간(26a)의 반대 쪽에 위치한 벨트 본체(26)의 반송 구간(26b)(예를 들어, 벨트 본체(26)의 하측 구간)은 이송 방향의 반대 방향으로 이동될 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 벨트 본체(26)는, 제1 가변 롤러들(24d)과 제2 가변 롤러들(24e)에 미리 정해 순서에 따라 감겨진다. 예를 들어, 벨트 본체(26)는, 제1 가변 롤러들(24d) 중 상측의 제1 가변 롤러(24d), 제1 가변 롤러들(24d) 중 하측의 제1 가변 롤러(24d), 제2 가변 롤러들(24e) 중 하측의 제2 가변 롤러(24e), 제2 가변 롤러들(24e) 중 상측의 제2 가변 롤러(24e) 순으로, 제1 가변 롤러들(24d)과 제2 가변 롤러들(24e)에 감겨진다.

그러면, 벨트 본체(26)의 안착 구간(26a)에는 가변 롤러들(24a)의 배치 양상에 따라 절곡되면서 가변 롤러들(24a)을 통과하는 절곡 구간이 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 절곡 구간은 안착 구간(26a)에서 반송 구간(26b)을 향해 요입된 형태를 갖는다. 이러한 절곡 구간에 의하면, 안착 구간(26a)에는 U자의 단면 형상을 갖는 가공 영역(Ap)이 형성된다. 즉, 가변 롤러들(24a)은 벨트 본체(26)의 절곡 구간에 의해 구획된 가공 영역(Ap)을 형성하는 것이다. 이러한 가공 영역(Ap)은 안착 구간(26a) 쪽으로 개방된 개구부(Op)를 갖는다.

가공 영역(Ap)은, 필름 원단(F)의 레이저 가공을 위한 공간으로서 활용될 수 있다. 예를 들어, 가공 영역(Ap)의 개구부(Op)에는, 안착 구간(26a)에 안착된 필름 원단(F)을 흡착하여 필름 원단(F)과 후술할 레이저 유닛(30)의 레이저 헤드(32) 사이의 거리를 일정하게 유지하는 흡착 패드(50)와, 안착 구간(26a)에 안착된 필름 원단(F)의 레이저 가공 시 발생하는 흄(fume), 기타 이물질을 흡입하여 제거하는 석션(60) 등이 설치될 수 있다. 이러한 흡착 패드(50) 및 석션(60)은 각각, 회전 지지 플레이트들(24b) 중 적어도 하나에 고정된다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 흡착 패드(50)는, 흡착 패드들(50) 사이 간격에 석션(60)의 개구부가 위치하도록, 한 쌍이 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 2에 도시된 바와 같이, 흡착 패드(50)는, 미리 정해진 간격을 두고 형성된 다수의 흡착홀들(52)을 통해 필름 원단(F)을 진공 흡착하여 고정 가능한 진공 흡착 패드로 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

전술한 바와 같이, 가변 롤러들(24a) 등은 이송기(24c)에 의해 이송 방향 또는 이송 방향의 반대 방향으로 왕복 이송될 수 있다. 그러면, 가변 롤러들(24a)이 이송기(24c)에 의해 이송되는 경우에, 벨트 본체(26)의 절곡 구간 및 가공 영역(Ap)의 형성 위치와, 석션(60)과 흡착 패드(50)의 배치 위치는, 가변 롤러들(24a)을 따라 함께 이동될 수 있다.

도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 레이저 가공 장치를 이용해 가공 대상물을 레이저 가공하는 일 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 7 및 도 8은 도 1에 도시된 레이저 가공 장치를 이용해 가공 대상물을 레이저 절단하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.

다음으로, 레이저 유닛(30)은, 필름 원단(F)을 레이저 가공하기 위한 장치이다.

레이저 유닛(30)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 레이저 유닛(30)은, 레이저 발진기(미도시)와, 레이저 헤드(32)와, 헤드 드라이버(미도시) 등을 구비할 수 있다.

레이저 발진기는 필름 원단(F)을 레이저 절단하기 위한 레이저빔(LB)을 생성하여 발진한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 헤드(32)는, 레이저 발진기로부터 발진된 레이저빔(LB)을 필름 원단(F)의 미리 정해진 가공 예정선(미도시)을 따라 조사한다. 가공 예정선은, 필름 원단(F)을 레이저 절단하기 위한 기준선에 해당하는 가상선을 말한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이러한 레이저 헤드(32)는, 필름 원단(F)을 가공 예정선을 따라 레이저 절단하여, 필름 원단(F)으로부터 필름 시트(P)를 분할 형성할 수 있다.

헤드 드라이버는, 레이저 헤드(32)를 이송 방향(예를 들어, 필름 원단(F)의 길이 방향) 및 이송 방향의 수직 방향(예를 들어, 필름 원단(F)의 폭 방향) 각각으로 왕복 이송한다. 이를 통해, 헤드 드라이버는, 필름 원단(F)으로부터 분할 형성하고자 하는 필름 시트(P)의 사이즈 및 개수에 맞춰 레이저 헤드(32)를 이송 방향 및 그 수직 방향 각각으로 이송할 수 있다.

이러한 레이저 유닛(30)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 유닛(30)은, 한 쌍이 설치될 수 있다. 이 경우에, 레이저 유닛들(30)은, 이송 방향으로 미리 정해진 거리만큼 서로 이격되도록 설치되는 것이 바람직하다.

다음으로, 제품 적재함(40)은, 필름 원단(F)으로부터 분할 형성된 필름 시트(P)가 적재되는 장치이다. 이러한 제품 적재함(40)은, 안착 구간(26a)을 통과한 필름 시트(P)가 제품 적재함(40)에 적재되도록, 컨베이어 벨트(20)로부터 이송 방향으로 미리 정해진 간격만큼 이격되게 설치된다.

이하에서는, 도면을 참조하여, 전술한 레이저 가공 장치(1)를 이용해 필름 원단(F)을 레이저 절단 가공하는 방법을 설명하기로 한다.

예를 들어, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)를 이용해 필름 원단(F)을 레이저 절단하여, 필름 원단(F)으로부터 정치수를 갖는 필름 시트(P)를 하나씩 분할 형성할 수 있다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 피딩 롤러(12)를 이용해 필름 원단(F)을 소정의 길이만큼 공급하여, 필름 원단(F)의 컨베이어 벨트(20)의 안착 구간(26a)에 안착시킨다.

다음으로, 헤드 드라이버를 이용해 레이저 헤드들(32) 중 이송 방향의 하류 측에 위치한 레이저 헤드(32)를 필름 시트(P)의 선단부에 비해 이송 방향의 반대 방향으로 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되게 배치한다. 또한, 헤드 드라이버를 이용해 레이저 헤드들(32) 중 이송 방향의 상류 측에 위치한 레이저 헤드(32)를 상기 하류 측 레이저 헤드(32)로부터 이송 방향의 반대 방향으로 필름 시트(P)의 길이만큼 이격되도록 배치한다.

이후에, 도 5에 도시된 바와 같이, 가변 롤러 어셈블리들(24) 중 이송 방향의 하류 측에 위치한 가변 롤러 어셈블리(24)의 이송기(24c)는, 상기 상류 측 레이저 헤드(32)로부터 방출된 레이저빔(LB)이 조사되는 가공점과 당해 가변 롤러 어셈블리(24)에 고정된 석션(60)의 개구부의 위치가 일치되도록 가변 롤러들(24a) 등을 이송한다. 이와 동시에, 가변 롤러 어셈블리들(24) 중 이송 방향의 상류 측에 위치한 가변 롤러 어셈블리(24)의 이송기(24c)는, 상기 상류 측 레이저 헤드(32)로부터 방출된 레이저빔(LB)이 조사되는 가공점과 당해 가변 롤러 어셈블리(24)에 고정된 석션(60)의 개구부의 위치가 일치되도록 가변 롤러들(24a) 등을 이송한다. 여기서, 가공점이란, 레이저 헤드(32)로부터 방출된 레이저빔(LB)이 조사되는 필름 원단(F)의 가공 예정선 상의 일 지점을 말한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이처럼 가변 롤러들(24a) 등을 이송하면, 가공 영역(Ap)의 개구부(Op)는 안착 구간(26a)에 안착된 필름 원단(F)에 의해 덮인다.

다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 유닛들(30) 각각에 대하여, 레이저 발진기를 구동함과 함께, 헤드 드라이버를 이용해 레이저 헤드(32)를 필름 원단(F)의 폭 방향으로 이송한다. 이와 동시에, 흡착 패드(50) 및 석션(60)을 구동한다. 그러면, 각각의 레이저 헤드(32)로부터 방출된 레이저빔(LB)은, 당해 레이저 헤드(32)의 이동 경로와 대응하는 가공 예정선을 따라 필름 원단(F)을 레이저 절단한다. 이를 통해, 레이저 헤드(32)는, 필름 원단(F)으로부터 미리 정해진 길이를 갖는 필름 시트(P)를 분할 형성할 수 있다. 이와 동시에, 필름 원단(F)의 선단부와 필름 시트(P)의 선단부 사이에는, 스크랩(S)이 형성된다.

이후에, 도 6에 도시된 바와 같이, 컨베이어 벨트(20)를 이용해 필름 시트(P)와 스크랩(S)을 이송 방향을 따라 이송하여, 필름 시트(P)와 스크랩(S)을 회수한다. 이 때, 필름 시트(P)와 스크랩(S)은 개별적으로 수거되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 레이저 가공 장치(1)는, 스크랩 적재함(70), 에어 건(80) 등을 더 포함할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 스크랩 적재함(70)은, 컨베이어 벨트(20)와 제품 적재함(40) 사이 간격의 하측에 위치하도록 설치된다. 또한, 에어 건(80)은 컨베이어 벨트(20)와 제품 적재함(40) 사이 간격을 통과하는 스크랩(S)을 향해 에어를 방출 가능하도록 설치된다. 이를 통해, 에어 건(80)은, 에어를 이용해 스크랩(S)을 컨베이어 벨트(20)와 제품 적재함(40) 사이의 간격으로 낙하시킨다. 그러면, 컨베이어 벨트(20)와 제품 적재함(40) 사이 간격을 통해 낙하된 스크랩(S)은 스크랩 적재함(70)에 적재될 수 있고, 컨베이어 벨트(20)를 통과한 필름 시트(P)는 제품 적재함(40)에 적재될 수 있다.

예를 들어, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)를 이용해 필름 원단(F)을 레이저 절단하여, 필름 원단(F)으로부터 한 쌍의 필름 시트들(P)을 동시에 분할 형성할 수 있다.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 피딩 롤러(12)를 이용해 필름 원단(F)을 소정의 길이만큼 공급하여, 필름 원단(F)의 컨베이어 벨트(20)의 안착 구간(26a)에 안착시킨다.

다음으로, 레이저 헤드들(32) 중 이송 방향의 하류 측에 위치한 레이저 헤드(32)를 필름 원단(F)의 선단부로부터 이송 방향의 반대 방향으로 필름 시트(P)의 길이만큼 이격되도록 배치한다. 또한, 레이저 헤드들(32) 중 이송 방향의 상류 측에 위치한 레이저 헤드(32)를 상기 하류 측 레이저 헤드(32)로부터 이송 방향의 반대 방향으로 필름 시트(P)의 길이만큼 이격되도록 배치한다.

이후에, 가변 롤러 어셈블리들(24) 중 이송 방향의 하류 측에 위치한 가변 롤러 어셈블리(24)의 이송기(24c)를 이용해, 상기 하류 측 레이저 헤드(32)로부터 방출된 레이저빔(LB)이 조사되는 가공점과 당해 가변 롤러 어셈블리(24)에 고정된 석션(60)의 개구부의 위치가 일치되도록 가변 롤러들(24a) 등을 이송한다. 이와 동시에, 가변 롤러 어셈블리들(24) 중 이송 방향의 상류 측에 위치한 가변 롤러 어셈블리(24)의 이송기(24c)를 이용해, 상기 상류 측 레이저 헤드(32)로부터 방출된 레이저빔(LB)이 조사되는 가공점과 당해 가변 롤러 어셈블리(24)에 고정된 석션(60)의 개구부의 위치가 일치되도록 가변 롤러들(24a) 등을 이송한다.

다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 레이저 유닛들(30) 각각에 대하여, 레이저 발진기를 구동함과 함께, 헤드 드라이버를 이용해 레이저 헤드(32)를 필름 원단(F)의 폭 방향으로 이송한다. 이와 동시에, 흡착 패드(50) 및 석션(60)을 구동한다. 그러면, 각각의 레이저 헤드(32)로부터 방출된 레이저빔(LB)은, 당해 레이저 헤드(32)의 이동 경로와 대응하는 가공 예정선을 따라 필름 원단(F)을 레이저 절단한다. 이를 통해, 레이저 헤드(32)는, 필름 원단(F)으로부터 미리 정해진 길이를 갖는 한 쌍의 필름 시트들(P)을 분할 형성할 수 있다.

이후에, 컨베이어 벨트(20)를 이용해 필름 시트들(P)을 이송 방향을 따라 이송하여 제품 적재함(40)에 적재한다.

위와 같이, 레이저 가공 장치(1)는, 흡착 패드(50) 및 석션(60), 기타 필름 원단(F)의 레이저 가공을 위한 부재들을 설치 가능하도록 컨베이어 벨트(20)에 형성된 가공 영역(Ap)의 위치를 필름 원단(F)의 레이저 절단 위치에 맞춰 조절할 수 있다. 이를 통해, 레이저 가공 장치(1)는 필름 원단(F)으로부터 분할 형성하는 필름 시트(P)의 길이 즉, 필름 시트(P)의 사이즈를 용이하게 조절할 수 있다. 종래의 레이저 가공 장치에 의하면, 필름 원단으로부터 분할 형성 가능한 필름 시트의 사이즈가 제한적인 바, 필름 원단의 사이즈 별로 레이저 가공 장치를 별도로 마련하여야 한다. 이에, 레이저 가공 장치(1)에 의하면, 레이저 가공 장치의 설치 비용 및 유지 관리 비용을 절감할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공 장치의 개략적인 구조를 나타내는 개념도이고, 도 10은 도 9에 도시된 레이저 가공 장치의 평면도이고, 도 11 내지 도 14는 도 9에 도시된 레이저 가공 장치를 이용해 가공 대상물을 레이저 가공하는 일 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 레이저 가공 장치(100)는, 필름 원단(F)을 슬리팅 및 재단하여 중간 생성물(I)을 형성한 후 이러한 중간 생성물(I)을 다시 재단하여 필름 시트(P)를 형성하도록 마련된다는 점에서, 전술한 레이저 가공 장치(1)와 차이점을 갖는다. 이하에서는, 이러한 차이점을 중심으로 레이저 가공 장치(100)에 대해 설명하기로 한다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 레이저 가공 장치(100)는, 공급 유닛(110), 제1 컨베이어 벨트(120), 제1 레이저 유닛(130), 제2 컨베이어 벨트(140), 제2 레이저 유닛(150), 제품 적재함(160) 등을 포함할 수 있다.

먼저, 공급 유닛(110)은, 레이저 절단하기 위한 필름 원단(F)을 공급하는 장치이다.

이러한 공급 유닛(110)은, 롤 상태로 미리 권취된 필름 원단(F)을 권출하여 공급하는 공급 롤러(미도시)와, 공급 롤러로부터 공급된 필름 원단(F)을 미리 정해진 이송 방향으로 이송하여 제1 컨베이어 벨트(120)에 전달하는 피딩 롤러(112) 등을 구비할 수 있다.

다음으로, 제1 컨베이어 벨트(120)는, 피딩 롤러(112)를 통과한 필름 원단(F)을 이송 및 지지하는 부재이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 컨베이어 벨트(120)는 피딩 롤러(112)를 통과한 필름 원단(F)이 안착되도록, 피딩 롤러(112)로부터 이송 방향으로 미리 정해진 이격된 위치에 설치된다. 또한, 피딩 롤러(112)와 제1 컨베이어 벨트(120) 사이에 간격에는 제1 흡착 패드(170) 및 제1 석션(180)이 설치될 수 있다.

이러한 제1 컨베이어 벨트(120)는, 통상적인 컨베이어 벨트와 동일한 구조를 갖는 바, 이에 대한 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 제1 레이저 유닛(130)은, 피딩 롤러(112)를 통과한 필름 원단(F)을 슬리팅 및 재단하기 위한 장치이다.

제1 레이저 유닛(130)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 레이저 유닛(130)은, 레이저 발진기(미도시), 레이저 헤드(132), 헤드 드라이버(134) 등을 구비할 수 있다.

레이저 발진기는 필름 원단(F)을 슬리팅 및 재단하기 위한 레이저빔(LB)을 생성하여 발진하도록 마련된다.

레이저 헤드(132)는 레이저 발진기로부터 전달된 레이저빔(LB)을 필름 원단(F)에 조사하여 필름 원단(F)을 슬리팅 및 재단하도록 마련된다. 이를 위하여, 레이저 헤드(132)는 한 쌍이 마련되는 것이 바람직하다. 이 경우에, 레이저 헤드들(132)은 각각, 후술할 헤드 드라이버(134)의 슬라이더들(134c) 중 어느 하나에 결합된다.

헤드 드라이버(134)는 레이저 헤드들(132)을 각각 이송 방향(예를 들어, 필름 원단(F)의 길이 방향) 및 이송 방향의 수직 방향(예를 들어, 필름 원단(F)의 폭 방향) 각각으로 왕복 이송하도록 마련된다. 이를 위하여, 헤드 드라이버(134)는, 제1 이송기(134a)와, 제2 이송기(134b 등을 구비할 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 제1 이송기(134a)는, 피딩 롤러(112)를 통과한 필름 원단(F)을 폭 방향으로 가로지도록 설치된다. 제1 이송기(134a)는, 한 쌍의 슬라이더들(134c)을 각각 필름 원단(F)의 폭 방향으로 왕복 이송하는 구동 부재(미도시)를 가질 수 있다. 이에, 제1 이송기(134a)는, 각각의 슬라이더(134c)에 결합된 레이저 헤드(132)를 필름 원단(F)의 폭 방향으로 왕복 이송할 수 있다.

제2 이송기(134b는, 제1 이송기(134a)를 필름 원단(F)의 길이 방향으로 왕복 이송할 수 있다. 이에, 제2 이송기(134b는, 제1 이송기(134a) 및 이에 결합된 슬라이더들(134c)과 레이저 헤드들(132)을 필름 원단(F)의 길이 방향으로 왕복 이송할 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여, 제1 레이저 유닛(130)을 이용해 필름 원단(F)을 슬리팅 및 재단하여 중간 생성물(I)을 형성하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 도 10에 도시된 바와 같이, 헤드 드라이버(134)를 이용해, 레이저 헤드들(132)을 필름 시트(P)의 미리 정해진 폭만큼 이격되도록 배치하되, 레이저 헤드들(132) 각각으로부터 방출된 레이저빔(LB)이 조사되는 필름 원단(F)의 가공점이 제1 석션(180)의 개구부와 동일 선상에 위치하도록 배치된다.

이후에, 도 11에 도시된 바와 같이, 피딩 롤러(112)를 이용해 필름 원단(F)을 공급하여 제1 컨베이어 벨트(120)에 안착시킨다. 이 경우에, 피딩 롤러(112)는 필름 원단(F)의 선단부가 제1 석션(180)으로부터 이송 방향으로 필름 시트(P)의 길이에 비해 미리 정해진 여유 간격만큼 멀게 이격되도록 공급한다. 또한, 이처럼 피딩 롤러(112)의 구동함과 동시에, 레이저 발진기를 구동한다. 그러면, 레이저 헤드들(132) 각각으로부터 방출된 레이저빔(LB)은, 레이저 헤드들(132)을 통과하는 필름 원단(F)에 필름 원단(F)의 이송 경로와 대응하는 제1 가공 예정선(Ep1)을 따라 조사된다. 여기서, 제1 가공 예정선(Ep1)이란, 필름 원단(F)을 슬리팅하기 위한 기준선에 해당하는 가상선으로서, 필름 원단(F)의 길이 방향으로 길게 연장된다. 이러한 제1 가공 예정선(Ep1)을 따라 레이저빔(LB)을 조사함으로써, 필름 원단(F)은 필름 시트(P)와 동일한 폭을 갖도록 슬리팅된다.

다음으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 헤드 드라이버(134)를 이용해, 레이저 헤드들(132) 중 어느 하나를 필름 원단(F)의 외측에 위치하도록 이송한다.

이후에, 도 12에 도시된 바와 같이, 레이저 발진기를 구동함과 함께, 헤드 드라이버(134)를 이용해 레이저 헤드들(132) 중 다른 하나를 필름 원단(F)을 폭 방향으로 가로지르도록 이송한다. 그러면, 레이저 헤드들(132) 중 다른 하나로부터 방출된 레이저빔(LB)은, 슬리팅이 완료된 필름 원단(F)에 당해 레이저 헤드(132)의 이송 경로와 대응하는 제2 가공 예정선(Ep2)을 따라 조사된다. 여기서, 제2 가공 예정선(Ep2)이란, 필름 원단(F)을 재단하기 위한 기준선에 해당하는 가상선으로서, 제1 가공 예정선(Ep1)의 후단부와 교차되도록 필름 원단(F)의 폭 방향으로 길게 연장된다. 이러한 제2 가공 예정선(Ep2)을 따라 레이저빔(LB)을 조사함으로써, 필름 시트(P)와 동일한 폭 및 필름 시트(P)의 길이에 비해 미리 정해진 여유 간격만큼 긴 길이를 갖는 중간 생성물(I)을 필름 원단(F)으로부터 분할 형성할 수 있다. 이와 동시에, 중간 생성물(I)의 좌우 양측에는 필름 원단(F)의 좌우 양측 단부에 해당하는 스크랩들(S)이 형성된다. 이러한 스크랩들(S)은 스크랩 회수기(미도시)에 의해 회수될 수 있다.

다음으로, 제2 컨베이어 벨트(140)는, 중간 생성물(I)의 레이저 절단 시 중간 생성물(I)을 지지하기 위한 장치이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제2 컨베이어 벨트(140)의 안착 구간(146a)에는 제1 레이저 유닛(130)에 의해 필름 원단(F)으로부터 분할 형성된 중간 생성물(I)이 안착된다.

중간 생성물(I)을 제1 컨베이어 벨트(120)에서 제2 컨베이어 벨트(140)로 전달하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 레이저 가공 장치(100)는, 중간 생성물(I)을 이송하는 제1 이재기(190)를 더 포함할 수 있다.

제1 이재기(190)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 이재기(190)는 중간 생성물(I)을 흡착 또는 흡착 해제 가능한 적어도 하나의 진공 흡착 부재(192)를 가질 수 있다. 이러한 제1 이재기(190)는 제1 컨베이어 벨트(120)에서 파지한 중간 생성물(I)을 제2 컨베이어 벨트(140) 쪽으로 이송한 후 파지 해제하여, 중간 생성물(I)을 제2 컨베이어 벨트(140)의 안착 구간(146a)에 안착시킬 수 있다.

이러한 제2 컨베이어 벨트(140)의 구조는 전술한 레이저 가공 장치(1)의 컨베이어 벨트(20)와 동일한 구조를 갖는다. 이에, 제2 컨베이어 벨트(140)는, 고정 롤러들(142)과, 가변 롤러 어셈블리(144)와, 벨트 본체(146) 등을 가질 수 있다.

고정 롤러들(142)은, 제1 고정 롤러들(142a)과 제2 고정 롤러들(142b) 등을 가질 수 있다.

또한, 가변 롤러 어셈블리(144)는 제2 레이저 유닛(150)의 설치 개수와 동일한 개수가 설치된다. 예를 들어, 제2 레이저 유닛(150)이 한 쌍이 설치되는 경우에, 가변 롤러 어셈블리(144) 역시 한 쌍이 설치될 수 있다. 이 경우에, 가변 롤러 어셈블리들(144)은 각각, 가변 롤러들(144a)과, 회전 지지 플레이트들(144b)과, 이송기(144c)와, 연결 플레이트(144f) 등을 가질 수 있다. 특히, 가변 롤러들(144a)은, 제1 가변 롤러들(144d)과, 제2 가변 롤러들(144e) 등을 가질 수 있다. 또한, 이송기(144c)는, 가이드 레일(144g)과, 가이드 블록(144h)과, 구동 부재(144i) 등을 가질 수 있다. 특히, 구동 부재(144i)는, 리드 스크류(144k)와, 구동 모터(144j) 등을 가질 수 있다. 이러한 이송기는(144c), 가변 롤러들(144a), 가공 영역(Ap), 제2 석션(210) 및 제2 흡착 패드(200) 등을 이송 방향 또는 이송 방향의 반대 방향으로 이동시킬 수 있다.

벨트 본체(146)는, 안착 구간(146a)과, 반송 구간(146b)과, 절곡 구간 등을 가질 수 있다. 또한, 절곡 구간에 의하면, 제2 흡착 패드(200) 및 제2 석션(210)를 설치 가능한 가공 영역(Ap)이 형성되고, 가공 영역(Ap)은 안착 구간(146a) 쪽으로 개방된 개구부(Op)를 갖는다.

다음으로, 제2 레이저 유닛(150)은, 제2 컨베이어 벨트(140)의 안착 구간(146a)에 안착된 중간 생성물(I)을 재단하여, 중간 생성물(I)로부터 필름 시트(P)를 분할 형성하기 위한 장치이다.

제2 레이저 유닛(150)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 레이저 유닛(150)은, 중간 생성물(I)의 선후 양측 단부를 각각 이송 방향의 수직 방향(예를 들어, 중간 생성물(I)의 폭 방향)으로 레이저 절단하여 중간 생성물(I)을 재단하고자 하는 경우에, 한 쌍이 설치될 수 있다. 제2 레이저 유닛들(150)은 이송 방향으로 미리 정해진 거리만큼 서로 이격되도록 설치된다.

이러한 제2 레이저 유닛들(150)은 각각, 전술한 레이저 가공 장치(1)의 레이저 유닛들(30)과 동일한 구조를 갖는다. 이에, 제2 레이저 유닛(150)은, 레이저 발진기(미도시)와, 레이저 헤드(152)와, 헤드 드라이버(154) 등을 가질 수 있다.

헤드 드라이버(154)는 하나의 슬라이더(154c)만 구비한다는 점을 제외하고는 전술한 제1 레이저 유닛(130)의 헤드 드라이버(134)와 동일한 구조를 갖는다. 이에, 헤드 드라이버(154)는, 제1 이송기(154a)와, 제2 이송기(154b)와, 슬라이더(154c) 등을 가질 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여, 제2 레이저 유닛(150)을 이용해 중간 생성물(I)을 재단하여 필름 시트(P)를 형성하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 레이저 유닛들(150)에 구비된 헤드 드라이버들(154)을 이용해, 레이저 헤드들(152)을 필름 시트(P)의 미리 정해진 길이만큼 서로 이격되도록 배치한다. 이 경우에, 헤드 드라이버들(154)은, 레이저 헤드들(152) 중 이송 방향의 하류 측에 위치한 레이저 헤드(152)가 중간 생성물(I)의 선단부로부터 이송 방향의 반대 방향으로 미리 정해진 여유 간격만큼 이격됨과 함께, 이송 방향의 상류 측에 위치한 레이저 헤드(152)가 중간 생성물(I)의 후단부로부터 이송 방향으로 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록, 레이저 헤드들(152)을 배치하는 것이 바람직하다.

이후에, 도 13에 도시된 바와 같이, 가변 롤러 어셈블리들(144) 중 이송 방향의 하류 측에 위치한 가변 롤러 어셈블리(144)의 이송기(144c)는, 상기 하류 측 레이저 헤드(152)로부터 방출된 레이저빔(LB)이 조사되는 가공점과 당해 가변 롤러 어셈블리(144)에 고정된 제2 석션(210)의 개구부의 위치가 일치되도록 가변 롤러들(144a) 등을 이송한다. 이와 동시에, 가변 롤러 어셈블리들(144) 중 이송 방향의 상류 측에 위치한 가변 롤러 어셈블리(144)의 이송기(144c)는, 상기 상류 측 레이저 헤드(152)로부터 방출된 레이저빔(LB)이 조사되는 가공점과 당해 가변 롤러 어셈블리(144)에 고정된 제2 석션(210)의 개구부의 위치가 일치되도록 가변 롤러들(144a) 등을 이송한다.

다음으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 이재기(140)를 이용해, 안착 구간(146a)의 미리 정해진 위치에 안착된 중간 생성물에(I)에 의해 가공 영역들(Ap)이 덮이도록, 중간 생성물(I)을 제1 컨베이어 벨트(120)에서 제2 컨베이어 벨트(150)로 전달한다.

이후에, 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 레이저 유닛들(150) 각각에 대하여, 레이저 발진기를 구동함과 함께, 헤드 드라이버(154)를 이용해 레이저 헤드(152)를 중간 생성물(I)의 폭 방향으로 이송한다. 이와 동시에, 제2 흡착 패드(200) 및 제2 석션(210)을 구동한다. 그러면, 각각의 레이저 헤드(152)로부터 방출된 레이저빔(LB)은, 당해 레이저 헤드(152)의 이동 경로와 대응하는 제3 가공 예정선(Ep3)을 따라 중간 생성물(I)에 조사된다. 여기서, 제3 가공 예정선(Ep3)이란, 중간 생성물(I)을 재단하기 위한 기준선에 해당하는 기준선으로서, 중간 생성물(I)의 폭 방향으로 길게 연장된다. 이러한 제3 가공 예정선(Ep3)을 따라 레이저빔(LB)을 조사함으로써, 중간 생성물(I)로부터 미리 정해진 폭 및 길이를 갖는 필름 시트(P)가 분할 형성될 수 있다. 이와 동시에, 필름 시트(P)의 전후 양측에는 중간 생성물(I)의 전후 양측 단부에 해당하는 스크랩들(S)이 생성된다. 이러한 스크랩들(S)은 스크랩 회수기(미도시)에 의해 별도로 회수될 수 있다.

다음으로, 제품 적재함(160)은, 제2 레이저 유닛(150)에 의해 중간 생성물(I)로부터 분할 형성된 필름 시트(P)가 적재되는 장치이다.

필름 시트(P)를 제2 컨베이어 벨트(140)에서 제품 적재함(160)으로 전달하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 레이저 가공 장치(100)는, 필름 시트(P)를 이송하는 제2 이재기(220)를 더 포함할 수 있다.

제2 이재기(220)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 이재기(220)는 필름 시트(P)를 흡착 또는 흡착 해제 가능한 적어도 하나의 진공 흡착 부재(222)를 가질 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 이러한 제2 이재기(220)는 제2 컨베이어 벨트(140)에서 파지한 필름 시트(P)를 제품 적재함(160) 쪽으로 이송한 후 파지 해제하여 제품 적재함(160)에 적재할 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, 100 : 레이저 가공 장치
10 : 공급 유닛
12 : 피딩 롤러
20 : 컨베이어 벨트
22 : 고정 롤러
24 : 가변 롤러 어셈블리
24a : 가변 롤러
24b : 회전 지지 플레이트
24c : 이송기
26 : 벨트 본체
30 : 레이저 유닛
32 : 레이저 헤드
40 : 제품 적재함
50 : 흡착 패드
60 : 석션
70 : 스크랩 적재함
80 : 에어 건
F : 필름 원단
Ap : 가공 영역
Op : 개구부
P : 필름 시트
LB : 레이저빔

Claims

미리 정해진 위치에 각각 고정 설치되는 복수의 고정 롤러들;
가공 대상물의 가공을 위한 가공 영역을 형성하도록 설치되는 복수의 가변 롤러들과, 상기 가변 롤러들을 미리 정해진 이송 방향 또는 상기 이송 방향의 반대 방향으로 왕복 이송하는 이송기를 구비하는 가변 롤러 어셈블리;
무한 궤도를 형성하도록 상기 고정 롤러들과 상기 가변 롤러들에 감겨지며, 상기 가공 대상물의 적어도 일부분이 상기 가공 영역과 대면하도록 상기 가공 대상물이 미리 정해진 안착 구간에 안착되는 벨트 본체를 포함하는, 컨베이어 벨트.
제1항에 있어서,
상기 가변 롤러 어셈블리는, 상기 가변 롤러들이 각각 회전 가능하게 결합되는 회전 지지 플레이트를 더 구비하고,
상기 이송기는, 상기 가공 영역이 상기 가변 롤러들을 따라 이동하도록 상기 회전 지지 플레이트를 상기 이송 방향 또는 상기 반대 방향으로 이송하는, 컨베이어 벨트.
제2항에 있어서,
상기 이송기는,
상기 이송 방향을 따라 연장 형성되는 가이드 레일과, 상기 회전 지지 플레이트에 고정되며, 상기 가이드 레일에 상기 이송 방향 또는 상기 반대 방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 가이드 블록과, 상기 가이드 블록이 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩되도록 상기 회전 지지 플레이트 또는 상기 가이드 블록을 상기 이송 방향 또는 반대 방향으로 이송하는 구동 부재를 갖는, 컨베이어 벨트.
제1항에 있어서,
상기 가변 롤러들은, 상기 가변 롤러들의 배치 양상에 따라 절곡되면서 상기 가변 롤러들을 통과하는 상기 벨트 본체의 절곡 구간에 의해 상기 가공 영역이 구획되도록 미리 정해진 위치에 각각 설치되는, 컨베이어 벨트.
제4항에 있어서,
상기 가변 롤러들 중 어느 일부는, 상기 안착 구간에 상기 가공 영역의 개구부가 형성되도록, 상기 안착 구간 상에 설치되는, 컨베이어 벨트.
제5항에 있어서,
상기 가변 롤러들 중 다른 일부는, 상기 가공 영역이 상기 안착 구간 및 상기 안착 구간의 반대 쪽에 위치한 상기 벨트 본체의 반송 구간 사이 간격에 위치하도록, 상기 안착 구간과 상기 반송 구간 사이 간격에 설치되는, 컨베이어 벨트.
제5항에 있어서,
상기 안착 구간에 안착된 상기 가공 대상물의 일 영역을 흡착 가능하도록 상기 개구부에 설치되는 흡착 패드를 더 포함하는, 컨베이어 벨트.
제5항에 있어서,
상기 가공 대상물이 상기 가공 영역에서 레이저 가공될 때 발생하는 이물질을 흡입 가능하도록 상기 개구부에 설치되는 석션을 더 포함하는, 컨베이어 벨트.
제1항에 있어서,
상기 고정 롤러들은, 상기 가변 롤러들로부터 상기 이송 방향 쪽으로 이격되도록 설치된 제1 고정 롤러와, 상기 가변 롤러들로부터 상기 반대 방향 쪽으로 이격되도록 설치된 제2 고정 롤러를 갖고,
상기 이송기는, 상기 제1 고정 롤러와 상기 제2 고정 롤러 사이 간격에서 상기 가변 롤러들을 상기 이송 방향 또는 상기 반대 방향으로 이송하는, 컨베이어 벨트.
제1항에 있어서,
상기 가변 롤러 어셈블리는, 상기 이송 방향으로 서로 이격되도록 복수 개가 마련되며,
각각의 가변 롤러 어셈블리의 이송기는, 당해 이송기가 구비된 가변 롤러 어셈블리의 가변 롤러들을 상기 이송 방향 또는 반대 방향으로 이송하도록, 개별적으로 구동되는, 컨베이어 벨트.
가공 대상물의 미리 정해진 가공 예정선을 따라 레이저빔을 조사하여, 상기 가공 대상물을 레이저 가공하는 레이저 헤드를 구비하는 레이저 유닛;
상기 가공 대상물을 지지하는 컨베이어 벨트를 포함하며,
상기 컨베이어 벨트는,
미리 정해진 위치에 각각 고정 설치되는 복수의 고정 롤러들;
상기 가공 대상물의 가공을 위한 가공 영역을 형성하도록 설치되는 복수의 가변 롤러들과, 상기 가공 영역이 상기 가공 예정선과 대면하도록, 상기 가변 롤러들을 미리 정해진 이송 방향 또는 상기 이송 방향의 반대 방향으로 왕복 이송하는 이송기를 갖는 가변 롤러 어셈블리; 및
무한 궤도를 형성하도록 상기 고정 롤러들과 상기 가변 롤러들에 감겨지며, 상기 가공 대상물의 적어도 일부분이 상기 가공 영역과 대면하도록 상기 가공 대상물이 미리 정해진 안착 구간에 안착되는 벨트 본체를 구비하는, 레이저 가공 장치.
제11항에 있어서,
상기 가공 예정선은, 상기 가공 대상물의 폭 방향을 따라 연장되도록 정해지고,
상기 가변 롤러들은 각각 상기 폭 방향을 따라 연장되도록 설치되고,
상기 이송기는, 상기 가변 롤러들을 상기 폭 방향과 수직되는 상기 가공 대상물의 길이 방향으로 왕복 이송하는, 레이저 가공 장치.
제12항에 있어서,
상기 레이저 유닛은, 상기 레이저 헤드를 상기 폭 방향 및 상기 길이 방향 각각으로 왕복 이송하는 헤드 드라이버를 더 구비하는, 레이저 가공 장치.
제11항에 있어서,
상기 가변 롤러 어셈블리는, 상기 가변 롤러들이 각각 회전 가능하게 결합되는 회전 지지 플레이트를 더 갖고,
상기 이송기는, 상기 가공 영역이 상기 가변 롤러들을 따라 이동하도록 상기 회전 지지 플레이트를 상기 이송 방향 또는 상기 반대 방향으로 이송하는, 레이저 가공 장치.
제11항에 있어서,
상기 가변 롤러들은, 상기 가변 롤러들의 배치 양상에 따라 절곡되면서 상기 가변 롤러들을 통과하는 상기 벨트 본체의 절곡 구간에 의해 상기 가공 영역이 구획되도록 미리 정해진 위치에 각각 설치되는, 레이저 가공 장치.
제15항에 있어서,
상기 가변 롤러들 중 어느 일부는, 상기 안착 구간에 상기 가공 영역의 개구부가 형성되도록, 상기 안착 구간 상에 설치되는, 레이저 가공 장치.
제16항에 있어서,
상기 가변 롤러들 중 다른 일부는, 상기 가공 영역이 상기 안착 구간 및 상기 안착 구간의 반대 쪽에 위치한 상기 벨트 본체의 반송 구간 사이 간격에 위치하도록, 상기 안착 구간과 상기 반송 구간 사이 간격에 설치되는, 레이저 가공 장치.
제16항에 있어서,
상기 안착 구간에 안착된 상기 가공 대상물의 일 영역을 흡착 가능하도록 상기 개구부에 설치되는 흡착 패드를 더 포함하는, 레이저 절단 장치.
제16항에 있어서,
상기 가공 대상물이 상기 가공 영역에서 레이저 가공될 때 발생하는 이물질을 흡입 가능하도록 상기 개구부에 설치되는 석션을 더 포함하는, 레이저 절단 장치.
제11항에 있어서,
상기 고정 롤러들은, 상기 가변 롤러들로부터 상기 이송 방향 쪽으로 이격되도록 설치된 제1 고정 롤러와, 상기 가변 롤러들로부터 상기 반대 방향 쪽으로 이격되도록 설치된 제2 고정 롤러를 갖고,
상기 이송기는, 상기 제1 고정 롤러와 상기 제2 고정 롤러 사이 간격에서 상기 가변 롤러들을 상기 이송 방향 또는 상기 반대 방향으로 이송하는, 레이저 절단 장치.
제11항에 있어서,
상기 가변 롤러 어셈블리는, 상기 이송 방향으로 서로 이격되도록 복수 개가 마련되며,
각각의 가변 롤러 어셈블리의 이송기는, 당해 이송기가 구비된 가변 롤러 어셈블리의 가변 롤러들을 상기 이송 방향 또는 반대 방향으로 이송하도록, 개별적으로 구동되는, 레이저 절단 장치.