KR20210156291A

KR20210156291A - 절단을 위해 작업편을 정렬하는 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20210156291A
Application number: KR1020217040579A
Authority: KR
Inventors: 신린 천; 시타 린
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2021-12-24
Also published as: JP2022532591A; CN114025907A; WO2020231682A1; JP7530917B2; TWI845671B; TW202108329A

Abstract

작업편을 절단하는 방법은 (i) 작업편과 절단 조립체 사이에 형성된 위치 설정 각도를 결정하는 단계, (ii) 위치 설정 각도에 기초하여 작업편을 따라 절단 경로를 결정하는 단계, 및 (iii) 캐리지를 따라 절단 헤드를 횡방향으로 이동시키면서 작업편과 절단 조립체의 캐리지 사이에 길이방향 상대 운동을 적용함으로써 절단 헤드로 절단 경로를 따라가는 단계를 포함할 수 있다.

Description

절단을 위해 작업편을 정렬하는 시스템 및 방법

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2019년 5월 15일자로 출원된 미국 가출원 제62/848,096호의 35 U.S.C. § 119에 따른 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용은 본 명세서에서 의존하고 그 전체가 참조로 본 명세서에 포함된다.

본 개시내용의 분야

특히, 본 개시내용은 유리 또는 금속의 시트와 같은 작업편을 절단하는 것에 관한 것이다.

유리 또는 다른 재료는 작업편의 최종 기하형상의 정밀도가 가장 중요한 용례를 위해 생산될 수 있다. 작업편은 흔히 다양한 작업을 위해 기계들 사이에 이동, 회전 또는 전달되며, 작업들 중 하나에는 절단 프로세스가 포함될 수 있다. 그러한 조절은 제조 프로세스에 변동을 가져와, 부정확하고 바람직하지 않은 기하형상을 갖는 최종 제품을 초래할 수 있다.

기하형상 정밀도를 개선하기 위한 한가지 기존 기술은 절단 프로세스 전에 작업편이 절단 장치와 완벽하게 정렬되도록 하는 것을 포함한다. 그러나, 반복성이 달성되기 어렵고 작업편을 완벽한 정렬 위치로 이동시키는 것은 시간 소모적인 프로세스이어서 생산성을 저하시킨다. 예방적 유지 보수는 정렬 반복성을 개선시킬 수 있지만, 장비의 정지 시간과 추가 재료 및 노동 비용을 증가시킨다.

본 명세서에 개시된 피처는 작업편을 절단하기 전에 오정렬의 바람직하지 않은 영향을 최소화하거나 제거할 수 있게 한다. 절단 조립체는 반복 가능한 절단 프로세스 및 엄격한 공차 표준에 대한 준수를 보장하기 위해 작업편 정렬의 변동을 보상할 수 있다.

절단 조립체는 절단 헤드를 지지하는 캐리지를 포함할 수 있다. 캐리지는 길이방향으로 이동할 수 있고 절단 헤드는 캐리지를 따라 횡방향으로 이동할 수 있다. 작업편을 절단하는 방법은: 작업편과 절단 조립체 사이에 형성된 위치 설정 각도를 결정하는 단계; 위치 설정 각도에 기초하여 작업편을 따라 절단 경로를 결정하는 단계; 및 절단 헤드가 길이방향 및 횡방향 운동을 동시에 경험하도록 캐리지를 따라 절단 헤드를 횡방향으로 이동시키면서 캐리지를 길이방향으로 이동시킴으로써 절단 헤드로 절단 경로를 따라가는 단계를 포함할 수 있다.

절단 조립체는 절단 헤드를 지지하는 캐리지를 포함할 수 있다. 절단 조립체는 작업편과 캐리지 사이의 길이방향 상대 운동을 위해 구성될 수 있고, 절단 헤드는 캐리지를 따라 횡방향으로 이동할 수 있다. 작업편을 절단하는 방법은: 작업편과 절단 조립체 사이에 형성된 위치 설정 각도를 결정하는 단계; 위치 설정 각도에 기초하여 작업편을 따라 절단 경로를 결정하는 단계; 및 캐리지를 따라 절단 헤드를 횡방향으로 이동시키면서 작업편과 캐리지 사이에 길이방향 상대 운동을 적용함으로써 절단 헤드로 절단 경로를 따라가는 단계를 포함할 수 있다.

절단 조립체는 제1 및 제2 절단 헤드를 지지하는 캐리지를 포함할 수 있다. 캐리지는 길이방향으로 이동할 수 있고, 제1 및 제2 절단 헤드는 캐리지를 따라 독립적으로 횡방향으로 이동할 수 있다. 작업편을 절단하는 방법은: 작업편과 절단 조립체 사이에 형성된 위치 설정 각도를 결정하는 단계; 위치 설정 각도에 기초하여 작업편을 따라 제1 및 제2 절단 경로를 결정하는 단계; 제1 절단 헤드가 길이방향 및 횡방향 운동을 동시에 경험하도록 캐리지를 따라 제1 절단 헤드를 횡방향으로 이동시키면서 캐리지를 길이방향으로 이동시킴으로써 제1 절단 헤드로 제1 절단 경로를 따라가는 단계; 및 제2 절단 헤드가 길이방향 및 횡방향 운동을 동시에 경험하도록 캐리지를 따라 제2 절단 헤드를 횡방향으로 이동시키면서 캐리지를 길이방향으로 이동시킴으로써 제2 절단 헤드로 제2 절단 경로를 따라가는 단계를 포함할 수 있다. 제1 절단 헤드는 제2 절단 헤드가 제2 절단 경로를 따라가는 것을 시작하기 전에 제1 절단 경로를 따라가는 것을 시작할 수 있고, 제2 절단 헤드는 제1 절단 헤드가 제1 절단 경로를 완료하기 전에 제2 절단 경로를 따라가는 것을 시작할 수 있으며, 제1 절단 헤드는 제2 절단 헤드가 제2 절단 경로를 완료하기 전에 제1 절단 경로를 완료할 수 있다.

작업편을 절단하기 위한 시스템은 절단 조립체 및 처리 시스템을 포함할 수 있다. 절단 조립체는 절단 헤드를 지지하는 캐리지를 포함할 수 있다. 캐리지는 길이방향 이동을 위해 구성될 수 있고, 절단 헤드는 캐리지를 따른 횡방향 이동을 위해 구성될 수 있다. 처리 시스템은 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있고, 하나 이상의 프로세서는: 작업편과 절단 조립체 사이에 형성된 위치 설정 각도를 결정하고; 위치 설정 각도에 기초하여 작업편을 따라 절단 경로를 결정하며; 절단 헤드가 길이방향 및 횡방향 운동을 동시에 경험하도록 절단 헤드가 캐리지를 따라 횡방향으로 이동하게 하면서 캐리지가 길이방향으로 이동하게 함으로써 절단 헤드가 절단 경로를 따라가게 하도록 구성된다.

위의 요약 및 예시적인 실시예의 아래의 상세한 설명은 첨부 도면과 함께 읽을 수 있다. 도면은 본 명세서에서 설명된 예시적인 실시예의 일부를 도시한다. 도면에 도시된 상대적 치수는 청구된 피처를 본래 뒷받침하는 역할을 할 수 있다. 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 청구범위는 예시적인 실시예로 제한되지 않으며, 따라서 달리 명시되지 않는 한, 도면에 도시되어 있는 임의의 치수로 제한되지 않는다. 명확성과 판독의 용이함을 위해, 도면은 특정 피처의 뷰를 생략할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 작업편을 절단하는 예시적인 방법을 개략적으로 예시한다.
도 2는 오정렬된 작업편의 예시적인 바람직한 절단 경로 및 바람직하지 않은 절단 경로를 개략적으로 예시한다.
도 3은 오정렬된 작업편에 관하여 예시적인 절단 조립체를 개략적으로 예시한다.
도 4는 제1 절단 헤드가 제1 절단 경로를 따라 중간 지점에 있는 예시적인 절단 조립체를 개략적으로 예시한다.
도 5는 제1 및 제2 절단 헤드 모두가 각각의 절단 경로를 따라 중간 지점에 있는 예시적인 절단 조립체를 개략적으로 예시한다.
도 6은 제1 절단 헤드가 각각의 절단 경로를 완료한 예시적인 절단 조립체를 개략적으로 예시한다.
도 7은 제1 및 제2 절단 헤드가 모두 각각의 절단 경로를 완료한 예시적인 절단 조립체를 개략적으로 예시한다.
도 8은 작업편을 절단하는 예시적인 방법의 블록도이다.
도 9는 도 8의 방법을 수행하기 위한 예시적인 처리 시스템의 블록도이다.

본 출원은 예시적인(즉, 예로서) 실시예를 개시한다. 청구된 발명은 예시적인 실시예로 제한되지 않는다. 따라서, 청구범위의 많은 구현은 예시적인 실시예와 상이할 것이다. 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 청구된 발명에 다양한 수정이 이루어질 수 있다. 청구범위는 그러한 수정을 갖는 구현을 포함하도록 의도된다.

때때로, 본 출원은 도면을 볼 때 독자에게 맥락을 제공하기 위해 다양한 방향 용어(예를 들어, 전방, 후방, 상단, 하단, 좌측, 우측, 길이방향, 횡방향, 수직 등)를 채용한다. 청구된 발명은 도면에 도시된 배향으로 제한되지 않는다. 임의의 절대 용어(예를 들어, 높은, 낮은 등)는 대응하는 상대적 용어(예를 들어, 더 높은, 더 낮은 등)를 개시하는 것으로 이해될 수 있다. 도면을 참조하면, X-축을 따른 깊이는 "길이방향" 일 수 있고, Y-축을 따른 깊이는 "횡방향" 일 수 있으며, Z-축(도시되지 않았지만, X-Y 평면에 수직)을 따른 깊이는 "수직"일 수 있다. 일부 실시예에서, X, Y 및 Z-축은 도면에 걸쳐 일관된다.

도 1a 내지 도 1c는 일반적으로 더 큰 제1 기하형상(100A)으로부터 중간 제2 기하형상(100B)으로, 이어서 중간 제2 기하형상(100B)으로부터 더 작은 제3 기하형상(100C)으로 작업편(100)(기판, 패널, 플레이트 등으로도 명명됨)을 절단하는 것을 예시한다. 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 본 출원에 개시된 기술은 작업편(100)이 절단 조립체에 대해 오정렬되는 경우에도 정확한 절단을 가능하게 한다.

도 1a를 참조하면, 작업편(100)은 더 큰 제1 기하형상(100A)으로 시작할 수 있다. 작업편(100)의 크기를 감소시키거나 그 형상을 개선하기 위해, 절단 조립체(300)(도 3에 표시됨)는 평행한 제1 및 제2 절단 경로(102, 104)를 따라 절단할 수 있다.

도 1b를 참조하면, 작업편(100)(이제, 도 1a과 관련하여 X-Y 평면에서 시계 방향으로 90°회전됨)은 중간 제2 기하형상(100B)을 획득하였다. 제1 절단 경로(102)는 제1 변(112)을 생성하였다. 제2 절단 경로(104)는 제2 변(114)을 생성하였다. 동일하거나 유사한 절단 조립체(300)는 이제 제2 기하형상(100B)에 존재하는 평행한 제3 및 제4 절단 경로(106, 108)를 따라 절단할 수 있다.

도 1c를 참조하면, 작업편(100)은 더 작은 제3 기하형상(100C)을 획득하였다. 제3 절단 경로(106)는 제3 변(116)을 생성하였다. 제4 절단 경로(108)는 제4 변(118)을 생성하였다.

작업편(100)은 절단하기 전에(예를 들어, 이전에 언급된 절단 경로 중 임의의 절단 경로를 따라 절단하기 전에) Y-축에 대해 오정렬될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 작업편(100)은 Y-축에 대해 위치 설정 각도(202)를 형성할 수 있다. 절단 조립체(300)가 횡방향으로 정렬되고 보정이 이루어지지 않으면, 절단 조립체(300)는 바람직하지 않은 제1 및 제2 절단 경로(212, 214)를 따라 절단하여 바람직하지 않은(예를 들어, 90°가 아닌) 코너(216)(도 2에 표시됨)를 형성할 수 있다.

본 개시내용의 실시예는, 작업편(100)이 Y-축에 대해 위치 설정 각도(202)를 형성할 때에도, 절단 조립체(300)가 바람직한(예를 들어, 90°) 코너(218)를 형성하는 바람직한 제1 및 제2 절단 경로(222, 224)를 따라가게 할 수 있다. 바람직한 제1 및 제2 절단 경로(222, 224)는 위치 설정 각도(202)의 크기에 기초하여 X 또는 Y-축에 대해 제1 및 제2 절단 각도(222A, 224A)를 각각 형성할 수 있다. 도면에 예시된 실시예에서, 제1 및 제2 절단 각도(222A, 224A)는 각각 위치 설정 각도(202)와 동일한 크기를 가질 수 있다.

도 3을 참조하면, 절단 조립체(300)는 캐리지(302) 및 캐리지에 장착된 제1 및 제2 절단 헤드(312, 314)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 캐리지(302)는 X-축을 따라서만(즉, 길이방향으로) 이동하도록 구성되고, 제1 및 제2 절단 헤드(312, 314)는 캐리지(302)를 따라 독립적으로 횡방향으로 이동할 수 있다. 제1 및 제2 절단 헤드(312, 314)를 캐리지(302)를 따라(따라서, Y-축을 따라) 동시에 횡방향으로 이동시키면서 X-축을 따라 캐리지(302)를 길이방향으로 이동시킴으로써, 절단 헤드(312, 314)는 제1 및 제2 절단 경로(222, 224)를 따라갈 수 있고, 따라서 위치 설정 각도(202)가 달리 유발하게 되는 절단 오류(예를 들어, 바람직하지 않은 제1 및 제2 절단 경로(212, 214))를 보상할 수 있다.

도 3을 참조하면, 작업편(100)은 금속, 유리, 목재, 플라스틱, 세라믹, 또는 복합 재료를 포함하는 패널일 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 작업편(100)은 X-Y 평면에서 직사각형 프로파일을 갖는 박스형 3차원 기하형상을 가질 수 있다. 다른 실시예(도시되지 않음)에서, 작업편(100)은 임의의 기하형상(예를 들어, 구형 기하형상, 피라미드형 기하형상 등)을 가질 수 있다. 유사하게, 바람직한 제1 및 제2 절단 경로(222, 224)가 90°코너(218)를 형성하는 평행한 세그먼트인 것으로 도시되어 있지만, 바람직한 제1 및 제2 절단 경로(222, 224)는 임의의 원하는 기하형상을 가질 수 있다(예를 들어, 각각이 X-Y 평면에 "S" 형상을 형성할 수 있음). 도 3의 작업편(100)은 제조 프로세스 동안 임의의 스테이지에(예를 들어, 제1 기하형상(100A), 제2 기하형상(100B), 또는 제3 기하형상(100C)에) 있을 수 있다.

아래에서 더 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 프로세서(901)를 포함하는 처리 시스템(900)은, 예를 들어 내부에 배치된 모터(즉, 전자 액추에이터)에 전자 명령을 내림으로써 절단 조립체(300)를 제어하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 처리 시스템(900)은 절단 조립체(300)의 전자 제어 피처를 포함할 수 있다. 처리 시스템(900)은 본 출원에 개시된 모든 기능이 인간의 개입 없이 자동으로 수행될 수 있도록 본 명세서에 개시된 임의의 방법 또는 작동을 수행(예를 들어, 유발)하도록 구성될 수 있다. 처리 시스템(900)은 도 9를 참조하여 아래에서 더 설명된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 절단 조립체(300)는 길이방향으로(즉, X-축을 따라) (하나 이상의 도시되지 않은 모터를 통해) 병진하도록 구성된 횡방향으로 연장되는 캐리지(302)(즉, Y-축을 따라 연장되는 캐리지)를 포함할 수 있다. 제1 절단 헤드(312) 및 제2 절단 헤드(314)를 포함하는 하나 이상의 절단 헤드가 캐리지(302)에 이동 가능하게 장착될 수 있다. 절단 헤드(312, 314)는 캐리지(302)를 따라 횡방향으로 활주하도록 구성될 수 있다. 캐리지(302)를 길이방향으로 구동시키고 캐리지(302)를 따라 절단 헤드(312, 314)를 횡방향으로 구동시킴으로써, 처리 시스템(900)은 X 및 Y-축 모두에 대해 경사진 방향으로(예를 들어, 바람직한 제1 및 제2 절단 경로(222, 224)를 따라) 절단 헤드(312, 314)를 이동시키는 누적 효과를 생성할 수 있다. 작업편(100)을 관통하기 위해, 절단 헤드(312, 314)는 하나 이상의 레이저, 하나 이상의 워터 제트, 하나 이상의 드릴 비트, 하나 이상의 스크라이브 휠 등을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 처리 시스템(900)은 각각의 절단 헤드가 작업편(100)을 관통할 수 있는(예를 들어, 각각의 레이저가 온되어 있는) 능동 모드(맞물림 모드라고도 명명됨)와 각각의 절단 헤드가 작업편(100)을 관통할 수 없는 수동 모드(맞물림 해제 모드 또는 안전 모드라고도 명명됨) 사이에서 절단 헤드(312, 314)를 독립적으로 전환할 수 있다. 제2 절단 헤드(314)가 수동 모드에 있는 동안 제1 절단 헤드(312)가 능동 모드에 있을 수 있으며 그 반대도 마찬가지이다.

도 8은 바람직한 제1 및 제2 절단 경로(222, 224)를 따라 작업편(100)을 절단하기 위해 절단 조립체(300)를 사용하는 방법을 도시한다. 위에 언급된 이유 때문에, 처리 시스템(900)은 도 8의 방법의 각각의 모든 피처를 자동으로 수행(예를 들어, 유발)하도록 구성될 수 있다. 블록 802에서, 작업편(100)은 도 3의 위치에서 클램핑되거나 달리 정지되어 횡방향(즉, Y) 축에 대해 0이 아닌 위치 설정 각도(202)를 형성할 수 있다.

블록 804에서, 처리 시스템(900)은 작업편(100)의 원하는 최종 기하형상(즉, 절단 후 기하형상)(예를 들어, 작업편(100)의 국소 좌표계에 대한 바람직한 제1 및 제2 절단 경로(222, 224)의 치수)을 수신할 수 있다. 도 3의 실시예에서, 처리 시스템(900)은 작업편(100)의 전체 스팬에 걸쳐 2개의 평행한 절단을 실행하라는 명령을 수신하며, 여기서 각각의 절단은 횡방향으로 연장되는 작업편 변(362)으로부터 임의의 치수(352)(예를 들어, 10 mm)만큼 오프셋된다(단, 변(362)은 도 3의 전체 좌표계에 대해 경사져 있고, 변(362)은 작업편(100)의 국소 좌표계에서 횡방향으로 연장됨).

블록 806에서, 처리 시스템(900)은 작업편(100)의 치수를 캡처(즉, 측정)할 수 있다. 블록 806은, 예를 들어 처리 시스템(900)의 하나 이상의 카메라(도시되지 않음)로 작업편(100)의 하나 이상의 이미지를 캡처하는 것을 포함할 수 있다. 블록 808에서, 처리 시스템(900)은 (예를 들어, 캡처된 이미지를 분석함으로써) 작업편(100)의 측정된 치수에 기초하여 위치 설정 각도(202)를 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 처리 시스템(900)은 캐리지(302)와 가장 근접하게 정렬된 작업편(100)의 변(예를 들어, 도 3의 작업편 변(364))을 식별하기 위해 피처 추출 프로그램을 적용한 다음, 식별된 변과 횡방향(즉, Y) 축 사이의 각도로서 위치 설정 각도(202)를 계산할 수 있다.

블록 810에서, 처리 시스템(900)은 블록 804에서 수신된 작업편(100)의 원하는 최종 기하형상(예를 들어, 작업편(100)의 국소 좌표계에서 원하는 절단 치수) 및 위치 설정 각도(202)에 기초하여 바람직한 제1 및 제2 절단 경로(222, 224)를 결정(예를 들어, 계산, 검색 등)할 수 있다. 블록 812에서, 처리 시스템(900)은 절단 헤드 중 하나(예를 들어, 제1 절단 헤드(312))가 각각의 바람직한 절단 경로(예를 들어, 바람직한 제1 절단 경로(222))의 시작점 바로 위에 수직으로 위치 설정되는 도 3에 도시된 위치를 절단 조립체(300)가 취하게 할 수 있다. 블록 814에서, 처리 시스템(900)은 앞서 설명된 바와 같이 제1 절단 헤드(312)를 수동 모드로부터 능동 모드로 전환할 수 있다.

블록 816에서, 처리 시스템(900)은 캐리지(302)의 횡방향 축을 따라 제1 절단 헤드(312)를 횡방향으로 병진시키면서 캐리지(302)를 길이방향으로 병진시킴으로써 제1 절단 헤드(312)를 바람직한 제1 절단 경로(222)를 따라 스위프시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 처리 시스템(900)은 제1 절단 헤드(312)의 현재 위치와 블록 812에서 제1 절단 헤드의 초기 길이방향 위치 사이에 배치된 길이방향 거리(402) 및 위치 설정 각도(202)의 삼각 함수로서 캐리지(302)의 축을 따라 제1 절단 헤드(312)를 횡방향으로 병진시킬 수 있다. 결과적으로, 처리 시스템(900)은 다음의 삼각 공식에 기초하여 제1 절단 헤드(312)의 현재 위치와 블록 812에서 제1 절단 헤드의 초기 횡방향 위치 사이에 배치된 횡방향 거리(404)를 계산할 수 있다: [횡방향 거리(404)] = [길이방향 거리(402)] * [tan(위치 설정 각도(202))]. 달리 말해서, 처리 시스템(900)은 다음의 삼각 공식에 따른(즉, 기초한) 속도로 제1 절단 헤드(312)를 횡방향으로 구동시킬 수 있다: [캐리지(302)의 횡방향 축을 따른 제1 절단 헤드(312)의 횡방향 속도] = [캐리지(302)의 길이방향 속도] * [tan(위치 설정 각도(202))]. 따라서, 제1 절단 헤드(312)의 현재 횡방향 속도는 캐리지(302)의 현재 길이방향 속도와 위치 설정 각도(202)의 함수일 수 있다.

블록 818에서, 그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 처리 시스템(900)은 바람직한 제2 절단 경로(224)의 시작점 바로 위에 수직으로 제2 절단 헤드(314)를 위치 설정할 수 있다. 블록 820에서, 처리 시스템(900)은 제2 절단 헤드(314)를 수동 모드로부터 능동 모드로 전환하여 바람직한 제2 절단 경로(224)를 따라 작업편(100)을 절단하기 시작할 수 있다. 블록 818 및 820은 동시에 발생할 수 있다. 블록(818, 820)은 블록(816)과 병행하여 발생할 수 있어, 캐리지(302)가 도 3에 도시된 시점으로부터 도 7에 도시된 시점까지 영구적인 운동을 유지한다.

블록 822에서, 처리 시스템(900)은 캐리지(302)의 횡방향 축을 따라 제2 절단 헤드(314)를 횡방향으로 병진시키면서 캐리지(302)를 길이방향으로 병진시킴으로써 제2 절단 헤드(314)를 바람직한 제2 절단 경로(224)를 따라 스위프시킬 수 있다.

도 5를 참조하면, 처리 시스템(900)은 제2 절단 헤드(314)의 현재 위치와 블록 818에서 제2 절단 헤드의 초기 길이방향 위치 사이에 배치된 길이방향 거리(502) 및 위치 설정 각도(202)의 삼각 함수로서 캐리지(302)의 축을 따라 제2 절단 헤드(314)를 횡방향으로 병진시킬 수 있다. 결과적으로, 처리 시스템(900)은 다음의 삼각 공식에 기초하여 제2 절단 헤드(314)의 현재 위치와 블록 818에서 제2 절단 헤드의 초기 횡방향 위치 사이에 배치된 횡방향 거리(504)를 계산할 수 있다: [횡방향 거리(504)] = [길이방향 거리(502)] * [tan(위치 설정 각도(202))]. 달리 말해서, 처리 시스템(900)은 다음의 삼각 공식에 따른(즉, 기초한) 속도로 제2 절단 헤드(314)를 횡방향으로 구동시킬 수 있다: [캐리지(302)의 횡방향 축을 따른 제2 절단 헤드(314)의 횡방향 속도] = [캐리지(302)의 길이방향 속도] * [tan(위치 설정 각도(202))]. 따라서, 제2 절단 헤드(314)의 현재 횡방향 속도는 캐리지(302)의 현재 길이방향 속도와 위치 설정 각도(202)의 함수일 수 있다.

블록 824에서, 처리 시스템(900)은 제1 절단 헤드(312)가 바람직한 제1 절단 경로(222)의 종단점(도 6에 도시됨)에 도달하여 작업편(100)로부터 제1 재료 청크(602)를 완전히 절단했음을 검출(즉, 결정)할 수 있다. 블록 826에서, 처리 시스템(900)은, 검출에 기초하여, 제1 절단 헤드(312)를 능동 모드로부터 수동 모드로 전환할 수 있다. 처리 시스템(900)은 블록(824, 826)을 동시에 수행할 수 있다.

블록 828에서, 처리 시스템(900)은 제2 절단 헤드(314)가 바람직한 제2 절단 경로(224)의 종단점(도 7에 도시됨)에 도달하여 작업편(100)로부터 제2 재료 청크(604)를 완전히 절단했음을 검출(즉, 결정)할 수 있다. 블록 830에서, 처리 시스템(900)은, 검출에 기초하여, 제2 절단 헤드(314)를 능동 모드로부터 수동 모드로 전환할 수 있다. 처리 시스템(900)은 블록(828, 830)을 동시에 수행할 수 있다. 처리 시스템(900)은 적어도 블록 812로부터 블록 830까지 캐리지(302)를 영구적인 길이방향 운동(예를 들어, 100 cm/s의 일정한 길이방향 속도로 이동)으로 유지할 수 있다.

위치 설정 각도(202)의 크기에 따라, 제1 절단 헤드와 관련된 특정 단계(예를 들어, 도 8의 단계 812)와 제2 절단 헤드와 관련된 유사한 단계(예를 들어, 도 8의 단계 818) 사이의 지속 시간이 최소이거나 및/또는 인식 불가능할 수 있다는 것을 당업자는 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 개시내용의 예시적인 실시예는 위치 설정 각도(202)의 크기에 무관하게 적용 가능하다.

도 9를 참조하면, 처리 시스템(900)은 하나 이상의 프로세서(901), 메모리(902), 하나 이상의 입력-출력 디바이스(903), 하나 이상의 센서(904), 하나 이상의 사용자 인터페이스(905), 및 하나 이상의 액추에이터(906)를 포함할 수 있다. 처리 시스템(900)은 절단 조립체(300)의 하우징 내에 배치된 구성요소를 포함할 수 있다. 처리 시스템(900)은 분산될 수 있다. 예를 들어, 처리 시스템(900)의 일부 요소는 절단 조립체(300)의 하우징 내에 배치될 수 있고, 처리 시스템(900)의 다른 요소는 다른 위치(예를 들어, 원격 서버, 모바일 디바이스 등)에 배치될 수 있다.

프로세서(901)는 하나 이상의 코어를 각각 갖는 하나 이상의 별개의 프로세서를 포함할 수 있다. 별개의 프로세서 각각은 동일하거나 상이한 구조를 가질 수 있다. 프로세서(901)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(central processing unit)(CPU), 하나 이상의 그래픽 처리 유닛(graphics processing unit)(GPU), 회로(예를 들어, 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit)(ASIC)), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)(DSP) 등을 포함할 수 있다. 프로세서(901)는 공통 기판 또는 상이한 기판에 장착될 수 있다.

프로세서(901)는 적어도 하나 이상의 별개의 프로세서 중 하나가 기능, 방법 또는 작동을 구체화하는 메모리(902)에 저장된 코드를 실행할 수 있을 때 특정 기능, 방법 또는 작동을 수행하도록 구성된다. 프로세서(901)는 사람의 개입 없이 본 명세서에 개시된 임의의 및 모든 기능, 방법, 및 작동을 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 기능, 방법, 및 작동 중 임의의 하나 또는 모두가 자동으로 발생할 수 있다.

예를 들어, 본 개시내용이 처리 시스템(900)이 작업 "X"를 수행한다/수행할 수 있다고 언급할 때, 이러한 언급은 처리 시스템(900)이 작업 "X"를 수행하도록 구성될 수 있다는 것을 나타낸다. 유사하게, 본 개시내용이 작업 "X"가 수행된다고 언급할 때, 이러한 언급은 각각의 처리 시스템(900)이 작업 "X"를 수행하도록 구성될 수 있다는 것을 나타낸다. 처리 시스템(900)은 적어도 프로세서(901)가 동일한 작업을 수행하도록 구성될 때 기능, 방법 또는 작동을 수행하도록 구성된다.

메모리(902)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 및 데이터를 저장할 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 및 임의의 다른 유형의 메모리 각각은 다수의 별개의 위치에 위치되고 상이한 구조를 각각 갖는 다수의 상이한 메모리 디바이스를 포함할 수 있다. 메모리(902)의 예는 RAM, ROM, 플래시 메모리, EEPROM과 같은 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체, DVD, Blu-Ray® 디스크, 자기 저장 장치, 홀로그램 저장 장치, HDD, SSD와 같은 임의의 종류의 광학 저장 디스크, 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 프로그램 코드를 저장하는 데 사용될 수 있는 임의의 매체 등을 포함한다. 본 출원에서 설명된 방법, 기능, 및 작동 중 임의의 것 및 전부는 메모리(902)에 저장된 유형의 및/또는 비일시적 기계 판독 가능 코드의 형태로 완전히 구체화될 수 있다.

입력-출력 디바이스(903)는 포트, 안테나(즉, 트랜시버), 인쇄된 전도성 경로 등과 같은 데이터를 트래피킹하기 위한 임의의 구성요소를 포함할 수 있다. 입력-출력 디바이스(903)는 USB®, DisplayPort®, HDMI®, 이더넷 등을 통한 유선 통신을 인에이블할 수 있다. 입력-출력 디바이스(903)는 적절한 메모리(903)와의 전자, 광학, 자기, 및 홀로그래픽 통신을 인에이블할 수 있다. 입력-출력 디바이스(903)는 WiFi®, Bluetooth®, 셀룰러(예를 들어, LTE®, CDMA®, GSM®, WiMax®, NFC®), Gprocessing 시스템 등을 통한 무선 통신을 인에이블할 수 있다. 입력-출력 디바이스(903)는 유선 및/또는 무선 통신 경로를 포함할 수 있다.

센서(904)는 환경의 물리적 측정값을 캡처하고 이를 프로세서(901)에게 보고할 수 있다. 센서(904)의 예는 위치 설정 각도(202)를 측정(즉, 결정)하는 데 사용되는 카메라를 포함한다. 사용자 인터페이스(905)는 디스플레이(예를 들어, LED 터치스크린(예를 들어, OLED 터치스크린), 물리적 버튼, 스피커, 마이크로폰, 키보드 등을 포함할 수 있다. 액추에이터(906)는 프로세서(901)가 기계적 힘을 제어하는 것을 인에이블할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터는 전자적으로 제어 가능한 모터(예를 들어, 제1 및 제2 절단 헤드(312, 314)를 이동시키기 위한 모터, 캐리지(302)를 길이방향으로 병진시키는 모터 등)일 수 있다.

Claims

작업편을 절단하는 방법이며,
작업편과 절단 조립체 사이에 형성된 위치 설정 각도를 결정하는 단계로서, 절단 조립체는 절단 헤드를 지지하는 캐리지를 포함하고, 캐리지는 길이방향으로 이동 가능하고 절단 헤드는 캐리지를 따라 횡방향으로 이동 가능한, 단계;
위치 설정 각도에 기초하여 작업편을 따라 절단 경로를 결정하는 단계; 및
절단 헤드가 길이방향 및 횡방향 운동을 동시에 경험하도록 캐리지를 따라 절단 헤드를 횡방향으로 이동시키면서 캐리지를 길이방향으로 이동시킴으로써 절단 헤드로 절단 경로를 따라가는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 작업편은 직사각형 패널이고, 절단 경로는 작업편의 적어도 하나의 단변과 평행하고, 절단 경로는 횡방향 및 길이방향 모두에 대해 0이 아닌 각도를 형성하는, 방법.
제1항에 있어서, 절단 헤드가 절단 경로를 따라가는 동안, 캐리지는 길이방향으로 이동하지만 횡방향으로는 이동하지 않는, 방법.
제3항에 있어서, 절단 경로는, 절단 경로를 따라감으로써 절단 헤드가 작업편을 별개의 분리된 부분으로 절단하도록, 작업편의 제1 장변으로부터 작업편의 대향하는 제2 장변으로 연장되는 선분인, 방법.
제4항에 있어서, 작업편은 유리, 세라믹, 또는 금속을 포함하는 직사각형 패널이고 절단 경로는 작업편의 제1 및 제2 장변 모두에 수직인, 방법.
제1항에 있어서, 절단 경로는 길이방향 축에 대해 절단 각도를 형성하고, 절단 각도의 크기는 위치 설정 각도의 크기와 동일한, 방법.
제1항에 있어서, 위치 설정 각도의 삼각 함수에 기초하여 절단 경로를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
위치 설정 각도를 결정하기 전에, 작업편을 길이방향으로 절단하는 단계; 및
길이방향에 수직인 축을 중심으로 작업편을 90°회전시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
작업편을 절단하는 방법이며,
작업편과 절단 조립체 사이에 형성된 위치 설정 각도를 결정하는 단계로서, 절단 조립체는 절단 헤드를 지지하는 캐리지를 포함하고, 절단 조립체는 작업편과 캐리지 사이의 길이방향 상대 운동을 위해 구성되며, 절단 헤드는 캐리지를 따라 횡방향으로 이동 가능한, 단계;
위치 설정 각도에 기초하여 작업편을 따라 절단 경로를 결정하는 단계; 및
캐리지를 따라 절단 헤드를 횡방향으로 이동시키면서 작업편과 캐리지 사이에 길이방향 상대 운동을 적용함으로써 절단 헤드로 절단 경로를 따라가는 단계를 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 작업편은 직사각형 패널이고, 절단 경로는 작업편의 적어도 하나의 단변과 평행하고, 절단 경로는 횡방향 및 길이방향 모두에 대해 0이 아닌 각도를 형성하는, 방법.
작업편을 절단하는 방법이며,
작업편과 절단 조립체 사이에 형성된 위치 설정 각도를 결정하는 단계로서, 절단 조립체는 제1 및 제2 절단 헤드를 지지하는 캐리지를 포함하고, 캐리지는 길이방향으로 이동 가능하며, 제1 및 제2 절단 헤드는 캐리지를 따라 독립적으로 횡방향으로 이동 가능한, 단계;
위치 설정 각도에 기초하여 작업편을 따라 제1 및 제2 절단 경로를 결정하는 단계;
제1 절단 헤드가 길이방향 및 횡방향 운동을 동시에 경험하도록 캐리지를 따라 제1 절단 헤드를 횡방향으로 이동시키면서 캐리지를 길이방향으로 이동시킴으로써 제1 절단 헤드로 제1 절단 경로를 따라가는 단계; 및
제2 절단 헤드가 길이방향 및 횡방향 운동을 동시에 경험하도록 캐리지를 따라 제2 절단 헤드를 횡방향으로 이동시키면서 캐리지를 길이방향으로 이동시킴으로써 제2 절단 헤드로 제2 절단 경로를 따라가는 단계를 포함하고,
제1 절단 헤드는 제2 절단 헤드가 제2 절단 경로를 따라가는 것을 시작하기 전에 제1 절단 경로를 따라가는 것을 시작하며, 제2 절단 헤드는 제1 절단 헤드가 제1 절단 경로를 완료하기 전에 제2 절단 경로를 따라가는 것을 시작하고, 제1 절단 헤드는 제2 절단 헤드가 제2 절단 경로를 완료하기 전에 제1 절단 경로를 완료하는, 방법.
제11항에 있어서, 제1 및 제2 절단 경로는 동일한 길이를 갖는, 방법.
제11항에 있어서,
제1 절단 헤드가 제1 절단 경로를 시작할 때 제1 절단 헤드를 맞물림 해제 모드로부터 맞물림 모드로 전환하고, 제1 절단 헤드가 제1 절단 경로를 완료한 경우 제1 절단 헤드를 맞물림 모드로부터 맞물림 해제 모드로 전환하는 단계;
제2 절단 헤드가 제2 절단 경로를 시작할 때 제2 절단 헤드를 맞물림 해제 모드로부터 맞물림 모드로 전환하고, 제2 절단 헤드가 제2 절단 경로를 완료한 경우 제2 절단 헤드를 맞물림 모드로부터 맞물림 해제 모드로 전환하는 단계를 포함하고;
제1 및 제2 절단 헤드는 맞물림 모드에 있는 동안 작업편을 절단할 수 있지만 맞물림 해제 모드에 있는 동안에는 작업편을 절단할 수 없으며;
제2 절단 헤드가 맞물림 모드로 전환되기 전에 제1 절단 헤드가 맞물림 모드로 전환되고;
제1 절단 헤드가 맞물림 해제 모드로 복귀한 후 제2 절단 헤드는 맞물림 모드에 남아 있는, 방법.
작업편을 절단하기 위한 시스템이며,
절단 헤드를 지지하는 캐리지를 포함하는 절단 조립체로서, 캐리지는 길이방향 이동을 위해 구성되고, 절단 헤드는 캐리지를 따른 횡방향 이동을 위해 구성되는, 절단 조립체;
하나 이상의 프로세서를 포함하는 처리 시스템을 포함하고, 하나 이상의 프로세서는:
작업편과 절단 조립체 사이에 형성된 위치 설정 각도를 결정하고;
위치 설정 각도에 기초하여 작업편을 따라 절단 경로를 결정하며;
절단 헤드가 길이방향 및 횡방향 운동을 동시에 경험하도록 절단 헤드가 캐리지를 따라 횡방향으로 이동하게 하면서 캐리지가 길이방향으로 이동하게 함으로써 절단 헤드가 절단 경로를 따라가게 하도록 구성되는, 시스템.
제14항에 있어서, 작업편은 직사각형 패널이고 하나 이상의 프로세서는:
(i) 절단 경로가 작업편의 적어도 하나의 단변과 평행하고, (ii) 절단 경로가 작업편의 적어도 하나의 장변에 수직이며, (iii) 절단 경로가 횡방향 및 길이방향 모두에 대해 0이 아닌 각도를 형성하도록 절단 경로를 결정하도록 구성되는, 시스템.
제14항에 있어서, 하나 이상의 프로세서는:
절단 헤드가 절단 경로를 따라가는 동안, 캐리지가 길이방향으로 이동하지만 횡방향으로는 이동하지 않게 하도록 구성되는, 시스템.
제14항에 있어서, 처리 시스템은:
작업편의 변의 길이를 결정하고;
결정된 길이 및 결정된 위치 설정 각도에 기초하여 거리(D)를 결정하며;
절단 헤드가 절단 경로를 따라가는 동안, 절단 헤드가 캐리지를 따라 횡방향으로 거리(D)만큼 이동하게 하도록 추가로 구성되는, 시스템.
제14항에 있어서, 하나 이상의 프로세서는:
절단 경로를 따라감으로써 절단 헤드가 작업편을 별개의 분리된 부분으로 절단하도록, 절단 경로가 작업편의 제1 변으로부터 작업편의 대향하는 제2 변으로 연장되는 선분이 되도록 절단 경로를 결정하도록 구성되는, 시스템.
제14항에 있어서, 하나 이상의 프로세서는:
절단 경로가 길이방향 축에 대해 절단 각도를 형성하고, 절단 각도의 크기가 위치 설정 각도의 크기와 동일하도록, 절단 경로를 결정하도록 구성되는, 시스템.
제14항에 있어서, 하나 이상의 프로세서는:
위치 설정 각도의 삼각 함수에 기초하여 절단 경로를 결정하도록 구성되는, 시스템.