KR20220020712A - 레이저 재단 장치 - Google Patents

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이진수
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Abstract

본 발명은 레이저 재단 장치에 관한 것으로서, 전지 케이스 등의 제품을 레이저로 재단 과정에서 발생하는 스패터가 제품으로 튀어 제품이 오염되거나 스패터가 전지 케이스 등의 제품 내부로 들어가게 되어 제품 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 레이저 재단 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 레이저 재단 장치는 레이저 재단 대상물의 재단 영역의 일측 하부를 지지하기 위한 하부 지그, 레이저 재단 대상물의 재단 영역의 일측 상부를 지지하기 위한 상부 지그, 레이저 재단 대상물의 재단 영역을 향하여 레이저를 조사하는 레이저 노즐, 및 레이저 재단 대상물의 본체부와 재단 영역의 사이에 배치되는 스패터 블락 지그를 포함함으로써, 전지 케이스 등의 제품을 레이저로 재단 과정에서 발생하는 스패터가 제품으로 튀어 제품이 오염되거나 스패터가 전지 케이스 등의 제품 내부로 들어가게 되어 제품 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Description

레이저 재단 장치{LASER CUTTING DEVICE}
본 발명은 레이저 재단 장치에 관한 것으로서, 전지 케이스 등의 제품을 레이저로 재단 과정에서 발생하는 스패터가 제품으로 튀어 제품이 오염되거나 스패터가 전지 케이스 등의 제품 내부로 들어가게 되어 제품 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 레이저 재단 장치에 관한 것이다.
레이저를 이용한 전지 케이스 등의 제품의 재단은 레이저 광선의 출력을 응용한 제품의 절단을 의미한다. 다만 레이저를 재단이라는 것은 디자인된 형상에 맞도록 레이저로 제품을 절단한다는 것을 의미한다.
이차 전지 분야에서 기존에 파우치 형태로 제작되는 배터리 셀을 얇은 금속 패키징 또는 금속 케이스로 변경하려는 연구들이 진행되고 있으며, 이에 따라 신규 제조 공정이 필요한 상황이다. 금속 패키징, 금속 케이스 등의 제품을 자르기 위해서는 프레스 금형이 이용되기도 하지만, 프레스 금형은 복잡한 형상의 제품을 가공하기에 어렵고 제품이 얇은 경우 제품에 손상을 주는 문제가 있었다. 이에 얇은 금속 패키징 또는 금속 케이스 제품을 재단하기 위해서 레이저 재단이 이용되었다.
다만, 레이저 재단의 경우도 재단 영역에서 레이저에 용융된 제품 금속 파편인 스패터가 제품으로 튀어 제품에 오염을 야기하므로 추가로 클리닝 공정이 필요한 문제가 있었으며, 심한 경우 스패터가 제품 내부로 튀어 제품 불량이 발생하는 문제가 있었다.
도 1을 참조하면, 레이저 노즐(N)로부터 방출된 레이저(I)가 레이저 재단 대상물(D)의 재단 영역(D-2)을 절단(재단)하는 모습이 도시 되고 있다. 레이저 재단 대상물(D)은 얇은 금속의 전지 케이스일 수 있다. 이 경우 레이저 재단 영역(D-2)에서 발생한 금속 이물인 스패터(S)가 레이저 재단 대상물(D)의 본체부(D-1)에 튀어 제품 오염이나 제품 불량이 발생할 수 있다. A 영역은 스패터(S)가 레이저 재단 대상물(D)의 본체부(D-1)에 튀어 제품 오염이 발생하는 모습을 도시하고 있다. 이러한 레이저 재단의 문제점을 해결하기 위해 많은 연구가 진행되고 있는 실정이다.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 전지 케이스 등의 제품을 레이저로 재단 과정에서 발생하는 스패터가 제품으로 튀어 제품이 오염되거나 스패터가 전지 케이스 등의 제품 내부로 들어가게 되어 제품 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 레이저 재단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 레이저 재단 장치는 레이저 재단 대상물의 재단 영역의 일측 하부를 지지하기 위한 하부 지그, 레이저 재단 대상물의 재단 영역의 일측 상부를 지지하기 위한 상부 지그, 레이저 재단 대상물의 재단 영역을 향하여 레이저를 조사하는 레이저 노즐, 및 레이저 재단 대상물의 본체부와 재단 영역의 사이에 배치되는 스패터 블락 지그를 포함한다.
하부 지그는 레이저 재단 대상물의 본체부 및 스패터 블락 지그의 삽입을 위한 하측 만입부를 구비하고, 스패터 블락 지그는 내측 만입 영역을 가지며, 내측 만입 영역에 레이저 재단 대상물의 본체부를 수용한 채 하부지그의 하측 만입부 내부에 놓여지고, 상부 지그는 하부 지그를 덮으며, 하부 지그와 함께 레이저 재단 대상물의 재단 영역의 일측 상하부를 지지하여 레이저 재단 대상물을 고정하고, 스패터 블락 지그의 내측 만입 영역의 둘레를 형성하는 스패터 블락 지그 둘레벽부는 레이저 재단 대상물의 본체부와 재단 영역 사이에 배치될 수 있다.
스패터 블락 지그 둘레벽부는 레이저 재단 작업 시 재단 영역에서 레이저 재단 대상물의 본체부를 향해 날아오는 스패터(금속 이물)를 중간에서 막을 수 있다.
스패터 블락 지그 둘레벽부는 재단 영역의 하측에 위치되고, 스패터 블락 지그 둘레벽부의 상부는 상방으로 올라갈수록 폭 줄어드는 형태로 형성될 수 있다.
하부 지그의 하측 만입부의 둘레를 형성하는 하부지그 둘레벽부는 재단 영역을 사이에 두고 스패터 블락 지그 둘레벽부와 서로 이격되어 있을 수 있다.
상부 지그의 둘레를 형성하는 부분은 단면이 직각 삼각형의 형상이고, 하부 지그의 둘레를 형성하는 부분은 단면이 사각형의 형상일 수 있다.
레이저 재단 대상물은 L자형 금속 배터리 케이스이고, 스패터 블락 지그는 L자형의 내측 만입 영역을 가지는 것일 수 있다.
재단 영역은 L자형 금속 배터리 케이스의 테두리부에 형성되고, 상부 지그 및 하부 지그는 테두리부에서 재단 영역의 바깥쪽에 위치하는 부분을 상하에서 가압하여 파지할 수 있다.
하부 지그 및 상부 지그는 레이저 대상물이 놓여지는 위치의 둘레에 위치하는 둘레부영역에 각각 하부 나사홀과 상부 나사홀을 구비하고, 상부 지그 및 하부 지그는 레이저 재단 대상물의 고정을 위해서 상부 및 하부 나사홀을 통해 나사 결합될 수 있다.
하부지그의 하측 만입부에서 재단 영역의 하측에 위치하는 부분에는 스패터 방출홀이 형성될 수 있다.
스패터 방출홀은 재단 영역이 연장하는 방향을 따라 연장하며, 복수개로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 재단 장치는 레이저 재단 대상물의 재단 영역의 일측 하부를 지지하기 위한 하부 지그, 레이저 재단 대상물의 재단 영역의 일측 상부를 지지하기 위한 상부 지그, 레이저 재단 대상물의 재단 영역을 향하여 레이저를 조사하는 레이저 노즐, 및 레이저 재단 대상물의 본체부와 재단 영역의 사이에 배치되는 스패터 블락 지그를 포함함으로써, 전지 케이스 등의 제품을 레이저로 재단 과정에서 발생하는 스패터가 제품으로 튀어 제품이 오염되거나 스패터가 전지 케이스 등의 제품 내부로 들어가게 되어 제품 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 레이저 재단 장치에 의하여 레이저 재단을 하는 모습을 도시하는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 재단 장치에 의하여 레이저 재단을 하는 모습을 도시하는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치에서, 하부 지그를 도시하는 사시도이다.
도 4은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치에서, 스패터 블락 지그를 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치에서, 상부 지그를 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치에서, 하부 지그의 하측 만입부에 스패터 블락 지그를 삽입한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 6의 도면에서 상부 지그를 하부 지그 상에 결합한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치를 통해 재단하고자 하는 레이저 재단 대상물을 도시하는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치에 의하여 레이저 재단을 하는 모습을 도시하는 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치를 통해 재단을 완료한 제품 상태를 도시하는 사시도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
실시예 1
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 재단 장치에 의하여 레이저 재단을 하는 모습을 도시하는 측면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 재단 장치(10)는 하부 지그(11), 상부 지그(13), 레이저 노즐(15), 및 스패터 블락 지그(17)를 포함할 수 있다. 하부 지그(11)와 상부 지그(13)는 레이저 재단 대상물(D)을 지지하고 고정하는 역할을 할 수 있다. 하부 지그(11)와 상부 지그(13)가 없다면 레이저(I)로 대상물을 재단하는 동안 대상물이 흘들릴 수 있는데, 이렇게 대상물이 흔들린다면 원하는 디자인으로 재단이 되지 않을 수 있다. 따라서 하부 지그(11)와 상부 지그(13)는 이를 방지하기 위해서 대상물을 고정할 수 있다.
하부 지그(11)는 레이저 재단 대상물(D)의 재단 영역(D-2)의 일측 하부를 지지하는 역할을 할 수 있다. 상부 지그(13)는 레이저 재단 대상물(D)의 재단 영역(D-2)의 일측 상부를 지지하는 역할을 할 수 있다.
레이저 노즐(15)은 재단 영역(D-2)의 상부에 위치될 수 있다. 레이저 노즐(15)은 상부에서 하부를 향해, 즉, 레이저 재단 대상물(D)의 재단 영역(D-2)을 향해 레이저(I)를 조사하여 대상물의 재단 영역(D-2)을 재단(절단)할 수 있다.
여기서 레이저 재단 대상물(D)은 본체부(D-1)와 본체부(D-1)에서 연장하는 재단 영역(D-2)을 포함할 수 있다. 재단 영역(D-2)에서 절단이 이루어지면 본체부(D-1) 부분만이 사용되는 제품으로 남을 수 있다.
본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 재단 장치(10)는 레이저 재단 대상물(D)의 본체부(D-1)와 재단 영역(D-2)의 사이에 배치되는 스패터 블락 지그(17)를 포함할 수 있다.
레이저(I) 조사를 통해 재단 영역(D-2)에서 재단 시, 재단 영역(D-2)에서 레이저(I)에 용융된 제품 금속 파편인 스패터(S)가 제품(본 발명에서의 본체부)으로 튀어 제품에 오염을 야기할 수 있는데, 본원발명은 이렇게 스패터(S)가 튀는 것을 방지하는 구성으로 스패터 블락 지그(17)를 포함하는 것이다.
스패터(S)가 레이저 재단 대상물(D)에 튀는 경우 제품 오염을 일으킬 수 있고, 제품 내부로 튀는 경우는 제품 불량이 발생할 수도 있다. 스패터 블락 지그(17)는 재단 영역(D-2)과 레이저 재단 대상물(D)과의 사이에 위치하여 스패터(S)가 레이저 재단 대상물(D)로 튀는 것을 방지할 수 있다. 스패터 블락 지그(17)는 특히 재단 영역(D-2)과 레이저 재단 대상물의 본체부(D-1)와의 사이에 위치하여 스패터(S)가 레이저 재단 대상물(D)의 본체부(D-1)에 쌓이는 것을 방지할 수 있다. 이러한 방식으로 본원발명의 실시예 1에 따른 레이저 재단 장치(10)는 레이저(I) 재단으로 인한 제품의 오염이나 불량을 방지할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 재단 장치(10)에서 상부 지그(13)의 둘레를 형성하는 부분은 단면이 직각 삼각형의 형상일 수 있고, 하부 지그(11)의 둘레를 형성하는 부분은 단면이 사각형의 형상일 수 있다.
상부 지그(13)의 둘레를 형성하는 부분의 단면이 직각 삼각형의 형상을 가지고 상부 지그의 빗변(131)이 레이저 노즐(15) 쪽을 향하게 놓여질 수 있다. 이 경우 레이저 노즐(15)과 레이저(I)가 위치할 수 있는 공간이 넓게 확보되므로 레이저 재단 작업을 수월하게 할 수 있고, 복잡한 모양을 만들기 위해 다양한 방향과 위치로 이동하는데 매우 유리할 수 있다. 하부 지그(11)의 둘레를 형성하는 부분은 단면이 사각형의 형상인 경우 하부 지그(11)의 상면이 평평한 형상을 가지게 되고, 또한 하부 지그(11)의 하면도 평평한 형상을 가질 수 있으며, 그에 따라 하측에서 하부 지그(11)가 안정적으로 대상물을 고정하고 유지하는데 크게 유리할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 재단 장치(10)에서 스패터 블락 지그(17)는 재단 영역(D-2)의 하측에 위치되고, 스패터 블락 지그(17)의 상부는 상방으로 올라갈수록 폭 줄어드는 형태로 형성될 수 있다. 이 경우 재단 영역(D-2) 쪽으로 갈수록 스패터 블락 지그(17)의 폭이 줄어드는 형태인 것이므로 재단 영역(D-2) 쪽의 공간을 많이 확보하게 할 수 있는 유리한 점이 있다.
실시예 2
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치(100)에서, 하부 지그(110)를 도시하는 사시도이다. 도 4은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치(100)에서, 스패터 블락 지그(170)를 도시하는 사시도이다. 도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치(100)에서, 상부 지그(130)를 도시하는 사시도이다. 도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치(100)에서, 하부 지그(110)의 하측 만입부(111)에 스패터 블락 지그(170)를 삽입한 상태를 도시하는 사시도이다. 도 7은 도 6의 도면에서 상부 지그(130)를 하부 지그(110) 상에 결합한 상태를 도시하는 사시도이다. 도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치(100)를 통해 재단하고자 하는 레이저 재단 대상물(D)을 도시하는 사시도이다. 도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치(100)에 의하여 레이저(I) 재단을 하는 모습을 도시하는 측단면도이다. 도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치(100)를 통해 재단을 완료한 제품 상태를 도시하는 사시도이다.
본 발명의 실시예 2에서는, 레이저 재단 대상물(D)이 L자형 형태의 금속 전지 케이스일 수 있고, 레이저 재단 장치(100)는 이러한 L자형의 프리폼(freeform) 형태를 재단하기 위한 형태를 가질 수 있다는 점에서 실시예 1과 차이가 있을 수 있다.
실시예 1과 공통된 내용은 가급적 생략하고 차이점 중심으로 실시예 2에 대해서 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 하부 지그(110)는 금속으로 형성될 수 있다. 하부 지그(110)는 하방으로 만입된 형상의 하측 만입부(111)를 구비할 수 있다. 하측 만입부(111)는 레이저 재단 대상물(D)의 형태에 맞도록 하기 위하여 L자형으로 형성될 수 있다. L자형이지만 일부에는 원형 또는 곡선부를 가질 수 있다. 하측 만입부(111)의 둘레에는 하부 지그(110) 둘레벽부(112)가 형성될 수 있다. 하측 만입부(111)의 외곽으로 스패터 방출홀(114)이 형성될 수 있다. 스패터 방출홀(114)이 있음으로 인하여 스패터(S) 이물이 쉽게 빠져나가 제거될 수 있다. 하부 지그(110)에는 상부 지그(130)와의 결합을 위한 하부 나사홀(113)이 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 스패터(S) 블락지그는 하측 만입부(111)의 형상에 대응되는 형태로 L자형으로 형성될 수 있다. 또한, L자형의 하부 지그(110)의 하측 만입부(111)와 닮은 꼴을 형태를 가질 수 있다. 다만 하부 지그(110)의 하측 만입부(111) 크기보다 작은 크기를 가질 수 있다.
스패터 블락 지그(170)에도 하방으로 만입된 형상의 내측 만입 영역(171)이 형성될 수 있다. 레이저 재단 대상물(D)은 L자형 금속 배터리 케이스이고, 스패터 블락 지그(170)는 L자형의 내측 만입 영역(171)을 가질 수 있다. 내측 만입 영역(171)의 둘레를 형성하는 스패터 블락 지그 둘레벽부(172)가 마련될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상부 지그(130)는 하부 지그(110)의 하측 만입부(111)와 대응하는 영역에서 L자형의 관통홀(G)이 형성될 수 있다. 관통홀 주변으로는 하부 지그(110)와의 결합을 위한 상부 나사홀(133)이 형성될 수 있다.
도 6은 스패터 블락 지그(170)가 하부 지그(110)의 하측 만입부(111) 내에 삽입되어 놓여져 있는 형상을 도시하고 있다. 스패터 블락 지그 둘레벽부(172)와 하부 지그(110) 둘레벽부(112)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 이 소정의 간격 영역에 레이저 재단 대상물(D)의 재단 영역(D-2)이 위치할 수 있다. 스패터 블락 지그(170)는 하부 지그(110)의 하측 만입부(111)의 높이보다 더 높게 돌출되지 않도록 배치될 수 있다.
도 7은 도 6의 상태에서 상부 지그(130)가 하부 지그(110)를 덮도록 놓여져 있는 상태이다. 상부 지그(130)에 형성된 L자형의 관통홀을 통해서 스패터 블락 지그(170)의 형상이 그대로 다 보여지고 있다. 상부 지그(130)와 하부 지그(110)는 상부 나사홀(133)과 하부 나사홀(113)에 삽입되는 나사를 통해서 나사 결합될 수 있다. 이를 통해 안정적으로 레이저 재단 대상물(D)을 고정할 수 있다.
도 8은 레이저 재단 대상물(D)을 도시하고 있다. 레이저 재단 대상물(D)은 SUS금속으로 형성된 전지 케이스 일 수 있다. 레이저 재단 대상물(D)은 L자 형태로 형성된 본체부(D-1)와 본체부(D-1) 둘레에서 연장되는 테두리부(D-3)를 포함할 수 있다. 테두리부(D-3)에서 본체부(D-1)에 가까운 쪽 영역이 재단 영역(D-2)이 될 수 있다. 상부 지그(130)와 하부 지그(110)는 테두리부(D-3)에서 재단 영역(D-2)을 제외하고 재단 영역(D-2)의 바깥쪽에 위치되는 테두리부(D-3)를 파지하여 대상물이 흔들리지 않게 고정할 수 있다.
도 9는 도 7의 A-A'에 따른 단면도를 보여주는 도면으로, 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치(100)에 의하여 레이저(I) 재단을 하는 모습을 도시하는 도면이다. 다만, 도 7은 이해를 돕기 위해서 레이저 재단 대상물(D)이 없는 상태에서의 사시도를 도시하고 있으며, 도 9는 레이저 재단 대상물(D)이 포함된 상태를 도시하고 있는 단면도이다.
레이저 노즐(150)에서 나온 레이저(I)가 레이저 재단 대상물(D)의 재단 영역(D-2)을 조사함에 따라 레이저(I) 재단(또는 절단)이 이루어지고 있다. 재단 영역(D-2)에서는 스패터(S)가 하측 방향으로 튀고 있으며, 이때, 스패터 블락 지그 둘레벽부(172)가 튀는 스패터(S)를 막아서 레이저 재단 대상물(D)을 보호(특히 본체부 보호)하는 역할을 하는 것을 알 수 있다. 스패터 블락 지그 둘레벽부(172)는 레이저 재단 대상물(D)의 본체부(D-1)와 재단 영역(D-2) 사이에 위치할 수 있다. 또한 스패터 블락 지그 둘레벽부(172)는 레이저 재단 대상물(D)의 본체부(D-1)와 하부 지그(110) 둘레벽부(112) 사이에 위치할 수도 있다.
구체적으로, 도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치(100)에서, 하부 지그(110)는 하측 만입부(111)를 구비할 수 있다. 하측 만입부(111)는 레이저 재단 대상물(D)의 본체부(D-1) 및 스패터 블락 지그(170)의 삽입을 위하여 하방으로 만입된 형상으로 형성될 수 있다.
스패터 블락 지그(170)도 하방으로 만입된 형상의 내측 만입 영역(171)을 가질 수 있다. 스패터 블락 지그의 내측 만입 영역(171)에는 레이저 재단 대상물(D)의 본체부(D-1)가 수용될 수 있다. 스패터 블락 지그(170)는 내측 만입 영역(171)에 레이저 재단 대상물(D)의 본체부(D-1)를 수용한 채 하부지그의 하측 만입부(111) 내부에 놓여질 수 있다.
상부 지그(130)는 하부 지그(110)를 덮으며, 하부 지그(110)와 함께 레이저 재단 대상물(D)의 재단 영역(D-2)의 일측 상하부를 지지하여 레이저 재단 대상물(D)을 고정하고, 스패터 블락 지그(170)의 내측 만입 영역(171)의 둘레를 형성하는 스패터 블락 지그 둘레벽부(172)는 레이저 재단 대상물(D)의 본체부(D-1)와 재단 영역(D-2) 사이에 배치될 수 있다.
이러한 형태를 통해서, 스패터 블락 지그 둘레벽부(172)는 레이저(I) 재단 작업 시 재단 영역(D-2)에서 레이저 재단 대상물(D)의 본체부(D-1)를 향해 날아오는 스패터(S)(금속 이물)를 중간에서 효과적으로 막을 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치(100)에서 스패터 블락 지그 둘레벽부(172)는 재단 영역(D-2)의 하측에 위치되고, 스패터 블락 지그 둘레벽부(172)의 상부는 상방으로 올라갈수록 폭 줄어드는 형태로 형성될 수 있다. 이 경우 재단 영역(D-2) 쪽으로 갈수록 스패터 블락 지그 둘레벽부(172)의 폭이 줄어드는 형태인 것이므로 재단 영역(D-2) 쪽의 공간을 많이 확보하게 할 수 있는 유리한 점이 있다.
하부 지그(110)의 하측 만입부(111)의 둘레를 형성하는 하부지그 둘레벽부(112)는 재단 영역(D-2)을 사이에 두고 스패터 블락 지그 둘레벽부(172)와 서로 이격되어 있게 되며, 이 이격된 사이로 스패터(S)가 빠져나가게 될 수 있다. 이렇게 빠져나가는 스패터(S)는 스패터 방출홀(114)로 빠져나갈 수 있다. 즉, 하부지그의 하측 만입부(111)에서 재단 영역(D-2)의 하측에 위치하는 부분에는 스패터 방출홀(114)이 형성되어 있어서 스패터(S)를 손쉽게 제거할 수 있다. 스패터 방출홀(114)은 재단 영역(D-2)이 연장하는 방향(즉, 하측 만입부의 둘레를 따르는 방향)을 따라 연장하며, 복수개로 형성될 수 있다. 복수개로 둘레 전 영역에 걸져서 형성되면 더욱 원할한 제거가 가능하다.
상부 지그(130)의 둘레를 형성하는 부분의 단면이 직각 삼각형의 형상을 가지고 상부 지그의 빗변(131)이 레이저 노즐(150) 쪽을 향하게 놓여질 수 있다. 이 경우 레이저 노즐(150)과 레이저(I)가 위치할 수 있는 공간이 넓게 확보되므로 레이저(I) 재단 작업을 수월하게 할 수 있고, 복잡한 모양을 만들기 위해 다양한 방향과 위치로 이동하는데 매우 유리할 수 있다. 하부 지그(110)의 둘레를 형성하는 부분은 단면이 사각형의 형상인 경우 하부 지그(110)의 상면이 평평한 형상을 가지게 되고, 또한 하부 지그(110)의 하면도 평평한 형상을 가질 수 있으며, 그에 따라 하측에서 하부 지그(110)가 안정적으로 대상물을 고정하고 유지하는데 크게 유리할 수 있다.
도 9를 참조하면, 레이저 재단 대상물(D)이 L자 형태 금속 배터리 케이스인 경우, 재단 영역(D-2)은 L자형 금속 배터리 케이스의 테두리부(D-3) 상에 형성되고, 상부 지그(130) 및 하부 지그(110)는 테두리부(D-3)에서 재단 영역(D-2)의 바깥쪽에 위치하는 부분을 상하에서 가압하여 파지할 수 있다.
하부 지그(110) 및 상부 지그(130)는 레이저(I) 대상물이 놓여지는 위치의 둘레에 위치하는 둘레부영역에 각각 하부 나사홀(113)과 상부 나사홀(133)을 구비하고, 상부 지그(130) 및 하부 지그(110)는 레이저 재단 대상물(D)의 고정을 위해서 상부 나사홀(133) 및 하부 나사홀(113)을 통해 나사 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 재단 장치(100)는, 레이저 재단 장치(100)가 실시예 1에 따른 레이저 재단 장치(100)보다 더욱 다양한 구체화된 형태로 구성될 수 있다는 점에서 의의가 있다. 본 발명의 실시예 2에서는, 레이저 재단 대상물(D)이 L자형 형태의 금속 전지 케이스일 수 있고, 그에 따라 레이저 재단 장치(100)의 하부 지그(110), 상부 지그(130), 및 스패터 블락 지그(170)가 이러한 L자형의 프리폼 형태를 재단하기 위한 형태를 가질 수 있다.
그 결과 본 발명은 L자형을 비롯한 다양한 형태에 대해서 안정적으로 지지하면서, 스패터(S)를 방지하여 레이저(I) 재단을 깔끔하게 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.
10, 100: 레이저 재단 장치
11, 110: 하부 지그
111: 하측 만입부
112: 하부 지그 둘레벽부
113: 하부 나사홀
114: 스패터 방출홀
13, 130: 상부 지그
131: 상부 지그 빗변
133: 상부 나사홀
15, 150: 레이저 노즐
17, 170: 스패터 블락 지그
171: 내측 만입 영역
172: 스패터 블락 지그 둘레벽부
S: 스패터
D: 레이저 재단 대상물
D-1: 본체부
D-2: 재단 영역
D-3: 테두리부
I: 레이저

Claims (11)

  1. 레이저 재단 대상물의 재단 영역의 일측 하부를 지지하기 위한 하부 지그;
    상기 레이저 재단 대상물의 재단 영역의 일측 상부를 지지하기 위한 상부 지그;
    상기 레이저 재단 대상물의 상기 재단 영역을 향하여 레이저를 조사하는 레이저 노즐; 및
    상기 레이저 재단 대상물의 본체부와 상기 재단 영역의 사이에 배치되는 스패터 블락 지그를 포함하는 레이저 재단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 지그는 상기 레이저 재단 대상물의 본체부 및 상기 스패터 블락 지그의 삽입을 위한 하측 만입부를 구비하고,
    상기 스패터 블락 지그는 내측 만입 영역을 가지며, 상기 내측 만입 영역에 상기 레이저 재단 대상물의 본체부를 수용한 채 상기 하부지그의 상기 하측 만입부 내부에 놓여지고,
    상기 상부 지그는 상기 하부 지그를 덮으며, 상기 하부 지그와 함께 상기 레이저 재단 대상물의 재단 영역의 일측 상하부를 지지하여 상기 레이저 재단 대상물을 고정하고,
    상기 스패터 블락 지그의 내측 만입 영역의 둘레를 형성하는 상기 스패터 블락 지그 둘레벽부는 상기 레이저 재단 대상물의 상기 본체부와 상기 재단 영역 사이에 배치되는 레이저 재단 장치.
  3. 청구항 2에 있어서
    상기 스패터 블락 지그 둘레벽부는 레이저 재단 작업 시 상기 재단 영역에서 상기 레이저 재단 대상물의 본체부를 향해 날아오는 스패터(금속 이물)를 중간에서 막는 것을 특징으로 하는 레이저 재단 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 스패터 블락 지그 둘레벽부는 상기 재단 영역의 하측에 위치되고,
    상기 스패터 블락 지그 둘레벽부의 상부는 상방으로 올라갈수록 폭 줄어드는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 재단 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부 지그의 상기 하측 만입부의 둘레를 형성하는 상기 하부지그 둘레벽부는 상기 재단 영역을 사이에 두고 상기 스패터 블락 지그 둘레벽부와 서로 이격되어 있는 레이저 재단 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 상부 지그의 둘레를 형성하는 부분은 단면이 직각 삼각형의 형상이고,
    상기 하부 지그의 둘레를 형성하는 부분은 단면이 사각형의 형상인 것을 특징으로 하는 레이저 재단 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 레이저 재단 대상물은 L자형 금속 배터리 케이스이고,
    상기 스패터 블락 지그는 L자형의 내측 만입 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저 재단 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 재단 영역은 상기 L자형 금속 배터리 케이스의 테두리부에 형성되고,
    상기 상부 지그 및 상기 하부 지그는 상기 테두리부에서 상기 재단 영역의 바깥쪽에 위치하는 부분을 상하에서 가압하여 파지하는 것을 특징으로 하는 레이저 재단 장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부 지그 및 상부 지그는 상기 레이저 대상물이 놓여지는 위치의 둘레에 위치하는 둘레부영역에 각각 하부 나사홀과 상부 나사홀을 구비하고,
    상기 상부 지그 및 상기 하부 지그는 상기 레이저 재단 대상물의 고정을 위해서 상기 상부 및 하부 나사홀을 통해 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 레이저 재단 장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부지그의 상기 하측 만입부에서 상기 재단 영역의 하측에 위치하는 부분에는 스패터 방출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 재단 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 스패터 방출홀은 상기 재단 영역이 연장하는 방향을 따라 연장하며, 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 재단 장치.
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