KR101026428B1 - 실드 도체층의 절단 방법 및 레이저 가공 장치 - Google Patents

실드 도체층의 절단 방법 및 레이저 가공 장치 Download PDF

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Abstract

실드 도체층 측면에 절단되지 않은 실드 선이 남을 일이 없고, 또한 내부 도체와 실드 도체층의 절연성을 충분히 확보할 수 있는 실드 도체층의 절단 방법 및 레이저 가공 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 실드 도체층의 절단 방법은 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블(1)을 준비하고, 상기 실드 케이블(1)의 길이방향에 대하여 대략 수직방향인 적어도 3방향으로부터 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 것이고, 상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 한다.
실드 도체층, 레이저 가공 장치

Description

실드 도체층의 절단 방법 및 레이저 가공 장치{SHIELD CONDUCTOR LAYER CUTTING METHOD AND LASER TREATMENT DEVICE}
본 발명은 실드 도체층 측면에 절단되지 않은 실드 선이 남을 일이 없고, 또한 내부 도체와 실드 도체층의 절연성을 충분히 확보할 수 있는 실드 도체층의 절단 방법 및 레이저 가공 장치에 관한 것이다.
최근, 노트북, 휴대 전화, 소형 비디오 카메라 등의 보급으로 이들 정보통신기기의 소형ㆍ경량화 외에 고속ㆍ고화질화가 요구되고 있다. 이것에 대응하기 위해서, 내부 도체의 외주에 내부 절연체, 외부 도체, 외피를 동축상으로 순차적으로 형성한 매우 가느다란 전선(케이블이라고 하는 경우도 있음)이 사용되고 있다. 또한, 그 외의 제어 기기, 예컨대, 의료용 초음파 탐촉자 등에서 불필요한 노이즈가 혼입되는 것을 방지하기 위해 같은 전선이 실드 전선으로서 사용되고 있다. 이하, 상기 동축형의 전선 또는 실드 전선을 포함해서 실드 케이블이라고 한다.
통상, 실드 케이블은 복수개를 묶어 사용되고, 그 단부는 플랫 형상으로 되어서 전기 커넥터에 접속된다. 전기 커넥터와의 접속시에는 실드 케이블에 내부 도체 및 외부 도체를 전기 접속하기 위한 단말 형성이 필요하게 된다. 그러나, 케이블 외경이 1㎜ 이하와 같은 아주 가늘고, 내부 절연체의 두께가 수십㎛ 정도로 되 면, 케이블의 배열 피치, 전기적 성능을 손상시키는 일 없이 접속 단말을 형성하는 것은 용이하지는 않다. 이 때문에, 이러한 종류의 실드 케이블의 단말 형성에 대해서 지금까지 여러가지의 제안이 되어 있다.
도 10은 종래의 실드 케이블의 구조예를 나타내는 단면도이다.
내부 도체(중심 도체)(2)는 예컨대 외경 약 0.025㎜의 주석 도금된 동합금선이 7개 꼬아져 형성되고, 그 외면을 불소 수지로 이루어지는 절연재로 두께 0.04㎜~0.055㎜ 정도로 피복하여 내부 절연체(내부 유전체)(3)로 하고 있다. 내부 절연체(3)의 외주면에 배치하는 외부 도체(실드 도체층)(4)는 예컨대 외경 약 0.03㎜의 복수개의 동합금선과 같은 실드 선(4a)을 횡 감기로 감아서 형성하고, 그 외면에 두께 약 0.004㎜ 정도의 폴리에스테르 테이프를 2매 겹쳐 감아서 서로 융착시켜 외피(재킷)(5)로 하고, 외경이 약 0.3㎜ 이하인 실드 케이블(1)이 얻어지도록 형성된다. 또한, 실드 도체층(4)의 외면에 구리 증착 테이프(도시 생략)를 구리 증착면을 내측으로 해서 감아도 되고, 또한, 실드 도체층(4)은 실드 선의 감기 방향을 반대로 해서 2층으로 감은 구조이어도 되며, 이 외에 편조 구조이어도 된다(예컨대 특허문헌 1 참조).
이어서, 종래의 실드 케이블에 있어서의 실드 도체층의 절단 방법에 대해서 설명한다.
도 11은 도 10에 나타내는 실드 케이블의 실드층(4)을 레이저 광에 의해 절단하는 방법 및 그 방법에 의한 문제점을 설명하는 도면이다. 도 11에서는 실드 도체층(4) 및 내부 도체(2)를 모식적으로 나타내고 있지만, 도 11에 있어서도 실제로 는 도 10에 나타내는 실드 도체층(4) 및 내부 도체(2)와 동일한 구조로 되어 있다.
우선, 도 10에 나타내는 재킷(5)을 박리한 상태의 실드 케이블(1)을 도시하지 않은 유지 기구에 의해 고정해서 유지하고, 실드 케이블의 상방으로부터 실드 도체층(4)에 레이저 광을 화살표와 같이 스캔하면서 조사한다. 다음으로, 상기 실드 케이블(1)의 하방으로부터 실드 도체층(4)에 레이저 광을 화살표와 같이 스캔하면서 조사한다. 이렇게 실드 도체층(4)의 전체에 레이저 광을 조사함으로써 실드 도체층(4)을 절단한다.
[특허문헌1] 일본 특허 공개 2005-251522호 공보 (0002,0016단락, 도 1)
상술한 실드 도체층을 레이저 광에 의해 절단하는 방법에서는 레이저 광을 상방과 하방의 2방향으로부터 실드 도체층(4)에 조사하기 때문에 실드 도체층 측면(6)에 있어서는 상방으로부터의 레이저 광도 하방으로부터의 레이저 광도 서로 이웃하는 실드 선(4a)에 의해 차단되어 레이저 광의 조사가 불충분해진다. 그 결과, 실드 도체층 측면(6)에 있어서 절단되지 않은 실드 선(4a)이 남는 경우가 있다.
한편, 실드 도체층 측면(6)에 있어서도 실드 선(4a)이 완전히 절단되는 고출력 조건에서 레이저 광을 조사하면, 레이저 광의 조사 방향의 정면에 위치하는 실드 도체층(4)을 레이저 광이 관통하고, 그 레이저 광이 내부 절연체(3)까지 도달해 버리고, 그 결과, 도 11에 나타내는 바와 같이 내부 절연체에 손상이 생기는 부분(7)이 생겨 버린다. 이 부분(7)에서는 내부 절연체(3)의 전기적 절연성이 저하되기 때문에 내부 도체(2)와 실드 도체층(4)의 절연을 충분히 확보할 수 없는 경우가 있다.
또한, 상기 종래의 절단 방법에 있어서 스캔 횟수를 많게 하면 스캔 속도에 의존하는 일 없이 실드 도체층을 용융 절단하기 쉽고, 스캔 횟수가 적은 경우에는 실드 선의 비절단 부분이 많아지는 경향이 있다. 또한, 스캔 횟수를 많게 했을 경우의 내부 유전체의 손상은 스캔 속도가 빠를수록 경감되는 경향이 있다.
상술한 바와 같이, 실드 도체층 측면(6)에 있어서 절단되지 않은 실드 선(4a)이 남거나, 내부 절연체에 손상이 생기는 부분(7)이 생기는 것은 레이저 광을 상방과 하방의 2방향으로부터 조사하는 것에 원인이 있는 것으로 생각된다.
본 발명은 상기와 같은 사정을 고려해서 이루어진 것으로서, 그 목적은 실드 도체층 측면에 절단되지 않은 실드 선이 남는 일이 없고, 또한 내부 도체와 실드 도체층의 절연성을 충분히 확보할 수 있는 실드 도체층의 절단 방법 및 레이저 가공 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 실드 도체층의 절단 방법은 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 준비하고,
상기 실드 케이블의 길이방향에 대하여 대략 수직방향인 적어도 3방향으로부터 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 것이고,
상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 한다.
상기 실드 도체층의 절단 방법에 의하면, 실드 도체층에 적어도 3방향으로부터 레이저 광을 조사하고 있기 때문에, 종래기술과 같이 레이저 광을 상방과 하방의 2방향으로부터 실드 도체층에 조사하는 것에 비해서 실드 도체층 측면에 있어서도 절단되지 않은 실드 도체층이 남는 것을 방지할 수 있어 실드 도체층 전체를 완전하고 또한 안정되게 절단할 수 있다. 이와 아울러, 적어도 3방향으로부터 레이저 광을 조사함으로써 모든 실드 도체층이 완전히 절단되는 조건에서 레이저 광을 조사해도 내부 절연체에 손상이 생기는 부분이 생기는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 내부 절연체의 전기적 절연성이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 내부 도체와 실드 도체층의 절연성을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실드 도체층의 절단 방법에 있어서 상기 2개의 광축이 만드는 각도가 150°이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 실드 도체층의 절단 방법에 있어서 상기 실드 도체층에 4방향으로부터 레이저 광을 조사하는 것으로서, 서로 이웃하지 않는 레이저 광의 광축끼리는 대략 일직선을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 실드 도체층의 절단 방법으로 있어서 상기 실드 케이블을 준비할 때 복수개 나열된 실드 케이블을 준비하고, 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사할 때 상기 레이저 광 또는 상기 실드 케이블을 슬라이딩시킴으로써 상기 레이저 광을 스캔 조사하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치는 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 유지하고, 상기 실드 케이블의 길이방향에 대하여 대략 수직방향으로부터 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 레이저 가공 장치로서,
레이저 광을 조사하는 레이저 조사 기구와,
상기 레이저 조사 기구에 의해 조사된 레이저 광을 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 반사시키는 제 1 반사 미러와,
상기 제 1 반사 미러에 의해 상기 제 1 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 3 방향으로 반사시키는 제 2 반사 미러와,
상기 제 2 반사 미러에 의해 상기 제 3 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 4 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 3 반사 미러와,
상기 제 3 방향으로 반사된 상기 레이저 광의 광축으로부터 상기 제 3 반사 미러를 이간시키도록 슬라이딩시키는 미러 슬라이드 기구와,
상기 제 3 방향으로 반사된 상기 레이저 광의 광축으로부터 상기 제 3 반사 미러를 이간시킨 상태에서 상기 제 2 반사 미러에 의해 상기 제 3 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 5 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 4 반사 미러와,
상기 제 1 반사 미러에 의해 상기 제 2 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 6 방향으로 반사시키는 제 5 반사 미러와,
상기 제 5 반사 미러에 의해 상기 제 6 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 7 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 6 반사 미러를 구비하고,
상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치는 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 유지하고, 상기 실드 케이블의 길이방향에 대하여 대략 수직방향으로부터 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 레이저 가공 장치로서,
레이저 광을 조사하는 레이저 조사 기구와,
상기 레이저 조사 기구에 의해 조사된 레이저 광을 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 반사시키는 제 1 반사 미러와,
상기 제 1 반사 미러에 의해 상기 제 1 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 3 방향으로 반사시키는 제 2 반사 미러와,
상기 제 2 반사 미러에 의해 상기 제 3 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 4 방향 또는 제 5 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 3 반사 미러를 구비한 제 1 미러 슬라이드 유닛과,
상기 제 1 미러 슬라이드 유닛에 설치된 상기 제 3 반사 미러를 슬라이딩시키는 제 1 슬라이드 기구와,
상기 제 1 미러 슬라이드 유닛에 설치된 상기 제 3 반사 미러를 회전시키는 제 1 회전 기구와,
상기 제 1 반사 미러에 의해 상기 제 2 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 6 방향으로 반사시키는 제 4 반사 미러와,
상기 제 4 반사 미러에 의해 상기 제 6 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 7 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 5 반사 미러를 구비하고,
상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 레이저 가공 장치에 있어서 상기 제 4 방향, 상기 제 5 방향 및 상기 제 7 방향 각각으로부터 조사되는 상기 레이저 광의 광축 상에 각각 회전 기구에 의해 회전시켜 배치되는 회전 렌즈를 추가로 구비하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 레이저 가공 장치에 있어서 상기 제 5 반사 미러 대신에 제 2 미러 슬라이드 유닛이 배치되어 있고,
상기 제 2 미러 슬라이드 유닛은 상기 제 4 반사 미러에 의해 상기 제 6 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 7 방향 또는 제 8 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 5 반사 미러를 구비하고 있고,
상기 제 2 미러 슬라이드 유닛은 상기 제 5 반사 미러를 슬라이딩시키는 제 2 슬라이드 기구와, 상기 제 5 반사 미러를 회전시키는 제 2 회전 기구를 갖고 있는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치는 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 유지하고, 상기 실드 케이블의 길이방향에 대하여 대략 수직방향으로부터 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 레이저 가공 장치로서,
레이저 광을 조사하는 레이저 조사 기구와,
상기 레이저 조사 기구에 의해 조사된 레이저 광의 일부를 제 1 방향으로 반사시킴과 아울러 상기 레이저 광의 일부를 투과시키는 제 1 하프 미러와,
상기 제 1 하프 미러에 의해 상기 제 1 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 2 방향으로 반사시키는 제 1 반사 미러와,
상기 제 1 반사 미러에 의해 상기 제 2 방향으로 반사된 상기 레이저 광의 일부를 제 3 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사함과 아울러 상기 레이저 광의 일부를 투과시키는 제 2 하프 미러와,
상기 제 2 하프 미러에 의해 투과된 상기 레이저 광을 제 4 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 2 반사 미러와,
상기 제 1 하프 미러에 의해 투과된 상기 레이저 광을 제 5 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 3 반사 미러를 구비하고,
상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 레이저 가공 장치에 있어서 상기 제 1 하프 미러와 상기 제 3 반사 미러의 사이에 배치되고, 상기 제 1 하프 미러에 의해 투과된 상기 레이저 광의 일부를 제 6 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사함과 아울러 상기 레이저 광의 일부를 투과시키는 제 3 하프 미러를 추가로 구비하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치는 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 유지하고, 상기 실드 케이블의 길이방향에 대하여 대략 수직방향으로부터 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 레이저 가공 장치로서,
레이저 광을 조사하는 레이저 조사 기구와,
상기 레이저 조사 기구에 의해 조사된 레이저 광을 제 1 ~제 3 방향으로 반사시키는 회전 반사 미러와,
상기 회전 반사 미러에 의해 상기 제 1 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 4 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 1 반사 미러와,
상기 회전 반사 미러에 의해 상기 제 2 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 5 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 2 반사 미러와,
상기 회전 반사 미러에 의해 상기 제 3 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 6 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 3 반사 미러를 구비하고,
상기 회전 반사 미러는 상기 회전 반사 미러를 회전시키는 회전 기구를 갖고, 상기 회전 기구에 의해 상기 회전 반사 미러의 방향을 조정하는 것이고,
상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치는 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 유지하고, 상기 실드 케이블의 길이방향에 대하여 대략 수직방향으로부터 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 레이저 가공 장치로서,
제 1 레이저 광을 상기 실드 도체층에 조사하는 제 1 레이저 조사 기구와,
제 2 레이저 광을 상기 실드 도체층에 조사하는 제 2 레이저 조사 기구와,
제 3 레이저 광을 상기 실드 도체층에 조사하는 제 3 레이저 조사 기구를 구비하고,
상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치는 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 유지하고, 상기 실드 케이블의 길이방향에 대하여 대략 수직방향으로부터 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 레이저 가공 장치로서,
제 1 레이저 광을 제 1 방향으로 조사하는 제 1 레이저 조사 기구와,
상기 제 1 레이저 조사 기구에 의해 조사된 제 1 레이저 광을 제 2 방향으로 반사시키는 제 1 반사 미러와,
상기 제 1 반사 미러를 상기 제 1 방향을 따라 슬라이딩시키는 슬라이드 기구와,
상기 제 1 반사 미러에 의해 상기 제 2 방향으로 반사된 상기 제 1 레이저 광을 제 3 방향 또는 제 4 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 1 포물면 거울(parabolic mirror)과,
제 2 레이저 광을 상기 제 1 방향과 평행하고 또한 대략 180°회전시킨 제 5 방향으로 조사하는 제 2 레이저 조사 기구와,
상기 제 2 레이저 조사 기구에 의해 조사된 제 2 레이저 광을 제 6 방향으로 반사시키는 제 2 반사 미러와,
상기 제 2 반사 미러에 의해 상기 제 6 방향으로 반사된 상기 제 2 레이저 광을 제 7 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 3 반사 미러를 구비하고,
상기 제 1 포물면 거울은 상기 슬라이드 기구에 의해 상기 제 1 반사 미러를 슬라이딩시킴으로써 상기 제 1 레이저 광을 상기 제 3 방향 또는 상기 제 4 방향으로 반사시키는 것이고,
상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 레이저 가공 장치에 있어서 상기 제 3 반사 미러 대신에 제 2 포물면 거울을 구비하고, 상기 제 2 반사 미러를 상기 제 5 방향을 따라 슬라이딩시키는 슬라이드 기구를 갖고, 상기 제 2 포물면 거울은 상기 슬라이드 기구에 의해 상기 제 2 반사 미러를 슬라이딩시킴으로써 상기 제 2 레이저 광을 상기 제 7 방향 또는 제 8 방향으로 반사시키는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치는 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 유지하고, 상기 실드 케이블의 길이방향에 대하여 대략 수직방향으로부터 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 레이저 가공 장치로서,
레이저 광을 상기 실드 도체층에 조사하는 레이저 조사 기구와,
상기 실드 케이블을 회전시키는 회전 기구를 구비하고,
상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 한다.
<발명의 효과>
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 실드 도체층 측면에 절단되지 않은 실드 선이 남을 일이 없고, 또한 내부 도체와 실드 도체층의 절연성을 충분히 확보할 수 있는 실드 도체층의 절단 방법 및 레이저 가공 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태1에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 실드 도체층 전체가 완전히 용융 절단되고, 실드 도체층이 박취된 후의 실드 케이블을 나타내는 도면이다.
도 3은 실시형태1의 변형예로서 복수개 나열된 실드 케이블 각각의 실드 도체층을 동시에 절단하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시형태2에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태3에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태4에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태5에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태6에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태7에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 10은 종래의 실드 케이블의 구조예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 10에 나타내는 실드 케이블의 실드층(4)을 레이저 광에 의해 절단하는 방법 및 그 방법에 의한 문제점을 설명하는 도면이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1 : 실드 케이블 2 : 내부 도체(중심 도체)
3 : 내부 절연체(내부 유전체) 4 : 외부 도체(실드 도체층)
4a : 실드 선 5 : 외피(재킷)
6 : 실드 도체층 측면 7 : 내부 절연체에 손상이 생기는 부분
11 : 레이저 조사 기구 12 : 레이저 광
13~19 : 제 1 ~제 7 반사 미러 20~23 : 제 1 ~제 4 렌즈
24,25 : 화살표 26,28 : 미러 슬라이드 유닛
26a,28a : 반사 미러 27a : 제 1 회전 렌즈
27b : 제 2 회전 렌즈 31~38 : 제 1 ~제 8 방향
43,45,48 : 제 1 ~제 3 하프 미러 51 : 회전 반사 미러
52~55 : 제 1 ~제 4 반사 미러 61~68 : 제 1 ~제 8 방향
71~74 : 제 1 ~제 4 레이저 조사 기구
81 : 제 1 레이저 조사 기구 82 : 제 2 레이저 조사 기구
83 : 제 1 반사 미러 84 : 제 2 반사 미러
85 : 제 1 포물면 거울 86 : 제 2 포물면 거울
91 : 렌즈 92 : 벨트
93 : 모터
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
(실시형태1)
도 1은 본 발명의 실시형태1에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
이 레이저 가공 장치는 예컨대 도 10 및 도 11에 나타내는 실드 케이블(1)에 있어서의 실드 도체층(4)에 4방향으로부터 레이저 광을 조사함으로써 실드 도체층(4)을 절단하는 장치이다. 상기 실드 케이블(1)은 예컨대 AWG(American Wire Gauge) 30 이상과 같은 극세 동축선이고, 상기 실드 도체층(4)은 도 10에 나타내는 바와 같이 복수개의 실드 선(4a)으로 구성되고, 실드 선(4a)의 재질은 AWG 42번선의 경우로 예컨대 외경 약 0.03㎜의 주석 도금 동합금선이다. 또한, 본 실시형태에 의한 레이저 가공 장치로 가공할 수 있는 실드 선은 주석 도금 동합금선 외에 은 도금 동합금선, 알루미늄박 등이다.
도 1의 레이저 가공 장치는 레이저 광(12)을 조사하는 레이저 조사 기구(11)와, 제 1 ~제 7 반사 미러(13~19)와, 제 1 ~제 4 렌즈(20~23)와, 미러 슬라이드 기구(도시 생략)를 갖고 있다. 레이저 조사 기구(11)로부터 조사되는 레이저 광은 예컨대 YAG 기본파 펄스레이저(파장λ=1064㎚)이다. 또한, 실드 케이블(1)은 레이저 처리 장치에 있어서 도시하지 않은 유지 기구에 의해 유지되어 있다. 또한, 실드 케이블(1)은 레이저 광 조사시에 슬라이딩시키는 케이블 슬라이드 기구(도시 생략)가 설치되어 있다.
레이저 조사 기구(11)로부터 조사된 레이저 광(12)은 제 1 반사 미러(13)에 의해 제 1 방향(31)으로 반사되고, 제 2 반사 미러(14)에 의해 제 1 방향(31)에 대해서 90°정도 구부러진 제 2 방향(32)으로 반사되며, 제 3 반사 미러(15)에 의해 제 3 방향(33)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 1 렌즈(20)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다. 이 때, 실드 도체층을 스캔 조사하기 위해서, 상기 제 2 방향(32)과 평행한 방향으로 실드 케이블(1)을 상기 케이블 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킨다.
제 3 반사 미러(15)는 제 2 반사 미러(14)에 의해 반사된 레이저 광의 광축으로부터 이간된 위치로 미러 슬라이드 기구(도시 생략)에 의해 슬라이딩 가능하도록 되어 있다. 이 미러 슬라이드 기구에 의해 제 3 반사 미러(15)를 슬라이딩시켜 상기 광축으로부터 이간시킨 상태에서 레이저 조사 기구(11)로부터 조사된 레이저 광(12)은 제 1 반사 미러(13)에 의해 제 1 방향(31)으로 반사되고, 제 2 반사 미러(14)에 의해 제 1 방향(31)에 대해서 90°정도 구부러진 제 2 방향(32)으로 반사되며, 제 4 반사 미러(16)에 의해 제 4 방향(34)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 2 렌즈(21)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다. 이 때, 실드 도체층을 스캔 조사하기 위해서, 상기 제 2 방향(32)과 평행한 방향으로 실드 케이블(1)을 상기 케이블 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킨다.
제 1 반사 미러(13)에는 레이저 조사 기구(11)로 의해 조사된 레이저 광(12)을 제 1 방향(31)에 대해서 180°회전시킨 제 5 방향(35)으로 반사시키도록 상기 제 1 반사 미러(13)의 방향을 바꿀 수 있는 구동 기구(도시 생략)가 부착되어 있다. 또한, 제 6 반사 미러(18)는 제 7 반사 미러(19)에 의해 반사된 레이저 광의 광축으로부터 이간된 위치로 미러 슬라이드 기구(도시 생략)에 의해 슬라이딩 가능하도록 되어 있다. 상기 구동 기구에 의해 제 1 반사 미러(13)의 방향을 바꾸고 또 한 상기 미러 슬라이드 기구에 의해 제 6 반사 미러(18)를 슬라이딩시켜 상기 광축으로부터 이간된 상태에서 레이저 조사 기구(11)로부터 조사된 레이저 광(12)은 제 1 반사 미러(13)에 의해 제 5 방향(35)으로 반사되고, 제 7 반사 미러(19)에 의해 제 5 방향(35)에 대해서 90°정도 구부러진 제 6 방향(36)으로 반사되며, 제 5 반사 미러(17)에 의해 제 8 방향(38)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 3 렌즈(22)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다. 이 때, 실드 도체층을 스캔 조사하기 위해서, 상기 제 6 방향(36)과 평행한 방향으로 실드 케이블(1)을 상기 케이블 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킨다.
상기 미러 슬라이드 기구에 의해 제 6 반사 미러(18)를 슬라이딩시켜 상기 광축 상으로 리턴시킨 상태에서 레이저 조사 기구(11)로부터 조사된 레이저 광(12)은 제 1 반사 미러(13)에 의해 제 5 방향(35)으로 반사되고, 제 7 반사 미러(19)에 의해 제 5 방향(35)에 대해서 90°정도 구부러진 제 6 방향(36)으로 반사되며, 제 6 반사 미러(18)에 의해 제 7 방향(37)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 4 렌즈(23)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다. 이 때, 실드 도체층을 스캔 조사하기 위해서, 상기 제 6 방향(36)과 평행한 방향으로 실드 케이블(1)을 상기 케이블 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킨다.
또한, 레이저 가공 장치는 도시하지 않은 제어부를 구비하고 있고, 이 제어부는 제 1 반사 미러(13)의 방향을 바꾸는 구동 기구, 제 3 반사 미러(15) 및 제 6 반사 미러(18) 각각을 슬라이딩시키는 미러 슬라이드 기구, 레이저 조사 기구(11) 각각의 동작 등을 제어하도록 되어 있다.
이어서, 도 1의 레이저 가공 장치를 이용하여 실드 케이블(1)에 있어서의 실드 도체층을 절단하는 방법에 대해서 설명한다.
우선, 도 10에 나타내는 실드 케이블(1)의 재킷(5)을 소정 길이 박취하여 실드 도체층을 노출시킨다. 이 상태의 실드 케이블(1)을 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치의 유지 기구에 의해 고정해서 유지한다.
다음으로, 레이저 조사 기구(11)로부터 레이저 광(12)을 조사하고, 이 레이저 광(12)이 제 1 ~제 3 반사 미러(13~15) 각각에 의해 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 1 렌즈(20)를 통과해서 제 3 방향(33)으로부터 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다. 이 때, 실드 케이블(1)을 케이블 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킴으로써 실드 도체층이 스캔 조사된다.
다음으로, 제 3 반사 미러(15)를 제 2 반사 미러(14)에 의해 반사된 레이저 광의 광축으로부터 이간된 위치로 미러 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킨다. 다음으로, 레이저 조사 기구(11)로부터 레이저 광(12)을 조사하고, 이 레이저 광(12)이 제 1, 제 2 및 제 4 반사 미러(13,14,16) 각각에 의해 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 2 렌즈(21)를 통과해서 제 4 방향(34)로부터 실드 도체층에 조사된다. 이 때, 실드 케이블(1)을 케이블 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킴으로써 실드 도체층이 스캔 조사된다.
다음으로, 구동 기구에 의해 제 1 반사 미러(13)의 방향을 바꾸고, 레이저 조사 기구(11)로부터 레이저 광(12)을 조사하고, 이 레이저 광(12)이 제 1, 제 7 및 제 5 반사 미러(13,19,17) 각각에 의해 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 3 렌즈(22)를 통과해서 제 7 방향(37)으로부터 실드 도체층(4)에 조사된다. 이 때, 실드 케이블(1)을 케이블 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킴으로써 실드 도체층이 스캔 조사된다.
다음으로, 제 6 반사 미러(18)를 제 7 반사 미러(19)에 의해 반사된 레이저 광의 광축 상으로 미러 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킨다. 다음으로, 레이저 조사 기구(11)로부터 레이저 광(12)을 조사하고, 이 레이저 광(12)이 제 1, 제 7 및 제 6 반사 미러(13) 각각에 의해 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 4 렌즈(23)를 통과해서 제 8 방향(38)으로부터 실드 도체층에 조사된다. 이 때, 실드 케이블(1)을 케이블 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킴으로써 실드 도체층이 스캔 조사된다.
이와 같이 하여 실드 도체층 전체가 완전히 용융 절단되어 실드 도체층이 박취된 후의 실드 케이블(1)은 도 2에 나타내는 바와 같이 내부 절연체가 노출된 것이 된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 절단 후의 실드 케이블(1)의 선단측은 중심 도체(2)가 노출되고, 그 중심 도체(2)를 피복하는 내부 절연체(3)도 노출되며, 내부 절연체(3)를 피복하는 실드 도체층이 레이저 조사 위치에서 절단된 상태로 되어 있다. 재킷(5)과 내부 절연체(3) 사이에는 실드 도체층이 존재하고 있다.
상기 실시형태1에 의하면, 실드 도체층에 4방향으로부터 레이저 광을 조사하고 있기 때문에, 종래기술과 같이 레이저 광을 상방과 하방의 2방향으로부터 실드 도체층(4)에 조사하는 것에 비해서 레이저 광의 서로 이웃하는 실드 선에 의해 차단되어 레이저 광의 조사가 불충분해지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 실드 도 체층 측면에 있어서도 절단되지 않은 실드 선이 남는 것을 방지할 수 있어 실드 도체층 전체를 완전하고 또한 안정되게 용융 절단할 수 있다. 이와 아울러, 4방향으로부터 레이저 광을 조사함으로써 모든 실드 선이 완전히 절단되는 조건에서 레이저 광을 조사해도 종래기술과 같이 고출력의 레이저 광의 조사 조건으로 할 필요가 없다. 이 때문에, 실드 도체층을 레이저 광이 관통해서 내부 절연체(3)까지 도달하는 일이 없고, 내부 절연체에 손상이 생기는 부분이 생기는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 내부 절연체(3)의 전기적 절연성이 저하되는 것을 방지할 수 있어 내부 도체(2)와 실드 도체층(4)의 절연을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 실드 도체층에 레이저 광을 조사하는 조사 방향은 도 1에 나타내는 바와 같이 서로 이웃하지 않는 레이저 광의 광축끼리는 일직선을 이루는 방향으로 되어 있다. 이러한 방향으로 함으로써 실드 도체층 전체를 보다 저출력의 레이저 광에 의해 확실하게 용융 절단할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 실드 도체층에 4방향으로부터 레이저 광을 조사하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 실드 도체층에 3방향으로부터 레이저 광을 조사해도 좋고, 실드 도체층에 5방향 이상으로부터 레이저 광을 조사해도 좋다. 이 경우, 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도는 180°미만이면 좋지만, 150°미만인 것이 보다 바람직하여 보다 현저한 효과가 얻어진다.
또한, 본 실시형태에서는 레이저 광을 실드 도체층에 대해서 스캔하는 조사 방법(스캔 조사)을 이용하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 다음과 같이 변경해서 실시하는 것도 가능하다. 예컨대, 레이저 광의 지름이 실드 도체층의 폭보다 크고 스캔 조사하지 않아도 실드 도체층을 절단할 수 있는 경우에는 스캔하지 않고 레이저 광을 실드 도체층에 조사하는 것도 가능하다. 또한, 스캔 조사하지 않는 경우로서, 실드 도체층을 구성하는 금속 세선으로 이루어지는 실드 선을 복수회의 레이저 조사로 절단할 수 있는 레이저 출력으로 하고, 일방향으로부터의 레이저 조사를 복수회 행하는 것도 가능하다. 또한, 스캔 조사할 경우로서, 실드 도체층을 구성하는 금속 세선으로 이루어지는 실드 선을 1회의 스캔 조사로는 절단할 수 없지만, 복수회의 스캔 조사로 절단할 수 있는 레이저 출력으로 하고, 일방향으로부터의 레이저 조사를 복수회의 스캔 조사로 행하는 것도 가능하다.
상기와 같이 실드 선을 복수회의 레이저 조사 또는 복수회의 스캔 조사로 절단할 수 있는 레이저 출력으로 한 경우에는 1회의 레이저 조사 또는 1회의 스캔 조사로 절단할 수 있는 레이저 출력으로 했을 경우에 비해서 내부 절연체에 주는 손상을 보다 적게 할 수 있는 레이저 출력을 선택하기 쉬워진다. 바꾸어 말하면, 복수회의 레이저 조사 또는 복수회의 스캔 조사로 절단할 수 있는 레이저 출력을 조정하는 쪽이 1회의 레이저 조사 또는 1회의 스캔 조사로 절단할 수 있는 레이저 출력을 조정하는 것보다 조정이 용이하다. 따라서, 결과적으로 내부 절연체에 주는 손상을 적게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 케이블 슬라이드 기구에 의해 실드 케이블을 슬라이딩시킴으로써 실드 도체층에 레이저 광을 스캔 조사하고 있지만, 실드 케이블을 고정한 상태에서 레이저 광을 슬라이딩시킴으로써 실드 도체층에 레이저 광을 스캔 조사하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이 4방향으로부터 실드 도체층에 레이저 광을 조사하고 있지만, 5방향 이상의 방향으로부터 실드 도체층에 레이저 광을 조사하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 도 1의 레이저 가공 장치에 있어서 제 3 반사 미러(15)와 제 4 반사 미러(16) 사이에 제 3 반사 미러(15)와 마찬가지의 미러 슬라이드 기구가 부착된 반사 미러를 배치하고, 이 반사 미러와 실드 케이블(1) 사이에 렌즈를 배치함으로써 상기 반사 미러에 의해 반사시킨 레이저 광을 상기 렌즈를 통과시켜서 실드 케이블의 실드 도체층에 조사할 수 있도록 하거나, 또는 이러한 반사 미러 및 렌즈를 추가로 복수개 배치함으로써 실현할 수 있다. 또한, 도 1의 레이저 가공 장치에 있어서 제 6 반사 미러(18)와 제 5 반사 미러(17) 사이에 제 6 반사 미러(18)와 마찬가지의 미러 슬라이드 기구가 부착된 반사 미러를 배치하고, 이 반사 미러와 실드 케이블(1) 사이에 렌즈를 배치함으로써 상기 반사 미러에 의해 반사시킨 레이저 광을 상기 렌즈를 통과시켜서 실드 케이블의 실드 도체층에 조사할 수 있게 하거나, 또는 이러한 반사 미러 및 렌즈를 추가로 복수개 배치함으로써 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 도 1에 도시하는 바와 같이 한개의 실드 케이블의 실드 도체층을 절단할 경우에 대해서 설명하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 복수개의 실드 케이블 각각의 실드 도체층을 동시에 절단하는 것도 가능하다. 이 경우의 방법을 이하에 설명한다.
도 3은 실시형태1의 변형예로서 복수개 나열된 실드 케이블 각각의 실드 도 체층을 동시에 절단하는 방법을 설명하는 도면이다.
레이저 가공 장치에 있어서 복수개의 실드 케이블(1)을 횡 일렬로 나열하여 유지 기구에 의해 유지하는 점 이외에는 실시형태1과 같으므로 설명을 생략한다.
또한, 실드 케이블(1)에 레이저 광을 스캔 조사하기 위해서, 케이블 슬라이드 기구에 의해 실드 케이블을 화살표(24)의 방향으로 슬라이딩시켜도 좋고, 또한 실드 케이블을 고정한 상태에서 광학계를 화살표(25)의 방향으로 슬라이딩시켜도 좋고, 또한 광학계 또는 실드 케이블을 복수회 왕복 슬라이딩시켜도 좋다.
상기 변형예에 있어서도 실시형태1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(실시형태2)
도 4는 본 발명의 실시형태2에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이고, 도 1과 동일 부분에는 동일한 부호를 붙인다.
레이저 조사 기구(11), 제 1 반사 미러(13), 제 2 반사 미러(14), 제 7 반사 미러(19), 실드 케이블의 유지 기구, 및 케이블 슬라이드 기구는 실시형태1과 같으므로 설명을 생략한다.
제 2 반사 미러(14)에 의해 제 2 방향(32)으로 반사된 레이저 광(12)은 미러 슬라이드 유닛(26) 내의 반사 미러(26a)에 의해 제 3 방향(33)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 1 회전 렌즈(27a)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다. 이 때, 실드 도체층을 스캔 조사하기 위해서, 상기 제 2 방향(32)과 평행한 방향으로 실드 케이블(1)을 상기 케이블 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킨다.
미러 슬라이드 유닛(26)은 반사 미러(26a)와, 이 반사 미러(26a)를 슬라이딩시키는 슬라이드 기구(도시 생략)와, 반사 미러(26a)의 방향을 조정하는 회전 기구(도시 생략)를 갖고 있다. 또한, 제 1 회전 렌즈(27a)에는 실드 케이블(1)의 주위를 화살표와 같이 회전시키는 회전 기구(도시 생략)가 부착되어 있다.
제 7 반사 미러(19)에 의해 제 6 방향(36)으로 반사된 레이저 광(12)은 미러 슬라이드 유닛(28) 내의 반사 미러(28a)에 의해 제 7 방향(37)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 2 회전 렌즈(27b)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다. 이 때, 실드 도체층을 스캔 조사하기 위해서, 상기 제 6 방향(36)과 평행한 방향으로 실드 케이블(1)을 상기 케이블 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킨다.
미러 슬라이드 유닛(28)은 반사 미러(28a)와, 이 반사 미러(28a)를 슬라이딩시키는 슬라이드 기구(도시 생략)와, 반사 미러(28a)의 방향을 조정하는 회전 기구(도시 생략)를 갖고 있다. 또한, 제 2 회전 렌즈(27b)에는 실드 케이블(1)의 주위를 화살표와 같이 회전시키는 회전 기구(도시 생략)가 부착되어 있다.
이어서, 도 4의 레이저 가공 장치를 이용하여 실드 케이블(1)에 있어서의 실드 도체층을 절단하는 방법에 대해서 설명한다.
우선, 재킷(5)을 소정 길이 박취하여 실드 도체층을 노출시킨 상태의 실드 케이블(1)을 도 4에 나타내는 레이저 가공 장치의 유지 기구에 의해 고정해서 유지한다.
다음으로, 레이저 조사 기구(11)로부터 레이저 광(12)을 조사하고, 이 레이 저 광(12)이 제 1, 제 2 반사 미러(13,14) 및 미러 슬라이드 유닛 내의 반사 미러(26a) 각각에 의해 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 1 회전 렌즈(27a)를 통과해서 제 3 방향(33)으로부터 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다. 이 때, 반사 미러(26a) 및 제 1 회전 렌즈(27a)는 제 3 방향(33)으로 레이저 광이 반사되어 실드 도체층에 조사되도록 위치 맞춤되어 있다.
다음으로, 미러 슬라이드 유닛(26)에 있어서 반사 미러(26a)를 슬라이딩시키고, 제 1 회전 렌즈(27a)를 회전 이동시킨다. 이것에 의해, 반사 미러(26a) 및 제 1 회전 렌즈(27a)가 제 4 방향(34)으로 레이저 광이 반사되어 실드 도체층에 조사되도록 위치 맞춤된다. 그리고, 레이저 조사 기구(11)로부터 레이저 광(12)을 조사하고, 이 레이저 광(12)이 제 1, 제 2 반사 미러(13,14) 및 반사 미러(26a) 각각에 의해 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 1 회전 렌즈(27a)를 통과해서 제 4 방향(34)으로부터 실드 도체층에 조사된다.
다음으로, 구동 기구에 의해 제 1 반사 미러(13)의 방향을 바꾸고, 레이저 조사 기구(11)로부터 레이저 광(12)을 조사하고, 이 레이저 광(12)이 제 1, 제 7 반사 미러(13,19) 및 미러 슬라이드 유닛(28) 내의 반사 미러(28a) 각각에 의해 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 2 회전 렌즈(27b)를 통과해서 제 7 방향(37)으로부터 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다. 이 때, 반사 미러(28a) 및 제 2 회전 렌즈(27b)는 제 7 방향(37)으로 레이저 광이 반사되어 실드 도체층에 조사되도록 위치 맞춤되어 있다.
다음으로, 미러 슬라이드 유닛(28)에 있어서 반사 미러(28a)를 슬라이딩시키 고, 제 2 회전 렌즈(27b)를 회전 이동시킨다. 이것에 의해, 반사 미러(28a) 및 제 2 회전 렌즈(27b)가 제 8 방향(38)으로 레이저 광이 반사되어 실드 도체층에 조사되도록 위치 맞춤된다. 그리고, 레이저 조사 기구(11)로부터 레이저 광(12)을 조사하고, 이 레이저 광(12)이 제 1, 제 7 반사 미러(13,19) 및 반사 미러(28a) 각각에 의해 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 2 회전 렌즈(27b)를 통과해서 제 8 방향(38)으로부터 실드 도체층에 조사된다.
상기 실시형태2에 있어서도 실시형태1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서도 실시형태1과 같은 변형예를 실시하는 것이 가능하다.
(실시형태3)
도 5는 본 발명의 실시형태3에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이고, 도 1과 동일 부분에는 동일한 부호를 붙인다.
레이저 조사 기구(11), 제 2 반사 미러(14), 제 4 반사 미러(16), 제 5 반사 미러(17), 제 1 ~제 4 렌즈(20~23), 실드 케이블의 유지 기구, 및 케이블 슬라이드 기구는 실시형태1과 같으므로 설명을 생략한다.
레이저 조사 기구(11)로부터 조사된 레이저 광(12)은 제 1 하프 미러(43)에 의해 제 1 방향(31)으로 반사되고, 제 2 반사 미러(14)에 의해 제 2 방향(32)으로 반사되며, 제 2 하프 미러(45)에 의해 제 3 방향(33)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 1 렌즈(20)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
또한, 제 2 하프 미러(45)를 레이저 광(12)의 일부가 투과한다. 이것에 의해, 투과한 레이저 광(12)은 제 4 반사 미러(16)에 의해 제 4 방향(34)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 2 렌즈(21)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
또한, 제 1 하프 미러(43)를 레이저 광(12)의 일부가 투과한다. 이것에 의해, 투과한 레이저 광(12)은 제 3 하프 미러(48)에 의해 제 7 방향(37)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 4 렌즈(23)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
또한, 제 3 하프 미러(48)를 레이저 광(12)의 일부가 투과한다. 이것에 의해, 투과한 레이저 광(12)은 제 5 반사 미러(17)에 의해 제 8 방향(38)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 3 렌즈(22)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
상기 실시형태3에 있어서도 실시형태1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서도 실시형태1과 같은 변형예를 실시하는 것이 가능하다.
(실시형태4)
도 6은 본 발명의 실시형태4에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이고, 도 1과 동일 부분에는 동일한 부호를 붙인다.
레이저 조사 기구(11), 제 1 ~제 4 렌즈(20~23), 실드 케이블의 유지 기구, 및 케이블 슬라이드 기구는 실시형태1과 같으므로 설명을 생략한다.
도 6의 레이저 가공 장치는 회전 구동 기구(도시 생략)를 구비한 회전 반사 미러(51)를 갖고 있다. 이 회전 반사 미러(51)는 회전 구동 기구에 의해 반사 미러를 제 1 ~제 4의 방향으로 바꿀 수 있도록 되어 있고, 제 1 ~제 4의 방향으로 회전 반사 미러(51)를 조정함으로써 제 1 ~제 4 방향(61~64)으로 레이저 광을 반사시킬 수 있도록 되어 있다.
레이저 조사 기구(11)로부터 조사된 레이저 광(12)은 제 1 방향으로 조정한 회전 반사 미러(51)에 의해 제 1 방향(61)으로 반사되고, 제 1 반사 미러(52)에 의해 제 5 방향(65)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 1 렌즈(20)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
레이저 조사 기구(11)로부터 조사된 레이저 광(12)은 제 2 방향으로 조정한 회전 반사 미러(51)에 의해 제 2 방향(62)으로 반사되고, 제 2 반사 미러(53)에 의해 제 6 방향(66)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 2 렌즈(21)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
레이저 조사 기구(11)로부터 조사된 레이저 광(12)은 제 3 방향으로 조정한 회전 반사 미러(51)에 의해 제 3 방향(63)으로 반사되고, 제 3 반사 미러(54)에 의해 제 7 방향(67)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 3 렌즈(22)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
레이저 조사 기구(11)로부터 조사된 레이저 광(12)은 제 4 방향으로 조정한 회전 반사 미러(51)에 의해 제 4 방향(64)으로 반사되고, 제 4 반사 미러(55)에 의해 제 8 방향(68)으로 반사되고, 이 반사된 레이저 광(12)이 제 4 렌즈(23)를 통과 해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
상기 실시형태4에 있어서도 실시형태1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서도 실시형태1과 같은 변형예를 실시하는 것이 가능하다.
(실시형태5)
도 7은 본 발명의 실시형태5에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이고, 도 1과 동일 부분에는 동일한 부호를 붙인다.
제 1 ~제 4 렌즈(20~23), 실드 케이블의 유지 기구, 및 케이블 슬라이드 기구는 실시형태1과 같으므로 설명을 생략한다.
이 레이저 가공 장치는 제 1 ~제 4 레이저 조사 기구(71~74)를 갖고 있다.
제 1 ~제 4 레이저 조사 기구(71) 각각으로부터 조사된 레이저 광은 제 1 ~제 4 렌즈(20~23) 각각을 통과하여 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
상기 실시형태5에 있어서도 실시형태1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서도 실시형태1과 같은 변형예를 실시하는 것이 가능하다.
(실시형태6)
도 8은 본 발명의 실시형태6에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이고, 도 1과 동일 부분에는 동일한 부호를 붙인다.
실드 케이블의 유지 기구, 및 케이블 슬라이드 기구는 실시형태1과 같으므로 설명을 생략한다.
이 레이저 가공 장치는 제 1 및 제 2 레이저 조사 기구(81,82)와, 제 1 반사 미러(83)와, 제 2 반사 미러(84)와, 제 1 포물면 거울(85)과, 제 2 포물면 거울(86)을 갖고 있다. 제 1 반사 미러(83) 및 제 2 반사 미러(84) 각각은 슬라이드 기구에 의해 레이저 광의 광축 위를 자유롭게 슬라이딩 가능하도록 되어 있다. 제 1 포물면 거울(85) 및 제 2 포물면 거울(86) 각각은 제 1 반사 미러(83) 및 제 2 반사 미러(84) 각각을 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시켜 위치를 바꾸어도 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 레이저 광이 조사되도록 구성되어 있다.
이어서, 도 8의 레이저 가공 장치를 이용하여 실드 케이블(1)에 있어서의 실드 도체층을 절단하는 방법에 대해서 설명한다.
제 1 레이저 조사 기구(81)로부터 레이저 광을 조사하고, 이 레이저 광이 제 1 반사 미러(83) 및 제 1 포물면 거울(85)에 의해 반사되고, 이 반사된 레이저 광이 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
다음으로, 제 1 반사 미러(83)를 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킨 후, 제 1 레이저 조사 기구(81)로부터 레이저 광을 조사하고, 이 레이저 광이 제 1 반사 미러(83) 및 제 1 포물면 거울(85)에 의해 반사되고, 이 반사된 레이저 광이 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
다음으로, 제 2 레이저 조사 기구(82)로부터 레이저 광을 조사하고, 이 레이저 광이 제 2 반사 미러(84) 및 제 2 포물면 거울(86)에 의해 반사되고, 이 반사된 레이저 광이 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
다음으로, 제 2 반사 미러(84)를 슬라이드 기구에 의해 슬라이딩시킨 후, 제 2 레이저 조사 기구(82)로부터 레이저 광을 조사하고, 이 레이저 광이 제 2 반사 미러(84) 및 제 2 포물면 거울(86)에 의해 반사되고, 이 반사된 레이저 광이 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다.
상기 실시형태6에 있어서도 실시형태1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서도 실시형태1과 같은 변형예를 실시하는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시형태6에서는 제 2 포물면 거울(86)을 이용하고 있지만, 제 2 포물면 거울(86) 대신에 제 3 반사 미러를 이용하는 것도 가능하다. 이 경우, 실드 케이블의 길이방향에 대하여 대략 수직방향인 3방향으로부터 실드 도체층에 레이저 광을 조사하는 것이 가능하게 된다.
(실시형태7)
도 9는 본 발명의 실시형태7에 의한 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 모식도이고, 도 1과 동일 부분에는 동일한 부호를 붙인다.
레이저 조사 기구(11)는 실시형태1과 같으므로 설명을 생략한다.
이 레이저 가공 장치는 렌즈(91)와, 실드 케이블(1)을 회전시키는 모터(93)와, 이 모터(93)의 회전 구동력을 실드 케이블(1)에 전달하는 벨트(92)를 갖고 있다.
레이저 조사 기구(11)로부터 조사된 레이저 광은 렌즈(91)를 통과해서 실드 케이블(1)의 실드 도체층(4)에 조사된다. 이 때, 모터(93) 및 벨트(92)에 의해 실드 케이블(1)을 회전시킴으로써 레이저 광이 실드 도체층에 적어도 3방향으로부터 조사된다.
상기 실시형태7에 있어서도 실시형태1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러가지로 변경해서 실시하는 것이 가능하다.

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 준비하고;
    적어도 3방향으로부터 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 실드 도체층의 절단 방법에 있어서,
    상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만이고,
    상기 실드 케이블을 준비할 때 복수개 나열된 실드 케이블을 준비하고, 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사할 때 상기 레이저 광 또는 상기 실드 케이블을 슬라이딩시킴으로써 상기 레이저 광을 스캔 조사하는 것을 특징으로 하는 실드 도체층의 절단 방법.
  4. 삭제
  5. 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 유지하고, 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 레이저 가공 장치로서:
    레이저 광을 조사하는 레이저 조사 기구와,
    상기 레이저 조사 기구에 의해 조사된 레이저 광을 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 반사시키는 제 1 반사 미러와,
    상기 제 1 반사 미러에 의해 상기 제 1 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 3 방향으로 반사시키는 제 2 반사 미러와,
    상기 제 2 반사 미러에 의해 상기 제 3 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 4 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 3 반사 미러와,
    상기 제 3 방향으로 반사된 상기 레이저 광의 광축으로부터 상기 제 3 반사 미러를 이간시키도록 슬라이딩시키는 미러 슬라이드 기구와,
    상기 제 3 방향으로 반사된 상기 레이저 광의 광축으로부터 상기 제 3 반사 미러를 이간시킨 상태에서 상기 제 2 반사 미러에 의해 상기 제 3 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 5 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 4 반사 미러와,
    상기 제 1 반사 미러에 의해 상기 제 2 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 6 방향으로 반사시키는 제 5 반사 미러와,
    상기 제 5 반사 미러에 의해 상기 제 6 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 7 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 6 반사 미러를 구비하고;
    상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  6. 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 유지하고, 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 레이저 가공 장치로서:
    레이저 광을 조사하는 레이저 조사 기구와,
    상기 레이저 조사 기구에 의해 조사된 레이저 광을 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 반사시키는 제 1 반사 미러와,
    상기 제 1 반사 미러에 의해 상기 제 1 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 3 방향으로 반사시키는 제 2 반사 미러와,
    상기 제 2 반사 미러에 의해 상기 제 3 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 4 방향 또는 제 5 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 3 반사 미러를 구비한 제 1 미러 슬라이드 유닛과,
    상기 제 1 미러 슬라이드 유닛에 설치된 상기 제 3 반사 미러를 슬라이딩시키는 제 1 슬라이드 기구와,
    상기 제 1 미러 슬라이드 유닛에 설치된 상기 제 3 반사 미러를 회전시키는 제 1 회전 기구와,
    상기 제 1 반사 미러에 의해 상기 제 2 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 6 방향으로 반사시키는 제 4 반사 미러와,
    상기 제 4 반사 미러에 의해 상기 제 6 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 7 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 5 반사 미러를 구비하고;
    상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 4 방향, 상기 제 5 방향 및 상기 제 7 방향 각각으로부터 조사되는 상기 레이저 광의 광축 상에 각각 회전 기구에 의해 회전시켜 배치되는 회전 렌즈를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 제 5 반사 미러 대신에 제 2 미러 슬라이드 유닛이 배치되어 있고;
    상기 제 2 미러 슬라이드 유닛은 상기 제 4 반사 미러에 의해 상기 제 6 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 7 방향 또는 제 8 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 5 반사 미러를 구비하고 있고;
    상기 제 2 미러 슬라이드 유닛은 상기 제 5 반사 미러를 슬라이딩시키는 제 2 슬라이드 기구와, 상기 제 5 반사 미러를 회전시키는 제 2 회전 기구를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  9. 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 유지하고, 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 레이저 가공 장치로서:
    레이저 광을 조사하는 레이저 조사 기구와,
    상기 레이저 조사 기구에 의해 조사된 레이저 광의 일부를 제 1 방향으로 반사시킴과 아울러 상기 레이저 광의 일부를 투과시키는 제 1 하프 미러와,
    상기 제 1 하프 미러에 의해 상기 제 1 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 2 방향으로 반사시키는 제 1 반사 미러와,
    상기 제 1 반사 미러에 의해 상기 제 2 방향으로 반사된 상기 레이저 광의 일부를 제 3 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사함과 아울러 상기 레이저 광의 일부를 투과시키는 제 2 하프 미러와,
    상기 제 2 하프 미러에 의해 투과된 상기 레이저 광을 제 4 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 2 반사 미러와,
    상기 제 1 하프 미러에 의해 투과된 상기 레이저 광을 제 5 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 3 반사 미러를 구비하고;
    상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  10. 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 유지하고, 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 레이저 가공 장치로서:
    레이저 광을 조사하는 레이저 조사 기구와,
    상기 레이저 조사 기구에 의해 조사된 레이저 광을 제 1 ~제 3 방향으로 반사시키는 회전 반사 미러와,
    상기 회전 반사 미러에 의해 상기 제 1 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 4 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 1 반사 미러와,
    상기 회전 반사 미러에 의해 상기 제 2 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 5 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 2 반사 미러와,
    상기 회전 반사 미러에 의해 상기 제 3 방향으로 반사된 상기 레이저 광을 제 6 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 3 반사 미러를 구비하고;
    상기 회전 반사 미러는 상기 회전 반사 미러를 회전시키는 회전 기구를 갖고, 상기 회전 기구에 의해 상기 회전 반사 미러의 방향을 조정하는 것이고;
    상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  11. 삭제
  12. 중심 도체와, 그 중심 도체를 피복하도록 배치된 내부 절연체와, 그 내부 절연체를 피복하도록 배치된 실드 도체층을 구비한 실드 케이블을 유지하고, 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사함으로써 상기 실드 도체층을 절단하는 레이저 가공 장치로서:
    제 1 레이저 광을 제 1 방향으로 조사하는 제 1 레이저 조사 기구와,
    상기 제 1 레이저 조사 기구에 의해 조사된 제 1 레이저 광을 제 2 방향으로 반사시키는 제 1 반사 미러와,
    상기 제 1 반사 미러를 상기 제 1 방향을 따라 슬라이딩시키는 슬라이드 기구와,
    상기 제 1 반사 미러에 의해 상기 제 2 방향으로 반사된 상기 제 1 레이저 광을 제 3 방향 또는 제 4 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 1 포물면 거울과,
    제 2 레이저 광을 제 5 방향으로 조사하는 제 2 레이저 조사 기구와,
    상기 제 2 레이저 조사 기구에 의해 조사된 제 2 레이저 광을 제 6 방향으로 반사시키는 제 2 반사 미러와,
    상기 제 2 반사 미러에 의해 상기 제 6 방향으로 반사된 상기 제 2 레이저 광을 제 7 방향으로 반사시켜서 상기 실드 도체층에 조사하는 제 3 반사 미러를 구비하고;
    상기 제 1 포물면 거울은 상기 슬라이드 기구에 의해 상기 제 1 반사 미러를 슬라이딩시킴으로써 상기 제 1 레이저 광을 상기 제 3 방향 또는 상기 제 4 방향으로 반사시키는 것이고;
    상기 실드 도체층에 조사되는 레이저 광의 서로 이웃하는 2개의 광축이 만드는 각도가 180°미만인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 3 반사 미러 대신에 제 2 포물면 거울을 구비하고, 상기 제 2 반사 미러를 상기 제 5 방향을 따라 슬라이딩시키는 슬라이드 기구 를 갖고, 상기 제 2 포물면 거울은 상기 슬라이드 기구에 의해 상기 제 2 반사 미러를 슬라이딩시킴으로써 상기 제 2 레이저 광을 상기 제 7 방향 또는 제 8 방향으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  14. 삭제
  15. 제 3 항에 있어서, 상기 실드 케이블의 길이방향에 대하여 수직방향인 적어도 3방향으로부터 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사하는 실드 도체층의 절단 방법.
  16. 제 5 항, 제 6 항, 제 9 항, 제 10 항 또는 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실드 케이블의 길이방향에 대하여 수직 방향으로부터 상기 실드 도체층에 레이저 광을 조사하는 레이저 가공 장치.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 제 5 방향은 상기 제 1 방향과 평행하고 또한 180° 회전시킨 방향에 있는 레이저 가공 장치.
KR1020087018529A 2006-04-26 2007-02-26 실드 도체층의 절단 방법 및 레이저 가공 장치 KR101026428B1 (ko)

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