JP2023502617A - Laser processing system and laser processing method - Google Patents

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Abstract

本発明は、レーザ加工システム及びレーザ加工方法を提供する。 本発明は、レーザビームを出力するレーザ発振器と、被加工物が取り付けられ、かつ予め設定した方向に移動する加工テーブルと、レーザ発振器と加工テーブルとの間に位置し、レーザビームを被加工物に入射させるレンズと、レーザ発振器から出力されたレーザビームをレンズに入射させるミラーとを備える光学ユニットと、予め記憶された被加工物の設計加工座標に応じてミラーを制御し、レンズに入射するレーザビームの位置を調整する第1のコントローラとを含むレーザ加工装置を備える、レーザ加工システムを提供する。The present invention provides a laser processing system and laser processing method. The present invention includes a laser oscillator that outputs a laser beam, a machining table on which a workpiece is attached and that moves in a preset direction, and a laser beam that is positioned between the laser oscillator and the machining table to emit a laser beam onto the workpiece. and a mirror for causing the laser beam output from the laser oscillator to enter the lens; A laser processing system is provided, comprising a laser processing apparatus including a first controller that adjusts the position of the laser beam.

Description

本発明の実施例は、レーザ加工システム及びレーザ加工方法に関する。 An embodiment of the present invention relates to a laser processing system and a laser processing method.

近年、様々な形状を有するディスプレイパネル又は画素の高集束化に応じてゼロベゼルを実現したディスプレイパネルが開発及び生産されている。 このようなディスプレイパネルは、誘電体(dielectric material)を含む複数の層が積層されて構成されるが、加工の精度を考慮して従来の接触式の切断方法ではなく、非接触式の切断方法を用いて切断加工を行っている。 2. Description of the Related Art In recent years, display panels having various shapes or display panels realizing zero bezel as pixels are highly converged have been developed and produced. Such a display panel is formed by laminating a plurality of layers including a dielectric material, but in consideration of processing accuracy, a non-contact cutting method is used instead of a conventional contact cutting method. is used for cutting.

レーザを用いた従来の非接触式の切断方法の場合、切断の対象となる被加工物のエッジの設計の座標を予め入力した後、入力された座標に応じてそのまま切断を行うことになる。 しかしながら、被加工物の設計の座標と実際の座標との間に誤差が存在することもあり、このような誤差は、一定ではないため、設計の座標に応じて切断加工を行う場合、所望の大きさの被加工物が得られなくなる。 In the case of the conventional non-contact cutting method using a laser, after inputting in advance the coordinates of the design of the edge of the workpiece to be cut, the cutting is performed as it is according to the input coordinates. However, there may be an error between the design coordinates and the actual coordinates of the workpiece, and such an error is not constant. Large workpieces cannot be obtained.

また、レーザを用いた従来の非接触式の切断方法は、被加工物の形状に応じてリアルタイムでレーザ加工装置を制御することが困難な問題点がある。 Moreover, the conventional non-contact cutting method using a laser has the problem that it is difficult to control the laser processing apparatus in real time according to the shape of the workpiece.

前述の背景技術は、発明者が本発明を導出するために保有していたか、本発明を導出する過程で習得した技術情報であり、必ずしも本発明の出願の前に一般公衆に公開された公知の技術とは限らない。 The aforementioned background art is technical information possessed by the inventor for deriving the present invention or acquired in the process of deriving the present invention, and is not necessarily publicly known prior to the filing of the present invention. is not necessarily the technology of

本発明の実施例は、切断加工を含む様々な非接触式の加工を高精度で行うことができ、被加工物の形状に応じてリアルタイムでレーザ加工装置を制御することができるレーザ加工システム及びレーザ加工方法を提供することを目的とする。 ただし、前述の課題は、本発明の実施例に係るものであり、本発明の目的及び解決しようとする課題はこれに限定されない。 An embodiment of the present invention is a laser processing system capable of performing various non-contact processing including cutting with high precision and controlling a laser processing device in real time according to the shape of a workpiece. An object of the present invention is to provide a laser processing method. However, the above-described problems relate to the embodiments of the present invention, and the objects and problems to be solved by the present invention are not limited thereto.

本発明の一実施例に係るレーザ加工システムは、レーザビームを出力するレーザ発振器と、被加工物が取り付けられ、かつ予め設定した方向に移動する加工テーブルと、レーザ発振器と加工テーブルとの間に位置し、レーザビームを被加工物に入射させるレンズと、レーザ発振器から出力されたレーザビームをレンズに入射させるミラーとを備える光学ユニットと、予め記憶された被加工物の設計加工座標に応じてミラーを制御し、レンズに入射するレーザビームの位置を調整する第1のコントローラとを含むレーザ加工装置を備える。 A laser processing system according to an embodiment of the present invention includes a laser oscillator that outputs a laser beam, a processing table on which a workpiece is attached and that moves in a preset direction, and a laser beam between the laser oscillator and the processing table. an optical unit that includes a lens for causing a laser beam to enter a workpiece and a mirror for causing a laser beam output from a laser oscillator to enter the lens; and a first controller that controls the mirror and adjusts the position of the laser beam incident on the lens.

本発明に係るレーザ加工システム及びレーザ加工方法は、被加工物の設計加工座標と実際加工座標との差を補正することができる。 また、本発明に係るレーザ加工システム及びレーザ加工方法は、被加工物の形状に応じてレーザ加工装置をリアルタイムで制御することにより、様々な形状を有する被加工物の加工を高精度かつ高速で行うことができる。 特に、本発明に係るレーザ加工システム及びレーザ加工方法は、レーザの入射経路を制御して様々な角度で被加工物の被加工面を加工することができる。 また、本発明に係るレーザ加工システム及びレーザ加工方法は、誘電体を含む被加工物を精度よく加工することができる。 The laser processing system and laser processing method according to the present invention can correct the difference between the design processing coordinates and the actual processing coordinates of the workpiece. Further, the laser processing system and laser processing method according to the present invention control the laser processing apparatus in real time according to the shape of the workpiece, thereby processing workpieces having various shapes with high precision and high speed. It can be carried out. In particular, the laser processing system and laser processing method according to the present invention can process the surface of the workpiece at various angles by controlling the incident path of the laser. Moreover, the laser processing system and the laser processing method according to the present invention can accurately process a workpiece including a dielectric.

本発明の一実施例に係るレーザ加工システムを示す図である。1 is a diagram showing a laser processing system according to one embodiment of the present invention; FIG. 図1の第1のコントローラを示す図である。Figure 2 shows the first controller of Figure 1; 図1のレンズに入射するレーザビームの位置の一例を示す図である。2 is a diagram showing an example of positions of laser beams incident on the lens of FIG. 1; FIG. 図1のレンズに入射するレーザビームの位置の他の例を示す図である。2 is a diagram showing another example of positions of laser beams incident on the lens of FIG. 1; FIG. ~図4に示すレーザビームの位置に応じた被加工物の加工状態を示す図である。5A to 5C are diagrams showing the machining state of the workpiece according to the positions of the laser beams shown in FIGS. 図1のレーザ加工システムを用いて被加工物を加工する状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which a workpiece is processed using the laser processing system of FIG. 1; 本発明の一実施例に係る検査装置を示す図である。It is a figure which shows the inspection apparatus based on one Example of this invention. 図7の第2のコントローラを示す図である。Figure 8 shows the second controller of Figure 7; 本発明の他の実施例に係るレーザ加工システムを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a laser processing system according to another embodiment of the present invention; 図9の第1のコントローラを示す図である。Figure 10 shows the first controller of Figure 9; 本発明の他の実施例に係るレーザ加工方法を示す図である。It is a figure which shows the laser processing method based on other Example of this invention.

本発明の一実施例に係るレーザ加工システムは、レーザビームを出力するレーザ発振器と、被加工物が取り付けられ、かつ予め設定した方向に移動する加工テーブルと、レーザ発振器と加工テーブルとの間に位置し、レーザビームを被加工物に入射させるレンズと、レーザ発振器から出力されたレーザビームをレンズに入射させるミラーとを備える光学ユニットと、予め記憶された被加工物の設計加工座標に応じてミラーを制御し、レンズに入射するレーザビームの位置を調整する第1のコントローラとを含むレーザ加工装置を備える。 A laser processing system according to an embodiment of the present invention includes a laser oscillator that outputs a laser beam, a processing table on which a workpiece is attached and that moves in a preset direction, and a laser beam between the laser oscillator and the processing table. an optical unit that includes a lens for causing a laser beam to enter a workpiece and a mirror for causing a laser beam output from a laser oscillator to enter the lens; and a first controller that controls the mirror and adjusts the position of the laser beam incident on the lens.

本発明の一実施例に係るレーザ加工システムにおいて、第1のコントローラは、レンズに入射するレーザビームの位置において、レンズの円周方向に沿うレーザビームの位置及びレンズの径方向に沿うレーザビームの位置の少なくともいずれか1つを調整し、被加工物に入射するレーザビームの角度を調整してもよい。 In the laser processing system according to one embodiment of the present invention, the first controller controls the position of the laser beam incident on the lens along the circumferential direction of the lens and the position of the laser beam along the radial direction of the lens. At least one of the positions may be adjusted to adjust the angle of the laser beam incident on the workpiece.

本発明の一実施例に係るレーザ加工システムにおいて、第1のコントローラは、被加工物のエッジの形状に応じて、被加工物の被加工面が所定の傾きを有するように、レンズに入射するレーザビームの位置を調整してもよい。 In the laser processing system according to one embodiment of the present invention, the first controller makes the laser beam incident on the lens so that the processed surface of the workpiece has a predetermined inclination according to the shape of the edge of the workpiece. The position of the laser beam may be adjusted.

本発明の一実施例に係るレーザ加工システムにおいて、第1のコントローラは、被加工物のエッジの形状に応じて、レンズの中心から、レンズに入射するレーザビームの距離を一定に保ちながら、レンズに入射するレーザビームの円周方向に沿う位置を調整してもよい。 In a laser processing system according to an embodiment of the present invention, the first controller maintains a constant distance of the laser beam incident on the lens from the center of the lens according to the shape of the edge of the workpiece. You may adjust the position along the circumference direction of the laser beam which injects into.

本発明の一実施例に係るレーザ加工システムにおいて、光学ユニットは、加工テーブルとは独立に移動してもよい。 In the laser processing system according to one embodiment of the present invention, the optical unit may move independently of the processing table.

本発明の一実施例に係るレーザ加工システムにおいて、予め設定した方向に移動しながら、被加工物の画像を撮像する撮像ユニットと、撮像した画像に基づいて被加工物の実際加工座標を生成する第2のコントローラとを含む検査装置をさらに備えてもよい。 In a laser processing system according to an embodiment of the present invention, an imaging unit that captures an image of a workpiece while moving in a preset direction and generates actual machining coordinates of the workpiece based on the captured image. The inspection device may further include a second controller.

本発明の一実施例に係るレーザ加工システムにおいて、第2のコントローラは、既設計加工座標と実際加工座標との差分値と、予め設定した閾値とを比較し、差分値が閾値以下である場合、実際加工座標を第1のコントローラに伝達し、差分値が閾値を超える場合、加工中断を判定してもよい。 In the laser processing system according to an embodiment of the present invention, the second controller compares a difference value between the designed processing coordinates and the actual processing coordinates with a preset threshold value, and if the difference value is equal to or less than the threshold value, , the actual machining coordinates may be transmitted to the first controller, and if the difference value exceeds a threshold value, it may be determined to interrupt the machining.

本発明の一実施例に係るレーザ加工システムにおいて、1つ以上の検査装置を備え、レーザ加工装置を検査装置の数以上に備えてもよい。 The laser processing system according to one embodiment of the present invention may include one or more inspection devices, and may include more laser processing devices than the number of inspection devices.

本発明の他の実施例に係るレーザ加工方法は、ミラー及びレンズを備える光学ユニットを用いて、レーザ発振器から出力されたレーザビームを被加工物に入射させるレーザ加工方法であって、被加工物の加工座標を取得するステップと、取得した加工座標に応じてミラーを制御し、レンズに入射するレーザビームの位置を調整することによってレーザ加工を行うステップとを含む。 A laser processing method according to another embodiment of the present invention is a laser processing method in which a laser beam output from a laser oscillator is incident on a workpiece using an optical unit having a mirror and a lens, and a step of performing laser processing by controlling a mirror according to the acquired processing coordinates and adjusting the position of the laser beam incident on the lens.

本発明の他の実施例に係るレーザ加工方法において、レーザ加工を行うステップは、レンズに入射するレーザビームの位置において、レンズの円周方向に沿う位置及びレンズの径方向に沿う位置の少なくともいずれか1つを調整し、被加工物に入射するレーザビームの角度を調整してもよい。 In the laser processing method according to another embodiment of the present invention, the step of performing laser processing includes at least one of positions along the circumferential direction of the lens and positions along the radial direction of the lens with respect to the position of the laser beam incident on the lens. or one of them may be adjusted to adjust the angle of the laser beam incident on the workpiece.

本発明の他の実施例に係るレーザ加工方法において、レーザ加工を行うステップは、被加工物のエッジの形状に応じて、被加工物の被加工面が所定の傾きを有するように、レンズに入射するレーザビームの位置を調整してもよい。 In the laser processing method according to another embodiment of the present invention, the step of performing laser processing includes adjusting the lens so that the processed surface of the workpiece has a predetermined inclination according to the shape of the edge of the workpiece. The position of the incident laser beam may be adjusted.

本発明の他の実施例に係るレーザ加工方法において、レーザ加工を行うステップは、被加工物のエッジの形状に応じて、被加工物の被加工面が所定の傾きを有するように、レンズに入射するレーザビームの位置を調整してもよい。 In the laser processing method according to another embodiment of the present invention, the step of performing laser processing includes adjusting the lens so that the processed surface of the workpiece has a predetermined inclination according to the shape of the edge of the workpiece. The position of the incident laser beam may be adjusted.

本発明の他の実施例に係るレーザ加工方法において、被加工物の加工座標を取得するステップは、予め設定した方向に移動する撮像ユニットで被加工物の画像を撮像するステップと、撮像した画像に基づいて、被加工物の実際加工座標を取得するステップとを含んでもよい。 In the laser processing method according to another embodiment of the present invention, the step of acquiring the processing coordinates of the workpiece includes the step of capturing an image of the workpiece with an imaging unit that moves in a preset direction; and obtaining actual machining coordinates of the workpiece based on.

本発明の他の実施例に係るレーザ加工方法において、被加工物の加工座標を取得するステップの後に、予め記憶された設計加工座標と実際加工座標との差分値を予め設定した閾値と比較するステップと、差分値が閾値以下である場合、設計加工座標を実際加工座標に置き換えるステップと、差分値が閾値を超える場合、加工中断を判定するステップとをさらに含んでもよい。 In the laser processing method according to another embodiment of the present invention, after the step of obtaining the processing coordinates of the workpiece, the difference value between the pre-stored design processing coordinates and the actual processing coordinates is compared with a preset threshold value. replacing the designed machining coordinates with the actual machining coordinates if the difference value is less than or equal to the threshold; and determining to interrupt machining if the difference value exceeds the threshold.

前述したこと以外の他の側面、特徴、及び利点は、以下の発明を実施するための具体的な内容、特許請求の範囲、及び図面より明らかになるだろう。 Other aspects, features, and advantages in addition to those described above will become apparent from the following detailed description, claims, and drawings.

本発明は、様々な変形を加えることができる上に、様々な実施例を有することができ、特定の実施例を図面に例示し、発明の説明に詳細に説明する。 しかしながら、これは本発明を特定の実施例に限定することを意図するものではなく、本発明の精神及び技術の範囲に含まれる全ての変形、等価物ないし代替物を包含することを理解されたい。 本発明の説明において、他の実施例に示されていても、同一の構成要素は同一の符号番号を付する。 The present invention is capable of various modifications and has various embodiments, specific embodiments of which are illustrated in the drawings and will be described in detail in the description of the invention. However, it is not intended to limit the invention to any particular embodiment, but should be understood to encompass all modifications, equivalents or alternatives falling within the spirit and scope of the invention. . In the description of the present invention, the same components are given the same reference numerals even if they are shown in other embodiments.

第1、第2などの用語は、様々な構成要素を説明するために使用され得るが、構成要素は、用語によって限定されるべきではない。 用語は、ある構成要素を他の構成要素から区別する目的で使用され得る。 The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms may be used to distinguish one element from another.

本出願で使用される用語は、単に特定の実施例を説明するために使用されたものであり、本発明を限定することを意図するものではない。 本出願において、「含む」又は「有する」などの用語は、本明細書に記載の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はそれらの組み合わせが存在することを指定するものであり、1つ又は複数の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はそれらの組み合わせの存在又は追加の可能性を予め排除しないことで理解されたい。 The terminology used in this application is merely used to describe particular embodiments and is not intended to be limiting of the invention. In this application, terms such as "including" or "having" specify the presence of features, numbers, steps, acts, components, parts, or combinations thereof described herein; It should be understood by not precluding the possibility of the presence or addition of one or more other features, figures, steps, acts, components, parts, or combinations thereof.

以下に、添付された図面に図示された本発明に係る実施例を参照し、本発明を詳細に説明する。 The present invention will now be described in detail with reference to embodiments according to the present invention illustrated in the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施例に係るレーザ加工システム1を示す図である。 図2は、図1の第1のコントローラ19を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a laser processing system 1 according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the first controller 19 of FIG.

本発明の一実施例に係るレーザ加工システム1は、レーザ切断を含むレーザ穿孔、レーザ描画、レーザパターニング、レーザスクライビングなどの様々なレーザ加工に使用してもよい。 ただし、以下では、説明の便宜上、レーザ加工システム1がレーザ切断加工に用いられるものとして説明する。 なお、被加工物Wの種類は、特に限定されない。 被加工物Wは、誘電体(dielectric material)を含むディスプレイパネルに加え、金属シート、セラミック基板などであってもよい。 The laser processing system 1 according to one embodiment of the present invention may be used for various laser processing such as laser drilling including laser cutting, laser writing, laser patterning, laser scribing. However, below, for convenience of explanation, the laser processing system 1 will be described as being used for laser cutting. In addition, the kind of to-be-processed object W is not specifically limited. The workpiece W may be a metal sheet, a ceramic substrate, etc., as well as a display panel containing a dielectric material.

図1に示すように、レーザ発振器11は、レーザ加工装置10の一側に配置される。 レーザ発振器11は、特定の波長を有するレーザビームを生成して出力することができるレーザ源を備えてもよい。 レーザ発振器11から出力されるレーザビームの種類は特に限定されず、被加工物Wの種類や加工方式に応じて適宜選択してもよい。 例えば、レーザ発振器11から出力されるレーザビームは、ルビーレーザビーム、Nd:YAGレーザビーム、Ti:サファイアレーザビームなどを含む固体レーザビームと、色素レーザビームなどを含む液体レーザビームと、CO2レーザビーム、He‐Neレーザビーム、Ar+レーザビーム、エキシマレーザビームなどを含む気体レーザビームのいずれかであってもよい。 ただし、以下では説明の便宜上、レーザ発振器11から出力されるレーザビームは、CO2レーザビームであるものとして説明する。 また、CO2レーザビームの波長、9.3μm以上10.6μm以下であってもよい。 As shown in FIG. 1, the laser oscillator 11 is arranged on one side of the laser processing apparatus 10 . Laser oscillator 11 may comprise a laser source capable of generating and outputting a laser beam having a specific wavelength. The type of laser beam output from the laser oscillator 11 is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the type of workpiece W and processing method. For example, the laser beams output from the laser oscillator 11 include solid-state laser beams such as ruby laser beams, Nd:YAG laser beams, and Ti:sapphire laser beams, liquid laser beams such as dye laser beams, and CO 2 laser beams. gas laser beams, including He—Ne laser beams, Ar + laser beams, excimer laser beams, and the like. However, for convenience of explanation, the laser beam output from the laser oscillator 11 is assumed to be a CO 2 laser beam. Also, the wavelength of the CO 2 laser beam may be 9.3 μm or more and 10.6 μm or less.

レーザ発振器11は、図示しない電源装置に接続されており、電源装置から電源が印加されるとレーザビームを出力することができる。 また、図1に示すように、レーザ発振器11は、第1のコントローラ19に接続される。 レーザ発振器11から出力されるレーザビームの特性、例えば、レーザビームの強度、周期、出力タイミングなどは、第1のコントローラ19で発生する信号によって制御され得る。 The laser oscillator 11 is connected to a power supply (not shown), and can output a laser beam when power is applied from the power supply. Also, as shown in FIG. 1, the laser oscillator 11 is connected to the first controller 19 . The characteristics of the laser beam output from the laser oscillator 11 , such as the intensity, period, and output timing of the laser beam, can be controlled by signals generated by the first controller 19 .

図1を参照すると、本発明の一実施例に係るレーザ加工装置10は、加工テーブル13を含む。 加工テーブル13は、レーザ発振器11と対向するように配置されてもよい。 加工テーブル13は、被加工物Wが取り付けられる取り付け面を有し、被加工物Wが取り付けられた状態で予め設定した方向に移動してもよい。 例えば、加工テーブル13は、X軸、Y軸、Z軸それぞれの方向に移動してもよく、Z軸を中心に回転してもよい。 Referring to FIG. 1, a laser processing apparatus 10 according to one embodiment of the present invention includes a processing table 13. As shown in FIG. The processing table 13 may be arranged so as to face the laser oscillator 11 . The processing table 13 has an attachment surface on which the workpiece W is attached, and may move in a preset direction with the workpiece W attached. For example, the processing table 13 may move in the directions of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, and may rotate about the Z-axis.

加工テーブル13は、固定部材(図示せず)を備えてもよい。 上記の固定部材は、加工テーブル13の一側に形成され、被加工物Wを加工テーブル13の取り付け面に固定する。 これにより、固定部材は、加工工程が行われる間に、被加工物Wが取り付け面から離脱することを防止することができる。 上記の固定部材の種類は特に限定されず、加工テーブル13の上面に形成された複数の吸着孔又は被加工物Wを機構的に固定する複数のクランプユニットであってもよい。 図1及び図2に示すように、加工テーブル13は、第1のコントローラ19に接続される。 The processing table 13 may have a fixing member (not shown). The fixing member described above is formed on one side of the processing table 13 and fixes the workpiece W to the mounting surface of the processing table 13 . Thereby, the fixing member can prevent the workpiece W from being detached from the mounting surface while the machining process is being performed. The type of the fixing member is not particularly limited, and may be a plurality of suction holes formed on the upper surface of the processing table 13 or a plurality of clamp units for mechanically fixing the workpiece W. As shown in FIGS. 1 and 2, the machining table 13 is connected to a first controller 19. As shown in FIG.

加工テーブル13の動作、例えば、上記の固定部材が被加工物Wを固定する動作又は加工テーブル13の移動速度や回転速度、移動方向、移動距離などは、第1のコントローラ19によって制御され得る。 The operation of the processing table 13 , for example, the operation of fixing the workpiece W by the fixing member, or the moving speed, rotation speed, moving direction, moving distance, etc. of the processing table 13 can be controlled by the first controller 19 .

図1を参照すると、ミラー15は、レーザ発振器11と加工テーブル13との間に配置されてもよい。 ミラー15は、レーザ発振器11から出力されるレーザビームLaの光路を制御することができる。 レーザ加工装置10に含まれるミラー15の個数は特に限定されず、以下では説明の便宜上、レーザ加工装置10が第1のミラー15aと第2のミラー15bとを含むものとして説明する。 本発明の一実施例において、第1のコントローラ19の制御信号に応じた高速応答速度を実現するために、ミラー15はガルバノミラー(Galvano-mirror)であり得る。 Referring to FIG. 1, mirror 15 may be positioned between laser oscillator 11 and processing table 13 . The mirror 15 can control the optical path of the laser beam La output from the laser oscillator 11 . The number of mirrors 15 included in the laser processing apparatus 10 is not particularly limited, and for convenience of explanation, the laser processing apparatus 10 will be described below as including a first mirror 15a and a second mirror 15b. In one embodiment of the present invention, the mirror 15 can be a Galvano-mirror in order to realize a fast response speed according to the control signal of the first controller 19 .

図1及び図2に示すように、ミラー15は、第1のコントローラ19に接続される。 ミラー15の動作、例えば、ミラー15の傾斜角度や傾斜速度などは、第1のコントローラ19によって制御され得る。 より具体的には、図1及び図2を参照すると、レーザ発振器11から出力されたレーザビームLaは、まず第1のミラー15aによって反射される。 第1のミラー15aで反射されたレーザビームLbは、第2のミラー15bに入射する。 第2のミラー15bで再反射されたレーザビームLcは、後述するレンズ17の一面に入射し、レンズ17を通して被加工物Wに照射される(レーザビームLd)。 As shown in FIGS. 1 and 2, mirror 15 is connected to first controller 19 . The operation of the mirror 15 , such as the tilt angle and tilt speed of the mirror 15 can be controlled by the first controller 19 . More specifically, referring to FIGS. 1 and 2, the laser beam La output from the laser oscillator 11 is first reflected by the first mirror 15a. The laser beam Lb reflected by the first mirror 15a enters the second mirror 15b. The laser beam Lc re-reflected by the second mirror 15b is incident on one surface of a lens 17, which will be described later, and is irradiated onto the workpiece W through the lens 17 (laser beam Ld).

図1を参照すると、レンズ17は、加工テーブル13とミラー15との間に配置されてもよい。 レンズ17は、ミラー15から反射されたレーザビームLcを集光し、被加工物WにレーザLdを照射する。 本発明の一実施例において、レンズ17はf‐thetaレンズであってもよい。 図1では、レンズ17が1つであることが示されているが、これに限定されない。 例えば、レンズ17は、複数の球面レンズ又は平面レンズで構成されてもよい。 これにより、レンズ17は、レンズ17の中心部以外の他の領域にレーザビームLcが入射されても、被加工物W上にレーザビームLdの焦点を集めることができる。 Referring to FIG. 1, lens 17 may be positioned between processing table 13 and mirror 15 . The lens 17 collects the laser beam Lc reflected from the mirror 15 and irradiates the workpiece W with the laser Ld. In one embodiment of the invention, lens 17 may be an f-theta lens. Although FIG. 1 shows that there is one lens 17, it is not limited to this. For example, lens 17 may consist of a plurality of spherical or planar lenses. Thereby, the lens 17 can focus the laser beam Ld on the workpiece W even if the laser beam Lc is incident on a region other than the central portion of the lens 17 .

図1を参照すると、光学ユニット14は、ミラー15及びレンズ17によって構成されてもよい。 光学ユニット14は、レーザ発振器11から出力されるレーザビームLaの光路を調整し、被加工物W上の所望の位置にレーザビームLdを照射することができる。 また、光学ユニット14の動作及び位置は、第1のコントローラ19によって制御され得る。 Referring to FIG. 1, the optical unit 14 may consist of a mirror 15 and a lens 17 . The optical unit 14 can adjust the optical path of the laser beam La output from the laser oscillator 11 and irradiate a desired position on the workpiece W with the laser beam Ld. Also, the movement and position of the optical unit 14 may be controlled by the first controller 19 .

第1のコントローラ19は、予め記憶された被加工物Wの設計加工座標に応じてミラーを制御することで、レンズに入射するレーザビームの位置を調整する。 図1及び図2に示すように、第1のコントローラ19は、駆動部191と、プロセッサ193と、メモリ195と、入出力インタフェース部197とを含んでもよい。 駆動部191は、プロセッサ193から制御信号の入力を受け、レーザ発振器11と、加工テーブル13と、ミラー15と、レンズ17とを制御する。 より具体的には、駆動部191は、プロセッサ193の命令に基づいて、レーザ発振器11の位置、レーザ発振器11から出力されるレーザビームの強度、周期、及び出力タイミングなどを制御する信号を生成して転送してもよい。 また、駆動部191は、プロセッサ193の命令に基づいて、加工テーブル13の位置、移動速度、移動方向、移動距離、加工テーブル13に設けられた固定部材を用いた被加工物Wの固定などを制御する信号を生成して転送してもよい。 The first controller 19 adjusts the position of the laser beam incident on the lens by controlling the mirror according to the design processing coordinates of the workpiece W stored in advance. As shown in FIGS. 1 and 2, the first controller 19 may include a driver 191 , a processor 193 , a memory 195 and an input/output interface 197 . Drive unit 191 receives control signals from processor 193 and controls laser oscillator 11 , processing table 13 , mirror 15 , and lens 17 . More specifically, the drive unit 191 generates signals for controlling the position of the laser oscillator 11, the intensity, period, output timing, etc. of the laser beam output from the laser oscillator 11, based on instructions from the processor 193. may be transferred. Further, the driving unit 191 controls the position, moving speed, moving direction, moving distance of the processing table 13, fixing of the workpiece W using a fixing member provided on the processing table 13, and the like, based on a command from the processor 193. A control signal may be generated and transferred.

また、駆動部191は、プロセッサ193の命令に基づいて、ミラー15の位置、傾斜角度、傾斜速度などを制御する信号を生成して転送してもよい。 また、駆動部191は、プロセッサ193の命令に基づいて、レンズ17の位置などを制御する信号を生成して転送してもよい。 また、駆動部191は、プロセッサ193の命令に基づいて、ミラー15及びレンズ17を含む光学ユニット14を一体的に制御する信号を生成して転送してもよい。 In addition, the drive unit 191 may generate and transfer signals for controlling the position, tilt angle, tilt speed, etc. of the mirror 15 based on instructions from the processor 193 . Further, the drive unit 191 may generate and transfer a signal for controlling the position of the lens 17 based on the instruction from the processor 193 . Further, the driving section 191 may generate and transfer a signal for integrally controlling the optical unit 14 including the mirror 15 and the lens 17 based on an instruction from the processor 193 .

また、駆動部191は、レーザ発振器11、加工テーブル13、ミラー15、レンズ17のそれぞれに独立的に信号を転送して制御してもよい。 例えば、駆動部191は、被加工物Wが取り付けられた加工テーブル13のみを制御して加工工程を行うか、若しくはミラー15又はレンズ17のみを制御して加工工程を行ってもよい。 Further, the drive unit 191 may transfer signals to the laser oscillator 11, the processing table 13, the mirror 15, and the lens 17 independently to control them. For example, the drive unit 191 may control only the processing table 13 on which the workpiece W is attached to perform the processing step, or may control only the mirror 15 or the lens 17 to perform the processing step.

プロセッサ193は、メモリ195に記憶された被加工物Wの加工情報に基づいて駆動部191を制御してもよい。 例えば、プロセッサ193は、メモリ195に記憶され、被加工物Wの加工基準値となる設計加工座標に基づいて駆動部191を制御してもよい。 これにより、駆動部191は、レーザ発振器11と、加工テーブル13と、ミラー15と、レンズ17とを制御し、レーザ発振器11から出力されるレーザビームLaが予め設定した光路に沿って被加工物W上の設計加工座標に照射されるように信号を転送して制御してもよい。 The processor 193 may control the driving section 191 based on the processing information of the workpiece W stored in the memory 195 . For example, the processor 193 may control the driving section 191 based on the designed machining coordinates stored in the memory 195 and serving as the machining reference values for the workpiece W. FIG. As a result, the drive unit 191 controls the laser oscillator 11, the processing table 13, the mirror 15, and the lens 17 so that the laser beam La output from the laser oscillator 11 travels along a preset optical path to the workpiece. A signal may be transferred and controlled so that the design machining coordinates on W are irradiated.

図3は、図1のレンズに入射するレーザビームLcの位置の一例を示す図である。 図4は、図1のレンズに入射するレーザビームLcの位置の他の例を示す図である。 図5A~図5Eは、図4に示すレーザビームLcの位置に応じた被加工物Wの加工状態を示す図である。 図6は、図1のレーザ加工システム1を用いて被加工物Wを加工する状態を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the position of the laser beam Lc incident on the lens of FIG. FIG. 4 is a diagram showing another example of the position of the laser beam Lc incident on the lens of FIG. 5A to 5E are diagrams showing the machining state of the workpiece W according to the position of the laser beam Lc shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing a state in which the workpiece W is processed using the laser processing system 1 of FIG.

前述したように、本発明の一実施例に係るレーザ加工システム1は、レーザ発振器11から出力されるレーザビームLaの光路を制御して被加工物Wを加工することができる。 例えば、図3に示すように、レーザ加工システム1は、レンズ17に入射するレーザビームLcの位置を制御し、被加工物Wに入射するレーザビームLdの位置を制御してもよい。 より具体的には、図1を参照すると、レーザ発振器11から出力されるレーザビームLaは、第1のミラー15aと第2のミラー15bとを経て光路が偏向され、偏向されたレーザビームLcはレンズ17の一面に入射され得る。 このとき、第1のコントローラ19は、第1のミラー15a及び第2のミラー15bの位置、傾斜角度、又は傾斜速度を制御し、レンズ17上の所望の位置にレーザビームLcを入射させてもよい。 As described above, the laser processing system 1 according to one embodiment of the present invention can process the workpiece W by controlling the optical path of the laser beam La output from the laser oscillator 11 . For example, the laser processing system 1 may control the position of the laser beam Lc incident on the lens 17 and the position of the laser beam Ld incident on the workpiece W, as shown in FIG. More specifically, referring to FIG. 1, the optical path of the laser beam La output from the laser oscillator 11 is deflected through the first mirror 15a and the second mirror 15b, and the deflected laser beam Lc is It can be incident on one surface of the lens 17 . At this time, the first controller 19 controls the positions, tilt angles, or tilt speeds of the first mirror 15a and the second mirror 15b to cause the laser beam Lc to enter a desired position on the lens 17. good.

図3に示すように、レンズ17の中心点O’を原点とする座標系(X’軸及びY’軸)を定義してもよい。 また、レンズ17の上面に入射するレーザビームLcの位置は、中心点O’からの水平距離rと、中心点O’との角度θとで表される極座標で示してもよい。 また、図3を参照すると、レンズ17を上面から見たとき、すなわち、レーザビームLcが入射する方向でレンズ17を見たとき、レンズ17の上面の様々な位置にレーザビーム(Lc)が入射され得る。 各々のレーザビームLcは、レンズ17の円周方向に沿う位置又はレンズ17の直径方向に沿う位置が互いに同じでもよく、異なってもよい。 As shown in FIG. 3, a coordinate system (X' axis and Y' axis) may be defined with the center point O' of the lens 17 as the origin. Further, the position of the laser beam Lc incident on the upper surface of the lens 17 may be represented by polar coordinates represented by a horizontal distance r from the center point O' and an angle θ with the center point O'. Further, referring to FIG. 3, when the lens 17 is viewed from above, that is, when the lens 17 is viewed in the direction in which the laser beam Lc is incident, the laser beam (Lc) is incident on various positions on the upper surface of the lens 17. can be Each laser beam Lc may have the same or different position along the circumferential direction of the lens 17 or the position along the diameter direction of the lens 17 .

図4を参照すると、本発明の一実施例に係るレーザ加工システム1は、レンズ17に入射するレーザビームLcの位置において、レンズ17の中心点O’からの距離が異なるように制御され得る。 より具体的には、レーザビームLc1は、レンズ17の中心点O’に入射してもよい。 このとき、中心点O’との距離r1は0である。 また、レーザビームLc2は、レンズ17の中心点O’からX’軸方向に距離r2だけ離隔した位置に入射してもよい。 また、レーザビームLc3は、レンズ17の中心点O’からX’軸方向に距離r3だけ離隔した位置に入射してもよい。 また、レーザビームLc4は、レンズ17の中心点O’からX’軸方向に距離r4だけ離隔した位置に入射してもよい。 また、レーザビームLc5は、レンズ17の中心点O’からX’軸方向に距離r5だけ離隔した位置に入射してもよい。 Referring to FIG. 4 , the laser processing system 1 according to one embodiment of the present invention can be controlled such that the position of the laser beam Lc incident on the lens 17 is different from the center point O′ of the lens 17 . More specifically, the laser beam Lc<b>1 may enter the center point O′ of the lens 17 . At this time, the distance r1 from the center point O' is zero. Also, the laser beam Lc2 may be incident on a position separated from the center point O' of the lens 17 by a distance r2 in the X'-axis direction. Also, the laser beam Lc3 may be incident on a position separated from the center point O' of the lens 17 by a distance r3 in the X'-axis direction. Also, the laser beam Lc4 may be incident on a position separated from the center point O' of the lens 17 by a distance r4 in the X'-axis direction. In addition, the laser beam Lc5 may be incident on a position separated from the center point O' of the lens 17 by a distance r5 in the X'-axis direction.

図5A~図5Eを参照すると、本発明の一実施例に係るレーザ加工システム1は、レンズ17の上面に入射するレーザビームLcの位置を制御し、被加工物Wの被加工面が異なるように加工してもよい。 より具体的には、図5A~図5Eにおいて、軸Ax1は、被加工物Wに形成された被加工領域の最下端から鉛直方向に延びる軸である。 また、C1は、被加工物Wの上面において、軸Ax1と被加工領域の左端部との間の距離である。 また、C2は、被加工物Wの上面において、軸Ax1と被加工領域の右端部との間の距離である。 また、φは、軸Ax1と被加工物Wの右側の被加工面との間の角度である。 このとき、加工しようとする対象は、被加工物Wの右側の被加工面であってもよい。 5A to 5E, the laser processing system 1 according to one embodiment of the present invention controls the position of the laser beam Lc incident on the upper surface of the lens 17 so that the processed surface of the workpiece W is different. can be processed into More specifically, in FIGS. 5A to 5E, axis Ax1 is an axis extending vertically from the lowest end of the region to be processed formed in workpiece W. As shown in FIG. Also, C1 is the distance between the axis Ax1 and the left end of the region to be processed on the upper surface of the workpiece W. As shown in FIG. Also, C2 is the distance between the axis Ax1 and the right end of the region to be processed on the upper surface of the workpiece W. As shown in FIG. φ is the angle between the axis Ax1 and the right surface of the workpiece W to be processed. At this time, the object to be processed may be the right surface of the workpiece W to be processed.

図5Aは、図4のレーザビームLc1がレンズ17の上面に入射した場合の加工状態を示す図であって、被加工物Wの被加工領域が軸Ax1を中心に実質的に対称となることがわかる。 すなわち、図5Aにおいて、C1及びC2は実質的に同じであってもよい。 また、φ1及びφ2は実質的に同じであってもよい。 FIG. 5A is a diagram showing a processing state when the laser beam Lc1 of FIG. 4 is incident on the upper surface of the lens 17, and shows that the processed region of the workpiece W is substantially symmetrical about the axis Ax1. I understand. That is, in FIG. 5A, C1 and C2 may be substantially the same. Also, φ1 and φ2 may be substantially the same.

図5Bは、図4のレーザビームLc2がレンズ17の上面に入射した場合の加工状態を示す図であって、レーザビームLc2の位置は、レンズ17の中心点O’からX’軸方向にr2だけ離隔することにより、図5Aに比べて軸Ax1が右側にシフトしたことが分かる。 すなわち、C1はC2より大きくなってもよい。 また、φ1がφ2より大きくなってもよい。 FIG. 5B is a diagram showing a processing state when the laser beam Lc2 of FIG. 4 is incident on the upper surface of the lens 17. The position of the laser beam Lc2 is r2 It can be seen that the axis Ax1 is shifted to the right as compared to FIG. 5A by separating by . That is, C1 may be greater than C2. Also, φ1 may be larger than φ2.

図5Cは、図4のレーザビームLc3がレンズ17の上面に入射した場合の加工状態を示す図であって、レーザビームLc3の位置は、レンズ17の中心点O’からX’軸方向にr3だけ離隔することにより、図5Bに比べて軸Ax1が右側にさらにシフトしたことが分かる。 すなわち、C1はC2より大きくなってもよい。 また、φ1がφ3より大きくなってもよい。 FIG. 5C is a diagram showing a processing state when the laser beam Lc3 of FIG. 4 is incident on the upper surface of the lens 17. The position of the laser beam Lc3 is r3 It can be seen that the axis Ax1 is further shifted to the right compared to FIG. That is, C1 may be greater than C2. Also, φ1 may be larger than φ3.

図5Dは、図4のレーザビームLc4がレンズ17の上面に入射した場合の加工状態を示す図であって、レーザビームLc4の位置は、レンズ17の中心点O’からX’軸方向にr4だけ離隔することにより、図5Cに比べて軸Ax1が右側にさらにシフトしたことが分かる。 特に、被加工物Wの上面と右側の被加工面とが実質的に垂直をなすことができる。 すなわち、被加工物Wの上面において、被加工領域の端部の間の総距離はC1であり、C2は実質的にゼロであり得る。 また、φ4は実質的にゼロであり得る。 FIG. 5D is a diagram showing a processing state when the laser beam Lc4 of FIG. 4 is incident on the upper surface of the lens 17. The position of the laser beam Lc4 is r4 It can be seen that the axis Ax1 is further shifted to the right compared to FIG. In particular, the upper surface of the workpiece W and the right workpiece surface can be substantially perpendicular. That is, on the top surface of the workpiece W, the total distance between the edges of the workpiece area may be C1 and C2 may be substantially zero. Also, φ4 can be substantially zero.

図5Eは、図4のレーザビームLc5がレンズ17の上面に入射した場合の加工状態を示す図であって、レーザビームLc5の位置は、レンズ17の中心点O’からX’軸方向にr5だけ離隔することにより、図5Dに比べて軸Ax1が右側にさらにシフトしたことが分かる。 特に、被加工物Wの右側の被加工面が軸Ax1から左側に突出したオーバーハング(overhang)領域を形成する。 これにより、被加工物Wの右側の被加工面は、軸Ax1を基準に、左側に傾斜した逆テーパ(reversetaper)形状を有してもよい。 すなわち、C1はC2よりも大きく、φ5はマイナス方向であり得る。 ただし、前述の「実質的に対称、垂直、又はゼロ」の意味は、工学における誤差を含む概念であり、数学における厳密な意味の対称、垂直、又はゼロを意味するものではない場合がある。 FIG. 5E is a diagram showing the processing state when the laser beam Lc5 of FIG. 4 is incident on the upper surface of the lens 17. The position of the laser beam Lc5 is r5 It can be seen that the axis Ax1 has shifted further to the right compared to FIG. In particular, the right work surface of the work W forms an overhang region projecting left from the axis Ax1. Thereby, the right side surface of the workpiece W may have a reverse taper shape inclined leftward with respect to the axis Ax1. That is, C1 may be greater than C2 and φ5 may be in the negative direction. However, the aforementioned meaning of "substantially symmetrical, perpendicular, or zero" is a erroneous concept in engineering and may not mean symmetrical, perpendicular, or zero in the strict sense of mathematics.

前述のように、本発明の一実施例に係るレーザ加工システム1は、レンズ17に入射するレーザビームLcの位置を制御し、被加工物Wの被加工面を様々な形状で加工することができる。 例えば、図6に示すように、被加工物Wは、長辺部、短辺部、凹部、凸部などの様々な形状のエッジを含んでもよい。 また、被加工物Wのエッジの曲率は、被加工物Wの加工座標によって異なってもよい。 As described above, the laser processing system 1 according to one embodiment of the present invention can control the position of the laser beam Lc incident on the lens 17 and process the surface of the workpiece W to be processed in various shapes. can. For example, as shown in FIG. 6, the workpiece W may include edges of various shapes such as long side portions, short side portions, concave portions, and convex portions. Also, the curvature of the edge of the workpiece W may vary depending on the machining coordinates of the workpiece W. FIG.

レーザ加工システム1は、予め記憶された被加工物Wの設計加工座標に基づいて、第1のコントローラ19を通してレーザ発振器11、加工テーブル13、ミラー15、及びレンズ17の少なくともいずれか1つを制御し、被加工物Wの様々な形状に対応することができる。 より具体的に、被加工物Wの被加工面の傾きを一定に形成しようとする場合、レーザ加工システム1は、ミラー15の位置及び傾斜角度を制御し、レンズ17の中心点O’とレーザビームLcとの距離rを一定に保ちながら加工工程を進めることができる。 あるいは、被加工物Wの被加工面の傾きを被加工物Wの形状又は加工座標によって異なるように形成しようとする場合、レーザ加工システム1は、被加工物Wの形状に応じてミラー15の位置及び傾斜角度を制御し、レンズ17の中心点O’とレーザビームLcとの間の距離rを異なるように設定しながら加工工程を進めることができる。 このとき、被加工物Wを平面視すると、被加工物Wのエッジとレンズ17との間の距離を一定に保つことができる。 The laser processing system 1 controls at least one of the laser oscillator 11, the processing table 13, the mirror 15, and the lens 17 through the first controller 19 based on the design processing coordinates of the workpiece W stored in advance. , and various shapes of the workpiece W can be dealt with. More specifically, when the inclination of the surface to be processed of the workpiece W is to be formed to be constant, the laser processing system 1 controls the position and inclination angle of the mirror 15 so that the center point O' of the lens 17 and the laser beam The machining process can proceed while keeping the distance r to the beam Lc constant. Alternatively, when the inclination of the surface to be processed of the workpiece W is to be formed differently depending on the shape of the workpiece W or the processing coordinates, the laser processing system 1 adjusts the mirror 15 according to the shape of the workpiece W. The machining process can proceed while controlling the position and tilt angle and setting different distances r between the center point O' of the lens 17 and the laser beam Lc. At this time, when the workpiece W is viewed from above, the distance between the edge of the workpiece W and the lens 17 can be kept constant.

また、レーザ加工システム1は、被加工物Wが取り付けられる加工テーブル13を予め設定した方向に移動させながら加工を行ってもよい。 あるいは、レーザ加工システム1は、加工テーブル13だけでなく、光学ユニット14を予め設定した方向に移動させながら加工を行ってもよい。 これにより、被加工物Wが加工座標に応じて様々な形状を有する場合、高速加工を容易に行うことができる。 Further, the laser processing system 1 may perform processing while moving the processing table 13 on which the workpiece W is attached in a preset direction. Alternatively, the laser processing system 1 may perform processing while moving not only the processing table 13 but also the optical unit 14 in a preset direction. As a result, when the workpiece W has various shapes according to the machining coordinates, high-speed machining can be easily performed.

このような構成により、本発明の一実施例に係るレーザ加工システム1は、被加工物Wの被加工面の形状を多様に加工することができる。 また、レーザ加工システム1は、様々な形状を有する被加工物Wに対しても迅速に加工することができる。 With such a configuration, the laser processing system 1 according to one embodiment of the present invention can process the shape of the surface of the workpiece W to be processed in various ways. In addition, the laser processing system 1 can quickly process workpieces W having various shapes.

図7は、本発明の一実施例に係る検査装置20を示す図である。 図8は、図7の第2のコントローラ29を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing an inspection device 20 according to one embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing the second controller 29 of FIG.

図7を参照すると、本発明の他の実施例に係るレーザ加工システム1は、検査装置20をさらに含んでもよい。 検査装置20は、被加工物Wの形状を検査し、被加工物Wの実際加工座標を取得し、これをレーザ加工装置10に伝達することができる。 検査装置20は、検査テーブル21と、支持台23と、撮像ユニット25と、搬送ユニット27と、第2のコントローラ29とを含んでもよい。 Referring to FIG. 7, the laser processing system 1 according to another embodiment of the present invention may further include an inspection device 20. FIG. The inspection device 20 can inspect the shape of the workpiece W, acquire the actual machining coordinates of the workpiece W, and transmit them to the laser processing device 10 . The inspection apparatus 20 may include an inspection table 21 , a support table 23 , an imaging unit 25 , a transport unit 27 and a second controller 29 .

検査テーブル21は、被加工物Wが取り付けられる取り付け面を有する。 図7には、検査テーブル21が被加工物Wを一方向に移動させることを示しているが、これに限定されない。 例えば、前述した加工テーブル13と同様に、検査テーブル21自体がX軸、Y軸、Z軸の方向に水平移動しながら、Z軸を中心に回転してもよい。 検査テーブル21は、前述した加工テーブル13と実質的に同一の構成を有してもよく、その詳細な説明は省略する。 The inspection table 21 has a mounting surface on which the workpiece W is mounted. Although FIG. 7 shows that the inspection table 21 moves the workpiece W in one direction, it is not limited to this. For example, like the processing table 13 described above, the inspection table 21 itself may rotate about the Z-axis while moving horizontally in the directions of the X-, Y-, and Z-axes. The inspection table 21 may have substantially the same configuration as the processing table 13 described above, and detailed description thereof will be omitted.

支持台23は、検査テーブル21の一側に設けられ、ガントリー(gantry) 形状を有してもよい。 支持台23には、後述する撮像ユニット25が設けられ、撮像ユニット25を予め設定した方向に移動させるための構成を含んでもよい。 図7では、検査テーブル21に対して支持台23を固定していることが示されているが、これに限定されない。 例えば、支持台23は、検査テーブル21及びローラ(図示せず)などを通して連結され、一方向に移動してもよい。 The support 23 is provided on one side of the inspection table 21 and may have a gantry shape. The support base 23 is provided with an imaging unit 25, which will be described later, and may include a configuration for moving the imaging unit 25 in a preset direction. Although FIG. 7 shows that the support base 23 is fixed to the inspection table 21, it is not limited to this. For example, the support base 23 may be connected through the inspection table 21 and rollers (not shown) or the like and move in one direction.

撮像ユニット25は、支持台23の一側に設けられ、予め設定した方向に移動しながら、被加工物Wを撮像する。 より具体的には、被加工物Wのエッジに沿って画像を撮像し、これを後述する第2のコントローラ29に伝達してもよい。 第2のコントローラ29は、撮像した画像に基づいて、被加工物Wの実際加工座標を取得してもよい。 このとき、撮像ユニット25は、撮像しようとする被加工物Wのエッジの特定ポイントを選択的に撮像してもよい。 The imaging unit 25 is provided on one side of the support base 23 and images the workpiece W while moving in a preset direction. More specifically, an image may be captured along the edge of the workpiece W and transmitted to the second controller 29, which will be described later. The second controller 29 may acquire the actual machining coordinates of the workpiece W based on the captured image. At this time, the imaging unit 25 may selectively image a specific point on the edge of the workpiece W to be imaged.

搬送ユニット27は、検査テーブル21から離隔して設けられてもよい。 搬送ユニット27は、検査を終了した被加工物Wをレーザ加工装置10に搬送するか、又は外部に搬出する。 搬送方式は特に限定されない。 The transport unit 27 may be provided separately from the inspection table 21 . The transport unit 27 transports the inspected workpiece W to the laser processing apparatus 10 or carries it out to the outside. A conveying method is not particularly limited.

第2のコントローラ29は、撮像ユニット25によって撮像した画像に基づいて被加工物Wの実際加工座標を生成する。 図7及び図8を参照すると、第2のコントローラ29は、駆動部291と、プロセッサ293と、メモリ295と、入出力インタフェース部297とを含んでもよい。 駆動部291は、プロセッサ293から命令を受け、検査テーブル21と、支持台23と、撮像ユニット25と、搬送ユニット27とを統合又は独立に制御する信号を転送することができる。 The second controller 29 generates actual machining coordinates of the workpiece W based on the image captured by the imaging unit 25 . 7 and 8, the second controller 29 may include a drive section 291, a processor 293, a memory 295, and an input/output interface section 297. FIG. The drive unit 291 can receive commands from the processor 293 and transfer signals to integrally or independently control the inspection table 21 , the support table 23 , the imaging unit 25 and the transport unit 27 .

プロセッサ293は、メモリ295に記憶された被加工物Wの加工情報に基づいて駆動部291を制御してもよい。 例えば、プロセッサ293は、メモリ295に記憶された設計加工座標に基づいて、撮像ユニット25で被加工物Wのエッジに対する画像を撮像するように駆動部291を制御してもよい。 このとき、プロセッサ293は、撮像対象となる被加工物Wの撮像ポイントを設定することができる。 例えば、プロセッサ293は、長辺部及び短辺部、又は凹部及び凸部の撮像ポイントの数及び位置を適切に設定することができる。 また、プロセッサ293は、撮像ユニット25が撮像した画像に基づいて、被加工物Wのエッジに対する実際加工座標を取得する。 また、プロセッサ293は、取得した実際加工座標と記憶された設計加工座標との差分値(オフセット値)を算出することができる。 The processor 293 may control the driving section 291 based on the processing information of the workpiece W stored in the memory 295 . For example, the processor 293 may control the driving section 291 so that the imaging unit 25 captures an image of the edge of the workpiece W based on the design machining coordinates stored in the memory 295 . At this time, the processor 293 can set the imaging point of the workpiece W to be imaged. For example, the processor 293 can appropriately set the number and location of imaging points for long and short sides or concave and convex portions. Also, the processor 293 acquires the actual machining coordinates for the edge of the workpiece W based on the image captured by the imaging unit 25 . The processor 293 can also calculate a difference value (offset value) between the acquired actual machining coordinates and the stored design machining coordinates.

プロセッサ293は、実際加工座標と設計加工座標との差分値と、メモリ295に記憶された閾値とを比較する演算を行ってもよい。 より具体的に、両座標の差分値が予め設定した閾値以下である場合、プロセッサ293は、実際加工座標をレーザ加工装置10の第1のコントローラ19に伝達する。 また、プロセッサ293は、搬送ユニット27を制御し、被加工物Wをレーザ加工装置10に搬送する。 一方、両座標の差分値が予め設定した閾値を超える場合、プロセッサ293は、被加工物Wはレーザ加工に不適切であると判定し、加工中断を判定してもよい。 また、搬送ユニット27を制御し、被加工物Wを外部に搬出してもよい。 The processor 293 may perform an operation of comparing the difference value between the actual machining coordinates and the design machining coordinates with a threshold value stored in the memory 295 . More specifically, the processor 293 transmits the actual machining coordinates to the first controller 19 of the laser processing apparatus 10 when the difference value between the two coordinates is less than or equal to a preset threshold. The processor 293 also controls the transport unit 27 to transport the workpiece W to the laser processing apparatus 10 . On the other hand, if the difference between the two coordinates exceeds a preset threshold value, the processor 293 may determine that the workpiece W is unsuitable for laser processing, and may determine that processing should be interrupted. Alternatively, the conveying unit 27 may be controlled to carry out the workpiece W to the outside.

レーザ加工装置10の第1のコントローラ19は、受けた実際加工座標に基づいて、被加工物Wに対するレーザ加工を行ってもよい。 レーザ加工装置10を用いるレーザ加工は、前述したレーザ加工と実質的に同一であり、その詳細な説明は省略する。 The first controller 19 of the laser processing apparatus 10 may perform laser processing on the workpiece W based on the received actual processing coordinates. Laser processing using the laser processing apparatus 10 is substantially the same as the laser processing described above, and detailed description thereof will be omitted.

このように、本発明に係るレーザ加工システム1は、レーザ加工装置10と検査装置20の両方を備えることにより、被加工物Wの設計加工座標と実際加工座標との誤差を補正することができる。 これにより、レーザ加工システム1は、被加工物Wをより精度よく加工することができる。 As described above, the laser processing system 1 according to the present invention includes both the laser processing device 10 and the inspection device 20, so that the error between the designed processing coordinates and the actual processing coordinates of the workpiece W can be corrected. . Thereby, the laser processing system 1 can process the workpiece W more accurately.

他の実施例において、第2のコントローラ29は、取得した被加工物Wの実際加工座標に補正を行って補正加工座標を取得してもよい。 例えば、被加工物Wを実際加工座標よりも縮小又は拡大して加工しようとする場合、取得した実際加工座標を所定の割合で拡大又は縮小することで補正加工座標を取得してもよい。 第2のコントローラ29は、取得した補正加工座標を第1のコントローラ19に伝達し、第1のコントローラ19は、補正加工座標に基づいてレーザ加工を行ってもよい。 ただし、補正加工座標は、実際加工座標を拡大又は縮小したものに限定されず、特定領域の座標のみが補正されたものであってもよい。 In another embodiment, the second controller 29 may acquire corrected machining coordinates by correcting the acquired actual machining coordinates of the workpiece W. FIG. For example, when the workpiece W is to be processed by reducing or enlarging it more than the actual processing coordinates, the corrected processing coordinates may be obtained by enlarging or reducing the obtained actual processing coordinates by a predetermined ratio. The second controller 29 may transmit the acquired corrected processing coordinates to the first controller 19, and the first controller 19 may perform laser processing based on the corrected processing coordinates. However, the corrected processing coordinates are not limited to those obtained by enlarging or reducing the actual processing coordinates, and may be obtained by correcting only the coordinates of a specific area.

他の実施例において、本発明に係るレーザ加工システム1は、複数のレーザ加工装置10と複数の検査装置20とを備えてもよい。 例えば、レーザ加工装置10で費やされる工程時間が検査装置20で費やされる工程時間よりも長い場合、レーザ加工システム1は、1つ以上の検査装置20と、その検査装置20の数よりも多くの数のレーザ加工装置10を備えてもよい。 これにより、検査装置20による検査を終了した被加工物Wをレーザ加工装置10に伝達し、被加工物Wのレーザ加工に要する工程時間を最小化することができる。 ただし、レーザ加工装置10及び検査装置20の数は特に限定されず、加工工程に要する時間を考慮して適宜選択してもよい。 In another embodiment, the laser processing system 1 according to the present invention may include multiple laser processing devices 10 and multiple inspection devices 20 . For example, if the process time spent in the laser processing apparatus 10 is longer than the process time spent in the inspection apparatus 20, the laser processing system 1 includes one or more inspection apparatuses 20 and a larger number of inspection apparatuses 20 than the number of inspection apparatuses 20. A number of laser processing apparatuses 10 may be provided. As a result, the workpiece W that has been inspected by the inspection device 20 can be transferred to the laser processing device 10, and the process time required for laser machining the workpiece W can be minimized. However, the numbers of the laser processing apparatuses 10 and the inspection apparatuses 20 are not particularly limited, and may be appropriately selected in consideration of the time required for the processing process.

他の実施例において、本発明に係るレーザ加工システム1は、1つの被加工物Wの両面を加工するために用いられてもよい。 例えば、レーザ加工システム1は、2つのレーザ加工装置10と1つの検査装置20とを含んでもよい。 また、2つのレーザ加工装置10のそれぞれを被加工物Wの上面及び下面に配置してもよい。 まず、検査装置20を用いて被加工物Wの一面に対して実際加工座標を生成し、被加工物Wの一面に配置されたレーザ加工装置10は、実際加工座標に基づいて被加工物Wの一面を加工する。 次に、被加工物Wの他面に配置されたレーザ加工装置10は、実際加工座標を反転させ、反転した加工座標を生成し、これに基づいて被加工物Wの他面に対する加工を行ってもよい。 すなわち、取り付けられた被加工物Wを反転させる必要なく、生成された実際加工座標のみを反転させ、そのまま加工を行ってもよい。 このような構成により、レーザ加工に要する時間を短縮することができる。 In another embodiment, the laser processing system 1 according to the present invention may be used for processing both sides of one workpiece W. For example, the laser processing system 1 may include two laser processing devices 10 and one inspection device 20 . Alternatively, the two laser processing apparatuses 10 may be arranged on the upper surface and the lower surface of the workpiece W, respectively. First, the inspection device 20 is used to generate actual processing coordinates for one surface of the workpiece W, and the laser processing device 10 arranged on one surface of the workpiece W scans the workpiece W based on the actual processing coordinates. process one side of Next, the laser processing device 10 arranged on the other side of the workpiece W inverts the actual machining coordinates to generate the inverted machining coordinates, and processes the other side of the workpiece W based on this. may In other words, it is possible to invert only the generated actual machining coordinates without inverting the attached workpiece W, and to perform the machining as it is. With such a configuration, the time required for laser processing can be shortened.

図9は、本発明の他の実施例に係るレーザ加工システム1を示す図である。 図10は、図9の第1のコントローラ19を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a laser processing system 1 according to another embodiment of the invention. FIG. 10 is a diagram showing the first controller 19 of FIG.

他の実施例において、本発明に係るレーザ加工システム1は、一体に構成されたレーザ加工装置10及び検査装置20を備えてもよい。 図9及び図10を参照すると、本発明に係るレーザ加工システム1は、レーザ加工装置10として、レーザ発振器11と、ミラー15及びレンズ17を含む光学ユニット14と、第1のコントローラ19とを含んでもよい。 また、検査装置20は、検査テーブル21と、支持台23と、撮像ユニット25とを含んでもよい。 また、光学ユニット14及び撮像ユニット25の両方は、支持台23に設けられてもよい。 また、第1のコントローラ19は、レーザ発振器11と、光学ユニット14と、検査テーブル21と、支持台23と、撮像ユニット25とを制御することができる。 これにより、本実施例に係るレーザ加工システム1は、検査テーブル21に取り付けられた被加工物Wを撮像ユニット25で撮像し、実際加工座標を取得することができる。 In another embodiment, the laser processing system 1 according to the present invention may include the laser processing device 10 and the inspection device 20 that are integrated. Referring to FIGS. 9 and 10, a laser processing system 1 according to the present invention includes a laser processing apparatus 10 including a laser oscillator 11, an optical unit 14 including a mirror 15 and a lens 17, and a first controller 19. It's okay. Also, the inspection apparatus 20 may include an inspection table 21 , a support table 23 , and an imaging unit 25 . Also, both the optical unit 14 and the imaging unit 25 may be provided on the support base 23 . Also, the first controller 19 can control the laser oscillator 11 , the optical unit 14 , the inspection table 21 , the support base 23 and the imaging unit 25 . Thereby, the laser processing system 1 according to the present embodiment can image the workpiece W attached to the inspection table 21 with the imaging unit 25 and acquire the actual processing coordinates.

また、レーザ加工システム1は、取得した実際加工座標に基づいて、レーザ発振器11及び光学ユニット14で被加工物Wに対するレーザ加工を行うことができる。 このような構成により、一つの領域で被加工物Wに対するレーザ加工を行うことができ、レーザ加工システム1の総合サイズを小さくすることができ、レーザ加工システム1の構造を簡素化することができる。 Further, the laser processing system 1 can perform laser processing on the workpiece W with the laser oscillator 11 and the optical unit 14 based on the acquired actual processing coordinates. With such a configuration, the laser processing can be performed on the workpiece W in one region, the overall size of the laser processing system 1 can be reduced, and the structure of the laser processing system 1 can be simplified. .

図11は、本発明の他の実施例に係るレーザ加工方法を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing a laser processing method according to another embodiment of the present invention.

図1~図11を参照すると、本発明に係るレーザ加工方法は、ミラー15及びレンズ17を備える光学ユニット14を用いて、レーザ発振器11から出力されるレーザビームを被加工物Wに入射させるレーザ加工方法であって、被加工物Wの加工座標を取得するステップS100と、取得した加工座標に応じてミラー15を制御し、レンズ17に入射するレーザビームの位置を調整することによってレーザ加工を行うステップS300とを含む。 Referring to FIGS. 1 to 11, the laser processing method according to the present invention uses an optical unit 14 having a mirror 15 and a lens 17 to cause a laser beam output from a laser oscillator 11 to enter a workpiece W. In the processing method, laser processing is performed by step S100 of acquiring the processing coordinates of the workpiece W, and controlling the mirror 15 according to the acquired processing coordinates to adjust the position of the laser beam incident on the lens 17. and performing step S300.

まず、被加工物Wの加工座標を取得する(S100)。 ここで、被加工物Wの加工座標は、レーザ加工装置10の第1のコントローラ19に記憶された設計加工座標であってもよい。 あるいは、被加工物Wの加工座標は、検査装置20を用いて被加工物Wを撮像し、これにより取得した実際加工座標であってもよい。 あるいは、取得した実際加工座標に基づいて縮小又は拡大する補正を行った補正加工座標であってもよい。 First, the processing coordinates of the workpiece W are acquired (S100). Here, the processing coordinates of the workpiece W may be design processing coordinates stored in the first controller 19 of the laser processing apparatus 10 . Alternatively, the processing coordinates of the workpiece W may be actual processing coordinates obtained by imaging the workpiece W using the inspection device 20 . Alternatively, it may be corrected machining coordinates that have been corrected to be reduced or enlarged based on the acquired actual machining coordinates.

次に、取得した加工座標と記憶された加工座標とを比較し、両座標値の差が予め設定した閾値を超えるか否かを判定してもよい(S200)。 具体的には、検査装置20を用いて被加工物Wの実際加工座標を取得した場合、レーザ加工装置10のメモリ195に記憶された設計加工座標と実際加工座標とを比較し、両座標値の差を算出する。 また、両座標値の差が予め設定した閾値を超える場合、検査装置20は、当該被加工物Wはレーザ加工に適していないと判定し、加工中断を判定してもよい(S300)。 加工中断を判定するとき、被加工物Wは、検査装置20によって外部に搬出されてもよい。 あるいは、両座標値の差が予め設定した閾値以下である場合、検査装置20は、実際加工座標をレーザ加工装置10に伝達する。 また、レーザ加工装置10は、記憶された設計加工座標を取得した実際加工座標に置き換えてもよい。 Next, the acquired processing coordinates and the stored processing coordinates may be compared to determine whether or not the difference between the two coordinate values exceeds a preset threshold value (S200). Specifically, when the actual machining coordinates of the workpiece W are acquired using the inspection device 20, the design machining coordinates stored in the memory 195 of the laser processing device 10 are compared with the actual machining coordinates, and both coordinate values Calculate the difference between Further, when the difference between the two coordinate values exceeds a preset threshold, the inspection device 20 may determine that the workpiece W is not suitable for laser processing, and may determine processing interruption (S300). When determining the interruption of processing, the workpiece W may be carried out by the inspection device 20 to the outside. Alternatively, if the difference between the two coordinate values is equal to or less than a preset threshold, the inspection device 20 transmits the actual processing coordinates to the laser processing device 10 . Further, the laser processing apparatus 10 may replace the stored design processing coordinates with the acquired actual processing coordinates.

設計加工座標に基づいてレーザ加工を行ったり、取得した実際加工座標を予め設定した基準に従って補正し、補正した加工座標に基づいて、レーザ加工を行う場合、前述したステップS200は省略してもよい。 If laser processing is performed based on the designed processing coordinates, or if the acquired actual processing coordinates are corrected according to a preset standard and the laser processing is performed based on the corrected processing coordinates, step S200 may be omitted. .

次に、レンズ17に入射するレーザビームLcの位置を制御してレーザ加工を行う(S300)。 具体的に、取得した加工座標に基づいてレーザ加工を行うため、レーザ発振器11はレーザビームLaを出力する。 出力されたレーザビームLaは、ミラー15を経てレンズ17に入射する(レーザビームLc)。 このとき、レーザ加工装置10は、取得した加工座標及び被加工物Wの形状に対応してミラー15を制御することにより、レンズ17に入射するレーザビームLcの位置を制御することができる。 レンズ17に入射するレーザビームLcの位置について、レンズ17の円周方向に沿うレーザビームの位置及びレンズ17の直径方向に沿うレーザビームの位置の少なくともいずれか1つは制御されてもよい。 これにより、レンズ17を経て被加工物Wに入射するレーザビームLdの位置を制御することができる。 レンズ17に入射するレーザビームLcの位置は、被加工物Wのエッジの形状と、形成しようとする被加工面の傾きに応じて制御してもよい。 Next, laser processing is performed by controlling the position of the laser beam Lc incident on the lens 17 (S300). Specifically, the laser oscillator 11 outputs a laser beam La in order to perform laser processing based on the acquired processing coordinates. The output laser beam La passes through the mirror 15 and enters the lens 17 (laser beam Lc). At this time, the laser processing apparatus 10 can control the position of the laser beam Lc incident on the lens 17 by controlling the mirror 15 in accordance with the obtained processing coordinates and the shape of the workpiece W. Regarding the position of the laser beam Lc incident on the lens 17, at least one of the position of the laser beam along the circumferential direction of the lens 17 and the position of the laser beam along the diameter direction of the lens 17 may be controlled. Thereby, the position of the laser beam Ld incident on the workpiece W through the lens 17 can be controlled. The position of the laser beam Lc incident on the lens 17 may be controlled according to the shape of the edge of the workpiece W and the inclination of the surface to be processed.

本発明に係るレーザ加工システム1及びレーザ加工方法は、被加工物Wの設計加工座標と実際加工座標との差を補正することができる。 また、本発明に係るレーザ加工システム1及びレーザ加工方法は、被加工物Wの形状に応じてレーザ加工装置10をリアルタイムで制御することにより、様々な形状を有する被加工物Wの加工を高精度かつ高速で行うことができる。 特に、本発明に係るレーザ加工システム1及びレーザ加工方法は、レーザの入射経路を制御して様々な角度で被加工物Wの被加工面を加工することができる。 また、本発明に係るレーザ加工システム1及びレーザ加工方法は、誘電体を含む被加工物Wを精度よく加工することができる。 The laser processing system 1 and the laser processing method according to the present invention can correct the difference between the design processing coordinates and the actual processing coordinates of the workpiece W. FIG. In addition, the laser processing system 1 and the laser processing method according to the present invention control the laser processing apparatus 10 in real time according to the shape of the workpiece W, thereby highly processing workpieces W having various shapes. It can be done with precision and speed. In particular, the laser processing system 1 and the laser processing method according to the present invention can process the surface of the workpiece W at various angles by controlling the incident path of the laser. Moreover, the laser processing system 1 and the laser processing method according to the present invention can accurately process the workpiece W including a dielectric.

本明細書では、限定された実施例を中心に本発明を説明したが、本発明の範囲内には、様々な実施例が含まれることができる。 さらに説明されていないが、均等な手段も本発明にそのまま組み合わされるものとする。 したがって、本発明の真の保護範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定されるべきである。 Although the invention has been described herein with a focus on limited examples, a variety of other examples can be included within the scope of the invention. Although not further described, equivalent means are also intended to be directly combined with the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be determined by the following claims.

本発明は、レーザ加工システムに関するものであり、様々な形状を有する被加工物の形状に応じてリアルタイム加工が要求されるレーザ加工システムに適用することができる。 The present invention relates to a laser processing system, and can be applied to a laser processing system that requires real-time processing according to the shape of workpieces having various shapes.

Claims (14)

レーザビームを出力するレーザ発振器と、
被加工物が取り付けられ、かつ予め設定した方向に移動する加工テーブルと、
前記レーザ発振器と前記加工テーブルとの間に位置し、前記レーザビームを前記被加工物に入射させるレンズと、前記レーザ発振器から出力された前記レーザビームを前記レンズに入射させるミラーとを備える光学ユニットと、
予め記憶された前記被加工物の設計加工座標に応じて前記ミラーを制御し、前記レンズに入射する前記レーザビームの位置を調整する第1のコントローラと、を含むレーザ加工装置を備える、レーザ加工システム。
a laser oscillator that outputs a laser beam;
a processing table on which a workpiece is mounted and which moves in a preset direction;
An optical unit located between the laser oscillator and the processing table, and comprising a lens for causing the laser beam to enter the workpiece, and a mirror for causing the laser beam output from the laser oscillator to enter the lens. When,
a first controller that controls the mirror according to prestored design processing coordinates of the workpiece and adjusts the position of the laser beam incident on the lens. system.
前記第1のコントローラは、
前記レンズに入射する前記レーザビームの位置において、前記レンズの円周方向に沿う位置及び前記レンズの径方向に沿う位置の少なくともいずれか1つを調整し、前記被加工物に入射する前記レーザビームの角度を調整する、請求項1に記載のレーザ加工システム。
The first controller is
At least one of a position along the circumferential direction of the lens and a position along the radial direction of the lens is adjusted with respect to the position of the laser beam incident on the lens, and the laser beam is incident on the workpiece. 2. The laser processing system according to claim 1, wherein the angle of is adjusted.
前記第1のコントローラは、
前記被加工物のエッジの形状に応じて、前記被加工物の被加工面が所定の傾きを有するように、前記レンズに入射する前記レーザビームの位置を調整する、請求項2に記載のレーザ加工システム。
The first controller is
3. The laser according to claim 2, wherein the position of said laser beam incident on said lens is adjusted so that the surface to be processed of said workpiece has a predetermined inclination according to the shape of the edge of said workpiece. processing system.
前記第1のコントローラは、
前記被加工物のエッジの形状に応じて、前記レンズの中心から、前記レンズに入射する前記レーザビームの距離を一定に保ちながら、前記レンズに入射する前記レーザビームの円周方向に沿う位置を調整する、請求項1に記載のレーザ加工システム。
The first controller is
While maintaining a constant distance of the laser beam incident on the lens from the center of the lens, the position along the circumferential direction of the laser beam incident on the lens is changed according to the shape of the edge of the workpiece. 3. The laser processing system of claim 1, wherein the laser processing system is adjusted.
前記光学ユニットは、
前記加工テーブルとは独立に移動する、請求項1に記載のレーザ加工システム。
The optical unit is
2. The laser processing system of claim 1, wherein the processing table moves independently of the processing table.
予め設定した方向に移動しながら前記被加工物の画像を撮像する撮像ユニットと、
前記撮像した画像に基づいて前記被加工物の実際加工座標を生成する第2のコントローラと、を含む検査装置をさらに備える、請求項1に記載のレーザ加工システム。
an imaging unit that captures an image of the workpiece while moving in a preset direction;
2. The laser processing system of claim 1, further comprising an inspection device including a second controller that generates actual processing coordinates of the workpiece based on the captured image.
前記第2のコントローラは、
前記設計加工座標と前記実際加工座標との差分値と、予め設定した閾値とを比較し、前記差分値が前記閾値以下である場合、前記実際加工座標を前記第1のコントローラに伝達し、前記差分値が前記閾値を超える場合、加工中断を判定する、請求項6に記載のレーザ加工システム。
The second controller is
A difference value between the design machining coordinates and the actual machining coordinates is compared with a preset threshold value, and if the difference value is equal to or less than the threshold value, the actual machining coordinates are transmitted to the first controller, and 7. The laser processing system according to claim 6, wherein processing interruption is determined when the difference value exceeds the threshold.
1つ以上の前記検査装置を備え、前記レーザ加工装置を前記検査装置の数の以上に備える、請求項6に記載のレーザ加工システム。 7. The laser processing system according to claim 6, comprising one or more of said inspection devices, and comprising more said laser processing devices than said inspection devices. ミラー及びレンズを備える光学ユニットを用いて、レーザ発振器から出力されたレーザビームを被加工物に入射させるレーザ加工方法であって、
前記被加工物の加工座標を取得するステップと、
前記取得した加工座標に応じて前記ミラーを制御し、前記レンズに入射する前記レーザビームの位置を調整するステップと、を含む、レーザ加工方法。
A laser processing method in which a laser beam output from a laser oscillator is incident on a workpiece using an optical unit having a mirror and a lens,
obtaining machining coordinates of the workpiece;
and controlling the mirror according to the acquired processing coordinates to adjust the position of the laser beam incident on the lens.
前記レーザビームの位置を調整するステップは、
前記レンズに入射する前記レーザビームの位置において、前記レンズの円周方向に沿う位置及び前記レンズの径方向に沿う位置の少なくともいずれか1つを調整し、前記被加工物に入射する前記レーザビームの角度を調整する、請求項9に記載のレーザ加工方法。
Adjusting the position of the laser beam comprises:
At least one of a position along the circumferential direction of the lens and a position along the radial direction of the lens is adjusted with respect to the position of the laser beam incident on the lens, and the laser beam is incident on the workpiece. 10. The laser processing method according to claim 9, wherein the angle of is adjusted.
前記レーザビームの位置を調整するステップは、
前記被加工物のエッジの形状に応じて、前記被加工物の被加工面が所定の傾きを有するように、前記レンズに入射する前記レーザビームの位置を調整する、請求項9に記載のレーザ加工方法。
Adjusting the position of the laser beam comprises:
10. The laser according to claim 9, wherein the position of the laser beam incident on the lens is adjusted so that the processed surface of the workpiece has a predetermined inclination according to the shape of the edge of the workpiece. processing method.
前記レーザビームの位置を調整するステップは、
前記被加工物のエッジの形状に応じて、前記被加工物の被加工面が所定の傾きを有するように、前記レンズに入射する前記レーザビームの位置を調整する、請求項9に記載のレーザ加工方法。
Adjusting the position of the laser beam comprises:
10. The laser according to claim 9, wherein the position of the laser beam incident on the lens is adjusted so that the processed surface of the workpiece has a predetermined inclination according to the shape of the edge of the workpiece. processing method.
前記被加工物の加工座標を取得するステップは、
予め設定した方向に移動する撮像ユニットで前記被加工物の画像を撮像するステップと、
前記撮像した画像に基づいて前記被加工物の実際加工座標を取得するステップと、を含む、請求項9に記載のレーザ加工方法。
The step of obtaining processing coordinates of the workpiece includes:
capturing an image of the workpiece with an imaging unit that moves in a preset direction;
10. The laser processing method according to claim 9, comprising obtaining actual processing coordinates of the workpiece based on the captured image.
前記被加工物の加工座標を取得するステップの後に、
予め記憶された設計加工座標と前記実際加工座標との差分値を予め設定した閾値と比較するステップと、
前記差分値が前記閾値以下である場合、前記設計加工座標を前記実際加工座標に置き換えるステップと、
前記差分値が前記閾値を超える場合、加工中断を判定するステップと、をさらに含む、請求項13に記載のレーザ加工方法。
After the step of obtaining the machining coordinates of the workpiece,
comparing a difference value between the pre-stored design machining coordinates and the actual machining coordinates with a preset threshold;
replacing the design machining coordinates with the actual machining coordinates when the difference value is equal to or less than the threshold;
14. The laser processing method according to claim 13, further comprising determining to interrupt processing when the difference value exceeds the threshold value.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102324548B1 (en) * 2019-12-31 2021-11-10 (주)미래컴퍼니 Laser machining system and laser machining method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005262251A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Shibaura Mechatronics Corp Laser beam machining apparatus
JP2008158749A (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Nissan Tanaka Corp Control method for bevel angle of torch and control device for bevel angle of torch
JP2010099674A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Mitsubishi Electric Corp Laser beam machining apparatus
JP2016168600A (en) * 2015-03-11 2016-09-23 オムロン株式会社 Method for manufacturing joined structure, and joined structure
US20180157006A1 (en) * 2016-12-06 2018-06-07 Samsung Display Co. Ltd. Laser processing apparatus

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002018090A1 (en) * 2000-08-29 2002-03-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Laser machining apparatus
JP4667329B2 (en) * 2006-08-30 2011-04-13 三菱電機株式会社 Laser processing equipment
JP4386137B2 (en) * 2008-02-29 2009-12-16 トヨタ自動車株式会社 Laser processing apparatus and laser processing method
JP2010227962A (en) 2009-03-26 2010-10-14 Fujitsu Ltd Laser beam machining method
SE0950604A1 (en) * 2009-08-24 2010-06-22 Esab Ab Apparatus and method for automatic multi-strand welding
FR2949618B1 (en) * 2009-09-01 2011-10-28 Air Liquide LASER FOCUSING HEAD FOR SOLID LASER INSTALLATION
JP5994723B2 (en) 2013-05-09 2016-09-21 トヨタ自動車株式会社 Laser drilling method and apparatus
US10357848B2 (en) * 2015-01-19 2019-07-23 General Electric Company Laser machining systems and methods
KR101742132B1 (en) * 2015-08-10 2017-05-31 주식회사 이오테크닉스 Laser processing apparauts
WO2018047823A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 三菱電機株式会社 Laser machining device
KR102108403B1 (en) * 2017-04-14 2020-05-26 (주)비슬로 Multi-axis Laser Manufacturing Machine
KR102324548B1 (en) * 2019-12-31 2021-11-10 (주)미래컴퍼니 Laser machining system and laser machining method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005262251A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Shibaura Mechatronics Corp Laser beam machining apparatus
JP2008158749A (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Nissan Tanaka Corp Control method for bevel angle of torch and control device for bevel angle of torch
JP2010099674A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Mitsubishi Electric Corp Laser beam machining apparatus
JP2016168600A (en) * 2015-03-11 2016-09-23 オムロン株式会社 Method for manufacturing joined structure, and joined structure
US20180157006A1 (en) * 2016-12-06 2018-06-07 Samsung Display Co. Ltd. Laser processing apparatus

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