KR100197050B1 - 레이저가공장치 - Google Patents

Abstract

레이저광의 품질을 열화시키지 않고, 충분한 광량을 얻을 수 있는 레이저광 및 레이저조사점에 발생하는 광을 투과 또는 반사시키는 거울을 구비한 레이저 가공장치를 제공한다.

광전송로에 구비된 광로거울 대신에 레이저광 이외의 광을 투과하고, 그리고 레이저광을 거의 100% 반사하고, 더구나 반사된 레이저광은 반사되기전의 레이저광의 P편과, S편광의 양성분간의 위상차를 거의 유지한대로 반사되도록 광학적 막으로서의 유전에 다층막을 구비한 위상차제어거울을 구비하므로서 레이저가공중에 피가공물의 레이저조사점에 발생한 광중에서 레이저광이외의 파장의 광을 추출하고, 추출된 광을 광센서에 의해 검출되도록 구성한다.

Description

레이저가공장치

제1도는 이 발명의 실시예 1에 의한 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블럭도.

제2도는 이 발명의 광센서 검출신호처리회로의 구성을 나타낸 블럭도.

제3도는 이 발명의 광센서 검출신호처리회로의 신호파형도.

제4도는 이 발명의 실시예 2에 의한 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블럭도.

제5도는 이 발명의 실시예 3에 의한 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블럭도.

제6도는 이 발명의 실시예 4에 의한 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블럭도.

제7도는 이 발명의 실시예 4에 있는 광센서의 수광량의 변화를 나타낸 블럭도.

제8도는 이 발명의 실시예 5에 의한 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블럭도.

제9도는 이 발명의 실시예 6에 의한 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블럭도.

제10도는 이 발명의 실시예 6에 있는 광센서 검출신호처리회로의 구성을 나타낸 블럭도.

제11도는 실시예 6에 있는 블로·업(blow-up)검저처리에 대한 광센서 검출신호처리회로의 각부의 파형도.

제12도는 실시예 6에 있는 번닝(burning)검치처리에 대한 광센서 검출신호처리회로 각부의 파형도.

제13도는 실시예 6에 있는 기준전압의 변화에 관한 설명도.

제14도는 광센서 출력에 의해 레이저발진기를 제어하는 블록도.

제15도는 이 발명의 실시예 7에 있는 레어저조사중의 피가공물의 발광(온도)분포를 나타낸 개략도.

제16도는 제15도에 있는 레이저조사부의 온도변화를 나타낸 도.

제17도는 레이저열처리에 있어서, 레이저가공장치의 처리수순을 나타낸 플로차트.

제18도는 이 발명의 실시예 8에 의한 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블록도.

제19도는 실시예 8에 있는 피가공물의 위치검출방법을 나타내는 설명도.

제20도는 이 발명의 실시예 9에 있는 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블록도.

제21도는 실시예 9에 있는 모니터화면을 나타낸 개략도.

제22도는 이 발명의 실시예 10에 의한 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블록도.

제23도는 실시예 10에 있어서, 가공경로마크·오프(marked off)선 검출 동작시의 가공면의 검출상황을 나타낸 개략도.

제24도는 종전의 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블록도.

제25도는 직선편광을 원편광으로 변환하는 방법을 나타낸 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 레이저발진기 2a : 원편광레이저광

3 : 가공렌즈 5 : 광

6a : 광로거울 7 : 광센서

8a : 증폭회로 11 : 원편광거울

12 : 가공헤드 13 : 노즐

14 : 위상차제어거울 14a : 반사층

15 : 가공테이블 16, 16a : x축 구동모터

17 : z축 구동모터 18, 18a : 광센서출력신호처리회로

19 : NC제어회로 21 : 진동진폭전압추출회로

22 : 2승회로 23, 26 : 기준전압발생회로

24, 27 : 비교회로 25 : 필터회로

31 : 렌즈 32 : 광학필터

33 : 집광계 구동장치 34 : 가공가스 조절장치

35 : 레이저발진명령회로 36, 36a : 조명장치

37, 37a : 조명광 38 : 조명렌즈

39 : 빔·스프릿터 40 : 모니터

41 : 가공경로마크선

이 발명은 피가공물의 레이저가공에 따르는 가공점에 발생하는 광 또는 피가공물을 조사(radiate)한 경우에 반사광을 광학적으로 검출하는 광검출수단을 구비하고 그의 결과에 의해 레이저가공의 제어를 하는 레이저가공장치에 관한 것이다.

종래에는 가공용 레이저광빔, 특히 레이저가공되는 피가공물의 조사점에서 생기는 용융에 의해 발생된 광이외의 파장의 광을 검출하는 광검출수단을 구비하고, 예컨데 절단개시점에서 시행하는 천공(piercing)가공의 완료와 절단하는 동안에 발생하는 연소(buring)를 검지하는 등의 가공상태의 모니터를 하는 레이저가공장치가 공지되어 있다.

제24도는, 예컨데, 일본국 특개평 1-170591호 공보에 나타낸 바와 같이 광검출수단을 레이저가공장치에 구비한 공래의 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도면에서 1은 거의 단일파장을 갖는 레이저광(2)을 출력하는 레이저발진기, 3은 레이저광(2)을 집광하고, 피가공물(W)의 가공점(레이저 조사점)에 조사시키는 가공렌즈, 4는 천공가공하는 동안 피가공물(W)의 레이저조사점에 발생하는 레이저광(2)이외의 파장의 광(5)(예컨데, 파장 780㎚~5㎛의 적외선)은 통과시키나, 레이저광(2)은 피가공물(W)방향으로 반사시키는 반사층(4a)으로 코팅되어 있는 거울, 6은 거울(4)을 통과한 광(5)을 반사하는 반사거울, 7은 반사거울(6)에 의해 반사된 광(5)의 강도에 비례하는 전기신호를 출력하는 광검출기, 8은 광검출기(7)로부터의 출력신호를 증폭하는 증폭기, 9는 레이저발진기(1)의 출력을 제어하는 제어회로이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

레이저발진기(1)에서 수평으로 펄스발진된 레이저광(2)은 레이저광(2)을 반사시키는 거울(4)의 반사층(4a)에 의해 피가공물(W)에 대하여 수직으로 방향을 바꾸게 된다.

반사된 레이저광(2)은 피가공물(W)에 조사되도록 거울(4)과 피가공물(W)간의 레이저광(2)의 광로내에 설치된 초점조절기구와 가공렌즈(3)에 의해 피가공물(W)의 소망의 점(레이저 조사점)에 집광된다.

레이저광(2)의 파장과는 분명하게 다른 파장을 가지며, 거울(4)에 의해 반사된 레이저광(2)에 대해서 동축 또는 평행으로 뻗는 광(5)은 레이저광(2)의 조사에 의해, 피가공물(W)의 레이저 조사점에 생성되는 용융물(molten material)에 의하여 발생한다.

이 광(5)은 거울(4)을 통과하여, 반사거울(6)을 경유 광검출기(7)에 반사된다.

거울(4)에서 광(5)과 레이저광(2)의 파장은 분명하게 다르므로, 거울(4)의 바는 반사층(4a)을 형성하는 반사필터에 의해 환전히 분리할 수가 있다.

이 반사필터는 도착하는 레이저광(2)을 피가공물(W)의 방향으로 반사시키거나, 피가공물(W)로부터 반사된 광(5)을 거의 투과시키는, 예컨데 유리판과 같이 광(5)을 통과시키는 지지물상에 증발층으로서 사용되어 있다.

또, 반사필터는 레이저광(2)을 차단하는 차단영역과 광(5)을 투과하는 투과영역을 갖는 다층간섭필터에 의해 구성될 수 있다.

광(5)의 강도에 비례하는 전기신호는 광검출기(7)로부터 출력되고, 증폭기(8)에서 증폭된 후에 실제치로서 레이저출력, 즉 레이저광(2)의 에너지를 제어하는 회로(9)에 인가되므로, 미리 제어회로에 입력되어 있는 목표치로 유지된다.

일반적으로, 레이저발진기에서 출력된 레이저광은 직선편광성분이 포함된다.

이 레이저광의 직선편광성분 때문에 피가공물(W)에 의한 레이저광의 흡수율은 가공방향에 따라 변화하고, 가공영역에서 발생하는 이방성을 야기시킨다.

그러므로, 보통은 가공영역에 이방성이 생기지 않도록 레이저발진기에서 출력된 레이저광을 원편광할 필요가 있다.

제25도는 레이저발진기에서 출력된 직선편광의 레이저광을 원편광으로 변환하는 방법을 나타낸 설명도이다.

입사각 45°에서 사용하는 거울의 반사면에 대해서, 직선편광의 레이저광의 편광면 S편광축(또는 P편광축)과 45°를 형성하는 입사각(방위각 45°)에서 반사하는 레이저광의 S편광과 P편광의 양성분간에 90°(λ/4)의 위상차가 생기도록 광학막으로 설계된 유전체다층막으로 형성하므로서, 직선편광을 원편광으로 변환할 수가 있다.

이와같은 거울을 원편광거울이라 한다.

여기서, S편광이란 입사면에 수직인 편광성을 갖는 성분이며, P편광이란 그에 수직, 즉 입사면에 평행인 편광면을 갖는 성분이다.

상기와같은 종전의 레이저가공중에 피가공물(W)의 레이저조사점에 형성되는 용융물에 의해 발생하는 레이저광 이외의 파장의 광을 검출하는 광검출수단을 구비한 레이저가공장치에서는 반사층을 갖는 거울은 편광에 사용되지 않고 있으며, 원편광은 다소의 위상차 변화가 생기기 때문에 타원편광으로 되고, 가공점에서 레이저광의 직선편광성분을 억제할 수 없어 가공품질에 이방성이 생기는 문제점이 있었다.

즉, 종전의 반사층을 갖는 거울은 레이저가공에 사용하는 레이저광에 악영향을 끼치지 않고, 레이저 조사점에 생기는 광을 검출하는 것은 불가능하였다.

이 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 제1의 목적은 레이저광 및 레이저 조사점에 생기는 광을 투과 또는 반사시키는 반사층을 가진 거울이 있는 레이저가공장치에 있어서, 레이저광의 품질의 열화시키지 않고, 레이저가공을 할 수 있는 레이저가공장치를 제공하는 것이다.

제2목적은 제1의 목적에 추하하여, 항상 최적인 광검출을 할 수 있는 레이저가공장치를 제공하는 것이다.

제3의 목적은 제2의 목적에 추가하여, 오검출을 방지하는 레이저가공장치를 제공하는 것이다.

제4의 목적은 제3의 목적에 추가하여, 검출의 결과를 신속하게 레이저발진기에 피드백할 수 있는 레이저가공장치를 제공하는 것이다.

제5의 목적은 제2의 목적에 추가하여 피가공물의 위치를 확실히 검출할 수 있는 레이저가공장치를 제공하는 것이다.

제6의 목적은 제2의 목적에 추가하여 가공경로가 표시된 레이저가공에 있어서, 자동적으로 가공경로를 검출하므로서, 고속의 레이저가공이 가능한 레이저가공장치를 제공하는 것이다.

이 발명에 의한 레이저가공장치에 있어서는, 피가공물을 가공하기 위한 레이저광을 발진하는 레이저발진수단과, 레이저발진기에서 출력되는 레이저광을 원편광레이저광으로 변환하는 원편광거울과, 원편광거울에 의해 원편광된 원편광레이저광을 집광하고, 피가공물에 대해서 조사하는 광학수단과, 광학수단과 원편광거울간에 위치하고, 원편광 레이저광을 S편광성분 및 P편광성분의 양성분간의 위상차를 유지하면서 광학수단에 반사함과 동시에 원편광 레이저광으로 피가공물을 조사하므로서, 피가공물의 가공점에 광을 투과하는 위상차 제어거울과, 위상차제어거울을 통하여 투과딘 광을 검출하고, 이에 응답하여 광검출신호를 발생하는 광검출수단과, 광검출수단으로부터의 광검출신호에 따라 레이저가공상태를 인식하고, 레이저가공상태 인식신호를 출력하는 레이저가공 인식수단과, 레이저가공 인식수단에 의해 출력된 레이저가공상태 인식신호에 따라 피가공물에 대한 레이저가공을 제어하는 제어수단을 구비한 것이다.

또한, 레이저가공장치는 광검출수단에 의해 출력된 광검출신호의 증폭율을 피가공물과 광검출수단사이의 광로길이에 응답하여 변과시키고, 광검출신호의 출력레벨을 신호가 레이저가공 인식수단에 출력될 때에 일정하게 하는 증폭수단을 구비한 것이다.

또한, 위상차제어거울은 광검출수단과 피가공물사이의 광로의 거이가 일정하게 되도록 가공점의 가장 가까운 지점에 위치된다.

또한, 이 발명의 다른 발명에 의한 레이저가공장치는 피가공물을 가공하기 위해 레이저광을 발진하는 레이저발진수단과, 레이저발진단에 의해 발진된 레이저광을 집광하고, 피가공물에 조사하는 광학수단과, 레이저광에 의한 피가공물로의 조사에 따라 피가공물의 가공점에 발생하는 광을 검축하고, 광검출신호를 출력하는 광검출수단과, 광검출수단에서 출력되는 광검출신호에서 샘프링기간내의 발진진폭전압을 증폭하는 증폭부를 구비하고, 증폭된 샘프링기간내의 발진진폭전압을 소정의 기준전압과 비교하므로서 레이저가공상태를 인식하고 레이저가공상태 인식신호를 출력하는 레이저가공 인식수단과, 레이저가공상태 인식신호에 따라 피가공물에 대한 레이저가공을 제어하는 제어수단을 구비한 것이다.

이 발명의 다른 발명에 의한 레이저가공장치는 피가공물을 가공하기 위해 레이저광을 발진하는 레이저발진수단과, 레이저발진수단에 의해 발진된 레이저광을 집광하고, 피가공물에 조사하는 광학수단과, 레이저광에 의한 피가공물로의 조사에 따라 피가공물의 가공점에 발생하는 광을 검출하고, 광검출신호를 출력하는 광검출수단과 광검출수단에서 출력되는 광검출신호로부터 레이저가공상태의 인식에 필요로한 주파수성분만을 추출하는 필터부를 구비하고, 필터부에서 제공된 주파수성분의 전압을 소정의 기준전압과 비교하므로서, 레이저가공상태를 인식하고, 레이저가공상태 인식신호를 출력하는 레이저가공 인식수단과, 레이저가공 상태인식신호에 따라 피가공물에 대한 레이저가공을 제어하는 제어수단을 구비한 것이다.

또, 필터부에서 레이저가공상태의 인식에 필요로한 주파수성분만을 추출하기 위해 20㎐에서 200㎐의 주파수성분의 차단주파수를 이용하여 저주파수성분을 추출하여 소정의 기준전압과 비교하므로서 블로·업현상을 검지할 수 있다.

또한, 필터부에서 레이저가공상태의 인식에 필요로 하는 주파수성분만을 추출하기 위해 20㎐이하의 주파수성분의 차단주파수를 이용하여 저주파성분을 추출하고, 소정의 기준전압과 비교하므로서 번닝현상을 검지할 수 있다.

비교에 사용되는 기준전압을 피가공물의 재질 또는 레이저발진기의 출력에 응답하여 변화시키도록 한 것이다.

이 발명의 다른 발명에 있어서, 레이저가공장치는 피가공물을 가공하기 위한 레이저광을 발진하는 레이저발진수단과, 레이저발진수단에 의해 발진된 레이저광을 집광하고, 집광된 광을 피가공물에 조사하는 광학수단과, 레이저광에 의한 피가공물로의 조사에 따라 피가공물의 가공점에 발생하는 광의 발광분포를 검출하여 광검출신호를 출력하는 광검출수단과, 광검출신호에서 피가공물의 가공점에 발생하는 광의 발광분포에 따라 레이저가공상태를 인식하고, 레이저가공상태 인식신호를 출력하는 레이저가공 인식수단과, 이 레이저상태 인식신호에 따라 피가공물에 대한 레이저가공을 제어하는 제어수단을 구비한 것이다.

또, 레이저가공 인식수단으로부터의 레이저가공상태 인식신호에 따라 출력의 피크치, 주파수, 듀티사이클등의 레이저발진수단의 레이저 발진조건을 제어하는 레에이저발진명령수단을 구비하고, 상기 제어를 레이저발진명령수단만에 의하여 시행하도록 한 것이다.

또, 피가공물을 가공하기 위한 레이저발진수단과는 별개로 피가공물을 조사하는 조사수산을 구비하고, 조사수단의 조사광을 반사하는 광강도에서 레이저가 공인식수단이 피가공물의 종단위치검출을 하도록 한 것이다.

또한, 레이저가공인식수단은 반사광의 강도가 변화하는 적어도 3개지점에서의 광을 기준하여 피가공물의 위치검출을 하도록 한 것이다.

또한, 레이저가공 인식수단은 피가공물에서 반사된 광에 기준하여 반사율이 다른 피가공물에 표시된 가공경로선을 검축하고, 제어수단은 레이저가공 인식수단으로부터의 가공경로정보에 따라 레이저가공을 하도록 한 것이다.

상기와 같이 구성된 레이저가공장치에 있어서는, 원편광레이저광은 위상차제어거울에 의하여, S편광성분, P편광성분의 양성분간의 위상차를 유지한 원편광레이저광으로서 반사됨과 아울러, 피가공물의 가공점에 발생하는 광은 그대로 투과하여 광검출수단에 의해 검출된다.

또, 광로길이에 응답하여 광검출신호의 출력레벨을 일정하게 하는 증폭율을 변화시키는 증폭수단을 구비하고 있으므로, 광로길이가 변화하므로서 광검출신호의 출력레벨이 변화하여도 광로길이에 관계없이 동일 레벨의 광검출신호가 출력된다.

또한, 위상차제어거울을 가공점에 가장 가까운 점에 위치시켜 광검출수단과 피가공물의 광로의 거이를 일정하게 하였으므로 광검출수단으로부터 항상 가공점의 가공상태에만 좌우되는 동일레벨의 광검출신호가 출력된다.

또, 레이저가공인식수산에 증포부를 구비하여 광검출신호중의 샘프링기간내에서 발진진폭전압을 증폭하고, 발진진폭전압이 기준전압과 비교될 때 발진진폭의 변화에 따라 명확한 차이가 나도록 한다.

또, 광검출신호에서 레이저가공상태의 인식에 필요로하는 주파수성분만을 추추하는 필터부가 기준전압으로 잘못인식되는 일 없이 비교하기에 필요한 주파수성분만을 추출한다.

또한, 필터부에서 20㎐에서 200㎐의 주파수성분을 갖는 차단주파수를 이용하여 응답성이 좋은 상태, 즉 소정의 주파수성분의 전압상승을 신속하게 인식하는 상태에서 블로·업(blow-up)의 검출을 한다.

또, 필터부에서 20㎐이하의 주파수성분을 갖는 차단주파수를 이용하여 확실히 소정의 주파수성분의 전압상승을 검출하고, 그의 검출결과에 따라 번닝(burning)의 검출을 한다.

또, 비교에 이용하는 기준전압은 피가공물의 재료 또는 레이저발진기의 출력에 응답하여 변화시켜 기준전압과의 비교에 의하여 항상 레이저가공상태를 검출할 수 있다.

또, 광검출수산을 피가공물의 가공점에 팔생하는 광의 발광분포를 검출하고, 가공점에서의 레이저가공상태는 검출된 발광분포의 상태에 따라 검출된다.

또한, 레이저발진명령수단은 레이저가공인식수단에서의 레이저가공 상태인식신호에 따라 제어신호를 통하지 않고 직접 레이저발진수단출력의 피크치, 주파수, 듀티사이클등의 레이저발진조건을 제어한다.

또, 피가공물을 가공하기 위한 레이저가공발진수단과는 별개로 피가공물을 조사하는 조사수단을 구비하고, 조사수단에 의해 조사된 피가공물로부터 발광된 발광강도에 응답하여 가공테이블상의 피가공물의 단부위치를 검출한다.

또, 반사광의 강도가 변화되는 적어도 3개소의 위치가 검출되고, 적어도 3개소의 단부의 위치관계로부터 가공테이블상의 피가공물의 위치를 검출한다.

또한, 반사율이 다른 피가공물표면상에 표시된 가공경로선은 반사 또는 발광으로 인한 피가공물표면과 가공경로선사이의 발광강도차이에 따라 검출되고, 레이저자공은 검출결과에 따라 시행된다.

[실시예 1]

제1도는 이 발명의 실시예 1에 의한 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도면에서, 1은 거의 단일파장을 갖는 직선편광의 레이저광을 출력하는 레이저발진기, 2a는 직선편광의 레이저광을 원편광으로 변환하는 원편광거울(11)에 의해 원편광으로 변환된 원편광레이저광, 3은 원편광레이저광(2a)을 집광하고, 피가공물(W)의 가공점(레이저조사섬)에 조사되는 광학수단으로서의 가공렌즈, 5는 피가공물의 가공에 있어서, 피가공물(W)의 레이저조사점에 생기는, 예컨데 용융금속이 발하는 원편광레이저광(2a)이외의 파장의 광, 6a는 광전송로(10)에 위치하는 1개 또는 복수개가 구비된 광로거울이며, 원편광레이저광(2)의 반사로 인한 위상차변화가 약 1.1°로 작은, 예컨데, 금증착막에 의해 형성된 반사면을 가지고 있다.

7은 광(5)의 강도에 비례하는 전기신호(광검출신호)를 출력하는 광검출수단인 광센서, 12는 가공렌즈(3) 및 노즐(13)을 포함한 가공헤드, 14는 피가공물(W)의 가공에 있어서 레이저조사점에 발생하는 광(5)은 투과시키나 원편광레이저광(2)은 S편광, P편광의 양성분간의 위상차를 유지한대로 반사되도록 된 유전체 다층막을 구비한 위상차 제어거울이며, 레이저조사점에 발생하는 광(5)을 투과할 수 있는 ZnSe기판상에 굴절율이 상이한 2종류의 유전체, 예컨데 Tnf₄막과 ZnSe막으로 코딩한 반사층(14a)을 가지고 있다.

15는 X축 구동모터(16) 및 Y축 구동모터(17)를 구비한 가공테이블, 18은 광센서(7)로부터의 출력신호(광센서출력 x)에 따라 레이저가공상태를 인식하고, 레이저가공상태인식신호를 출력하는 레이저가공인식수산으로서의 광센서검출신호처리회로, 19는 레이저발진기(1), X축 구동모터(16) 및 Y축 구동모터(17)를 제어하기 위한 NC장치이다.

제2도는 광센서감출신호처리회로(18)의 구성을 나타낸 블록도이며, 도면에서, 21은 광센서(7)로부터의 광센서출력(x)(제3a도 참조)의 샘프링기간내에 있는 발진진폭을 유지하므로서 발진진폭전압(xa)(제3b도 참조)를 추출하는 발진진폭전압추출회로, 22는 발진진폭전압(xa)을 2승 연산하고, 2승발진진폭전압(xa²)(제3c도 참조)를 구하는 2승회로, 23은 미리정한 기준전압(A)(제3d도 참조)를 발생하는 발생회로, 24는 2승회로에서 출력되는 2승발진진폭전압(xa²)과 기준전압발생회로(13)에 의해 발생되는 기준전압(A)을 비교하는 비교회로이다.

비교회로(24)의 비교결과는 레이저가공상태인식신호로서의 검지완료신호(Y)로서 NC제어장치(19)에 출력된다.

다음, 이 실시예의 동작, 예컨데 레이저가공에서의 천공(piereing)동작에 대해서 설명한다.

레이저발진기(1)에서 출력된 직선편광된 레이저광은, 예컨데 제25도를 참조하여 앞에서 설명된 원편광거울(11)에 의해 원편광도가 거의 100% 인 원편광레이저광(2a)으로 변환된다.

원편광거울(11)에서 출력된 원편광레이저광(2a)은 광로거울(6a)에 의해 위상차변화를 약 1.1°이하로하여 반사되고 변환된다.

그리고, 원편광레이저광(2a)는 위상차제어거울(14)에 의해 S편광, P편광의 양성분간의 위상차를 유지한대로, 원편광을 손상하지 않고 피가공물(W)의 방향으로 반사된다.

위상차제어거울(14)에 의해 반사된 원편광레이저광(2a)은 조사를 위하여 피가공물(W)의 소망하는 점(레이저조사점)에서 가동헤드(12)내의 가공렌즈(3)를 통하여 집광된다.

원편광레이저황(2a)의 조사에 의해, 피가공물(W)의 레이저조사점에서 형성된 용해물에 의해 원편광레이저광(2a)의 파장과는 분명하게 다른 파장을 가지며, 위상차제어거울(14)에 의해 반사된 원편광레이저광(2a)에 대해서 동축으로 뻗거나 확산하는 광(5)이 발생된다.

이 광(5)은 위상차제어거울(14)을 투과하여 광센서(7)에 입력된다.

레이저가공창치의 천공가공에 있어서, 천공될 구멍이 완전히 천공되기 전에는 천공구멍에서 용융금속이 격렬하게 배출되므로 광센서출력(x)의 파형(제3a도)는 크게 진동하나, 천공구멍이 완전하게 천공될 때 용융금속의 배출이 정지되므로, 광센서출력(x)의 파형의 진폭은 감소한다.

이 경향을 이용하여 레이저가공상태의 구멍의 천공완료를 다음과 같이 검지한다.

용융금속의 배출에 대응하는 광(5)의 강도에 비례하는 전기적 광센서출력(x)은 광센서(7)에서 출력되어, 광센서검출신호처리회로(18)내부의 발진진폭전압추출회로(21)에 입력된다. 발진진폭전압추출회로(21)는, 미리 정해진 샘플시간내에 있는 광센서출력(x)의 파형의 발진진폭을 유지하므로서, 발진진폭전압(xa)을 추출한다.

발진진폭전압(xa)은 구멍의 천공완료후전후의 전압레벨의 차로 2승 발진진폭전압(xa²)을 구하기 위하여 전압을 2승하는 2승회로(22)에 입력된다.

다음, 비교회로(24)는 2승발진진폭전압(xa²)을 구멍의 천공이 종료되었되는지 여부를 판단하기 위해 기준전압발생회로(23)가 발생하는 미리 정해진 기준전압(A)과 비교한다.

2승발진진폭전압(xa²)이 기준전압(A)보다 클 경우에는, 광선서출력(x)의 발진진폭이 크므로, 천공이 종료되지 않은 것으로 판단한다. 2승발진진폭전압(xa²)이 기준전압(A)보다 작을 경우에는 천공이 종료되었다고 판단하여, 천공종료 검지신호(Y)를 NC제어장치(19)에 출력한다.

NC제어장치(19)에서는, 천공종료검지신호(Y)에 따라 예컨데, 레이저출력을 제어한다(레이저발진기(1)로부터의 레이저출력은 종료).

또, 상기한 실시예 1에서는 광센서(7)를 광(5)의 강도에 비례하여 전기신호로 출력하는 광검출수단으로 설명하였으나, 용융금속의 열방사로 생기는 가시근적외선에 민감한, 예컨데 Si포도다이오드와 같은 단일 수광장치 또는 수광소자를 어레이(array)상으로 집적한 CCD와 같은 영상픽업장치(image pick-up divice)로서, 전기신호를 출력하고, 레이저조사점에 발생하는 광(5)을 검출하는 검출수단으로 하여도 된다.

검출수단으로서 사용되는 Si포도다이오드와 같은 단일 수광장치의 경우는 가공점에서의 광의 강도변화를 검출할 수 있고, 수광소자를 어레이상으로 집적한 CCD와 같은 영상픽업장치의 경우는 가공점의 실제영상을 검출할 수가 있다.

위에서 설명한 바와 같이 위상차제어거울(14)을 광로거울(6a)대신에 광전송로에 배치하므로서, 원편광거울(11)에서 원편광광도가 거의 100%로 변환된 레이저가공에 사용하는 원편광레이저광(2a)을 열유기 광학적 왜곡 또는 위상차에 의한 원편광율의 저하에 따른 레이저빔모드, 위상분포등의 빔품밀의 열화없이 피가공물(W)에 소자할 수 있으므로 피가공물(W)의 가공 정밀도를 유지할 수 있다.

천공종료검지신호(Y)를 NC제어장치(19)에 출력하므로서, 종전에 수동으로 미리 설정할 필요가 있었던 천공시간을 설정한 필요가 없어져, 천공종료검지신호가 출력된 후, 즉시 피가공물(W)의 절단가공으로 이행하는 것도 가능하므로 가공시간을 단축할 수가 있다.

또한 검출회로로서 수광소자를 어레이상으로 집적한 CCD와 같은 영상픽업장치를 사용하면 레이저조사점의 실제영상은 광학적으로 검출될 수 있으며, 화상정보로부터 레이저가공상태를 직접 상세히 관찰, 체크하면서 레이저가공을 하는 것도 가능하다.

또한, 광센서(7)는 피가공물(W)의 근방에 놓을 필요가 없으므로, 레이저가공시에 발생하는 연무 또는 스퍼터(suptter)에 의해 더럽혀지거나, 피가공물(W)에서 반사되는 레이저광에 의해 소손되는 등의 문제가 없고 장기간의 안정된 광검출이 가능하게 된다.

[실시예 2]

상기한 실시예 1에서는 위상차제어거울(14)에 의해 투과된 레이저조사섬에 생기는 원편광레이저광(2a)이외의 광(5)을 투과시켜, 직접 광센서(7)에 출력하는 구성으로 하였으나, 이 실시예 2에서는 제4도에 표시된 것같이, 레이저조사점에 생기는 광(5)을 광센서(7)의 수광면에 집광시키기 위한 렌즈(31)를 구비한 것이다.

렌즈(31)의 초점거리는 가공렌즈(31)의 렌즈작용을 조합하므로서 광센서(7)의 수광면상에 결상될 수 있도록 설정되어 있다.

이와같이 구성하므로서 레이저조사점에 발생하여 광전송로(10)내로 돌아온 광(5)의 대부분을 수광할 수 있으므로 검출감도의 개선을 도모할 수 있다.

광센서(7)를 영상픽업장치로서 사용한 경우에는 레이저조사점의 실제영상을 영상픽업장치의 수광면에 형성할 수 있고, 화상에 의해 피가공물(W)의 가공상태, 예컨데 청공상태를 검출할 수 있다.

렌즈(31)는 초검거리를 조정할 수 있는 복수개로 되는 조합렌즈라도 좋고, 이와같은 렌즈를 사용하므로서, 가공에 응답하여 가공렌드(3)의 초점거리가 변경되어도 광센서(7)의 수광면상에 결상할 수가 있어 희미함이 없는 화상을 제공하는 것이 가능하다.

[실시예 3]

실시예 3에서는 제5도는 표시된 구성과같이, 렌즈(31)와 위상차제에거울(14)간에 특정파장밴드의 광을 투과 또는 감쇠할 수 있는, 예컨데 채색유리등으로 된 광학필터(32)를 제공한 것이다.

이와같은 광학필터(32)를 광센서(7)의 앞에 놓으므로서, 원편광레이저광(2a) 성분을 완전히 차단하고, 또한 광센서(7)의 수광량이 조정가능하게 되어 포화없이 광검출이 가능하게 된다.

그 때문에 레이저조사점의 실제 영상을 화상정보에서 검출하므로서 항세한 가공상태를 모니터할 수 있다.

[실시예 4]

제6도는 이 발명의 제4실시예에 따른 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블로도이며, 제7도는 광센서에서 가공점(레이저 조사점)까지의 광로장센서의 수광량의 변화를 나타낸 도이다.

제6도에서, 8a, 16a이외는 상기한 실시예와 동일한 부분이므로 설명은 생략한다.

8a는 가공헤드(12)의 이동량에 응답하여 NC제어장치(19)에서 전송되는 명령에 따라 광센서(7)의 수광량의 변화를 오프셋(광센서로부터의 광검출신호의 출력레벨을 항상 일정하게 함)하도록 증폭율의 변화하는 기능을 구비한 증폭회로, 16a는 가공헤드(12)를 x축 방향으로 이동시키는 X축 구동모터이다.

제6도는 표시된 바와 같이, 예컨데 X축 구몽모더(16a)에 의해 구동되는 가공헤드(12)를 이동시켜 레이저가공을 하는 경우, 위상차제어거울(14)과 광센서(7)이외에 렌즈(31)와 광학필터(32)로 된 광검출수단은 레이저조사점까지의 광로장이 변화하는 위치에 배치되어 있다.

이 경우, 광센서(1)의 수광량은 제7도와 같이 변화하고, 광센서(7)에서의 출력도 동일하게 변화한다.

이 실시예 4에 있는 NC제어장치(19)는 NC제어장치(19)에서의 X축 구동모터(16a)로의 제어와 동기하여, X축 구동모터(16a)에 의해 이동한 가공헤드(12)의 이동량에 응답하여 광센서(7)의 수광량을 표시하는 출력신호(광센서출력 x)의 변화를 오프셋하도록 증폭기(8a)에 대해서 출력신호의 증폭율을 변화시킨다.

이와같이 증폭회로(8a)를 사용하여, NC제어장치(19)에서 가공헤드(12)의 이동변화에 따른 광센서(7)로부터의 출력신호의 증폭율을 변화시키므로 광센서(7)에서 광센서검출신호처리회로(18)로의 출력을 항상 일정하게 유지할 수 있어, 실시예 1같이 보다 높은 정밀도의 광검출이 가능하게 된다.

[실시예 5]

제8도에 표시된 실시예 5에 있어서, 위상차제어거울(14)을 레이저조사점에 가장 가까운 위치에 배치하므로, 광센서(7)이외에 렌즈(31)와 광학필터(32)로 된 광검출수단을, 예컨데 가공렌트(5)의 직상부에 위치하는 X축 구동모터(16a)에 의해 가공헤드(12)의 이동에 관계없이 피가공물(W)까지의 광로장을 항상 일정하고, 그리고 피가공물(W)의 레이저조사점에 가장 근접한 위치에 배치할 수가 있다.

이와같이 구성하므로서, 실시예 1과 통일한 효과를 얻을 수 있으며, 또한 광센서(7)에서 관찰되는 레이저조사점까지의 거리(광로장)가 일정하게 되므로, 가공위치에 따른 광센서(7)의 수광량이 레이저가공장치의 동작에 관계없이 항상 일정(수광량의 변화가 없음)하고, 또한 레이저조사점에 가까우므로 높은 분해능을 얻을 수 있다.

[실시예 6]

제9도는 이 발명의 실시예 6에 의한 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블록도이며, 앞의 도면에 이미 설명한 동일한 부분은 제9도에서 동일한 부호를 부여하여 그의 설명을 생략한다.

13a는 피가공물(W)과 노즐과의 사이의 거리 및 노즐현상을 변화시킬 수 있는 구동식노즐, 18a는 기준전압발생회로(23), 비교회로(24) 및 필터회로(25)이외에 화상처리회로를 포함하고, 광센서(7)의 출력신호를 입력으로서 처리하여 NC체어장치(19)와 레이저발진명령회로(35)에 정보를 송출하기 위한 광센서출신호처리회로, 33은 예컨데 가공렌즈(3)와 같은 집광광학계를 상하방향으로 이동시키기 위한 위치엔코더를 내장한 집광계구동장치, 34는 가공가스의 압력, 유량, 종류등의 가공가스의 상태를 조정하는 가공가스조정장치, 35는 레이저발진기(1)의 출력, 주파수, 듀티사이클등 발진조건을 레이저발진기(1)에 명령하기 위한 레이저발진명령회로이다.

여기서, NC제어장치(19)는 가공테이블(15)이외에 집광계구동장치(33), 구동식노들(13a), 가공가스조정장치(34)를 제어하며, 또한 레이저발진명령회로(35)에 발진조건데이터를 송출한다.

실시예 1에서, 레이저가공장치에 의한 천공에 있어서의 레이저가공상태의 검출로서 천공완료의 동작을 설명하였으므로, 이 실시예 6에서는 절단개시점에서 시행하는 천공중에 생기는 레이저가공상태의 가공불량현상인 블로·업의 검치 및 절단가공시에 생기는 가공불량현상인 번닝의 검지를 하므로서 실험적으로 얻은 제1 또는 제2의 차단주파수에 의해 저주파성분을 얻은 후에 신호처리를 예를 들어 설명한다.

제10도는 광센서검출신처리회로(18a)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도면에서, 25는 광센서(7)에서의 광센서출력(x)(11a도 또는 제12a도에 표시된 파형)의 주파수의 높은 성분 또는 필터처리된 파형 X_H를 발생하는 제1차탄주파수를 사용하여 차단하고, 저주파성분인 필터처리파형(Xn)(제11b도에 표시하는 파형) 및 제2의 차단주파수를 사용하여 필처처리된 파형 X_L를 발생시켜 차단하고, 저주파성분인 필터처리파형(제12b도에 표시되는 파형)을 생성되는 레이저가공상태의 인식에 필요로 하는 주파수정분만을 추출하는 필터부인 필터회로, 26은 필터처리파형(X_H, X_L)과 비교회로(27)에 의해 비교하는 기준전압(B, C)을 발생하는 기준전압발생회로이다.

다음, 동작에 대하여 설명한다.

레이저발진기(1) 및 위상차제어거울(14)등의 작용동작은 상기한 실시예와 동일하므로 설명을 생략하고, 천공중에 발생하는 블로·업의 검지 및 절단가공시에 발생하는 번닝의 검지를 하는 동작을 설명한다.

천공중에 블로·업이 발생할 때에는 레이저조사점주변의 온도가 상승하므로, 열방사에 의해 발광부가 확대되고, 광센서(7)에서 검출되는 레이저조사점에서 발생하는 광(5)의 강도는 증가하며, 광센서출력(x)는 제11a도에 표시된 것같이 증가하므로 광센서출력(x)의 증대를 기준전압(B)과의 비교에 의해 인식하므로서 블로·업의 검지가 가능하다.

블로·업은 천공등과 같이 레이저조사섬이 이동하지 않는 상태에서 발생하므로 신속하게 검출하지 않으면 피가공물(W)의 가공정밀도가 크게 떨어진다.

그 때문에 블로·업검지의 응답성을 고려하지 않으면 안된다.

구체적으로는 제10도에 표시된 필터회로(25)는 기준전압의 비교처리로 오인식으로 갈 가능성이 있는 광센서(7)에 검출된 주파수성분을 주파수의 비교적 높은 제1의 차단주파수(예컨데, 제1의 차단주파수의 범위로서, 20㎐~200㎐의 주파수)에 의해 피크성분을 차단한다.

블로·업 발생에 앞서 광센서출력(X)의 상승구비를 유지한대로 오인식으로 갈 가능성이 있는 일시적으로 높은 출력을 차단하여, 제11b도의 파형(X_B)를 얻는다.

비교회로(34)는 필터파형(X_H)과 기준전압발생회로(26)가 발생하는 기준전압(B)을 비교하므로서 가공불량검지 신호인 블로·업발생검지신호(Z1)을 얻을 수가 있다.

또한, 블로·업발생에 이르기전의 광센서출력(X)의 상승을 기준전압(B)보다약간 작은 기준전압(B1)과 비교하므로서, 블로·업은 실제로 발생하기 전에 검지되고, 가공불량검지신호인 블로·업의 예상검지신호(Z₂)를 얻을 수 있다.

실험이 의하여 천공중의 광센서출력(X)은 제13a도에 표시된 것같이 연강재를 가공할 때 와, 스테인레스재를 가공할 때는 광센서(7)에서 검출되는 광센서 출력(x)의 레벨이 다른 것을 알게 되었다.

따라서, 기준전압 발생회로(26)에서 발생하는 기준전압(B)은 피가공물의 재질에 따라 변화되고, 비교회로(27)에 의해 필터된 파형(X_H)과 비교되어 감도가 높은 블로·업검출이 가능하게 된다.

한편, 절단가공중에 번닝이 발생할 때에는 과잉연소 때문에 절단홈폭이 넓혀져 발방부가 확대되므로, 광센서출력(X)은 제12a도와 같이 변화한다.

그러므로 그의 변화를 기준전압(c)과의 비교로서 번닝의 검지가 가능하게 된다.

블로·업에 대하 번닝은 레이저조사점이 피가공물(W)상을 이동중에 발생하므로 레이저조사점에 이동하지 않을 때 부분적으로 보면, 블로·업이 일어나면서 레이저가공을 할 수 있다.

번닝은 신속하고 검출되는 것보다 확실하게 검출하는 것이 더욱 중요하다.

구체적으로는, 각부(corner)가 절단될때 또는 절단종단부일 때 발생하는 피크성분을 차단하기 위한 제2의 차단주파수(예컨데, 제2의 차단주파수의 범위로서 20㎐이하의 주파수)를 상기한 블로·업검지를 위해 사용된 제1차다주파수보다도 낮게 할 필요가 있다.

그 때문에, 필터회로(25)의 제1의 차단주파수보다 낮은 제2의 차단주파수를 사용하여 얻어진 저주파성분은 번닝검지에 사용된다.

예컨데, 20㎐이하의 제2의 차단주파수를 사용하여 피크성분을 차단하므로서, 번닝발생에의 광센서출력(X)의 오인식으로 될 가능성이 있는 일시적으로 높은 부분의 출력을 차단하여, 제12b도에 표시되는 광센서출력(X)의 저주파성분인 파형(X_L)이 제공된다.

비교회로(27)는 기준전압발생회로(26)에 의해 발생한 기준전압(C)과 필터된 파형(X_L)을 비교하므로서 가공불량검지신호인 번닝의 발생검지신호(Z₃)를 얻을 수 있다.

또한, 실험에 의하면 절단중의 광센서출력(X)은 레이저출력에 응답하여 제13b도와 같이 광센서(7)에서 검출되는 광센서출력(X)의 레벨이 변화하는 것이 발견되었다.

그리고, 기준전압발생회로(26)에서 발생하는 기준전압(C)은 레이저출력에 따라 변화되고 비교회로(27)에 의해 필터된 파형(X_L)과 비교되어 감도가 높은 번닝검출이 가능하게 된다.

상기과 같은 광센서출력(X)의 파형과 기준전압(B, B₁) 또는 기준전압(C)을 비교하므로서 얻은 가공불량검출신호(Z₁, Z₂,Z₃)는 NC제어장치(19)에 송신된다.

NC제어장치(19)에 입력된 가공불량검출신호(Z₁, Z₂, Z₃)에 따라 레이저가공장치를 정지시킬 수 있으므로, 가공불량의 발생을 최소한으로 억제한다든가, 집광계구동장치(33)에 대해서 원편광레이저광(2a)의 초점위치를 변경한다든가, 가공가스조정장치(34)에 대해서 가공가스의 압력변경을 지속하므로서 항상 최적인 가공이 유지될 수 있는 적용성이 있는 제어가공이 가능하게 된다.

이 실시예 6에서는, 각종 가공불량검출신호(Z₁, Z₂, Z₃)에 따라 레이저가공의 정지, 초점위치의 변경, 가공가스의 조절을 하는 것으로 설명하였으나, 이 실시예는 이것에 한하는 것이 아니며, 예컨데 피가공물(W)의 이송속도의 변경, 레이저발진지령회로(35)에 의한 레이저출력 및 레이저발진파형의 제어등을 하므로서, 레이저가공이 치적으로 유지되는 것이면 좋다.

특히, 가공불량검출신호(Z₁, Z₂, Z₃)에 따라 레이저발진명령회로(35)가 레이저의 출력, 주파수, 듀티사이클등의 발진상태를 제어하는 경우를 제14도를 참조하여 상세히 설명한다.

광센서검출신호처리회로(18a)에 의해 처리된 가공불량검지신호(z), 즉 불량검출신호(Z₁,Z₂,Z₃)는 레이저발진명령회로(35)에 NC장치(19)를 경유하지 않고 입력된다.

가공불량검지신호(z)가 입력될 때, 레이저발진명령회로(35)는 최적 레이저 가공을 유지하는 레이저조사전에 NC제어장치(19)에 의해 미리 설정되어 있던 레이저의 출력, 주파수, 듀티사이클 등으로 된 발진조건데이터를 변경시키도록 발진조건 변경명령을 레이저발진기(1)에 대해서 출력하고, 발진조건 변명령에 응답하여 레이저발진기(1)는 레이저출력, 주파수, 듀티사이클등으로 변경된 레이저광을 발진시킨다.

가공불량검지신호(Z)는 NC제어장치(19)를 통하여 레이저발진명령회로(35)에 대해서, 출력되지 않고, 레이저발진기(1)의 발진조건을 변경할 수 있으므로, NC제어장치(19)의 처리속도에 관계없이 가공현상을 피드백정보로서 고속응답의 피드백제어계를 실현할 수 있다.

예컨테, 천공에 있어서, 피가공물은 블로·업에 이르지 않고 항상 최대의 레이저파워로 조사될 수 있으며, 고속 드릴링가공을 하는 것이 가능하다.

상기와 같이, 이 실시예에서는 레이저조사점에 발생한 광(5)은 광센서(7)로 검출되고, 광센서출력(X)이 처리되며, 처리결과에 응답하여 레이저가공장치를 제어하므로서 천공완료검출, 블로·업 검출 및 미연방지, 절단가공불량검출 및 이의 개선, 레이저·경화(hardening), 레이저·피복(cladding)의 시공 및 자동화된 가공과 무인운전의 관리를 하는 가능하다.

[실시예 7]

이 실시예7에서는, 레이저조사점에 발생하는 광(5)의 발광분포에 따라 레이저가공상태를 인식하는 경우를 제15도~제17도를 사용하여 설명한다.

제15도는 가우스분포와 같은 에너지분포를 갖는 원편광레이저광(2a)으로 X방향으로 이동되는 피가공물(W)이 조사된 경우, 피가공물(W)의 레이저조사점에서 열방사의 발광강도(온도)분포를 나타낸 개락도이며, 레이저조사점에 발생하는 광의 발광분포에 따라 레이저가공상태를 인식하는 예이다.

피가공물(W)의 바로 위의 레이저광조사부의 온도변화를 검출하는 적외선에 민감한 영상픽업장치를 갖는 광센서(7)로 사용하고, 광센서검출신호처리회로(18a)에서 화상처리하므로서 얻은 발광강도분포를 나타내는 개략도를 이용하여 레이저조사점에 발생하는 광(5)의 발광분포에 따라 레이저가공상태를 인식하는 경우를 설명한다.

제16도는 레이저조사점의 발광강도를 나타내는 도면이며, 보통 정지한 피가공물(W)에 레이저광을 조사하면 레이저광조사부분의 온도는 레이저조사시간의 증가와 더불어 변환점(transformation point), 용융점, 비등점과 같이 상승하고 동시에 발광강도도 증가하므로 광센서(7)에 의해 검출되는 광센서출력(x)의 레벨도 증가한다.

제17도는 레이저열처리에서 사용된 레이저가공장치의 처리수순을 나타낸 도면이다.

광센서검출신호처리회로(18a)에서의 피가공물(W)의 레이저조자섬에 발생하는 광(5)의 발광분포에 따른 레이저상태의 인식을 상세하게 설명한다.

이 실시예에서는 미리 구한 광센서출력(x)에 변환점에서의 기준레벨(xt)(발광강도), 융점에서의 기준레벨(xm)(발광강도) 및 비등점에서의 기준레벨(xv)(발광강도)을 파악하고, 레이저가공중에 검출되는 광센서의 출력(x)에 따른 소망의 영역(Y)의 출력 및 소망의 영역(Y)내에서 최대출력(P)이 기준레벨(xt, xm, xv)의 소망의 범위내에 존재하도록 제어한다.

먼저, 제17도에 따라 레이저경화(laser hardening)제어를 설명한다.

스텝 ST1에서 광센서(7)에 의해 검출된 레이저조사점에서의 광은 광센서검출신호처리회로(18a)에 입력되고, 스텝 ST2에서 광센서출력(X)에 따라 광의 화상처리를 시행하여, 제15도에 표시된 소망의 영역의 출력(Y) 및 소망의 영역의 출력(Y)에서의 최대출력(P)을 얻는다.

스텝 ST3에서는 광센서감출신호처리회로(18a)는 소망의 영역의 출력(Y)을 변환점에서 미리 정해진 기준레벨(xt)과 비교하여 소망의 영역의 출력(Y)레벨이 미리 정해진 기준레벨(xt)보다 낮고, 변환점은 가공점에 도달되지 않았으면 스텝 ST4로 진행하여, 예컨데 레이저출력을 증가하던지 피가공물(W)의 이송율을 저하하는등의 제어를 한다.

여기에 대해서 소망의 영역의 출력(Y)레벨이 변환점에 있는 기준레벨(X)보다 높으면 스텝 ST5로 진행한다.

스텝 ST5에서는, 소망의 영역의 출력(Y)의 최대출력(P)과 융점에 있는 미리 정해진 기준레벨(xm)이 비교된다.

소망의 영역의 출력(Y)의 최대출력(P)레벨이 미리 정해진 기준레벨(xm)보다 높으면, 가공점의 일부에서는 융점에 도달하고 있으므로, 스텝 ST6로 진행하여, 예컨데 레이저출력을 저하시키거나 피가공물(W)의 이송을 증가시키는 제어를 한다.

여기에 대해서 광센서출력(X)의 레벨이 변환점에 있는 기준레벨(XL)보다 낮을 때에는 현재의 가공점의 상태가 최적인 상태(가공될 범위가 변환점 이상이며, 또 가공될 범위의 최대출력이 융점을 넘지않음)라고 판단하여 필요에 따라 레이저가공처리를 계속한다.

이와같이 레이저가공중에 검출된 소망의 영역의 출력(Y)이 소망의 영역에서 변환점에 있는 기준레벨(xt)을 넘거나, 또 소망의 영역의 출력(Y)의 최대출력(P)이 소망의 영역에서 변환점에 있는 기준레벨(xm)을 넘지 않도록 레이저출력 또는 이송율을 조정하면 용융충을 만들지 않고 소망의 범위에서 레이저경화를 시행하는 것이 가능하게 된다.

다음, 제17도에 따라 레이저피복(laser cladding)의 제어를 설명한다.

스텝 ST1 및 스텝 ST2의 처리는 동일하므로 설명은 생략하고, 스텝 ST7 이후의 처리에 대해 설명한다.

스텝 ST7에서는, 광센서검출신호처리회로(18a)는 소망의 영역의 출력(Y)과 용점에서의 미리 정해진 기준레벨(xm)과 비교하고, 소망의 영역의 출력(Y)레벨이 미리 정해진 기준레벨(xm)보다 낮으면 가공점은 융점에 도달되지 않고, 레이저피복은 시행할 수 없으므로 스텝 ST8에 진행하여, 예컨데 레이저출력을 증가시키거나, 피가공물(W)의 이송율을 저하시키는 제어를 시행한다.

이에 대해서 소망의 영역의출력(Y)레벨이 융점에 있는 기준레벨(xm)보다 높으면 스텝 ST9로 진행한다.

스텝 ST9에서는 소망의 영역의 출력(Y)의 최대출력(P)이 비등점에 있는 미리 정해진 레벨(xv)과 비교되고, 소망의 영역의 출력(Y)의 최대출력(P)레벨이 미리 정해진 기준레벨(xv)보다 높으면, 가공검의 일부가 비등점에 도달하고 있으므로, 스텝 ST10으로 진행하여, 예컨데 레이저출력을 저하시키고, 그리고 피가공물(W)이 이송율을 증대시키는 제어를 시행한다.

여기에 대해서 소망의 영역의 출력(Y)의 최소출력(P)의 레벨이 비등점에서의 기준레벨(xv)보다 낮으면 필요에 따라 레이저가공을 계속한다.

이와같이 레이저가공중에 검출되는 소망의 영역의 출력(Y)이 소망의 영역에서 융점이 있는 기준레벨(xm)을 넘고, 또 소망의 영역의 출력(Y)의 최대출력(P)이 비등점에 있는 레벨(xv)을 넘지 않도록 레이저출력 또는 이송율을 조정하면 비등에 의한 결함층을 만들지 않고 소망의 범위에 레이저피복을 시행하는 것이 가능하다.

또한, 레이저용접에 있어서도 플러스마(Plasma)의 발광을 제거하는 광학필터를 통하여 레이저조사점(가공점)을 관찰하므로 동일한 가공을 할 수가 있다.

이상과 같이 레이저조사점에 발생한 광(5)을 광센서(7)로 검출하고, 광센서 출력(x)을 처리하며, 상기 처리결과에 응답하여 레이저가공장치가 제어되므로서 레이저경화, 레이저피복의 시행과 가공의 자동화 및 무인운전의 관리를 시행하는 것이 가능하게 된다.

[실시예 8]

제18도는 이 발명의 실시예 8에 의한 레이저가공장치의 구성을 나타낸 블록도이며, 상기 도면에 의해 앞서 설명한 것과 동일한 부분은 제18도에 동일한 부호를 부여하여 그의 설명은 생략한다.

36은 조명광(37)을 발생는 조명수단인 조명장치, 38은 조명장치(36)에서 발생한 조명광(37)을 집광하는 조명렌즈, 39는 조명렌즈(38)를 통하여 평행광으로 된 조명광(37)을 레이저광과 동축인 광선송로에 도입하는, 예컨데 50%의 투과율을 갖는 부분반사거울인 빔·스플리터(beam splitter)이다.

다음, 이 실시예의 특징적인 동작인 피가공물(W)의 위치검출에 대해서 설명한다.

조명장치(36)에서 발광한 조명광(37)은 조명렌즈(38)를 통하여 평행광으로 되어 빔·스플리터(39)에 조사된다.

빔·스플리터(39)는, 예컨데 50%의 투과율을 가진 부분반상거울이므로 조명장치(36)에 의해 발광된 조명광(37)의 50%를 투과하는 동시에 나머지 50%의 조명광(37)을 광전송로내에 도입한다.

광전송로내에 도입된 조명광(37)은 가공렌즈(3)에 의해 집광되어, 레이저광과 동축으로 피가공물(W)의 가공면을 조명한다.

피가공물(W)의 가공면을 조명하므로서 피가공물(W)의 표면에서 반사되는 조명광(37)은 거의 100% 투과율로 위상차제어거울(14)을 통하여 두과하고 50%의 투과율을 갖는 빔·스플리터(39)를 통하여 50%의 반사한 조명광(37)이 광센서(37)에 의해 검출된다.

광센서(7)는 상기한 실시예와 동일하게 조명광(37)의 발광광도에 따라 광센서출력(X)이 광센서검출신호처리회로(18)에 송신된다.

광센서검출신호처리회로(18)에서는, 예컨데 반사한 조명광(37)이 일정한 레벨에 도달하지 않을 때에는, 레이저조사점과 동일한 위치에 피가공물(W)이 존재하지 않는 것으로 판단한다.

광센서(7)에 의해 조명광(37)이 검출되면서 피가공물(W) 또는 가공헤드(12)는 이동되며, 상기한 바와 같이 피가공물(W)의 외측이 조사된 경우에는 반사한 조명광(37)의 검출레벨이 일정한 레벨이 도달되지 않게 되므로, 피가공물(W)의 한쪽 단부를 인식할 수가 있으며, 그때의 NC제어장치(19)내의 좌표치로부터 가공테이블(15)상의 절대위치를 검출할 수가 있다.

제19도에 나타낸 바와 같이, 예컨데 피가공물(W)이 구형의 정상재료의 경우, 적어도 A, B, C의 3점의 좌표치를 상기 방법에 의하여 검출하면 가공테이블(15)상의 피가공물(W)의 방위를 알 수 있다.

NC제어장치(19)내에서 NC가공프로그램중의 좌표치에 대해서 설치상태에 응답한 회전 또한 오프셋처리가 시행되면 피가공물(W)이 가공테이블(15)상에 적당히 놓여져도 가공을 할 수 있다.

단부검출대신에 피가공물상에 구비된, 예컨데 원형구멍등과 같은 마크(mark)에 의해 검출을 시행해도 좋고, 또한 상기과 같은 조명수단에 의한 반사광검출이 이외에도 실제로 피가공물(W)에 레이저광을 조사한 경우 검출되는 광을 사용해서도 위치검출이 가능하다.

[실시예 9]

제20도는 이 발명의 실시예 9에 따른 레이저가공장치의 구성을 나타내는 블로도이며, 상기 도면에 의해 이미 설명한 것과 동일한 부분은 동일한 부호를 부여하고, 그의 설명을 생략한다.

18b는 영상픽업장치(image pick-up device)를 사용한 광센서(7)로부터의 광센서출력(x)을 화상처리하고, 모니터화면(40)에 영상을 표시하는 광센서검출신호처리회로, 36a는 가시광인 조명광(37)을 발생하는 가공헤드(12)근방에 배치된 조명장치이다.

제21도는 모니터화면(40)의 화면표시를 나타내는 개략도이며, 레이저조사위치와 일치하는 점에 마크를 한다.

가시광인 조명광(37)에 의해 조사된 피가공물(W)의 영상은 영상픽업장치의 광센서(7)에 의해 픽업되어, 광센서검출신호처리회로(18b)에서 화상처리된 후에 모니터화면(40)에 표시된다. 작업자는 모니터화면을 참조하여, 모니터하면(40)의 마크와 피가공물(W)의 레이저를 조사하려는 위치가 일치되도록 가공테이블(15) 또는 가공헤드(12)를 이동시켜 레이저조사위치의 위치결정을 한다.

또, 실시예 8에서 설명한 동작과 동일하게 피가공물(W)표면상의 레이저조사점에 구비된 마크(도면생략)의 위치를 자동적으로 광센서검출신호처리회로(18b)가 검출하여, 가공테이블(15) 또는 가공헤드(12)를 자동으로 이동시켜 레이저조사점이 피가공물(W)표면상의 마크의 위치에 오도록 위치결정을 한다.

이 실시예 9에서는 상기한 구성으로 하므로서 피가공물(W)에 대한 레이저조사위치를 정확하게 결정할 수 있으며, 레이저스폿(laser spot)용접을 할 경우에는 유효하게 된다.

또한, 이때의 조명수단은 실시예 8과 동일하게 광전송로내에 설처하여도 된다.

[실시예 10]

제22도는 이발명의 실시예 10에 따른 레이저가공장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 제23도는, 예컨데 광센서(7)에 의해 검출되는 피가공물(W)의 가공표면의 상태를 나타내는 개념도이다.

이 실시예 10에서는 실시예 8 또는 실시예 9와 동일하게 조명장치(36)의 조명광(37)에 의해 조명된 피가공물(W)의 가공표면은 영상픽업장치를 사용한 광센서(7)에 의해 검출되어, 화성처리가 광센서검출신호처리회로에 의해 광센서(7)의 광센처출력을 위해 시행되므로서, 피가공물(W)의 표면에 미리 마크된 가공경로에 대응하는 가공경로마크산(41)을 검지할 수 있다.

NC제어장치(19)에서는, 가공경로마크선(41)상에 가공헤드(12)의 노즐(13)의 중심이 오도록 (제22도 참조) 가공테이블(15)에 구동명령을 송신하여 가공경로 마크선(41)에 따라 모방동작을 자동으로 시행하도록 한다.

그 때문에 NC제어장치(19)에 미리 가공경로가 기억된 가공 프로그램을 입력하지 않고, 형상가공을 하는 것이 가능하게 된다.

레이저용접의 경우는, 가공경로마크선(41)은 용접선에 대응하고 용접선 모방이 가능하게 된다.

피가공물(W)의 표면에 마크된 가공경로마크선(41)의 검출 및 모방동작은, 실제로 레이저광을 피가공물(W)에 조사(레이저가공)하면서 시행하여도 좋고, 또 레이저가공전의 모방동작만에 의한 가공경로학습(teaching)을 한후, 학습데이터에 따라 레이저가공을 하여도 된다.

또한, 가공테이블(15)이 수평이동과 회전할 수 있는 가공헤드(12)를 구비한 3차원가공테이블인 경우에는, 3차원입체물에 미리 마크된 가공경로마크선(41)의 모방동작이 가능하므로, 종전 수동으로 하던 학습작업이 자동화되어, 전체작업시간의 단축이 가능하게 된다.

그 때의 조명수단은 실시예 8과 동일하게 광전송로내에 구비하여도 되고, 또 실시예 9와 동일하게 가공헤드 근방에 구비해도 된다.

이 발명은 다음과 같은 효과를 생성한다.

피가공물을 가공하기 위한 레이저광을 생성하는 레이저발신수단과, 레이저발신수단에서 출력된 레이저광을 원편광레이저광으로 변환하는 원편광거울과, 원편광거울에 의해 원편광된 원편광레이저광을 집광하고, 피가공물에 대해서 조사하는 광학수단과, 광학수단과 원편광거울간에 위치하고, 원편광레이저광을 S편광성분 및 P편광성분의 양성분간의 위상차를 유지하면서 광학수단에 원편광레이저광을 반사하며, 원편광레이저광의 피가공물로의 조사에 의해 피가공물의 가공점에 발생하는 광을 투과하는 위상차제어거울과, 위상차제어거울을 통하여 투과된 광을 검출하고, 광검출신호를 발생하는 광검출수단과, 광검출수단에서의 광검출신호에 따라 레이저가공상태를 인식하고 레이저가공상태인식신호를 출력하는 레이저가공인식수단과, 레이저가공인식수단에 의해 출력된 레이저가공상태인식신호에 따라 피가공물에 대한 레이저가공을 제어하는 제어수단을 구비하였으므로, 원편광레이저광은 S편광성분 및 P편광성분의 양성분간의 위상차를 유지한대로 원편광레이저를 반사시켜, 레이저광의 품질, 편광상태를 열화시키지 않고, 원편광레이저광의 가공특성을 손상시키지 않는 레이저가공장치가 얻어진다.

광검출수단에 의해 출력된 광검출신호의 증폭율을 피가공물과 광검출수단사이의 광로장에 따라 변화시키므로, 항상 레이저가공인식수단에 입력되는 광검출신호의 출력레벨이 일정하게 되고, 안정된 레이저가공상태의 인식이 가능해진다.

또한, 위상차제어거울은 광검출수단과 피가공물사이의 광로장을 일정하게 하도록 가공점에 가장 가까운 위치에 배치되었으므로, 광검출수단에 입력되는 피가공물로부터의 광의 수광량이 항상 일정하게 되어, 안정된 레이저가공상태의 인식이 가능해진다.

또, 피가공물을 가공하기 위해 레이저광을 생성하는 레이저발신수단과, 레이저발진수단에서 생성된 레이저광을 집광하고, 피가공물에 조사하는 광학수단과, 레이저광에 의한 피가공물로의 조사에 따라 피가공물상의 가공점에 발생하는 광을 검출하고, 광검출신호를 출력하는 광검출수단과, 광검출수단에서 출력된 광검출신호에서 레이저가공상태의 인식에 필요로한 주파수성분만을 추출하는 필터부를 구비하고, 필터부를 통하여 얻은 주파수성분의 전압과, 미리 정해진 기준전압과를 비교하므로서, 레이저가공상태를 인식하고 레이저가공상태인식이신호를 출력하는 레이저가공인식수단과, 레이저가공상태인식신호에 따라 피가공물에 대한 레이저가공을 제어하는 제어수단을 구비하였으므로, 필터부에 의해 광검출신호로부터 레이저가공상태의 인식에 필요로 하는 주파수성분만을 추출할 수 있으며, 오인식 또는 기준전압과의 인식에 사용되지 않는 성분을 갖는 주파수는 차단할 수가 있으며, 레이저가공상태의 인식정밀도가 향상된다.

또한 필터부에서 미리 정해진 주파수성분만을 추출하기 위해, 20㎐~200㎐의 주파수성분을 갖는 차단주파수를 사용하여 저주파성분을 추출하고, 기준전압과 비교하므로서, 블로·업현상을 검지하므로 오인식없이 블로·업현상을 신속하게 검출할 수가 있다.

또한, 필터부에서 미리 정해진 주파수성분만을 추출하기 위해 20㎐이하의 주파수성분을 갖는 차단주파수를 사용한 저주파수성분을 추출하고, 기전전압과 비교하므로서 번닝현상을 검지하므로, 오인식없이 번닝을 확실히 검지할 수 있다.

비교에 사용하는 기준전압을 피가공물의 재질 또는 레이저발진기의 출력에 따라 변화시키므로, 피가공물의 재질 또는 레이저발진수단의 출력에 따라 레이저가공상태의 인식을 확실히 할 수 있다.

또, 피가공물을 가공하기 위해 레이저광을 생성하는 레이저발신수단과, 레이저발신수단에서 생성된 레이저광을 집광하고, 집광된 광을 피가공물에 조사하는 광학수단과, 레이저광의 피가공물로의 조사에 의해 피가공물의 가공점에 발생하는 광을 검출하고 광검출신호를 출력하는 광검출수단과, 광검출신호의 피가공물에 의해 가공점에 발생하는 광의 발광분포의 형태에 따라 레이저가공상태를 인식하고, 레이저가공상태인식신호를 출력하는 레이저가공인식수단과, 레이저가공상태인식신호에 따라 피가공물에 대한레이저가공을 제어하는 제어수단을 구비하였으므로, 피가공물상의 레이저광을 조사하는 가공점의 상태를 발광분포에 따라 정확하게 인식할 수 있고, 상세하게 레이저가공제어를 할 수 있다.

또, 레이저인식수단에서의 레이저가공상태인식신호에 따라 레이저발신수단 출력의 피크치, 주파수, 듀티사이클등의 레이저발진조건을 제어하는 레이저발진명령수단을 구비하고, 상기 제어를 레이저발진명령수단단에 의해 시행하도록 하였으므로, 직접 레이저발진기가 레이저가공상태인식신호에 따라 제어될 수가 있다.

그 때문에 검출된 레이저가공상태의 결과를 신속하게 레이저발진기에 피드백할 수 있으므로 고속응답하는 레이저가공장치의 제어를 할 수 있다.

또, 피가공물을 가공하기 위해 레이저발신수단과는 별개로 피가공물을 조사하는 조사수단을 구비하고, 조사수단의 조사광을 반사하는 광강도에도 피가공물의 단 부위치검출하므로, 미리 피가공물의 레이저가공에 대한 위치설정이 불필요하게 되어 작업성이 향상된다.

또한, 레이저가공인식수단은 반사광의 강도가 변화하는 적어도 3개소의 위치에 따라 피가공물의 위치검출을 하므로, 보다 확실하게 피가공물의 위치검출을 할 수 있다.

또, 레이저가송인식수단은 피가공물에서 반사된 광에 따라 피가공물상에 마크된 피가공물과 반사율이 다른 가공경로선을 검출하고, 제어수단이 레이저가공인식수단에서의 가공경로정보에 따라 레이저가공을 하므로 가공프로그램을 미리 입력하여 레이저가공을 할 필요가 없으며, 검출한 가공경로에 따른 모방가공이 자동적으로 시행되는 레이저가공장치를 얻을 수 있다.

Claims (13)

1. 피가공물(W)을 가공하기 위해 레이저광(2)을 발진하는 레이저발진수단(1)과, 레이저발진수단(1)에서 출력된 레이저광(2)을 원편광레이저관(2a)으로 변환하는 원편광거울(11)과, 원편광거울(11)에 의해 원편광된 원편광레이저광(2a)을 집광하고, 피가공물(W)에 대해서 조사(radiate)하는 광학수단(3)과, 광학수단(3)과 원편광거울(11)간에 위치하고 원편광레이저광(2a)을 S편광성분 및 P편광성분의 양성분간의 위상차를 유지한대로 광학수단(3)에 반사하여 원편광레이저광(2a)의 피가공물(W)로의 조사에 의해 피가공물(W)의 가공점에 발생하는 광을 투과하는 위상차제어거울(14)과, 위상차제어거울(14)에 의하여 투과된 광을 검출하고, 광검출신호를 발생하는 광검출수단(7)과, 광검출수단(7)으로부터의 광검출신호에 따라 레이저가공상태를 인식하고, 레이저가공상태인식신호를 출력하는 레이저가공인식수단(18)과, 레이저가공인식수단(18)에 의해 출력된 레이저가공상태인식신호에 따라 피가공물(W)에 대한 레이저가공을 제어하는 제어수단(19)과를 구비한 것을 특징으로 하는 레이저가공장치.
2. 제1항에 있어서, 광검출수단(7)에 의해 출력된 광검출신호의 증폭율을 피가공물(W)과 광검출수단(7)간의 광로장(10)에 응답하여 변화시켜 광검출신호의 출력레벨이 레이저가공인식수단(18)에 출력될 때 일정하게 하는 증폭수단(8a)을 구비한 것을 특징으로 하는 레이저가공장치.
3. 제1항에 있어서, 위상차제어거울(14)은 광검출수단(7)과 피가공물(W)간의 광로장(10)의 거리를 일정하게 하기 위해 가공점에 가장 가까운 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 레이저가공장치.
4. 피가공물(W)을 가공하기 위해 레이저광(2)을 발진하는 레이저발진수단(1)과, 레이저발진수단(1)에서 발진된 레이저광(2)을 집광하고, 집광된 광을 피가공물에 조사하는 광학수단(3)과, 레이저광(2)에 의한 피가공물(W)로의 조사에 의해 피가공물(W)의 가공점에 발생한 광을 검출하고 광검출신호를 출력하는 광검출수단(7)과, 광검출수단(7)에서 출력되는 광검출신호중의 샘프링기간내에 있는 발진진폭전압을 증폭하는 증폭부(8a)를 구비하고, 샘프링기간내에 증폭된 발진진폭전압을 미리 정한 기준전압과 비교하므로서, 레이저가공상태를 인식하고, 레이저가공상태인식신호를 출력하는 레이저가공인식수단(18)과, 레이저가공상태인식신호에 응답하여 피가공물에 대한 레이저가공을 제어하는 제어수단(19)과를 구비한 것을 특징으로 하는 레이저가공장치.
5. 피가공물(W)을 가공하기 위해 레이저광(2)을 발진하는 레이저발진수단(1)과, 레이저발진수단(1)에서 발진된 레이저광(2)을 집광하고, 집광된 광을 피가공물에 조사하는 광학수단(3)과, 레이저광(2)에 의한 피가공물(W)로의 조사에 의해 피가공물(W)의 가공점에 발생하는 광을 검출하고, 광검출신호를 출력하는 광검출수단(7)과, 광검출수단(7)에서 출력되는 광검출신호에서 레이저가공상태의 인식에 필요하는 주파수성분만을 추출하는 필터부(32)를 구비하고, 필터부(32)에서 공급된 주파수성분의 전압과, 미리 정해진 기준전압과를 비교하므로서, 레이저가공상태를 인식하고, 레이저가공상태인식신호를 출력하는 레이저가공인식수단(18)과 레이저가공상태인식신호에 따라 피가공물(W)에 대한 레이저가공을 제어하는 수단(19)과를 구비한 것을 특징으로 하는 레이저가공장치.
6. 제5항에 있어서, 레이저가공인식수단(18)은 필터부(32)에서 레이저가공상태의 인식에 필요로 하는 주파수성분만을 추출하기 위해 20㎐에서 200㎐의 주파수성분을 갖는 차단주파수를 사용하여 저주파성분을 추출하고, 미리 정해진 기준전압과를 비교하므로서 블로·업현상을 검지하는 것을 특징으로 하는 레이저가공장치.
7. 제5항에 있어서, 레이저가공인식수산(18)은, 필터부(32)에서 레이저가공상태의 인식에 필요로 하는 주파수성분만을 추출하기 위해, 20㎐이하의 주파수성분을 갖는 차단주파수를 사용하여 저주파성분을 추출하고, 미리 정해진 기준전압과를 비교하므로서, 번닝현상을 검지하는 특징으로 하는 레이저가공장치.
8. 제4항에 있어서, 비교에 사용하는 기준전압을 피가공물(W)의 재질 또는 레이저발진기(1)의 출력에 응답하여 변화시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 레이저가공장치.
9. 피가공물(W)을 가공하기 위해 레이저광(2)을 발진하는 레이저발진수단(1)과, 레이저발진수단(1)에서 발진된 레이저광(2)을 집광하고, 집광된 광을 피가공물에 조사하는 광학수단(3)과, 레이저광(2)에 의한 피가공물(W)로의 조사에 의해 피가공물(W)의 가공점에 발생하는 광의 발광분포를 검출하고, 광검출신호를 출력하는 광검출수단(7)과, 광검출신호의 피가공물(W)의 가공점에 발생하는 광의 발광분포의 형태에 따라, 레이저가공상태를 인식하고, 레이저가공상태인식신호를 출력하는 레이저가송인식수단(18)가, 레이저가공상태인식신호에 따라 피가공물(W)에 대한 레이저가공을 제어하는 제어수단(19)과를 구비한 것을 특징으로 하는 레이저가공장치.
10. 제1항에 있어서, 레이저가공인식수단(18)으로부터의 레이저가공상태인식신호에 따라 레이저발진수단(1)의 출력의 피크치, 주파수, 듀티사이클등의 레이저발진조건을 제어하는 레이저발진명령수단(35)을 구비하고, 상기 제어를 레이저발진명령수단(35)만에 의하여 시행하도록 한 것을 특징으로 하는 레이저가공장치.
11. 제1항에 있어서, 피가공물(W)을 가공하기 위해 레이저발진수산(1)과는 별개로 피가공물(W)을 조사하는 조사수단(31)을 구비하고, 조사수단(31)의 조사광(5)을 반사하는 광강도로부터 레이저가공인식수단(18)이 피가공물의 단부위치검출을 하는 것을 특징으로 하는 레이저가공장치.
12. 제1항 또는 제11항에 있어서, 레이저가공인식수단(18)은, 반사광의 강도가 변화하는 3개소의 위치에 따라, 피가공물(W)의 위치검출을 하는 것을 특징으로 하는 레이저가공장치.
13. 제1항 또는 제11항에 있어서, 레이저가공인식수단(18)은, 피가공물(W)에서 반사하는 광에 따라, 피가공물에 마크된 피가공물과 반사율이 다른 가공경로선(41)을 검출하고, 제어수단(19)이 레이저가공인식수단(18)으로부터 가공경로정보에 따라 레이저가공을 하는 것을 특징으로 하는 레이저가공장치.