KR100286401B1 - Beam feeding distance correction method and device - Google Patents
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Abstract
기구적으로 간단한 빔 이송거리 보정 방법 및 장치가 개시되었다. 상기 방법은 빔의 진행 방향을 180도 전환시키는 단계, 상기 전화된 빔을 가공 부위로 이송시키는 단계, 및 상기 가공 부위의 이동에 따라 빔의 이송거리를 보정하는 단계를 갖는다. 상기 방향 전환은 반사경에 의해 이루어지며, 상기 이송거리 보정은 상기 반사경이 장착된 제1블럭에 고정 설치된 도르레 및 상기 도르레를 정점으로 양단부가 기준 부재 및 상기 가공 부위를 따라 이동하는 제2블럭에 각각 고정되는 스트립에 의해 성취된다. 상기 기준 부재, 상기 제2블럭 및 상기 제1블럭의 순으로 각각의 간격이 같아, 상기 제2블럭이 일정거리만큼 이동할 때, 상기 제1블럭은 상기 일정거리의 반에 해당하는 거리를 이동하게 된다. 상기 장치에 의해 가공 위치에 상관없이 상기 빔의 이송거리는 일정하게 유지된다.A method and apparatus for mechanically simple beam travel distance correction has been disclosed. The method includes the steps of shifting the beam's propagation direction by 180 degrees, transferring the shifted beam to the machining site, and correcting the beam's transport distance in accordance with the movement of the machining site. The change of direction is performed by a reflector, and the conveying distance correction is performed on a pulley fixed to the first block on which the reflector is mounted, and a second block on which both ends move along the reference member and the processing site with the pulley as a vertex. Achieved by a fixed strip. The intervals of the reference member, the second block, and the first block are equal to each other, and when the second block moves by a predetermined distance, the first block moves a distance corresponding to half of the predetermined distance. do. The transport distance of the beam is kept constant by the device regardless of the machining position.
Description
본 발명은 레이저 빔을 이용한 레이저 가공기 제작시, 레이저 빔 이송 거리에 따른 직경의 변화를 보상하고 상기 가공기의 작업 영역 내에서 항상 일정한 빔 직경을 유지할 수 있는 빔 이송 거리 자동 보정 방법 및 그를 수행하기 위한 보정 장치에 관한 것이다.The present invention provides a method for automatically calibrating a beam transport distance, which can compensate for a change in diameter according to a laser beam transport distance and maintain a constant beam diameter at all times within a working area of the machine when fabricating a laser machine using a laser beam. It relates to a correction device.
레이저 빔이 갖고 있는 특성 중 하나인 빔 발산(divergence)은 일반적으로 레이저 공진기에서 거리가 멀어질수록 빔의 직경이 증가하게 되는 현상을 유발한다. 상기와 같이 빔의 직경이 공진기로부터의 거리에 따라 변화하기 때문에 레이저 빔을 이용한 가공 공정에서 품질의 재현성(repeatability), 정밀도(precision) 및 신뢰도(reliability)가 저하된다. 이러한 빔 발산은 특히, 가공 헤드(working head)가 이동하는 하이브리드(hybrid) 타입이나 플라잉 옵틱스(flying optics) 타입의 가공기에서 문제가 된다.Beam divergence, which is one of the characteristics of the laser beam, generally causes the diameter of the beam to increase as the distance from the laser resonator increases. As described above, since the diameter of the beam changes according to the distance from the resonator, the repeatability, precision, and reliability of quality are degraded in the machining process using the laser beam. Such beam divergence is particularly problematic in machines of hybrid or flying optics type, in which the working head moves.
일반적으로 레이저 공진기에서 발진된 레이저 빔은 도 1에 도시된 바와 같이 이송 거리가 증가함에 따라 그 사이즈가 증가한다. 그런데, 하나의 집속 렌즈(4)를 사용하여 빔을 집속시킬 경우, w ∽ f / d (w : 초점 지름, f : 렌즈(4)의 초점거리, d : 입사빔 지름)의 관계를 가지므로, 빔의 사이즈가 클 때(d1〉 d2) 초점의 크기가 작게 된다(w1〈 w2). 따라서, 레이저 가공시에 절단폭이나 용접 비드, 드릴링 사이즈 등이 가공 테이블의 위치에 따라 변하여 가공 품질을 저하시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 다이내믹 포커싱(dynamic focusing)이 알려져 있다. 도 2a 및 2b를 참조하면, 상기 다이내믹 포커싱에는 도 2b에 도시된 바와 같이, 두 개의 렌즈(17)를 이용한 텔레스코프(telescope)에서 두 렌즈(17) 사이의 간격을 빔 이송거리의 변화에 따라 동시에 제어하여 가공 부위에서의 빔 사이즈를 일정하게 유지시켜주는 방법과 도 2a에 도시된 바와 같이, 반사경(14)을 사용하는 방법이 있다. 통상, 텔레스코프 방식은 저출력 레이저인 경우에, 반사경은 고출력 레이저인 경우 사용된다. 상기 반사경을 이용하는 방법을 사용할 경우, 특수 제작된 반사경을 사용한다. 반사경(14)의 내부에는 공간이 있으며, 상기 공간 내에 수압이나 공압(16)이 공급되어 반사경(14)의 반사 곡면(14a)을 상기 수압이나 공압으로 제어하여 빔 이송거리에 따른 빔 사이즈의 변화를 보정할 수 있도록 제작된다. 즉, 공압이 p2〉 p1인 경우, 반사각은 A1〉 A2가 된다.In general, the laser beam oscillated in the laser resonator increases in size as the transport distance increases as shown in FIG. 1. However, when focusing the beam using one focusing lens 4, there is a relationship between w ∽ f / d (w: focal diameter, f: focal length of the lens 4, d: incident beam diameter). When the beam size is large (d 1 > d 2 ), the size of the focus is reduced (w 1 <w 2 ). Therefore, the cutting width, the welding bead, the drilling size, and the like change depending on the position of the machining table at the time of laser processing, thereby degrading the machining quality. Dynamic focusing is known as a method for solving this problem. 2A and 2B, in the dynamic focusing, as shown in FIG. 2B, a distance between two lenses 17 in a telescope using two lenses 17 is changed according to a change in beam travel distance. There is a method of controlling at the same time to keep the beam size constant at the machining site and a method of using the reflector 14 as shown in FIG. 2A. Usually, the telescope system is used when the low power laser and the reflector is used when the high power laser. When using the method using the reflector, a specially manufactured reflector is used. There is a space inside the reflector 14, and the hydraulic pressure or pneumatic 16 is supplied to the space to change the beam size according to the beam travel distance by controlling the reflective curved surface 14a of the reflector 14 by the hydraulic pressure or pneumatic pressure. It is designed to calibrate. In other words, when the pneumatic pressure is p 2 > p 1 , the reflection angle is A 1 > A 2 .
이러한 다이내믹 포커싱 방법은 상기 텔레스코프나 반사경 제작이 매우 복잡하고 또한 고도의 제어 기술을 요구하기 때문에 제작비가 고가이며 일반 사용자가 설치하고 사용하는 데에는 전문 지식이 필요하다. 따라서, 이러한 시스템은 전문 제작업체로부터 구입 설치 사용하고 있지만 가공기와의 제어 인터페이스(interface)의 호환성 등 고려해야할 사항이 많다.Such a dynamic focusing method is expensive to manufacture because the telescope or reflector is very complicated and requires a high level of control technology, and requires general knowledge for installation and use by a general user. Therefore, although such a system is purchased and installed from a professional manufacturer, there are many considerations such as compatibility of a control interface with a machine.
다른 보정 방법으로서는, 도 3에 도시된 바와 같은 기구학적인 방법이 있다. 직선 운동 가이드(linear motion guides; 111)를 y축 방향으로 설치하고 상기 일측 가이드(111a) 상에 빔 경로를 180도 변환시키기 위한 보정 블록(112)이 장착되어 직선 운동을 하게 된다. 타측 가이드(111b) 상에는 y축 새들(saddle; 115)이 장착되며, 볼스크류(110)와 타이밍 벨트(114)를 사용, 보정 블록(112) 및 y축 새들(115)의 상대 속도를 조절한다. 이때, 보정 블록(112)의 이송 속도는 y축 새들(115)의 이송 속도의 1/2가 되고, 각각의 이송 방향은 동일하게 제어되어 항상 빔의 이송 거리가 일정하게 유지된다. 지금까지 채택되는 방식은 y축 새들(115)을 위한 가이드(111b)와 보정 블록(112)을 위한 가이드(111a)를 별도로 설치하여 개별 구동 방식을 사용하는 방법과 타이밍 벨트(114)를 사용하여 보정 블록(112)의 이송 속도를 1/2로 감속하거나 볼스크류(110)의 리드가 1/2인 것을 사용하는 방법이 있다. 이 경우, 가이드(111) 및 볼스크류(110)를 y축 새들(115) 및 보정 블록(112)용으로 각각 두 개를 설치해야 하므로 조립시에 평행 상태를 맞추기 위한 공정과 y축 새들의 동력을 보정 블록의 구동 스크류에 전달하기 위한 동력 전달부가 필요하다. 따라서, 상기의 방법은 조립 공정수가 많아져 제작비가 높아지며, 두 개의 가이드와 볼스크류를 사용해야 하기 때문에 설치 면적도 증가하게 된다.As another correction method, there is a kinematic method as shown in FIG. The linear motion guides 111 are installed in the y-axis direction, and a correction block 112 for converting the beam path by 180 degrees is mounted on the one guide 111a to perform linear motion. The y-axis saddle 115 is mounted on the other guide 111b and the relative speed of the correction block 112 and the y-axis saddle 115 is adjusted using the ball screw 110 and the timing belt 114. . At this time, the feed speed of the correction block 112 is 1/2 of the feed speed of the y-axis saddle 115, and each feed direction is controlled equally so that the beam feeding distance is always kept constant. The method adopted so far is to install the guide 111b for the y-axis saddle 115 and the guide 111a for the compensation block 112 separately to use the individual drive method and the timing belt 114. There is a method in which the feed speed of the correction block 112 is reduced to 1/2 or that the lead of the ball screw 110 is 1/2. In this case, two guides 111 and a ball screw 110 must be installed for the y-axis saddle 115 and the correction block 112, respectively, so that the process for adjusting the parallel state during assembly and the power of the y-axis saddle are performed. A power transmission for transmitting the to the drive screw of the correction block is required. Therefore, in the above method, the number of assembling processes increases and the manufacturing cost increases, and the installation area also increases because two guides and a ball screw must be used.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 레이저 빔을 이용한 레이저 가공기 제작시, 레이저 빔 이송 거리에 따른 직경의 변화를 보상하고 상기 가공기의 작업 영역 내에서 항상 일정한 빔 직경을 유지할 수 있는 빔 이송 거리 자동 보정 방법 및 그를 수행하기 위한 보정 장치를 제공하는 것이다,The present invention has been made to overcome the above problems, when manufacturing a laser processing machine using a laser beam, it is possible to compensate for the change in the diameter according to the laser beam transport distance and always maintain a constant beam diameter within the working area of the machine It is to provide a beam feeding distance automatic correction method and a correction device for performing the same,
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은:The present invention to achieve the above object is:
빔의 진행 방향을 제1위치에서 180도 전환시키는 제1단계; 상기 전환된 빔을 제2위치에서 가공 부위로 반사시키는 제2단계; 및 상기 제2위치가 이동할 때, 상기 제1위치를 상기 제2위치의 이동 거리의 반에 해당하는 거리만큼 이동시키는 제3단계를 포함하는 빔 이송거리 보정 방법을 제공한다.A first step of changing the traveling direction of the beam by 180 degrees from the first position; A second step of reflecting the converted beam from the second position to the machining site; And a third step of moving the first position by a distance corresponding to half of the movement distance of the second position when the second position is moved.
상기 방법을 실현하기 위해, 빔의 진행 패스 상에 소정 간격 이격 배치되는 한 쌍의 제1 및 제2기준 부재; 상기 한 쌍의 기준 부재에 설치되는 제1 및 제2가이드 레일; 상기 제1 및 제2가이드 레일에 활주 가능하게 장착되는 제1 및 제2블럭; 상기 제1블럭에 장착되어 상기 빔의 진행 방향을 180도 전환시키기 위한 한 쌍의 제1반사경; 상기 제2블럭에 장착되어 상기 반사된 빔을 가공물의 가공 부위로 이송하기 위한 제2반사경; 및 상기 제1 및 제2블럭의 이동 거리의 비(ratio)를 1:2로 제한하기 위한 수단을 구비하는 빔 이송거리 보정 장치를 제공한다.A pair of first and second reference members spaced apart from each other on a traveling path of the beam to realize the method; First and second guide rails installed on the pair of reference members; First and second blocks slidably mounted to the first and second guide rails; A pair of first reflecting mirrors mounted on the first block to change a traveling direction of the beam by 180 degrees; A second reflecting mirror mounted on the second block for transferring the reflected beam to a processing site of a workpiece; And means for limiting the ratio of the movement distances of the first and second blocks to 1: 2.
본 발명의 제1실시예에 따르면, 상기 제한 수단은 상기 제1블럭에 고정 설치된 도르레 및 상기 도르레를 정점으로 제1단부가 제1기준 부재에, 제2단부가 제2블럭에 각각 고정되는 스트립을 포함하며, 상기 제1기준 부재, 상기 제2블럭 및 상기 제1블럭의 순으로 각각의 간격이 같아, 상기 제2블럭을 관통 치합된 볼스크류의 회전에 의해 상기 제2블럭이 제1거리만큼 이동할 때, 상기 제1블럭은 상기 제1거리의 반에 해당하는 제2거리를 이동하게 된다. 상기 제1블럭에는 추(weight)가 현수되어 상기 제1블럭이 상기 제1기준 부재로부터 이격되는 방향으로 상기 제1블럭이 부세되어 상기 스트립에 장력을 가함으로써 상기 제2블럭이 상기 제1블럭 측으로 이동할 때 상기 제1블럭도 이동되도록 한다.According to the first embodiment of the present invention, the restricting means includes a pulley fixed to the first block and a strip having a first end fixed to the first reference member and a second end fixed to the second block with the pulley apex, respectively. And a distance between the first reference member, the second block, and the first block in the same order, the second block being the first distance by the rotation of the ball screw engaged through the second block. When moving by the first block, the first block moves a second distance corresponding to half of the first distance. A weight is suspended in the first block so that the first block is biased in the direction in which the first block is spaced apart from the first reference member to apply tension to the strip, thereby allowing the second block to be attached to the first block. The first block is also moved when moving to the side.
본 발명의 제2실시예에 따르면, 상기 제한 수단으로서 한 쌍의 이중 도르레, 및 이중 도르레의 둘레를 둘러싸는 스트립을 이용한다. 상기 제2블럭은 볼스크류에 의해 이동된다.According to a second embodiment of the present invention, a pair of double pulleys and strips surrounding the circumference of the double pulleys are used as the limiting means. The second block is moved by a ball screw.
제3실시예에 따르면, 일측의 이중 도르레에 연결된 구동 모터의 구동에 의해 상기 이중 도르레가 회전되어 상기 제2블럭이 제1거리만큼 이동할 때, 상기 제1블럭은 상기 제1거리의 반에 해당하는 제2거리를 이동하게 된다.According to a third embodiment, when the double pulley is rotated by the driving motor connected to the double pulley on one side and the second block moves by the first distance, the first block corresponds to half of the first distance. To move the second distance.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제한 수단은 상기 제1 및 제2블럭을 각각 관통하며 피치비가 1:1인 제1 및 제2볼스크류, 상기 제1 및 제2볼스크류의 단부에 형성되는 제1 및 제2기어부, 및 상기 제1 및 제2기어부를 감싸는 벨트를 포함하며, 상기 제1 및 제2기어부의 사이즈 비는 2:1로서 상기 제2볼스크류의 회전에 의해 상기 제2블럭이 제1거리만큼 이동할 때, 상기 제1블럭은 상기 제1거리의 반에 해당하는 제2거리를 이동하게 된다.According to another embodiment of the present invention, the limiting means penetrates the first and second blocks, respectively, and has a pitch ratio of 1: 1 to the ends of the first and second ball screws and the first and second ball screws. And first and second gear portions to be formed, and belts surrounding the first and second gear portions, wherein the size ratio of the first and second gear portions is 2: 1, by rotation of the second ball screw. When the second block moves by the first distance, the first block moves by a second distance corresponding to half of the first distance.
본 발명의 또다른 일실시예에 따르면, 상기 제한 수단은 피치비가 1:2인 제1 및 제2볼스크류를 이용, 블록의 이동비를 제한한다.According to another embodiment of the present invention, the limiting means limits the movement ratio of the block by using the first and second ball screws having a pitch ratio of 1: 2.
상기 빔 이송거리 보상 장치는 제작 및 조립이 용이하고 기구학적으로 개선된 보정 메커니즘을 제공한다.The beam travel distance compensator is easy to manufacture and assemble and provides a kinematically improved correction mechanism.
도 1은 레이저 공진기에서 방출되는 레이저 빔의 방출각과 집속 렌즈에 입사되는 빔의 사이즈에 따라 초점의 크기가 변하는 것을 설명하기 위한 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating that the size of a focal point varies according to the emission angle of the laser beam emitted from the laser resonator and the size of the beam incident on the focusing lens.
도 2는 다이내믹 포커싱의 원리를 설명하기 위한 개략도이다.2 is a schematic diagram for explaining the principle of dynamic focusing.
도 3은 종래의 빔 이송거리 보정 장치를 도시하는 투영도이다.3 is a projection view showing a conventional beam travel distance correction device.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 빔 이송거리 보정 장치를 도시하는 사시도이다.4 is a perspective view showing a beam transport distance correction apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 빔 이송거리 보정 장치를 도시하는 사시도이다.5 is a perspective view showing a beam transport distance correction apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 빔 이송거리 보정 장치를 도시하는 사시도이다.6 is a perspective view showing a beam transport distance correction apparatus according to a third embodiment of the present invention.
도 7은 빔 이송거리 보정 방법을 설명하는 플로우차트이다.7 is a flowchart for explaining a beam transport distance correction method.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **
301, 302 : 기준 부재 311 : 가이드 레일301, 302: reference member 311: guide rail
312, 315 : 블럭 313, 303 : 반사경312, 315: blocks 313, 303: reflectors
316 : 도르레 310 : 볼스크류316: pulley 310: ball screw
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 도 4 내지 7을 참조하여 상세히 기술한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 7.
도 7에는 본 발명에 따른 빔 이송거리 보정 방법을 설명하는 플로우차트가 도시되어 있다. 상기 보정 방법은 빔의 진행 방향을 상기 빔의 제1패스(308) 상에 위치한 제1위치에서 180도 전환시키는 제1단계(S1), 상기 전환된 빔을 제2위치에서 가공물(도시 안됨)의 가공 부위로 반사시키는 제2단계(S2), 및 상기 제2위치가 소정 거리 이동할 때, 상기 제1위치를 상기 제2위치의 이동 거리의 반에 해당하는 거리만큼 상기 제2위치가 이동된 방향으로 이동시키는 제3단계(S3)를 포함한다.7 is a flowchart illustrating a beam transport distance correction method according to the present invention. The correction method is a first step (S1) of shifting the direction of travel of the beam 180 degrees from the first position located on the first pass 308 of the beam, the workpiece (not shown) in the second position The second step (S2) of reflecting to the machining portion of the, and when the second position is moved a predetermined distance, the second position is moved by a distance corresponding to half of the moving distance of the second position The third step (S3) to move in the direction.
상기 제1단계 S1에서, 상기 빔은 상기 제1위치에 상기 빔의 상기 진행 방향과 수직으로 배치되고 상기 빔의 진행 방향(Y 방향)으로 이동 가능한 한 쌍의 제1반사경(313)에 의해 각 90도씩 두 번 반사되어 상기 제1패스(308)와 상기 한 쌍의 제1반사경(313)의 이격 간격만큼 이격된 제2패스(308a)를 따라 반대 방향으로 이송된다. 그리고, 상기 제2단계 S2에서, 상기 방향 전환된 빔은 상기 제2패스(308a) 상에 배치되고 상기 빔의 진행 방향으로 이동 가능한 제2반사경(303)에 의해 상기 가공물의 가공 부위로 이송된다.In the first step S1, the beam is angled by a pair of first reflecting mirrors 313 disposed at the first position perpendicular to the traveling direction of the beam and movable in the traveling direction (Y direction) of the beam. It is reflected twice by 90 degrees and transported in the opposite direction along the second path 308a spaced by the separation distance between the first path 308 and the pair of first reflecting mirrors 313. In addition, in the second step S2, the redirected beam is transferred to the processing site of the workpiece by the second reflector 303 disposed on the second pass 308a and movable in the traveling direction of the beam. .
상기 제1반사경(313)에는 도르레(316)가 설치되고 상기 도르레(316)를 정점으로 하여 지지되는 스트립(326)은 제1단부가 상기 제2반사경(303)을 중심으로 상기 제1반사경(313)과 대향 배치된 기준 부재(301)에, 제2단부가 상기 제2반사경(303)에 고정되어 상기 제3단계 S3에서 상기 제2반사경(303)이 제1거리만큼 이동할 때, 상기 제1반사경(313)은 상기 제1거리의 반에 해당하는 제2거리를 이동하게 된다.The first reflector 313 is provided with a pulley 316 and the strip 326 supported with the pulley 316 as a vertex has a first end with the first reflector (303) as the center of the second reflector 303. When the second end mirror 303 is fixed to the second reflecting mirror 303 so that the second reflecting mirror 303 moves by the first distance in the third step S3, The first reflecting mirror 313 moves a second distance corresponding to half of the first distance.
한편, 상기 제1반사경(313)에는 추(weight; 317)가 현수되어 상기 제1반사경(313)이 상기 기준 부재(301)로부터 이격되는 방향으로 상기 제1반사경(313)이 부세되어 상기 스트립(326)에 장력을 가함으로써 상기 제2반사경(303)이 상기 제1반사경(313)측으로 이동할 때 상기 제1반사경(313)도 이동되도록 한다.Meanwhile, a weight 317 is suspended in the first reflecting mirror 313 so that the first reflecting mirror 313 is biased in a direction in which the first reflecting mirror 313 is spaced apart from the reference member 301. By applying tension to the 326, the first reflecting mirror 313 also moves when the second reflecting mirror 303 moves toward the first reflecting mirror 313.
또한, 상기 방법을 실현하기 위한 빔 이송거리 보정 장치(300)가 제공된다. 상기 장치(300)는 빔의 진행 패스(308) 상에 소정 간격 이격되어 각각 상기 빔의 진행 패스(308)의 상류 및 하류에 배치되는 한 쌍의 제1 및 제2기준 부재(301, 302), 상기 한 쌍의 기준 부재(301, 302)에 양단이 고정되고 서로 평행하도록 설치되는 제1 및 제2가이드 레일(311), 상기 제1 및 제2가이드 레일(311)에 관통되어 활주 가능하게 장착되며 각각 상기 제2기준 부재(302) 및 상기 제1기준 부재(301)에 인접한 제1 및 제2블럭(312, 315)을 구비한다. 상기 제1블럭(312)에는 상기 빔(308)의 진행 방향을 180도 전환시키기 위한 한 쌍의 제1반사경(313)장착된다. 상기 제2블럭(315)에는 상기 반사된 빔을 상기 가공물의 가공 부위로 이송하기 위한 제2반사경(303)이 장착된다. 제1 및 제2반사경(313, 303), 제1 및 제2블럭(312, 315)은 상기 빔의 진행 경로를 간섭하지 않도록 적절히 배치된다.Also provided is a beam travel distance correction apparatus 300 for realizing the above method. The device 300 is a pair of first and second reference members 301, 302 spaced apart a predetermined distance on the traveling path 308 of the beam, respectively upstream and downstream of the traveling path 308 of the beam. The first and second guide rails 311 and the first and second guide rails 311, which are installed at both ends of the pair of reference members 301 and 302 so as to be fixed and parallel to each other, are slid through And first and second blocks 312 and 315 mounted to and adjacent to the second reference member 302 and the first reference member 301, respectively. The first block 312 is equipped with a pair of first reflectors 313 for changing the traveling direction of the beam 308 by 180 degrees. The second block 315 is equipped with a second reflector 303 for transferring the reflected beam to the processing site of the workpiece. The first and second reflectors 313 and 303 and the first and second blocks 312 and 315 are properly disposed so as not to interfere with the path of travel of the beam.
상기 제1 및 제2블럭(312, 315)의 이동 거리의 비(ratio)를 1:2로 제한하고 각 이동 방향을 일치시키기 위한 기구학적 제한 수단이 제공된다. 상기 제한 수단은 상기 제1블럭(312)에 고정 설치된 도르레(316) 및 상기 도르레(316)를 정점으로 제1단부가 제1기준 부재(301)에, 제2단부가 제2블럭(302)에 각각 고정되는 스트립(326)을 포함한다. 이때, 상기 제1기준 부재(301), 상기 제2블럭(315) 및 상기 제1블럭(312)의 순으로 각각의 간격이 같도록 배치된다. 상기 제2블럭(315)을 관통 치합된 볼스크류(310)의 회전에 의해 상기 제2블럭(315)이 제1거리만큼 이동할 때, 상기 제1블럭(312)은 상기 제1거리의 반에 해당하는 제2거리를 이동하게 된다. 따라서, 빔이 빔 소스(beam source)로부터 주사되어 가공 부위에 도달하기까지의 이송거리는 제2블럭(315)의 위치에 상관없이 일정치를 갖게 된다.Kinematic limiting means are provided for limiting the ratio of the moving distances of the first and second blocks 312 and 315 to 1: 2 and for matching the respective moving directions. The limiting means includes a pulley 316 fixed to the first block 312 and the pulley 316 with a first end at a first reference member 301 and a second end at a second block 302. And strips 326 fixed to each other. In this case, the first reference member 301, the second block 315, and the first block 312 are disposed in the same order as each interval. When the second block 315 moves by the first distance due to the rotation of the ball screw 310 engaged through the second block 315, the first block 312 is half of the first distance. The corresponding second distance is moved. Thus, the distance traveled from the beam source to the machining site is constant, regardless of the position of the second block 315.
한편, 상기 제1블럭(312)에는 추(weight; 317)가 현수되어 상기 제1블럭(312)이 상기 제1기준 부재(301)로부터 이격되는 방향으로 상기 제1블럭(312)이 부세되어 상기 스트립(326)에 장력을 가함으로써 상기 제2블럭(315)이 상기 제1블럭(312)측으로 이동할 때 스트립(326)이 쳐지지 않도록 하여 상기 제1블럭(312)도 이동되도록 한다.Meanwhile, a weight 317 is suspended in the first block 312 so that the first block 312 is biased in a direction in which the first block 312 is spaced apart from the first reference member 301. The tension is applied to the strip 326 so that the strip 326 does not fall when the second block 315 moves toward the first block 312 so that the first block 312 also moves.
또한, 본 발명의 제2실시예에 따르면, 빔 이송거리 보정 장치(400)의 제한 수단으로써, 상기 제1 및 제2기준 부재(401, 402)에 각각 설치된 한 쌍의 계단식 원통 형상의 이중 도르레(418), 그 양단부가 상기 한 쌍의 이중 도르레(418)의 둘레를 둘러싸는 제1 및 제2스트립(419, 429)이 제공된다. 상기 이중 도르레(418)는 직경비가 2:1인 제1 및 제2디스크 부재(428, 438)가 일체로 형성된 것으로서, 상기 제1 및 제2스트립(419, 429)은 각각 상기 제1 및 제2디스크 부재(428, 438)를 둘러싸고, 상기 제1스트립(419)은 상기 제2블럭(415)에, 상기 제2스트립(429)은 상기 제1블럭(412)에 연결되어 상기 제2블럭(412)을 관통 치합된 볼스크류(410)의 회전에 의해 상기 제2블럭(415)이 제1거리만큼 이동할 때, 상기 제1블럭(412)은 상기 제1거리의 반에 해당하는 제2거리를 이동하게 된다.In addition, according to the second embodiment of the present invention, a pair of stepped cylindrical pulleys provided on the first and second reference members 401 and 402 as limiting means of the beam feeding distance correcting apparatus 400, respectively. 418, first and second strips 419 and 429 are provided at both ends of which surround the pair of double pulleys 418. The double pulley 418 is formed by integrally forming the first and second disk members 428 and 438 having a diameter ratio of 2: 1, and the first and second strips 419 and 429 are respectively formed in the first and second strips. A second disk member 428 and 438, and the first strip 419 is connected to the second block 415, and the second strip 429 is connected to the first block 412 so as to be connected to the second block 412. When the second block 415 moves by the first distance due to the rotation of the ball screw 410 engaged through the 412, the first block 412 corresponds to a second half of the first distance. Will move the distance.
본 발명의 제3실시예에 따르면, 빔 이송거리 보정 장치(500)의 제한 수단으로써, 제1 및 제2기준 부재(501, 502)에 각각 설치된 한 쌍의 계단식 원통 형상의 이중 도르레(518), 그 양단부가 상기 한 쌍의 이중 도르레(518)의 둘레를 둘러싸는 제1 및 제2스트립(519, 529)이 제공된다. 상기 이중 도르레(518)는 직경비가 2:1인 제1 및 제2디스크 부재(528, 538)가 일체로 형성된 것으로서, 상기 제1 및 제2스트립(519, 529)은 각각 상기 제1 및 제2디스크 부재(528, 538)를 둘러싼다. 상기 제1스트립(519)은 상기 제2블럭(515)에, 상기 제2스트립(529)은 상기 제1블럭(512)에 연결되어 일측의 이중 도르레(518)에 연결된 구동 모터(509)의 구동에 의해 상기 이중 도르레(518)가 회전되어 상기 제2블럭(515)이 제1거리만큼 이동할 때, 상기 제1블럭(512)은 상기 제1거리의 반에 해당하는 제2거리를 이동하게 된다.According to the third embodiment of the present invention, a pair of stepped cylindrical double pulleys 518 provided in the first and second reference members 501 and 502 as limiting means of the beam travel distance correcting apparatus 500, respectively. First and second strips 519 and 529 are provided, both ends of which surround the circumference of the pair of double pulleys 518. The double pulley 518 is formed of integrally formed first and second disk members 528 and 538 having a diameter ratio of 2: 1, and the first and second strips 519 and 529 are respectively formed in the first and second strips. The two disk members 528 and 538 are enclosed. The first strip 519 is connected to the second block 515 and the second strip 529 is connected to the first block 512 of the driving motor 509 connected to the double pulley 518 on one side. When the double pulley 518 is rotated by driving to move the second block 515 by a first distance, the first block 512 moves a second distance corresponding to half of the first distance. do.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제한 수단으로써, 상기 제1 및 제2블럭을 각각 관통하며 피치비가 1:1인 제1 및 제2볼스크류, 상기 제1 및 제2볼스크류의 단부에 형성되는 제1 및 제2기어부, 및 상기 제1 및 제2기어부를 감싸는 벨트를 제공할 수도 있다. 이때, 상기 제1 및 제2기어부의 사이즈 비는 2:1로서 상기 제2볼스크류의 회전에 의해 상기 제2블럭이 제1거리만큼 이동할 때, 상기 제1블럭은 상기 제1거리의 반에 해당하는 제2거리를 이동하게 된다.According to another embodiment of the invention, the first and second ball screw, the first and second ball screw having a pitch ratio of 1: 1 and penetrates the first and second blocks, respectively, as the limiting means. It is also possible to provide a first and second gear portion formed in the belt and the belt surrounding the first and second gear portion. At this time, the size ratio of the first and second gear portion is 2: 1, when the second block is moved by the first distance by the rotation of the second ball screw, the first block is half of the first distance The corresponding second distance is moved.
본 발명의 또다른 일실시예에 따르면, 상기 제한 수단으로써, 상기 제1 및 제2블럭을 각각 관통하며 피치비가 1:2인 제1 및 제2볼스크류, 상기 제1 및 제2볼스크류의 단부에 형성되는 제1 및 제2기어부, 및 상기 제1 및 제2기어부를 감싸는 벨트를 제공할 수도 있다. 이때, 상기 제1 및 제2기어부의 사이즈 비는 1:1로서 상기 제2볼스크류의 회전에 의해 상기 제2블럭이 제1거리만큼 이동할 때, 상기 제1블럭은 상기 제1거리의 반에 해당하는 제2거리를 이동하게 된다.According to another embodiment of the present invention, the first and second ball screw, the first and second ball screw having a pitch ratio of 1: 2 and penetrates the first and second blocks, respectively, as the limiting means. It is also possible to provide a first and second gear portion formed at the end, and a belt surrounding the first and second gear portion. In this case, the size ratio of the first and second gear portion is 1: 1, and when the second block is moved by the first distance by the rotation of the second ball screw, the first block is half of the first distance. The corresponding second distance is moved.
상기 빔 이송거리 보정 방법을 실현하는 상기 장치는 레이저 빔을 이용한 레이저 가공기 제작시, 레이저 빔 이송 거리에 따른 직경의 변화를 보상하고 상기 가공기의 작업 영역 내에서 항상 일정한 빔 직경을 유지할 수 있다.The apparatus realizing the beam feeding distance correction method can compensate for the change of the diameter according to the laser beam feeding distance when manufacturing a laser processing machine using a laser beam, and always maintain a constant beam diameter in the working area of the processing machine.
또한, 상기 빔 이송거리 보상 장치는 제작 및 조립이 용이하고 기구학적으로 개선된 보정 메커니즘을 제공한다.In addition, the beam travel distance compensator is easy to manufacture and assemble and provides a kinematically improved correction mechanism.
이상에서는 본 발명의 여러 실시예들에 따라 본 발명이 설명되었지만, 본 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 또다른 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 명확히 인지할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above according to various embodiments of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that other modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
Claims (7)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019980031506A KR100286401B1 (en) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | Beam feeding distance correction method and device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980031506A KR100286401B1 (en) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | Beam feeding distance correction method and device |
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| KR20000012922A KR20000012922A (en) | 2000-03-06 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR100286401B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102243721B1 (en) * | 2019-12-26 | 2021-04-23 | 주식회사 에스에프에이 | Laser processing equipment and apparatus for etching device having the same |
-
1998
- 1998-08-03 KR KR1019980031506A patent/KR100286401B1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| KR102243721B1 (en) * | 2019-12-26 | 2021-04-23 | 주식회사 에스에프에이 | Laser processing equipment and apparatus for etching device having the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000012922A (en) | 2000-03-06 |
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