KR101857185B1

KR101857185B1 - 레이저 절단 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101857185B1
Application number: KR1020160069578A
Authority: KR
Inventors: 이세용; 배성호
Original assignee: (주)엔에스
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2018-05-11
Also published as: KR20170137435A

Abstract

본 발명은, 레이저 절단 장치에 관한 것으로서, 절단 대상물을 미리 정해진 이송 방향을 따라 이송하는 이송 유닛; 레이저빔을 발진하는 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기를 제어하는 레이저 컨트롤러와, 상기 레이저빔을 상기 이송 방향을 따라 상기 절단 대상물에 조사하여, 상기 절단 대상물을 레이저 절단하는 레이저 헤드를 구비하는 레이저 유닛; 상기 절단 대상물이 미리 정해진 단위 거리만큼 이송될 때마다 엔코더 펄스를 출력하는 엔코더; 및 상기 엔코더 펄스에 대응하는 트리거 펄스를 출력하는 트리거 회로를 구비하는 회로 유닛을 포함하며; 상기 레이저 컨트롤러는, 상기 레이저빔을 발진하기 위한 발진 펄스의 주파수를 상기 절단 대상물의 이송 속도에 따라 조절하며, 상기 트리거 펄스가 입력되는 구간에서만 상기 발진 펄스를 상기 레이저 발진기에 선택적으로 입력한다. 이러한 본 발명에 의하면, 절단 대상물의 이송 속도에 따라 레이저빔을 생성하기 위한 발진 펄스의 주파수를 선택적으로 조절할 수 있으므로, 레이저 절단으로 인한 소음과 절단 대상물의 절단 품질을 효과적으로 관리할 수 있다.

Description

레이저 절단 장치 및 방법{Laser cutting apparatus and method}

본 발명은 레이저 절단 장치 및 방법에 관한 것이다.

레이저 절단 장치는 레이저빔의 에너지를 이용해 절단 대상물을 레이저 절단하는 장치이다.

일반적으로 레이저 절단 장치는, 고주파수 레이저빔을 이용해 절단 대상물을 레이저 절단하는 경우에 비해 저주파수 레이저빔을 이용해 절단 대상물을 레이저 절단하는 경우가 절단 대상물의 절단 품질이 우수하다. 그런데, 저주파수 레이저빔을 이용해 절단 대상물을 레이저 절단하는 할 때에는, 레이저빔의 주파수 대역이 가청 주파수 대역에 위치하는 경우가 발생하여 많은 소음이 발생하는 문제점이 있다.

한편, 미리 정해진 이송 방향을 따라 연속적으로 이송되는 절단 대상물에 레이저빔을 이송 방향을 따라 조사하여 절단 대상물을 레이저 절단 가능한 레이저 절단 장치가 개발되어 사용되고 있다.

그런데, 레이저빔을 연속적으로 이송되는 절단 대상물에 조사할 때에는, 절단 대상물의 이송 속도의 변화에 따라 절단 대상물에 인가되는 레이저빔의 에너지량이 변화되므로, 절단 대상물의 절단 구간들 사이에 절단 품질의 불균일이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레이저 절단 시에 발생하는 소음을 최소화시킬 수 있도록 구조를 개선한 레이저 절단 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은, 연속적으로 이송되는 절단 대상물을 레이저 절단하는 경우에, 절단 대상물의 이송 속도가 서로 상이한 절단 대상물의 절단 구간들 사이에 절단 품질의 불균일이 발생하지 않도록 구조를 개선한 레이저 절단 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은, 레이저빔의 에너지로 인한 절단 대상물의 열 변형을 최소화시킬 수 있도록 구조를 개선한 레이저 절단 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 장치는, 절단 대상물을 미리 정해진 이송 방향을 따라 이송하는 이송 유닛; 레이저빔을 발진하는 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기를 제어하는 레이저 컨트롤러와, 상기 레이저빔을 상기 이송 방향을 따라 상기 절단 대상물에 조사하여, 상기 절단 대상물을 레이저 절단하는 레이저 헤드를 구비하는 레이저 유닛; 상기 절단 대상물이 미리 정해진 단위 거리만큼 이송될 때마다 엔코더 펄스를 출력하는 엔코더; 및 상기 엔코더 펄스에 대응하는 트리거 펄스를 출력하는 트리거 회로를 구비하는 회로 유닛을 포함하며; 상기 레이저 컨트롤러는, 상기 레이저빔을 발진하기 위한 발진 펄스의 주파수를 상기 절단 대상물의 이송 속도에 따라 조절하며, 상기 트리거 펄스가 입력되는 구간에서만 상기 발진 펄스를 상기 레이저 발진기에 선택적으로 입력한다.

바람직하게, 상기 레이저 컨트롤러는, 상기 절단 대상물의 이송 속도를 미리 정해진 복수의 속도 레벨들로 나누고, 상기 속도 레벨들 중 어느 하나의 속도 레벨에 대응하는 주파수를 각각 갖는 복수의 발진 펄스들을 출력하는 발진 회로; 및 상기 절단 대상물의 이송 속도가 상기 속도 레벨들 중 특정 속도 레벨에 진입한 경우에, 상기 발진 펄스들 중 상기 특정 속도 레벨에 대응하는 특정 발진 펄스와 상기 트리거 펄스를 합성하여, 상기 트리거 펄스가 입력되는 구간에서만 상기 특정 발진 펄스를 상기 레이저 발진기에 입력하는 합성 회로;를 구비한다.

바람직하게, 상기 레이저 컨트롤러는, 상기 발진 펄스들 중 상기 특정 발진 펄스를 상기 합성 회로에 선택적으로 입력하는 스위칭 회로를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 회로 유닛은, 상기 엔코더 펄스를 기준으로 상기 절단 대상물의 이송 속도를 산출하는 속도 산출 회로를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 레이저 컨트롤러는, 상기 트리거 펄스의 주파수가 가청 주파수 이하인 경우에, 상기 발진 펄스의 주파수를 상기 가청 주파수를 초과하도록 조절한다.

바람직하게, 상기 레이저 컨트롤러는, 상기 트리거 펄스의 주파수가 상기 가청 주파수를 초과하는 경우에, 상기 발진 펄스의 주파수를 상기 가청 주파수 이하로 조절한다.

바람직하게, 상기 트리거 회로는, 상기 트리거 펄스의 펄스 개수가 상기 엔코더 펄스의 펄스 개수에 비해 미리 정해진 배수만큼 증배 또는 체배되도록 상기 트리거 펄스를 출력한다.

바람직하게, 상기 트리거 회로는, 단위 트리거 펄스의 펄스폭이 단위 발진 펄스의 펄스폭에 비해 넓도록 상기 트리거 펄스를 출력한다.

바람직하게, 상기 트리거 회로는, 단위 트리거 펄스가 입력되는 동안 정수 개의 단위 발진 펄스가 입력되도록 미리 정해진 펄스폭을 갖는 트리거 펄스를 출력한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 방법은, 미리 정해진 이송 방향으로 이송되는 절단 대상물을 레이저 절단하는 레이저 절단 방법에 있어서, (a) 상기 절단 대상물이 미리 정해진 단위 거리만큼 이송될 때마다 엔코더 펄스를 출력하는 단계; (b) 상기 엔코더 펄스에 대응하는 트리거 펄스를 출력하는 단계; (c) 레이저빔을 발진하기 위한 발진 펄스의 주파수를 상기 절단 대상물의 이송 속도에 따라 조절하는 단계; 및 (d) 상기 레이저빔을 상기 트리거 펄스가 입력되는 구간에서만 선택적으로 발진하여, 상기 절단 대상물을 상기 이송 방향을 따라 레이저 절단하는 단계;를 포함한다.

바람직하게, 상기 (c) 단계는, 상기 절단 대상물의 이송 속도를 미리 정해진 속도 레벨들로 나누고, 상기 속도 레벨들 중 어느 하나의 속도 레벨에 대응하는 주파수를 각각 갖는 복수의 발진 펄스들을 출력하여 수행하고, 상기 (d) 단계는, 상기 절단 대상물의 이송 속도가 상기 속도 레벨들 중 특정 속도 레벨에 진입한 경우에, 상기 발진 펄스들 중 상기 특정 속도 레벨에 대응하는 특정 발진 펄스와 상기 트리거 펄스를 합성하여, 상기 트리거 펄스가 입력되는 구간에서만 상기 레이저빔을 발진하여 수행한다.

바람직하게, 상기 (d) 단계는, 상기 발진 펄스들 중 상기 특정 발진 펄스를 선택적으로 통과시키는 스위칭 회로와, 상기 스위칭 회로를 통과한 상기 특정 발진 펄스를 상기 트리거 펄스와 합성하는 합성 회로를 이용해 수행한다.

바람직하게, (e) 상기 (a) 단계와 상기 (c) 단계 사이에 수행하며, 상기 엔코더 펄스를 기준으로 상기 절단 대상물의 이송 속도를 산출하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 (C) 단계는, 상기 트리거 펄스의 주파수가 가청 주파수 이하인 경우에, 상기 발진 펄스의 주파수를 상기 가청 주파수를 초과하도록 조절한다.

바람직하게, 상기 (C) 단계는, 상기 트리거 펄스의 주파수가 상기 가청 주파수를 초과하는 경우에, 상기 트리거 펄스를 상기 가청 주파수 이하로 조절한다.

바람직하게, 상기 (b) 단계는, 단위 트리거 펄스가 입력되는 동안 정수 개의 단위 발진 펄스가 입력되도록 미리 정해진 펄스폭을 갖는 트리거 펄스를 출력하여 수행한다.

본 발명에 따른 레이저 절단 장치 및 방법은 절단 대상물의 이송 속도에 따라 레이저빔을 생성하기 위한 발진 펄스의 주파수를 선택적으로 조절할 수 있으므로, 레이저 절단으로 인한 소음과 절단 대상물의 절단 품질을 효과적으로 관리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 절단 장치의 제어 계통을 설명하기 위한 블록도.
도 3은 도 1에 도시된 절단 대상물의 이송 속도의 변화를 나타내는 도면.
도 4는 도 1에 도시된 레이저 유닛을 설명하기 위한 사시도.
도 5는 도 2에 도시된 전장 부품들로부터 출력되는 펄스들의 파형을 나타내는 도면.
도 6은 도 2에 도시된 전장 부품들을 이용해 발진 펄스를 레이저 발진기에 선택적으로 입력하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7은 도 2에 도시된 전장 부품들에 의해 레이저 발진기에 입력되는 발진 펄스의 파형을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 방법을 설명하기 위한 순서도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 장치를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 레이저 절단 장치의 제어 계통을 설명하기 위한 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)는, 절단 대상물(F)을 공급하는 공급롤(10); 절단 대상물(F)을 미리 정해진 이송 방향을 따라 이송하는 이송 유닛(20); 레이저빔(LV)을 발진하는 레이저 발진기(31)와, 레이저 발진기(31)를 제어하는 레이저 컨트롤러(32)와, 레이저빔(LV)을 이송 방향을 따라 절단 대상물(F)에 조사하여, 절단 대상물(F)을 레이저 절단하는 레이저 헤드(33)를 구비하는 레이저 유닛(30); 절단 대상물(F)이 레이저 절단되어 형성된 단위 절단 대상물(F1)과 스크랩을 각각 회수하는 회수롤(40); 절단 대상물(F)이 미리 정해진 단위 거리만큼 이송될 때마다 엔코더 펄스(50a)를 출력하는 엔코더(50); 및 엔코더 펄스(50a)를 기준으로 절단 대상물(F)의 이송 속도를 산출하는 속도 산출 회로(62)와, 엔코더 펄스(50a)에 대응하는 트리거 펄스(64a)를 출력하는 트리거 회로(64)를 구비하는 회로 유닛(60);을 포함한다.

또한, 레이저 컨트롤러(32)는, 레이저빔(LV)을 발진하기 위한 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 절단 대상물(F)의 이송 속도에 따라 조절하며, 트리거 펄스(64a)가 입력되는 구간에서만 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 레이저 발진기(31)에 선택적으로 입력한다.

먼저, 공급롤(10)은, 절단 대상물(F)을 공급하기 위한 장치이다.

공급롤(10)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 스트립 형상을 갖도록 길게 연장된 절단 대상물(F)이 롤 상태로 미리 권취된다. 공급롤(10)은, 이러한 절단 대상물(F)을 권출하여 연속적으로 공급한다. 절단 대상물(F)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 절단 대상물(F)은 디스플레이 제조용 편광 필름 원단일 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 절단 대상물의 이송 속도의 변화를 나타내는 도면이다.

다음으로, 이송 유닛(20)은, 공급롤(10)로부터 공급된 절단 대상물(F)을 이송하기 위한 장치이다.

이송 유닛(20)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 공급롤(10)과 회수롤(40) 사이에 순차적으로 설치되는 다수의 이송 롤러(22)들을 구비할 수 있다. 이송 롤러(22)들은, 구동 모터와 축 결합된 구동 롤러, 자유 회전 가능하게 마련되는 종동 롤러, 절단 대상물(F)에 장력을 인가 가능한 댄싱 롤러 등일 수 있다. 이러한 이송 롤러(22)들은, 공급롤(10)로부터 공급된 절단 대상물(F)을 팽팽하게 긴장된 상태로 미리 정해진 이송 방향을 따라 이송하여 회수롤(40)에 전달할 수 있다. 절단 대상물(F)의 이송 방향은 절단 대상물(F)의 길이 방향인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

그런데, 절단 대상물(F)은 일측 단부는 공급롤(10)에 권취되고 타측 단부는 회수롤(40)에 권취된 상태에서 이송되므로, 레이저 절단의 시작 시 또는 레이저 절단 종료 시에 절단 대상물(F)의 이송 속도를 급격하게 가속 또는 감속하면 절단 대상물(F)이 훼손되거나 절단 대상물(F)의 절단 품질이 열악해질 우려가 있다.

이를 해결하기 위하여, 이송 유닛(20)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 절단 가공의 초기에는 정지 상태인 절단 대상물(F)의 이송 속도를 점진적으로 가속하고, 레이저 절단 가공의 중기에는 절단 대상물(F)의 이송 속도를 최고 속도로 유지하고, 레이저 절단 가공의 말기에는 절단 대상물(F)의 이송 속도를 점진적으로 감속하여 절단 대상물(F)을 정지시킨다.

이처럼 절단 대상물(F)의 이송 속도는 절단 가공의 진행 양상에 따라 변화되므로, 절단 대상물(F)의 이송 속도를 그 빠르기에 따라 다수의 속도 레벨들로 나누어 볼 수 있다. 예를 들어, 절단 대상물(F)의 이송 속도는, 도 3에 도시된 바와 같이, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 0 이상 V1 미만인 제1 속도 레벨과, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 V1 이상 V2 미만인 제2 속도 레벨과, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 V2로서 등속도인 제3 속도 레벨 등 3개의 속도 레벨을 포함할 수 있다. 즉, 절단 대상물(F)의 이송 속도는, 레이저 절단 가공의 초기에는 절단 대상물(F)의 이송 속도를 제1 속도 레벨에서 제3 속도 레벨까지 점진적으로 가속하고, 레이저 절단 가공의 중기에는 절단 대상물(F)의 이송 속도를 제3 속도 레벨로 유지하고, 레이저 절단 가공의 말기에는 절단 대상물(F)의 이송 속도를 제3 속도 레벨에서 제1 속도 레벨까지 점진적으로 감속하는 것으로 나누어 볼 수 있다.

설명의 편의를 위해, 이하에서는 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제1 속도 레벨 내지 제3 속도 레벨로 나누어지는 경우를 예로 들어 본 발명을 설명하기로 한다.

도 4는 도 1에 도시된 레이저 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.

다음으로, 레이저 유닛(30)은 절단 대상물(F)을 레이저 절단하기 위한 장치이다.

레이저 유닛(30)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저빔(LV)을 발진하는 레이저 발진기(31)와, 레이저 유닛(30)의 구동을 제어하는 레이저 컨트롤러(32)와, 레이저 발진기(31)에서 발진된 레이저빔(LV)을 절단 대상물(F)에 조사하는 레이저 헤드(33)와, 레이저 헤드(33)를 이송하는 헤드 드라이버(34)를 구비할 수 있다.

레이저 발진기(31)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스(B)의 일측에 설치된다. 이러한 레이저 발진기(31)는, 레이저 컨트롤러(32)에 의해 구동이 제어되며, 절단 대상물(F)을 레이저 절단 가능한 레이저빔(LV)을 생성하여 발진한다. 레이저 발진기(31)에서 발진된 레이저빔(LV)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 발진기(31)와 레이저 헤드(33) 사이에 설치된 리플렉터(35)에 의해 광경로가 변경되어 레이저 헤드(33)로 전달된다.

레이저 컨트롤러(32)는, 레이저 발진기(31)와, 레이저 헤드(33)와, 헤드 드라이버(34) 등 레이저 유닛(30)에 구비된 구성들의 전반적인 구동을 제어한다. 예를 들어, 레이저 컨트롤러(32)는, 레이저 발진기(31)를 구동하기 위한 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 출력하여 레이저 발진기(31)에 입력할 수 있다. 그러면, 레이저 발진기(31)는, 레이저 컨트롤러(32)에 의해 입력된 발진 펄스(36a, 36b, 36c)와 동일한 주파수를 갖는 레이저빔(LV)을 생성하여 발진할 수 있다.

레이저 헤드(33)는, 절단 대상물(F)의 이송 방향(길이 방향)과 수직을 이루는 절단 대상물(F)의 폭 방향으로 이동 가능하도록 헤드 드라이버(34)에 설치되며, 헤드 드라이버(34)에 의해 미리 정해진 위치에 배치된다. 이러한 레이저 헤드(33)는, 레이저 발진기(31)에서 발진된 레이저빔(LV)을 절단 대상물(F)의 이송 방향(길이 방향)을 따라 연속적으로 이송 중인 절단 대상물(F)에 조사한다.

그러면, 절단 대상물(F)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저빔(LV)에 의해 길이 방향을 따라 레이저 절단 즉, 슬리팅됨으로써, 미리 정해진 폭을 갖고 제품으로서 실제 사용되는 단위 절단 대상물(F1)과, 절단 대상물(F)의 원재료로서 재활용되는 스크랩(F2)으로 분할된다.

헤드 드라이버(34)는, 절단 대상물(F)을 폭 방향으로 가로지르도록 베이스(B)에 설치된다. 이러한 헤드 드라이버(34)는, 레이저 헤드(33)를 절단 대상물(F)을 폭 방향으로 이송하여 미리 정해진 위치에 배치할 수 있다.

다음으로, 회수롤(40)은 단위 절단 대상물(F1)과 스크랩(F2)을 회수하기 위한 장치이다.

회수롤(40)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 단위 절단 대상물(F1)을 권취하여 연속적으로 회수하는 제품 회수롤(42)과, 각각의 스크랩(F2)을 권취하여 연속적으로 회수하는 적어도 하나의 스크랩 회수롤(44)을 포함할 수 있다.

도 5는 도 2에 도시된 전장 부품들로부터 출력되는 펄스들의 파형을 나타내는 도면이다.

다음으로, 엔코더(50)는 절단 대상물(F)의 이송 거리 및 이송 속도를 측정하기 위한 장치이다.

엔코더(50)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 엔코더(50)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 이송 롤러(22)의 회전축에 장착되는 로터리 엔코더일 수 있다. 그러면, 엔코더(50)는 이송 롤러(22)가 단위 각도만큼 회전할 때마다 엔코더 펄스(50a)를 출력할 수 있다. 그런데, 절단 대상물(F)의 이송 거리는 이송 롤러(22)의 회전 각도와 이송 롤러(22)의 직경의 곱에 해당하므로, 결국 엔코더(50)는 이송 롤러(22)가 단위 거리(= 단위 각도 * 이송 롤러(22)의 직경)만큼 이송될 때마다 엔코더 펄스(50a)를 출력할 수 있다.

한편, 절단 대상물(F)의 이송 속도는, 전술한 바와 같이, 레이저 절단 가공의 진행 양상에 따라 제1 속도 레벨 내지 제3 속도 레벨 사이에서 점진적으로 가감속된다. 이에 대응하여, 엔코 펄스(50a)의 주파수는, 절단 대상물(F)의 이송 속도에 따라 증감된다.

예를 들어, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제1 속도 레벨에서 제3 속도 레벨까지 점진적으로 가속되는 레이저 절단 가공의 초기에는, 엔코더 펄스(50a)의 주파수가 점진적으로 높아진다.

예를 들어, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제3 속도 레벨로 유지되는 레이저 절단 가공의 중기에는, 엔코더 펄스(50a)의 주파수가 유지된다.

예를 들어, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제3 속도 레벨에서 제1 속도 레벨까지 점진적으로 감속되는 레이저 절단 가공의 말기에는, 엔코더 펄스(50a) 주파수가 점진적으로 낮아진다.

다음으로, 회로 유닛(60)은, 절단 대상물(F)의 이송 속도의 산출과 트리거 펄스(64a)의 출력을 위한 부재이다.

회로 유닛(60)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔코더 펄스(50a)를 기준으로 절단 대상물(F)의 이송 속도를 산출하는 속도 산출 회로(62)와, 절단 대상물(F)의 엔코더 펄스(50a)에 대응하는 트리거 펄스(64a)를 출력하는 트리거 회로(64)를 포함할 수 있다.

속도 산출 회로(62)는, 엔코더(50)와 전기적으로 연결되어, 엔코더(50)에서 출력된 엔코더 펄스(50a)를 입력 받는다. 이러한 속도 산출 회로(62)는, 엔코더 펄스(50a)를 기준으로 절단 대상물(F)의 이송 거리 및 속도를 산출하고, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제1 속도 레벨 내지 제3 속도 레벨 중 어느 속도 레벨에 속하는지 판단할 수 있다.

트리거 회로(64)는, 엔코더(50)와 전기적으로 연결되어, 엔코더(50)에서 출력된 엔코더 펄스(50a)를 입력 받는다. 이러한 트리거 회로(64)는, 트리거 펄스(64a)의 펄스 개수가 엔코더 펄스(50a)의 펄스 개수에 비해 미리 정해진 배수만큼 증배 또는 체배되도록 트리거 펄스(64a)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 트리거 회로(64)는, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 엔코더 펄스(50a)가 2개 출력될 때마다 1개의 트리거 펄스(64a)가 출력되도록 트리거 펄스(64a)를 2증배할 수 있다. 즉, 트리거 회로(64)는, 절단 대상물(F)이 상기 단위 거리의 2배에 해당하는 거리만큼 이송될 때마다 트리거 펄스(64a)를 출력하는 것이다. 이로 인해, 트리거 펄스(64a)의 주파수는, 엔코더 펄스(50a)와 마찬가지로 절단 대상물(F)의 이송 속도에 따라 증감된다.

이러한 트리거 회로(64)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 단위 트리거 펄스(64a)폭이 단위 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 펄스폭에 비해 넓도록 트리거 펄스(64a)를 출력한다. 예를 들어, 트리거 회로(64)는, 단위 트리거 펄스(64a)가 입력되는 동안 정수 개의 단위 발진 펄스(36a, 36b, 36c)가 입력되도록 미리 정해진 펄스폭을 갖는 트리거 펄스(64a)를 출력할 수 있다.

도 6은 도 2에 도시된 전장 부품들을 이용해 발진 펄스를 레이저 발진기에 선택적으로 입력하는 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 2에 도시된 전장 부품들에 의해 레이저 발진기에 입력되는 발진 펄스의 파형을 나타내는 도면이다.

전술한 레이저 컨트롤러(32)는, 절단 대상물(F)의 이송 속도에 따라 레이저 발진기(31)에 입력하기 위한 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 조절함과 함께, 주파수가 조절된 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 트리거 펄스(64a) 입력되는 구간에서만 레이저 발진기(31)에 선택적으로 입력할 수 있도록 마련된다.

이를 위하여 레이저 컨트롤러(32)는, 제1 속도 레벨 내지 제3 속도 레벨 중 어느 하나의 속도 레벨에 대응하는 주파수를 각각 갖는 복수의 발진 펄스(36a, 36b, 36c)들을 출력하는 발진 회로(36)와, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제1 속도 레벨 내지 제3 속도 레벨 중 특정 속도 레벨에 진입한 경우에, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)들 중 상기 특정 속도 레벨에 대응하는 특정 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 선택적으로 통과시키는 스위칭 회로(37)와, 스위칭 회로(37)를 통과한 상기 특정 발진 펄스(36a, 36b, 36c)와 트리거 펄스(64a)를 합성하여, 트리거 펄스(64a)가 입력되는 구간에서만 상기 특정 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 레이저 발진기(31)에 입력하는 합성 회로(38)를 구비할 수 있다.

발진 회로(36)는, 도 5(c) 내지 도 5(e)에 도시된 바와 같이, 제1 속도 레벨 내지 제3 속도 레벨 중 어느 하나의 속도 레벨과 각각 대응하는 주파수를 갖는 제1 발진 펄스(36a) 내지 제3 발진 펄스(36c)를 출력할 수 있다.

스위칭 회로(37)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 스위치 회로는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 발진 펄스(36a)를 선택적으로 통과시키는 제1 스위치(37a)와, 제2 발진 펄스(36b)를 선택적으로 통과시키는 제2 스위치(37b)와, 제3 발진 펄스(36c)를 선택적으로 통과시키는 제3 스위치(37c)를 포함할 수 있다.

제1 스위치(37a)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 발진 회로(36) 및 속도 산출 회로(62)와 각각 전기적으로 연결된다. 이러한 제1 스위치(37a)는, 속도 산출 회로(62)에 의해 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제1 속도 레벨이라고 판단된 경우에, 제1 발진 펄스(36a)를 통과시켜 후술할 합성 회로(38)의 제1 합성기(38a)에 입력할 수 있다.

제2 스위치(37b)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 발진 회로(36) 및 속도 산출 회로(62)와 각각 전기적으로 연결된다. 이러한 제2 스위치(37b)는, 속도 산출 회로(62)에 의해 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제2 속도 레벨이라고 판단된 경우에, 제2 발진 펄스(36b)를 통과시켜 후술할 합성 회로(38)의 제2 합성기(38b)에 입력할 수 있다.

제3 스위치(37c)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 발진 회로(36) 및 속도 산출 회로(62)와 각각 전기적으로 연결된다. 이러한 제3 스위치(37c)는, 속도 산출 회로(62)에 의해 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제3 속도 레벨이라고 판단된 경우에, 제3 발진 펄스(36c)를 통과시켜 후술할 합성 회로(38)의 제3 합성기(38c)에 입력할 수 있다.

합성 회로(38)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 합성 회로(38)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 트리거 펄스(64a)와 제1 발진 펄스(36a)를 합성하는 제1 합성기(38a)와, 트리거 펄스(64a)와 제2 발진 펄스(36b)를 합성하는 제2 합성기(38b)와, 트리거 펄스(64a)와 제3 발진 펄스(36c)를 합성하는 제3 합성기(38c)를 포함할 수 있다.

제1 합성기(38a)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 트리거 회로(64) 및 제1 스위치(37a)와 각각 전기적으로 연결된다. 이러한 제1 합성기(38a)는, 트리거 회로(64)에서 출력된 트리거 펄스(64a)와 제1 스위치(37a)를 통과한 제1 발진 펄스(36a)를 합성하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 트리거 펄스(64a)가 입력되는 구간에서만 제1 발진 펄스(36a)를 레이저 발진기(31)에 선택적으로 입력할 수 있다.

제2 합성기(38b)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 트리거 회로(64) 및 제2 스위치(37b)와 각각 전기적으로 연결된다. 이러한 제2 합성기(38b)는, 트리거 회로(64)에서 출력된 트리거 펄스(64a)와 제2 스위치(37b)를 통과한 제2 발진 펄스(36b)를 합성하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 트리거 펄스(64a)가 입력되는 구간에서만 제2 발진 펄스(36b)를 레이저 발진기(31)에 선택적으로 입력할 수 있다.

제3 합성기(38c)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 트리거 회로(64) 및 제3 스위치(37c)와 각각 전기적으로 연결된다. 이러한 제3 합성기(38c)는, 트리거 회로(64)에서 출력된 트리거 펄스(64a)와 제3 스위치(37c)를 통과한 제3 발진 펄스(36c)를 합성하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 트리거 펄스(64a)가 입력되는 구간에서만 제3 발진 펄스(36c)를 레이저 발진기(31)에 선택적으로 입력할 수 있다. 즉, 레이저 컨트롤러(32)는, 트리거 펄스(64a)가 입력되는 구간에서만 절단 대상물(F)의 현재 속도 레벨에 대응하는 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 레이저 발진기(31)에 선택적으로 입력하는 것이다.

그런데, 트리거 펄스(64a)는 절단 대상물(F)이 일정 거리만큼 이송될 때마다 출력된다. 따라서, 레이저 컨트롤러(32)는, 절단 대상물(F)이 일정 거리만큼 이송될 때마다, 트리거 펄스(64a)의 펄스폭에 해당하는 시간 동안 절단 대상물(F)의 현재 속도 레벨에 대응하는 특정 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 레이저 발진기(31)에 선택적으로 입력할 수 있다. 그러면, 절단 대상물(F)이 일정 거리만큼 이송될 때마다 레이저빔을 절단 대상물(F)에 조사할 수 있으므로, 절단 대상물(F)의 절단 품질을 절단 대상물(F)의 이송 속도에 상관 없이 일정하게 유지할 수 있다. 이에 더불어, 레이저 컨트롤러(32)는, 절단 대상물(F)의 속도 레벨에 따라 다양한 종류의 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 레이저 발진기(31)에 선택적으로 입력함으로써, 절단 대상물(F)의 레이저 절단 가공을 효율적으로 진행할 수 있다.

예를 들어, 레이저 컨트롤러(32)는, 트리거 펄스(64a)가 가청 주파수 이하인 경우에, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 가청 주파수를 초과하도록 조절할 수 있다. 여기서, 가청 주파수란 사람이 들을 수 있는 대역의 주파수로서, 일반적으로 16 ㎐ 내지 20 ㎑의 주파수를 가청 주파수라고 말한다.

절단 대상물(F)의 이송 속도가 미리 정해진 소정의 속도에 도달하지 못한 경우에는, 트리거 펄스(64a)의 주파수가 가청 주파수 이하 즉, 가청 주파수 대역의 최고점에 해당하는 20 ㎑ 이하 일 수 있다. 이처럼 트리거 펄스(64a)의 주파수가 가청 주파수 이하이면, 레이저 절단으로 인한 소음이 심화되어 작업자에게 큰 스트레스를 줄 우려가 있다. 예를 들어, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제1 속도 레벨 또는 제2 속도 레벨인 경우에 트리거 펄스(64a)의 주파수가 가청 주파수 이하라고 가정해 볼 때, 제1 속도 레벨 또는 제2 속도 레벨에 대응하는 발진 펄스(36a, 36b)가 가청 주파수에 해당하면 레이저 절단으로 인한 소음이 더욱 심화될 수 있는 것이다. 그런데, 트리거 펄스(64a)가 가청 주파수 이하인 경우에, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 가청 주파수 즉, 가청 주파수 대역의 최고점에 해당하는 20 ㎑를 초과하도록 조절하면, 어느 트리거 펄스(64b)가 입력된 구간에서 마지막으로 입력된 발진 펄스(36a, 36b, 36c)와 다음 트리거 펄스(64c)가 입력된 구간에서 처음으로 입력된 발진 펄스(36a, 36b, 36c) 간의 주파수만 가청 주파수 이하가 된다. 따라서, 트리거 펄스(64a)가 가청 주파수 이하인 경우에 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 가청 주파수를 초과하도록 선택적으로 조절함으로써, 레이저 절단 시 발생하는 소음을 경감시킬 수 있다

또한, 레이저 컨트롤러(32)는, 트리거 펄스(64a)의 주파수가 가청 주파수 이하인 경우에, 트리거 펄스(64a)의 주파수가 낮아질수록 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 높게 조절할 수 있다. 예를 들어, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제1 속도 레벨일 때 트리거 펄스(64a)의 주파수는 절단 대상물의 (F)의 이송 속도가 제2 속도 레벨일 때 트리거 펄스(64a)의 주파수에 비해 낮으므로, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제1 속도 레벨일 때 발진 펄스(36a)의 주파수를 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제2 속도 레벨일 때 발진 펄스(36b)의 주파수에 비해 더욱 높게 조절할 수 있다.

한편, 레이저 컨트롤러(32)는, 트리거 펄스(64a)가 가청 주파수를 초과하는 경우에, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 가청 주파수 이하가 되도록 조절할 수 있다. 즉, 트리거 펄스(64a)가 가청 주파수를 초과하는 경우에는, 소음 발생에 대한 우려가 상대적으로 작으므로, 절단 대상물(F)의 절단 품질을 고려해 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 가청 주파수 이하가 되도록 조절하는 것이다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 트리거 펄스(64a)의 주파수가 가청 주파수를 초과하는 경우에도 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 가청 주파수를 초과하도록 조절할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 바람지한 실시예에 따른 레이저 절단 방법은, 미리 정해진 이송 방향으로 이송되는 절단 대상물(F)을 레이저 절단하는 레이저 절단 방법에 관한 것으로서, 절단 대상물(F)이 미리 정해진 단위 거리만큼 이송될 때마다 엔코더 펄스(50a)를 출력하는 단계(S 10); 엔코더 펄스(50a)에 대응하는 트리거 펄스(64a)를 출력하는 단계(S 20); 엔코더 펄스(50a)를 기준으로 절단 대상물(F)의 이송 속도를 산출하는 단계(S 30); 레이저빔(LV)을 발진하기 위한 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 절단 대상물(F)의 이송 속도에 따라 조절하는 단계(S 40); 및 레이저빔(LV)을 트리거 펄스(64a)가 입력되는 구간에서만 선택적으로 발진하여, 절단 대상물(F)을 상기 이송 방향을 따라 레이저 절단하는 단계(S 50);를 포함한다.

먼저, 엔코더 펄스(50a)를 출력하는 단계(S 10)는, 절단 대상물(F)을 이송 가능한 이송 롤러(22)의 회전축에 장착되는 엔코더(50)를 이용하여, 절단 대상물(F)이 미리 정해진 단위 거리만큼 이송될 때마다 엔코더 펄스(50a)를 출력하여 수행할 수 있다.

다음으로, 트리거 펄스(64a)를 출력하는 단계(S 20)는, 트리거 회로(64)를 이용하여, 트리거 펄스(64a)의 펄스 개수가 엔코더 펄스(50a)의 펄스 개수에 비해 미리 정해진 배수만큼 증배 또는 체배되도록 트리거 펄스(64a)를 출력하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 트리거 펄스(64a)를 출력하는 단계(S 20)는, 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 엔코더 펄스(50a)가 2개 출력될 때마다 1개의 트리거 펄스(64a)가 출력되도록 트리거 펄스(64a)를 증배시킬 수 있다.

또한, 트리거 펄스(64a)를 출력하는 단계(S 20)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 단위 트리거 펄스(64a)가 입력되는 동안 정수 개의 단위 발진 펄스(36a, 36b, 36c)가 입력되도록 미리 정해진 펄스폭을 갖는 트리거 펄스(64a)를 출력하여 수행할 수 있다.

이후에, 절단 대상물(F)의 이송 속도를 산출하는 단계(S 30)는, 속도 산출 회로(62)를 이용하여, 엔코더 펄스(50a)를 기준으로 산출할 수 있다. 이러한 절단 대상물(F)의 이송 속도를 산출하는 단계(S 30)는, 절단 대상물(F)의 이송 속도를 그 빠르기에 따라 다수의 속도 레벨들로 나누어 수행할 수 있다. 예를 들어, 절단 대상물(F)의 이송 속도를 산출하는 단계(S 30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 절단 대상물(F)의 이송 속도를 그 빠르기에 따라 제1 속도 레벨 내지 제3 속도 레벨로 나누도록 수행할 수 있다.

한편, 절단 대상물(F)의 이송 속도를 산출하는 단계(S 30)는, 트리거 펄스(64a)를 출력하는 단계(S 20) 이후에 수행하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 절단 대상물(F)의 이송 속도를 산출하는 단계(S 30)는, 트리거 펄스(64a)를 출력하는 단계(S 20) 이전에 수행하거나 트리거 펄스(64a)를 출력하는 단계(S 20)와 동시에 수행할 수도 있다.

다음으로, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 조절하는 단계(S 40)는, 발진 회로(36)를 이용하여, 제1 속도 레벨 내지 제3 속도 레벨 중 어느 하나의 속도 레벨에 대응하는 주파수를 갖는 제1 발진 펄스(36a) 내지 제3 발진 펄스(36c)를 출력하여 수행할 수 있다.

또한, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 조절하는 단계(S 40)는, 트리거 펄스(64a)의 주파수가 가청 주파수 이하인 경우에, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 가청 주파수를 초과하도록 조절하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 조절하는 단계(S 40)는, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제1 속도 레벨 또는 제2 속도 레벨인 경우에, 트리거 펄스(64a)의 주파수가 가청 주파수 이하이면, 제1 속도 레벨 또는 제2 속도 레벨에 대응하는 발진 펄스(36a, 36b)의 주파수를 가청 주파수를 초과하도록 조절하여 수행할 수 있다.

보다 구체적으로, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 조절하는 단계(S 40)는, 트리거 펄스(64a)의 주파수가 가청 주파수 이하인 경우에, 트리거 펄스(64a)의 주파수가 낮아질수록 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 높게 조절할 수 있다. 즉, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제1 속도 레벨일 때 트리거 펄스(64a)의 주파수는 절단 대상물의 (F)의 이송 속도가 제2 속도 레벨일 때 트리거 펄스(64a)의 주파수에 비해 낮으므로, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제1 속도 레벨일 때 발진 펄스(36a)의 주파수를 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제2 속도 레벨일 때 발진 펄스(36b)의 주파수에 비해 더욱 높게 조절하는 것이다.

또한, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 조절하는 단계(S 40)는, 트리거 펄스(64a)의 주파수가 가청 주파수를 초과하는 경우에, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 가청 주파수 이하로 조절할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 조절하는 단계(S 40)는, 트리거 펄스(64a)의 주파수가 가청 주파수를 초과하는 경우에도, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)의 주파수를 가청 주파수를 초과하도록 조절할 수 있다.

이후에, 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 레이저 발진기(31)에 입력하여 절단 대상물(F)을 레이저 절단하는 단계(S 50)는, 절단 대상물(F)의 이송 속도가 제1 속도 레벨 내지 제3 속도 레벨 중 특정 속도 레벨에 진입한 경우에, 제1 발진 펄스(36a) 내지 제3 발진 펄스(36c) 중 상기 특정 속도 레벨에 대응하는 특정 발진 펄스(36a, 36b, 36c)와 트리거 펄스(64a)를 합성하여, 트리거 펄스(64a)가 입력되는 구간에서만 레이저빔(LV)을 발진하여 수행할 수 있다.

이러한 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 레이저 발진기(31)에 입력하여 절단 대상물(F)을 레이저 절단하는 단계(S 50)는, 제1 발진 펄스(36a) 내지 제3 발진 펄스(36c) 중 상기 특정 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 선택적으로 통과시키는 스위칭 회로(37)와, 스위칭 회로(37)를 통과한 상기 특정 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 트리거 펄스(64a)와 합성하여, 트리거 펄스(64a)가 입력되는 구간에서만 상기 특정 발진 펄스(36a, 36b, 36c)를 레이저 발진기(31)에 선택적으로 입력하는 발진 회로(36)를 이용해 수행할 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 레이저 절단 장치
10 : 공급롤
20 : 이송 유닛
22 : 이송 롤러
30 : 레이저 유닛
31 : 레이저 발진기
32 : 레이저 컨트롤러
33 : 레이저 헤드
34 : 헤드 드라이버
35 : 리플렉터
36 : 발진 회로
37 : 스위칭 회로
38 : 합성 회로
40 : 회수롤
50 : 엔코더
60 : 회로 유닛
62 : 속도 산출 회로
64 : 트리거 회로

Claims

절단 대상물을 미리 정해진 이송 방향을 따라 이송하는 이송 유닛;
레이저빔을 발진하는 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기를 제어하는 레이저 컨트롤러와, 상기 레이저빔을 상기 이송 방향을 따라 상기 절단 대상물에 조사하여, 상기 절단 대상물을 레이저 절단하는 레이저 헤드를 구비하는 레이저 유닛;
상기 절단 대상물이 미리 정해진 단위 거리만큼 이송될 때마다 엔코더 펄스를 출력하는 엔코더; 및
상기 엔코더 펄스에 대응하는 트리거 펄스를 출력하는 트리거 회로를 구비하는 회로 유닛을 포함하며;
상기 레이저 컨트롤러는,
상기 레이저빔을 발진하기 위한 발진 펄스의 주파수를 상기 절단 대상물의 이송 속도에 따라 조절하되, 상기 트리거 펄스의 주파수가 미리 정해진 가청 주파수에 비해 낮도록 상기 절단 대상물이 미리 정해진 특정 속도 레벨로 이송될 때에는 상기 발진 펄스의 주파수를 상기 가청 주파수를 초과하도록 조절하고, 상기 트리거 펄스가 입력되는 구간에서만 상기 발진 펄스를 상기 레이저 발진기에 선택적으로 입력하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 레이저 컨트롤러는,
상기 절단 대상물의 이송 속도를 상기 특정 속도 레벨을 포함하도록 미리 정해진 복수의 속도 레벨들로 나누고, 상기 속도 레벨들 중 어느 하나의 속도 레벨에 대응하는 주파수를 각각 갖는 복수의 발진 펄스들을 출력하는 발진 회로; 및
상기 절단 대상물의 이송 속도가 상기 특정 속도 레벨에 진입한 경우에, 상기 발진 펄스들 중 상기 특정 속도 레벨에 대응하는 특정 발진 펄스와 상기 트리거 펄스를 합성하여, 상기 트리거 펄스가 입력되는 구간에서만 상기 특정 발진 펄스를 상기 레이저 발진기에 입력하는 합성 회로;를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.
제2항에 있어서,
상기 레이저 컨트롤러는,
상기 발진 펄스들 중 상기 특정 발진 펄스를 상기 합성 회로에 선택적으로 입력하는 스위칭 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 회로 유닛은,
상기 엔코더 펄스를 기준으로 상기 절단 대상물의 이송 속도를 산출하는 속도 산출 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 레이저 컨트롤러는,
상기 트리거 펄스의 주파수가 상기 가청 주파수를 초과하는 경우에, 상기 발진 펄스의 주파수를 상기 가청 주파수 이하로 조절하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 트리거 회로는,
상기 트리거 펄스의 펄스 개수가 상기 엔코더 펄스의 펄스 개수에 비해 미리 정해진 배수만큼 증배 또는 체배되도록 상기 트리거 펄스를 출력하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 트리거 회로는,
단위 트리거 펄스의 펄스폭이 단위 발진 펄스의 펄스폭에 비해 넓도록 상기 트리거 펄스를 출력하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.
제8항에 있어서,
상기 트리거 회로는,
단위 트리거 펄스가 입력되는 동안 정수 개의 단위 발진 펄스가 입력되도록 미리 정해진 펄스폭을 갖는 트리거 펄스를 출력하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.
미리 정해진 이송 방향으로 이송되는 절단 대상물을 레이저 절단하는 레이저 절단 방법에 있어서,
(a) 상기 절단 대상물이 미리 정해진 단위 거리만큼 이송될 때마다 엔코더 펄스를 출력하는 단계;
(b) 상기 엔코더 펄스에 대응하는 트리거 펄스를 출력하는 단계;
(c) 레이저빔을 발진하기 위한 발진 펄스의 주파수를 상기 절단 대상물의 이송 속도에 따라 조절하는 단계; 및
(d) 상기 레이저빔을 상기 트리거 펄스가 입력되는 구간에서만 선택적으로 발진하여, 상기 절단 대상물을 상기 이송 방향을 따라 레이저 절단하는 단계;를 포함하고,
상기 (c) 단계는, 상기 트리거 펄스의 주파수가 미리 정해진 가청 주파수에 비해 낮도록 상기 절단 대상물이 미리 정해진 특정 속도 레벨로 이송되면, 상기 발진 펄스의 주파수를 상기 가청 주파수를 초과하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 방법.
제10항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
상기 절단 대상물의 이송 속도를 상기 특정 속도 레벨을 포함하도록 미리 정해진 속도 레벨들로 나누고, 상기 속도 레벨들 중 어느 하나의 속도 레벨에 대응하는 주파수를 각각 갖는 복수의 발진 펄스들을 출력하여 수행하고,
상기 (d) 단계는,
상기 절단 대상물의 이송 속도가 상기 특정 속도 레벨에 진입한 경우에, 상기 발진 펄스들 중 상기 특정 속도 레벨에 대응하는 특정 발진 펄스와 상기 트리거 펄스를 합성하여, 상기 트리거 펄스가 입력되는 구간에서만 상기 레이저빔을 발진하여 수행하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 방법.
제11항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
상기 발진 펄스들 중 상기 특정 발진 펄스를 선택적으로 통과시키는 스위칭 회로와, 상기 스위칭 회로를 통과한 상기 특정 발진 펄스를 상기 트리거 펄스와 합성하는 합성 회로를 이용해 수행하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 방법.
제11항에 있어서,
(e) 상기 (a) 단계와 상기 (c) 단계 사이에 수행하며, 상기 엔코더 펄스를 기준으로 상기 절단 대상물의 이송 속도를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 방법.
삭제
제10항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
상기 트리거 펄스의 주파수가 상기 가청 주파수를 초과하는 경우에, 상기 발진 펄스를 상기 가청 주파수 이하로 조절하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 방법.
제10항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
단위 트리거 펄스가 입력되는 동안 정수 개의 단위 발진 펄스가 입력되도록 미리 정해진 펄스폭을 갖는 트리거 펄스를 출력하여 수행하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 방법.