KR102105097B1 - Laser protect glass monitoring unit for laser process apparatus - Google Patents

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Abstract

개시되는 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛이 유닛 케이스 부재 및 유리 상태 감지 부재를 포함함에 따라, 레이저 가공 헤드를 전체적으로 교체할 필요없이, 일반적으로 이미 적용되어 있는 상기 레이저 가공 헤드에 상기 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛을 결합시켜 주기만 하면, 보호 유리의 상태 모니터링이 간편하게 이루어짐과 함께 상기 보호 유리의 상태 모니터링이 실시간으로 연속적으로 이루어질 수 있게 되는 장점이 있다.Since the laser protective glass monitoring unit for the disclosed laser processing apparatus includes a unit case member and a glass condition sensing member, the laser processing apparatus is applied to the laser processing head which has already been applied, without having to replace the laser processing head entirely. If only the laser protection glass monitoring unit is combined, there is an advantage in that the state of the protection glass can be easily monitored and the state of the protection glass can be continuously monitored in real time.

Description

레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛{Laser protect glass monitoring unit for laser process apparatus}Laser protect glass monitoring unit for laser process apparatus

본 발명은 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a laser protective glass monitoring unit for a laser processing device.

레이저 가공 장치는 레이저를 조사하여 금속 등의 가공 대상물을 용접, 마킹, 절단 등 가공하는 장치로서, 이러한 레이저 가공 장치는 레이저 가공 헤드를 포함하고, 상기 레이저 가공 헤드는 상기 가공 대상물의 가공을 위한 레이저를 발진하는 레이저 발진부와, 상기 레이저 발진부에서 발진된 상기 레이저를 집광하는 집광 렌즈와, 상기 집광 렌즈와 상기 가공 대상물 사이에 개재되어 상기 가공 대상물로부터 튀어오르는 이물질로부터 상기 집광 렌즈와 상기 레이저 발진부를 보호할 수 있는 투명한 보호 유리를 포함한다.The laser processing device is a device that processes, for example, welding, marking, cutting, or the like, by irradiating a laser, such a laser processing device includes a laser processing head, and the laser processing head is a laser for processing the processing object A laser oscillation unit for oscillating, a condensing lens for condensing the laser emitted by the laser oscillation unit, and protecting the condensing lens and the laser oscillation unit from foreign matters interposed between the condensing lens and the object to be protruded from the object to be processed Includes transparent protective glass that can.

이러한 레이저 가공 장치를 이용한 가공은 비접촉식 가공 방식으로서, 밀링, 선반, 머시닝센터 등을 이용한 가공인 접촉식 가공 방식과 대비되고, 최근 선호되고 있는 가공 방식이다.Processing using such a laser processing device is a non-contact processing method, and is a recently preferred processing method compared to a contact processing method, which is a processing using a milling, lathe, machining center, or the like.

위와 같은 레이저 가공 장치의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것이다.What can be presented as an example of the above laser processing apparatus is that of the patent document presented below.

상기와 같은 레이저 가공 헤드에서 가장 소모가 많고 실시간 관리가 필요한 부품은 상기 보호 유리인데, 상기 보호 유리 표면의 오염이 심하거나 손상이 심한 상태에서 레이저 가공이 지속되는 경우, 상기 가공 대상물에 대한 가공 품질이 불균일해지고, 상기 레이저 가공 헤드 내부의 부품인 상기 집광 렌즈, 상기 레이저 발진부에 심각한 손상이 초래될 수 있기에, 상기 보호 유리에 대한 관리가 매우 중요하다.The most consuming and real-time management part of the laser processing head is the protective glass. When the laser processing continues while the surface of the protective glass is severely contaminated or severely damaged, the processing quality for the object to be processed is Since this becomes uneven and serious damage can be caused to the condensing lens, which is a part inside the laser processing head, and the laser oscillation portion, care for the protective glass is very important.

종래에는, 작업자가 상기 레이저 가공 장치의 작동을 중지시킨 상태에서 상기 보호 유리를 육안으로 확인해가면서 가공 작업을 수행하였었는데, 이러한 상기 보호 유리 육안 점검을 위해서는 상기 보호 유리의 기구적인 위치 틀어짐이 필연적으로 뒤따르고, 그에 따라 그러한 육안 점검 완료 후에 상기 보호 유리의 정위치를 위한 재셋팅이 필요하게 되어, 상기 보호 유리의 손상, 오염 등의 상태 모니터링이 불편함과 함께 상기 보호 유리의 실시간 모니터링이 불가능한 단점이 있었다.Conventionally, an operator has performed processing while visually checking the protective glass in a state in which the laser processing apparatus is stopped, and for this visual inspection of the protective glass, the mechanical positional displacement of the protective glass is inevitably Thereafter, it is necessary to reset for the correct position of the protective glass after completion of such a visual inspection, and thus it is inconvenient to monitor the status of damage, contamination, etc., and real-time monitoring of the protective glass is impossible. There was.

등록특허 제 10-1405267호, 등록일자: 2014.06.02., 발명의 명칭: 레이저 용접 모니터링 시스템 및 모니터링 방법Registered Patent No. 10-1405267, Date of registration: 2014.06.02., Name of invention: Laser welding monitoring system and monitoring method

본 발명은 레이저 가공 헤드를 구성하는 보호 유리의 상태 모니터링이 간편하게 이루어짐과 함께 상기 보호 유리의 상태 모니터링이 실시간으로 이루어질 수 있는 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a laser protection glass monitoring unit for a laser processing device that can be monitored in real time while the status of the protection glass constituting the laser processing head is easily performed.

본 발명의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛은 가공 대상물의 가공을 위한 레이저를 발진하는 레이저 발진부와, 상기 레이저 발진부에서 발진된 상기 레이저를 집광하는 집광 렌즈와, 상기 집광 렌즈와 상기 가공 대상물 사이에 개재되어, 상기 가공 대상물로부터 튀어오르는 이물질로부터 상기 집광 렌즈와 상기 레이저 발진부를 보호할 수 있는 보호 유리를 포함하는 레이저 가공 헤드를 포함하는 레이저 가공 장치에 적용되는 것으로서,The laser protective glass monitoring unit for a laser processing apparatus according to an aspect of the present invention includes a laser oscillation unit that oscillates a laser for processing an object to be processed, a condensing lens for condensing the laser generated by the laser oscillation unit, and the condensing lens. Interposed between the object to be processed, as being applied to a laser processing apparatus including a laser processing head comprising a protective glass capable of protecting the condensing lens and the laser oscillation unit from foreign matter that protrudes from the object to be processed,

상기 보호 유리와 상기 집광 렌즈 사이에 개재되는 유닛 케이스 부재; 상기 유닛 케이스 부재에 배치되어, 상기 보호 유리의 상태를 감지하는 유리 상태 감지 부재; 및 상기 유닛 케이스 부재의 기울어짐을 감지하는 기울어짐 감지 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A unit case member interposed between the protective glass and the condensing lens; A glass state sensing member disposed on the unit case member to sense the state of the protective glass; And a tilt detection member that detects a tilt of the unit case member.

본 발명의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛에 의하면, 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛이 유닛 케이스 부재 및 유리 상태 감지 부재를 포함함에 따라, 레이저 가공 헤드를 전체적으로 교체할 필요없이, 일반적으로 이미 적용되어 있는 상기 레이저 가공 헤드에 상기 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛을 결합시켜 주기만 하면, 보호 유리의 상태 모니터링이 간편하게 이루어짐과 함께 상기 보호 유리의 상태 모니터링이 실시간으로 연속적으로 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.According to the laser protection glass monitoring unit for a laser processing apparatus according to an aspect of the present invention, as the laser protection glass monitoring unit for a laser processing apparatus includes a unit case member and a glass state detection member, the laser processing head needs to be entirely replaced. Without, by simply combining the laser protective glass monitoring unit for the laser processing device with the laser processing head which has already been applied, the condition monitoring of the protective glass is easily performed and the condition monitoring of the protective glass is continuously and in real time. There is an effect that can be achieved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛이 적용된 레이저 가공 헤드를 보이는 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 레이저 가공 헤드 중 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛이 적용된 부분을 확대한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 레이저 가공 헤드 중 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛이 적용된 부분에 대한 수직 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛이 보호 유리의 상태를 감지하는 모습을 보이는 수직 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에서 레이저 가공 헤드 중 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛이 적용된 부분에 대한 수직 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛에 적용되는 기울어짐 감지 부재를 보이는 단면도.1 is a front view showing a laser processing head to which the laser protection glass monitoring unit for a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion of a laser processing head to which a laser protection glass monitoring unit for a laser processing device is applied in one embodiment of the present invention.
3 is a vertical cross-sectional view of a portion of a laser processing head to which a laser protection glass monitoring unit for a laser processing device is applied in one embodiment of the present invention.
4 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the laser protection glass monitoring unit for a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention detects the state of the protection glass.
5 is a vertical cross-sectional view of a portion of a laser processing head to which a laser protection glass monitoring unit for a laser processing device is applied in another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a tilt detection member applied to a laser protection glass monitoring unit for a laser processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛에 대하여 설명한다.Hereinafter, a laser protective glass monitoring unit for a laser processing apparatus according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛이 적용된 레이저 가공 헤드를 보이는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에서 레이저 가공 헤드 중 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛이 적용된 부분을 확대한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에서 레이저 가공 헤드 중 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛이 적용된 부분에 대한 수직 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛이 보호 유리의 상태를 감지하는 모습을 보이는 수직 단면도이다.1 is a front view showing a laser processing head to which a laser protection glass monitoring unit for a laser processing device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a laser protection device for a laser processing device among laser processing heads in an embodiment of the present invention 3 is an enlarged view of a portion to which a glass monitoring unit is applied, and FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a portion of a laser processing head to which a laser protection glass monitoring unit for a laser processing device is applied, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention. It is a vertical cross-sectional view showing a state in which the laser protective glass monitoring unit for a laser processing apparatus according to an embodiment detects the state of the protective glass.

도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛(100)은 레이저 가공 헤드(10)를 포함하는 레이저 가공 장치에 적용되는 것으로서, 유닛 케이스 부재(110)와, 유리 상태 감지 부재(130)를 포함한다.1 to 4 together, the laser protective glass monitoring unit 100 for a laser processing apparatus according to the present embodiment is applied to a laser processing apparatus including a laser processing head 10, the unit case member 110 ), And a glass state sensing member 130.

상기 레이저 가공 헤드(10)는 레이저를 조사하여 가공 대상물을 가공할 수 있는 것으로서, 상기 가공 대상물의 가공을 위한 상기 레이저를 발진하는 레이저 발진부(51)와, 상기 레이저 발진부(51)에서 발진된 상기 레이저를 집광하는 집광 렌즈(60)와, 상기 집광 렌즈(60)와 상기 가공 대상물 사이에 개재되어 상기 가공 대상물로부터 튀어오르는 이물질로부터 상기 집광 렌즈(60)와 상기 레이저 발진부(51)를 보호할 수 있는 보호 유리(70)를 포함한다.The laser processing head 10 is capable of processing an object to be processed by irradiating a laser, the laser oscillation unit 51 for oscillating the laser for processing the object, and the oscillation generated by the laser oscillation unit 51 The condensing lens 60 for condensing the laser, and the condensing lens 60 and the laser oscillation unit 51 may be protected from foreign matters interposed between the condensing lens 60 and the object to be protruded from the object to be processed. The protective glass 70 is included.

도면 번호 50은 상기 레이저 발진부(51)가 내삽되는 헤드 몸체이고, 도면 번호 55는 상기 헤드 몸체(50)의 하측에 배치되어 상기 가공 대상물의 상공에 배치되며 상기 레이저 발진부(51)에서 발진되어 상기 집광 렌즈(60) 및 상기 보호 유리(70)를 경유한 상기 레이저가 관통되면서 상기 가공 대상물로 향하게 하는 레이저 관통 경통이고, 도면 번호 56은 상기 레이저 관통 경통(55)의 상부에 배치되어 상기 보호 유리(70)가 그 내부에 내삽되는 유리 고정체이다.Reference numeral 50 is a head body into which the laser oscillation unit 51 is interpolated, and reference numeral 55 is disposed below the head body 50 and disposed above the object to be processed and oscillated by the laser oscillation unit 51 to The laser passing through the condensing lens 60 and the protective glass 70 is a laser penetrating barrel that is directed to the object to be processed, and reference numeral 56 is disposed on the laser penetrating barrel 55 to protect the protective glass. 70 is a glass fixture interpolated therein.

상기 유닛 케이스 부재(110)는 상기 보호 유리(70)와 상기 집광 렌즈(60) 사이에 개재되는 것이다.The unit case member 110 is interposed between the protective glass 70 and the condensing lens 60.

상세히, 상기 유닛 케이스 부재(110)는 케이스 몸체(111)와, 감지 부재 삽입체(112)를 포함한다.In detail, the unit case member 110 includes a case body 111 and a sensing member insert 112.

상기 케이스 몸체(111)는 그 상부가 상기 헤드 몸체(50)와 결합되고, 그 하부가 상기 유리 고정체(56)와 결합되는 것으로, 외부에 대하여 밀폐되고, 그 내부가 빈 원통 형태로 형성될 수 있다.The case body 111, the upper portion of which is coupled to the head body 50, the lower portion is coupled to the glass fixture 56, sealed to the outside, the inside of which is formed in an empty cylindrical shape You can.

상기 케이스 몸체(111)와 상기 헤드 몸체(50) 사이 및 상기 케이스 몸체(111)와 상기 유리 고정체(56)는 각각 볼트 등 별도 결합 수단에 의해 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 그러면, 상기 유리 상태 감지 부재(130)에 의해 상기 보호 유리(70)의 상태가 교환이 필요한 것으로 감지된 경우, 상기 유리 고정체(56)를 상기 케이스 몸체(111)로부터 간단히 분리한 다음 상기 보호 유리(70)를 교체한 후 상기 유리 고정체(56)를 다시 고정시켜 주기만 하면 된다.The case body 111 and the head body 50 and the case body 111 and the glass fixture 56 may be detachably coupled by separate coupling means such as bolts. Then, when the state of the protection glass 70 is detected as needing to be exchanged by the glass state detection member 130, the glass fixture 56 is simply separated from the case body 111 and then protected. After replacing the glass 70, it is only necessary to fix the glass fixture 56 again.

상기 감지 부재 삽입체(112)는 상기 케이스 몸체(111)의 일 측에 형성되어, 상기 유리 상태 감지 부재(130)가 착탈 가능하게 삽입되는 것이다.The sensing member insert 112 is formed on one side of the case body 111, so that the glass state sensing member 130 is detachably inserted.

상기 감지 부재 삽입체(112)와 상기 케이스 몸체(111)의 내부에는 서로 연통되는 감지 홀(114)이 형성되어, 상기 감지 부재 삽입체(112)에 삽입된 상기 유리 상태 감지 부재(130)가 상기 감지 홀(114)을 통해 상기 보호 유리(70)의 상태를 확인할 수 있게 된다.A sensing hole 114 communicating with each other is formed inside the sensing member insert 112 and the case body 111 so that the glass state sensing member 130 inserted into the sensing member insert 112 is formed. The state of the protective glass 70 can be confirmed through the detection hole 114.

상기 감지 홀(114)은 상기 보호 유리(70)의 중앙부를 향하도록 경사진 형태로 형성되어, 상기 유리 상태 감지 부재(130)가 상기 보호 유리(70)의 중앙부를 향해 일정 각도로 경사진 형태로 상기 감지 부재 삽입체(112)에 삽입된다.The sensing hole 114 is formed in an inclined shape to face the central portion of the protective glass 70, so that the glass state detecting member 130 is inclined at an angle toward the central portion of the protective glass 70 Furnace is inserted into the sensing member insert 112.

상기 유리 상태 감지 부재(130)는 상기 유닛 케이스 부재(110)에 배치되어, 상기 보호 유리(70)의 상태, 즉 상기 보호 유리(70)의 크랙 등의 손상, 이물질 묻음 등의 오염 등을 감지하는 것이다.The glass state sensing member 130 is disposed on the unit case member 110 to detect the state of the protective glass 70, that is, damage to the protective glass 70 such as cracks, contamination of foreign substances, and the like. Is to do.

본 실시예에서는, 상기 유리 상태 감지 부재(130)가 상기 보호 유리(70)에서 발생되는 열에너지를 비접촉식으로 감지하여, 상기 보호 유리(70)에서 발생된 열에너지량에 따라 상기 보호 유리(70)의 상태를 인지하는 열에너지 감지부를 포함한다.In this embodiment, the glass state sensing member 130 detects thermal energy generated in the protective glass 70 in a non-contact manner, and according to the amount of thermal energy generated in the protective glass 70, the It includes a thermal energy sensor for recognizing the state.

상기 열에너지 감지부로는, 적외선 방사 온도계(infrared radiation pyrometer)가 제시될 수 있다.As the thermal energy sensing unit, an infrared radiation pyrometer may be presented.

상기 보호 유리(70)의 표면이 깨끗하면, 상기 레이저의 투과율이 높아지고, 그에 따라 상기 보호 유리(70)의 표면 온도가 20 내지 30℃ 정도의 정상 온도로 검출된다.When the surface of the protective glass 70 is clean, the transmittance of the laser is increased, and accordingly, the surface temperature of the protective glass 70 is detected at a normal temperature of about 20 to 30 ° C.

반면, 스패터(spatter), 흄(hume) 등에 의해 상기 보호 유리(70)의 표면이 오염된 경우, 상기 보호 유리(70)의 표면 온도가 30℃ 이상의 비정상 온도로 검출되고, 최악의 경우, 상기 레이저에 의해 상기 보호 유리(70)가 녹아버릴 수 있는데, 이러한 경우의 상기 보호 유리(70)의 표면 온도는 1800℃ 이상의 고온까지 올라갈 수도 있다.On the other hand, when the surface of the protective glass 70 is contaminated by spatter, fume, etc., the surface temperature of the protective glass 70 is detected as an abnormal temperature of 30 ° C. or higher, and in the worst case, The protective glass 70 may be melted by the laser. In this case, the surface temperature of the protective glass 70 may increase to a high temperature of 1800 ° C or higher.

상기와 같이, 상기 보호 유리(70)의 표면 상태에 따라 상기 보호 유리(70)에서 발생되는 열에너지량이 변화되고, 이러한 상기 보호 유리(70)에서 발생되는 열에너지량의 변화를 상기 열에너지 감지부가 감지함으로써, 상기 보호 유리(70)의 상태가 실시간으로 모니터링될 수 있게 된다.As described above, the amount of thermal energy generated in the protective glass 70 is changed according to the surface state of the protective glass 70, and the thermal energy sensing unit senses the change in the amount of thermal energy generated in the protective glass 70. , The state of the protective glass 70 can be monitored in real time.

한편, 상기 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛(100)은 냉각 부재(140)를 더 포함한다.Meanwhile, the laser protection glass monitoring unit 100 for the laser processing apparatus further includes a cooling member 140.

상기 냉각 부재(140)는 상기 레이저 발진부(51)의 작동에 따라 발생되는 열에너지에 의한 상기 유리 상태 감지 부재(130)의 오작동이 방지될 수 있도록, 상기 레이저 발진부(51)의 작동에 따라 발생되는 열에너지를 냉각시켜 주는 것이다.The cooling member 140 is generated according to the operation of the laser oscillation unit 51 so that malfunction of the glass state detection member 130 due to thermal energy generated by the operation of the laser oscillation unit 51 can be prevented. It is to cool thermal energy.

상세히, 상기 냉각 부재(140)는 상기 케이스 몸체(111) 외면에 복수 개 돌출되어, 상기 레이저 발진부(51)의 작동에 따라 상기 레이저가 조사되면서 상기 케이스 몸체(111) 내부에서 발생된 열에너지가 외부로 방열되도록 함으로써, 상기 케이스 몸체(111) 내부가 냉각되도록 하는 방열 핀(141)을 포함한다.In detail, the cooling member 140 protrudes a plurality of the outer surface of the case body 111, the thermal energy generated inside the case body 111 is irradiated while the laser is irradiated according to the operation of the laser oscillation unit 51 is external By dissipating heat to the, it includes a heat dissipation fin 141 to cool the inside of the case body 111.

또한, 상기 냉각 부재(140)는 상기 케이스 몸체(111), 상기 레이저 관통 경통(55), 상기 유리 고정체(56) 중 적어도 하나에 형성되어, 외부로부터 공급되는 냉각수가 유동되면서, 상기 레이저 발진부(51)의 작동에 따라 상기 레이저가 조사되면서 발생된 열에너지가 냉각되도록 하는 냉각수 순환부(145)를 포함할 수 있다.In addition, the cooling member 140 is formed on at least one of the case body 111, the laser penetrating barrel 55, and the glass fixture 56, while the cooling water supplied from the outside flows, the laser oscillation unit In accordance with the operation of (51) may include a cooling water circulation unit 145 to cool the thermal energy generated while the laser is irradiated.

상기 방열 핀(141)과 상기 냉각수 순환부(145)는 함께 적용될 수도 있고, 선택적으로 적용될 수도 있다.The heat dissipation fin 141 and the cooling water circulation unit 145 may be applied together or selectively applied.

도면 번호 80은 상기 보호 유리(70)와 상기 케이스 몸체(111) 사이를 밀폐시키는 오 링(O-ring) 등의 밀폐 실링이다.Reference numeral 80 is an airtight sealing such as an O-ring that seals between the protective glass 70 and the case body 111.

본 실시예에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛(100)은 모듈화되어, 상기 레이저 가공 헤드(10)에 착탈 가능하게 결합됨으로써, 상기 레이저 가공 헤드(10)를 전체적으로 교체할 필요없이, 일반적으로 적용되어 있는 상기 레이저 가공 헤드(10)에 상기 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛(100)을 결합시켜 주기만 하면, 상기 보호 유리(70)에 대한 지속적인 실시간 모니터링이 가능해진다.The laser protective glass monitoring unit 100 for a laser processing apparatus according to the present embodiment is modularized and detachably coupled to the laser processing head 10, thereby eliminating the need to replace the laser processing head 10 as a whole, in general As long as the laser protective glass monitoring unit 100 for the laser processing device is combined with the laser processing head 10 applied as a, continuous real-time monitoring of the protective glass 70 is possible.

이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛(100)의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the laser protection glass monitoring unit 100 for a laser processing apparatus according to this embodiment will be described with reference to the drawings.

먼저, 상기 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛(100)이 상기 레이저 가공 헤드(10)에 결합된 상태에서, 상기 레이저 발진부(51)에서 상기 레이저가 발진되면, 상기 레이저가 상기 집광 렌즈(60) 및 상기 보호 유리(70)를 경유한 다음, 상기 가공 대상물로 조사되어, 상기 가공 대상물이 가공된다.First, in the state where the laser protective glass monitoring unit 100 for the laser processing apparatus is coupled to the laser processing head 10, when the laser is oscillated by the laser oscillation unit 51, the laser is the condensing lens 60 ) And after passing through the protective glass 70, it is irradiated with the object to be processed, and the object to be processed is processed.

이러한 가공 중에, 상기 유리 상태 감지 부재(130)가 상기 보호 유리(70)의 상태를 지속적으로 실시간 감지하고, 상기 보호 유리(70)의 상태가 요구되는 상태를 벗어나 이상이 있는 상태로 감지된 경우, 별도 제어 부재(미도시)를 통하거나 직접 상기 레이저 발진부(51)의 작동을 중지시킬 수 있고, 이와 별도로 별도 디스플레이 부재(미도시) 등을 통해 외부에 경고 알람을 표시할 수 있다.During such processing, the glass state detecting member 130 continuously detects the state of the protective glass 70 in real time, and when the state of the protective glass 70 is detected as an abnormal state beyond a required state , The operation of the laser oscillation unit 51 may be stopped through a separate control member (not shown) or directly, and a warning alarm may be externally displayed through a separate display member (not shown).

한편, 이러한 가공 중에, 상기 냉각 부재(140)가 작동됨으로써, 상기 유리 상태 감지 부재(130)의 감지 정확도가 향상될 수 있다.On the other hand, during such processing, the cooling member 140 is operated, so that the detection accuracy of the glass state sensing member 130 can be improved.

상기와 같이, 상기 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛(100)이 상기 유닛 케이스 부재(110) 및 상기 유리 상태 감지 부재(130)를 포함함에 따라, 상기 레이저 가공 헤드(10)를 전체적으로 교체할 필요없이, 일반적으로 적용되어 있는 상기 레이저 가공 헤드(10)에 상기 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛(100)을 결합시켜 주기만 하면, 상기 보호 유리(70)의 상태 모니터링이 간편하게 이루어짐과 함께 상기 보호 유리(70)의 상태 모니터링이 실시간으로 연속적으로 이루어질 수 있게 된다.As described above, as the laser protective glass monitoring unit 100 for the laser processing apparatus includes the unit case member 110 and the glass state detection member 130, the laser processing head 10 is entirely replaced. No need, as long as the laser protective glass monitoring unit 100 for the laser processing device is coupled to the laser processing head 10 which is generally applied, the monitoring of the state of the protective glass 70 is easily performed and the It is possible to continuously monitor the condition of the protective glass 70 in real time.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 일 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.Hereinafter, a laser protective glass monitoring unit for a laser processing apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In carrying out this description, a description overlapping with the contents already described in one embodiment of the present invention will be replaced with it, and will be omitted here.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에서 레이저 가공 헤드 중 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛이 적용된 부분에 대한 수직 단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛에 적용되는 기울어짐 감지 부재를 보이는 단면도이다.5 is a vertical cross-sectional view of a portion of a laser processing head to which a laser protection glass monitoring unit for a laser processing device is applied in another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a laser protection glass for a laser processing device according to another embodiment of the present invention It is a sectional view showing a tilt detection member applied to the monitoring unit.

도 5 및 도 6을 함께 참조하면, 본 실시예에서는, 유리 상태 감지 부재(230)가 보호 유리(70)를 향해 광을 조사하는 발광부(231)와, 상기 발광부(231)에서 조사되어 상기 보호 유리(70)에서 반사된 광을 수신하여, 상기 보호 유리(70)에서 반사된 광량에 따라 상기 보호 유리(70)의 상태를 인지하는 수광부(232)를 포함한다.Referring to FIGS. 5 and 6 together, in this embodiment, the glass state sensing member 230 is irradiated from the light emitting unit 231 irradiating light toward the protective glass 70 and the light emitting unit 231 And a light receiving unit 232 that receives light reflected from the protective glass 70 and recognizes the state of the protective glass 70 according to the amount of light reflected from the protective glass 70.

상기 보호 유리(70)가 깨끗한 정상적인 상태에서는, 상기 발광부(231)에서 발광된 광이 상기 보호 유리(70)를 그대로 투과하여, 상기 수광부(232)에서 수광되는 광량이 일정 수준 미만으로 유지된다.In the normal state in which the protective glass 70 is clean, the light emitted from the light emitting unit 231 passes through the protective glass 70 as it is, and the amount of light received by the light receiving unit 232 is maintained below a certain level. .

반면, 상기 보호 유리(70)가 손상되거나 오염되면, 상기 발광부(231)에서 발광된 광이 상기 보호 유리(70)의 손상되거나 오염된 부분에서 반사되어, 상기 수광부(232)에서 수광되는 광량이 일정 수준 이상이 되고, 그러한 상기 보호 유리(70)에서 반사되어 상기 수광부(232)에서 수광된 광량에 따라 상기 보호 유리(70)의 상태가 검출될 수 있게 된다.On the other hand, when the protective glass 70 is damaged or contaminated, the light emitted from the light emitting unit 231 is reflected from the damaged or contaminated portion of the protective glass 70, and the amount of light received by the light receiving unit 232 It becomes a certain level or more, and the state of the protection glass 70 can be detected according to the amount of light reflected from the protection glass 70 and received by the light receiving unit 232.

한편, 본 실시예에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛은 유닛 케이스 부재의 기울어짐을 감지하는 기울어짐 감지 부재(260)를 더 포함한다.On the other hand, the laser protective glass monitoring unit for a laser processing apparatus according to the present embodiment further includes a tilt detection member 260 that detects the tilt of the unit case member.

상기 기울어짐 감지 부재(260)는 상기 유닛 케이스 부재에 설치되고 내부가 빈 형태로 형성되는 기울어짐 감지 부재 케이스(261)와, 상기 기울어짐 감지 부재 케이스(261) 내부의 상단에서 반구형으로 돌출되는 회동 연결 링(262)과, 상기 회동 연결 링(262)에 회동 가능하게 걸려 중력 방향으로 향하도록 회동될 수 있고 일정 길이로 길게 형성되는 회동체(263)와, 상기 회동체(263)의 말단에 상기 회동체(263)에 대해 회동될 수 있도록 힌지(267)에 의해 연결되되 중력 방향으로 향하도록 일정 길이로 길게 연장되는 회동 연장체(268)와, 상기 회동 연장체(268)의 말단부에 배치되는 회동 마그넷(264)과, 상기 기울어짐 감지 부재 케이스(261)의 내부의 저면에 배치되어 상기 회동 연장체(268)에 매달려 회동되는 상기 회동 마그넷(264)의 자력 변화를 감지하는 기울어짐 감지 홀 센서(266)를 포함한다.The tilt detection member 260 is installed on the unit case member and the inside of the tilt detection member case 261 is formed in an empty shape, and the tilt detection member case 261 protrudes in a hemispherical shape from the top inside Rotating connecting ring 262, the rotating connecting ring 262 is rotatably hung on the rotating connecting ring 262 and can be rotated to face in the direction of gravity, and a rotating body 263 formed to have a long length and an end of the rotating body 263 The rotation extension body 268 is connected to the rotation body 263 by a hinge 267 so as to be rotated relative to the rotation body and extends in a predetermined length so as to face the direction of gravity, and is disposed at an end of the rotation extension body 268 Tilting detection to detect a change in magnetic force of the rotating magnet 264 and the rotating magnet 264 disposed on the bottom surface of the tilt detecting member case 261 and hanging and rotating on the rotating extension 268 A sensor (266).

상기 회동 연장체(268)와 상기 회동 마그넷(264)은 자중에 의해 항상 중력 방향을 향하게 되고, 상기 회동체(263)는 상기 힌지(267)가 후술되는 기울어짐 감지 접촉 센서(265)에 닿기 전까지는 중력 방향으로 향하게 된다.The rotating extension body 268 and the rotating magnet 264 are always directed in the direction of gravity by their own weight, and the rotating body 263 is provided until the hinge 267 reaches the tilt detection contact sensor 265 described below. Is directed in the direction of gravity.

감지 효과를 증진하기 위하여, 상기 기울어짐 감지 홀 센서(266)는 상기 기울어짐 감지 부재 케이스(261)의 내부의 저면 상의 중앙과 그 양 측으로 일정 간격 이격되도록 세 개 이상으로 설치된다.In order to enhance the detection effect, the tilt detection hall sensor 266 is installed in three or more spaced apart at a predetermined distance from the center and both sides of the inside of the tilt detection member case 261.

상기 기울어짐 감지 부재(260)는 상기 기울어짐 감지 부재 케이스(261)에서 상기 힌지(267)에 대응되는 높이에 배치되어, 상기 힌지(267)의 접촉을 감지할 수 있는 기울어짐 감지 접촉 센서(265)를 포함하고, 상기 기울어짐 감지 접촉 센서(265)는 상기 기울어짐 감지 부재 케이스(261) 내부에서 돌출된 형태를 이룬다.The tilt detection member 260 is disposed at a height corresponding to the hinge 267 in the tilt detection member case 261, so that the tilt detection contact sensor can detect the contact of the hinge 267 ( 265), and the tilt detection contact sensor 265 forms a shape protruding from the inside of the tilt detection member case 261.

상기 유닛 케이스 부재가 정상적인 자세인 경우, 상기 회동체(263), 상기 회동 연장체(268) 및 상기 회동 마그넷(264)은 중력 방향으로 늘어진 상태가 되고, 상기 회동 마그넷(264)은 상기 기울어짐 감지 홀 센서(266) 중 중앙의 것에 의해 감지된 상태를 유지한다.When the unit case member is in a normal posture, the rotation body 263, the rotation extension body 268, and the rotation magnet 264 are stretched in the direction of gravity, and the rotation magnet 264 detects the tilt The state sensed by the center of the hall sensors 266 is maintained.

그러다가, 상기 유닛 케이스 부재가 임의로 기울어지기 시작하면, 상기 유닛 케이스 부재의 기울어지는 정도만큼 상기 회동체(263) 및 상기 회동 연장체(268)가 중력 방향으로 회동되면서 상기 회동 마그넷(264)의 위치가 변동됨에 따라 상기 기울어짐 감지 홀 센서(266)에 의해 감지되는 자력이 변화됨으로써, 상기 유닛 케이스 부재의 기울어짐이 감지될 수 있게 된다.Then, when the unit case member starts to be tilted arbitrarily, the rotation magnet 264 and the rotation extension 268 are rotated in the direction of gravity as much as the degree of inclination of the unit case member. As the magnetic force sensed by the inclination detection hall sensor 266 changes as it changes, the inclination of the unit case member can be detected.

그러다가, 상기 유닛 케이스 부재가 최대값으로 기울어지면,상기 힌지(267)가 상기 기울어짐 감지 접촉 센서(265)와 접촉됨과 함께, 상기 힌지(267)가 상기 기울어짐 감지 접촉 센서(265)에 접촉되어 회동 저지됨으로써, 상기 회동체(263)에 비해 상기 회동 연장체(268)가 상대적으로 더 회동되면서, 상기 기울어짐 감지 홀 센서(266)에 의한 상기 회동 마그넷(264)의 자력 변화 감지 범위를 상기 회동 마그넷(264)이 벗어나게 되고, 그에 따라 상기 힌지(267)와 상기 기울어짐 감지 접촉 센서(265)의 접촉 감지 및 상기 기울어짐 감지 홀 센서(266)에 의한 상기 회동 마그넷(264)의 자력 변화 감지 범위 이탈 감지에 의해, 상기 유닛 케이스 부재의 최대 기울어짐이 감지될 수 있게 된다.Then, when the unit case member is inclined to the maximum value, the hinge 267 is in contact with the inclination sensing contact sensor 265, and the hinge 267 is in contact with the inclination sensing contact sensor 265 By being rotated and blocked, the rotation extension body 268 is rotated relatively more than the rotation body 263, and the magnetic force change detection range of the rotation magnet 264 by the tilt detection hall sensor 266 is recalled. The rotating magnet 264 is displaced, and accordingly, the contact between the hinge 267 and the tilt detection contact sensor 265 and the magnetic force change of the rotation magnet 264 by the tilt detection hall sensor 266 By sensing out of the sensing range, the maximum tilt of the unit case member can be detected.

상기와 같은 상기 유닛 케이스 부재의 기울어짐과 그 기울어지는 정도에 대한 정보는 제어 부재로 전달된다.Information on the tilt of the unit case member as described above and the degree of tilt is transmitted to the control member.

상기와 같이 구성됨으로써, 상기 유닛 케이스 부재의 임의적인 기울어짐과 그 기울어지는 정도가 신속하게 감지될 수 있게 된다.By being configured as described above, the arbitrary inclination of the unit case member and the degree of inclination thereof can be quickly detected.

상기에서 본 발명은 특정한 실시 예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.Although the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments, those skilled in the art variously modify the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. And can be changed. However, it is intended to clarify that all of these modifications and variations are included within the scope of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛에 의하면, 레이저 가공 헤드를 구성하는 보호 유리의 상태 모니터링이 간편하게 이루어짐과 함께 상기 보호 유리의 상태 모니터링이 실시간으로 이루어질 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.According to the laser protection glass monitoring unit for a laser processing apparatus according to an aspect of the present invention, since the status of the protection glass constituting the laser processing head can be easily performed and the status of the protection glass can be monitored in real time, the industry It is said that the availability is high.

100 : 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛
110 : 유닛 케이스 부재
130 : 유리 상태 감지 부재100: laser protective glass monitoring unit for laser processing equipment
110: unit case member
130: absence of glass state detection

Claims (5)

가공 대상물의 가공을 위한 레이저를 발진하는 레이저 발진부와,
상기 레이저 발진부에서 발진된 상기 레이저를 집광하는 집광 렌즈와,
상기 집광 렌즈와 상기 가공 대상물 사이에 개재되어, 상기 가공 대상물로부터 튀어오르는 이물질로부터 상기 집광 렌즈와 상기 레이저 발진부를 보호할 수 있는 보호 유리를 포함하는 레이저 가공 헤드를 포함하는 레이저 가공 장치에 적용되는 것으로서,
상기 보호 유리와 상기 집광 렌즈 사이에 개재되는 유닛 케이스 부재;
상기 유닛 케이스 부재에 배치되어, 상기 보호 유리의 상태를 감지하는 유리 상태 감지 부재; 및
상기 유닛 케이스 부재의 기울어짐을 감지하는 기울어짐 감지 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛.A laser oscillation unit that oscillates a laser for processing an object to be processed,
A condensing lens for condensing the laser generated by the laser oscillation unit;
Interposed between the condensing lens and the object to be processed, as being applied to a laser processing apparatus including a laser processing head including a protective glass capable of protecting the condensing lens and the laser oscillation unit from foreign matter that protrudes from the object to be processed ,
A unit case member interposed between the protective glass and the condensing lens;
A glass state sensing member disposed on the unit case member to sense the state of the protective glass; And
And a tilt detection member for detecting tilt of the unit case member. 제 1 항에 있어서,
상기 유리 상태 감지 부재는
상기 보호 유리를 향해 광을 조사하는 발광부와,
상기 발광부에서 조사되어 상기 보호 유리에서 반사된 광을 수신하여, 상기 보호 유리에서 반사된 광량에 따라 상기 보호 유리의 상태를 인지하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛.According to claim 1,
The glass state detecting member
A light emitting unit that irradiates light toward the protective glass,
And a light-receiving unit that receives light reflected from the protective glass and is reflected by the light emitting unit and recognizes the state of the protective glass according to the amount of light reflected from the protective glass. unit. 제 1 항에 있어서,
상기 유리 상태 감지 부재는
상기 보호 유리에서 발생되는 열에너지를 비접촉식으로 감지하여, 상기 보호 유리에서 발생된 열에너지량에 따라 상기 보호 유리의 상태를 인지하는 열에너지 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛.According to claim 1,
The glass state detecting member
And a thermal energy sensing unit configured to detect thermal energy generated from the protective glass in a non-contact manner and recognize a state of the protective glass according to the amount of thermal energy generated from the protective glass. 제 1 항에 있어서,
상기 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛은
상기 레이저 발진부의 작동에 따라 발생되는 열에너지에 의한 상기 유리 상태 감지 부재의 오작동이 방지될 수 있도록, 상기 레이저 발진부의 작동에 따라 발생되는 열에너지를 냉각시켜 주는 냉각 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛.According to claim 1,
The laser protective glass monitoring unit for the laser processing device is
And a cooling member cooling the thermal energy generated according to the operation of the laser oscillation unit so that malfunction of the glass state sensing member due to thermal energy generated according to the operation of the laser oscillation unit is prevented. Laser protection glass monitoring unit for processing equipment. 삭제delete
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