KR20060098473A - 레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법 - Google Patents

레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060098473A
KR20060098473A KR1020050017574A KR20050017574A KR20060098473A KR 20060098473 A KR20060098473 A KR 20060098473A KR 1020050017574 A KR1020050017574 A KR 1020050017574A KR 20050017574 A KR20050017574 A KR 20050017574A KR 20060098473 A KR20060098473 A KR 20060098473A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
area
laser beam
laser
irradiation
workpiece
Prior art date
Application number
KR1020050017574A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100696395B1 (ko
Inventor
최영석
최미진
Original Assignee
주식회사 이오테크닉스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이오테크닉스 filed Critical 주식회사 이오테크닉스
Priority to KR1020050017574A priority Critical patent/KR100696395B1/ko
Publication of KR20060098473A publication Critical patent/KR20060098473A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100696395B1 publication Critical patent/KR100696395B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/101—Lasers provided with means to change the location from which, or the direction in which, laser radiation is emitted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H01L27/127—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
    • H01L27/1274—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor
    • H01L27/1285—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor using control of the annealing or irradiation parameters, e.g. using different scanning direction or intensity for different transistors

Abstract

레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법이 개시된다. 본 발명의 레이저빔 제어방법은, (a) 시작영역/종료영역/조사영역의 기준좌표값 범위가 설정되는 단계와; (b) 레이저 헤드의 광축이 위치되는 위치좌표를 검출하는 단계와; (c) 상기 위치좌표가 시작영역, 조사영역, 종료영역 중 어느 영역에 속하는지 판단하는 단계; 를 포함하며, 상기 위치좌표가 시작영역에 진입된 후, 조사영역에 존재하는 경우에만, 제어부가 레이저빔을 온(on)시키므로, 가공예정선을 현저히 벗어난 지점에 레이저빔이 조사됨으로 인한 가공불량이 방지되고, 신속한 제어 응답과 정확한 제어동작이 보장되며, 복수의 가공예정선이 인접된 경우에 레이저빔 중첩 조사로 인한 과다 가공이 억제된다.
레이저빔 제어방법, 시작영역, 종료영역, 조사영역, 가공예정선

Description

레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법{Method for controlling the LASER beam in a LASER processing apparatus}
도 1은 종래의 레이저빔 제어방법에서 가공예정선을 도시한 설명도.
도 2는 종래의 레이저빔 제어방법에서 레이저빔의 가공예정선 이탈에 의한 가공불량 상태를 도시한 설명도.
도 3은 종래의 레이저빔 제어방법에서 복수의 가공예정선이 인접되는 상태를 도시한 설명도.
도 4는 종래의 레이저빔 제어방법에서 레이저빔의 중첩 조사에 의한 가공불량 상태를 도시한 설명도.
도 5는 본 발명의 레이저 가공장치를 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 레이저 가공장치에 의한 피가공물의 가공 상태를 개략적으로 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 레이저빔 제어방법에서 조사영역이 시작영역 및 종료영역과 겹쳐지지 않는 경우에 레이저빔의 온/오프 상태를 도시한 설명도.
도 8은 본 발명의 레이저빔 제어방법에서 조사영역이 시작영역 및 종료영역과 겹쳐지는 경우에 레이저빔의 온/오프 상태를 도시한 설명도.
도 9는 본 발명의 레이저빔 제어방법에 따른 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100...피가공물 103...전극
110...테이블 121...지지대
122...레이저 헤드아암 123...연결부재
130...레이저 발진기 140...레이저 헤드
150...광섬유 170...제어부
171...감지부 180...비전헤드
200...레이저빔 300...시작영역
400...조사영역 500...종료영역
600...가공예정선 A1,A3...시작점
A2,A4...종료점
P1 ~ P6...레이저 헤드의 광축이동경로
본 발명은 레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법에 관한 것으로, 특히 피가공물에 레이저빔을 조사하는 레이저 헤드와 피가공물을 지지하는 테이블이 상대 이동되면서 피가공물을 가공하는 레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법에 관한 것이다.
레이저 가공장치는 피가공물의 재질에 상관없이, 비 접촉식으로 고정밀도의 가공이 가능하다. 소정 직경의 좁은 스폿점에 집속된 레이저빔으로 가공하므로 피가공물의 열 안정성이 확보되며, 가공 영역의 크기에 제약을 받지 않고 초정밀 가공을 수행할 수 있다.
다양한 종류와 크기의 피가공물을 가공하려면, 레이저빔의 광폭과, 초점이 맺히는 거리와, 스폿의 직경과, 레이저빔의 광강도와, 피가공물의 이송 등을 실시간으로 고속 정밀하게 제어하여야 한다.
피가공물을 지지하는 테이블과 레이저빔을 조사하는 레이저 헤드는 X,Y,Z축 중의 적어도 한 축을 따라 이동 가능하게 설치된다. 레이저빔이 피가공물에 조사되고, 테이블과 레이저 헤드가 가공예정선을 따라 상대 이동되면서 피가공물이 가공된다.
도 1은 종래의 레이저빔 제어방법에서 가공예정선(60)을 도시한 설명도이다. 시작점 A1 은 레이저 가공의 시작이 준비되는 지점의 기준좌표이고, 종료점 A2 는 레이저 가공이 종료되는 지점의 기준좌표이다. 가공예정선(60)은 시작점 A1 과 종료점 A2 를 잇는 직선으로서, 레이저빔의 초점이 존재하는 레이저 헤드의 광축이 상기 가공예정선(60)을 정확히 추종하여야 가공오차를 줄일 수 있다. 도 1은 LCD, PDP 등의 평판 디스플레이 패널에 형성된 전극(10)들을 도시하며, 조사되는 레이저 빔의 광폭에 상당하는 참조부호 d1 선폭의 전극(10)들이 절단된다.
도 2는 종래의 레이저빔 제어방법에서 레이저빔이 가공예정선(60)을 이탈하고, 이에 의하여 가공불량이 발생한 상태를 도시한다. 피가공물이 지지되는 테이블과 레이저빔을 조사하는 레이저 헤드의 관성이나 구동기어의 백래쉬(back-lash), 이송경로에 개재된 이물질 등의 예측할 수 없는 외란으로 인하여 레이저 헤드 광축의 궤적(61)이 시작점 A1 과 종료점 A2 를 잇는 가공예정선(60)을 벗어난다. 레이저 헤드의 광축이 참조부호 61을 따라 이동될 때, 가공예정선(60)을 현저히 벗어난 위치에서 레이저빔이 온(on)된 상태에 있으므로 피가공물의 원하지 않는 부분이 절단되는 가공불량이 우려된다.
가공 작업시 레이저 헤드의 광축을 가공작업 전에 미리 설정된 시작점 A1, 종료점 A2, 가공예정선(60)의 기준좌표에 오차 없이 정확히 추종시키는 것은 상당히 어려운 문제이다. 레이저 헤드의 광축을 상기 기준좌표들에 추종시키기 위하여 복잡한 제어동작이 수행된다면 제어부의 응답시간이 느려지고, 응답값이 불안정하게 발산되어 제어불능 상태에 도달될 우려가 있다. 또한, 제어부의 응답시간이 느릴수록, 레이저 헤드와 테이블의 상대 이동속도가 빠를수록 레이저 가공장치의 물리적인 특성에 의하여 제어 동작이 신속하지 못하다. 이러한 제어 불량으로 인하여 원하지 않는 전극들이 절단되어 가공불량이 발생될 우려가 있다.
도 3은 종래의 레이저빔 제어방법에서 복수의 가공예정선(60)이 인접되는 상태를 도시한 설명도이다. 도 4는 레이저 헤드의 기구적인 광축 궤적(61)이 가공예정선(60)을 추종하지 못하고 레이저빔이 중첩 조사되면서 과다 가공이 발생하는 상태를 도시한다. 상술한 테이블과 레이저 헤드의 관성, 기어 백래쉬 등의 예측할 수 없는 외란으로 인하여, 레이저 헤드가 가공예정선(60)을 벗어나서 레이저빔이 참조부호 61을 따라 중첩 조사되면 과다 가공이 발생될 우려가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 예측할 수 없는 외란으로 인하여 레이저 헤드가 가공예정선을 벗어난 위치에서 이동될 때, 레이저빔을 오프(off)시켜 가공불량을 줄일 수 있는 레이저빔 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이저빔 제어방법은,
(a) 레이저 가공이 시작되는 시작점과 그 주위의 소정영역을 포함하는 시작영역, 레이저 가공이 종료되는 종료점과 그 주위의 소정영역을 포함하는 종료영역, 및 상기 시작영역과 종료영역 사이에 존재하는 조사영역의 기준좌표값 범위가 설정되는 단계;
(b) 상기 피가공물에 대하여 상기 레이저 헤드의 광축이 위치되는 위치좌표를 검출하는 단계;
(c) 상기 위치좌표가 상기 시작영역, 조사영역, 종료영역 중 어느 영역에 속하는지를 판단하는 단계; 를 포함하며, 상기 위치좌표가 상기 시작영역에 진입된 후, 상기 조사영역에 존재하는 경우에만, 상기 레이저빔을 온(on)시키는 것을 특징으로 한다.
아울러,
(d) 상기 위치좌표가 상기 시작영역에 진입되면 시작영역 통과지표가 1로 설정되고, 상기 시작영역 통과지표가 1로 설정된 상태에서 상기 위치좌표가 상기 조사영역을 벗어나고 상기 종료영역에 존재하는 경우에 상기 시작영역 통과지표가 0 으로 설정되는 단계; 를 더 포함하며, 상기 시작영역 통과지표가 1로 설정된 상태에서 상기 위치좌표가 상기 조사영역에 존재하는 경우에만, 상기 제어부가 상기 레이저빔을 온(on)시키는 것이 바람직하다.
상기 시작영역, 조사영역, 및 종료영역은 피가공물에 가공불량이 발생되지 않는 좌표 범위를 한도로 설정된다.
상기 조사영역은 상기 시작점과 종료점을 직선 또는 곡선으로 연결하는 가공예정선을 적어도 일부 포함한다.
상기 조사영역은 상기 시작영역 및 종료영역 중 적어도 하나와 일부분 겹쳐질 수 있다. 물론, 상기 조사영역이 상기 시작영역 및 종료영역 중 어느 하나에도 겹쳐지지 않는 실시예도 가능하다.
상기 시작영역, 조사영역, 및 종료영역은 피가공물의 비전영상을 포착하도록 마련된 비전헤드에 의하여 설정되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 (b) 단계는, 상기 레이저 헤드와 상기 테이블의 상대 이동을 전기적인 신호로 변환하고, 그 변화량을 계수하는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명에 따른 레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법에 관한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 레이저빔 제어방법이 적용되는 레이저 가공장치에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 레이저 가공장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 레이저 가공장치에 의하여 피가공물이 가공되는 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
피가공물(100)로서 LCD, PDP 등의 평판 디스플레이 패널을 일 예로 들고, 평판 디스플레이 패널에 수십 마이크로 미터 간격으로 형성된 전극(103)들을 레이저빔(200)으로 절단하는 레이저 가공장치가 도 5 및 도 6에 도시된다.
레이저 가공을 위하여는 레이저를 출사하는 레이저 발진기(130)와, 상기 레이저를 스폿에 집속시켜 피가공물(100)에 조사하는 레이저 헤드(140)와, 레이저 발진기(130) 및 레이저 헤드(140)를 연결하는 연결광학계가 필요하다. 초정밀 가공을 위하여 레이저 헤드(140)는 수 마이크로미터 이내에서 정밀하게 위치 제어되어야 한다. 레이저 헤드(140)는 무게와 부피가 작고 질량(회전) 관성 모멘트가 최소로 되도록 설치될 필요가 있다. 광섬유(150)를 연결광학계로 이용하고, 레이저 발진기(130)와 레이저 헤드(140)를 분리 설치하여 레이저 헤드(140)의 소형경량화시킨다.
피가공물(100)이 가공되는 기준좌표값을 설정하기 위하여, 비전헤드(180)가 구비된다. 도 5에 도시되지는 않았지만, 레이저 헤드(140)와 비전헤드(180)의 광축이 일치되도록 설치되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 레이저 헤드(140) 내부에 가시광 반사막 또는 레이저 반사막이 코팅된 미러부재(미도시)가 마련된다. 비전헤드(180)는 피가공물(100)의 가공상태를 감시하기 위한 목적으로도 사용 가능하다.
레이저 헤드(140)와 비전헤드(180)는 Z축 이동 가능하게 연결부재(123)에 결합되고, 연결부재(123)는 레이저 헤드아암(122)에 X축 이동 가능하게 결합되며, 피가공물(100)을 지지하는 테이블(110)은 Y축 이동 가능하게 지지대(121)에 결합된다. 따라서, 레이저 헤드(140)와 테이블(110)의 상대이동에 의하여 피가공물(100)은 소정의 가공위치로 이송된다. 도시된 바에 국한되지 않고 피가공물(100)의 이송 을 위한 다양한 실시예가 가능하다.
레이저 헤드(140)와 테이블(110)은 미도시된 모터 등의 구동원에 의하여 상대 이동된다. 예를 들어 모터에 인코더(미도시)를 결합시키면 모터의 회전각은 인코더에서 일정 전압의 펄스 신호로 출력된다. 이 펄스의 수를 계수하여 모터의 회전각을 계산하고, 이 회전각을 환산하여 레이저 헤드(140)와 테이블(110)의 상대 위치 좌표를 감지하는 것은 본 발명에 따른 감지부(171)의 일 실시예이다. 모터는 구동칩과 전원부를 포함한 모터드라이버(미도시)로 구동되고, 모터드라이버는 레이저 헤드(140)와 테이블(110)의 상대 이동을 제어하는 모션컨트롤러(미도시)에 연결되며, 모션컨트롤러는 제어부(170)에 연결되는 것이 바람직하다.
A1, A3는 레이저 가공의 시작을 준비하는 시작점이고 A2, A4는 레이저 가공이 종료되는 종료점이다. 시작점 및 종료점은 수동으로 그 좌표가 입력되거나, 비전헤드(180)로 피가공물(100)의 비전영상을 포착하고, 이 비전영상을 컴퓨터 또는 제어부(170)에서 화상 처리하여 시작점과 종료점을 설정할 수 있다.
시작점과 종료점, 및 이를 연결하는 직선 또는 곡선의 가공예정선(600)은 레이저 헤드(140)의 광축이 레이저빔(200)을 조사하면서 피가공물(100)을 지나갈 궤적벡터가 된다. 레이저 헤드(140)의 광축은 조사될 레이저빔(200)의 광 중심축이다. 레이저빔은 초점에서의 광폭이 대략 50 ㎛ 전후이고, 피가공물(100)인 평판 디스플레이 패널의 전극(103) 절단 선폭 d1은 이에 상응하는 값이다.
도 7 및 도 8은 시작점과 종료점, 및 이를 연결하는 직선 또는 곡선의 가공예정선(600) 주위의 소정영역에 설정된 시작영역(300)과 종료영역(500), 및 조사영 역(400)을 도시한다. 가공 작업시 레이저 헤드(140)의 광축이 미리 설정된 시작점 A1, 종료점 A2, 가공예정선(600)의 기준좌표값에 오차 없이 정확히 추종시키는 것은 거의 불가능하다. 본 발명에서는 소정의 오차를 감안하여 시작영역(300)/조사영역(400)/종료영역(500)을 미리 설정하고, 레이저 헤드(140)의 광축이 상기 영역에 각각 진입하면 시작점/가공예정선(600)/종료점에 논리적으로 도달한 것으로 처리하므로 신속한 응답시간과 정확한 제어동작이 보장된다. 이는 결과적으로 제어 동작의 불량으로 발생하는 가공 오차를 줄인다.
P1 내지 P6 은 레이저 헤드(140)의 광축이 지나가는 궤적을 나타낸다. 실선은 레이저빔(200)이 온(on)되었음을, 점선은 오프(off)되었음을 의미한다. 제어부(170)가 레이저 발진기(130)의 전원을 차단시키거나, 레이저 헤드(140)에 레이저빔 차단수단(미도시)을 구비하고 제어부(170)가 이를 동작시켜 레이저빔(200)을 오프(off)시킬 수 있다.
시작영역(300)과 종료영역(500)은 시작점과 종료점을 중심으로 전후 좌우 방향으로 소정량이 확장된 20 ~ 50 ㎛ 정도 폭의 정사각형이다. 시작영역(300)과 종료영역(500)은, 원형이나 폐곡선 등의 형상으로도 설정 가능하다. 시작영역(300)과 종료영역(500)을 연결하는 조사영역(400)은 레이저빔(200)이 피가공물(100)에 조사되는 영역이다. 시작영역(300) 및 종료영역(500)은 도 8에 도시된 바와 같이 조사영역(400)과 겹쳐지게 설정될 수도 있다.
도 7을 참조하면, P1 경로에서는 조사영역(400)을 통과하지 않으므로 레이저빔(200)이 온(on)되지 않는다. P2 경로에서는 시작영역(300)을 먼저 통과하여 시작 영역 통과지표가 1로 설정되고, 시작영역 통과지표가 1로 설정된 상태에서 조사영역(400)에 레이저 헤드(140)의 광축이 존재하는 경우에만 레이저빔(200)이 온 된다. 따라서 조사영역(400)을 벗어난 피가공물(100)은 가공되지 않으므로 가공불량이 방지된다. P3 및 P4 경로에서는 시작영역 통과지표가 1로 설정된 상태에서 조사영역(400)에 레이저 헤드(140)의 광축이 존재하는 경우에 레이저빔(200)이 온(on) 되고, 조사영역(400)을 벗어나면 레이저빔(200)이 오프(off) 된다. P5 및 P6 경로에서는 레이저 헤드(140)가 시작영역(300)을 통과하지 않아서 시작영역 통과지표가 1로 설정되지 않으므로, 레이저 헤드(140)의 광축이 조사영역(400)에 존재해도 레이저빔(200)이 온 되지 않는다. 시작영역 통과지표가 1로 설정된 상태에서 레이저 헤드(140)의 광축이 조사영역(400)을 완전히 벗어나고 종료영역(500)에 진입되면 레이저빔(200)이 오프되며 시작영역 통과지표가 0으로 리셋된다.
도 8의 실시예에서는, 시작영역(300)과 조사영역(400)이 참조부호 340에서 겹치고, 조사영역(400)과 종료영역(500)이 참조부호 450에서 겹쳐진다. 이 경우에도 레이저빔(200)의 제어방법은 도 7의 실시예와 동일하다. P1 경로에서는 조사영역(400)을 통과하지 않으므로 레이저빔(200)이 오프된다. P2 경로에서는 시작영역(300)에 진입되는 순간 시작영역 통과지표가 1로 설정되고, 그 상태에서 조사영역(400)에 진입되면 레이저빔(200)이 온 되며, 조사영역(400)을 벗어나면 레이저빔(200)이 오프된다. P3 및 P4 경로에서는 시작영역 통과지표가 1로 설정된 상태에서 조사영역(400)은 물론 시작영역과 조사영역의 교차영역(340) 및 조사영역과 종료영역의 교차영역(450)에 레이저 헤드(140)의 광축이 존재하는 경우에도 레이저빔 (200)이 온 된다. P5 및 P6 경로에서는 시작영역 통과지표가 1이 아니므로 레이저빔(200)이 온 되지 않는다. 시작영역 통과지표가 1로 설정된 상태에서 레이저 헤드(140)의 광축이 조사영역(400)을 완전히 벗어나고 종료영역(500)에 진입되면 레이저빔(200)이 오프되며 시작영역 통과지표가 0으로 리셋된다.
도 9는 본 발명의 레이저빔(200) 제어방법의 순서도를 도시한다. 먼저, 참조부호 910 단계에서는, 시작영역(300)과 조사영역(400)과 종료영역(500)의 기준좌표 범위가 비전헤드(180) 등에 의하여 설정된다. 참조부호 920 단계에서는, 제어부(170)가 레이저빔(200)이 오프 되어 있는지 확인하고, 시작영역 통과지표를 0으로 초기화한다. 참조부호 930 단계에서는, 제어부(170)가 감지부(171)로부터 현재의 레이저 헤드(140)와 테이블(110)간의 상대위치 좌표를 수신한다. 가공작업이 종료될 때까지 인터럽트 되는 소정의 시간 간격으로, 제어부(170)는 감지부(171)로부터 위치정보를 수신한다. 즉, 1개의 시작영역(300)/조사영역(400)/종료영역(500)의 조합에 대하여 작업종료시까지 단계 930부터 단계 980이 인터럽트 되는 소정의 시간 간격으로 반복된다.
참조부호 940 단계에서는, 상기 수신된 상대위치 좌표값이 시작영역(300)/조사영역(400)/종료영역(500) 중 어디에 속하는지 제어부(170)가 판단한다. 상기 판단을 위하여, 레이저 헤드(140)와 테이블(110)간의 상대위치 좌표값이 파악되는 상대위치 좌표계와 시작영역(300)/조사영역(400)/종료영역(500)의 기준좌표 범위가 파악되는 기준 좌표계가 논리적으로 일치되어야 한다. 따라서, 상대위치 좌표계와 기준좌표계의 원점 및 좌표축의 방향각을 일치시키는 변환과정이 필요하다. 제어부 (170)는 상기 과정을 통하여 상대위치 좌표계에서 파악된 레이저 헤드(140) 광축의 위치 좌표값을 기준 좌표계에서 파악된 시작영역(300)/조사영역(400)/종료영역(500) 의 기준좌표 범위와 비교한다.
상기 판단에 따라, 레이저 헤드(140) 광축의 위치 좌표값이 시작영역(300)에 존재하면 시작영역 통과지표를 1로 설정한다(950, 951). 현재의 위치좌표가 시작영역(300)에 존재하지 않더라도 과거에 시작영역(300)을 통과하여 시작영역 통과지표가 1로 설정되어 있으면, 레이저 헤드(140)의 광축이 조사영역(400)에 존재할 경우 레이저빔(200)이 온 된다(960, 961, 962). 조사영역(400)에 존재하지 않으면서 종료영역(500)에 존재하면, 1로 설정되어 있는 시작영역 통과지표를 0으로 리셋 설정하여 다음의 가공작업을 준비한다(970, 971, 973). 이 때는 조사영역(400)을 벗어났으므로 레이저빔(200)도 오프된다(972). 레이저 헤드(140)의 광축이 시작영역(300)/조사영역(400)/종료영역(500) 중 어디에도 속하지 않으면 레이저빔(200)이 오프됨은 물론이다(974).
각각 1개의 시작점 및 종료점과 가공예정선(600)으로 구성되는 가공 궤적벡터가 복수 개인 경우는, 도 7 및 도 8에 도시된 시작영역(300)/조사영역(400)/종료영역(500)이 복수 개 존재하고, 이들에 대하여 제어부(170)가 상술한 처리과정을 반복적으로 수행한다. 한편, 도 3에 예시된 복수 개의 가공예정선(600)이 인접된 경우에 레이저 헤드(140) 광축의 상대위치 좌표값이, 기구오차 등의 예측할 수 없는 외란에 의하여 도 4에 도시된 비정상적인 궤적을 이동한다 하더라도, 본 발명의 레이저빔 제어방법에서는 시작점 A1, A3 에서 바로 레이저빔(200)의 조사가 개시되 지 않는다. 즉, 레이저 가공장치의 작동오차와 예측할 수 없는 외란을 미리 감안하여 설정된 소정의 조사영역(400)에서만 레이저빔(200)의 조사가 온(on)되므로, 레이저빔(200)의 중첩 조사에 의한 과다한 가공이 방지된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법은 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 레이저 헤드의 광축이 조사영역에 존재할 경우에만 레이저빔이 온(on)되므로, 가공예정선을 현저히 벗어난 지점에 레이저빔이 조사됨으로 인한 가공불량이 방지된다.
(2) 레이저 헤드의 광축이 소정 오차를 감안하여 미리 설정된 시작영역/조사영역/종료영역에 각각 진입되면 시작점/가공예정선/종료점에 논리적으로 도달한 것으로 처리되므로, 신속한 제어 응답과 정확한 제어 동작이 보장된다.
(3) 시작점에서 바로 레이저빔의 조사가 개시되지 않고 레이저 헤드의 광축이 조사영역에 존재하는 경우에만 레이저빔이 온(on)되므로, 복수의 가공예정선이 인접된 경우에 레이저빔 중첩 조사로 인한 과다 가공이 억제된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 피가공물에 레이저빔을 조사하는 레이저 헤드와 상기 피가공물을 지지하는 테이블이 상대 이동되면서 피가공물을 가공하는 레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법에 있어서,
    (a) 레이저 가공이 시작되는 시작점과 그 주위의 소정영역을 포함하는 시작영역, 레이저 가공이 종료되는 종료점과 그 주위의 소정영역을 포함하는 종료영역, 및 상기 시작영역과 종료영역 사이에 존재하는 조사영역의 기준좌표값 범위가 설정되는 단계;
    (b) 상기 피가공물에 대하여 상기 레이저 헤드의 광축이 위치되는 위치좌표를 검출하는 단계;
    (c) 상기 위치좌표가 상기 시작영역, 조사영역, 종료영역 중 어느 영역에 속하는지를 판단하는 단계; 를 포함하며,
    상기 위치좌표가 상기 시작영역에 진입된 후, 상기 조사영역에 존재하는 경우에만, 상기 레이저빔을 온(on)시키는 것을 특징으로 하는 레이저빔 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    (d) 상기 위치좌표가 상기 시작영역에 진입되면 시작영역 통과지표가 1로 설정되고, 상기 시작영역 통과지표가 1로 설정된 상태에서 상기 위치좌표가 상기 조사영역을 벗어나고 상기 종료영역에 존재하는 경우에 상기 시작영역 통과지표가 0 으로 설정되는 단계; 를 더 포함하며,
    상기 시작영역 통과지표가 1로 설정된 상태에서 상기 위치좌표가 상기 조사영역에 존재하는 경우에만, 상기 제어부가 상기 레이저빔을 온(on)시키는 것을 특징으로 하는 레이저빔 제어방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 시작영역, 조사영역, 및 종료영역은 피가공물에 가공불량이 발생되지 않는 좌표 범위를 한도로 설정되는 것을 특징으로 하는 레이저빔 제어방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 조사영역은 상기 시작점과 종료점을 직선 또는 곡선으로 연결하는 가공예정선을 적어도 일부 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저빔 제어방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 조사영역은 상기 시작영역 및 종료영역 중 적어도 하나와 일부분 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 레이저빔 제어방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 조사영역은 상기 시작영역 및 종료영역 중 어느 하나와도 겹쳐지지 않는 것을 특징으로 하는 레이저빔 제어방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시작영역, 조사영역, 및 종료영역은 피가공물의 비전영상을 포착하도록 마련된 비전헤드에 의하여 설정되는 것을 특징으로 하는 레이저빔 제어방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 레이저 헤드와 상기 테이블의 상대 이동을 전기적인 신호로 변환하고, 그 변화량을 계수하는 것을 특징으로 하는 레이저빔 제어방법.
KR1020050017574A 2005-03-03 2005-03-03 레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법 KR100696395B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050017574A KR100696395B1 (ko) 2005-03-03 2005-03-03 레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050017574A KR100696395B1 (ko) 2005-03-03 2005-03-03 레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060098473A true KR20060098473A (ko) 2006-09-19
KR100696395B1 KR100696395B1 (ko) 2007-03-19

Family

ID=37629878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050017574A KR100696395B1 (ko) 2005-03-03 2005-03-03 레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100696395B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100930173B1 (ko) * 2006-08-14 2009-12-07 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 장치의 제어 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100817824B1 (ko) * 2007-05-28 2008-03-31 주식회사 이오테크닉스 광위치결정유닛의 제어방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3321015B2 (ja) 1997-02-20 2002-09-03 日本鋼管株式会社 レーザー切断方法
JP2001287058A (ja) 2000-04-07 2001-10-16 Toshiba Corp レーザ加工方法およびレーザ加工装置
JP4474108B2 (ja) * 2002-09-02 2010-06-02 株式会社 日立ディスプレイズ 表示装置とその製造方法および製造装置
KR20050014128A (ko) * 2003-07-30 2005-02-07 주식회사 이오테크닉스 레이저 가공 시스템의 제어장치 및 제어방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100930173B1 (ko) * 2006-08-14 2009-12-07 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 장치의 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100696395B1 (ko) 2007-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6720567B2 (en) Apparatus and method for focal point control for laser machining
JP6386501B2 (ja) レーザ加工ロボットシステム及びレーザ加工方法
EP3575029B1 (en) Laser processing head and laser processing device using same
US20240116122A1 (en) A method for optimising a machining time of a laser machining process, method for carrying out a laser machining process on a workpiece, and laser machining system designed for carrying out this process
KR100696395B1 (ko) 레이저 가공장치의 레이저빔 제어방법
JP5577927B2 (ja) レーザー加工検知システム
JP5018676B2 (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
JP5195649B2 (ja) レーザ加工装置、および、レーザ加工装置のフォーカスサーボ制御方法
JP2007021550A (ja) レーザ溶接装置、レーザ溶接システム、およびレーザ溶接方法
JP5741417B2 (ja) レーザー加工ロボットシステム
JP5245214B2 (ja) レーザ加工装置およびその方法
KR102440569B1 (ko) 레이저 가공 장치
JP4915062B2 (ja) レーザ加工装置
JP6487413B2 (ja) レーザ加工用ヘッドおよびそれを備えたレーザ加工システム
JPH0724589A (ja) レーザロボットの自動アライメント調整方法及び装置
JP5382038B2 (ja) 透光性管状物体の厚さ測定装置
JP5353844B2 (ja) レーザ加工装置、及び、レーザ加工装置のフォーカスサーボ制御方法
JP5510667B2 (ja) 透光性管状物体の厚さ測定装置
JP5136541B2 (ja) レーザ加工装置
WO2023157883A1 (ja) レーザ溶接装置及びレーザ光の照射位置ずれの補正方法
JP5570323B2 (ja) レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JPH106049A (ja) レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JPH01122682A (ja) レーザ加工装置
JPH033550B2 (ko)
JP2019147174A (ja) レーザ出射装置の加工点補正装置、レーザ出射装置及びレーザ加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130108

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140120

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150113

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160114

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170112

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180223

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190308

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200313

Year of fee payment: 14