KR20160087510A - Apparatus for supplying processing gas of laser processing head - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a processing gas supplying device of a laser processing head capable of preventing damage to a focusing lens by preventing the contamination of the underside of protective glass caused by a reverse inflow of contaminants around the laser processing head such as smoke through a nozzle during a break time from a laser non-processing mode such as after a temporary stop of a laser processing process in the middle of the laser processing process or after a stop of the laser processing process for a predetermined period or a complete finish of the laser processing process to a laser processing mode restarting the laser processing process, remarkably reducing laser processing defects such as a cut, and incredibly increasing a replacement cycle of the protective glass. To achieve this, the present invention, in the processing gas supplying device of the laser processing head enabling the laser processing process by supplying different kinds of multiple processing gases at a constant preset pressure to a lower side of the protective glass of the laser processing head to emit the gases toward an object to be processed through the nozzle with laser beams transmitted through protective glass, includes a contamination prevention gas supply means capable of preventing the contamination of the protective glass by supplying one kind of the processing gas among the multiple processing gases to the lower side of the protectively glass at a supply pressure lower than the preset pressure during the period from the non-processing mode of stopping the laser processing process while in the middle of the loser processing process to the laser processing mode restarting the laser processing process. The processing gas used for the contamination prevention gas of the contamination prevention gas supply means is nitrogen. In addition, the non-processing mode is operated in one case among after the temporary stop of the laser processing process, after the stop of the laser processing process for the predetermined period or the complete finish of the laser processing process.

Description

레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치{APPARATUS FOR SUPPLYING PROCESSING GAS OF LASER PROCESSING HEAD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a processing gas supply apparatus for a laser machining head,

본 발명은 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 가공을 수행하던중 레이저 가공의 일시 정지후부터 이거나 레이저 가공의 일정 시간 정지후 또는 완전 종료후등의 레이저 비가공모드부터 레이저 가공을 재 시작하는 레이저 가공모드를 수행할 때까지 공백 시간 동안 연기 등의 레이저 가공헤드 주변의 오염물이 노즐내로 역유입되어 보호유리의 하면이 오염되는 것을 미연에 방지함으로써, 포커싱 렌즈가 손상되는 것을 방지하고, 절단 등의 레이저 가공 불량의 발생을 현격하게 줄일 수 있으며, 보호유리의 교체 주기를 대폭 연장할 수 있는 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a processing gas supply apparatus for a laser machining head, and more particularly to a laser machining apparatus for supplying a machining gas from a laser machining mode such as after a lapse of laser machining during laser machining, The contamination around the laser processing head such as smoke or the like is reversely introduced into the nozzle during the blank time until the laser processing mode in which the laser processing is restarted is performed so as to prevent contamination of the lower surface of the protective glass, And the occurrence of defective laser machining such as cutting can be significantly reduced and the replacement cycle of the protective glass can be significantly extended.

레이저 가공기(Laser Precessing Machine)는 아연 도금 강판, 마일드 스틸(Mild Steel), 알루미늄, 구리, 스테인리스 스틸(Stainless Steel), 비철재료, 세라믹스, 유리, 플라스틱, 목재 등 다양한 재료(이하, '가공할 대상물'이라 칭한다)의 절단, 구멍뚫기, 표면 가공, 마킹(Marking), 용접(이하, '가공'이라 칭한다)에 사용된다.Laser Precessing Machine can be applied to various materials such as galvanized steel sheet, mild steel, aluminum, copper, stainless steel, nonferrous material, ceramics, glass, plastic, Hole cutting, surface machining, marking, and welding (hereinafter referred to as "machining").

잘 알려진 바와 같이, 파이버 레이저 가공기는 대략 1㎛ 내지 2㎛의 파장을 갖는 레이저 빔을 파이버라는 레이저 빔 전송수단을 이용하여 레이저 발진기로부터 콜리메티팅 렌즈, 포커싱 렌즈등의 광학 부재가 내장된 레이저 가공헤드의 노즐을 통해 가공할 대상물을 향해 조사되도록 구성되어 있다.As is well known, a fiber laser processing machine is a laser processing machine in which a laser beam having a wavelength of about 1 탆 to 2 탆 is transferred from a laser oscillator to a laser beam processing means such as a collimating lens, a focusing lens, And is irradiated through the nozzle of the head toward an object to be processed.

상기 레이저 빔이 노즐을 통해 조사될 때, 가공할 대상물을 향해 질소 또는 산소, 공기등의 가공가스도 함께 고압으로 노즐을 통해 분출시켜 가공할 대상물이 완전히 절단 가공되도록 한다.When the laser beam is irradiated through the nozzle, a processing gas such as nitrogen or oxygen or air is jetted toward the object to be processed through the nozzle at a high pressure so that the object to be processed is completely cut.

파이버 레이저 가공기를 구성하는 레이저 가공헤드의 내부에는, 레이저 가공중에 발생되는 스패터(Spatter)나 연기 등의 퓸(fume)(이하, '오염물'이라 칭함) 이 노즐을 통해 역유입되어 포커싱 렌즈의 하면에 부착되지 않도록 하기 위해 보호 유리(Protective Glass)가 장착되어 있다.A fume (hereinafter, referred to as 'contaminant') such as spatter or smoke generated during laser processing is reversely introduced into the laser processing head constituting the fiber laser processing machine through the nozzle, Protective Glass is attached to prevent it from adhering to the bottom surface.

보호 유리는 포커싱 렌즈의 하부 영역에 장착 및 분리 가능하게 설치되어 있다.The protective glass is mounted and detachably mounted on the lower region of the focusing lens.

상기와 같은 파이버 레이저 가공기에서, 레이저 가공중 보호 유리의 하면에 이물질이 부착되며, 실질적으로 포커싱 렌즈에는 오염물이 부착되지 않게 된다.In the above-described fiber laser processing machine, foreign matter is adhered to the lower surface of the protective glass during laser processing, and contaminants are not substantially attached to the focusing lens.

그런데 오염물이 보호유리의 하면에 부착되면, 레이저 빔이 보호유리의 오염물에서 포커싱 렌즈로 역반사되며, 이로 인해 포커싱 렌즈가 열적으로 손상을 입게되어 포커싱 성능이 저하된다. 그 결과 절단 등의 가공불량을 초래하게 된다.However, when the contaminants adhere to the lower surface of the protective glass, the laser beam is reflected back to the focusing lens from the contaminant of the protective glass, thereby causing the focusing lens to be thermally damaged, thereby lowering the focusing performance. As a result, defective processing such as cutting is caused.

따라서, 작업자는 보호 유리의 오염 여부를 확인하게 되며, 보호 유리가 오염된 경우 신규 보호 유리로 교체하게 된다.Therefore, the operator confirms whether or not the protective glass is contaminated. If the protective glass is contaminated, it is replaced with a new protective glass.

현 상황에서는 포커싱 렌즈가 손상되었는지 확인하는 것은 어렵기 때문에 대부분 보호 유리만 새것으로 교체하는 실정이다.In this situation, it is difficult to check whether the focusing lens is damaged.

그런데, 보호 유리를 새것으로 교체하였음에도 불구하고 지속적으로 가공 불량이 발생되는 빈도수가 증가할 뿐만 아니라 보호유리의 교체주기도 빨라지는 등의 악순환이 반복되었다.However, despite the replacement of the protective glass with a new one, there has been a vicious cycle of not only an increase in the frequency of occurrence of defective machining but also a rapid replacement of the protective glass.

이에, 보호유리의 오염정도에 대한 정보를 사전에 알면 보호유리를 세척하여 재사용하는 방안에 대해서 고려해보았으나 이는 보호유리의 오염정도를 알기 위한 모니터링 기술 개발에 대한 장기간의 연구가 필요하게 되어, 본 발명자는 현상황에 대한 해결책을 찾고자 노력한 바, 아래와 같은 현상을 발견하였다.Therefore, it has been considered that the protection glass is washed and reused if knowing information about the degree of contamination of the protective glass in advance. However, long-term research for developing the monitoring technology for detecting the degree of contamination of the protective glass is required, The inventor tried to find a solution to the present situation, and found the following phenomenon.

레이저 가공중에는 노즐로부터 분출되는 가공 가스의 압력으로 인해 보호 유리가 오염될 염려는 특별히 없으나, 레이저 가공을 수행하던 중 레이저 가공의 일시 정지후부터 이거나 레이저 가공의 일정 시간 정지후 또는 완전 종료후부터 가공가스가 더 이상 공급되지 않게 된다.During the laser processing, there is no risk of contamination of the protective glass due to the pressure of the processing gas ejected from the nozzle. However, after the laser processing is stopped during the laser processing or after the laser processing has been stopped for a certain time, It will no longer be supplied.

이때, 연기 등의 등이 오염물이 브라운 운동(Brownian motion)에 의해 레이저 가공헤드의 노즐 내부로 역유입되며, 그 결과 연기등의 오염물이 보호 유리의 하면에 부착된다는 것이다.In this case, the contaminants such as smoke and the like are reversely introduced into the nozzle of the laser processing head by Brownian motion, and as a result, contaminants such as smoke adhere to the lower surface of the protective glass.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명자가 알아낸 사실에 근거하여, 레이저 가공을 수행하던중 레이저 가공의 일시 정지후부터 이거나 레이저 가공의 일정 시간 정지후 또는 완전 종료후등의 레이저 비가공모드부터 레이저 가공을 재 시작하는 레이저 가공모드를 수행할 때까지 공백 시간 동안 연기 등의 레이저 가공헤드 주변의 오염물이 노즐내로 역유입되어 보호유리의 하면이 오염되는 것을 미연에 방지함으로써, 포커싱 렌즈가 손상되는 것을 방지하고, 절단 등의 레이저 가공 불량의 발생을 현격하게 줄일 수 있으며, 보호유리의 교체 주기를 대폭 연장할 수 있는 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in an effort to solve the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus, The contamination around the laser processing head, such as smoke, is flowed back into the nozzle during the blank time until the laser processing mode in which the laser processing is restarted from the laser non-processing mode, Which can significantly reduce the occurrence of defective laser processing such as cutting, and can significantly increase the replacement period of the protective glass, by preventing the focusing lens from being damaged, .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 종류가 서로 다른 복수의 가공가스를 각각 가공을 위해 일정한 설정 압력으로 레이저 가공헤드의 보호유리 하부측으로 공급하여 상기 보호유리를 통과하는 레이저 빔과 함께 노즐을 통해 가공할 대상물측으로 향하도록 함으로써, 레이저 가공을 할 수 있도록 이루어진 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치에 있어서, 상기 레이저 가공을 수행하던중 레이저 가공을 수행하지 않는 비가공모드인 경우부터 레이저 가공을 재 시작하는 레이저 가공모드를 수행할 때까지 상기 복수의 가공가스중 어느 한 종류의 가공가스를 상기 설정 압력보다 작은 공급 압력을 유지한 채 상기 보호유리 하부측으로 공급되도록 하여, 상기 보호유리의 오염을 방지하기 위한 오염방지가스 공급수단을 구비하며, 상기 오염방지가스 공급수단의 오염방지가스로 사용되는 가공가스는 질소이며, 상기 비가공모드는 레이저 가공의 일시 정지후, 레이저 가공의 일정 시간 정지후, 레이저 가공의 완전 종료후중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a laser processing apparatus, comprising: a laser processing head for supplying a plurality of kinds of processing gases, each having a different kind, to a lower side of a protective glass of a laser processing head at a predetermined set pressure for processing, Wherein the laser processing is performed in a non-machining mode in which the laser processing is not performed while the laser processing is being performed, The processing gas of any one kind among the plurality of processing gases is supplied to the lower side of the protective glass while maintaining a supply pressure smaller than the set pressure until the restarting laser processing mode is performed, , And the pollution prevention gas supply means Process gas that is used to prevent contaminated gas's supply means is a nitrogen, and in the after rain laser date, event time, stop of the laser processing after stop in the part lifting collusion, wherein one of a and then full shutdown of the laser processing.

또한, 본 발명에 의한 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치는, 상기 오염방지가스로 사용되는 질소의 공급 압력을 P라고 할 때,상기 P는 0bar ＜ P ≤ 0.5bar의 수식을 만족하는 범위내에서 조절되는 것을 특징으로 한다.Further, in the working gas supply device of the laser machining head according to the present invention, when the supply pressure of the nitrogen used as the contamination preventing gas is P, the P is within the range satisfying the equation of 0 bar <P? 0.5 bar .

또한, 본 발명에 의한 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치는, 상기 레이저 빔은 대략 1㎛ 내지 2㎛인 파장을 갖는 것을 특징으로 한다.Further, the working gas supply device of the laser machining head according to the present invention is characterized in that the laser beam has a wavelength of approximately 1 탆 to 2 탆.

또한, 본 발명에 의한 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치는, 상기 종류가 서로 다른 복수의 가공가스는 적어도 질소와 산소이며, 상기 질소를 이용하여 레이저 가공을 위한 질소 공급수단은, 상기 질소가 저장된 질소 저장부와; 상기 질소 저장부내의 질소가 상기 보호유리의 하부측으로 공급되도록 상기 레이저 가공헤드에 연결되는 유동 배관과; 상기 유동 배관상에 설치되어, 상기 설정 압력으로 상기 질소가 상기 보호유리의 하부측으로 공급되도록 전기적인 제어 신호에 따라 제어되는 제어밸브를 포함하고, 상기 오염방지가스 공급수단은, 상기 제어밸브를 우회하도록, 상기 제어밸브 전단의 유동 배관상에서 분기됨과 아울러 상기 제어밸브 후단의 질소 유동 배관으로 합류되는 우회 배관과; 상기 우회 배관상에 순차적으로 설치되며, 상기 질소 저장부내의 질소 압력보다 압력 감소된 공급 압력을 유지한 채 상기 오염방지가스 공급수단의 오염방지가스로 사용되는 질소가 상기 보호유리 하부측으로 공급되도록 하는 수동 조작 레귤레이터 및 레이저 가공시 유동 배관으로 유동되는 질소가 상기 우회 배관으로 역류되는 것을 방지하는 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.The processing gas supply device of the laser machining head according to the present invention is characterized in that the plurality of kinds of the processing gases having different types are at least nitrogen and oxygen and the nitrogen supply means for laser processing using the nitrogen A nitrogen storage portion; A flow conduit connected to the laser processing head such that nitrogen in the nitrogen reservoir is supplied to the lower side of the protective glass; And a control valve installed on the flow pipe and controlled in accordance with an electrical control signal so that the nitrogen is supplied to the lower side of the protective glass at the set pressure, A bypass pipe branched on a flow pipe upstream of the control valve and joined to a nitrogen flow pipe downstream of the control valve; The nitrogen used as the pollution preventive gas of the pollution control gas supply means is supplied to the lower side of the protective glass while being maintained at the supply pressure which is lower than the nitrogen pressure in the nitrogen storage portion A manually operated regulator and a check valve for preventing nitrogen flowing into the flow pipe from flowing back to the bypass pipe during laser machining.

또한, 본 발명에 의한 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치는, 상기 수동 조작 레귤레이터는, 적어도 2개 이상 직렬로 연결 설치되며, 마지막으로 연결 설치되는 수동 조작 레귤레이터에 의해 상기 오염방지가스 공급수단의 오염방지가스로 사용되는 질소의 압력이 상기 공급 압력으로 조절되는 것을 특징으로 한다.In the processing gas supply device for a laser machining head according to the present invention, at least two or more of the manual operation regulators are connected in series, and the contamination of the contamination prevention gas supply means And the pressure of nitrogen used as the preventive gas is adjusted to the supply pressure.

또한, 본 발명에 의한 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치는, 종류가 서로 다른 복수의 가공가스중 산소를 이용하여 레이저 가공을 실시할 때, 비가공모드인 경우, 가공헤드의 노즐 위치를 현재의 가공 위치로부터 임의의 위치로 변경시키는 것을 특징으로 한다.Further, in the laser processing head according to the present invention, when the laser processing is performed using oxygen among a plurality of kinds of processing gases having different kinds, in the case of the non-processing mode, And changing from the machining position to an arbitrary position.

또한, 본 발명에 의한 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치는, 노즐의 위치 이동은 레이저 가공되지 않는 가공할 대상물의 위치로 가공헤드를 수평 이동시키는 것을 특징으로 한다.Further, in the processing gas supply device of the laser machining head according to the present invention, the position of the nozzle is moved by horizontally moving the machining head to the position of the object to be machined, which is not laser machined.

또한, 본 발명에 의한 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치는, 노즐의 위치 이동은 가공헤드를 수직 방향으로 일정 높이 상향 이동시키는 것을 특징으로 한다.In the processing gas supply device for a laser machining head according to the present invention, the movement of the nozzle moves the machining head upward in the vertical direction.

본 발명의 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치에 따르면, 레이저 가공을 수행하던중 레이저 가공의 일시 정지후부터 이거나 레이저 가공의 일정 시간 정지후 또는 완전 종료후등의 레이저 비가공모드부터 레이저 가공을 재 시작하는 레이저 가공모드를 수행할 때까지 공백 시간 동안 연기 등의 레이저 가공헤드 주변의 오염물이 노즐내로 역유입되어 보호유리의 하면이 오염되는 것을 미연에 방지할 수 있다.According to the processing gas supply apparatus for a laser machining head of the present invention, laser machining is restarted from a laser non-machining mode such as after a temporary stop of laser machining during laser machining, The contaminants around the laser processing head such as smoke can be adversely introduced into the nozzle during the blank time until the laser processing mode is performed to prevent contamination of the lower surface of the protective glass.

또한, 본 발명의 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치에 따르면, 포커싱 렌즈가 손상되는 것을 방지할 수 있다. Further, according to the processing gas supply device of the laser machining head of the present invention, it is possible to prevent the focusing lens from being damaged.

또한, 본 발명의 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치에 따르면, 절단 등의 레이저 가공 불량의 발생을 현격하게 줄일 수 있다. Further, according to the processing gas supply device of the laser machining head of the present invention, occurrence of defective laser machining such as cutting can be remarkably reduced.

또한, 본 발명의 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치에 따르면, 보호유리의 교체 주기를 대폭 연장할 수 있으므로, 레이저 가공에 대한 런닝 코스트(RUNNING COST)를 절감할 수 있다.Further, according to the processing gas supply device of the laser machining head of the present invention, since the replacement period of the protective glass can be greatly extended, the running cost for laser machining can be reduced.

도 1은 본 발명에 의한 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치의 구성을 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing a configuration of a processing gas supply device of a laser machining head according to the present invention. Fig.

이하, 본 발명에 따른 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Embodiments of a processing gas supply apparatus for a laser machining head according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 종류가 서로 다른 복수의 가공가스를 각각 가공을 위해 일정한 설정 압력으로 레이저 가공헤드(100)의 보호유리(200) 하부측으로 공급하여 상기 보호유리(200)를 통과하는 레이저 빔(LB)과 함께 노즐(150)을 통해 가공할 대상물(W)측으로 향하도록 함으로써, 레이저 가공을 할 수 있도록 이루어진다.The laser beam LB passing through the protective glass 200 is supplied to the lower side of the protective glass 200 of the laser processing head 100 at a predetermined set pressure for processing, The laser beam is directed to the object W to be processed through the nozzle 150 so that laser processing can be performed.

상기 종류가 서로 다른 복수의 가공가스는 적어도 질소와 산소를 포함한다.The plurality of kinds of the processing gases having different types include at least nitrogen and oxygen.

상기 질소를 이용하여 레이저 가공을 위한 질소 공급수단(400)은, 질소가 저장된 봄베와 같은 타입의 질소 저장부(410)와, 이 질소 저장부(410)와 연결되는 일정한 길이의 제1 유동배관(420)과, 이 제1 유동배관(420)에 연결되어 상기 설정 압력으로 상기 질소가 보호유리(200)의 하부측으로 공급되도록 제어하는 것으로, 미도시된 제어 컨트롤러에 의해 전기적인 제어 신호에 따라 제어하는 제어밸브(430)를 포함한다.The nitrogen supply means 400 for laser processing using nitrogen includes a nitrogen storage portion 410 of the same type as that of the bomb stored in the nitrogen storage portion 410 and a first flow pipe (Not shown) connected to the first flow pipe 420 so that the nitrogen is supplied to the lower side of the protective glass 200 by the set pressure. In accordance with an electrical control signal And a control valve 430 for controlling the control valve 430.

그리고, 산소를 이용하여 레이저 가공을 위한 산소 공급수단(500)은, 산소가 저장된 봄베와 같은 타입의 산소 저장부(510)와, 이 산소 저장부(510)와 연결되는 일정한 길이의 제2 유동배관(530)과, 이 제2 유동배관(530)에 연결되어 설정 압력으로 상기 산소가 보호유리(200)의 하부측으로 공급되도록 제어하는 것으로, 미도시된 제어 컨트롤러에 의해 전기적으로 제어 신호에 따라 제어하는 제어밸브(530)를 포함한다. 상기 제어밸브(430)(530)는 상기 제어 컨트롤러의 제어신호에 따라 개폐 제어될 수 있으며, 개도량도 조절 제어될 수 있다.The oxygen supplying means 500 for laser processing using oxygen includes an oxygen storing portion 510 of the same type as the bomb storing oxygen and a second flow having a constant length connected to the oxygen storing portion 510. [ A pipe 530 and the second flow pipe 530 so that the oxygen is supplied to the lower side of the protective glass 200 at a set pressure, And a control valve 530 for controlling the control valve 530. The control valves 430 and 530 may be controlled to be opened or closed according to a control signal of the controller, and the opening amount may be controlled and controlled.

그리고, 질소와 산소의 유동 방향을 전환하는 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)를 구비한다.And a flow direction switching shuttle valve 600 for switching the flow direction of nitrogen and oxygen.

그리고, 상기 제어밸브(430)의 출구부는 상기 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)의 일측 유입구에 연결되고, 상기 제어밸브(530)의 출구부는 상기 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)의 타측 유입구에 연결되며, 상기 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)의 출구부는 산소와 질소가 상기 레이저 가공헤드(100)의 보호유리(200) 하부측으로 유동되도록 하는 말단측 유동배관(420A)을 통해 레이저 가공헤드(100)에 연결된다.The outlet of the control valve 430 is connected to one inlet of the flow direction switching shuttle valve 600 and the outlet of the control valve 530 is connected to the other inlet of the flow direction switching shuttle valve 600 And the outlet of the flow direction switching shuttle valve 600 is connected to the laser processing head 100 through a distal side flow pipe 420A for allowing oxygen and nitrogen to flow to the lower side of the protective glass 200 of the laser processing head 100 .

좀더 상세하게는 상기 제어밸브(430)의 출구부는 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)의 일측 유입구에 제1 연결배관(C1)을 통해 연결된다.More specifically, the outlet of the control valve 430 is connected to one inlet of the flow direction switching shuttle valve 600 through the first connection pipe C1.

상기 제어밸브(530)의 출구부는 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)의 타측 유입구에 제2 연결배관(C2)을 통해 연결된다.The outlet of the control valve 530 is connected to the other inlet of the flow direction switching shuttle valve 600 through the second connection pipe C2.

그리고, 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)의 출구부(650)는 공용 출구부이며, 이 공용 출구부는 산소와 질소가 공용으로 유동되도록 공용 배관 역할을 하는 말단측 유동배관(420A)을 통해 레이저 가공헤드(100)에 연결되어, 산소 또는 질소가 보호유리(200)의 하부측으로 공급된다.The outlet portion 650 of the flow direction switching shuttle valve 600 is a common outlet portion. The common outlet portion is laser-processed through a distal-side flow pipe 420A serving as a common pipe to allow oxygen and nitrogen to flow in common. Is connected to the head (100), and oxygen or nitrogen is supplied to the lower side of the protective glass (200).

상기 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)는, 산소를 이용하여 레이저 가공을 실시할 경우 제1 유동 배관(420) 및 제1 연결배관(C1)을 통해 보호유리(200)의 하부측으로 질소가 공급되지 않도록 차단한다.The flow direction switching shuttle valve 600 is configured such that when laser processing is performed using oxygen, nitrogen is not supplied to the lower side of the protective glass 200 through the first flow pipe 420 and the first connection pipe C1 .

좀더 상세하게는 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)는 단일의 개폐 볼(610)이 내장된 양방향 체크밸브 타입으로 구성된 것으로, 실선으로 표시된 개폐 볼(610)이 점선으로 표시된 위치로 하강 작동(도면상 기준)하면, 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)의 출구부와 제2 연결배관(C2)이 상호 연통되어 산소 저장부(510)내의 산소가 말단측 유동배관(420A)를 통해 가공헤드(100)의 보호유리(200) 하부측으로 공급될 수 있다. 이때에 산소가 제어밸브(430)측을 향하여 제1 연결배관(C1)으로 역류되지 않게 된다.More specifically, the flow direction switching shuttle valve 600 is configured as a bidirectional check valve type in which a single opening / closing ball 610 is incorporated, and the opening / closing ball 610 indicated by a solid line is moved downward The outlet portion of the flow direction switching shuttle valve 600 and the second connection pipe C2 are communicated with each other so that oxygen in the oxygen storage portion 510 flows through the distal flow pipe 420A to the processing head 100, To the lower side of the protective glass 200 of FIG. At this time, oxygen does not flow back toward the control valve 430 toward the first connection pipe C1.

한편, 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)는, 질소를 이용하여 레이저 가공을 실시할 경우 제2 유동 배관(520) 및 제2 연결배관(C2)을 통해 보호유리(200)의 하부측으로 산소가 공급되지 않도록 차단한다.On the other hand, when performing the laser processing using nitrogen, the flow direction switching shuttle valve 600 supplies oxygen to the lower side of the protective glass 200 through the second flow pipe 520 and the second connection pipe C2 .

좀더 상세하게는 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)는 전술한 바와 같이, 단일의 개폐 볼(610)이 내장된 양방향 체크밸브 타입으로 구성된 것으로, 점선으로 표시된 개폐 볼(610)이 실신으로 표시된 위치로 상승 작동(도면상 기준)하면, 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)의 출구부와 제1 연결배관(C1)이 상호 연통되어 질소 저장부(410)내의 산소가 말단측 유동배관(420A)를 통해 가공헤드(100)의 보호유리(200) 하부측으로 공급될 수 있다. 질소 저장부(410)내의 질소가 가공헤드(100)의 보호유리(200) 하부측으로 공급될 수 있다. 이때에 질소가 제어밸브(530)측을 향하여 제2 연결라인(C2)으로 역류되지 않게 된다.More specifically, as described above, the flow direction switching shuttle valve 600 is configured as a bidirectional check valve type in which a single opening / closing ball 610 is incorporated, and the opening / closing ball 610 indicated by a dotted line is positioned at a position The outlet portion of the flow direction switching shuttle valve 600 and the first connection pipe C1 are communicated with each other so that oxygen in the nitrogen storage portion 410 flows through the end side flow pipe 420A And can be supplied to the lower side of the protective glass 200 of the processing head 100. Nitrogen in the nitrogen storage portion 410 may be supplied to the lower side of the protective glass 200 of the processing head 100. At this time, nitrogen does not flow back toward the control valve 530 toward the second connection line C2.

여기서, 상기 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)로부터의 레이저 가공헤드(100)까지 연결되는 부재 번호 420A에 해당되는 유동 배관은 말단측 유동배관으로, 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)의 작용에 따라 질소가 유동되는 라인으로 사용될 수 있거나 산소가 유동되는 라인으로 사용될 수 있다.Here, the flow pipe corresponding to the member number 420A connected from the flow direction switching shuttle valve 600 to the laser processing head 100 is connected to the end side flow pipe, and the flow direction switching shuttle valve 600, Can be used as a line to flow, or can be used as a line to flow oxygen.

본 발명은 레이저 가공을 수행하던중 레이저 가공의 일시 정지후부터 이거나 레이저 가공의 일정 시간 정지후 또는 완전 종료후중의 어느 하나인 레이저 비가공모드부터 레이저 가공을 재 시작하는 레이저 가공모드를 수행할 때까지 상기 복수의 가공가스중 어느 한 종류의 가공가스를 상기 설정 압력보다 작은 공급 압력을 유지한 채 상기 보호유리 하부측으로 공급되도록 하여, 상기 보호유리의 오염을 방지하기 위한 오염방지가스 공급수단(300)을 구비한다.The present invention is characterized in that when performing a laser machining mode in which laser machining is restarted from a laser non-machining mode which is either after a lapse of laser machining during laser machining or after a certain time stop of laser machining or after a complete finish Preventing gas supply means 300 for preventing contamination of the protective glass by supplying any one kind of the working gas among the plurality of working gases to the lower side of the protective glass while maintaining a supply pressure lower than the set pressure ).

상기 오염방지가스 공급수단(300)의 오염방지가스로 사용되는 가공가스는 질소이다. 여기서, 본 발명의 바람직한 실시예로 오염방지가스로 사용되는 가공가스를 질소로만 사용할 수 있는데, 그 이유는 질소는 불활성 기체이기 때문에 가공헤드의 내부에 역화 현상이 발생되지 않는다.The processing gas used as the contamination preventing gas of the contamination preventing gas supplying means 300 is nitrogen. Here, as a preferred embodiment of the present invention, the processing gas used as the pollution preventive gas can be used only with nitrogen, because nitrogen is an inert gas, so that no backflushing occurs inside the processing head.

부언하면, 오염방지가스로 산소를 사용할 경우에는 산소가 활성화 기체이기 때문에 역화 현상이 발생되어 보호유리(200)를 손상시킬 수 있으며, 심지어는 가공헤드(100)의 가공가스 공급통로 내부를 손상시킬 수 있는 등 가공헤드(100)의 내부를 손상시킬 수 있다.In other words, when oxygen is used as the pollution preventive gas, backfire phenomenon occurs because oxygen is the activating gas, which can damage the protective glass 200 and even damage the inside of the processing gas supply passage of the processing head 100 The inside of the processing head 100 can be damaged.

여기서, 질소를 가공가스로 사용하는 경우에는 발생되지 않지만, 산소를 가공가스로 사용하는 경우 레이저 가공을 실시하던 중 일시 정지 등 레이저 가공을 실시하지 않는 비가공모드인 경우, 브라운 운동에 의해 가공할 대상물(W)측에서 연기등의 오염물, 즉 미세입자 상태의 금속기체가 포함된 오염물이 노즐(150)내로 역유입되어 산소와 상기 금속기체가 반응하여 역화 현상이 발생된다.Here, in the case of a non-machining mode in which nitrogen is not used as a processing gas but oxygen is used as a processing gas, laser processing such as temporary stop is not performed while laser processing is being performed, Contaminants such as smoke from the object W, that is, contaminants including the metal gas in the fine particle state, flow back into the nozzle 150, so that oxygen and the metal gas react with each other to cause a back phenomenon.

좀더 상세하게는 상기 노즐(150)내로 역유입되는 금속기체는 레이저 가공 직후인 관계로, 화재로 발전될 수 있을 정도의 열을 가지고 있기 때문에 산소와 반응하여 역화 현상의 발생을 초래하는 것이다.More specifically, since the metal gas, which is admitted into the nozzle 150 immediately after the laser processing, has a sufficient heat to be generated by a fire, it reacts with oxygen to cause backfire phenomenon.

본 발명에서는 도면상에서 노즐(150)측에 곧바로 가공가스 또는 오염방지 가스가 공급되도록 도시하였으나 이는 오직 본 발명의 원리 및 개념을 설명하는 것일 뿐, 반드시 도면의 실시예로 한정하지 않는다.In the present invention, the processing gas or the contamination preventing gas is directly supplied to the nozzle 150 on the drawing, but it is only to explain the principle and concept of the present invention, and it is not necessarily limited to the embodiment of the drawings.

본 발명은 상기 오염방지가스로 사용되는 질소의 공급 압력을 P라고 할 때,In the present invention, when the supply pressure of nitrogen used as the antifouling gas is P,

상기 P는 0bar ＜ P ≤ 0.5bar의 수식을 만족하는 범위내에서 조절된다.P is adjusted within a range satisfying the expression of 0 bar &lt; P &lt; 0.5 bar.

그리고, 상기 레이저 빔(LB)은 대략 1㎛ 내지 2㎛인 파장을 갖는데, 바람직하게는 상기 레이저 빔(LB)은 1㎛인 파장을 갖는다.The laser beam LB has a wavelength of approximately 1 to 2 mu m, and preferably the laser beam LB has a wavelength of 1 mu m.

상기에 전술한 파장 범위를 갖는 레이저 빔(LB)을 레이저 가공헤드(100)의 노즐(150)을 통해 가공할 대상물(W)로 향하도록 하여 레이저 가공을 실시하는 레이저 가공기를 통상 파이버 레이저 가공기라고 불리우며, 이는 대략 10㎛의 파장을 갖는 레이저를 이용하여 절단 가공 등을 실시하는 레이저(CO2) 가공기와는 다르다는 것을 밝혀둔다.A laser processing machine that performs laser processing by directing the laser beam LB having the above-described wavelength range to the object W to be processed through the nozzle 150 of the laser processing head 100 is referred to as a fiber laser processing machine , Which is different from a laser (CO2) processing machine which performs a cutting process or the like using a laser having a wavelength of approximately 10 mu m.

그리고 이 레이저 빔(LB)은 파이버(110) 라인을 통해 가공헤드(100)의 내부로 유입된다. 이에 본 발명의 레이저 가공헤드는 파이버 레이저 가공헤드이다.The laser beam LB is introduced into the interior of the processing head 100 through a fiber 110 line. Accordingly, the laser processing head of the present invention is a fiber laser processing head.

그리고, 가공헤드(100)의 내부로 유입된 레이저 빔(LB)은 가공헤드(100)의 내부에 순차적으로 설치된 콜리메이팅 렌즈(120) 및 포커싱 렌즈(130)를 경유하여 노즐(150)을 통해 가공할 대상물(W)에 조사된다. The laser beam LB flowing into the interior of the machining head 100 passes through the nozzle 150 through the collimating lens 120 and the focusing lens 130 which are sequentially installed inside the machining head 100 The work W to be processed is irradiated.

전술한 오염방지가스 공급수단(300)은, 제어밸브(430)를 우회하도록, 이 제어밸브(430) 전단의 유동 배관(420)상에서 분기됨과 아울러 제어밸브(430) 후단의 유동 배관(420A)(공용 배관)으로 합류되는 우회 배관(310)과, 이 우회 배관(310)상에 순차적으로 설치되며 질소 저장부(410)내의 질소 압력보다 압력 감소된 공급 압력을 유지한 채 오염방지가스 공급수단(300)의 오염방지가스로 사용되는 질소가 보호유리(200) 하부측으로 공급되도록 하는 수동 조작 레귤레이터(320) 및 레이저 가공시 유동 배관(420A)(공용 배관)으로 유동되는 질소가 우회 배관(310)으로 역류되는 것을 방지하는 체크밸브(330)를 포함한다.The pollution control gas supply means 300 is branched on the flow pipe 420 in front of the control valve 430 and bypasses the control valve 430 and the flow pipe 420A at the rear end of the control valve 430, (310), which is sequentially installed on the bypass pipe (310), while maintaining a supply pressure that is lower than the nitrogen pressure in the nitrogen storage unit (410) A manual operation regulator 320 for supplying nitrogen used as pollution preventive gas to the lower side of the protective glass 200 and nitrogen flowing to the flow pipe 420A (common pipe) And a check valve 330 for preventing a backflow of the refrigerant to the refrigerant.

여기서, 지시선 A는 우회 배관(310)이 제어밸브(430) 전단의 제1 유동 배관(420)상에서 분기되는 분기점을 나타내고, 지시선 B는 우회 배관(310)이 제어밸브(430) 후단의 말단측 유동 배관(420A)(공용 배관)상에서 합류되는 합류점을 나타낸다.The indicator line A indicates a branch point at which the bypass pipe 310 branches on the first flow pipe 420 at the front end of the control valve 430 and the indicator B indicates that the bypass pipe 310 is connected to the distal end And represents the confluence point merged on the flow pipe 420A (common pipe).

상기 수동 조작 레귤레이터(320)는, 적어도 2개 이상 직렬로 연결 설치된다. 일 실시예로, 부재번호 320A로 기재된 수동 조작 레귤레이터, 부재번호 320B로 기재된 수동 조작 레귤레이터가 있다.At least two or more manual operation regulators 320 are connected in series. As an embodiment, there is a manually operated regulator described as No. 320A, and a manually operated regulator as described in No. 320B.

본 발명에 의한 수동 조작 레귤레이터(320)는 전기/전자적인 제어방법에 의해 압력을 조절하는 방식이 아닌 기계적인 방법으로 압력을 조절하는 구조로 이루어져 있기 때문에 레이저 가공중 정전등의 비상시에도 노즐을 통해 오염방지가스인 질소가 항상 분출되어 보호유리(200)의 오염을 방지할 수 있다.Since the manual operation regulator 320 according to the present invention is structured such that the pressure is controlled by a mechanical method instead of the pressure control method by the electric / electronic control method, even when emergency such as power failure occurs during the laser processing, It is possible to prevent contamination of the protective glass 200 by always spraying nitrogen as the pollution preventive gas.

그리고, 본 발명은 마지막으로 연결 설치되는 수동 조작 레귤레이터(320B)에 의해 오염방지가스 공급수단(300)의 오염방지가스로 사용되는 질소의 압력이 상기 공급 압력으로 조절된다.In the present invention, the pressure of the nitrogen used as the pollution preventive gas of the pollution control gas supply means 300 is regulated to the supply pressure by the manual operation regulator 320B which is finally connected.

이하, 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

실질적인 레이저 가공을 실시하기에 앞서, 먼저 오염방지가스 공급수단(300)을 구성하는 2개의 수동 조작 레귤레이터(320A,320B)를 수작업을 조절하여 공급 압력이 세팅되도록 한다.Prior to the actual laser processing, first, manually adjust the two manual operation regulators 320A and 320B constituting the pollution control gas supply means 300 so as to set the supply pressure.

예를 들어, 질소 저장부(410)에서 공급되는 압력은 대략 20bar 정도인데, 첫번째 수동 조작 레귤레이터(320A)를 조작하여, 이를 통과한 후의 공급압력이 5bar 정도가 되도록 압력 조절을 한다. 이후, 두번째 수동 조작 레귤레이터(320B)를 조작하여, 이를 통과한 후의 공급압력(P)이 0bar ＜ P ≤ 0.5bar 범위내가 되도록 조절한다.For example, the pressure supplied from the nitrogen storage part 410 is about 20 bar. The first manual operation regulator 320A is operated to adjust the pressure so that the supply pressure after passing through the first manual operation regulator 320A is about 5 bar. Then, the second manual operation regulator 320B is operated so that the supply pressure P after passing through the second manual operation regulator 320B is adjusted to be in the range of 0 bar <P? 0.5 bar.

본 발명의 바람직한 실시예로 상기 공급압력(P)을 0.1 bar 또는 0.2bar가 되도록 조절할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the supply pressure P may be adjusted to 0.1 bar or 0.2 bar.

본 발명은 상기와 같이 오염방지가스 공급수단(300)의 세팅 과정을 완료한 후, 질소를 가공가스로 사용하여 레이저 가공을 진행하는 경우, 레이저 가공을 진행하는 과정중, 레이저 가공의 일시 정지후부터 이거나 레이저 가공의 일정 시간 정지후 또는 완전 종료후 등의 레이저 가공을 실시하지 않는 가공모드가 아닌 것으로 미도시된 제어 컨트롤러에 의해 판단되면, 제1 유동 배관(420)상에 설치된 제어밸브(430)가 상기 미도시된 제어 컨트롤러에 의해 전기/전자적으로 자동 오프(OFF) 제어된다.In the present invention, when laser processing is performed using nitrogen as a processing gas after completing the setting process of the pollution control gas supply means 300 as described above, during the course of laser processing, The control valve 430 provided on the first flow pipe 420 is operated by the control controller which is not shown in the drawing and the process mode in which the laser processing is not performed, Is automatically controlled to be turned off (OFF) electrically / electronically by the control controller (not shown).

이렇게 되면 질소는 상기 제어밸브(430) 이후부터는 유동되지 않고, 제어밸브(430) 전단까지는 유동 흐름이 발생되지 않은 정체된 상태가 된다.In this case, the nitrogen does not flow from the control valve 430 until the front end of the control valve 430 is in a stagnant state in which no flow is generated.

이때, 오염방지가스 공급수단(300)의 사전 세팅 완료에 의해 질소 저장부(410)내의 질소는 우회 배관(310)을 통해 제어밸브(430)를 우회한 다음, 제어밸브(430) 후단의 말단측 배관(420A)(공용 배관)을 경유하여 보호유리(200)의 하부측으로 공급된 후, 최종적으로 노즐(150)을 통해 전술한 바와 같이, 공급압력(P)이 0bar ＜ P ≤ 0.5bar 범위내, 바람직하게는 0.1 bar 또는 0.2bar를 유지한채 레이저 가공헤드(100)의 외부로 레이저 비가공모드에서 레이저 가공모드를 수행할 때까지 토출된다.At this time, nitrogen in the nitrogen storage portion 410 is bypassed through the bypass pipe 310 by the completion of the pre-setting of the pollution control gas supply means 300, and then the end of the downstream end of the control valve 430 Is supplied to the lower side of the protective glass 200 via the side pipe 420A (common pipe), and finally, through the nozzle 150, as described above, the supply pressure P ranges from 0 bar <P? 0.5 bar Until the laser machining mode is performed in the laser non-machining mode to the outside of the laser machining head 100 while maintaining the inner diameter, preferably 0.1 bar or 0.2 bar.

따라서, 연기 등의 등이 오염물에 대해 브라운 운동(Brownian motion)이 부여되더라도, 레이저 가공헤드(100)의 노즐(150) 내부로 오염물이 역유입지 않게 되며, 그 결과 연기등의 오염물이 보호 유리의 하면에 부착되지 않게 된다.Accordingly, even if Brownian motion is applied to the contaminants such as smoke, the contaminants do not flow back into the nozzle 150 of the laser processing head 100, and as a result, It is not attached to the lower surface.

결국, 보호유리(200)의 교체 주기를 대폭 연장할 수 있으며, 레이저 가공에 대한 런닝 코스트를 절감할 수 있다.As a result, the replacement period of the protective glass 200 can be greatly extended, and the running cost for laser processing can be reduced.

한편, 본 발명은 전술한 바와 같이, 질소를 가공가스로 사용하여 레이저 가공을 진행하는 경우가 아닌 산소를 가공가스로 사용하여 레이저 가공을 진행하는 경우, 레이저 가공을 진행하는 과정중, 레이저 가공의 일시 정지후부터 이거나 레이저 가공의 일정 시간 정지후 또는 완전 종료후 등의 레이저 가공을 실시하지 않는 비가공모드인 것으로 미도시된 제어 컨트롤러에 의해 판단되면, 제2 유동 배관(520)상에 설치된 제어밸브(530)가 상기 미도시된 제어 컨트롤러에 의해 전기/전자적으로 자동 오프(OFF) 제어된다. On the other hand, in the present invention, as described above, when laser processing is performed using oxygen as a processing gas instead of laser processing using nitrogen as a processing gas, during the course of laser processing, If it is determined by the control controller not shown that the laser processing is not performed after the temporary stop, or after the laser processing is stopped for a predetermined time or after the complete termination, the control valve provided on the second flow pipe 520, (530) is automatically / electronically turned off by the control controller (not shown).

이렇게 되면 상기 제어밸브(530) 이후부터 말단측 유동배관(420A)을 경유하여 가공헤드(100)내에 존재하는 산소는 유동되지 않고, 제어밸브(530) 전단까지는 유동 흐름이 발생되지 않은 정체된 상태가 된다.In this case, the oxygen existing in the machining head 100 does not flow from the control valve 530 to the front end of the control valve 530 via the end side flow pipe 420A, .

이때, 오염방지가스 공급수단(300)의 사전 세팅 완료에 의해 질소 저장부(410)내의 질소는 우회 배관(310)을 통해 제어밸브(430)를 우회한 다음, 제어밸브(430) 후단의 말단측 유동 배관(420A)을 경유하여 보호유리(200)의 하부측으로 공급된 후, 최종적으로 노즐(150)을 통해 레이저 가공헤드(100)의 외부로 토출된다.At this time, nitrogen in the nitrogen storage portion 410 is bypassed through the bypass pipe 310 by the completion of the pre-setting of the pollution control gas supply means 300, and then the end of the downstream end of the control valve 430 Is supplied to the lower side of the protective glass 200 via the side flow pipe 420A and finally discharged to the outside of the laser processing head 100 through the nozzle 150. [

한편, 전술한 바와 같이, 산소를 가공가스로 사용하여 레이저 가공을 진행하는 경우, 제어밸브(530)의 후단의 말단측 유동 배관(420A)부터 가공헤드(100)내에는 미량의 잔여 산소가 존재하지만, 이 산소는 오염방지가스로 사용되는 질소의 유동 압력에 의해 밀려 노즐(150)을 통해 외부로 먼저 배출된 후, 질소가 지속적으로 공급 압력(P)을 유지한채 노즐(150)을 통해 외부로 배출된다.On the other hand, as described above, when laser processing is performed using oxygen as the processing gas, a small amount of residual oxygen exists in the processing head 100 from the distal-side flow pipe 420A at the rear end of the control valve 530 However, this oxygen is pushed by the flow pressure of nitrogen used as the pollution preventive gas to be discharged to the outside first through the nozzle 150, and then nitrogen is supplied to the outside through the nozzle 150 .

이때, 본 발명은 상기 종류가 서로 다른 복수의 가공가스중 산소를 이용하여 레이저 가공을 실시할 때, 즉, 산소를 가공가스로 사용하여 레이저 가공을 진행하는 경우, 레이저 가공을 진행하는 과정중, 레이저 가공의 일시 정지후부터 이거나 레이저 가공의 일정 시간 정지후 또는 완전 종료후 등의 레이저 가공을 실시하지 않는 가공모드가 아닌 비가공모드인 것으로 미도시된 제어 컨트롤러에 의해 판단되면, 가공할 대상물(W)에 대해 제어 컨트롤러에 의해 가공헤드(100)의 위치, 즉 가공헤드(100)의 노즐(150) 위치를 현재의 레이저 가공위치로부터 다른 위치로 이동시키는 제어를 실시하면 상기 잔여 산소로 인한 역화 현상의 발생을 방지할 수 있다.At this time, according to the present invention, when laser processing is performed using oxygen among a plurality of kinds of processing gases having different kinds, that is, when laser processing is performed using oxygen as a processing gas, When it is judged by the control controller not shown that it is a non-machining mode which is not a machining mode in which laser machining such as a laser machining is temporarily stopped, When the control is performed by the control controller to move the position of the machining head 100, that is, the position of the nozzle 150 of the machining head 100 from the current laser machining position to another position, Can be prevented.

부언하면, 노즐(150)의 위치를 현재의 가공위치로부터 이동시키게 되면, 브라운 운동에 의해 가공할 대상물(W)측에서 연기등의 오염물, 즉 미세입자 상태의 금속기체가 노즐(150)내로 역유입될 확률이 현저하게 줄어들게 되며, 그에 따라 잔여 산소와의 반응이 생기지 않아 역화 현상을 방지할 수 있게 된다.In other words, if the position of the nozzle 150 is moved from the current machining position, contaminants such as smoke from the object W to be processed, that is, metal particles in a fine particle state, The probability of inflow is remarkably reduced, and accordingly, the reaction with residual oxygen does not occur, so that the backflow phenomenon can be prevented.

상기 노즐(150)의 위치 이동 제어 방법의 일례는 레이저 가공되지 않는 가공할 대상물(W)의 위치로 가공헤드(100)를 수평 이동시키는 것이다.An example of the method for controlling the movement of the nozzle 150 is to move the machining head 100 horizontally to the position of the workpiece W to be machined, which is not laser machined.

그리고, 노즐(150)의 위치 이동 제어 방법의 다른 실시예로, 가공헤드(100)를 수직 방향으로 일정 높이 상향 이동시키는 것이다.In another embodiment of the position movement control method of the nozzle 150, the machining head 100 is moved upward by a certain height in the vertical direction.

한편, 본 발명은 상기 종류가 서로 다른 복수의 가공가스중 질소를 이용하여 레이저 가공을 실시할 때, 상기 비가공모드인 경우, 산소를 이용하여 레이저 가공을 실시할때와는 달리 가공헤드(100)의 위치, 즉 가공헤드(100)의 노즐(150) 위치를 현재의 레이저 가공위치로부터 다른 위치로 이동시키지 않아도 된다.On the other hand, in the case of performing the laser processing using nitrogen among the plurality of kinds of processing gases having different kinds of the above, in the non-processing mode, unlike the case of performing laser processing using oxygen, That is, the position of the nozzle 150 of the machining head 100, from the current laser machining position to another position.

따라서, 본 발명은 연기 등의 등이 오염물이 레이저 가공헤드(100)의 노즐(150) 내부로 역유입지 않게 되며, 그 결과 연기등의 오염물이 보호 유리의 하면에 부착되지 않게 된다.Accordingly, the present invention prevents contaminants such as smoke and the like from entering the nozzle 150 of the laser processing head 100, and as a result, contaminants such as smoke do not adhere to the lower surface of the protective glass.

이와 같은 본 발명의 작용에 따라, 본 발명은 레이저 가공의 일시 정지후부터 이거나 레이저 가공의 일정 시간 정지후 또는 완전 종료후등의 레이저 비가공모드부터 레이저 가공을 재 시작하는 레이저 가공모드를 수행할 때까지 공백 시간 동안 연기 등의 레이저 가공헤드 주변의 오염물이 노즐내로 역유입되어 보호유리의 하면이 오염되는 것을 미연에 방지할 수 있다.According to the operation of the present invention as described above, according to the present invention, when performing the laser processing mode for restarting the laser machining from the laser non-machining mode such as after the temporary stop of the laser machining, The contamination around the laser processing head such as smoke or the like can be prevented from flowing back into the nozzle and contamination of the lower surface of the protective glass can be prevented in advance.

또한, 포커싱 렌즈가 손상되는 것을 방지할 수 있다. It is also possible to prevent the focusing lens from being damaged.

또한, 절단 등의 레이저 가공 불량의 발생을 현격하게 줄일 수 있다. In addition, occurrence of defective laser processing such as cutting can be remarkably reduced.

또한, 보호유리의 교체 주기를 대폭 연장할 수 있으므로, 레이저 가공에 대한 런닝 코스트(RUNNING COST)를 절감할 수 있다.In addition, since the replacement period of the protective glass can be greatly extended, the running cost for laser processing can be reduced.

본 발명의 권리는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위내에 있는 것으로 본다.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

100 : 레이저 가공헤드
150 : 노즐
200 : 보호 유리
300 : 오염방지가스 공급수단
310 : 우회 배관
320 : 수동 조작 레귤레이터
330 : 체크밸브
400 : 질소 공급수단
410 : 질소 저장부
420 : 제1 유동 배관
430 : 제어밸브
510 : 산소 저장부
520 : 제2 유동 배관
530 : 제어밸브
600 : 유동 방향 전환 셔틀밸브100: laser machining head
150: nozzle
200: protective glass
300: Pollution prevention gas supply means
310: bypass pipe
320: Manually Operated Regulator
330: Check valve
400: Nitrogen supply means
410: nitrogen storage part
420: first flow piping
430: Control valve
510: oxygen storage part
520: second flow piping
530: Control valve
600: Flow direction switching shuttle valve

Claims (8)

종류가 서로 다른 복수의 가공가스를 각각 가공을 위해 일정한 설정 압력으로 레이저 가공헤드(100)의 보호유리(200) 하부측으로 공급하여 상기 보호유리(200)를 통과하는 레이저 빔(LB)과 함께 노즐(150)을 통해 가공할 대상물(W)측으로 향하도록 함으로써, 레이저 가공을 할 수 있도록 이루어진 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치에 있어서,
상기 레이저 가공을 수행하던중 레이저 가공을 수행하지 않는 비가공모드인 경우부터 레이저 가공을 재 시작하는 레이저 가공모드를 수행할 때까지 상기 복수의 가공가스중 어느 한 종류의 가공가스를 상기 설정 압력보다 작은 공급 압력을 유지한 채 상기 보호유리 하부측으로 공급되도록 하여, 상기 보호유리의 오염을 방지하기 위한 오염방지가스 공급수단(300)을 구비하며,
상기 오염방지가스 공급수단(300)의 오염방지가스로 사용되는 가공가스는 질소이며,
상기 비가공모드는 레이저 가공의 일시 정지후, 레이저 가공의 일정 시간 정지후, 레이저 가공의 완전 종료후중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치.
A plurality of processing gases of different kinds are supplied to the lower side of the protective glass 200 of the laser processing head 100 at a predetermined set pressure for processing so that the laser beam LB passing through the protective glass 200, In the processing gas supply device for a laser machining head capable of performing laser machining by directing the laser beam toward the object W to be machined through the laser beam machining head 150,
Wherein the laser processing is performed in a non-machining mode in which laser machining is not performed and in a laser machining mode in which laser machining is restarted, (300) for preventing the contamination of the protective glass by supplying a small supply pressure to the lower side of the protective glass,
The processing gas used as the contamination preventing gas of the contamination preventing gas supplying means 300 is nitrogen,
Characterized in that said non-uniform machining mode is any one of a temporary stop of laser machining, a stop of laser machining for a certain period of time, and a complete machining of laser machining.
제 1 항에 있어서,
상기 오염방지가스로 사용되는 질소의 공급 압력을 P라고 할 때,
상기 P는 0bar ＜ P ≤ 0.5bar의 수식을 만족하는 범위내에서 조절되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치.
The method according to claim 1,
When the supply pressure of nitrogen used as the antifouling gas is P,
Wherein P is adjusted within a range satisfying a formula of 0 bar &lt; P &lt; 0.5 bar.
제 1 항에 있어서,
상기 레이저 빔은 대략 1㎛ 내지 2㎛인 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치.
The method according to claim 1,
Wherein the laser beam has a wavelength of approximately 1 to 2 占 퐉.
제 1 항에 있어서,
상기 종류가 서로 다른 복수의 가공가스는 적어도 질소와 산소이며,
상기 질소를 이용하여 레이저 가공을 위한 질소 공급수단(400), 상기 산소를 이용하여 레이저 가공을 위한 산소 공급수단(500), 질소와 산소의 유동 방향을 전환하는 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)를 포함하고,
상기 질소 공급수단(400)은 질소가 저장된 질소 저장부(410)와, 상기 질소 저장부(410)와 연결되는 일정한 길이의 제1 유동배관(420)과, 상기 제1 유동배관(420)에 연결되어 상기 설정 압력으로 상기 질소가 보호유리(200)의 하부측으로 공급되도록 제어하는 제어밸브(430)를 포함하며,
상기 산소 공급수단(500)은 산소가 저장된 산소 저장부(510)와, 상기 산소 저장부(510)와 연결되는 일정한 길이의 제2 유동배관(530)과, 상기 제2 유동배관(530)에 연결되어 설정 압력으로 상기 산소가 보호유리(200)의 하부측으로 공급되도록 제어하는 제어밸브(530)를 포함하며,
상기 제어밸브(430)의 출구부는 상기 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)의 일측 유입구에 연결되고,
상기 제어밸브(530)의 출구부는 상기 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)의 타측 유입구에 연결되며,
상기 유동 방향 전환 셔틀밸브(600)의 출구부는 산소와 질소가 상기 레이저 가공헤드(100)의 보호유리(200) 하부측으로 유동되도록 하는 말단측 유동배관(420A)을 통해 레이저 가공헤드(100)에 연결되며,
상기 오염방지가스 공급수단(300)은,
상기 제어밸브(430)를 우회하도록, 상기 제어밸브(430) 전단의 제1 유동 배관(420)상에서 분기됨과 아울러 상기 제어밸브(430) 후단의 말단측 유동 배관(420A)으로 합류되는 우회 배관(310);
상기 우회 배관(310)상에 순차적으로 설치되며, 상기 질소 저장부(410)내의 질소 압력보다 압력 감소된 공급 압력을 유지한 채 상기 오염방지가스 공급수단(300)의 오염방지가스로 사용되는 질소가 상기 보호유리(200) 하부측으로 공급되도록 하는 수동 조작 레귤레이터(320); 및 레이저 가공시 말단측 유동 배관(420A)으로 유동되는 질소가 상기 우회 배관(310)으로 역류되는 것을 방지하는 체크밸브(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of kinds of the processing gases having different types are at least nitrogen and oxygen,
A nitrogen supply means 400 for laser processing using nitrogen, an oxygen supply means 500 for laser processing using oxygen, a flow direction switching shuttle valve 600 for switching the flow direction of nitrogen and oxygen, Including,
The nitrogen supply means 400 includes a nitrogen storage portion 410 storing nitrogen, a first flow pipe 420 having a predetermined length connected to the nitrogen storage portion 410, And a control valve (430) connected to control the supply of the nitrogen to the lower side of the protective glass (200) at the set pressure,
The oxygen supply unit 500 includes an oxygen storage unit 510 storing oxygen, a second flow pipe 530 having a predetermined length connected to the oxygen storage unit 510, a second flow pipe 530 connected to the oxygen storage unit 510, And a control valve (530) connected to control the supply of the oxygen to the lower side of the protective glass (200) at a set pressure,
The outlet of the control valve 430 is connected to one inlet of the flow direction switching shuttle valve 600,
The outlet of the control valve 530 is connected to the other inlet of the flow direction switching shuttle valve 600,
The outlet of the flow direction switching shuttle valve 600 is connected to the laser processing head 100 through a distal flow pipe 420A for allowing oxygen and nitrogen to flow to the lower side of the protective glass 200 of the laser processing head 100 Connected,
The pollution control gas supply means (300)
A bypass pipe (420) which is branched on the first flow pipe (420) at the front end of the control valve (430) and is joined to the end side flow pipe (420A) at the rear end of the control valve (430) 310);
The nitrogen gas is supplied to the nitrogen gas supply pipe 300 through the bypass pipe 310 and is supplied to the nitrogen gas supply unit 300 through the nitrogen gas supply unit 300, A manual operation regulator (320) for supplying the electric power to the lower side of the protective glass (200); And a check valve (330) for preventing nitrogen flowing to the end-side flow pipe (420A) from flowing back to the bypass pipe (310) during laser machining.
제 4 항에 있어서,
상기 수동 조작 레귤레이터(320)는,
적어도 2개 이상 직렬로 연결 설치되며,
마지막으로 연결 설치되는 수동 조작 레귤레이터(320B)에 의해 상기 오염방지가스 공급수단(300)의 오염방지가스로 사용되는 질소의 압력이 상기 공급 압력으로 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공헤드의 가공가스 공급장치.
5. The method of claim 4,
The manually operated regulator (320)
At least two or more are connected in series,
The pressure of the nitrogen used as the contamination preventing gas of the contamination preventing gas supplying means 300 is regulated to the supply pressure by the manual operation regulator 320B which is finally connected to the processing gas Supply device.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
상기 종류가 서로 다른 복수의 가공가스중 산소를 이용하여 레이저 가공을 실시할 때, 상기 비가공모드인 경우, 가공헤드(100)의 노즐(150) 위치를 현재의 가공 위치로부터 임의의 위치로 변경시키는 것을 특징으로 하는 가공헤드의 가공가스 공급장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
When the laser processing is performed using oxygen among a plurality of kinds of processing gases having different kinds of the above types, in the non-machining mode, the position of the nozzle 150 of the machining head 100 is changed from the current machining position to an arbitrary position Wherein the machining gas is supplied to the machining head.
제 6 항에 있어서,
상기 노즐(150)의 위치 이동은 레이저 가공되지 않는 가공할 대상물(W)의 위치로 가공헤드(100)를 수평 이동시키는 것을 특징으로 하는 가공헤드의 가공가스 공급장치.
The method according to claim 6,
Wherein the movement of the nozzle (150) horizontally moves the machining head (100) to a position of an object (W) to be machined which is not laser machined.
제 6 항에 있어서,
상기 노즐(150)의 위치 이동은 가공헤드(100)를 수직 방향으로 일정 높이 상향 이동시키는 것을 특징으로 하는 가공헤드의 가공가스 공급장치.
The method according to claim 6,
Wherein the movement of the nozzle (150) moves the machining head (100) upward by a predetermined height in the vertical direction.
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