KR20210138942A - Laser processing apparatus and control method thereof - Google Patents

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Abstract

Provided are a laser processing apparatus, which has a focusing unit and a waterjet unit of which the positions are fixed, thereby easily performing precise position control on a laser beam to position the focus of the laser beam inside the waterjet, and a control method thereof. To this end, the laser processing apparatus comprises: a laser beam generator for generating a laser beam; a waterjet unit in which a nozzle for generating waterjet is disposed; a focusing lens unit which is composed of a plurality of lenses sequentially arranged in the traveling direction of the laser beam, and emits the laser beam incident thereon in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet; a focusing mirror unit which reflects the laser beam incident thereon in a direction parallel to the horizontal cross-section of the waterjet to the focusing lens unit to adjust x and y coordinates, which are coordinates in directions parallel to the horizontal cross-section of the waterjet and orthogonal to each other, among the coordinates of the focus of the laser beam emitted by the focusing lens unit, thereby positioning the focus of the laser beam inside the waterjet; and a dynamic focusing unit which emits the laser beam generated from the laser beam generator at the focusing mirror unit, and adjusts a z-coordinate, which is a coordinate in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet, among the coordinates of the focus of the laser beam emitted by the focusing lens unit, thereby positioning the focus of the laser beam inside the waterjet.

Description

레이저 가공장치 및 그것의 제어방법{LASER PROCESSING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}Laser processing apparatus and its control method

본 발명은 레이저 가공장치 및 그것의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 워터젯의 내부에 레이저 빔의 초점을 형성하여 피가공물을 가공하는 레이저 가공장치 및 그것의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser processing apparatus and a method for controlling the same, and more particularly, to a laser processing apparatus for processing a workpiece by forming a focus of a laser beam inside a waterjet, and a control method thereof.

산업이 발전함에 따라 다양한 분야에 대한 정밀 가공 요구가 증가하고 있다. 특히, 발전용 엔진, 항공기 엔진, 산업장비의 터빈 엔진, 선박용 터빈 엔진 등의 주요 부품에 대한 정밀 가공이 필요한 상황이다. 에너지 및 항공 우주 산업의 핵심 부품인 터빈 블레이드의 냉각 홀뿐만 아니라, 임펠러와 같은 구조적으로 복잡한 부품에 대한 정밀 가공 요구가 증가하고 있다.As the industry develops, the demand for precision machining in various fields is increasing. In particular, it is a situation in which precision machining of major parts such as engines for power generation, aircraft engines, turbine engines for industrial equipment, and turbine engines for ships is required. There is an increasing demand for precision machining of structurally complex parts such as impellers as well as cooling holes in turbine blades, which are key components in the energy and aerospace industries.

이러한 정밀 가공을 위하여 레이저 가공장치가 개발되고 있다. 종래의 레이저 가공장치의 경우에는 레이저 빔을 집속시키기 위하여 광학 렌즈를 사용하는데, 레이저 빔의 발산 성질 때문에 유효한 작업 거리가 불과 수 mm 정도밖에 되지 않는다. 따라서, 피가공물이 두꺼울 경우에는 이를 절단하기 어렵고, 작업 거리를 늘리기 위하여 레이저의 출력을 높이게 되면 열 손상 영역(heat affected zone)이 커지게 된다. 또한, 종래의 레이저 가공장치는 레이저 가공 과정에서 피가공물의 가공면에서 발생하는 찌꺼기가 가공면 주위에 남아서 가공물에 대한 오염 및 인체에 유해한 물질이 발생하게 된다. 또한, 종래의 레이저 가공장치는 피가공물의 가공 테이퍼 각도나 가공 폭(종횡비) 등을 조절하는 것이 제한되었다.A laser processing apparatus is being developed for such precision processing. In the case of a conventional laser processing apparatus, an optical lens is used to focus the laser beam, but the effective working distance is only about a few mm due to the divergent nature of the laser beam. Therefore, when the workpiece is thick, it is difficult to cut it, and if the laser power is increased to increase the working distance, the heat affected zone is increased. In addition, in the conventional laser processing apparatus, residues generated from the processing surface of the processing object remain around the processing surface during the laser processing process, so that contamination of the processing object and substances harmful to the human body are generated. In addition, the conventional laser processing apparatus is limited in controlling the processing taper angle or processing width (aspect ratio) of the workpiece.

상기와 같은 종래의 레이저 가공장치의 문제점을 해결하기 위해, 피가공물의 가공면에 워터젯을 분사하는 워터젯 유닛을 구비하여, 상기 워터젯의 내부로 레이저 빔의 초점을 위치시켜, 상기 워터젯을 통하여 레이저 에너지가 전달되도록 하여 피가공물의 가공면을 가공하는 레이저 가공장치가 개발되었다.In order to solve the problems of the conventional laser processing apparatus as described above, a waterjet unit for spraying a waterjet on the processing surface of a workpiece is provided, and a laser beam is focused into the waterjet, and laser energy is transmitted through the waterjet. A laser processing device has been developed to process the processing surface of the workpiece by allowing

도 1은 종래 기술에 따른 레이저 가공장치를 나타내는 개요도이다.1 is a schematic diagram showing a laser processing apparatus according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 레이저 가공장치는, 레이저 빔 발생기(1)와, 빔 익스팬더(2)와, 빔 분리기(3)와, 포커싱 렌즈(4)와, 레이저 빔 감지센서(5)와, 워터젯 유닛(6)으로 구성된다.1, the laser processing apparatus according to the prior art, a laser beam generator (1), a beam expander (2), a beam splitter (3), a focusing lens (4), and a laser beam detection sensor (5) ) and a waterjet unit 6 .

레이저 빔 발생기(1)는 레이저 빔을 생성한다. 레이저 빔 발생기(1)는 생성한 빔을 하면에서 아래로 조사한다. 레이저 빔 발생기(1)는 레이저 빔을 생성하여 빔 익스팬더(2)로 조사한다.The laser beam generator 1 generates a laser beam. The laser beam generator 1 irradiates the generated beam from the lower surface downward. The laser beam generator 1 generates a laser beam and irradiates it with the beam expander 2 .

빔 익스팬더(2)는 레이저 빔 발생기(1)로부터 하측으로 이격되어 배치된다. 빔 익스팬더(2)는 레이저 빔 발생기(1)로부터 조사되는 레이저 빔이 입사된다. 빔 익스팬더(2)는 레이저 빔 발생기(1)로부터 입사되는 레이저 빔의 단면 두께를 확장시킨다. 빔 익스팬더(2)는 확장된 레이저 빔을 하면에서 아래로 조사한다. 빔 익스팬더(2)는 레이저 빔의 단면을 확장시켜서 빔 분리기(3)로 조사한다.The beam expander 2 is disposed to be spaced downward from the laser beam generator 1 . The laser beam irradiated from the laser beam generator 1 is incident on the beam expander 2 . The beam expander 2 expands the cross-sectional thickness of the laser beam incident from the laser beam generator 1 . The beam expander 2 irradiates the expanded laser beam from the lower surface downward. The beam expander 2 expands the cross section of the laser beam and irradiates it with the beam splitter 3 .

빔 분리기(3)는 빔 익스팬더(2)로부터 입력되는 레이저 빔을 두 개로 분리하여, 분리된 레이저 빔 중, 어느 하나는 포커싱 렌즈(4)로 조사하고, 다른 하나는 레이저 빔 감지센서(5)로 조사한다. 빔 분리기(3)는 빔 익스팬더(2)로부터 입사되는 레이저 빔을 수직방향 및 수평방향으로 분리하며, 수직방향으로 분리된 레이저 빔은 포커싱 렌즈(4)로 조사하고, 수평방향으로 분리된 레이저 빔은 레이저 빔 감지센서(5)로 조사한다.The beam splitter 3 splits the laser beam input from the beam expander 2 into two, and one of the separated laser beams is irradiated with the focusing lens 4, and the other is a laser beam detection sensor 5. investigate with The beam splitter 3 separates the laser beam incident from the beam expander 2 in a vertical direction and a horizontal direction, and the vertically separated laser beam is irradiated with a focusing lens 4, and the laser beam separated in the horizontal direction is irradiated with a laser beam detection sensor (5).

포커싱 렌즈(4)는 빔 분리기(3)로부터 하측으로 이격되어 배치된다. 빔 분리기(3)에서 수직방향으로 이동되는 레이저 빔은 포커싱 렌즈(4)로 입력된다. 포커싱 렌즈(4)는 빔 분리기(3)로부터 입력되는 레이저 빔의 초점을 형성시킨다.The focusing lens 4 is disposed to be spaced downward from the beam splitter 3 . The laser beam moving vertically in the beam splitter 3 is input to the focusing lens 4 . The focusing lens 4 forms a focus of the laser beam input from the beam splitter 3 .

워터젯 유닛(6)은 포커싱 렌즈(4)로부터 하측으로 이격되어 배치된다. 워터젯 유닛(6)은 워터펌프(7)와 호스(7a)를 통해 연결되어, 워터펌프(7)로부터 워터젯(8a)을 생성하기 위한 물을 제공받는다. 워터젯 유닛(6)의 내부에는 워터펌프(7)로부터 제공되는 물이 유입되는 챔버가 형성되고, 상기 챔버로 유입된 물은 워터젯 유닛(6)의 하측에 배치된 노즐(8)을 통해 분사되어 워터젯(8a)을 생성시킨다.The waterjet unit 6 is disposed to be spaced downward from the focusing lens 4 . The water jet unit 6 is connected to the water pump 7 through a hose 7a, and receives water for generating the water jet 8a from the water pump 7 . A chamber into which water provided from the water pump 7 is introduced is formed inside the waterjet unit 6 , and the water introduced into the chamber is sprayed through a nozzle 8 disposed below the waterjet unit 6 , A water jet 8a is created.

한편, 레이저 빔 감지센서(5)는 빔 분리기(3)로부터 수평방향으로 이격되어 배치된다. 빔 분리기(3) 및 레이저 빔 감지센서(5) 사이에는 렌즈(9)가 배치될 수 있고, 빔 분리기(3)에서 수평방향으로 이동되는 레이저 빔은 렌즈(9)에서 집광되어 레이저 빔 감지센서(5)로 입사된다. 레이저 빔 감지센서(5)는 카메라센서로 형성될 수 있고, 입력되는 레이저 빔의 파워 및 위치를 감지하여, 감지된 레이저 빔의 파워 및 위치에 대한 정보를 제어부로 입력할 수 있고, 상기 제어부는 레이저 빔 감지센서(5)로부터 입력되는 레이저 빔의 파워 및 위치에 대한 정보에 따라, 레이저 빔 발생기(1), 포키싱 렌즈(4)의 위치, 워터젯 유닛(6)의 위치 및 워터펌프(7)를 제어할 수 있다.On the other hand, the laser beam detection sensor 5 is arranged to be spaced apart from the beam splitter 3 in the horizontal direction. A lens 9 may be disposed between the beam splitter 3 and the laser beam detection sensor 5 , and the laser beam moving in the horizontal direction in the beam splitter 3 is focused by the lens 9 and the laser beam detection sensor (5) is entered. The laser beam detection sensor 5 may be formed as a camera sensor, detect the power and position of an input laser beam, and input information about the detected power and position of the laser beam to the control unit, wherein the control unit According to the information about the power and position of the laser beam input from the laser beam detection sensor 5, the position of the laser beam generator 1, the focusing lens 4, the position of the waterjet unit 6, and the water pump 7 ) can be controlled.

그런데, 포커싱 렌즈(4)로부터 조사되는 레이저 빔의 초점이 워터젯(8a)의 내부에 위치될 수 있도록 하기 위해, 종래 기술에 따른 레이저 가공장치는 포커싱 렌즈(4)의 상하 높이를 조절하고, 워터젯 유닛(8)의 수평위치를 조절하여야 하였다.However, in order to allow the focus of the laser beam irradiated from the focusing lens 4 to be located inside the waterjet 8a, the laser processing apparatus according to the prior art adjusts the vertical height of the focusing lens 4, the waterjet The horizontal position of the unit 8 had to be adjusted.

따라서, 상기 종래 기술에 따른 레이저 가공장치는, 피가공물의 가공면에 조사되는 레이저 빔의 초점을 형성하는 포커싱 렌즈(4)와, 상기 피가공물의 가공면에 워터젯(8a)을 분사하는 워터젯 유닛(6)이 모두 움직이게 되므로, 레이저 빔의 초점을 워터젯(8a) 내부에 위치시키기 위한 레이저 빔의 정밀 위치 제어가 복잡한 문제점이 있었다.Therefore, the laser processing apparatus according to the prior art includes a focusing lens 4 for forming a focus of a laser beam irradiated to a processing surface of a workpiece, and a waterjet unit for spraying a waterjet 8a on the processing surface of the workpiece Since all (6) moves, there is a complicated problem in precise position control of the laser beam to position the focus of the laser beam inside the waterjet 8a.

본 발명이 해결하려는 과제는, 포커싱 렌즈 유닛의 위치와 워터젯을 생성하는 워터젯 유닛의 위치를 움직이지 않고, 레이저 빔의 초점을 워터젯 내부에 위치시키기 위한 레이저 빔의 정밀 위치 제어를 쉽게 할 수 있는 레이저 가공장치 및 그것의 제어방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is a laser that can easily control the precise position of a laser beam for locating the focus of the laser beam inside the waterjet without moving the position of the focusing lens unit and the position of the waterjet unit generating the waterjet. It is to provide a processing apparatus and a control method thereof.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 레이저 가공장치는 레이저 빔 발생기, 워터젯 유닛, 포커싱 렌즈 유닛, 초점조절 미러 유닛 및 다이나믹 포커싱 유닛으로 구성된다. 상기 레이저 빔 발생기는 레이저 빔을 발생시킨다. 상기 워터젯 유닛에는 워터젯을 생성하는 노즐이 배치된다. 상기 포커싱 렌즈 유닛은 복수개의 렌즈로 구성된다. 상기 복수개의 렌즈는 상기 레이저 빔의 진행방향으로 순차 배치된다. 상기 포커싱 렌즈 유닛은 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사한다. 상기 초점조절 미러 유닛은 상기 워터젯 수평단면에 대해 평행한 방향으로 입사되는 레이저 빔을 상기 포커싱 렌즈 유닛으로 반사한다. 상기 초점조절 미러 유닛은 상기 포커싱 렌즈 유닛이 조사하는 상기 레이저 빔의 초점의 좌표 중 상기 워터젯 수평단면에 대해 평행하고 서로 직교되는 방향의 좌표인 x, y 좌표를 조절하여 상기 워터젯의 내부에 위치시킨다. 상기 다이나믹 포커싱 유닛은 상기 레이저 빔 발생기로부터 발생된 상기 레이저 빔을 상기 초점조절 미러 유닛으로 조사한다. 상기 다이나믹 포커싱 유닛은 상기 포커싱 렌즈 유닛이 조사하는 상기 레이저 빔의 초점의 좌표 중 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향의 좌표인 z 좌표를 조절하여 상기 워터젯의 내부에 위치시킨다.In order to achieve the above object, the laser processing apparatus according to the present invention is composed of a laser beam generator, a waterjet unit, a focusing lens unit, a focusing mirror unit and a dynamic focusing unit. The laser beam generator generates a laser beam. A nozzle for generating a water jet is disposed in the water jet unit. The focusing lens unit includes a plurality of lenses. The plurality of lenses are sequentially arranged in a traveling direction of the laser beam. The focusing lens unit irradiates the incident laser beam in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet. The focusing mirror unit reflects the laser beam incident in a direction parallel to the horizontal cross section of the waterjet to the focusing lens unit. The focusing mirror unit adjusts x and y coordinates that are parallel to and orthogonal to the horizontal cross section of the waterjet among coordinates of the focus of the laser beam irradiated by the focusing lens unit to position the inside of the waterjet. . The dynamic focusing unit irradiates the laser beam generated from the laser beam generator to the focusing mirror unit. The dynamic focusing unit adjusts the z coordinate, which is a coordinate in a direction perpendicular to the horizontal cross section of the waterjet, among the coordinates of the focal point of the laser beam irradiated by the focusing lens unit, and locates it inside the waterjet.

상기 초점조절 미러 유닛은 제1 초점조절 미러 및 제2 초점조절 미러로 구성될 수 있다. 상기 제1 초점조절 미러는 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 상기 워터젯 수평단면에 대해 평행한 방향으로 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 경사진 방향으로 조사할 수 있다. 상기 제2 초점조절 미러는 상기 제1 초점조절 미러로부터 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사할 수 있다.The focusing mirror unit may be composed of a first focusing mirror and a second focusing mirror. The first focusing mirror may irradiate the laser beam incident from the dynamic focusing unit in a direction parallel to the horizontal cross-section of the waterjet in a direction inclined with respect to the horizontal cross-section of the waterjet. The second focusing mirror may irradiate the laser beam incident from the first focusing mirror in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet.

상기 복수개의 렌즈는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 렌즈의 일면은 상기 초점조절 미러 유닛으로부터 상기 레이저 빔이 입사될 수 있다. 상기 제1 렌즈의 일면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제1 렌즈의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제2 렌즈의 일면은 상기 제1 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 상기 제2 렌즈의 일면은 평평하게 형성될 수 있다. 상기 제2 렌즈의 타면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제3 렌즈의 일면은 상기 제2 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 상기 제3 렌즈의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제3 렌즈의 타면은 평평하게 형성될 수 있다. 상기 제4 렌즈의 일면은 상기 제3 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 상기 제4 렌즈의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제4 렌즈의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제5 렌즈의 일면은 상기 제4 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제5 렌즈의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제6 렌즈의 일면은 상기 제5 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 상기 제6 렌즈의 일면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제6 렌즈의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제7 렌즈의 일면은 상기 제6 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈의 일면은 평평하게 형성될 수 있다. 상기 제7 렌즈의 타면은 평평하게 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제5 렌즈의 일면, 상기 제4 렌즈의 일면, 상기 제1 렌즈의 타면, 상기 제6 렌즈의 일면, 상기 제6 렌즈의 타면, 상기 제1 렌즈의 일면, 상기 제2 렌즈의 타면, 상기 제5 렌즈의 타면, 상기 제4 렌즈의 타면 및 상기 제3 렌즈의 일면의 순서대로, 곡률반경이 점차 작게 형성될 수 있다.The plurality of lenses may include a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, a sixth lens, and a seventh lens. Here, the laser beam may be incident on one surface of the first lens from the focusing mirror unit. One surface of the first lens may be convex. The other surface of the first lens may be convex. One surface of the second lens may be spaced apart from the other surface of the first lens to face each other. One surface of the second lens may be formed to be flat. The other surface of the second lens may be concave. One surface of the third lens may be spaced apart from the other surface of the second lens to face each other. One surface of the third lens may be concave. The other surface of the third lens may be formed to be flat. One surface of the fourth lens may be spaced apart from the other surface of the third lens to face each other. One surface of the fourth lens may be concave. The other surface of the fourth lens may be convex. One surface of the fifth lens may be spaced apart from the other surface of the fourth lens to face each other. One surface of the fifth lens may be concave. The other surface of the fifth lens may be convex. One surface of the sixth lens may be spaced apart from the other surface of the fifth lens to face each other. One surface of the sixth lens may be convex. The other surface of the sixth lens may be convex. One surface of the seventh lens may be spaced apart from the other surface of the sixth lens to face each other. One surface of the seventh lens may be formed to be flat. The other surface of the seventh lens may be formed to be flat. Here, one surface of the fifth lens, one surface of the fourth lens, the other surface of the first lens, one surface of the sixth lens, the other surface of the sixth lens, one surface of the first lens, the other surface of the second lens , the other surface of the fifth lens, the other surface of the fourth lens, and one surface of the third lens in the order, the radius of curvature may be formed gradually smaller.

상기 복수개의 렌즈는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈 및 제5 렌즈로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 렌즈의 일면은 상기 초점조절 미러 유닛으로부터 상기 레이저 빔이 입사될 수 있다. 상기 제1 렌즈의 일면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제1 렌즈의 타면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제2 렌즈의 일면은 상기 제1 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 상기 제2 렌즈의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제2 렌즈의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제3 렌즈의 일면은 상기 제2 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 상기 제3 렌즈의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제3 렌즈의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제4 렌즈의 일면은 상기 제3 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 상기 제4 렌즈의 일면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제4 렌즈의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제5 렌즈의 일면은 상기 제4 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제5 렌즈의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제5 렌즈의 타면, 상기 제5 렌즈의 일면, 상기 제4 렌즈의 일면, 상기 제1 렌즈의 일면, 상기 제1 렌즈의 타면, 상기 제4 렌즈의 타면, 상기 제3 렌즈의 타면, 상기 제3 렌즈의 일면, 상기 제2 렌즈의 타면 및 상기 제2 렌즈의 일면의 순서대로, 곡률반경이 점차 작게 형성될 수 있다.The plurality of lenses may include a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, and a fifth lens. Here, the laser beam may be incident on one surface of the first lens from the focusing mirror unit. One surface of the first lens may be convex. The other surface of the first lens may be concave. One surface of the second lens may be spaced apart from the other surface of the first lens to face each other. One surface of the second lens may be concave. The other surface of the second lens may be convex. One surface of the third lens may be spaced apart from the other surface of the second lens to face each other. One surface of the third lens may be concave. The other surface of the third lens may be convex. One surface of the fourth lens may be spaced apart from the other surface of the third lens to face each other. One surface of the fourth lens may be convex. The other surface of the fourth lens may be convex. One surface of the fifth lens may be spaced apart from the other surface of the fourth lens to face each other. One surface of the fifth lens may be concave. The other surface of the fifth lens may be convex. Here, the other surface of the fifth lens, one surface of the fifth lens, one surface of the fourth lens, one surface of the first lens, the other surface of the first lens, the other surface of the fourth lens, the other surface of the third lens , one surface of the third lens, the other surface of the second lens, and one surface of the second lens in the order, the radius of curvature may be formed gradually smaller.

상기 복수개의 렌즈는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈 및 제4 렌즈로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 렌즈의 일면은 상기 초점조절 미러 유닛으로부터 상기 레이저 빔이 입사될 수 있다. 상기 제1 렌즈의 일면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제1 렌즈의 타면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제2 렌즈의 일면은 상기 제1 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 상기 제2 렌즈의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제2 렌즈의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제3 렌즈의 일면은 상기 제2 렌즈의 타면과 접촉 배치될 수 있다. 상기 제3 렌즈의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제3 렌즈의 타면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제4 렌즈의 일면은 상기 제3 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 상기 제4 렌즈의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 제4 렌즈의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 렌즈의 일면, 상기 제3 렌즈의 타면, 상기 제2 렌즈의 타면, 상기 제2 렌즈의 일면, 상기 제1 렌즈의 타면 및 상기 제4 렌즈의 일면의 순서대로, 곡률반경이 점차 작게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제3 렌즈의 일면은 상기 제2 렌즈의 타면과 곡률반경이 같게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제4 렌즈의 타면은 상기 제4 렌즈의 일면과 곡률반경이 같게 형성될 수 있다.The plurality of lenses may include a first lens, a second lens, a third lens, and a fourth lens. Here, the laser beam may be incident on one surface of the first lens from the focusing mirror unit. One surface of the first lens may be convex. The other surface of the first lens may be concave. One surface of the second lens may be spaced apart from the other surface of the first lens to face each other. One surface of the second lens may be concave. The other surface of the second lens may be convex. One surface of the third lens may be disposed in contact with the other surface of the second lens. One surface of the third lens may be concave. The other surface of the third lens may be concave. One surface of the fourth lens may be spaced apart from the other surface of the third lens to face each other. One surface of the fourth lens may be concave. The other surface of the fourth lens may be convex. Here, in the order of one surface of the first lens, the other surface of the third lens, the other surface of the second lens, one surface of the second lens, the other surface of the first lens, and one surface of the fourth lens, the radius of curvature is It may be formed gradually smaller. In addition, one surface of the third lens may be formed to have the same radius of curvature as the other surface of the second lens. In addition, the other surface of the fourth lens may be formed to have the same radius of curvature as the one surface of the fourth lens.

본 발명에 따른 레이저 가공장치에는 반사 미러 유닛이 더 구성될 수 있다. 상기 반사 미러 유닛은 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 레이저 빔을 상기 초점조절 미러 유닛으로 조사할 수 있다.A reflective mirror unit may be further configured in the laser processing apparatus according to the present invention. The reflection mirror unit may irradiate the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit to the focusing mirror unit.

상기 반사 미러 유닛은 제1 반사 미러 및/또는 제2 반사 미러로 구성될 수 있다. 상기 제1 반사 미러는 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 상기 워터젯 수평단면에 대해 수평방향으로 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사할 수 있다. 상기 제2 반사 미러는 상기 제1 반사 미러로부터 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 초점조절 미러 유닛으로 반사할 수 있다.The reflection mirror unit may be composed of a first reflection mirror and/or a second reflection mirror. The first reflection mirror may irradiate the laser beam incident from the dynamic focusing unit in a horizontal direction with respect to the horizontal cross-section of the waterjet in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet. The second reflection mirror may reflect the laser beam incident from the first reflection mirror to the focusing mirror unit.

본 발명에 따른 레이저 가공장치에는 빔 형상조절 유닛이 더 구성될 수 있다. 여기서, 상기 빔 형상조절 유닛은 콜리메이터, 빔익스팬더, 빔변환장치, 공간필터 중에 하나 이상을 포함할 수 있다.The laser processing apparatus according to the present invention may further include a beam shape adjusting unit. Here, the beam shape adjusting unit may include one or more of a collimator, a beam expander, a beam conversion device, and a spatial filter.

본 발명에 따른 레이저 가공장치의 상기 빔 형상조절 유닛은 상기 레이저 빔 발생기와 다이나믹 포커싱 유닛 사이 또는 상기 다이나믹 포커싱 유닛과 초점조절 미러 유닛 사이에 형성될 수 있다.The beam shape adjusting unit of the laser processing apparatus according to the present invention may be formed between the laser beam generator and the dynamic focusing unit or between the dynamic focusing unit and the focusing mirror unit.

상기 빔 형상조절 유닛은 상기 레이저 빔 발생기에서 생성한 상기 레이저 빔의 단면을 확장시켜 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로 조사할 수 있다.The beam shape adjusting unit may expand a cross-section of the laser beam generated by the laser beam generator and irradiate it to the dynamic focusing unit.

본 발명에 따른 레이저 가공장치에는 제1 센서, 제2 센서 및 제어부가 더 구성될 수 있다. 상기 제1 센서는 상기 초점조절 미러 유닛으로 입사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 센서는 상기 초점조절 미러 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지할 수 있다. 상기 제2 센서는 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 센서는 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지할 수 있다. 상기 제어부는 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서로부터 입력되는 감지값을 이용하여 상기 레이저 빔의 초점의 좌표인 상기 x, y, z 좌표를 판단할 수 있다. 상기 제어부는 상기 레이저 빔의 초점이 상기 워터젯의 내부에 위치하도록, 상기 초점조절 미러 유닛 및 상기 다이나믹 포커싱 유닛을 제어할 수 있다.The laser processing apparatus according to the present invention may further include a first sensor, a second sensor and a control unit. The first sensor may be disposed coaxially with the laser beam incident to the focusing mirror unit. The first sensor may detect a direction of the laser beam irradiated from the focusing mirror unit. The second sensor may be disposed coaxially with the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit. The second sensor may detect a direction of the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit. The control unit may determine the x, y, and z coordinates, which are coordinates of the focus of the laser beam, by using the sensing values input from the first sensor and the second sensor. The controller may control the focusing mirror unit and the dynamic focusing unit so that a focus of the laser beam is located inside the waterjet.

상기 제1 센서는 상기 초점조절 미러 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에 배치될 수 있다.The first sensor may be disposed coaxially with the laser beam irradiated from the focusing mirror unit.

상기 제1 센서 및/또는 상기 제2 센서는 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 파워를 더 감지할 수 있다. 상기 제어부는 상기 제1 센서 또는 상기 제2 센서로부터 입력되는 상기 레이저 빔의 파워 감지값을 더 이용하여, 상기 레이저 빔 발생기 또는 상기 레이저 빔 발생기 외부에 별도로 설치된 레이저 어테뉴에이터를 제어하여, 상기 워터젯의 내부로 조사되는 상기 레이저 빔의 파워를 조절할 수 있다.The first sensor and/or the second sensor may further sense the power of the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit. The control unit further uses a power detection value of the laser beam input from the first sensor or the second sensor to control the laser beam generator or a laser attenuator installed separately outside the laser beam generator, It is possible to adjust the power of the laser beam irradiated to the inside.

본 발명에 따른 레이저 가공장치의 제어방법은, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 빔 발생기와, 워터젯을 생성하는 노즐이 형성된 워터젯 유닛과, 상기 레이저 빔의 진행방향으로 순차 배치되는 복수개의 렌즈로 구성되어 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사하는 포커싱 렌즈 유닛과, 상기 워터젯 수평단면에 대해 평행한 방향으로 입사되는 레이저 빔을 상기 포커싱 렌즈 유닛으로 반사하여 상기 포커싱 렌즈 유닛이 조사하는 상기 레이저 빔의 초점의 좌표 중 상기 워터젯 수평단면에 대해 평행하고 서로 직교되는 방향의 좌표인 x, y 좌표를 조절하여 상기 워터젯의 내부에 위치시키는 초점조절 미러 유닛과, 상기 레이저 빔 발생기로부터 발생된 상기 레이저 빔을 상기 초점조절 미러 유닛으로 조사하고 상기 포커싱 렌즈 유닛이 조사하는 상기 레이저 빔의 초점의 좌표 중 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향의 좌표인 z 좌표를 조절하여 상기 워터젯의 내부에 위치시키는 다이나믹 포커싱 유닛을 포함하는 레이저 가공장치의 제어방법이다. 본 발명에 따른 레이저 가공장치의 제어방법은 제1 레이저 빔 감지단계, 제2 레이저 빔 감지단계 및 레이저 빔 초점 위치 조절단계로 구성된다. 상기 제1 레이저 빔 감지단계에서는 상기 초점조절 미러 유닛으로 입사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에 배치된 제1 센서가 상기 초점조절 미러 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지한다. 상기 제2 레이저 빔 감지단계에서는 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에 배치된 제2 센서가 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지한다. 상기 레이저 빔 초점 위치 조절단계에서는 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서로부터 입력되는 감지값을 이용하여 상기 레이저 빔의 초점의 좌표인 상기 x, y, z 좌표를 판단하고, 상기 레이저 빔의 초점이 상기 워터젯의 내부에 위치하도록, 상기 초점조절 미러 유닛 및 상기 다이나믹 포커싱 유닛을 제어한다.The control method of the laser processing apparatus according to the present invention is composed of a laser beam generator for generating a laser beam, a waterjet unit having a nozzle for generating a waterjet, and a plurality of lenses sequentially arranged in the traveling direction of the laser beam. A focusing lens unit irradiating the laser beam to be formed in a direction perpendicular to the waterjet horizontal cross-section, and reflecting the laser beam incident in a direction parallel to the waterjet horizontal cross-section to the focusing lens unit, so that the focusing lens unit is irradiated a focusing mirror unit for positioning the inside of the waterjet by adjusting x and y coordinates that are parallel to and orthogonal to the horizontal cross section of the waterjet among the coordinates of the focus of the laser beam, and the laser beam generator The laser beam is irradiated to the focusing mirror unit, and the z coordinate, which is a coordinate in a direction perpendicular to the horizontal cross section of the waterjet among the coordinates of the focus of the laser beam irradiated by the focusing lens unit, is adjusted to the inside of the waterjet. It is a control method of a laser processing apparatus including a dynamic focusing unit for positioning. The control method of the laser processing apparatus according to the present invention consists of a first laser beam detection step, a second laser beam detection step, and a laser beam focus position adjustment step. In the first laser beam sensing step, a first sensor disposed coaxially with the laser beam incident to the focusing mirror unit detects a direction of the laser beam irradiated from the focusing mirror unit. In the second laser beam sensing step, a second sensor disposed coaxially with the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit detects a direction of the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit. In the laser beam focus position adjustment step, the x, y, and z coordinates that are the coordinates of the focus of the laser beam are determined using the sensing values input from the first sensor and the second sensor, and the focus of the laser beam is The focusing mirror unit and the dynamic focusing unit are controlled so as to be located inside the waterjet.

상기 제1 레이저 빔 감지 단계에서 상기 제1 센서 또는 상기 제2 레이저 빔 감지단계에서 상기 제2 센서는, 상기 레이저 빔의 파워를 더 감지할 수 있다. 상기 레이저 빔 초점 위치 조절단계에서는 상기 제1 센서 또는 상기 제2 센서로부터 입력되는 상기 레이저 빔의 파워 감지값을 더 이용하여, 상기 레이저 빔 발생기 또는 상기 레이저 빔 발생기 외부에 별도로 설치된 레이저 어테뉴에이터를 제어하여, 상기 워터젯의 내부로 조사되는 상기 레이저 빔의 파워를 조절할 수 있다. 즉, 이러한 레이저 빔의 파워는, 상기 레이저 빔 발생기 내부의 레이저 파워 장치 또는 상기 레이저 빔 발생기 외부에 별도로 설치된 레이저 어테뉴에이터를 제어할 수 있다.The first sensor in the step of detecting the first laser beam or the second sensor in the step of detecting the second laser beam may further sense the power of the laser beam. In the laser beam focal position adjustment step, the laser beam generator or a laser attenuator separately installed outside the laser beam generator is controlled by further using the power detection value of the laser beam input from the first sensor or the second sensor. Thus, the power of the laser beam irradiated into the waterjet can be adjusted. That is, the power of the laser beam may control a laser power device inside the laser beam generator or a laser attenuator separately installed outside the laser beam generator.

본 발명에 따르면, 상기 복수 개의 렌즈로 이루어지는 상기 포커싱 렌즈 유닛은 적어도 하나 이상 구비될 수 있고, 상기 포커싱 렌즈 유닛은, 예를 들어 텔레센트릭 렌즈(telecentric f-theta lens)일 수 있다.According to the present invention, at least one focusing lens unit including the plurality of lenses may be provided, and the focusing lens unit may be, for example, a telecentric f-theta lens.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명에 따른 레이저 가공장치 및 그것의 제어방법에 따르면, 포커싱 렌즈 유닛이 조사하는 레이저 빔의 초점 좌표 중 x, y 좌표를 초점조절 미러 유닛이 조절하여 워터젯의 내부에 위치시키고, 상기 포커싱 렌즈 유닛이 조사하는 레이저 빔의 초점 좌표 중 z 좌표를 다이나믹 포커싱 유닛이 조절하여 워터젯의 내부에 위치시키기 때문에, 상기 포커싱 렌즈 유닛의 위치와 워터젯을 생성하는 워터젯 유닛의 위치를 움직이기 않고, 레이저 빔의 초점을 워터젯 내부에 위치시키기 위한 레이저 빔의 정밀 위치 제어를 쉽게 할 수 있는 효과가 있다.According to the laser processing apparatus and the control method thereof according to the present invention, the focusing mirror unit adjusts the x and y coordinates among the focal coordinates of the laser beam irradiated by the focusing lens unit to position the inside of the waterjet, and the focusing lens unit Since the dynamic focusing unit adjusts the z coordinate among the focal coordinates of the irradiated laser beam and locates it inside the waterjet, the focus of the laser beam is not moved without moving the position of the focusing lens unit and the position of the waterjet unit generating the waterjet. There is an effect that can easily control the precise position of the laser beam for locating the water jet inside the waterjet.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 종래 기술에 따른 레이저 가공장치를 나타내는 개요도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치를 나타내는 개요도,
도 3은 도 2에 도시된 포커싱 렌즈 유닛의 제1 실시예를 나타내는 도면,
도 4는 도 2에 도시된 포커싱 렌즈 유닛의 제2 실시예를 나타내는 도면,
도 5는 도 2에 도시된 포커싱 렌즈 유닛의 제3 실시예를 나타내는 도면,
도 6은 본발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치를 나타내는 개요도,
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치의 제어 블록도,
도 8 및 도 9는 종래의 렌즈 유닛의 구성 예시를 나타내는 도면,
도 10 내지 도 13은 본 발명에 따른 레이저 가공장치의 예시도들,
도 14는 본 발명과 종래 레이저 빔에 조사에 따른 노즐을 나타내는 비교도,
도 15 내지 도 16은 본 발명에 따른 레이저 가공장치의 예시도들이다.1 is a schematic diagram showing a laser processing apparatus according to the prior art;
2 is a schematic diagram showing a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
Fig. 3 is a view showing a first embodiment of the focusing lens unit shown in Fig. 2;
Fig. 4 is a view showing a second embodiment of the focusing lens unit shown in Fig. 2;
Fig. 5 is a view showing a third embodiment of the focusing lens unit shown in Fig. 2;
6 is a schematic diagram showing a laser processing apparatus according to another embodiment of the present invention;
7 is a control block diagram of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
8 and 9 are views showing a configuration example of a conventional lens unit;
10 to 13 are exemplary views of a laser processing apparatus according to the present invention;
14 is a comparative view showing a nozzle according to the present invention and conventional laser beam irradiation,
15 to 16 are exemplary views of a laser processing apparatus according to the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치 및 그것의 제어방법을 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a laser processing apparatus and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치를 나타내는 개요도이다.2 is a schematic diagram showing a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치는, 레이저 빔 발생기(10), 빔 형상조절 유닛(20), 다이나믹 포커싱 유닛(30), 반사 미러 유닛(40), 초점조절 미러 유닛(50), 포커싱 렌즈 유닛(60) 및 워터젯 유닛(70)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a laser beam generator 10 , a beam shape adjusting unit 20 , a dynamic focusing unit 30 , a reflection mirror unit 40 , and a focusing mirror. It may include a unit 50 , a focusing lens unit 60 , and a waterjet unit 70 .

레이저 빔 발생기(10)는 레이저 빔을 발생시킬 수 있다. 레이저 빔 발생기(10)는 발생시킨 레이저 빔을 빔 형상조절 유닛(20)으로 조사할 수 있다. 레이저 빔 발생기(10)는 발생시킨 레이저 빔을 워터젯 수평단면에 대해 평행한 방향으로 조사할 수 있다. 레이저 빔 발생기(10)는 발생시킨 레이저 빔을 도면상 수평방향으로 조사하여서 빔 형상조절 유닛(20)으로 조사할 수 있다.The laser beam generator 10 may generate a laser beam. The laser beam generator 10 may irradiate the generated laser beam with the beam shape adjusting unit 20 . The laser beam generator 10 may irradiate the generated laser beam in a direction parallel to the horizontal cross-section of the waterjet. The laser beam generator 10 may irradiate the generated laser beam in a horizontal direction in the drawing to be irradiated to the beam shape adjusting unit 20 .

도시되지는 않았으나, 상기 피가공물은 워터젯 유닛(70)에서 생성되는 워터젯(75)의 하측에 배치될 수 있고, 상기 피가공물의 상기 워터젯 수평단면은 도 2의 도면 상 워터젯(75)의 방향에 대해 직교되는 방향인 수평방향으로 배치된다. 이하, 설명에서 수평방향은 상기 워터젯 수평단면에 대해 평행한 방향을 의미할 수 있고, 수직방향은 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향을 의미할 수 있다.Although not shown, the workpiece may be disposed below the waterjet 75 generated by the waterjet unit 70, and the horizontal cross-section of the waterjet of the workpiece is in the direction of the waterjet 75 in the drawing of FIG. It is arranged in a horizontal direction, which is a direction orthogonal to the Hereinafter, in the description, the horizontal direction may mean a direction parallel to the horizontal cross-section of the waterjet, and the vertical direction may mean a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet.

또, 빔 형상조절 유닛(20)은 콜리메이터, 빔 익스팬터, 빔 변환장치 및 공간필터를 포함할 수 있고, 레이저 빔 발생기(10)와 다이나믹 포커싱 유닛(30) 사이 또는 다이나믹 포커싱 유닛(30)과 초점 위치조절 미러 유닛(50) 사이에 설치될 수 있다.In addition, the beam shape adjusting unit 20 may include a collimator, a beam expander, a beam converting device, and a spatial filter, between the laser beam generator 10 and the dynamic focusing unit 30 or between the dynamic focusing unit 30 and It may be installed between the focus positioning mirror units 50 .

여기서, 상기 빔 변환장치는 레이저발생기, 콜리메이터, 빔 익스팬더 등으로부터 전달받은 평행 빔의 에너지 분포를 변환시키는 장치일 수 있다. 상기 빔 변환장치는 레이저 빔의 가우시안 빔(Gaussian Beam Profile) 형태를 에너지 분포가 균일한 플랫 탑 빔(Flat-top Beam) 형태로 변환시켜주는 장치일 수 있다. 상기 빔 변환장치는 간단한 조리개 마스킹(Simple aperture masking), 페이즈 슬릿에 적합한 1차원 빔 쉐이핑(1D beam shaping with adjustable phase slit), 적어도 두개의 비구면 소자와 굴절 광학계(refractive optical systems with at least two aspheric elements), 단일 이중 비구면 요소(single bi-aspheric element), 반사 광학 시스템(reflective optical systems) 및 바이너리 회절광학 (binary diffractive optics) 등의 광학 기술을 이용하여 제작할 수 있다. 상기 공간필터는 빔의 형태를 변형시켜 줄 수 있다. 슬릿이나 홀 등의 필터를 이용하여 집속 렌즈부에서 나오는 빔의 형태를 변형시켜 줄 수 있다.Here, the beam converting device may be a device for converting energy distribution of a parallel beam received from a laser generator, a collimator, a beam expander, and the like. The beam converter may be a device that converts a shape of a Gaussian beam of a laser beam into a shape of a flat-top beam having a uniform energy distribution. The beam converter comprises simple aperture masking, 1D beam shaping with adjustable phase slit, at least two aspheric elements and a refractive optical system with at least two aspheric elements. ), a single bi-aspheric element, reflective optical systems, and binary diffractive optics. The spatial filter may change the shape of the beam. By using a filter such as a slit or a hole, the shape of the beam emitted from the focusing lens unit may be changed.

빔 형상조절 유닛(20)은 레이저 빔 발생기(10)로부터 조사되어 입력되는 레이저 빔의 단면을 확장시킬 수 있다. 빔 형상조절 유닛(20)은 레이저 빔 발생기(10)에서 생성한 상기 레이저 빔의 단면을 확장시켜 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로 조사할 수 있다. 빔 형상조절 유닛(20)은 레이저 빔 발생기(10)로부터 수평방향으로 입사되는 상기 레이저 빔의 단면을 확장시킬 수 있다. 여기서, 레이저 빔의 단면은 레이저 빔의 폭을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 레이저 빔의 원형 단면일 경우, 빔 형상조절 유닛(20)은 상기 레이저 빔의 직경을 확장시킬 수 있다.The beam shape adjusting unit 20 may expand the cross section of the laser beam irradiated from the laser beam generator 10 and input. The beam shape adjusting unit 20 may expand the cross-section of the laser beam generated by the laser beam generator 10 and irradiate it with the dynamic focusing unit 30 . The beam shape adjusting unit 20 may expand the cross section of the laser beam incident in the horizontal direction from the laser beam generator 10 . Here, the cross-section of the laser beam may mean the width of the laser beam. For example, in the case of a circular cross-section of the laser beam, the beam shape adjusting unit 20 may expand the diameter of the laser beam.

워터젯 유닛(70)에는 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 워터젯(75)을 생성하는 노즐(71)이 배치될 수 있다. 노즐(71)은 노즐홀더를 통해 워터젯 유닛(70)에 설치될 수 있다. 노즐(71)은 워터젯 유닛(70)의 하측에 설치되어서, 워터젯(75)을 하측으로 생성시킬 수 있다.A nozzle 71 for generating the water jet 75 in a direction perpendicular to the horizontal cross section of the water jet may be disposed in the water jet unit 70 . The nozzle 71 may be installed in the waterjet unit 70 through the nozzle holder. The nozzle 71 may be installed below the waterjet unit 70 to generate the waterjet 75 downward.

워터젯 유닛(70)은 워터펌프(80)와 급수라인(85)을 통해 연결되어서, 워터펌프(80)로부터 워터젯(75)을 생성하기 위한 물을 공급받을 수 있다. 여기서, 급수라인(85)은 호스일 수 있으나, 반드시 호스로 한정되는 것은 아니다.The water jet unit 70 is connected to the water pump 80 through the water supply line 85 , and thus water for generating the water jet 75 may be supplied from the water pump 80 . Here, the water supply line 85 may be a hose, but is not necessarily limited to a hose.

워터젯 유닛(70)의 일측에는 급수라인(85)과 연결되는 급수포트(72)가 돌출 형성될 수 있다. 급수포트(72)가 급수라인(85)을 통해 워터펌프(80)와 연결됨으로써, 워터젯 유닛(70)은 급수라인(85)을 통해 워터펌프(80)와 연결될 수 있다. 급수라인(85)의 일단은 워터펌프(80)와 연결되고, 급수라인(85)의 타단은 워터젯 유닛(70)의 일측에 형성된 급수포트(72)와 연결됨으로써, 워터젯 유닛(70)은 급수라인(85)을 통해 워터펌프(80)와 연결될 수 있다.A water supply port 72 connected to the water supply line 85 may protrude from one side of the waterjet unit 70 . Since the water supply port 72 is connected to the water pump 80 through the water supply line 85 , the waterjet unit 70 may be connected to the water pump 80 through the water supply line 85 . One end of the water supply line 85 is connected to the water pump 80 , and the other end of the water supply line 85 is connected to the water supply port 72 formed on one side of the waterjet unit 70 , so that the waterjet unit 70 supplies water. It may be connected to the water pump 80 through the line 85 .

워터젯 유닛(70)의 내부에는 워터펌프(80)로부터 공급되는 물이 저장되는 챔버가 형성될 수 있고, 상기 챔버는 노즐(71)과 연통되어서, 상기 챔버 내로 유입된 물은 노즐(71)을 통해 상기 워터젯 수평단면으로 분사되어서, 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 워터젯(75)을 형성할 수 있다.A chamber in which water supplied from the water pump 80 is stored may be formed in the waterjet unit 70 , and the chamber communicates with the nozzle 71 , so that the water introduced into the chamber passes through the nozzle 71 . The water jet 75 may be formed in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet by being sprayed through the water jet horizontal cross-section.

워터젯 유닛(70)의 상측에는 윈도우(73)가 설치될 수 있다. 윈도우(73)는 레이저 빔이 입사될 수 있게 투명하게 형성될 수 있다. 윈도우(73)는 워터젯 유닛(70)의 내부에 형성된 상기 챔버의 개방된 상측을 덮을 수 있다. 상기 레이저 빔은 윈도우(73)의 상측에서 윈도우(73)를 통과하여 상기 챔버로 입사될 수 있다. 상기 챔버로 입사된 상기 레이저 빔이 노즐(71)로 입사되어 워터젯(75) 내부에 배치되어서, 피가공물의 가공면을 가공할 수 있다.A window 73 may be installed above the waterjet unit 70 . The window 73 may be formed to be transparent so that a laser beam may be incident therein. The window 73 may cover the open upper side of the chamber formed inside the waterjet unit 70 . The laser beam may pass through the window 73 from the upper side of the window 73 and be incident into the chamber. The laser beam incident into the chamber is incident on the nozzle 71 and is disposed inside the waterjet 75 to process the processing surface of the workpiece.

포커싱 렌즈 유닛(60)은 복수개의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 렌즈는 상기 레이저 빔의 진행방향으로 순차 배치될 수 있다. 상기 복수개의 렌즈에 대해서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 자세하게 설명하기로 한다.The focusing lens unit 60 may include a plurality of lenses. The plurality of lenses may be sequentially disposed in a traveling direction of the laser beam. The plurality of lenses will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5 .

포커싱 렌즈 유닛(60)은 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사할 수 있다. The focusing lens unit 60 may irradiate the incident laser beam in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet.

종래는, 도 8에 도시된 바와 같이, 레이저 빔이 포커싱 렌즈 유닛(60)의 중심으로 수직으로 입사되는 경우에 상기 레이저 빔이 전술한 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 전달되어 워터젯 내부로 레이저 빔을 집속시켜 전달되는 레이저 파워가 높아져서 레이저-워터젯 커플링 효율이 향상될 수 있다(도 11 및 도 12 참고). 그러나, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 빔이 포커싱 렌즈 유닛(60)의 중심의 외측에서 수직으로 입사되는 경우에는 상기 레이저 빔이 전술한 워터젯 수평단면에 대해 구면수차로 인하여 안쪽으로 경사진 방향으로 조사되기 때문에, 또는 상기 레이저 빔이 포커싱 렌즈 유닛(60)의 중심 또는 중심의 외측에서 경사지게 입사되는 경우에는 상기 레이저 빔이 전술한 워터젯 수평단면에 대해 구면수차로 인하여 바깥쪽으로 경사지게 조사되기 때문에, 워터젯 수평단명상에서 레이저 빔의 초점 위치를 X방향과 Y방향으로 조절하여도 X방향으로 틸트와 Y방향으로 틸트로 인하여, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 레이저-워터젯 커플링 효율이 낮아져 워터젯 내부로 레이저 빔을 집속시켜 전달되는 레이저 파워가 낮아질 수 있고, 이에 따라 레이저 빔 모드가 변경되기 때문에 가공성(가공효율, 가공품질)이 달라질 수 있다. 또한 도 14의 좌측 도면(A)에 도시된 바와 같이 워터젯 내부의 노즐이 손상될 수 있다.Conventionally, as shown in FIG. 8 , when a laser beam is vertically incident to the center of the focusing lens unit 60 , the laser beam is transmitted in a direction perpendicular to the above-described horizontal cross-section of the waterjet, and the laser beam enters the waterjet. The laser power delivered by focusing the beam may be increased, so that the laser-waterjet coupling efficiency may be improved (refer to FIGS. 11 and 12 ). However, as shown in FIG. 9 , when the laser beam is vertically incident from the outside of the center of the focusing lens unit 60, the laser beam is inclined inward due to spherical aberration with respect to the waterjet horizontal cross section. direction, or when the laser beam is incident obliquely from the center or outside of the center of the focusing lens unit 60, the laser beam is irradiated obliquely outward due to spherical aberration with respect to the above-described horizontal waterjet cross section. , even when the focal position of the laser beam is adjusted in the X and Y directions in the waterjet horizontal short-lived image, due to the tilt in the X direction and the tilt in the Y direction, as shown in FIGS. 11 and 12 , the laser-waterjet coupling efficiency is lowered. The laser power delivered by focusing the laser beam into the waterjet may be lowered, and accordingly, the laser beam mode is changed, so that the machinability (processing efficiency, processing quality) may vary. Also, as shown in the left drawing (A) of FIG. 14 , the nozzle inside the waterjet may be damaged.

이와 비교하여, 본 발명의 포커싱 렌즈 유닛(60)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 레이저 빔이 포커싱 렌즈 유닛으로 경사지게 조사되어도, 포커싱 렌즈 유닛의 중심으로부터 외측으로 조사되어도 전술한 워터젯 수평단면으로 직교하게 전달되어 상기 레이저 빔의 초점이 워터젯 수평단면에 형성되므로, 사용자가 레이저-워터젯 커플링 효율을 극대화되거나 조절이 필요할 때 레이저 빔의 초점 위치를 △X와 △Y만큼 정확하게 위치 조절이 가능할 수 있다(도 11 내지 도 13 참조). In comparison with this, the focusing lens unit 60 of the present invention, as shown in FIG. 10, has the above-described waterjet horizontal cross section even when the laser beam is irradiated to the focusing lens unit obliquely or irradiated outward from the center of the focusing lens unit. Since the laser beam is transmitted orthogonally and the focus of the laser beam is formed on the horizontal cross section of the waterjet, when the user maximizes the laser-waterjet coupling efficiency or needs adjustment, the position of the laser beam can be precisely adjusted as much as ΔX and ΔY. There is (see FIGS. 11 to 13).

따라서, 포커싱 렌즈 유닛(60)은 상기 레이저 빔이 입사되는 각도 또는 방향에 따라, 상기 레이저 빔을 전술한 워터젯 수평단면에 대해 직교 되는 방향으로 전달되어서, 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치는 레이저-워터젯 커플링 효율을 극대화하여 정밀한 가공 및 가공 생산성을 높이는 이점을 가질 수 있다.Accordingly, the focusing lens unit 60 transmits the laser beam in a direction orthogonal to the above-described waterjet horizontal cross-section according to the angle or direction at which the laser beam is incident, so that the laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention is By maximizing the laser-waterjet coupling efficiency, it may have the advantage of increasing precision processing and processing productivity.

포커싱 렌즈 유닛(60)은 워터젯 유닛(70)으로부터 상측에 배치되어서 포커싱 렌즈 유닛(60)으로 레이저 빔을 조사할 수 있고, 워터젯 유닛(70)으로 조사된 레이저 빔은 워터젯(75)의 내부에 배치될 수 있다.The focusing lens unit 60 is disposed on the upper side from the waterjet unit 70 to irradiate a laser beam to the focusing lens unit 60 , and the laser beam irradiated to the waterjet unit 70 is inside the waterjet 75 . can be placed.

초점조절 미러 유닛(50)은 상기 워터젯 수평단면에 대해 평행한 방향으로 입사되는 레이저 빔을 포커싱 렌즈 유닛(60)으로 반사할 수 있다. 초점조절 미러 유닛(50)은 포커싱 렌즈 유닛(60)의 상측에 배치될 수 있다. 초점조절 미러 유닛(50)은 상기 워터젯 수평단면에 대해 평행한 방향으로 입사되는 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 수직한 방향으로 조사하여서, 포커싱 렌즈 유닛(60)으로 반사할 수 있다. 포커싱 렌즈 유닛(60)은 초점조절 미러 유닛(50)으로부터 반사되어 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사할 수 있다.The focusing mirror unit 50 may reflect the laser beam incident in a direction parallel to the horizontal cross-section of the waterjet to the focusing lens unit 60 . The focusing mirror unit 50 may be disposed above the focusing lens unit 60 . The focusing mirror unit 50 may irradiate a laser beam incident in a direction parallel to the horizontal cross-section of the waterjet in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet and reflect it to the focusing lens unit 60 . The focusing lens unit 60 may irradiate the laser beam reflected from the focusing mirror unit 50 in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet.

초점조절 미러 유닛(50)은 포커싱 렌즈 유닛(60)이 조사하는 상기 레이저 빔의 초점의 좌표 중 상기 워터젯 수평단면에 대해 평행하고 서로 직교되는 방향의 좌표인 x, y 좌표를 조절하여 워터젯(75)의 내부에 위치시킬 수 있다. 여기서, 상기 x, y 좌표는, 도 2의 도면 상 수평방향의 평면을 의미할 수 있다.The focusing mirror unit 50 adjusts the x and y coordinates, which are coordinates in directions parallel to and orthogonal to the waterjet horizontal section, among the coordinates of the focus of the laser beam irradiated by the focusing lens unit 60 to adjust the waterjet 75 ) can be placed inside the Here, the x and y coordinates may mean a plane in a horizontal direction in the drawing of FIG. 2 .

다이나믹 포커싱 유닛(30)은 레이저 빔 발생기(10)로부터 발생된 상기 레이저 빔을 초점조절 미러 유닛(50)으로 조사할 수 있다. 레이저 빔 발생기(10) 및 다이나믹 포커싱 유닛(30) 사이에 빔 형상조절 유닛(20)이 구비되는 경우, 빔 형상조절 유닛(20)은 레이저 빔 발생기(10)로부터 입사되는 레이저 빔을 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로 조사할 수 있다. 다이나믹 포커싱 유닛(30)은 빔 형상조절 유닛(20)으로부터 입사되는 레이저 빔의 조사 방향을 조절할 수 있다.The dynamic focusing unit 30 may irradiate the laser beam generated from the laser beam generator 10 to the focusing mirror unit 50 . When the beam shape adjusting unit 20 is provided between the laser beam generator 10 and the dynamic focusing unit 30 , the beam shape adjusting unit 20 adjusts the laser beam incident from the laser beam generator 10 to the dynamic focusing unit. (30) can be investigated. The dynamic focusing unit 30 may adjust the irradiation direction of the laser beam incident from the beam shape adjusting unit 20 .

다이나믹 포커싱 유닛(30)은 포커싱 렌즈 유닛(60)이 조사하는 상기 레이저 빔의 초점의 좌표 중 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향의 좌표인 z 좌표를 조절하여 워터젯(75)의 내부에 위치시킬 수 있다. 여기서, 상기 z 좌표는 도 2의 도면 상 수직방향의 높이를 의미할 수 있다.The dynamic focusing unit 30 adjusts the z coordinate, which is a coordinate in a direction orthogonal to the waterjet horizontal section, among the coordinates of the focus of the laser beam irradiated by the focusing lens unit 60 to position it inside the waterjet 75 . can Here, the z coordinate may mean a height in the vertical direction in the drawing of FIG. 2 .

상기와 같이, 포커싱 렌즈 유닛(60)으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 초점을 워터젯(75)의 내부에 위치시키기 위해, 초점조절 미러 유닛(50)이 상기 레이저 빔의 초점 중 상기 x, y 좌표를 조절하고, 다이나믹 포커싱 유닛(30)이 상기 레이저 빔의 초점 중 상기 z 좌표를 조절하기 때문에, 상기 레이저 빔의 초점을 형성하는 포커싱 렌즈 유닛(60)의 위치가 고정되고, 워터젯(75)을 형성하는 워터젯 유닛(70)의 위치가 고정되므로, 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치는 워터젯(75)의 내부에 상기 레이저 빔의 초점을 위치시키기 위한 정밀 제어를 쉽게 할 수 있는 이점을 가질 수 있다.As described above, in order to position the focus of the laser beam irradiated from the focusing lens unit 60 inside the waterjet 75, the focusing mirror unit 50 determines the x and y coordinates of the focus of the laser beam. and the dynamic focusing unit 30 adjusts the z-coordinate among the focal points of the laser beam, the position of the focusing lens unit 60 forming the focal point of the laser beam is fixed, and the water jet 75 is formed Since the position of the waterjet unit 70 is fixed, the laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention can have the advantage of easily performing precise control for positioning the focus of the laser beam inside the waterjet 75. have.

초점조절 미러 유닛(50)은 제1 초점조절 미러(51) 및 제2 초점조절 미러(52)를 포함할 수 있다.The focusing mirror unit 50 may include a first focusing mirror 51 and a second focusing mirror 52 .

제1 초점조절 미러(51)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로부터 워터젯 수평단면에 대해 평행한 방향으로 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 경사진 방향으로 조사할 수 있다.The first focusing mirror 51 may irradiate the laser beam incident from the dynamic focusing unit 30 in a direction parallel to the horizontal cross-section of the waterjet in a direction inclined with respect to the horizontal cross-section of the waterjet.

제2 초점조절 미러(52)는 제1 초점조절 미러(51)로부터 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사할 수 있다.The second focusing mirror 52 may irradiate the laser beam incident from the first focusing mirror 51 in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet.

다이나믹 포커싱 유닛(30) 및 초점조절 미러 유닛(50) 사이에는 반사 미러 유닛(40)이 배치될 수 있다. 반사 미러 유닛(40)은 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로부터 조사되는 레이저 빔을 초점조절 미러 유닛(50)으로 조사할 수 있다.A reflective mirror unit 40 may be disposed between the dynamic focusing unit 30 and the focusing mirror unit 50 . The reflection mirror unit 40 may irradiate the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit 30 to the focusing mirror unit 50 .

다이나믹 포커싱 유닛(30)은 빔 형상조절 유닛(20)으로부터 입사되는 레이저 빔을 반사 미러 유닛(40)으로 조사할 수 있고, 반사 미러 유닛(40)은 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로부터 입사되는 레이저 빔을 초점조절 미러 유닛(50)으로 조사할 수 있으며, 초점조절 미러 유닛(50)은 반사 미러 유닛(40)으로부터 입사되는 레이저 빔을 포커싱 렌즈 유닛(60)으로 조사할 수 있다.The dynamic focusing unit 30 may irradiate a laser beam incident from the beam shape adjusting unit 20 to the reflection mirror unit 40 , and the reflection mirror unit 40 may have a laser beam incident from the dynamic focusing unit 30 . may be irradiated with the focusing mirror unit 50 , and the focusing mirror unit 50 may irradiate the laser beam incident from the reflection mirror unit 40 to the focusing lens unit 60 .

반사 미러 유닛(40)은 제1 반사 미러(41) 및 제2 반사 미러(42)를 포함할 수 있다.The reflection mirror unit 40 may include a first reflection mirror 41 and a second reflection mirror 42 .

제1 반사 미러(41)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로부터 상기 워터젯 수평단면에 대해 수평방향으로 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사할 수 있다. 제1 반사 미러(41)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로부터 수평방향으로 입사되는 레이저 빔을 수직방향으로 조사할 수 있다.The first reflection mirror 41 may irradiate the laser beam incident from the dynamic focusing unit 30 in a horizontal direction with respect to the horizontal cross-section of the waterjet in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet. The first reflection mirror 41 may vertically irradiate a laser beam incident in a horizontal direction from the dynamic focusing unit 30 in a vertical direction.

제2 반사 미러(42)는 제1 반사 미러(41)로부터 입사되는 상기 레이저 빔을 초점조절 미러 유닛(50)으로 반사할 수 있다. 제2 반사 미러(42)는 제1 반사 미러(41)로부터 입사되는 상기 레이저 빔을 제1 초점조절 미러(51)로 반사할 수 있다. 제2 반사 미러(42)는 제1 반사 미러(41)로부터 수직방향으로 입사되는 레이저 빔을 수평방향으로 조사할 수 있다.The second reflection mirror 42 may reflect the laser beam incident from the first reflection mirror 41 to the focusing mirror unit 50 . The second reflection mirror 42 may reflect the laser beam incident from the first reflection mirror 41 to the first focusing mirror 51 . The second reflection mirror 42 may horizontally irradiate a laser beam incident vertically from the first reflection mirror 41 .

반사 미러 유닛(40)의 제1 반사 미러(41) 및 제2 반사 미러(42)는 전기&전자 제어가 가능한 모터 또는 회전 구동부가 결합된 모듈일 수 있다. 상기 전기&전자 제어가 가능한 모터는 피에조 엑추에이터, 리니어 모터, 서보 모터, 갈바노미터 모터, MEMS 디바이스 등의 하나일 수 있다. 상기 전기&전자 제어가 가능한 모터로 구성된 반사 미러 유닛(40)을 사용할 경우, 초점조절 미러 유닛(50)을 사용하지 않고 x, y 방향으로의 상기 레이저 빔의 초점 위치를 제어할 수 있다.The first reflective mirror 41 and the second reflective mirror 42 of the reflective mirror unit 40 may be a module in which an electric & electronic controllable motor or a rotation driving unit is combined. The electric & electronic controllable motor may be one of a piezo actuator, a linear motor, a servo motor, a galvanometer motor, and a MEMS device. When the reflective mirror unit 40 configured with the electric & electronic controllable motor is used, the focus position of the laser beam in the x and y directions can be controlled without using the focusing mirror unit 50 .

제1 초점조절 미러(51)는 사방향으로 회전 가능하게 배치되어, 제2 초점조절 미러(52)로 조사되는 레이저 빔의 방향을 조절함으로써, 상기 x, y 좌표를 조절할 수 있다. 제1 초점조절 미러(51)는 적어도 하나의 모터와 연결되어서, 상기 적어도 하나의 모터가 후술할 제어부(93)에 의해 제어되어 구동됨으로써, 상기 제1 초점조절 미러(51)는 사방향으로 회전될 수 있다.The first focusing mirror 51 is rotatably disposed in four directions, and by adjusting the direction of the laser beam irradiated to the second focusing mirror 52 , the x and y coordinates may be adjusted. The first focusing mirror 51 is connected to at least one motor so that the at least one motor is controlled and driven by a controller 93 to be described later, so that the first focusing mirror 51 rotates in four directions. can be

제2 초점조절 미러(52)는 고정 배치될 수 있다. 제2 초점조절 미러(52)는 제1 초점조절 미러(51)로부터 입사되는 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사하여서 포커싱 렌즈 유닛(60)으로부터 조사할 수 있다.The second focusing mirror 52 may be fixedly disposed. The second focusing mirror 52 may irradiate the laser beam incident from the first focusing mirror 51 in a direction orthogonal to the horizontal cross-section of the waterjet from the focusing lens unit 60 .

다이나믹 포커싱 유닛(30)은 제1 반사 미러(41)로 조사하는 레이저 빔의 수직방향 위치를 조절함으로써, 상기 z 좌표를 조절할 수 있다.The dynamic focusing unit 30 may adjust the z coordinate by adjusting the vertical position of the laser beam irradiated to the first reflection mirror 41 .

초점조절 미러 유닛(50)으로 입사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에는 제1 센서(91)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 센서(91)는 제2 반사 미러(42)로부터 제1 초점조절 미러(51)로 입사되는 레이저 빔과 동축 상에 배치될 수 있다. 제1 센서(91)는 초점조절 미러 유닛(50)으로부터 조사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에 배치될 수도 있다.A first sensor 91 may be disposed coaxially with the laser beam incident to the focusing mirror unit 50 . Specifically, the first sensor 91 may be disposed coaxially with a laser beam incident from the second reflection mirror 42 to the first focusing mirror 51 . The first sensor 91 may be disposed coaxially with the laser beam irradiated from the focusing mirror unit 50 .

제1 센서(91)과 제2 센서(92)는 레이저 빔의 방향(위치, 각도) 감지 센서, 이미지 렌즈를 포함한 카메라, 레이저 에너지(파워) 측정 센서, 레이저 빔 프로파일 측정 센서, 열분포 측정 센서 등으로 구성될 수 있고, 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The first sensor 91 and the second sensor 92 are a laser beam direction (position, angle) detection sensor, a camera including an image lens, a laser energy (power) measurement sensor, a laser beam profile measurement sensor, a thermal distribution measurement sensor, etc. may be composed of, and may include at least one or more.

제1 센서(91)는 초점조절 미러 유닛(50)으로부터 조사되는 레이저 빔의 방향을 감지할 수 있다. 구체적으로, 제1 센서(91)는 제1 초점조절 미러(51)가 제2 초점조절 미러(52)로 조사하는 레이저 빔의 방향을 감지할 수 있다. 제1 센서(91)는 초점조절 미러 유닛(50)으로부터 조사되는 레이저 빔의 에너지 및 프로파일을 더 감지할 수 있다.The first sensor 91 may detect the direction of the laser beam irradiated from the focusing mirror unit 50 . Specifically, the first sensor 91 may detect the direction of the laser beam irradiated by the first focusing mirror 51 to the second focusing mirror 52 . The first sensor 91 may further detect the energy and profile of the laser beam irradiated from the focusing mirror unit 50 .

제1 센서(91)는 상기 레이저 빔의 진행방향으로 초점조절 미러 유닛(50) 다음에 배치될 수도 있다. 즉, 제1 센서(91)는 초점조절 미러 유닛(50) 및 포커싱 렌즈 유닛(60) 사이에 배치될 수도 있다.The first sensor 91 may be disposed after the focusing mirror unit 50 in the traveling direction of the laser beam. That is, the first sensor 91 may be disposed between the focusing mirror unit 50 and the focusing lens unit 60 .

제1 센서(91)는 워터넷 유닛(70) 내부로 조사되는 레이저 빔의 초점 위치를 모니터링할 수 있다. 또한 노즐(71) 및 워터젯(75) 단면의 화상과 노즐(71) 및 워터젯(75) 내부로 조사되는 레이저 빔의 초점의 크기와 위치를 관찰(측정)할 수 있는 렌즈와, 상기 렌즈를 통해 들어온 화상에서 노이즈를 제거하는 필터와, 상기 화상을 이미지로 촬영하는 카메라를 포함할 수 있다.The first sensor 91 may monitor the focal position of the laser beam irradiated into the waternet unit 70 . In addition, a lens capable of observing (measuring) the image of the cross section of the nozzle 71 and the waterjet 75 and the size and position of the focal point of the laser beam irradiated into the nozzle 71 and the waterjet 75, and through the lens It may include a filter that removes noise from an incoming image, and a camera that captures the image as an image.

다이나믹 포커싱 유닛(30)으로부터 조사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에는 제2 센서(92)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 센서(92)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)이 제1 반사 미러(41)로 조사하는 레이저 빔과 동축 상에 배치될 수 있다.A second sensor 92 may be disposed coaxially with the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit 30 . Specifically, the second sensor 92 may be disposed coaxially with the laser beam irradiated by the dynamic focusing unit 30 to the first reflection mirror 41 .

제2 센서(92)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지할 수 있다. 구체적으로, 제2 센서(92)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)이 제1 반사 미러(41)로 조사하는 레이저 빔의 방향을 감지할 수 있다. 제2 센서(92)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 에너지 및 프로파일을 더 감지할 수 있다.The second sensor 92 may detect the direction of the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit 30 . Specifically, the second sensor 92 may detect the direction of the laser beam irradiated by the dynamic focusing unit 30 to the first reflection mirror 41 . The second sensor 92 may further detect the energy and profile of the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit 30 .

제1 센서(91) 및/또는 제2 센서(92)가 각각 감지한 감지값은 제어부(93)로 입력될 수 있다. 제어부(93)는 제1 센서(91)로부터 입력되는 감지값을 영상으로 표시하는 모니터를 포함할 수 있다.The sensing values respectively sensed by the first sensor 91 and/or the second sensor 92 may be input to the controller 93 . The controller 93 may include a monitor that displays the sensed value input from the first sensor 91 as an image.

여기서, 제1 센서(91)와 제2 센서(92)가 구비되는 경우에는 레이저 빔의 위치 센싱 기능이 포함되어 구성될 수 있으므로, 초점조절 미러 유닛(50)이 생략될 수도 있으며, 반사 미러 유닛(40)에 의해 워터젯(75) 내부로 조사되는 레이저 초점 위치를 조절할 수 있다. 즉, 제1 센서(91)와 제2 센서(92)로부터 신호(정보)를 피드백 받아서 제1 및 제2 반사 미러 유닛(41, 42)를 사용하여 워터젯 유닛(70)에 의해 생성된 워터젯(75) 단면상에 조사되는 레이저 빔의 X, Y 위치를 조절할 수 있다.Here, when the first sensor 91 and the second sensor 92 are provided, the position sensing function of the laser beam may be included and configured, so the focusing mirror unit 50 may be omitted and the reflection mirror unit By means of ( 40 ), it is possible to adjust the focal position of the laser irradiated into the waterjet ( 75 ). That is, the waterjet (information) generated by the waterjet unit 70 using the first and second reflecting mirror units 41 and 42 by receiving a signal (information) as feedback from the first sensor 91 and the second sensor 92 ( 75) The X and Y positions of the laser beam irradiated on the cross section can be adjusted.

예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이, 레이저 헤드로부터 출사된 빔은 두 개의 미러를 투과한 미세한 레이저 빔을 PSD(Position Sensitive Detector)를 사용하여 빔의 상대적인 위치를 실시간으로 모니터링하여 기계적 진동과 같은 외부 요인이나 레이저 헤드 내의 열적 불안 요소에 의해 빔이 틀어지는 것을 감지를 하면 원래의 위치로 복원되도록 두 개의 Piezo Actuator를 사용하여 Mirror의 위치를 자동 보정, 유지할 수 있으며, 사용자가 원하는 초점 위치로 조절이 가능하다.For example, as shown in FIG. 15 , the beam emitted from the laser head uses a PSD (Position Sensitive Detector) to monitor the relative position of a fine laser beam passing through two mirrors in real time to prevent mechanical vibration and When it detects that the beam is distorted by the same external factor or thermal unrest element within the laser head, the mirror position can be automatically corrected and maintained using two piezo actuators to restore the original position. This is possible.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 제1 센서(91) 및/또는 제2 센서(92)가 생략되고 위치센서가 초점조절 미러 유닛(50)에 포함되는 구성에 대해서는 하기에서 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the first sensor 91 and/or the second sensor 92 are omitted and the position sensor is included in the focus adjustment mirror unit 50, refer to the drawings below to be described in more detail.

제어부(93)는 제1 센서(91) 및 제2 센서(92)로부터 입력되는 감지값을 이용하여 상기 레이저 빔의 초점의 좌표인 상기 x, y, z 좌표를 판단할 수 있다.The controller 93 may determine the x, y, and z coordinates, which are coordinates of the focus of the laser beam, by using the sensing values input from the first sensor 91 and the second sensor 92 .

제어부(93)는 상기 레이저 빔의 초점이 워터젯(75)의 내부에 위치하도록, 초점조절 미러 유닛(50) 및 다이나믹 포커싱 유닛(30)을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(93)는 초점조절 미러 유닛(50) 및 다이나믹 포커싱 유닛(30)을 제어하여, 상기 레이저 빔의 초점을 워터젯(75)의 내부에 위치시킬 수 있다.The controller 93 may control the focusing mirror unit 50 and the dynamic focusing unit 30 so that the focus of the laser beam is located inside the waterjet 75 . That is, the controller 93 may control the focusing mirror unit 50 and the dynamic focusing unit 30 to position the focus of the laser beam inside the waterjet 75 .

구체적으로, 제어부(93)는 제1 센서(91)로부터 입력되는 감지값에 따라 제1 초점조절 미러(51)에 연결된 상기 적어도 하나의 모터를 제어하고, 제2 센서(92)로부터 입력되는 감지값에 따라 다이나믹 포커싱 유닛(30)을 제어하여, 상기 레이저 빔의 상기 x, y, z 좌표를 워터젯(75)의 내부에 위치시킬 수 있다.Specifically, the control unit 93 controls the at least one motor connected to the first focusing mirror 51 according to the detection value input from the first sensor 91 , and the detection input from the second sensor 92 . By controlling the dynamic focusing unit 30 according to the value, the x, y, and z coordinates of the laser beam may be positioned inside the waterjet 75 .

즉, 제어부(93)는 제1 센서(91) 및 제2 센서(92)로부터 입력되는 감지값을 이용하여 판단한 정보를 기반으로, 상기 레이저 빔의 초점이 워터젯(75)의 내부에 위치하도록, 초점조절 미러 유닛(50) 및 다이나믹 포커싱 유닛(30)을 제어할 수 있고, 상기 레이저 빔의 초점 위치를 보정할 수 있다.That is, the control unit 93 controls the laser beam so that the focus of the laser beam is located inside the waterjet 75 based on the information determined using the sensing values input from the first sensor 91 and the second sensor 92, The focusing mirror unit 50 and the dynamic focusing unit 30 may be controlled, and a focal position of the laser beam may be corrected.

또한, 제어부(93)는 반사 미러 유닛(40)에 포함되는 상기 전기&전자 제어가 가능한 모터를 제어할 수 있으며, 제1 센서(91) 및 제2 센서(92)로부터 입력되는 감지값을 이용하여 레이저빔의 초점 위치 좌표 중 상기 x, y 좌표를 판단하여, 상기 레이저 빔의 초점이 워터젯 내부에 위치하도록 반사 미러 유닛(40)을 제어할 수 있다.In addition, the controller 93 may control the electric & electronic controllable motor included in the reflection mirror unit 40 , and use the sensing values input from the first sensor 91 and the second sensor 92 . Thus, the x and y coordinates among the focal position coordinates of the laser beam may be determined, and the reflection mirror unit 40 may be controlled so that the focal point of the laser beam is located inside the waterjet.

한편, 제1 센서(91) 또는 제2 센서(92)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 파워를 더 감지할 수 있다. 구체적으로, 제1 센서(91) 또는 제2 센서(92)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)이 제1 반사 미러(41)로 조사하는 레이저 빔의 파워를 더 감지할 수 있다.Meanwhile, the first sensor 91 or the second sensor 92 may further sense the power of the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit 30 . Specifically, the first sensor 91 or the second sensor 92 may further sense the power of the laser beam irradiated by the dynamic focusing unit 30 to the first reflection mirror 41 .

제어부(93)는 제1 센서(91) 또는 제2 센서(92)로부터 입력되는 상기 레이저 빔의 파워 감지값을 더 이용하여, 레이저 빔 발생기(10) 또는 레이저 빔 발생기(10) 외부에 설치된 레이저 어테뉴에이터로부터 조사되는 레이저 빔의 파워를 측정하거나 보정할 수 있다. 즉, 이러한 레이저 빔의 파워는, 레이저 빔 발생기(10) 내부의 레이저 파워 장치(미도시) 또는 레이저 빔 발생기(10) 외부에 별도로 설치된 레이저 어테뉴에이터를 제어할 수 있다.The control unit 93 further uses the detected power value of the laser beam input from the first sensor 91 or the second sensor 92 , the laser beam generator 10 or a laser installed outside the laser beam generator 10 . The power of the laser beam irradiated from the attenuator may be measured or corrected. That is, the power of the laser beam may control a laser power device (not shown) inside the laser beam generator 10 or a laser attenuator separately installed outside the laser beam generator 10 .

제1 센서(91) 또는 제2 센서(92)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로부터 전달되는 상기 레이저 빔의 프로파일 또는 워터젯 유닛(70) 내부의 노즐(71) 및 워터젯(75) 내부로 조사되는 레이저 빔의 프로파일을 더 감지할 수 있다. 제어부(93)는 제1 센서(91) 또는 제2 센서(92)로부터 입력되는 상기 레이저 빔의 프로파일 감지값을 더 이용하여, 상기 레이저 빔의 초점이 워터젯(75)의 내부에 위치하도록, 반사 미러유닛(40), 초점조절유닛(50), 다이나믹 포커싱 유닛(30)을 제어할 수 있다.The first sensor 91 or the second sensor 92 is the profile of the laser beam transmitted from the dynamic focusing unit 30 or the laser irradiated into the nozzle 71 and the waterjet 75 inside the waterjet unit 70 . The profile of the beam can be further detected. The controller 93 further uses the profile detection value of the laser beam input from the first sensor 91 or the second sensor 92 to reflect the laser beam so that the focus is located inside the waterjet 75 . The mirror unit 40 , the focusing unit 50 , and the dynamic focusing unit 30 may be controlled.

제1 센서(91) 또는 제2 센서(92)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로부터 전달되는 상기 레이저 빔의 열분포 또는 워터젯 유닛의 열분포 또는 워터젯 유닛 내부의 노즐의 열분포 등을 더 감지할 수 있다. 제어부(93)는 제1 센서(91) 또는 제2 센서(92)로부터 입력되는 상기 신호의 정보를 더 이용하여, 상기 레이저 빔의 초점이 워터젯(75)의 내부에 위치하도록, 반사 미러 유닛(40), 초점조절 미러 유닛(50), 다이나믹 포커싱 유닛(30)을 제어할 수 있다. 더 나아가 워터젯 유닛(70) 내부의 노즐(71)의 상태를 모니터링할 수 있다.The first sensor 91 or the second sensor 92 may further detect a heat distribution of the laser beam transmitted from the dynamic focusing unit 30 or a heat distribution of a waterjet unit or a heat distribution of a nozzle inside the waterjet unit. The control unit 93 further uses the information of the signal input from the first sensor 91 or the second sensor 92 so that the focus of the laser beam is located inside the waterjet 75, the reflection mirror unit ( 40), the focusing mirror unit 50 and the dynamic focusing unit 30 may be controlled. Furthermore, the state of the nozzle 71 inside the waterjet unit 70 may be monitored.

한편, 포커싱 렌즈 유닛(60)은 초점조절 미러 유닛(50)으로부터 입사되는 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사하기 위해 상기 복수개의 렌즈로 구성될 수 있는 바, 포커싱 렌즈 유닛(60)은 상기 복수개의 렌즈로 이루어진 텔레센트릭 에프쎄타 렌즈(telecentric f-theta lens)일 수 있다. 포커싱 렌즈 유닛(60)의 상기 복수개의 렌즈에 대해 도 3 내지 도 5를 참조하여 아래에서 설명하기로 한다.On the other hand, the focusing lens unit 60 may be composed of the plurality of lenses to irradiate the laser beam incident from the focusing mirror unit 50 in a direction orthogonal to the waterjet horizontal cross-section, the focusing lens unit ( 60) may be a telecentric f-theta lens including the plurality of lenses. The plurality of lenses of the focusing lens unit 60 will be described below with reference to FIGS. 3 to 5 .

도 3은 도 2에 도시된 포커싱 렌즈 유닛의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a view showing a first embodiment of the focusing lens unit shown in FIG. 2 .

도 3을 참조하면, 포커싱 렌즈 유닛(60)에 포함된 복수개의 렌즈(61A, 62A, 63A, 64A, 65A, 66A, 67A)는, 제1 렌즈(61A), 제2 렌즈(62A), 제3 렌즈(63A), 제4 렌즈(64A), 제5 렌즈(65A), 제6 렌즈(66A) 및 제7 렌즈(67A)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the plurality of lenses 61A, 62A, 63A, 64A, 65A, 66A, and 67A included in the focusing lens unit 60 includes a first lens 61A, a second lens 62A, and a second lens unit 60A. It may include a third lens 63A, a fourth lens 64A, a fifth lens 65A, a sixth lens 66A, and a seventh lens 67A.

초점조절 미러 유닛(50)이 조사하는 레이저 빔은 제1 렌즈(61A), 제2 렌즈(62A), 제3 렌즈(63A), 제4 렌즈(64A), 제5 렌즈(65A), 제6 렌즈(66A) 및 제7 렌즈(67A)를 차례로 통과할 수 있고, 제7 렌즈(67A)를 통과한 레이저 빔은 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사될 수 있다.The laser beam irradiated by the focusing mirror unit 50 is the first lens 61A, the second lens 62A, the third lens 63A, the fourth lens 64A, the fifth lens 65A, and the sixth The lens 66A and the seventh lens 67A may pass sequentially, and the laser beam passing through the seventh lens 67A may be irradiated in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet.

아래 설명에서, 복수개의 렌즈(61A, 62A, 63A, 64A, 65A, 66A, 67A) 각각의 일면은 도면 상 상면을 의미할 수 있고, 복수개의 렌즈(61A, 62A, 63A, 64A, 65A, 66A, 67A) 각각의 타면은 도면 상 하면을 의미할 수 있다.In the description below, one surface of each of the plurality of lenses 61A, 62A, 63A, 64A, 65A, 66A, and 67A may mean an upper surface in the drawing, and the plurality of lenses 61A, 62A, 63A, 64A, 65A, 66A , 67A) Each other surface may mean the upper and lower surfaces of the drawing.

제1 렌즈(61A)의 일면은 초점조절 미러 유닛(50)으로부터 상기 레이저 빔이 입사될 수 있다. 제1 렌즈(61A)의 일면은 제2 초점조절 미러(52)로부터 상기 레이저 빔이 입사될 수 있다. 즉, 제2 초점조절 미러(52)는 제1 초점조절 미러(51)로부터 입사되는 상기 레이저 빔을 제1 렌즈(61A)의 일면으로 조사할 수 있다.The laser beam may be incident on one surface of the first lens 61A from the focusing mirror unit 50 . The laser beam may be incident on one surface of the first lens 61A from the second focusing mirror 52 . That is, the second focusing mirror 52 may irradiate the laser beam incident from the first focusing mirror 51 to one surface of the first lens 61A.

제1 렌즈(61A)의 일면은 볼록하게 형성될 수 있다. 제1 렌즈(61A)의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다.One surface of the first lens 61A may be convex. The other surface of the first lens 61A may be convex.

제2 렌즈(62A)의 일면은 제1 렌즈(61A)의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 제2 렌즈(62A)의 일면은 평평하게 형성될 수 있다. 제2 렌즈(62A)의 타면은 오목하게 형성될 수 있다.One surface of the second lens 62A may be spaced apart from the other surface of the first lens 61A to face each other. One surface of the second lens 62A may be formed to be flat. The other surface of the second lens 62A may be concave.

제3 렌즈(63A)의 일면은 제2 렌즈(62A)의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 제3 렌즈(63A)의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 제3 렌즈(63A)의 타면은 평평하게 형성될 수 있다.One surface of the third lens 63A may be spaced apart from the other surface of the second lens 62A to face each other. One surface of the third lens 63A may be concave. The other surface of the third lens 63A may be formed to be flat.

제4 렌즈(64A)의 일면은 제3 렌즈(63A)의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 제4 렌즈(64A)의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 제4 렌즈(64A)의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다.One surface of the fourth lens 64A may be spaced apart from the other surface of the third lens 63A to face each other. One surface of the fourth lens 64A may be concave. The other surface of the fourth lens 64A may be convex.

제5 렌즈(65A)의 일면은 제4 렌즈(64A)의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 제5 렌즈(65A)의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 제5 렌즈(65A)의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다.One surface of the fifth lens 65A may be spaced apart from the other surface of the fourth lens 64A to face each other. One surface of the fifth lens 65A may be concave. The other surface of the fifth lens 65A may be convex.

제6 렌즈(66A)의 일면은 제5 렌즈(65A)의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 제6 렌즈(66A)의 일면은 볼록하게 형성될 수 있다. 제6 렌즈(66A)의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다.One surface of the sixth lens 66A may be spaced apart from the other surface of the fifth lens 65A to face each other. One surface of the sixth lens 66A may be convex. The other surface of the sixth lens 66A may be convex.

제7 렌즈(67A)의 일면은 제6 렌즈(66A)의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 제7 렌즈(67A)의 일면은 평평하게 형성될 수 있다. 제7 렌즈(67A)의 타면은 평평하게 형성될 수 있다.One surface of the seventh lens 67A may be spaced apart from the other surface of the sixth lens 66A to face each other. One surface of the seventh lens 67A may be formed to be flat. The other surface of the seventh lens 67A may be formed to be flat.

제5 렌즈(65A)의 일면, 제4 렌즈(64A)의 일면, 제1 렌즈(61A)의 타면, 제6 렌즈(66A)의 일면, 제6 렌즈(66A)의 타면, 제1 렌즈(61A)의 일면, 제2 렌즈(62A)의 타면, 제5 렌즈(65A)의 타면, 제4 렌즈(64A)의 타면 및 제3 렌즈(63A)의 일면의 순서대로, 곡률반경이 점차 작게 형성될 수 있다.One surface of the fifth lens 65A, one surface of the fourth lens 64A, the other surface of the first lens 61A, one surface of the sixth lens 66A, the other surface of the sixth lens 66A, and the first lens 61A ), the other surface of the second lens 62A, the other surface of the fifth lens 65A, the other surface of the fourth lens 64A, and one surface of the third lens 63A, in the order of which the radius of curvature is formed to be gradually smaller. can

한편, 도 3에서는 포커싱 렌즈 유닛(60)이 입사되는 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사하기 위해, 7개의 렌즈(61A, 62A, 63A, 64A, 65A, 66A, 67A)를 포함하는 것으로 예시하였으나, 렌즈의 개수가 많을수록 포커싱 렌즈 유닛(60)의 가격이 증가하게 되므로, 포커싱 렌즈 유닛(60)이 반드시 7개의 렌즈(61A, 62A, 63A, 64A, 65A, 66A, 67A)를 포함할 필요는 없다. 이에 대해, 도 4 및 도 5를 참조하여 아래에서 설명하기로 한다.Meanwhile, in FIG. 3, seven lenses 61A, 62A, 63A, 64A, 65A, 66A, and 67A are formed in order to irradiate the laser beam incident on the focusing lens unit 60 in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet. Although illustrated as including, since the price of the focusing lens unit 60 increases as the number of lenses increases, the focusing lens unit 60 must have seven lenses 61A, 62A, 63A, 64A, 65A, 66A, and 67A. does not need to include This will be described below with reference to FIGS. 4 and 5 .

도 4는 도 2에 도시된 포커싱 렌즈 유닛의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the focusing lens unit shown in FIG. 2 .

도 4를 참조하면, 포커싱 렌즈 유닛(60)에 포함된 복수개의 렌즈(61B, 62B, 63B, 64B, 65B)는, 제1 렌즈(61B), 제2 렌즈(62B), 제3 렌즈(63B), 제4 렌즈(64B) 및 제5 렌즈(65B)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the plurality of lenses 61B, 62B, 63B, 64B, and 65B included in the focusing lens unit 60 includes a first lens 61B, a second lens 62B, and a third lens 63B. ), a fourth lens 64B and a fifth lens 65B may be included.

초점조절 미러 유닛(50)이 조사하는 레이저 빔은 제1 렌즈(61B), 제2 렌즈(62B), 제3 렌즈(63B), 제4 렌즈(64B) 및 제5 렌즈(65B)를 차례로 통과할 수 있고, 제5 렌즈(65B)를 통과한 레이저 빔은 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사될 수 있다.The laser beam irradiated by the focusing mirror unit 50 passes through the first lens 61B, the second lens 62B, the third lens 63B, the fourth lens 64B, and the fifth lens 65B in sequence. The laser beam passing through the fifth lens 65B may be irradiated in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet.

아래 설명에서, 복수개의 렌즈(61B, 62B, 63B, 64B, 65B) 각각의 일면은 도면 상 상면을 의미할 수 있고, 복수개의 렌즈(61B, 62B, 63B, 64B, 65B) 각각의 타면은 도면 상 하면을 의미할 수 있다.In the following description, one surface of each of the plurality of lenses 61B, 62B, 63B, 64B, and 65B may mean an upper surface in the drawing, and the other surface of each of the plurality of lenses 61B, 62B, 63B, 64B, and 65B is in the drawing It can mean top and bottom.

제1 렌즈(61B)의 일면은 초점조절 미러 유닛(50)으로부터 상기 레이저 빔이 입사될 수 있다. 제1 렌즈(61B)의 일면은 제2 초점조절 미러(52)로부터 상기 레이저 빔이 입사될 수 있다. 즉, 제2 초점조절 미러(52)는 제1 초점조절 미러(51)로부터 입사되는 상기 레이저 빔을 제1 렌즈(61B)의 일면으로 조사할 수 있다.The laser beam may be incident on one surface of the first lens 61B from the focusing mirror unit 50 . The laser beam may be incident on one surface of the first lens 61B from the second focusing mirror 52 . That is, the second focusing mirror 52 may irradiate the laser beam incident from the first focusing mirror 51 to one surface of the first lens 61B.

제1 렌즈(61B)의 일면은 볼록하게 형성될 수 있다. 제1 렌즈(61B)의 타면은 오목하게 형성될 수 있다.One surface of the first lens 61B may be convex. The other surface of the first lens 61B may be concave.

제2 렌즈(62B)의 일면은 제1 렌즈(61B)의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 제2 렌즈(62B)의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 제2 렌즈(62B)의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다.One surface of the second lens 62B may be spaced apart from the other surface of the first lens 61B to face each other. One surface of the second lens 62B may be concave. The other surface of the second lens 62B may be convex.

제3 렌즈(63B)의 일면은 제2 렌즈(62B)의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 제3 렌즈(63B)의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 제3 렌즈(63B)의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다.One surface of the third lens 63B may be spaced apart from the other surface of the second lens 62B to face each other. One surface of the third lens 63B may be concave. The other surface of the third lens 63B may be convex.

제4 렌즈(64B)의 일면은 제3 렌즈(63B)의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 제4 렌즈(64B)의 일면은 볼록하게 형성될 수 있다. 제4 렌즈(64B)의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다.One surface of the fourth lens 64B may be spaced apart from the other surface of the third lens 63B to face each other. One surface of the fourth lens 64B may be convex. The other surface of the fourth lens 64B may be convex.

제5 렌즈(65B)의 일면은 제4 렌즈(64B)의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 제5 렌즈(65B)의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 제5 렌즈(65B)의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다.One surface of the fifth lens 65B may be spaced apart from the other surface of the fourth lens 64B to face each other. One surface of the fifth lens 65B may be concave. The other surface of the fifth lens 65B may be convex.

제5 렌즈(65B)의 타면, 제5 렌즈(65B)의 일면, 제4 렌즈(64B)의 일면, 제1 렌즈(61B)의 일면, 제1 렌즈(61B)의 타면, 제4 렌즈(64B)의 타면, 제3 렌즈(63B)의 타면, 제3 렌즈(63B)의 일면, 제2 렌즈(62B)의 타면 및 제2 렌즈(62B)의 일면의 순서대로, 곡률반경이 점차 작게 형성될 수 있다.The other surface of the fifth lens 65B, one surface of the fifth lens 65B, one surface of the fourth lens 64B, one surface of the first lens 61B, the other surface of the first lens 61B, and the fourth lens 64B ), the other surface of the third lens 63B, one surface of the third lens 63B, the other surface of the second lens 62B, and one surface of the second lens 62B, in the order of which the radius of curvature is formed to be gradually smaller. can

도 5는 도 2에 도시된 포커싱 렌즈 유닛의 제3 실시예를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a view showing a third embodiment of the focusing lens unit shown in FIG. 2 .

도 5를 참조하면, 포커싱 렌즈 유닛(60)에 포함된 복수개의 렌즈(61C, 62C, 63C, 64C)는, 제1 렌즈(61C), 제2 렌즈(62C), 제3 렌즈(63C) 및 제4 렌즈(64C)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the plurality of lenses 61C, 62C, 63C, and 64C included in the focusing lens unit 60 includes a first lens 61C, a second lens 62C, a third lens 63C and A fourth lens 64C may be included.

초점조절 미러 유닛(50)이 조사하는 레이저 빔은 제1 렌즈(61C), 제2 렌즈(62C), 제3 렌즈(63C) 및 제4 렌즈(64C)를 차례로 통과할 수 있고, 제4 렌즈(64C)를 통과한 레이저 빔은 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사될 수 있다.The laser beam irradiated by the focusing mirror unit 50 may sequentially pass through the first lens 61C, the second lens 62C, the third lens 63C, and the fourth lens 64C, and the fourth lens The laser beam passing through 64C may be irradiated in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet.

아래 설명에서, 복수개의 렌즈(61C, 62C, 63C, 64C) 각각의 일면은 도면 상 상면을 의미할 수 있고, 복수개의 렌즈(61C, 62C, 63C, 64C) 각각의 타면은 도면 상 하면을 의미할 수 있다.In the description below, one surface of each of the plurality of lenses 61C, 62C, 63C, and 64C may mean an upper surface in the drawing, and the other surface of each of the plurality of lenses 61C, 62C, 63C, 64C means the upper and lower surface of the drawing can do.

제1 렌즈(61C)의 일면은 초점조절 미러 유닛(50)으로부터 상기 레이저 빔이 입사될 수 있다. 제1 렌즈(61C)의 일면은 제2 초점조절 미러(52)로부터 상기 레이저 빔이 입사될 수 있다. 즉, 제2 초점조절 미러(52)는 제1 초점조절 미러(51)로부터 입사되는 상기 레이저 빔을 제1 렌즈(61C)의 일면으로 조사할 수 있다.The laser beam may be incident on one surface of the first lens 61C from the focusing mirror unit 50 . The laser beam may be incident on one surface of the first lens 61C from the second focusing mirror 52 . That is, the second focusing mirror 52 may irradiate the laser beam incident from the first focusing mirror 51 to one surface of the first lens 61C.

제1 렌즈(61C)의 일면은 볼록하게 형성될 수 있다. 제1 렌즈(61C)의 타면은 오목하게 형성될 수 있다.One surface of the first lens 61C may be convex. The other surface of the first lens 61C may be concave.

제2 렌즈(62C)의 일면은 제1 렌즈(61C)의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 제2 렌즈(62C)의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 제2 렌즈(62C)의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다.One surface of the second lens 62C may be spaced apart from the other surface of the first lens 61C to face each other. One surface of the second lens 62C may be concave. The other surface of the second lens 62C may be convex.

제3 렌즈(63C)의 일면은 제2 렌즈(62C)의 타면과 접촉 배치될 수 있다. 제3 렌즈(63C)의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 제3 렌즈(63C)의 타면은 오목하게 형성될 수 있다.One surface of the third lens 63C may be disposed in contact with the other surface of the second lens 62C. One surface of the third lens 63C may be concave. The other surface of the third lens 63C may be concave.

제4 렌즈(64C)의 일면은 제3 렌즈(63C)의 타면과 이격되어 대향 배치될 수 있다. 제4 렌즈(64C)의 일면은 오목하게 형성될 수 있다. 제4 렌즈(64C)의 타면은 볼록하게 형성될 수 있다.One surface of the fourth lens 64C may be spaced apart from the other surface of the third lens 63C to face each other. One surface of the fourth lens 64C may be concave. The other surface of the fourth lens 64C may be convex.

제1 렌즈(61C)의 일면, 제3 렌즈(63C)의 타면, 제2 렌즈(62C)의 타면, 제2 렌즈(62C)의 일면, 제1 렌즈(61C)의 타면 및 제4 렌즈(64C)의 일면의 순서대로, 곡률반경이 점차 작게 형성될 수 있다.One surface of the first lens 61C, the other surface of the third lens 63C, the other surface of the second lens 62C, one surface of the second lens 62C, the other surface of the first lens 61C, and the fourth lens 64C ), in the order of one surface, the radius of curvature may be gradually reduced.

또한, 제3 렌즈(63C)의 일면은 제2 렌즈(62C)의 타면과 곡률반경이 같게 형성될 수 있다.In addition, one surface of the third lens 63C may be formed to have the same radius of curvature as the other surface of the second lens 62C.

또한, 제4 렌즈(64C)의 타면은 제4 렌즈(64C)의 일면과 곡률반경이 같게 형성될 수 있다.In addition, the other surface of the fourth lens 64C may be formed to have the same radius of curvature as the one surface of the fourth lens 64C.

경우에 따라서, 도 15에 도시된 바와 같이, 이와 같은 복수개의 렌즈(61C, 62C, 63C, 64C)를 하나의 군(group)으로 포함하는 포커싱 렌즈 유닛(60)이 복수 개 배열되는 구조일 수도 있다.In some cases, as shown in FIG. 15 , a plurality of focusing lens units 60 including the plurality of lenses 61C, 62C, 63C, and 64C as a group may be arranged in a plurality. have.

도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치를 나타내는 개요도이다.6 is a schematic diagram showing a laser processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치는 제1 센서(91) 및/또는 제2 센서(92)에 의해 초점(x,y,z)의 위치 인지/검출 및 초점(x,y,z) 조절이 가능한 반사 미러 유닛(40)을 포함하여 레이저 빔의 정밀 위치 제어가 자동화될 수 있다.Laser processing apparatus according to another embodiment of the present invention by the first sensor 91 and / or the second sensor 92 position recognition / detection of the focus (x, y, z) and focus (x, y, z) ) By including an adjustable reflective mirror unit 40, precise positioning of the laser beam can be automated.

구체적으로 설명하면, 반사 미러 유닛(40)에는 상기 위치센서가 포함될 수 있으므로, 반사 미러 유닛(40)으로부터 입사되는 레이저 빔의 크기, 레이저 빔의 위치, 초점조절 미러의 방향(각도) 중에 하나 이상이 검출될 수 있고 노즐(71)과 초점(x,y,z)의 위치 검출이 가능할 수 있다. 또한 노즐(71)와 워터젯(75) 내부에 조사되는 레이저 초점의 위치 또는 크기의 검출이 가능할 수 있다.Specifically, since the reflective mirror unit 40 may include the position sensor, at least one of the size of the laser beam incident from the reflective mirror unit 40, the position of the laser beam, and the direction (angle) of the focusing mirror. can be detected and the position detection of the nozzle 71 and the focus (x, y, z) may be possible. In addition, the position or size of the laser focus irradiated into the nozzle 71 and the waterjet 75 may be detected.

이 때, 노즐(71)의 중심으로부터 외측에 레이저 빔의 초점 위치(F1)가 설정되고 레이저 빔의 스폿(spot) 크기가 가장 작은 초점 위치가 설정될 수 있다.At this time, the focal position F1 of the laser beam is set outside the center of the nozzle 71 and the focal position of the laser beam having the smallest spot size may be set.

이어서, 설정된 초점 위치(F1)에 따라서 제어부(93)을 통하여 제1 반사 미러(41)로부터 제1 초점 미러 위치가 설정 및 변경되고, 제2 반사 미러(42) 로부터 제2 초점 미러 위치가 설정 및 변경될 수 있다. 이 때, 상기 제1 초점 미러 위치 및 제2 초점 미러 위치는 동시 또는 선택적으로 상호 보완적으로 수행될 수 있다. 즉, 제1 반사 미러(41)로부터 설정된 제1 초점 미러 위치에 따라서 제2 반사 미러(42)로부터 설정된 제2 초점 미러 위치가 추가적으로 조절 또는 변경되거나 제2 반사 미러(42)로부터 설정된 제2 초점 미러 위치에 따라서 제1 반사 미러(41)로부터 설정된 제1 초점 미러 위치가 조절될 수 있다. 이에 따라, 레이저 빔의 초점(x,y,z) 위치(F2)가 설정된 위치로 추가 조절될 수 있다. 또한 레이저 빔의 초점(x,y)이 노즐(71) 및 워터젯(75)내부의 중심에 오도록 위치가 조절되면 레이빔의 초점의 위치(z)를 추가로 조절될 수 있다.Then, the first focus mirror position is set and changed from the first reflecting mirror 41 through the control unit 93 according to the set focus position F1 , and the second focus mirror position is set from the second reflecting mirror 42 . and may be changed. In this case, the first focusing mirror position and the second focusing mirror position may be performed simultaneously or selectively complementary to each other. That is, according to the position of the first focus mirror set from the first reflecting mirror 41 , the second focus mirror position set from the second reflecting mirror 42 is additionally adjusted or changed, or the second focus set from the second reflecting mirror 42 . The position of the first focus mirror set from the first reflection mirror 41 may be adjusted according to the position of the mirror. Accordingly, the focus (x, y, z) position F2 of the laser beam may be further adjusted to a set position. In addition, when the position of the focus (x, y) of the laser beam is adjusted so that it comes to the center inside the nozzle 71 and the waterjet 75, the position (z) of the focus of the ray beam may be further adjusted.

도 6을 참조하면, 전술한 실시예와 달리 제1 센서(91) 및/또는 제2 센서(92)가 생략되고 레이저 빔의 위치 검출 및 조절이 가능하도록 위치센서(미도시)를 포함하는 초점조절 미러 유닛(50)이 제공될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치는 별도의 제1 센서(91) 및/또는 제2 센서(92)를 제거하고 초점(x,y,z)의 위치 인지/검출 및 초점(x,y,z) 조절이 가능한 초점조절 미러 유닛(50)을 포함하여 레이저 빔의 정밀 위치 제어가 자동화될 수 있다.Referring to FIG. 6 , unlike the above-described embodiment, the first sensor 91 and/or the second sensor 92 are omitted, and a focus including a position sensor (not shown) is possible to detect and adjust the position of the laser beam. An adjustable mirror unit 50 may be provided. That is, the laser processing apparatus according to another embodiment of the present invention removes the separate first sensor 91 and/or the second sensor 92 and recognizes/detects the position of the focus (x, y, z) and the focus ( By including a focusing mirror unit 50 capable of x, y, z) adjustment, precise position control of the laser beam can be automated.

이에 대해서 구체적으로 설명하면, 초점조절 미러 유닛(50)에는 상기 위치센서가 포함될 수 있으므로, 초점조절 미러 유닛(50)으로부터 입사되는 레이저 빔의 크기, 레이저 빔의 위치, 초점조절 미러의 방향(각도) 중에 하나 이상이 검출될 수 있고 노즐(71)과 초점(x,y,z)의 위치 검출이 가능할 수 있다. 이 때, 노즐(71)의 중심으로부터 외측에 레이저 빔의 초점 위치(F1)가 설정되고 레이저 빔의 스폿(spot) 크기가 가장 작은 초점 위치가 설정될 수 있다.Specifically, since the focusing mirror unit 50 may include the position sensor, the size of the laser beam incident from the focusing mirror unit 50, the position of the laser beam, and the direction (angle) of the focusing mirror ) may be detected, and the position of the nozzle 71 and the focus (x, y, z) may be detected. At this time, the focal position F1 of the laser beam is set outside the center of the nozzle 71 and the focal position of the laser beam having the smallest spot size may be set.

이어서, 설정된 초점 위치(F1)에 따라서 제어부(93)을 통하여 제1 초점조절 미러(51)로부터 제1 초점 미러 위치가 설정 및 변경되고, 제2 초점조절 미러(52)로부터 제2 초점 미러 위치가 설정 및 변경될 수 있다. 이 때, 상기 제1 초점 미러 위치 및 제2 초점 미러 위치는 동시 또는 선택적으로 상호 보완적으로 수행될 수 있다. 즉, 제1 초점조절 미러(51)로부터 설정된 제1 초점 미러 위치에 따라서 제2 초점조절 미러(52)로부터 설정된 제2 초점 미러 위치가 추가적으로 조절 또는 변경되거나 제2 초점조절 미러(52)로부터 설정된 제2 초점 미러 위치에 따라서 제1 초점조절 미러(51)로부터 설정된 제1 초점 미러 위치가 조절될 수 있다. 이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 레이저 빔의 초점(x,y,z) 위치(F2)가 설정된 위치로 추가 조절될 수 있다. 또한 레이저 빔의 초점(x,y)이 노즐(71) 및 워터젯(75) 내부의 중심에 오도록 위치가 조절되면 레이빔의 초점의 위치(z)를 추가로 조절될 수 있다.Then, the first focusing mirror position is set and changed from the first focusing mirror 51 through the control unit 93 according to the set focusing position F1 , and the second focusing mirror position is set from the second focusing mirror 52 . can be set and changed. In this case, the first focusing mirror position and the second focusing mirror position may be performed simultaneously or selectively complementary to each other. That is, according to the first focusing mirror position set from the first focusing mirror 51 , the second focusing mirror position set from the second focusing mirror 52 is additionally adjusted or changed or set from the second focusing mirror 52 . The first focusing mirror position set from the first focusing mirror 51 may be adjusted according to the second focusing mirror position. Accordingly, as shown in FIG. 6 , the focus (x, y, z) position F2 of the laser beam may be further adjusted to a set position. In addition, when the position of the focus (x, y) of the laser beam is adjusted to come to the center inside the nozzle 71 and the waterjet 75, the position (z) of the focus of the ray beam may be further adjusted.

도 7은 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치의 제어 블록도이다. 여기서는, 제2 센서(92)가 상기 레이저 빔의 파워를 감지하는 것으로 설명하겠으나, 상기 레이저 빔의 파워는 제1 센서(91)가 감지할 수도 있다.7 is a control block diagram of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, it will be described that the second sensor 92 senses the power of the laser beam, but the power of the laser beam may also be detected by the first sensor 91 .

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치의 제어방법은, 제1 레이저 빔 감지단계(S1), 제2 레이저 빔 감지단계(S2) 및 레이저 빔 초점 위치 조절단계(S3)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 7, the control method of the laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention, the first laser beam detection step (S1), the second laser beam detection step (S2) and the laser beam focus position adjustment step (S3) may include.

제1 레이저 빔 감지단계(S1)에서는 제1 센서(91)가 초점조절 미러 유닛(50)으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지할 수 있다. 구체적으로, 제1 레이저 빔 감지단계(S1)에서 제1 센서(91)는 제1 초점조절 미러(51)가 제2 초점조절 미러(52)로 반사하는 레이저 빔의 방향을 감지할 수 있다.In the first laser beam detection step S1 , the first sensor 91 may detect the direction of the laser beam irradiated from the focusing mirror unit 50 . Specifically, in the first laser beam sensing step S1 , the first sensor 91 may detect the direction of the laser beam reflected by the first focusing mirror 51 to the second focusing mirror 52 .

제2 레이저 빔 감지단계(S2)에서는 제2 센서(92)가 다이나믹 포커싱 유닛(30)으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지할 수 있다. 구체적으로, 제2 레이저 빔 감지단계(S2)에서 제2 센서(92)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)이 제1 반사 미러(41)로 반사하는 레이저 빔의 방향을 감지할 수 있다.In the second laser beam detection step S2 , the second sensor 92 may detect the direction of the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit 30 . Specifically, in the second laser beam detection step S2 , the second sensor 92 may detect the direction of the laser beam reflected by the dynamic focusing unit 30 to the first reflection mirror 41 .

레이저 빔 초점 위치 조절단계(S3)에서 제어부(93)는 제1 센서(91) 및 제2 센서(92)로부터 입력되는 감지값을 이용하여 상기 레이저 빔의 초점의 좌표인 상기 x, y, z 좌표를 판단할 수 있다.In the laser beam focal position adjustment step S3 , the control unit 93 uses the detection values input from the first sensor 91 and the second sensor 92 to determine the coordinates of the laser beam focal point of the x, y, z coordinates can be determined.

레이저 빔 초점 위치 조절단계(S3)에서 제어부는, 판단된 상기 x, y, z 좌표가 워터젯(75)의 내부에 있지 않다고 판단되면, 초점조절 미러 유닛(50) 및 다이나믹 포커싱 유닛(30)을 제어하여, 상기 레이저 빔의 초점을 워터젯(75)의 내부에 위치시킬 수 있다.When it is determined that the determined x, y, and z coordinates are not inside the waterjet 75 in the laser beam focus position adjustment step S3, the controller controls the focusing mirror unit 50 and the dynamic focusing unit 30. By controlling it, the focus of the laser beam can be positioned inside the waterjet 75 .

한편, 제2 레이저 빔 감지단계(S2)에서 제2 센서(92)는 다이나믹 포커싱 유닛(30)이 제1 반사 미러(41)로 조사하는 상기 레이저 빔의 파워를 더 감지할 수 있다. 이 경우, 레이저 빔 초점 위치 조절단계(S3)에서 제어부(93)는 제2 센서(92)로부터 입력되는 상기 레이저 빔의 파워 감지값을 더 이용하여, 레이저 빔 발생기(10) 또는 레이저 빔 발생기(10) 외부에 별도로 설치된 레이저 어테뉴에이터를 제어하여, 워터젯(75)의 내부로 조사되는 상기 레이저 빔의 파워를 조절할 수 있다. 즉, 이러한 레이저 빔의 파워는, 레이저 빔 발생기(10) 내부의 레이저 파워 장치 또는 레이저 빔 발생기(10) 외부에 별도로 설치된 레이저 어테뉴에이터를 제어할 수 있다.Meanwhile, in the second laser beam detecting step S2 , the second sensor 92 may further detect the power of the laser beam that the dynamic focusing unit 30 irradiates to the first reflecting mirror 41 . In this case, in the laser beam focus position adjustment step ( S3 ), the controller 93 further uses the power detection value of the laser beam input from the second sensor 92 , to the laser beam generator 10 or the laser beam generator ( 10) By controlling a laser attenuator separately installed outside, the power of the laser beam irradiated into the waterjet 75 can be adjusted. That is, the power of the laser beam may control a laser power device inside the laser beam generator 10 or a laser attenuator separately installed outside the laser beam generator 10 .

상기와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치 및 그것의 제어방법에 따르면, 포커싱 렌즈 유닛(60)이 조사하는 레이저 빔의 초점 좌표 중 x, y 좌표를 초점조절 미러 유닛(50)이 조절하여 워터젯(75)의 내부에 위치시키고, 포커싱 렌즈 유닛(60)이 조사하는 레이저 빔의 초점 좌표 중 z 좌표를 다이나믹 포커싱 유닛(30)이 조절하여 워터젯(75)의 내부에 위치시키기 때문에, 포커싱 렌즈 유닛(60)의 위치와 워터젯 유닛(70)의 위치가 고정되어서, 레이저 빔의 초점을 워터젯(75) 내부에 위치시키기 위한 레이저 빔의 정밀 위치 제어를 쉽게 할 수 있다.As described above, according to the laser processing apparatus and the control method thereof according to an embodiment of the present invention, the focusing mirror unit 50 adjusts the x and y coordinates of the focus coordinates of the laser beam irradiated by the focusing lens unit 60 . Because the dynamic focusing unit 30 adjusts the z-coordinate among the focal coordinates of the laser beam irradiated by the focusing lens unit 60 and locates it inside the waterjet 75 by adjusting the adjustment, Since the position of the focusing lens unit 60 and the position of the waterjet unit 70 are fixed, it is possible to easily control the precise position of the laser beam for locating the focus of the laser beam inside the waterjet 75 .

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 레이저 빔 발생기 20 : 빔 형상조절 유닛
30 : 다이나믹 포커싱 유닛 40 : 반사 미러 유닛
41 : 제1 반사 미러 42 : 제2 반사 미러
50 : 초점조절 미러 유닛 51 : 제1 초점조절 미러
52 : 제2 초점조절 미러 60 : 포커싱 렌즈 유닛
61A, 61B, 61C : 제1 렌즈 62A, 62B, 62C : 제2 렌즈
63A, 63B, 63C : 제3 렌즈 64A, 64B, 64C : 제4 렌즈
65A, 65B : 제5 렌즈 66A : 제6 렌즈
67A : 제7 렌즈 70 : 워터젯 유닛
71 : 노즐 75 : 워터젯
91 : 제1 센서 92 : 제2 센서
93 : 제어부10: laser beam generator 20: beam shape adjustment unit
30: dynamic focusing unit 40: reflection mirror unit
41: first reflection mirror 42: second reflection mirror
50: focusing mirror unit 51: first focusing mirror
52: second focusing mirror 60: focusing lens unit
61A, 61B, 61C: first lens 62A, 62B, 62C: second lens
63A, 63B, 63C: third lens 64A, 64B, 64C: fourth lens
65A, 65B: fifth lens 66A: sixth lens
67A: seventh lens 70: water jet unit
71: nozzle 75: water jet
91: first sensor 92: second sensor
93: control unit

Claims (20)

레이저 빔을 발생시키는 레이저 빔 발생기;
워터젯을 생성하는 노즐이 배치된 워터젯 유닛;
상기 레이저 빔의 진행방향으로 순차 배치되는 복수개의 렌즈로 구성되어, 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사하는 포커싱 렌즈 유닛;
상기 레이저 빔 발생기로부터 전달된 레이저 빔을 상기 포커싱 렌즈 유닛으로 반사하여, 상기 포커싱 렌즈 유닛이 조사하는 상기 레이저 빔의 초점의 좌표 중 상기 워터젯 수평단면에 대해 평행하고 서로 직교되는 방향의 좌표인 x, y 좌표를 조절하여 상기 워터젯의 내부에 위치시키는 초점조절 미러 유닛; 및
상기 레이저 빔 발생기로부터 발생된 상기 레이저 빔을 상기 초점조절 미러 유닛으로 조사하고, 상기 포커싱 렌즈 유닛이 조사하는 상기 레이저 빔의 초점의 좌표 중 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향의 좌표인 z 좌표를 조절하여 상기 워터젯의 내부에 위치시키는 다이나믹 포커싱 유닛;을 포함하는 레이저 가공장치.a laser beam generator for generating a laser beam;
a waterjet unit in which a nozzle for generating a waterjet is disposed;
a focusing lens unit comprising a plurality of lenses sequentially arranged in a traveling direction of the laser beam and irradiating the incident laser beam in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet;
The laser beam transmitted from the laser beam generator is reflected to the focusing lens unit, and x, which is a coordinate in a direction parallel to and orthogonal to the horizontal cross section of the waterjet among the coordinates of the focal point of the laser beam irradiated by the focusing lens unit, a focusing mirror unit that adjusts the y-coordinate to position the inside of the waterjet; and
The laser beam generated from the laser beam generator is irradiated to the focusing mirror unit, and the z coordinate, which is a coordinate in a direction orthogonal to the waterjet horizontal section, among the coordinates of the focus of the laser beam irradiated by the focusing lens unit A laser processing apparatus including a; a dynamic focusing unit to be adjusted and positioned inside the waterjet. 청구항 1에 있어서,
상기 초점조절 미러 유닛은,
상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 상기 워터젯 수평단면에 대해 평행한 방향으로 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 경사진 방향으로 조사하는 제1 초점조절 미러와,
상기 제1 초점조절 미러로부터 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사하는 제2 초점조절 미러를 포함하는 레이저 가공장치.The method according to claim 1,
The focusing mirror unit,
a first focusing mirror for irradiating the laser beam incident from the dynamic focusing unit in a direction parallel to the horizontal cross-section of the waterjet in a direction inclined with respect to the horizontal cross-section of the waterjet;
Laser processing apparatus including a second focusing mirror for irradiating the laser beam incident from the first focusing mirror in a direction perpendicular to the horizontal cross-section of the waterjet. 청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 렌즈는,
상기 초점조절 미러 유닛으로부터 상기 레이저 빔이 입사되는 일면이 볼록하게 형성되고, 타면은 볼록하게 형성된 제1 렌즈와,
상기 제1 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치되는 일면이 평평하게 형성되고, 타면은 오목하게 형성된 제2 렌즈와,
상기 제2 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치되는 일면이 오목하게 형성되고, 타면은 평평하게 형성된 제3 렌즈와,
상기 제3 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치되는 일면이 오목하게 형성되고, 타면은 볼록하게 형성된 제4 렌즈와,
상기 제4 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치되는 일면이 오목하게 형성되고, 타면은 볼록하게 형성된 제5 렌즈와,
상기 제5 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치되는 일면이 볼록하게 형성되고, 타면은 볼록하게 형성된 제6 렌즈와,
상기 제6 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치되는 일면이 평평하게 형성되고, 타면은 평평하게 형성된 제7 렌즈를 포함하는 레이저 가공장치.The method according to claim 1,
The plurality of lenses,
a first lens in which one surface on which the laser beam is incident from the focusing mirror unit is convex and the other surface is convex;
a second lens with one surface disposed to face the other surface of the first lens to be flat and the other surface to be concave;
a third lens having a concave surface disposed opposite to the other surface of the second lens, and a third lens having a flat surface;
a fourth lens in which one surface of the third lens, which is spaced apart from the other surface and disposed to face, is concave, and the other surface is convex;
a fifth lens in which one surface disposed to face the other surface of the fourth lens is concave and the other surface is convex;
a sixth lens in which one surface of the fifth lens is spaced apart from the other surface and disposed oppositely is convex, and the other surface is convex;
A laser processing apparatus including a seventh lens, the other surface of which is spaced apart from the other surface of the sixth lens and has a flat surface disposed opposite to the other surface, and the other surface is formed flat. 청구항 3에 있어서,
상기 제5 렌즈의 일면, 상기 제4 렌즈의 일면, 상기 제1 렌즈의 타면, 상기 제6 렌즈의 일면, 상기 제6 렌즈의 타면, 상기 제1 렌즈의 일면, 상기 제2 렌즈의 타면, 상기 제5 렌즈의 타면, 상기 제4 렌즈의 타면 및 상기 제3 렌즈의 일면의 순서대로, 곡률반경이 점차 작게 형성되는 레이저 가공장치.4. The method according to claim 3,
One surface of the fifth lens, one surface of the fourth lens, the other surface of the first lens, one surface of the sixth lens, the other surface of the sixth lens, one surface of the first lens, the other surface of the second lens, the The other surface of the fifth lens, the other surface of the fourth lens, and one surface of the third lens in the order of the laser processing device, the radius of curvature is formed gradually smaller. 청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 렌즈는,
상기 초점조절 미러 유닛으로부터 상기 레이저 빔이 입사되는 일면이 볼록하게 형성되고, 타면은 오목하게 형성된 제1 렌즈와,
상기 제1 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치되는 일면이 오목하게 형성되고, 타면은 볼록하게 형성된 제2 렌즈와,
상기 제2 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치되는 일면이 오목하게 형성되고, 타면은 볼록하게 형성된 제3 렌즈와,
상기 제3 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치되는 일면이 볼록하게 형성되고, 타면은 볼록하게 형성된 제4 렌즈와,
상기 제4 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치되는 일면이 오목하게 형성되고, 타면은 볼록하게 형성된 제5 렌즈를 포함하는 레이저 가공장치.The method according to claim 1,
The plurality of lenses,
a first lens in which one surface on which the laser beam is incident from the focusing mirror unit is convex and the other surface is concave;
a second lens in which one surface of the first lens is spaced apart from the other surface and disposed oppositely is concave and the other surface is convex;
and a third lens in which one surface of the second lens is spaced apart from the other surface and disposed oppositely to be concave and the other surface is convex;
a fourth lens in which one surface disposed to face the other surface of the third lens is convex, and the other surface is convex;
A laser processing apparatus including a fifth lens in which the other surface of the fourth lens is spaced apart from the other surface and disposed oppositely to be concave, and the other surface to be convex. 청구항 5에 있어서,
상기 제5 렌즈의 타면, 상기 제5 렌즈의 일면, 상기 제4 렌즈의 일면, 상기 제1 렌즈의 일면, 상기 제1 렌즈의 타면, 상기 제4 렌즈의 타면, 상기 제3 렌즈의 타면, 상기 제3 렌즈의 일면, 상기 제2 렌즈의 타면 및 상기 제2 렌즈의 일면의 순서대로, 곡률반경이 점차 작게 형성되는 레이저 가공장치.6. The method of claim 5,
The other surface of the fifth lens, one surface of the fifth lens, one surface of the fourth lens, one surface of the first lens, the other surface of the first lens, the other surface of the fourth lens, the other surface of the third lens, the A laser processing apparatus in which a radius of curvature is formed gradually smaller in the order of one surface of the third lens, the other surface of the second lens, and one surface of the second lens. 청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 렌즈는,
상기 초점조절 미러 유닛으로부터 상기 레이저 빔이 입사되는 일면이 볼록하게 형성되고, 타면은 오목하게 형성된 제1 렌즈와,
상기 제1 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치되는 일면이 오목하게 형성되고, 타면은 볼록하게 형성된 제2 렌즈와,
상기 제2 렌즈의 타면과 접촉 배치되는 일면이 오목하게 형성되고, 타면은 오목하게 형성된 제3 렌즈와,
상기 제3 렌즈의 타면과 이격되어 대향 배치되는 일면이 오목하게 형성되고, 타면은 볼록하게 형성된 제4 렌즈를 포함하는 레이저 가공장치.The method according to claim 1,
The plurality of lenses,
a first lens in which one surface on which the laser beam is incident from the focusing mirror unit is convex and the other surface is concave;
a second lens in which one surface of the first lens is spaced apart from the other surface and disposed oppositely is concave and the other surface is convex;
a third lens in which one surface disposed in contact with the other surface of the second lens is concave and the other surface is concave;
A laser processing apparatus including a fourth lens in which the other surface of the third lens is spaced apart from the other surface and disposed oppositely to be concave, and the other surface to be convex. 청구항 7에 있어서,
상기 제1 렌즈의 일면, 상기 제3 렌즈의 타면, 상기 제2 렌즈의 타면, 상기 제2 렌즈의 일면, 상기 제1 렌즈의 타면 및 상기 제4 렌즈의 일면의 순서대로, 곡률반경이 점차 작게 형성되고,
상기 제3 렌즈의 일면은 상기 제2 렌즈의 타면과 곡률반경이 같게 형성되고,
상기 제4 렌즈의 타면은 상기 제4 렌즈의 일면과 곡률반경이 같게 형성되는 레이저 가공장치.8. The method of claim 7,
The radius of curvature gradually decreases in the order of one surface of the first lens, the other surface of the third lens, the other surface of the second lens, one surface of the second lens, the other surface of the first lens, and one surface of the fourth lens. formed,
One surface of the third lens is formed to have the same radius of curvature as the other surface of the second lens,
A laser processing apparatus in which the other surface of the fourth lens is formed to have the same radius of curvature as the one surface of the fourth lens. 청구항 1에 있어서,
상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 레이저 빔을 상기 초점조절 미러 유닛으로 반사하는 반사 미러 유닛을 더 포함하는 레이저 가공장치.The method according to claim 1,
Laser processing apparatus further comprising a reflection mirror unit for reflecting the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit to the focusing mirror unit. 청구항 9에 있어서,
상기 반사 미러 유닛은,
상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 입사되는 상기 레이저 빔을 초점조절 미러 유닛으로 전달하기 위한 적어도 하나의 반사 미러를 포함하는 레이저 가공장치.10. The method of claim 9,
The reflective mirror unit,
Laser processing apparatus including at least one reflection mirror for transmitting the laser beam incident from the dynamic focusing unit to the focusing mirror unit. 청구항 1에 있어서,
상기 레이저 빔 발생기에서 생성한 상기 레이저 빔의 형상을 변경시켜 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로 조사하는 빔 형상조절 유닛을 더 포함하는 레이저 가공장치.The method according to claim 1,
Laser processing apparatus further comprising a beam shape adjusting unit for irradiating the dynamic focusing unit by changing the shape of the laser beam generated by the laser beam generator. 청구항 11에 있어서,
상기 빔 형상조절 유닛은 콜리메이터, 빔 익스팬터, 빔 변환장치 및 공간필터 중에 적어도 하나 이상을 포함하는 레이저 가공장치.12. The method of claim 11,
The beam shape adjusting unit is a laser processing apparatus comprising at least one of a collimator, a beam expander, a beam conversion device, and a spatial filter. 청구항 11에 있어서,
상기 빔 형상조절 유닛은 상기 레이저 빔 발생기와 다이나믹 포커싱 유닛 사이 또는 상기 다이나믹 포커싱 유닛과 초점조절 미러 유닛 사이에 형성되는 레이저 가공장치.12. The method of claim 11,
The beam shape adjusting unit is a laser processing apparatus formed between the laser beam generator and the dynamic focusing unit or between the dynamic focusing unit and the focusing mirror unit. 청구항 1에 있어서,
상기 초점조절 미러 유닛으로 입사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에 배치되고, 상기 초점조절 미러 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지하는 제1 센서와,
상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에 배치되고, 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지하는 제2 센서와,
상기 제1 센서 및/또는 상기 제2 센서로부터 입력되는 감지값을 이용하여 상기 레이저 빔의 초점의 좌표인 상기 x, y, z 좌표를 판단하고, 상기 레이저 빔의 초점이 상기 워터젯의 내부에 위치하도록, 상기 초점조절 미러 유닛 및 상기 다이나믹 포커싱 유닛을 제어하는 제어부를 더 포함하는 레이저 가공장치.The method according to claim 1,
a first sensor disposed on the same axis as the laser beam incident to the focusing mirror unit and sensing a direction of the laser beam irradiated from the focusing mirror unit;
a second sensor disposed coaxially with the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit and configured to sense a direction of the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit;
The x, y, and z coordinates that are the coordinates of the focus of the laser beam are determined by using the sensing values input from the first sensor and/or the second sensor, and the focus of the laser beam is located inside the waterjet. To do so, the laser processing apparatus further comprising a control unit for controlling the focusing mirror unit and the dynamic focusing unit. 청구항 1에 있어서,
상기 초점조절 미러 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에 배치되고, 상기 초점조절 미러 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지하는 제1 센서와,
상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에 배치되고, 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지하는 제2 센서와,
상기 제1 센서 및/또는 상기 제2 센서로부터 입력되는 감지값을 이용하여 상기 레이저 빔의 초점의 좌표인 상기 x, y, z 좌표를 판단하고, 상기 레이저 빔의 초점이 상기 워터젯의 내부에 위치하도록, 상기 초점조절 미러 유닛 및 상기 다이나믹 포커싱 유닛을 제어하는 제어부를 더 포함하는 레이저 가공장치.The method according to claim 1,
a first sensor disposed on the same axis as the laser beam irradiated from the focusing mirror unit and sensing a direction of the laser beam irradiated from the focusing mirror unit;
a second sensor disposed coaxially with the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit and configured to sense a direction of the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit;
The x, y, and z coordinates that are the coordinates of the focus of the laser beam are determined by using the sensing values input from the first sensor and/or the second sensor, and the focus of the laser beam is located inside the waterjet. To do so, the laser processing apparatus further comprising a control unit for controlling the focusing mirror unit and the dynamic focusing unit. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
상기 제1 센서 또는 상기 제2 센서는 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 파워를 더 감지하고,
상기 제어부는 상기 제1 센서 또는 상기 제2 센서로부터 입력되는 상기 레이저 빔의 파워 감지값을 더 이용하여, 상기 레이저 빔 발생기 또는 상기 레이저 빔 발생기 외부에 별도로 설치된 레이저 어테뉴에이터를 제어하여, 상기 워터젯의 내부로 조사되는 상기 레이저 빔의 파워를 조절하는 레이저 가공장치.16. The method according to claim 14 or 15,
The first sensor or the second sensor further senses the power of the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit,
The control unit further uses a power detection value of the laser beam input from the first sensor or the second sensor to control the laser beam generator or a laser attenuator installed separately outside the laser beam generator, A laser processing apparatus for controlling the power of the laser beam irradiated to the inside. 레이저 빔을 발생시키는 레이저 빔 발생기와,
워터젯을 생성하는 노즐이 형성된 워터젯 유닛과,
상기 레이저 빔의 진행방향으로 순차 배치되는 복수개의 렌즈로 구성되어, 입사되는 상기 레이저 빔을 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향으로 조사하는 포커싱 렌즈 유닛과,
상기 레이저 빔 발생기로부터 전달된 레이저 빔을 상기 포커싱 렌즈 유닛으로 반사하여, 상기 포커싱 렌즈 유닛이 조사하는 상기 레이저 빔의 초점의 좌표 중 상기 워터젯 수평단면에 대해 평행하고 서로 직교되는 방향의 좌표인 x, y 좌표를 조절하여 상기 워터젯의 내부에 위치시키는 초점조절 미러 유닛과,
상기 레이저 빔 발생기로부터 발생된 상기 레이저 빔을 상기 초점조절 미러 유닛으로 조사하고, 상기 포커싱 렌즈 유닛이 조사하는 상기 레이저 빔의 초점의 좌표 중 상기 워터젯 수평단면에 대해 직교되는 방향의 좌표인 z 좌표를 조절하여 상기 워터젯의 내부에 위치시키는 다이나믹 포커싱 유닛을 포함하는 레이저 가공장치의 제어방법에 있어서,
상기 초점조절 미러 유닛으로 입사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에 배치된 제1 센서가, 상기 초점조절 미러 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지하는 제1 레이저 빔 감지단계;
상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔과 동축 상에 배치된 제2 센서가, 상기 다이나믹 포커싱 유닛으로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 방향을 감지하는 제2 레이저 빔 감지단계; 및
상기 제1 센서 및 상기 제2 센서로부터 입력되는 감지값을 이용하여 상기 레이저 빔의 초점의 좌표인 상기 x, y, z 좌표를 판단하고, 상기 레이저 빔의 초점이 상기 워터젯의 내부에 위치하도록, 상기 초점조절 미러 유닛 및 상기 다이나믹 포커싱 유닛을 제어하는 레이저 빔 초점 위치 조절단계;를 포함하는 레이저 가공장치의 제어방법.A laser beam generator for generating a laser beam;
A water jet unit having a nozzle for generating a water jet;
a focusing lens unit comprising a plurality of lenses sequentially arranged in the traveling direction of the laser beam and irradiating the incident laser beam in a direction perpendicular to the horizontal cross section of the waterjet;
The laser beam transmitted from the laser beam generator is reflected to the focusing lens unit, and x, which is a coordinate in a direction parallel to and orthogonal to the horizontal cross section of the waterjet among the coordinates of the focal point of the laser beam irradiated by the focusing lens unit, a focusing mirror unit that adjusts the y-coordinate to position the inside of the waterjet;
The laser beam generated from the laser beam generator is irradiated to the focusing mirror unit, and the z coordinate, which is a coordinate in a direction orthogonal to the waterjet horizontal section, among the coordinates of the focus of the laser beam irradiated by the focusing lens unit In the control method of a laser processing apparatus including a dynamic focusing unit to be adjusted and positioned inside the waterjet,
a first laser beam sensing step in which a first sensor disposed on the same axis as the laser beam incident to the focusing mirror unit detects a direction of the laser beam irradiated from the focusing mirror unit;
a second laser beam sensing step in which a second sensor disposed on the same axis as the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit detects a direction of the laser beam irradiated from the dynamic focusing unit; and
determining the x, y, and z coordinates that are the coordinates of the focus of the laser beam by using the sensing values input from the first sensor and the second sensor, so that the focus of the laser beam is located inside the waterjet; A control method of a laser processing apparatus comprising a; laser beam focusing position control step of controlling the focusing mirror unit and the dynamic focusing unit. 청구항 17에 있어서,
상기 제1 레이저 빔 감지단계에서 상기 제1 센서 또는 상기 제2 레이저 빔 감지단계에서 상기 제2 센서는, 상기 레이저 빔의 파워를 더 감지하고,
상기 레이저 빔 초점 위치 조절단계에서는, 상기 제1 센서 또는 상기 제2 센서로부터 입력되는 상기 레이저 빔의 파워 감지값을 더 이용하여, 상기 레이저 빔 발생기 또는 상기 레이저 빔 발생기 외부에 별도로 설치된 레이저 어테뉴에이터를 제어하여, 상기 워터젯의 내부로 조사되는 상기 레이저 빔의 파워를 조절하는 레이저 가공장치의 제어방법.18. The method of claim 17,
The first sensor in the first laser beam detection step or the second sensor in the second laser beam detection step further detects the power of the laser beam,
In the laser beam focal position adjustment step, the laser beam generator or a laser attenuator separately installed outside the laser beam generator is further used by using the power detection value of the laser beam input from the first sensor or the second sensor. A control method of a laser processing apparatus for controlling the power of the laser beam irradiated to the inside of the waterjet. 제 1 항에 있어서,
상기 복수 개의 렌즈로 이루어지는 상기 포커싱 렌즈 유닛은 적어도 하나 이상 구비되는 레이저 가공장치.The method of claim 1,
The laser processing apparatus is provided with at least one focusing lens unit comprising the plurality of lenses. 제 19 항에 있어서,
상기 포커싱 렌즈 유닛은 텔레센트릭 에프쎄타 렌즈(telecentric f-theta lens)인 레이저 가공장치.20. The method of claim 19,
The focusing lens unit is a telecentric f-theta lens (telecentric f-theta lens) laser processing apparatus.
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