KR920004272B1 - Nd : YAG 레이저 가공기에서 가공물체 관찰을 위한 조명 및 감시장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

Nd : YAG 레이저 가공기에서 가공물체 관찰을 위한 조명 및 감시장치

제 1 도는 본 발명의 조명 및 감시장치의 구조 및 광선 경로를 나타낸 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : CCD 감시 카메라(Charge Coupled Device camera)

2 : 감쇄차단필터(neutral density/heat absorbing filter)

3 . 할로겐 램프(helogen lamp) 4 : 열투과 거울(cold mirror)

5 : 집광렌즈(focusing mirror) 6 : 가공물체(work piece)

7 : 열반사 거울(hot mirror)

본 발명은 레이저 가공기에서 레이저 작동중 가공물체의 가공상태를 조명과 감시 카메라를 이용하여 실시간(REAL TIME)으로 화면 분해능이 좋은 상태로 관찰하는 조명 및 감시장치에 관한 것이다.

레이저 가공에 사용되는 일반직인 감시장치는 입체 현미경을 이용, 직접 작업자의 눈으로 피가공물을 감시하는 장치와 촬상관(VIDICONTUBE)을 이용하여 폐쇄 회로 TV 감시방식이 있고, 이 두가지 방식을 결합하여 병렬로 사용하는 것도 있다. 그리고 가공물의 조명은 광섬유를 이용하여 가공물 주위에 위치시키는 방법을 주로 사용하고 있다. 그리고 이와 같은 조명 및 감시장치로는 레이저 가공시 가공물체 표면에서 발생하는 강한 프라즈마 빛에 의하여 목표지점이 가공상태를 정확히 볼 수 없으며 촬상관을 이용한 폐쇄회로 TV 감시장치에서는 촬상관의 잔상(LAG), 포화(SATURAT10N)현상 및 밝기 변화에 대한 대처능력이 뒤떨어지므로 가공순간 가공물의 실시간 관측이 어렵다.

더욱이 광섬유를 이용한 가공물 조명은 그림자가 생기는 이유로 두개 이상의 광섬유 조명이 필요하며 가공물의 다양한 이동에 방해가 되는 문제가 지적되어 왔다.

따라서 본 발명의 목적은 위에 상술한 종래의 감시장치의 문제점을 해결하기 위하여 높은 조명효율과 밝기 변화에 대한 감응 범위가 큰 카메라를 이용하여 레이저 가공순간 가공물에 대한 실시간 관측으로 사용자의 편의를 최대한 제고시키는데 있다.

본 발명의 요지를 제 1 도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

CCD 카메라(1)가 설치된 Nd :YAG 레이저 가공기에서 가공물체 관찰을 위한 조명 및 감시장치에 있어서, 레이저 가공기 조명장치 광축을 레이저 광축 및 가공물 관찰 광축과 일치시키고, 조명 빛을 열투과 거울(4)로 반사시킨 다음 집광렌즈(5)로 빛을 모아서 가공물에 수직으로 비추어주게 하고 레이저 가공 진행중 가공물의 실시간(REAL TIME)관측을 위하여 열반사거울(7)의 상단에 열투과거울(4), 감쇄차단필터(2)를 설치한 구조이다.

이와 같이된 본 발명은 할로겐 램프(3)으로부터 나온 조명빛은 열투과 거울(4)에서 대부분 반사된 다음 열반사 거울(7)을 거쳐 레이저 집광렌즈(5)에서 집광되어 가공물 표면(6)에 강한 조명을 하여 주게 된다.

따라서 조명효율이 좋을뿐 아니라 불필요한 그림자도 없고 레이저 가공중 발생하는 프라즈마의 강한 빛에 의해 영향받는 효과도 상대적으로 많이 감소하여 분해능이 향상된 가공물 화상을 TV를 통하여 얻을 수 있는 장점이 있다. 그리고 광섬유 조명에 비해 가공물로부터 멀리 떨어져 가공물의 자유로운 이동에 장애가 되지 않는다.

특히 조명빛 반사용으로 사용된 열투과 거울은 가공물 관찰시 가공물로부터 진행되어온 조명빛과 프라즈마 빛중 상대적으로 짧은 파장 영역에서 강한 프라즈마 빛을 많이 반사시켜 주므로 가공물의 실시간 관찰을 도와준다.

가공물은 CCD 카메라(1)를 사용하여 관찰한다.

CCD 카메라는 촬상관에 비해 잔상 및 포화 특성이 월등히 좋고 밝기의 차이가 큰 가공물도 영상을 맺게 할 수 있으므로 레이저 가공과 같이 프라즈마의 영향이 큰 조건에서의 목표물의 실시간 관측에 효과적이다. 이때 카메라의 노출은 카메라렌즈 앞에 감쇄차단필터(2)를 위치시켜 해결한 것이다.

전술한 발명은 가공물 작업시에 화면 그대로 TV 모니터나 VTR로 보거나 기록하여 둘 수 있기 때문에 정상직인 작업의 유무를 작업 진행중에도 알 수 있으며, 또한 이상 발생시 레이저 가공의 정지나 수정이 가능한 장점이 있는 것이다.

Claims (1)

1. CCD 카메라(1)가 설치된 Nd : YAG 레이저 가공기에서 가공물체 관찰을 위한 조명 및 감시장치에 있어서, 레이저 가공기 조명장치 광축을 레이저 광축 및 가공물 관찰 광축과 일치시키고, 조명 빛을 열투과 거울(4)로 반사시킨 다음 집광렌즈(5)로 빛을 모아서 가공물에 수직으로 비추어주게 하고 레이저 가공 진행 중 가공물의 실시간(REAL TIME)관측을 위하여 열반사거울(7)의 상단에 열투과거울(4), 감쇄차단필터(2)를 설치함을 특징으로 하는 Nd : YAG 레이저 가공기에서 가공물체 관찰을 위한 조명 및 감시장치.

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