WO2017138684A1 - Laser processing system - Google Patents

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WO2017138684A1
WO2017138684A1 PCT/KR2016/010051 KR2016010051W WO2017138684A1 WO 2017138684 A1 WO2017138684 A1 WO 2017138684A1 KR 2016010051 W KR2016010051 W KR 2016010051W WO 2017138684 A1 WO2017138684 A1 WO 2017138684A1
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detection unit
laser
unit
cooling
head
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Application number
PCT/KR2016/010051
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
이용우
허진
최영준
신동수
이준영
김유석
조규환
정현택
Original Assignee
(주)이오테크닉스
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Filing date
Publication date
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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    • B23K26/03Observing, e.g. monitoring, the workpiece
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    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/24Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves

Definitions

  • the present invention relates to a laser processing system.
  • the laser processing system irradiates a laser beam emitted from a laser light source to an object to be processed using an optical system, and marking, dicing and scribing the object to be processed by the irradiation of the laser beam. Machining operations such as grooving are performed.
  • a case may be required in which the laser beam should be accurately focused at a predetermined position in the thickness direction of the object to be processed.
  • the laser beam should be accurately focused at a predetermined position in the thickness direction of the object to be processed.
  • Such a laser processing system may include a detection unit for detecting the thickness of the object to be processed, and a laser irradiation unit for irradiating the laser beam by focusing the laser beam based on the thickness detected by the detection unit.
  • the internal temperature of the laser processing system may be changed in the process of preparing or processing the processing by the laser processing system.
  • the internal temperature change of such a laser processing system may cause measurement error by the detection unit, which may result in the deterioration of the laser processing operation.
  • a laser processing system having a processing accuracy is provided by employing a cooling unit that cools a detection unit that detects a thickness of a workpiece.
  • a laser irradiation unit for irradiating a laser beam to the processing object based on the thickness detected by the detection unit;
  • a cooling unit configured to cool the detection unit.
  • the temperature change of the detection unit by the cooling unit may be within 0.4 °C.
  • the measurement error of the detection unit may be within 4 um.
  • the cooling unit may include a first cooling member for supplying cooling air to the detection unit.
  • the laser irradiation unit may include a laser light source for generating a laser beam, and a laser head for focusing the laser beam generated by the laser light source on the object to be processed.
  • the head driving unit for moving the laser head in the optical axis direction may further include.
  • the cooling unit may include a second cooling member for supplying cooling air to the head driving unit.
  • the detection unit may be installed so that its position is fixed to the laser head.
  • the detection unit may include at least one lens.
  • the laser irradiation unit, the detection unit and the cooling unit may further include a space provided therein, a chamber provided with a door portion for opening and closing the opening to the processing object.
  • control unit for controlling the operation of the cooling unit further includes, wherein the control unit, when the internal temperature of the chamber is higher than the external temperature of the chamber, it may be controlled to operate the cooling unit.
  • the cooling unit may be rotatable about a rotation axis parallel to the optical axis.
  • a detection unit for detecting at least one of a thickness and a position of the object to be processed by an optical method
  • a laser irradiation unit that irradiates a laser beam to the processing object based on the information detected by the detection unit;
  • a cooling unit configured to cool the detection unit.
  • the temperature change of the detection unit by the cooling unit may be within 0.4 °C.
  • the cooling unit may include a first cooling member for supplying cooling air to the detection unit.
  • the laser irradiation unit may include a laser light source for generating a laser beam, and a laser head for focusing the laser beam generated by the laser light source on the object to be processed.
  • the head driving unit for moving the laser head in the optical axis direction may further include.
  • the cooling unit may include a second cooling member for supplying cooling air to the head driving unit.
  • the detection unit may be installed so that its position is fixed to the laser head.
  • the detection unit may include at least one lens.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a laser processing system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of a specific configuration of the laser head and its peripheral structure in the laser processing system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view from above of the laser head of FIG. 2 and its peripheral configuration
  • FIGS. 4 to 5 are perspective views showing another example of the configuration of the laser head and its peripheral configuration in the laser processing system according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating the cooling unit of FIG. 2.
  • first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • the term “and / or” includes any combination of a plurality of related items or any one of a plurality of related items.
  • FIG. 1 schematically shows a laser processing system 1 according to an embodiment.
  • the laser processing system 1 includes a work table 20 on which a processing object W is disposed, and a laser irradiation unit 30 irradiating a laser beam L1 to the processing object W. ) And at least one detection unit 40 for detecting the characteristics of the object to be processed (W).
  • the laser processing system 1 may be, but is not necessarily limited to, a grooving device for grooving operations.
  • the laser irradiation unit 30 includes a laser light source 31 and a laser head 32.
  • the laser light source 31 produces the laser beam L1
  • the laser head 32 irradiates the object W with the focus of the laser beam L1.
  • the reflective mirror 33 may be disposed between the laser light source 31 and the laser head 32.
  • the reflection mirror 33 may reflect the laser beam L1 generated by the laser light source 31 toward the laser head 32.
  • the laser irradiation unit 30 may further include various configurations, for example, a beam expander, a galvanometer, an fexeta lens 45, and the like. The various configurations may be disposed inside the laser head 32 or may be disposed in a separate configuration.
  • the laser head 32 focuses the laser beam L1 and irradiates the object W to be processed.
  • the laser head 32 may be moved along the optical axis direction in order to focus the laser beam L1 at a predetermined position in the thickness direction of the object to be processed (W).
  • the detection unit 40 can measure or detect the thickness of the object to be processed W by a non-contact method.
  • the detection unit 40 can detect the thickness of the object to be processed W by an optical method. Since the method of detecting the thickness by the optical method is known in the art, a detailed description thereof will be omitted.
  • the detection unit 40 may include at least one lens 45.
  • the detection unit 40 for detecting the thickness of the object to be processed W may be called a thickness detection unit.
  • the laser irradiation unit 30 irradiates the laser beam L1 to the object to be processed. Based on the thickness detected by the detection unit 40, the laser head 32 moves in the optical axis direction to focus on the object to be processed W. Therefore, a laser processing operation, for example, a grooving operation, is performed on the processing target object W in a state where the predetermined position is focused in the thickness direction of the processing target object W.
  • the laser irradiation unit 30 and the detection unit 40 described above are disposed in the space 11 of the chamber 10.
  • the chamber 10 may be provided with an opening 12 through which the object to be processed W may enter and a door part 13 for opening and closing the opening 12.
  • the temperature inside the laser processing system 1 may vary.
  • the temperature inside the chamber 10 may vary.
  • heat may be generated in the configuration for moving the laser head 32. Accordingly, the temperature inside the chamber 10 may increase.
  • the outside air of the chamber 10 is introduced into the chamber 10, or the air inside the chamber 10 is discharged from the chamber 10.
  • the temperature inside the chamber 10 may vary.
  • the above-described detection unit 40 having a structure for detecting the thickness of the processing object W by the optical method is cheaper than the detection unit 40 by the other method, but may be vulnerable to temperature change. .
  • the lens 45 of the detection unit 40 contracts or expands in accordance with the temperature change around the detection unit 40 or its surroundings. Shrinkage or expansion of this lens 45 may appear as a measurement error of the detected thickness.
  • a measurement error of the detection unit 40 may occur about 10 ⁇ m. This measurement error can be fatal to the machining quality in laser machining operations, especially in grooving operations where precision is required.
  • the laser processing system 1 includes a cooling unit 100 for cooling the detection unit 40 in consideration of the characteristics of the detection unit 40 sensitive to such a temperature change.
  • the laser processing system 1 may further include a controller 130 for controlling the operation of the cooling unit 100.
  • the temperature of the detection unit 40 can be maintained within a predetermined temperature range.
  • the controller 130 may control the cooling unit 100 to operate when the internal temperature of the chamber 10 is higher than the external temperature of the chamber 10.
  • a temperature change of 2 ° C. or more may appear inside the chamber 10, and accordingly, a measurement error by the detection unit 40 may be 20 ⁇ m or more.
  • the detection unit 40 according to the embodiment may be cooled by the cooling unit 100, and the temperature change of the detection unit 40 may be maintained within 0.4 ° C.
  • the measurement error of the detection unit 40 may be within 4 um. Accordingly, in the laser processing system 1 according to the embodiment, it is possible to stably perform a precise laser processing operation.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example in which the laser head 32 and its peripheral configuration are embodied in the laser processing system 1 according to the embodiment.
  • 3 is a plan view from above of the laser head 32 and its surrounding configuration of FIG. 2.
  • a laser head 32 and a head driver 35 for moving the laser head 32 in the optical axis direction are disclosed.
  • the laser head 32 may include a focus adjuster 321 for adjusting the focus of the laser beam, and a support 322 for supporting the focus adjuster 321.
  • the support 322 may be movable with respect to the head driver 35.
  • the support 322 may be slidably movable relative to the head driver 35.
  • the head drive part 35 can move the support part 322 and the focus control part 321 supported by the support part 322 along the optical axis direction.
  • the detection unit 40 may be installed so that its position is fixed to the laser head 32. Thus, when the laser head 32 is moved along the optical axis, the detection unit 40 can be moved together.
  • the detection unit 40 can detect the thickness and position of the object to be processed (W).
  • the detection unit 40 may include a high magnification vision camera 41. Through the high magnification vision camera 41, at least one of the thickness of the object to be processed W and the alignment position of the object to be processed W can be detected or observed.
  • the magnification of the high magnification vision camera 41 it may be 1:10, but is not limited thereto.
  • the detection unit 40 may further include a low magnification vision camera 42. Through the low magnification vision camera 42, the center or the edge of the object to be processed W can be detected or observed.
  • An example of the magnification of the low magnification vision camera 42 may be 1: 1, but is not limited thereto.
  • heat may be generated in the process of operating the head driver 35 to move the laser head 32 along the optical axis.
  • the heat generated by the head driver 35 heats the air inside the chamber 10 (see FIG. 1), and raises the ambient temperature of the detection unit 40.
  • heat generated in the head drive 35 can be transferred to the detection unit 40 through convection.
  • the cooling unit 100 may perform a function of blocking heat generated from the head driver 35 from being transferred to the detection unit 40.
  • the cooling unit 100 may cool the detection unit 40 by an air cooling method.
  • the cooling unit 100 may include a first cooling member 110 supplying cooling air to the detection unit 40.
  • the cooling air may refer to air having a temperature lower than the temperature of the chamber 10 or the temperature of the detection unit 40.
  • the first cooling member 110 may inject cooling air toward the detection unit 40.
  • one first cooling member 110 injects cooling air toward the high magnification vision camera 41, and the other first cooling member 110 directs cooling air toward the low magnification vision camera 42.
  • the injection direction of the first cooling member 110 is not limited thereto, and may be variously modified as long as it is for cooling the detection unit 40 directly or indirectly.
  • the injection direction of the first cooling member 110 may face the periphery of the detection unit 40.
  • the cooling unit 100 may further include a second cooling member 120 for supplying cooling air to the head driving part 35.
  • the second cooling member 120 may cool the head driving part 35, which is a main heat source for raising the temperature of the detection unit 40 in the chamber 10. Thereby, it is possible to reduce or prevent heat transfer from the head driver 35 to the detection unit 40.
  • the second cooling member 120 has been described with reference to the examples installed on both sides of the head driving part 35, the number and arrangement of the second cooling members 120 may vary.
  • the cooling unit 100 is described with reference to an example including the first and second cooling members 110 and 120, but the present invention is not limited thereto, and the first and second cooling members ( One of the 110 and 120 may be omitted, or another cooling member may be added in addition to the first and second cooling members 110 and 120.
  • the cooling unit 100a may include only the first cooling member 110, or as shown in FIG. 5, the cooling unit 100b may include only the second cooling member 120.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating the cooling unit 100 of FIG. 2.
  • the first cooling member 110 will be described, but the present invention is not limited thereto, and the second cooling member 120 may be similarly applied.
  • a plurality of nozzle holes 101 for injecting cooling air may be arranged along the optical axis.
  • the first cooling member 110 may be rotated about a rotation axis parallel to the optical axis. Accordingly, the user can rotate the first cooling member 110 to adjust the spraying direction of the cooling air as necessary.
  • the cooling unit 100 has been described with reference to the embodiment in which the detection unit 40 for detecting the thickness of the processing object W is centered. It is not limited.
  • the cooling unit 100 which concerns on an Example is the detection unit 40 which detects the characteristic other than the thickness of the process target object W by an optical system, for example, the center of the process target object W. It may also be applied to cool the detection unit 40 to detect whether the edge or alignment.
  • cooling unit 101 nozzle hole
  • first cooling member 120 second cooling member
  • control unit 130 control unit

Abstract

A laser processing system is disclosed. The disclosed laser processing system comprises: a detection unit for detecting a thickness of a workpiece in an optical manner; a laser irradiation unit for irradiating a laser beam onto the workpiece on the basis of the thickness detected by the detection unit; and a cooling unit configured to cool the detection unit.

Description

레이저 가공 시스템Laser processing systems
본 발명은 레이저 가공 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a laser processing system.
레이저 가공 시스템은 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 빔을 광학계를 이용하여 가공 대상물에 조사하고, 이러한 레이저 빔의 조사에 의해 가공 대상물에 대한 마킹(marking), 다이싱(dicing), 스크라이빙(scribing), 그루빙(grooving) 등과 같은 가공 작업을 수행한다.The laser processing system irradiates a laser beam emitted from a laser light source to an object to be processed using an optical system, and marking, dicing and scribing the object to be processed by the irradiation of the laser beam. Machining operations such as grooving are performed.
상기와 같은 가공 작업을 수행하는 과정에서, 가공 대상물의 두께 방향으로의 소정의 위치에 레이저 빔의 초점을 정확하게 맞춰야 하는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 가공 대상물에 대한 그루빙 작업이 진행될 때, 가공 대상물의 두께 방향으로 소정의 위치에 레이저 빔의 초점을 정확히 맞출 필요가 있다. In the process of performing the machining operation as described above, a case may be required in which the laser beam should be accurately focused at a predetermined position in the thickness direction of the object to be processed. For example, when the grooving operation on the object to be processed is performed, it is necessary to accurately focus the laser beam at a predetermined position in the thickness direction of the object to be processed.
이러한 레이저 가공 시스템은, 가공 대상물의 두께를 검출하는 검출 유닛과, 검출 유닛에 의해 검출된 두께에 기초하여 레이저 빔의 초점을 맞추어 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사 유닛을 포함할 수 있다.Such a laser processing system may include a detection unit for detecting the thickness of the object to be processed, and a laser irradiation unit for irradiating the laser beam by focusing the laser beam based on the thickness detected by the detection unit.
다만, 레이저 가공 시스템에 의한 가공 작업을 진행 또는 준비하는 과정에서, 레이저 가공 시스템의 내부 온도가 변할 수 있다. 이러한 레이저 가공 시스템의 내부 온도 변화는, 검출 유닛에 의한 측정 오차를 유발할 수 있으며, 이는 레이저 가공 작업의 품질 저하로 나타날 수 있다.However, the internal temperature of the laser processing system may be changed in the process of preparing or processing the processing by the laser processing system. The internal temperature change of such a laser processing system may cause measurement error by the detection unit, which may result in the deterioration of the laser processing operation.
본 실시예에서는, 가공 대상물의 두께를 검출하는 검출 유닛을 냉각하는 냉각 유닛을 채용함으로써, 가공 정확성을 가지는 레이저 가공 시스템을 제공한다.In this embodiment, a laser processing system having a processing accuracy is provided by employing a cooling unit that cools a detection unit that detects a thickness of a workpiece.
본 발명의 일 측면에 따른 레이저 가공 시스템은, Laser processing system according to an aspect of the present invention,
광학 방식에 의해 가공 대상물의 두께를 검출하는 검출 유닛;A detection unit for detecting a thickness of the object to be processed by an optical method;
상기 검출 유닛에 의해 검출된 두께에 기초하여, 상기 가공 대상물에 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사 유닛; 및A laser irradiation unit for irradiating a laser beam to the processing object based on the thickness detected by the detection unit; And
상기 검출 유닛을 냉각시키도록 구성된 냉각 유닛;을 포함할 수 있다.And a cooling unit configured to cool the detection unit.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 유닛에 의해 상기 검출 유닛의 온도 변화가 0.4 ℃ 이내일 수 있다.In one embodiment, the temperature change of the detection unit by the cooling unit may be within 0.4 ℃.
일 실시예에 있어서, 상기 검출 유닛의 측정 오차는 4 um 이내일 수 있다.In one embodiment, the measurement error of the detection unit may be within 4 um.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 유닛은, 상기 검출 유닛에 냉각 공기를 공급하는 제1 냉각 부재를 포함할 수 있다.In one embodiment, the cooling unit may include a first cooling member for supplying cooling air to the detection unit.
일 실시예에 있어서, 상기 레이저 조사 유닛은, 레이저 빔을 생성하는 레이저 광원과, 레이저 광원에서 생성된 레이저빔을 가공 대상물에 초점을 맞추는 레이저 헤드를 포함할 수 있다.In one embodiment, the laser irradiation unit may include a laser light source for generating a laser beam, and a laser head for focusing the laser beam generated by the laser light source on the object to be processed.
일 실시예에 있어서, 상기 레이저 헤드를 광축 방향을 따라 이동시키는 헤드 구동부;를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the head driving unit for moving the laser head in the optical axis direction may further include.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 유닛은, 상기 헤드 구동부에 냉각 공기를 공급하는 제2 냉각 부재를 포함할 수 있다.In one embodiment, the cooling unit may include a second cooling member for supplying cooling air to the head driving unit.
일 실시예에 있어서, 상기 검출 유닛은 상기 레이저 헤드에 그 위치가 고정되도록 설치될 수 있다.In one embodiment, the detection unit may be installed so that its position is fixed to the laser head.
일 실시예에 있어서, 상기 검출 유닛은 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다.In one embodiment, the detection unit may include at least one lens.
일 실시예에 있어서, 상기 레이저 조사 유닛, 상기 검출 유닛 및 상기 냉각 유닛이 내부에 배치되는 공간과, 가공 대상물이 출입 가능한 개구를 개폐하는 도어부가 마련된 챔버;를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the laser irradiation unit, the detection unit and the cooling unit may further include a space provided therein, a chamber provided with a door portion for opening and closing the opening to the processing object.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 유닛의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 챔버 내부 온도가 상기 챔버의 외부 온도보다 높을 때, 상기 냉각 유닛을 작동하도록 제어할 수 있다.In one embodiment, the control unit for controlling the operation of the cooling unit further includes, wherein the control unit, when the internal temperature of the chamber is higher than the external temperature of the chamber, it may be controlled to operate the cooling unit.
상기 냉각 유닛은, 상기 광축과 평행한 회전축을 중심으로 회전 가능할 수 있다.The cooling unit may be rotatable about a rotation axis parallel to the optical axis.
본 발명의 다른 측면에 따른 레이저 가공 시스템은, Laser processing system according to another aspect of the present invention,
광학 방식에 의해 가공 대상물의 두께 및 위치 중 적어도 하나를 검출하는 검출 유닛;A detection unit for detecting at least one of a thickness and a position of the object to be processed by an optical method;
상기 검출 유닛에 의해 검출된 정보에 기초하여, 상기 가공 대상물에 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사 유닛; 및A laser irradiation unit that irradiates a laser beam to the processing object based on the information detected by the detection unit; And
상기 검출 유닛을 냉각시키도록 구성된 냉각 유닛;을 포함할 수 있다.And a cooling unit configured to cool the detection unit.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 유닛에 의해 상기 검출 유닛의 온도 변화가 0.4 ℃ 이내일 수 있다.In one embodiment, the temperature change of the detection unit by the cooling unit may be within 0.4 ℃.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 유닛은, 상기 검출 유닛에 냉각 공기를 공급하는 제1 냉각 부재를 포함할 수 있다.In one embodiment, the cooling unit may include a first cooling member for supplying cooling air to the detection unit.
일 실시예에 있어서, 상기 레이저 조사 유닛은, 레이저 빔을 생성하는 레이저 광원과, 레이저 광원에서 생성된 레이저빔을 가공 대상물에 초점을 맞추는 레이저 헤드를 포함할 수 있다.In one embodiment, the laser irradiation unit may include a laser light source for generating a laser beam, and a laser head for focusing the laser beam generated by the laser light source on the object to be processed.
일 실시예에 있어서, 상기 레이저 헤드를 광축 방향을 따라 이동시키는 헤드 구동부;를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the head driving unit for moving the laser head in the optical axis direction may further include.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 유닛은, 상기 헤드 구동부에 냉각 공기를 공급하는 제2 냉각 부재를 포함할 수 있다.In one embodiment, the cooling unit may include a second cooling member for supplying cooling air to the head driving unit.
일 실시예에 있어서, 상기 검출 유닛은 상기 레이저 헤드에 그 위치가 고정되도록 설치될 수 있다.In one embodiment, the detection unit may be installed so that its position is fixed to the laser head.
일 실시예에 있어서, 상기 검출 유닛은 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다.In one embodiment, the detection unit may include at least one lens.
본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공 시스템은, 검출 유닛을 냉각하는 냉각 유닛을 채용함으로써, 가공 대상물에 대한 일정한 가공 품질을 확보할 수 있다.In the laser processing system according to the embodiment of the present invention, by employing a cooling unit for cooling the detection unit, it is possible to ensure a constant processing quality for the object to be processed.
도 1은 실시예에 따른 레이저 가공 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a view schematically showing a laser processing system according to an embodiment.
도 2는 실시예에 따른 레이저 가공 시스템에서 레이저 헤드 및 그 주변 구성을 구체화한 예를 나타낸 사시도이다. 2 is a perspective view showing an example of a specific configuration of the laser head and its peripheral structure in the laser processing system according to the embodiment.
도 3은 도 2의 레이저 헤드 및 그 주변 구성을 위에서 바라본 평면도이다.3 is a plan view from above of the laser head of FIG. 2 and its peripheral configuration;
도 4 내지 도 5는 실시예에 따른 레이저 가공 시스템에서 레이저 헤드 및 그 주변 구성을 구체화한 다른 예를 나타낸 사시도이다.4 to 5 are perspective views showing another example of the configuration of the laser head and its peripheral configuration in the laser processing system according to the embodiment.
도 6은 도 2의 냉각 유닛을 설명하기 위한 사시도이다. 6 is a perspective view illustrating the cooling unit of FIG. 2.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; Like reference numerals in the drawings refer to like elements, and the size or thickness of each element may be exaggerated for clarity.
“제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는” 이라는 용어는 복수의 관련된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 하나의 항목을 포함한다. Terms including ordinal numbers such as “first” and “second” may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term “and / or” includes any combination of a plurality of related items or any one of a plurality of related items.
도 1은 실시예에 따른 레이저 가공 시스템(1)을 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 schematically shows a laser processing system 1 according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 레이저 가공 시스템(1)은 가공 대상물(W)이 배치되는 워크 테이블(20), 가공 대상물(W)에 레이저 빔(L1)을 조사하는 레이저 조사 유닛(30) 및 가공 대상물(W)의 특성을 검출하는 적어도 하나의 검출 유닛(40)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the laser processing system 1 according to the embodiment includes a work table 20 on which a processing object W is disposed, and a laser irradiation unit 30 irradiating a laser beam L1 to the processing object W. ) And at least one detection unit 40 for detecting the characteristics of the object to be processed (W).
레이저 가공 시스템(1)은 그루빙(grooving) 작업을 위한 그루빙 장치일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 아니한다.The laser processing system 1 may be, but is not necessarily limited to, a grooving device for grooving operations.
레이저 조사 유닛(30)은 레이저 광원(31) 및 레이저 헤드(32)를 포함한다. 레이저 광원(31)은 레이저 빔(L1)을 생성하고, 레이저 헤드(32)는 레이저 빔(L1)의 초점을 맞추어 가공 대상물(W)에 조사한다. The laser irradiation unit 30 includes a laser light source 31 and a laser head 32. The laser light source 31 produces the laser beam L1, and the laser head 32 irradiates the object W with the focus of the laser beam L1.
레이저 광원(31)과 레이저 헤드(32) 사이에는 반사 거울(33)이 배치될 수 있다. 반사 거울(33)은 레이저 광원(31)에서 생성된 레이저 빔(L1)을 레이저 헤드(32)를 향하도록 반사시킬 수 있다. 도면상 도시하지 않았으나, 레이저 조사 유닛(30)은 다양한 구성, 예를 들어, 빔 익스팬더, 갈바노미터, 에프세타 렌즈(45) 등을 더 포함할 수 있다. 상기 다양한 구성은 레이저 헤드(32)의 내부에 배치되거나, 별도의 구성으로 배치될 수 있다. The reflective mirror 33 may be disposed between the laser light source 31 and the laser head 32. The reflection mirror 33 may reflect the laser beam L1 generated by the laser light source 31 toward the laser head 32. Although not shown in the drawings, the laser irradiation unit 30 may further include various configurations, for example, a beam expander, a galvanometer, an fexeta lens 45, and the like. The various configurations may be disposed inside the laser head 32 or may be disposed in a separate configuration.
레이저 헤드(32)는, 레이저 빔(L1)을 집속시켜 가공 대상물(W)에 조사한다. The laser head 32 focuses the laser beam L1 and irradiates the object W to be processed.
레이저 헤드(32)는, 가공 대상물(W)의 두께 방향으로 소정 위치에 레이저 빔(L1)의 초점을 맞추기 위하여, 광축 방향을 따라 이동될 수 있다.The laser head 32 may be moved along the optical axis direction in order to focus the laser beam L1 at a predetermined position in the thickness direction of the object to be processed (W).
검출 유닛(40)은 비접촉 방식에 의해 가공 대상물(W)의 두께를 측정 또는 검출할 수 있다. 예를 들어, 검출 유닛(40)은 광학 방식에 의해 가공 대상물(W)의 두께를 검출할 수 있다. 광학 방식에 의해 두께를 검출하는 방식은 해당 기술 분야에서 알려진 내용이므로, 구체적인 설명은 생략한다.The detection unit 40 can measure or detect the thickness of the object to be processed W by a non-contact method. For example, the detection unit 40 can detect the thickness of the object to be processed W by an optical method. Since the method of detecting the thickness by the optical method is known in the art, a detailed description thereof will be omitted.
광학 방식에 의해 가공 대상물(W)의 두께를 검출하기 위하여, 검출 유닛(40)은 적어도 하나의 렌즈(45)를 포함할 수 있다. 가공 대상물(W)의 두께를 검출하는 검출 유닛(40)은 두께 검출 유닛으로 불리울 수 있다. In order to detect the thickness of the object to be processed W by the optical method, the detection unit 40 may include at least one lens 45. The detection unit 40 for detecting the thickness of the object to be processed W may be called a thickness detection unit.
검출 유닛(40)에 의해 검출된 두께에 기초하여, 레이저 조사 유닛(30)은 가공 대상물(W)에 레이저 빔(L1)을 조사한다. 검출 유닛(40)에 의해 검출된 두께에 기초하여, 레이저 헤드(32)는 광축 방향으로 이동하여 가공 대상물(W)에 초점을 맞춘다. 그에 따라, 가공 대상물(W)의 두께 방향으로 소정 위치에 초점을 맞춘 상태에서, 가공 대상물(W)에 대한 레이저 가공 작업, 예를 들어, 그루빙(grooving) 작업이 진행된다.Based on the thickness detected by the detection unit 40, the laser irradiation unit 30 irradiates the laser beam L1 to the object to be processed. Based on the thickness detected by the detection unit 40, the laser head 32 moves in the optical axis direction to focus on the object to be processed W. Therefore, a laser processing operation, for example, a grooving operation, is performed on the processing target object W in a state where the predetermined position is focused in the thickness direction of the processing target object W.
상술한 레이저 조사 유닛(30), 검출 유닛(40)은 챔버(10)의 공간(11)에 배치된다. 챔버(10)에는 가공 대상물(W)이 출입 가능한 개구(12)와, 이러한 개구(12)를 개폐하는 도어부(13)가 마련될 수 있다.The laser irradiation unit 30 and the detection unit 40 described above are disposed in the space 11 of the chamber 10. The chamber 10 may be provided with an opening 12 through which the object to be processed W may enter and a door part 13 for opening and closing the opening 12.
다만, 이러한 레이저 가공 시스템(1)을 이용하여 레이저 가공이 진행되는 과정, 또는 레이저 가공을 준비하는 과정에서, 레이저 가공 시스템(1) 내부의 온도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 챔버(10) 내부의 온도가 달라질 수 있다.However, in the process of laser processing using the laser processing system 1, or in the process of preparing for laser processing, the temperature inside the laser processing system 1 may vary. For example, the temperature inside the chamber 10 may vary.
일 예로써, 가공 대상물(W)에 초점을 맞추기 위하여, 레이저 헤드(32)를 광축 방향으로 이동시키는 과정에서, 레이저 헤드(32)를 이동시키기 위한 구성에서 열이 발생할 수 있다. 그에 따라, 챔버(10) 내부의 온도가 상승할 수 있다.As an example, in order to focus on the object W, in the process of moving the laser head 32 in the optical axis direction, heat may be generated in the configuration for moving the laser head 32. Accordingly, the temperature inside the chamber 10 may increase.
다른 예로써, 챔버(10)의 도어부(13)를 개폐하는 과정에서, 챔버(10)의 외부 공기가 챔버(10) 내부로 유입되거나, 챔버(10) 내부의 공기가 챔버(10)의 외부로 유출되는 과정에서, 챔버(10) 내부의 온도가 달라질 수 있다.As another example, in the process of opening and closing the door part 13 of the chamber 10, the outside air of the chamber 10 is introduced into the chamber 10, or the air inside the chamber 10 is discharged from the chamber 10. In the process of flowing out, the temperature inside the chamber 10 may vary.
광학 방식에 의해 가공 대상물(W)의 두께를 검출하는 구조를 가지는 상술한 검출 유닛(40)은, 다른 방식에 의한 검출 유닛(40)에 비해, 가격이 저렴한 반면, 온도 변화에 취약할 수 있다. The above-described detection unit 40 having a structure for detecting the thickness of the processing object W by the optical method is cheaper than the detection unit 40 by the other method, but may be vulnerable to temperature change. .
예를 들어, 검출 유닛(40) 또는 그 주변의 온도 변화에 따라, 검출 유닛(40)의 렌즈(45)가 수축 또는 팽창하게 된다. 이러한 렌즈(45)의 수축 또는 팽창은 검출된 두께의 측정 오차로 나타날 수 있다. 일 예로써, 검출 유닛(40)의 주변 온도가 1 ℃ 변할 때, 검출 유닛(40)의 측정 오차가 약 10 um 정도 발생할 수 있다. 이러한 측정 오차는, 레이저 가공 작업, 특히, 정밀함이 요구되는 그루빙 작업에서는, 가공 품질에 치명적일 수 있다.For example, the lens 45 of the detection unit 40 contracts or expands in accordance with the temperature change around the detection unit 40 or its surroundings. Shrinkage or expansion of this lens 45 may appear as a measurement error of the detected thickness. As an example, when the ambient temperature of the detection unit 40 changes by 1 ° C., a measurement error of the detection unit 40 may occur about 10 μm. This measurement error can be fatal to the machining quality in laser machining operations, especially in grooving operations where precision is required.
실시예에 따른 레이저 가공 시스템(1)은, 이러한 온도 변화에 민감한 검출 유닛(40)의 특징을 고려하여, 검출 유닛(40)을 냉각시키는 냉각 유닛(100)을 포함한다. 또한, 레이저 가공 시스템(1)은 냉각 유닛(100)의 작동을 제어하는 제어부(130)를 더 포함할 수 있다.The laser processing system 1 according to the embodiment includes a cooling unit 100 for cooling the detection unit 40 in consideration of the characteristics of the detection unit 40 sensitive to such a temperature change. In addition, the laser processing system 1 may further include a controller 130 for controlling the operation of the cooling unit 100.
냉각 유닛(100)에 의해, 검출 유닛(40)의 온도가 소정의 온도 범위 내에서 유지될 수 있다. 제어부(130)는, 챔버(10)의 내부 온도가 챔버(10)의 외부 온도보다 높을 때, 냉각 유닛(100)을 작동하도록 제어할 수 있다. By the cooling unit 100, the temperature of the detection unit 40 can be maintained within a predetermined temperature range. The controller 130 may control the cooling unit 100 to operate when the internal temperature of the chamber 10 is higher than the external temperature of the chamber 10.
만일, 냉각 유닛(100)을 포함하지 않을 경우, 챔버(10)의 내부에서 2 ℃ 이상의 온도 변화가 나타날 수 있으며, 그에 따라, 검출 유닛(40)에 의한 측정 오차는 20 um 이상일 수 있다.If the cooling unit 100 is not included, a temperature change of 2 ° C. or more may appear inside the chamber 10, and accordingly, a measurement error by the detection unit 40 may be 20 μm or more.
그러나, 실시예에 따른 검출 유닛(40)은, 냉각 유닛(100)에 의해 냉각될 수 있으며, 검출 유닛(40)의 온도 변화가 0.4 ℃ 이내로 유지될 수 있다. 검출 유닛(40)의 측정 오차는 4 um 이내일 수 있다. 그에 따라, 실시예에 따른 레이저 가공 시스템(1)에서 정밀한 레이저 가공 작업을 안정적으로 수행할 수 있다.However, the detection unit 40 according to the embodiment may be cooled by the cooling unit 100, and the temperature change of the detection unit 40 may be maintained within 0.4 ° C. The measurement error of the detection unit 40 may be within 4 um. Accordingly, in the laser processing system 1 according to the embodiment, it is possible to stably perform a precise laser processing operation.
도 2는 실시예에 따른 레이저 가공 시스템(1)에서 레이저 헤드(32) 및 그 주변 구성을 구체화한 예를 나타낸 사시도이다. 도 3은 도 2의 레이저 헤드(32) 및 그 주변 구성을 위에서 바라본 평면도이다.2 is a perspective view showing an example in which the laser head 32 and its peripheral configuration are embodied in the laser processing system 1 according to the embodiment. 3 is a plan view from above of the laser head 32 and its surrounding configuration of FIG. 2.
도 2 및 도 3을 참조하면, 레이저 헤드(32)와, 레이저 헤드(32)를 광축 방향으로 이동시키는 헤드 구동부(35)가 개시된다. 2 and 3, a laser head 32 and a head driver 35 for moving the laser head 32 in the optical axis direction are disclosed.
레이저 헤드(32)는, 레이저 빔의 초점을 조절하는 초점 조절부(321)와, 이러한 초점 조절부(321)를 지지하는 지지부(322)를 포함할 수 있다. 지지부(322)는 헤드 구동부(35)에 대하여 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 지지부(322)는 헤드 구동부(35)에 대하여 슬라이딩 이동 가능할 수 있다. The laser head 32 may include a focus adjuster 321 for adjusting the focus of the laser beam, and a support 322 for supporting the focus adjuster 321. The support 322 may be movable with respect to the head driver 35. For example, the support 322 may be slidably movable relative to the head driver 35.
헤드 구동부(35)는, 광축 방향을 따라 지지부(322) 및 지지부(322)에 의해 지지된 초점 조절부(321)를 이동시킬 수 있다. The head drive part 35 can move the support part 322 and the focus control part 321 supported by the support part 322 along the optical axis direction.
검출 유닛(40)은 레이저 헤드(32)에 그 위치가 고정되도록 설치될 수 있다. 그에 따라, 레이저 헤드(32)가 광축을 따라 이동될 때, 검출 유닛(40)이 함께 이동될 수 있다.The detection unit 40 may be installed so that its position is fixed to the laser head 32. Thus, when the laser head 32 is moved along the optical axis, the detection unit 40 can be moved together.
검출 유닛(40)은 가공 대상물(W)의 두께 및 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 검출 유닛(40)은 고배율 비전 카메라(41)를 포함할 수 있다. 고배율 비전 카메라(41)를 통해, 가공 대상물(W)의 두께 및 가공 대상물(W)의 정렬 위치 중 적어도 하나를 검출 또는 관찰할 수 있다. 고배율 비전 카메라(41)의 배율의 예로써, 1: 10일 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.The detection unit 40 can detect the thickness and position of the object to be processed (W). For example, the detection unit 40 may include a high magnification vision camera 41. Through the high magnification vision camera 41, at least one of the thickness of the object to be processed W and the alignment position of the object to be processed W can be detected or observed. As an example of the magnification of the high magnification vision camera 41, it may be 1:10, but is not limited thereto.
검출 유닛(40)은 저배율 비전 카메라(42)를 더 포함할 수 있다. 저배율 비전 카메라(42)를 통해, 가공 대상물(W)의 중심 또는 테두리를 검출 또는 관찰할 수 있다. 저배율 비전 카메라(42)의 배율의 예로써, 1:1 일 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.The detection unit 40 may further include a low magnification vision camera 42. Through the low magnification vision camera 42, the center or the edge of the object to be processed W can be detected or observed. An example of the magnification of the low magnification vision camera 42 may be 1: 1, but is not limited thereto.
한편, 레이저 헤드(32)를 광축을 따라 이동시키기 위하여 헤드 구동부(35)가 작동하는 과정에서 열이 발생될 수 있다. 헤드 구동부(35)에서 발생된 열은 챔버(10; 도 1 참조) 내부의 공기를 가열하며, 검출 유닛(40)의 주변 온도를 상승시키게 된다. 다시 말해서, 헤드 구동부(35)에서 발생한 열이 대류를 통해 검출 유닛(40)으로 전달될 수 있다.Meanwhile, heat may be generated in the process of operating the head driver 35 to move the laser head 32 along the optical axis. The heat generated by the head driver 35 heats the air inside the chamber 10 (see FIG. 1), and raises the ambient temperature of the detection unit 40. In other words, heat generated in the head drive 35 can be transferred to the detection unit 40 through convection.
냉각 유닛(100)은 헤드 구동부(35)에서 발생한 열이 검출 유닛(40)으로 전달되는 것을 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 냉각 유닛(100)은 공냉 방식에 의해 검출 유닛(40)을 냉각시킬 수 있다.The cooling unit 100 may perform a function of blocking heat generated from the head driver 35 from being transferred to the detection unit 40. For example, the cooling unit 100 may cool the detection unit 40 by an air cooling method.
일 예로써, 냉각 유닛(100)은 검출 유닛(40)에 냉각 공기를 공급하는 제1 냉각 부재(110)를 포함할 수 있다. 여기서, 냉각 공기는 챔버(10) 내부의 온도 또는 검출 유닛(40)의 온도보다 낮은 온도를 가지는 공기를 의미할 수 있다.As an example, the cooling unit 100 may include a first cooling member 110 supplying cooling air to the detection unit 40. Here, the cooling air may refer to air having a temperature lower than the temperature of the chamber 10 or the temperature of the detection unit 40.
제1 냉각 부재(110)는 검출 유닛(40)을 향해 냉각 공기를 분사할 수 있다. 예를 들어, 하나의 제1 냉각 부재(110)는 고배율 비전 카메라(41)를 향해 냉각 공기를 분사하고, 다른 하나의 제1 냉각 부재(110)는 저배율 비전 카메라(42)를 향해 냉각 공기를 분사할 수 있다.The first cooling member 110 may inject cooling air toward the detection unit 40. For example, one first cooling member 110 injects cooling air toward the high magnification vision camera 41, and the other first cooling member 110 directs cooling air toward the low magnification vision camera 42. Can spray
다만, 제1 냉각 부재(110)의 분사 방향은 이에 한정되지 아니하며, 검출 유닛(40)을 직접적 또는 간접적으로 냉각시키기 위한 것이라면 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 제1 냉각 부재(110)의 분사 방향이 검출 유닛(40)의 주변을 향할 수도 있다. However, the injection direction of the first cooling member 110 is not limited thereto, and may be variously modified as long as it is for cooling the detection unit 40 directly or indirectly. For example, the injection direction of the first cooling member 110 may face the periphery of the detection unit 40.
냉각 유닛(100)은 헤드 구동부(35)에 냉각 공기를 공급하는 제2 냉각 부재(120)를 더 포함할 수 있다. 제2 냉각 부재(120)는, 챔버(10) 내부에서 검출 유닛(40)의 온도를 상승시키는 주요 열원인 헤드 구동부(35)를 냉각시킬 수 있다. 그에 따라, 헤드 구동부(35)에서 검출 유닛(40)으로 열이 전달되는 것을 저감 또는 방지할 수 있다. The cooling unit 100 may further include a second cooling member 120 for supplying cooling air to the head driving part 35. The second cooling member 120 may cool the head driving part 35, which is a main heat source for raising the temperature of the detection unit 40 in the chamber 10. Thereby, it is possible to reduce or prevent heat transfer from the head driver 35 to the detection unit 40.
제2 냉각 부재(120)는 헤드 구동부(35)의 양 측에 각각 설치된 예를 중심으로 설명하였으나, 제2 냉각 부재(120)의 개수 및 배치는 달라질 수 있음은 물론이다.Although the second cooling member 120 has been described with reference to the examples installed on both sides of the head driving part 35, the number and arrangement of the second cooling members 120 may vary.
한편, 상술한 실시예에서는, 냉각 유닛(100)으로 제1, 제2 냉각 부재(110, 120)를 포함한 예를 중심으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지는 아니하며, 제1, 제2 냉각 부재(110, 120) 중 어느 하나가 생략되거나, 제1, 제2 냉각 부재(110, 120) 외에 다른 냉각 부재가 추가될 수도 있다. 예를 들어, 도 4와 같이, 냉각 유닛(100a)이 제1 냉각 부재(110)만 포함하거나, 도 5와 같이 냉각 유닛(100b)이 제2 냉각 부재(120)만 포함할 수도 있다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the cooling unit 100 is described with reference to an example including the first and second cooling members 110 and 120, but the present invention is not limited thereto, and the first and second cooling members ( One of the 110 and 120 may be omitted, or another cooling member may be added in addition to the first and second cooling members 110 and 120. For example, as shown in FIG. 4, the cooling unit 100a may include only the first cooling member 110, or as shown in FIG. 5, the cooling unit 100b may include only the second cooling member 120.
도 6은 도 2의 냉각 유닛(100)을 설명하기 위한 사시도이다. 도 6에서는, 냉각 유닛(100)의 예로써, 제1 냉각 부재(110)를 중심으로 설명하겠으나, 이에 한정되지 아니하며, 제2 냉각 부재(120)도 동일하게 적용될 수 있다.FIG. 6 is a perspective view illustrating the cooling unit 100 of FIG. 2. In FIG. 6, as an example of the cooling unit 100, the first cooling member 110 will be described, but the present invention is not limited thereto, and the second cooling member 120 may be similarly applied.
도 6을 참조하면, 제1 냉각 부재(110)는, 냉각 공기를 분사하는 복수의 노즐 구멍(101)이 광축을 따라 배열될 수 있다. 이러한 제1 냉각 부재(110)는 광축과 평행한 회전축을 중심으로 회전될 수 있다. 그에 따라, 사용자가 필요에 따라, 제1 냉각 부재(110)를 회전시켜, 냉각 공기의 분사 방향을 조절할 수 있다.Referring to FIG. 6, in the first cooling member 110, a plurality of nozzle holes 101 for injecting cooling air may be arranged along the optical axis. The first cooling member 110 may be rotated about a rotation axis parallel to the optical axis. Accordingly, the user can rotate the first cooling member 110 to adjust the spraying direction of the cooling air as necessary.
한편, 상술한 실시예에 따른 레이저 가공 시스템(1)에서는, 냉각 유닛(100)이 가공 대상물(W)의 두께를 검출하는 검출 유닛(40)을 냉각시키는 실시예를 중심으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실시예에 따른 냉각 유닛(100)은, 광학 방식에 의해 가공 대상물(W)의 두께가 아닌 다른 특성을 검출하는 검출 유닛(40), 예를 들어, 가공 대상물(W)의 중심, 에지 또는 정렬 여부를 검출하는 검출 유닛(40)을 냉각시키는데 적용될 수도 있다.On the other hand, in the laser processing system 1 according to the above-described embodiment, the cooling unit 100 has been described with reference to the embodiment in which the detection unit 40 for detecting the thickness of the processing object W is centered. It is not limited. For example, the cooling unit 100 which concerns on an Example is the detection unit 40 which detects the characteristic other than the thickness of the process target object W by an optical system, for example, the center of the process target object W. It may also be applied to cool the detection unit 40 to detect whether the edge or alignment.
이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although embodiments of the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.
*부호의 설명* Description of the sign
1 : 레이저 가공 시스템 10 : 챔버1: laser processing system 10: chamber
20 : 워크 테이블 30 : 레이저 조사 유닛20: work table 30: laser irradiation unit
31 : 레이저 광원 32 : 레이저 헤드31 laser light source 32 laser head
321 : 초점 조절부 322 : 지지부321: focusing portion 322: support portion
33 : 반사 거울 35 : 헤드 구동부33: reflection mirror 35: head drive unit
40 : 검출 유닛 41 : 고배율 비전 카메라40: detection unit 41: high magnification vision camera
42 : 저배율 비전 카메라 45 : 렌즈42: low magnification vision camera 45: lens
100 : 냉각 유닛 101 : 노즐 구멍100: cooling unit 101: nozzle hole
110 : 제1 냉각 부재 120 : 제2 냉각 부재110: first cooling member 120: second cooling member
130 : 제어부130: control unit

Claims (20)

  1. 광학 방식에 의해 가공 대상물의 두께를 검출하는 검출 유닛;A detection unit for detecting a thickness of the object to be processed by an optical method;
    상기 검출 유닛에 의해 검출된 두께에 기초하여, 상기 가공 대상물에 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사 유닛; 및A laser irradiation unit for irradiating a laser beam to the processing object based on the thickness detected by the detection unit; And
    상기 검출 유닛을 냉각시키도록 구성된 냉각 유닛;을 포함하는, 레이저 가공 시스템.A cooling unit configured to cool the detection unit.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 냉각 유닛에 의해 상기 검출 유닛의 온도 변화가 0.4 ℃ 이내인, 레이저 가공 시스템.And the temperature change of the detection unit is within 0.4 deg. C by the cooling unit.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 검출 유닛의 측정 오차는 4 um 이내인, 레이저 가공 시스템.And a measurement error of the detection unit is within 4 um.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 냉각 유닛은,The cooling unit,
    상기 검출 유닛에 냉각 공기를 공급하는 제1 냉각 부재를 포함하는, 레이저 가공 시스템.And a first cooling member for supplying cooling air to the detection unit.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 레이저 조사 유닛은,The laser irradiation unit,
    레이저 빔을 생성하는 레이저 광원과,A laser light source for generating a laser beam,
    레이저 광원에서 생성된 레이저빔을 가공 대상물에 초점을 맞추는 레이저 헤드를 포함하는, 레이저 가공 시스템.A laser processing system comprising a laser head for focusing a laser beam generated in a laser light source onto a workpiece.
  6. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 레이저 헤드를 광축 방향을 따라 이동시키는 헤드 구동부;를 더 포함하는, 레이저 가공 시스템.And a head driver for moving the laser head along the optical axis direction.
  7. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 냉각 유닛은, The cooling unit,
    상기 헤드 구동부에 냉각 공기를 공급하는 제2 냉각 부재를 포함하는, 레이저 가공 시스템. And a second cooling member for supplying cooling air to the head drive.
  8. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 검출 유닛은 상기 레이저 헤드에 그 위치가 고정되도록 설치된, 레이저 가공 시스템.And the detection unit is installed so that its position is fixed to the laser head.
  9. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 검출 유닛은 적어도 하나의 렌즈를 포함하는, 레이저 가공 시스템.And the detection unit comprises at least one lens.
  10. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 레이저 조사 유닛, 상기 검출 유닛 및 상기 냉각 유닛이 내부에 배치되는 공간과, 가공 대상물이 출입 가능한 개구를 개폐하는 도어부가 마련된 챔버;를 더 포함하는, 레이저 가공 시스템. And a chamber provided with a space in which the laser irradiation unit, the detection unit, and the cooling unit are disposed, and a door portion for opening and closing an opening through which the object to be processed can be entered.
  11. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 냉각 유닛의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함하며,A control unit for controlling the operation of the cooling unit further includes;
    상기 제어부는, 상기 챔버 내부 온도가 상기 챔버의 외부 온도보다 높을 때, 상기 냉각 유닛을 작동하도록 제어하는, 레이저 가공 시스템. And the control unit controls to operate the cooling unit when the chamber internal temperature is higher than the external temperature of the chamber.
  12. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 냉각 유닛은,The cooling unit,
    상기 광축과 평행한 회전축을 중심으로 회전 가능한, 레이저 가공 시스템.And rotatable about a rotation axis parallel to the optical axis.
  13. 광학 방식에 의해 가공 대상물의 두께 및 위치 중 적어도 하나를 검출하는 검출 유닛;A detection unit for detecting at least one of a thickness and a position of the object to be processed by an optical method;
    상기 검출 유닛에 의해 검출된 정보에 기초하여, 상기 가공 대상물에 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사 유닛; 및A laser irradiation unit that irradiates a laser beam to the processing object based on the information detected by the detection unit; And
    상기 검출 유닛을 냉각시키도록 구성된 냉각 유닛;을 포함하는, 레이저 가공 시스템.A cooling unit configured to cool the detection unit.
  14. 제13항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 냉각 유닛에 의해 상기 검출 유닛의 온도 변화가 0.4 ℃ 이내인, 레이저 가공 시스템.And the temperature change of the detection unit is within 0.4 deg. C by the cooling unit.
  15. 제13항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 냉각 유닛은,The cooling unit,
    상기 검출 유닛에 냉각 공기를 공급하는 제1 냉각 부재를 포함하는, 레이저 가공 시스템.And a first cooling member for supplying cooling air to the detection unit.
  16. 제13항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 레이저 조사 유닛은,The laser irradiation unit,
    레이저 빔을 생성하는 레이저 광원과,A laser light source for generating a laser beam,
    레이저 광원에서 생성된 레이저빔을 가공 대상물에 초점을 맞추는 레이저 헤드를 포함하는, 레이저 가공 시스템.A laser processing system comprising a laser head for focusing a laser beam generated in a laser light source onto a workpiece.
  17. 제16항에 있어서,The method of claim 16,
    상기 레이저 헤드를 광축 방향을 따라 이동시키는 헤드 구동부;를 더 포함하는, 레이저 가공 시스템.And a head driver for moving the laser head along the optical axis direction.
  18. 제17항에 있어서,The method of claim 17,
    상기 냉각 유닛은, The cooling unit,
    상기 헤드 구동부에 냉각 공기를 공급하는 제2 냉각 부재를 포함하는, 레이저 가공 시스템. And a second cooling member for supplying cooling air to the head drive.
  19. 제16항에 있어서,The method of claim 16,
    상기 검출 유닛은 상기 레이저 헤드에 그 위치가 고정되도록 설치된, 레이저 가공 시스템.And the detection unit is installed so that its position is fixed to the laser head.
  20. 제13항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 검출 유닛은 적어도 하나의 렌즈를 포함하는, 레이저 가공 시스템.And the detection unit comprises at least one lens.
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