KR102539990B1

KR102539990B1 - 레이저 가공 장치

Info

Publication number: KR102539990B1
Application number: KR1020217033910A
Authority: KR
Inventors: 케이타 나가토시; 나오야 야마자키; 아키히사 마츠모도; 한페이 리우; 코이치 와카코
Original assignee: 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2023-06-05
Also published as: WO2020194904A1; TW202035051A; CN113631317B; EP3950205A1; US20220143746A1; JP7285478B2; EP3950205A4; JP2020157340A; KR20210141638A; TWI729603B; CN113631317A

Abstract

발진기 유닛(11)은 레이저 광원(22) 및 레이저 광원용 구동회로(23)를 수용하는 케이스(筐體, 21)를 가지며, 상기 케이스(21)의 일 측면(21a)에 케이블(SL1),(SP1)을 연결하는 연결부(32),(33) 및 케이블(SL2),(SP2)을 연결하는 연결부(35) 및 광섬유 케이블(FL)을 연결하는 연결부(31)를 가진다.

Description

레이저 가공 장치

본 발명은 레이저 가공 장치에 관한 것이다.

종래, 가공 대상물의 표면에 레이저 광을 조사하고, 문자, 기호 또는 도형 등을 형성하는 레이저 가공 장치가 알려져 있다 (예를 들면, 특허 문헌1 참조).

특허 문헌1의 레이저 가공 장치는, 레이저 광원을 포함한 발진기 유닛(레이저 출사 유닛), 레이저 광을 주사하는 헤드 유닛(주사 유닛) 및 컨트롤러 유닛을 포함한다. 컨트롤러 유닛은 전기 케이블로 발진기 유닛과 연결된다. 컨트롤러 유닛은 다른 전기 케이블로 헤드 유닛과 연결된다. 또한 발진기 유닛은 헤드 유닛과 광섬유 케이블을 통해 연결된다.

선행기술문헌

특허문헌

　　(특허문헌１)일본특허공개공보 특개 2004-351516호 공보

그런데, 상기와 같은 레이저 가공 장치에는, 헤드 유닛과 발진기 유닛과 컨트롤러 유닛이 각각 다른 별개의 유닛으로 구성되기 때문에 설치의 자유도를 높이는 것이 가능하다. 그러나 헤드 유닛과 발진기 유닛은 광섬유 케이블로 연결되어 있기 때문에, 광섬유 케이블의 길이가 길어지면 광섬유 케이블에서 레이저 광이 감소해 버린다. 따라서, 헤드 유닛과 발진기 유닛과의 거리는 필요 이상으로 길어질 수 없다.

또한, 특허 문헌1의 레이저 가공 장치는 컨트롤러 유닛에 헤드 유닛 및 발진기 유닛이 개별적으로 전기 케이블로 연결되어 있기 때문에, 헤드 유닛과 발진기 유닛 사이의 광섬유 케이블의 길이 및 각 전기 케이블의 길이를 설정한 후 개별적으로 각 케이블의 배선(配索) 경로를 고려할 필요가 있다. 즉, 배선이 복잡해져 더욱 설치의 자유도 향상이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 설치의 자유도를 향상시킬 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 측면의 레이본 가공 장치는, 레이저 광을 출사하는 레이저 광원 및 상기 레이저 광원을 구동하는 레이저 광원용 구동회로를 구비하는 발진기 유닛과, 상기 발진기 유닛과 제1 전기 케이블 및 광섬유 케이블에 의해 접속되며, 상기 광섬유 케이블을 통해 전송된 상기 레이저 광을 주사하는 레이저 주사부 및 상기 레이저 주사부를 구동하는 주사부용 구동회로를 구비하는 헤드 유닛과, 상기 발진기 유닛과 제2 전기 케이블에 의해 접속되고, 상기 레이저 광원용 구동회로에 대해 상기 제2 전기 케이블을 통해 전력을 공급하는 레이저 전원 및 상기 주사부용 구동회로에 상기 제1 전기 케이블 및 상기 제2 전기 케이블을 통해 전력을 공급하는 주사 전원을 구비하는 컨트롤러 유닛을 구비하고, 상기 발진기 유닛, 상기 헤드 유닛 및 상기 컨트롤러 유닛의 각각에는 자신의 식별 정보가 미리 설정되어 있으며, 상기 컨트롤러 유닛은 자신의 식별 정보 및 상기 컨트롤러 유닛에 대응하는 상기 발진기 유닛 식별 정보 및 상기 헤드 유닛의 식별 정보를 기억하는 기억부와, 상기 컨트롤러 유닛에 접속된 발진기 유닛 및 헤드 유닛 식별 정보와 상기 저장부에 저장된 식별 정보와 비교하여 일치 여부를 판정하는 판정부와, 상기 판정부에 의해 불일치하다고 판정된 경우에 식별 불일치에 대한 정보를 표시하는 표시부를 더 포함하고, 상기 발진기 유닛은, 적어도 상기 레이저 광원 및 상기 레이저 광원용 구동회로로를 수용하는 케이스 및 상기 케이스의 일 측면에 설치되고 상기 제1 전기 케이블이 접속되는 제1 접속부, 상기 제2 전기 케이블이 접속되는 제2 연결부 및 상기 광섬유 케이블이 접속되는 제3 연결부를 포함한다.

상기 실시예에 따르면, 발진기 유닛은 케이스의 일 측면에 설치된 제1 내지 제3 접속부를 갖는 구성으로 되어 있기 때문에, 전기 케이블 및 광섬유 케이블에 연결되는 헤드 유닛과 발진기 유닛 사이의 거리를 필요 이상으로 길게 하지 않고, 전기 케이블만으로 연결된 발진기 유닛과 컨트롤러 유닛 사이의 거리를 길게 할 수 있다. 또한, 발진기 유닛과 헤드 유닛과 전기 케이블 및 광섬유 케이블로 연결되기 때문에 이러한 케이블 배선(配索) 경로를 동일하게 할 수 있다. 따라서 케이블의 배선(配索) 경로를 단순화 할 수 있고, 설치의 자유도를 향상시킬 수 있다. 또한 컨트롤러 유닛에 표시부가 설치되고, 적어도 표시부에서 식별 불일치에 대한 정보를 표시하기 위해 설치의 자유도를 확보하면서 컨트롤러 유닛의 설치 장소에서 이격되어 설치되는 가공 위치에 있는 헤드 유닛 및 발진기 유닛과의 접속에서 식별 불일치를 컨트롤러 유닛 측에서 확인할 수 있다. 따라서 정확하게 유닛에 접속하는 것을 용이하게 할 수 있다. 발진기 유닛에서 각 케이블의 연결 부분이 케이스(筐體)의 일 측면 측에 설치되기 때문에 각 케이블의 배선(配索)을 단순화 할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 설치의 자유도를 향상시킬 수 있는 레이저 가공 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 있어서의 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 있어서의 레이저 가공 장치 및 설정용 단말의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 있어서의 발진기 유닛의 배면도이다.
도 4는 일 실시예에 있어서 표시부의 표시예를 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 일 실시예에 있어서 표시부의 표시예를 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은 일 실시 예에 있어서 헤드 유닛의 측면도이다.

다음 레이저 가공 장치의 일 실시예를 도면에 따라 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 일 실시 형태의 레이저 가공 장치(10)는 발진기 유닛(11) 헤드 유닛(12) 및 컨트롤러 유닛(13)을 포함한다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 발진기 유닛(11)은 케이스(筐體, 21) 상기 케이스(21) 내에 수용된 레이저 광원(22), 레이저 광원용 구동회로(23), 입출력 회로 (24) 및 기억부(25)를 포함한다. 일례로는 케이스(筐體, 21)는, 대략 직육면체 형상을 가진다. 또한 발진기 유닛(11)은 케이스(筐體, 21) 내에 수용된 레이저 광원(22) 및 각종 전자 부품을 냉각하기 위한 팬(26)을 가진다.

레이저 광원(22)은 레이저 광을 출사하는 것이면 충분하고, 예를 들면 YAG 레이저, CO₂ 레이저와 광섬유 레이저를 들 수 있다.

레이저 광원용 구동회로(23)는 레이저 광원(22)을 구동하도록 구성되어 있다.

입출력 회로(24)는 외부와의 신호 교환을 할 수 있도록 구성되어 있다. 기억부(25)에는 발진기 유닛(11)의 식별 정보가 저장된다. 식별 정보는 모델(기종 정보) 및 일련 번호를 포함한다.

일 실시 형태의 발진기 유닛(11)의 케이스(筐體, 21)는 대략 직육면체 형상을 가지며, 그 한 측면(21a)에 설치된 헤드 유닛(12)과 연결하기 위한 복수의 접속부(31,(32,33) 및 컨트롤러 유닛(13) 연결하는 복수의 접속부(35)가 있다.

접속부(31)는 헤드 유닛(12)과 연결되는 광섬유 케이블(FL)을 접속하는 광섬유 케이블 접속부이다. 접속부(31)에 광섬유 케이블(FL)이 연결되면 취출할 수 없는 상태로 일 측면(21a)으로부터 광섬유 케이블(FL)이 인출되어 있다. 접속부(32)는 헤드 유닛(12)과 연결되는 제1 전기 케이블로 전원 케이블(SP1)을 연결하는 전원 케이블 접속부이다. 접속부(33)는 헤드 유닛(12)과 연결되는 제1 전기 케이블로 신호 케이블(SL1)을 연결하는 신호 케이블 접속부이다. 접속부(34)는 컨트롤러 유닛(13)과 연결되는 제2 전기 케이블로 전원 케이블(SP2)을 연결하는 전원 케이블 접속부이다. 접속부(35)는 컨트롤러 유닛(13)과 연결되는 제2의 전기 케이블로 신호 케이블(SL2)을 연결하는 신호 케이블 접속부이다. 각 접속부(32,33,34,35)는 해당 케이블(SP1, SL1, SP2, SL2)과 착탈 가능하게 구성되어있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 신호 케이블(SL1, SL2)이 연결되는 2개의 접속부 (33),(35) 중 한쪽 접속부(33)는 다른 접속부(35)보다 위쪽에 설치된다. 또한 전원 케이블(SP1, SP2)가 연결되는 2개의 접속부(32),(34) 중 한쪽 접속부(32)는 다른 접속부(34)보다 위쪽에 설치된다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 입출력 회로(24)는 발진기 유닛(11)의 2개의 접속부(33,35)와 전기적으로 연결된다. 이는 발진기 유닛(11)의 입출력 회로(24)는 접속부(33,35)에 연결된 신호 케이블(SL1),(SL2)을 통해 헤드 유닛(12)과 컨트롤러 유닛(13)와 신호 교환이 가능해진다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 헤드 유닛(12)은 케이스(筐體, 41) 상기 케이스(筐體, 41)에 설치된 레이저 주사부(42), 주사부용 구동회로(43), 수렴 렌즈(44), 입출력 회로(45) 및 저장부(46)가 있다. 일례로는 케이스(筐體, 41)는 대략 직육면체 형상을 가진다.

레이저 주사부(42)는 레이저 광원(22)에 의해 출사된 레이저 광을 주사하도록 구성되어있다. 예를 들어, 레이저 주사부(42)는, 한 쌍의 갈바노미러와 한 쌍의 갈바노미러를 구동시키는 액츄에이터를 포함한다. 주사부용 구동회로(43)는 레이저 주사부(42)를 구동하기 위한 회로이며, 상기 액츄에이터를 제어한다. 주사부용 구동회로(43)는 레이저 주사부(42)의 액츄에이터를 통해 한 쌍의 갈바노미러의 구동을 제어하여 가공 대상물(W)의 가공면에 있어서 2 방향(2차원 방향)에 주사한다.

수렴 렌즈(44)는 레이저 주사부(42)에서 주사된 빛을 수렴하여 외부로 출사하도록 구성되어있다.

입출력 회로(45)는 외부와의 신호 교환을 할 수 있도록 구성되어 있다. 기억부(6)는 헤드 유닛(12)의 식별 정보가 저장된다. 식별 정보는 모델(기종 정보) 및 일련 번호를 포함한다.

일 실시 형태의 헤드 유닛(12)은 발진기 유닛(11)과 연결하기 위한 복수의 접속부(51,52,53)를 포함한다. 접속부(51)는 발진기 유닛(11)와 연결되는 광섬유 케이블(FL)을 연결하는 광섬유 케이블 접속부이다. 접속부(52)는 발진기 유닛(11)과 연결되는 전원 케이블(SP1)을 연결하는 전원 케이블 접속부이다. 접속부(53)는 발진기 유닛(11)과 연결되는 신호 케이블(SL1)을 연결하는 신호 케이블 접속부이다. 각 접속부(51,52,53)는, 해당 케이블(FL, SP1, SL1)과 착탈 가능하게 구성되어 있다.

입출력 회로(45)는 접속부(53)와 전기적으로 연결된다. 그러면 헤드 유닛 (12)의 입출력 회로(45)는 신호 케이블(SL1)을 통해 발진기 유닛(11)측과 신호 교환이 가능해진다.

컨트롤러 유닛(13)은 대략 직육면체 모양의 케이스(筐體, 61)과, 상기 케이스(筐體, 61) 내에 수용된 제어부(62), 전원부(63), 입출력 회로(64) 및 저장부(65)를 포함한다. 또한 컨트롤러 유닛(13)은 케이스(筐體, 61)로부터 외부로 노출되도록 표시부(66)를 포함한다. 또한 컨트롤러 유닛(13)은 케이스(筐體, 61) 내의 전원부(63) 및 각종 전자 부품을 냉각하기 위한 팬(67)을 포함한다.

제어부(62)는 인쇄할 문자 등에 관한 가공 데이터에 기초하여 가공 대상물(W) 상의 가공 위치에 대응하는 복수의 주사 위치 데이터(좌표 데이터)와 레이저 온오프 데이터를 포함하는 제어 데이터를 생성한다. 제어부(62)는 제어 데이터를 자신의 입출력 회로(64) 및 신호 케이블(SL2)을 통해 발진기 유닛(11)의 입출력 회로(24)에 전송한다. 발진기 유닛(11)의 입출력 회로(24)는 전송된 제어 데이터에서 발진기 유닛(11)에 관련된 레이저 온오프 데이터를 검색하고, 제어 데이터 신호 케이블(SL1)을 통해 헤드 유닛(12)의 입출력 회로(45)에 전송한다. 헤드 유닛(12)의 입출력 회로(45)는 전송된 제어 데이터에서 헤드 유닛(12)에 관한 주사 위치 데이터를 취득한다.

제어부(62)는 연결된 각 유닛(11, 12)의 식별 정보를 취득한다. 또한, 제어부(62)는 취득한 발진기 유닛(11)의 식별 정보 및 취득한 헤드 유닛(12)의 식별 정보가 컨트롤러 유닛(13)의 식별 정보와의 불일치 여부를 판정한다. 즉, 제어부 (62)는 판정부로서 이용된다.

전원부(63)는 상용 전원 등의 외부 전원과 연결되어 레이저 광원용 구동회로로(23) 및 주사부용 구동회로(43)에 전원 케이블(SP1),(SP2)를 통해 전력을 공급한다. 즉, 전원부(63)는 레이저 전원 및 주사 전원으로 사용된다.

입출력 회로(64)는 외부와의 신호 교환을 할 수 있도록 구성되어 있다. 기억부(65)에는 컨트롤러 유닛(13)의 식별 정보가 저장된다. 식별 정보는 모델(기종 정보) 및 일련 번호를 포함한다. 기억부(65)는 식별 정보 외에 전술의 가공 데이터 등을 파일로 저장 가능해지고 있다.

일 실시 형태의 컨트롤러 유닛(13)은 발진기 유닛(11)과 연결하기 위한 복수의 접속부(71),(72)를 포함한다. 접속부(71)는 발진기 유닛(11)과 연결되는 전원 케이블(SP2)을 연결하는 전원 케이블 접속부이다. 접속부(72)는 발진기 유닛(11)과 연결되는 신호 케이블(SL2)를 연결하는 신호 케이블 접속부이다. 각 접속부(71),(72) 해당 케이블(SP1), (SL2)과 착탈 가능하게 구성되어있다.

일 실시예에 있어서는 도 2에 나타낸 바와 같이, 신호 케이블(SL1)은 케이블 본체(SL1a)와 케이블 본체(SL1a)의 양단에 각각 설치되는 2개의 커넥터(SL1b)를 갖는다. 신호 케이블(SL2)은 케이블 본체(SL2a)와 케이블 본체(SL2a)의 양단에 각각 설치되는 2개의 커넥터(SL2b)를 갖는다. 전원 케이블(SP1)은 케이블 본체(SP1a)와 케이블 본체(SP1a)의 양단에 각각 설치되는 2개의 커넥터(SP1b)를 갖는다. 전원 케이블(SP2)은 케이블 본체(SP2a)와 케이블 본체(SP2a)의 양단에 각각 설치되는 2개의 커넥터(SP2b)를 갖는다. 광섬유 케이블(FL)은 케이블 본체(FL1)과 케이블 본체(FL1)의 양단에 각각 설치된 2개의 커넥터(FL2를 갖는다.

발진기 유닛(11)과 헤드 유닛(12)을 연결하는 전원 케이블(SP1)의 케이블 본체(SP)a) 및 신호 케이블(SL1)의 케이블 본체(SL1a)의 길이는 발진기 유닛(11)과 헤드 유닛(12)을 연결하는 광섬유 케이블(FL)의 케이블 본체(FL1) 길이와 대략 동등하다. 또한 발진기 유닛(11)과 컨트롤러 유닛(13)을 연결하는 전원 케이블(SP2)의 케이블 본체(SP2a) 및 신호 케이블(SL2)의 케이블 본체(SL)a)의 길이는 광섬유 케이블(FL)의 케이블 본체(FL1)의 길이보다 길다. 전원 케이블(SP2)의 케이블 본체(SP2a) 및 신호 케이블(SL2)의 케이블 본체(SL2a)의 길이는 대략 동등한 것이 바람직하다. 여기서, 상기의 각 케이블 본체(FL1),(SL1a),(SP1a),(SL2a),(SP2a)의 길이는 해당 커넥터(FL2),(SL1b),(SP1b),(SL2b),(SP2b)에서 노출된 부분의 길이를 나타내고 있다. 또한 「대략 동등」은 사양상 대략 동일하다는 것을 보여주고 있으며, 제조 오차에 의한 불균형이 있는 경우에도 마찬가지이다.

상술한 바와 같이 전원 케이블(SP1), 신호 케이블(SL1) 및 광섬유 케이블(FL)의 케이블 본체(SP1a),(SL1a),(FL1)의 길이를 대략 동등하게 함으로써, 케이블 본체(SP1a),(SL)a),(FL1)의 배선경로(配索經路; 레이아웃)를 대략 동등하게 할 수 있다. 즉, 케이블 본체(SP1a),(SL1a),(FL1)를 모아서 배선(配索)하는 것이 가능해진다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 헤드 유닛(12)에 연결되는 커넥터(SL1b),(SP1b)에는 방수 커넥터 커버(C1),(C2)가 각각 설치되어있다. 그러면 커넥터(SL)b),(SP1b) 내에 액체가 침입하는 것을 억제할 수 있다.

도 4와 같이 표시부(66)는 평상시 파일 번호를 표시하도록 구성되어있다. 예를 들면, 표시부(66)는 미리 설정된 가공 데이터의 파일 번호를 표시하고 사용자는 어떤 파일을 선택하고 있는지 보여줄 수 있다. 또한 표시부(66)는 헤드 유닛(12) 측의 식별 정보 및 발진기 유닛(11) 쪽의 식별 정보를 표시할 수 있다. 이 경우, 표시부(66)는 평상시에는 파일 번호를 표시하여 사용자가 도시하지 않은 조작 스위치를 조작하여 상기 식별 정보를 표시할 수 있다. 또한 표시부(66) 자신에 터치 센서 기능 표시부(66)에 표시된 가상 스위치를 조작하여 전술한 바와 같이 식별 정보를 표시해도 좋다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 표시부(66)는 레이저 가공 장치(10)에서 에러가 발생한 경우에 그 취지를 표시하는 디스플레이 모드를 포함한다. 에러 발생시 표시부(66)의 표시 타이밍은 에러 발생시 즉시 표시하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 표시부(66)는 에러 발생 시간 및 에러 코드와 에러 내용을 표시한다. 일 실시 예에서, 제어부(62)는 취득한 발진기 유닛(11)의 식별 정보와 취득한 헤드 유닛(12)의 식별 정보와 컨트롤러 유닛(13)의 식별 정보와 불일치 여부를 판정한다. 제어부(62)는 불일치인 경우에 그 취지를 표시부(66)에 표시한다. 이때, 표시부(66)는, 예를 들면 헤드 유닛(12)의 식별 정보가 다른지 여부 및 발진기 유닛(11)의 식별 정보가 다른지 여부를 개별적으로 표시한다. 또한, 제어부(62)는 헤드 유닛(12) 및 발진기 유닛(11)의 어느 한쪽이 불일치인 경우에는 표시부(66)를 제1 표시 형태로 나타내고, 헤드 유닛(12) 및 발진기 유닛(11) 모두가 불일치인 경우는 표시부(66)를 제1 표시 형태와는 다른 제2 표시 형태로 나타낸다. 제1 표시 형태와 제2 표시 형태의 차이의 일례로서 표시부(66)의 표시 화면의 배경색을 변경하거나 에러 내용을 변경하는 것을 고려할 수 있다. 또한 제1 표시 형태와 제2 표시 형태 중 적어도 하나는 후술하는 설정용 단말(100)을 통해 변경 가능하다. 또한 표시부(66)에서 식별 불일치인 취지를 표시하는 시간은 후술하는 설정용 단말(100)을 통해 변경 가능하다.

컨트롤러 유닛(13)의 팬(67)은 발진기 유닛(11)의 팬(26)보다 냉각 능력이 높다. 여기에서 팬(26),(67)의 냉각 능력의 차이는 팬(26),(67)의 크기의 차이, 팬 (26),(67)의 회전 속도의 차이, 팬(26),(67)의 개수의 차이 및 이들의 조합에 의한 차이에 따라 발생한다. 즉, 팬(67)및 팬(26) 사이에서 「크기」,「속도」,「개수」의 적어도 하나를 달리 하여, 팬(67)에서 발생 가능한 바람의 풍량을 팬(26)에서 발생 가능한 바람의 풍량 보다 크게 함으로써 팬(67)의 냉각 능력이 높다고 할 수 있다.

컨트롤러 유닛(13)은 케이스(筐體, 61)의 전면(61a)에 설치된 또한 설정용 단말(100)을 접속할 수 있는 접속부(73)를 가지고 있다.

설정용 단말(100)는 예를 들어, 태블릿 PC, 노트북, PDA (Personal Digital Assistant)와 스마트 폰 등 범용 단말 전용 애플리케이션 소프트웨어를 도입하여 레이저 가공 장치(10)에 의한 각종 설정이 가능해지고 있다. 일례로는 설정용 단말기(100)는 사용자에 의한 데이터의 입력이 가능한 입력부(101), 각종 정보를 표시할 수 있는 표시부(102), 입출력 회로(103)와 각부를 제어하는 제어부(104)를 가진다. 설정용 단말기(100)는 케이블(110)을 통해 컨트롤러 유닛(13)과 통신 가능해지고 있다. 그리고 예를 들면, 입력부(101)를 통해 전술한 바와 같은 제1 표시 형태와 제2 표시 형태 중 적어도 하나를 변경하도록 조작하여, 그 정보에 따라 컨트롤러 유닛(13)의 기억부(65)에 제1 표시 형태와 제2 표시 형태에 관한 설정 정보가 저장된다. 또한, 입력부(101)를 통해 표시부(66)의 불일치에 대한 정보를 표시하는 경우의 표시 시간을 변경하도록 조작하여 그 정보에 따라 컨트롤러 유닛(13)의 기억부(65)에 설정된 표시 시간이 기억된다.

일 실시 형태의 작용을 설명한다.

일 실시 형태의 레이저 가공 장치(10)는 예를 들어, 제어부(62)는 설정용 단말(100)에서 설정된 가공 데이터에 따라 제어 데이터를 변환하여 출력하는 레이저 광원(22) 및 레이저 주사부(42)가 출력된 제어 데이터에 따라 구동되어 가공 대상물(W)에 레이저 광을 조사한다.

(1) 발진기 유닛(11)은 케이스(筐體, 21)의 일 측면(21a)에 마련된 접속부(31 내지 35)를 갖는 구성으로 되어 있기 때문에 전원 케이블(SP1), 신호 케이블(SL1) 및 광섬유 케이블(FL)에 연결되는 헤드 유닛(12)과 발진기 유닛(11)과의 거리를 필요 이상으로 할 필요가 없다. 그리고 전원 케이블(SP2) 및 신호 케이블(SL2)만으로 접속된 발진기 유닛(11)과 컨트롤러 유닛(13) 사이의 거리를 길게할 수 있게 된다. 또한 발진기 유닛(11)과 헤드 유닛(12)이 전원 케이블(SP1), 신호 케이블(SL1) 및 광섬유 케이블(FL)에 연결되기 때문에 이러한 케이블(SP1),(SL1),(FL)의 배선 경로(配索經路)를 동일하게 할 수 있다. 따라서 케이블(SP1),(SL1),(FL)의 배선 경로(配索經路)를 단순화 할 수 있고, 설치의 자유도를 향상시킬 수 있다. 또한 컨트롤러 유닛(13)에 표시부(66)를 구비하고, 적어도 표시부(66)에서 식별 불일치에 대한 정보를 표시하기 위해, 설치의 자유도를 확보하면서 컨트롤러 유닛(13)의 설치 장소에서 멀리 설치되는 가공 위치에 있는 헤드 유닛(12) 및 발진기 유닛(11)과의 연결에서 식별 불일치를 컨트롤러 유닛(13) 측에서 확인할 수 있다. 이로 인해 올바르게 유닛에 다시 접속하는 것을 용이하게 할 수 있다. 발진기 유닛(11)에서 각 케이블의 접속부(31 내지 35)가 케이스(筐體, 21)의 한 측면(21a) 측에 설치되기 때문에 각 케이블(SP1),(SP2),(SL1),(SL2), (FL)의 배선(配索)을 단순화 할 수 있다.

(2) 표시부(66)는 제어부(62)는 컨트롤러 유닛(13)에 대해 헤드 유닛(12)이 불일치인 경우에 상기 헤드 유닛(12)이 불일치인 취지를 표시하고 발진기 유닛(11)이 불일치인 경우에 상기 발진기 유닛(11)이 불일치인 취지를 표시한다. 이렇게 하면 사용자에게 어떤 유닛이 불일치인지 보고하는 것이 가능해진다.

(3) 헤드 유닛(12) 측의 식별 정보 및 발진기 유닛(11) 쪽의 식별 정보를 표시부(66)에 표시하여 식별 정보를 사용자 측에서 확인할 수 있다.

(4) 표시부(66)에서 헤드 유닛(12) 및 발진기 유닛(11)의 어느 한쪽만 불일치의 경우에는 제1의 표시 형태로 표시하여 헤드 유닛(12) 및 발진기 유닛(11) 모두 불일치의 경우에는 제1의 표시 형태와는 다른 제2의 표시 형태로 표시한다. 따라서 표시 형태의 차이에 따라 어떤 유닛이 불일치인지 사용자가 쉽게 확인할 수 있다.

(5) 표시부(66)의 제1의 표시 형태 및 제2의 표시 형태의 적어도 하나의 표시 형태를 설정 변경 가능한 표시 형태 설정부로서의 기억부(65)를 갖는 것으로, 사용자의 취향에 맞게 표시 형태를 변경할 수 있다.

(6) 표시부(66)에서 나타나는 표시 시간을 설정 가능한 시간 변경부로서의 기억부(65)를 갖는 것으로, 사용자의 취향에 맞게 표시 시간을 변경할 수 있다.

(7) 제1 전기 케이블을 구성하는 전원 케이블(SP1) 및 신호 케이블(SL1)은 광섬유 케이블(FL)과 동일한 길이를 가진다. 제2의 전기 케이블을 구성하는 전원 케이블(SP2) 및 신호 케이블(SL2)은 광섬유 케이블(FL)보다 길다. 따라서 전원 케이블(SP1) 및 신호 케이블(SL1)을 광섬유 케이블(FL)과 같은 배선 경로(配索經路)에서 배선(配索)할 수 있게 된다. 또한, 광섬유 케이블(FL)보다 긴 전원 케이블(SP2) 및 신호 케이블(SL2)에서 장거리 레이아웃에 대응할 수 있다.

(8) 컨트롤러 유닛(13)은 다른 몸의 설정용 단말기(100)를 연결하는 연결부 (73)를 갖는 것으로, 컨트롤러 유닛(13)의 기능 및 구성을 단순화 할 수 있다.

(9) 컨트롤러 유닛(13)은 전원 케이블(SP1),(SP2) 및 신호 케이블(SL1), (SL2)를 통해 발전기 유닛(11) 및 헤드 유닛(12)에 대해 적어도 레이저 온 오프 데이터 및 주사 위치 데이터를 포함하는 제어 데이터를 전송한다. 그리고 발진기 유닛(11)은 제어 데이터 내에서 레이저 온 오프 데이터를 검색하고 헤드 유닛(12)은 제어 데이터 내에서 주사 위치 데이터를 취득한다. 이와 같이 각 유닛(11),(12)에서 필요한 데이터를 검색하고 각 유닛(11),(12)의 구동을 실현할 수 있다.

(10) 컨트롤러 유닛(13) 및 발진기 유닛(11)은 각각 냉각 팬(67),(26)을 갖는 것으로, 레이저 광원(22)과 전원부(63)의 이상 발열을 억제할 수 있다. 또한 각 팬(67),(26)은 열량에 따라 그 개수와 크기를 변경하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시 형태는 다음과 같이 변경하여 실시할 수 있다. 상기 실시 예 및 다음의 변경 예는 기술적으로 모순되지 않는 범위에서 서로 조합하여 실시 할 수 있다.

ㅇ 상기 실시 예에서 특별히 언급하고 있지 않지만, 예를 들어, 제어부(62)에 의해 식별 정보가 불일치하다고 판정한 경우, 레이저 가공 장치(10)를 가공 금지 상태로 설정하고 있다. 여기에서 가공 금지 상태는 예를 들어 설정용 단말(100)의 입력부(101)에서 가공 시작 조작을 한 경우에도 그 작업을 해제하는 것을 포함한다. 또한 가공 금지 상태는 레이저 광원(22)에 대한 전력 공급을 차단하는 것을 포함한다. 특히 식별 정보로서 기종 정보(번호)가 다른 경우에는 레이저 광원 (22)에 대한 전력 공급을 차단함으로써 안전성을 확보할 수 있다.

ㅇ 상기 실시 형태에서는 설정용 단말(100)에 가공 시작 조작이 가능한 입력부(101)를 설치하는 구성으로 했지만, 레이저 가공 장치(10)의 컨트롤러 유닛(13)에 가공 시작용의 스위치를 설치하는 구성을 채용할 수 있다 . 이때, 입력부(101)는 터치 패널의 스위치나 기계적인 스위치 중 어느 하나일 수 있다.

ㅇ 상기 실시 형태에서는, 접속부(31)로부터 광섬유 케이블(FL)을 제거할 수없는 구성으로 했지만, 이동식(분리형) 구성을 채용하고 있다.

또한 발진기 유닛(11)의 접속부(32 내지 35), 헤드 유닛(12)의 접속부(51 내지 53) 및 컨트롤러 유닛(13)의 접속부(71 내지 72)를 탈착 가능한 구성으로 했지만, 이것에 한정e되지 않는다. 예를 들어 발진기 유닛(11)의 접속부(32)와, 상기 접속부(32)에 대응하는 헤드 유닛(12)의 w접속부(52) 중 어느 한쪽만을 탈착 가능하고 다른 쪽은 분리할 수 없는 상태로 해도 좋다. 마찬가지로, 발진기 유닛(11)의 접속부(33)와, 상기 접속부(33)에 대응하는 헤드 유닛(12)의 접속부(53) 중 어느 한쪽만을 탈착 가능하게 하고 다른 쪽은 분리할 수 없는 상태로 해도 좋다. 또한 발진기 유닛(11)의 접속부(34)와, 상기 접속부(34)에 대응하는 컨트롤러 유닛(13)의 접속부(71) 중 어느 한쪽만을 탈착 가능하고 다른 쪽은 분리할 수 없는 상태로 해도 좋다. 마찬가지로, 발진기 유닛(11)의 접속부(35)와, 상기 접속부(35)에 대응하는 컨트롤러 유닛(13)의 접속부(72) 중 어느 한쪽만을 탈착 가능하고 다른 쪽은 분리할 수 없는 상태로 해도 좋다.

상기 실시 형태 및 각 변형 예에서는 각 케이블 (FL),(SP1),(SL1),(SP2), (SL2)를 연결하는 접속부(31),(32),(33),(34),(35)를 발진기 유닛(11)의 일 측면(21a)에 설치하고 있다. 여기에서, 예를 들어 케이스(筐體, 21)의 일 측면(21a)에 케이블을 연결하는 접속부를 갖는 구성으로 다음과 같은 형태도 포함된다. 즉, 케이스(筐體, 21)의 일 측면(21a)에 관통구가 형성되어 상기 관통구에 케이블(FL),(SP1),(SL1),(SP2), (SL2)를 삽입하여 내부의 기판이나 부품에 접속하는 경우, 즉 케이스(筐體, 21)의 일 측면(21a)에서 케이블(FL),(SP1),(SL1),(SP2),(SL2)이 도출되는 구성도 본 발명에 포함된다. 또한 이러한 구성은 발진기 유닛(11)에 한정하지 않고, 헤드 유닛(12)과 컨트롤러 유닛(13)에 대해서도 마찬가지이다. 즉, 헤드 유닛(12)의 케이스(筐體, 41)의 측면에 관통구가 형성되어 해당 관통구에 케이블(FL),(SP1),(SL1)을 삽입하여 내부에 기판이나 부품에 접속되는 경우, 즉 케이스(筐體, 41)의 측면에서 케이블(FL),(SP1),(SL1)을 도출하도록 하고있다. 또한 컨트롤러 유닛(13)의 케이스(筐體, 61)의 측면에 관통구가 형성되어 해당 관통구에 케이블(SP2),(SL2)을 삽입하여 내부에 기판이나 부품에 접속되는 경우, 즉 케이스(筐體, 61)의 측면에서 케이블(SP2),(SL2)을 도출하도록 하고있다.

ㅇ 상기 실시 예에서, 컨트롤러 유닛(13)의 접속부(73)에 유선 연결로 설정용 단말기(100)가 연결되는 구성이었지만, 이에 한정되지 않는다. 설정용 단말 (100)를 Wi-Fi, Bluetooth(등록 상표), NFC(Near Field Communication), 적외선 통신 등의 무선 통신 방식으로 외부 유닛과 통신 가능하게 구성할 수 있다. 그리고 발진기 유닛(11), 헤드 유닛(12), 컨트롤러 유닛(13) 중 하나의 유닛에서도 설정용 단말(100)와 같은 무선 통신 방식에 대응한 통신이 가능하게 구성되도록 하는 것도 좋다. 따라서 설정 자체는 케이블(110)에 의한 연결이 필요하기 때문에 케이블(110)의 配索 및 탈착 작업이 불필요해져, 사용자의 편리성 향상에 기여할 수 있다. 또한, 헤드 유닛(12)을 무선 통신 방식에 의한 통신 가능한 구성으로 한 경우에는 설정 후 다시 설정 작업 등 설정 작업과 유지 보수 등을 통해 설정을 확인하거나 변경하는 경우, 헤드 유닛(12)이 설치된 가공 위치에서 설정을 확인하거나 변경할 수 있기 때문에 작업성 향상에 기여할 수 있다.

ㅇ 상기 실시 형태에서는 설정용 단말기(100)를 연결하는 접속부(73)를 컨트롤러 유닛(13)의 케이스(筐體, 61)의 전면(61a) 측에 설치하는 구성이지만, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 케이스(筐體, 61)의 후면과 측면에 상기 접속부(73)를 설치하는 구성을 채용하고 있다. 또한 접속부(73)를 생략하고, 예를 들어 설정용 단말(100)의 기능을 컨트롤러 유닛(13)에 장착한 구성을 채용하고 있다.

ㅇ 상기 실시 형태에서는, 표시부(66)에 불일치에 대한 정보를 표시하는 구성이지만, 이 외에도 설정용 단말(100)의 표시부(102)에 불일치에 대한 정보를 표시하도록 하고 있다.

ㅇ 상기 실시 형태에서, 신호 케이블(SL1)의 케이블 본체(SL1a)의 길이와, 전원 케이블(SP1)의 케이블 본체(SP1a)의 길이, 광섬유 케이블(FL)의 케이블 본체 (FL1)의 길이가 대략 동등했지만, 케이블 본체(SL1a),(SP1a),(FL1)의 길이가 모두 혹은 일부 차이가 있다.

ㅇ 상기 실시 예에서, 신호 케이블(SL2)의 케이블 본체(SL2a)의 길이와 전원 케이블(SP2)의 케이블 본체(SP2a)의 길이가 대략 동등했지만, 이에 한정하지 않는다. 케이블 본체 (SL2)a, (SP2)a의 길이가 차이가 있어도 좋다.

ㅇ 상기 실시 형태에서는 전원부(63)를 냉각하는 팬(67)과, 레이저 광원 (22)을 냉각하기 위한 팬(26)을 구비하도록 구성했지만, 팬 이외의 냉각 수단에 의해 냉각하는 구성을 채용해도 좋다. 또한 팬(26),(67)을 포함한 냉각 수단을 생략한 구성을 채용해도 좋다.

상기 실시 예에서, 컨트롤러 유닛(13), 제어부(62),(104)는 자신이 수행하는 모든 작업에 대해 소프트웨어 처리를 할 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 컨트롤러 유닛(13), 제어부(62),(104)는 자신이 수행하는 작업의 적어도 일부에 하드웨어 작업을 하는 전용 하드웨어 회로(예를 들어 주문형 집적 회로 : ASIC)를 포함할 수 있다. 즉, 컨트롤러 유닛(13), 제어부(62),(104)는, 1) 컴퓨터 프로그램(소프트웨어)에 따라 동작하는 하나 이상의 프로세서, 2) 각종 처리 중 적어도 일부를 수행하는 하나 이상의 전용 하드 하드웨어 회로, 또는 3) 그 조합을 포함하는 회로 (circuitry)로 구성될 수 있다. 프로세서는 CPU 및, RAM 및 ROM 등의 메모리를 포함하고, 메모리는 처리를 CPU에 실행하도록 구성된 프로그램 코드 또는 지침을 포함하고 있다. 메모리 즉 컴퓨터 판독 가능 매체는 범용 또는 전용 컴퓨터에서 액세스할 수 있는 모든 가능한 매체를 포함한다.

명세서 및 / 또는 특허 청구 범위에 개시된 모든 특징은 당초 공개의 목적을 위해, 및, 실시 예 및 / 또는 특허 청구 범위의 특징의 조합에서 독립적으로 특허 청구의 범위에 기재된 발명을 한정하는 목적을 위해 서로 별개로 하고 독립적으로 공개되는 것을 의도한 것이다. 모든 수치 범위 또는 구성 요소의 집합을 나타내는 기재는 당초 공개 목적, 및 특허 청구 범위에 기재된 발명을 한정하는 목적으로, 특히 수치 범위의 한정으로 모든 가능한 중간 값 또는 중간 구성 요소를 공개할 것이다.

10 : 레이저 가공 장치 11 : 발진기 유닛
12 : 헤드 유닛 13 : 컨트롤러 유닛
21 : 케이스(筐體) 21a : 일 측면
22 : 레이저 광원 23 : 레이저 광원용 구동회로
25 : 기억부 26 : 팬
31 : 접속부(제3 접속부) 32, 33 : 접속부(제1 접속부)
35 : 접속부(제2 접속부) 42 : 레이저 주사부
43 : 주사부용 구동회로 62 : 제어부(판정부)
63 : 전원부 66 : 표시부
67 : 팬 73 : 접속부(단말 접속부)
100 : 설정용 단말 SP1 : 전원 케이블(제1 전기 케이블)
SL : 신호 케이블(제1 전기 케이블) FL : 광섬유 케이블,
SP2 : 전원 케이블(제2 전기 케이블) SL2 : 신호 케이블(제2 전기 케이블)

Claims

레이저 가공 장치로서,
레이저 광을 출사하는 레이저 광원 및 상기 레이저 광원을 구동하는 레이저 광원용 구동회로를 구비하는 발진기 유닛;
상기 발진기 유닛에 제1 전기 케이블 및 광섬유 케이블을 통해 접속되며, 상기 광섬유 케이블을 통해 전송된 상기 레이저 광을 주사하는 레이저 주사부 및 상기 레이저 주사부를 구동하는 주사부용 구동회로를 구비하는 헤드 유닛; 및
상기 발진기 유닛에 제2 전기 케이블에 의해 접속되고, 상기 레이저 광원용 구동회로에 대해 상기 제2 전기 케이블을 통해 전력을 공급하는 레이저 전원 및 상기 주사부용 구동회로에 상기 제1 전기 케이블 및 상기 제2 전기 케이블을 통해 전력을 공급하는 주사 전원을 구비하는 컨트롤러 유닛을 포함하고,
상기 발진기 유닛, 상기 헤드 유닛 및 상기 컨트롤러 유닛 각각에는 자신의 식별 정보가 미리 설정되어 있으며,
상기 컨트롤러 유닛은,
자신의 식별 정보, 상기 컨트롤러 유닛에 대응하는 상기 발진기 유닛 식별 정보 및 상기 헤드 유닛의 식별 정보를 기억하는 기억부,
상기 컨트롤러 유닛에 접속된 발진기 유닛 및 헤드 유닛의 식별 정보와 상기 기억부에 기억된 식별 정보를 비교하여 일치 여부를 판정하는 판정부 및
상기 판정부에 의해 불일치하다고 판정된 경우에 식별 불일치에 대한 정보를 표시하는 표시부를 더 구비하고,
상기 발진기 유닛은,
적어도 상기 레이저 광원 및 상기 레이저 광원용 구동회로를 수용하는 케이스 및
상기 케이스의 일 측면에 설치되고, 상기 제1 전기 케이블이 접속되는 제1 접속부, 상기 제2 전기 케이블이 접속되는 제2 접속부 및 상기 광섬유 케이블이 접속되는 제3 접속부를 더 포함하는 레이저 가공 장치.
제1항에 있어서, 상기 판정부가, 상기 컨트롤러 유닛에 대하여 상기 헤드 유닛이 불일치하다고 판정할 경우, 상기 표시부는, 상기 헤드 유닛이 불일치인 취지를 표시하고,
상기 판정부가, 상기 컨트롤러 유닛에 상기 발진기 유닛이 불일치하다고 판정할 경우, 상기 표시부는 상기 발진기 유닛이 불일치하다는 취지를 표시하는 된 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 및 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 표시부는 상기 헤드 유닛 측의 식별 정보 및 상기 발진기 유닛의 식별 정보를 표시하는 된 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 및 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 표시부는 상기 헤드 유닛 및 상기 발진기 유닛 중 어느 하나만 불일치의 경우에 제1 표시 형태로 표시하고, 상기 헤드 유닛 및 상기 발진기 유닛 모두 불일치의 경우 상기 제1 표시 형태와는 다른 제2 표시 형태로 표시하는 된 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제4항에 있어서, 상기 표시부의 제1 표시 형태 및 제2 표시 형태의 적어도 하나의 표시 형태를 설정 변경 가능하게 구비되는 표시 형태 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 및 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 표시부에서 표시되는 표시 시간을 설정 가능하게 구비되는 시간 변경부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 및 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 판정부가 불일치하다고 판정한 경우, 상기 표시부에 표시하는 것에 더하여, 상기 레이저 가공 장치를 가공 금지 상태로 설정하는 된 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제7항에 있어서, 상기 식별 정보는 기종 정보를 포함하고,
상기 판정부는 상기 기종 정보가 불일치 여부를 판정하고, 상기 기종 정보가 불일치하는 경우 기종 정보가 일치할 때까지 상기 발진기 유닛에 전원을 차단하여 상기 레이저 가공 장치를 상기 가공 금지 상태로 설정하는 된 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 및 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부는 분리하여 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 및 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1 전기 케이블은 상기 광섬유 케이블과 동일한 길이를 가지며,
상기 제2 전기 케이블은 상기 광섬유 케이블보다 긴 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 및 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 컨트롤러 유닛은 별도의 설정용 단말을 연결하는 단말접속부를 더 포함하는 된 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 및 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 컨트롤러 유닛은 상기 제1 전기 케이블 및 제2 전기 케이블을 통해 상기 발진기 유닛 및 상기 헤드 유닛에 적어도 레이저 온/오프 데이터 및 주사 위치 데이터를 포함하는 제어 데이터를 전송하도록 구비되고,
상기 발진기 유닛은 상기 제어 데이터 내에서 상기 레이저 온/오프 데이터를 검색하고, 상기 헤드 유닛은 상기 제어 데이터 내에서 상기 주사 위치 데이터를 검색하는 는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 및 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 컨트롤러 유닛 및 상기 발진기 유닛 각각은 냉각 팬을 더 포함하고,
상기 발진기 유닛 측의 냉각 팬의 냉각 능력보다 상기 컨트롤러 유닛의 냉각 팬의 냉각 능력이 높은 된 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.