KR0135485B1 - 레이저(laser) 마킹(marking)기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트린지스터, IC등과 같은 각종 전자부품의 표면에 제조일 및 제조처, 그리고 제품의 성능등을 표시 하도록 하는 레이저(LASER) 마킹(MARKING)기에 관한 것으로, 특히 기기의 레이저 발진기에서 발진되는 레이저 빔을 조정 및 조준하는 수단과 레이저 빔의 방향전환에 필요한 다수의 반사경들을 배제시키는 등 그 구성을 간단히 하여 제작성은 물론 제조원가를 대폭절감시키도록 하는 것이고, 또한 제품이 소형화되어 설치사용에 따른 사용성을 향상시키도록 한 것이며, 이는 내부에 레이저 발진기와 기타 전기, 전자적인 관련부품이 내장되는 몸체부재와, 상기 몸체부재의 전단에 구비되고 원통형의 관체로 이루어지면서 레이저 발진기로부터 발진되는 레이저 빔을 안내토록 하는 안내관부재와, 상기 안내관부재의 전단에 채널고정되고 내부에는 레이저 빔을 컴퓨터의 신호에 따라 수평 및 수직축으로 방향을 제어하여 제품상에 조사토록 하는 수평 및 수직 갈바노미터를 갖춘 헤드부재로 구성된 것이다.

Description

레이저(LASER) 마킹(MARKING)기

제1도는 종래의 레이저 마킹기의 구성을 보인 개략도.

제2도는 본 발명의 레이저 마킹기의 구성을 보인 측면구성도.

제3도는 본 발명 레이저 마킹기의 요부를 보인 단면구성도.

제4도는 제3도의 A-A선 단면구성도.

제5도는 본 발명의 요부를 보인 분리사시도.

제6도는 제5도의 결합상태를 보인 단면구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 마킹기 본체110 : 몸체부재

111 : 레이저발진기120 : 안내관부재

121 : 플렌지130 : 헤드부재

131 : 작동실132 : 수평측 갈바노미터

133 : 수직측 갈바노미터134 : 촛점렌즈

140 : 고정구

본 발명은 트랜지스터, IC등과 같은 각종 전자부품의 표면에 제조일 및 제조처, 그리고 제품의 성능 및 상품명들을 표시 하도록 하는 레이저(LASER) 마킹(MARKING)기에 관한 것으로, 특히 기기의 레이저 발지니에서 발진되는 레이저 빔을 조정 및 조준하는 수단과 레이저 빔의 방향전환에 필요한 다수의 반사경들을 배제시키는 등 그 구성을 간단히 하여 제작성은 물론 제조원가를 대폭절감시키도록 하는 것이고, 또한 제품이 소형화되어 설치사용에 따른 사용성을 향상시키도록 한 것이다.

일반적으로 트랜지스터, IC등과 같은 각종 전자부품들은 제조처에서 생산이 완료되는 순간에 이의 일측 표면상에는 제조일 및 제조처, 그리고 그 제품의 성능을 표시하고 있는 것이었으며, 특히 생산되는 부품의 전기적특성이나 또는 성능등은 세계적으로 공통된 규격화의 고유번호를 표시하여야 하는 것이 필수적인 것이었다.

따라서 이러한 각종 전자부품들의 생산이 완료되어지면 이의 외표면 일측 또는 양측에 잉크방식이나 또는 레이저 방식을 채용하여 그 품질의 성능 및 각종표시내용등을 직접 인쇄 또는 각인하고 있는 것이었다.

이러한 인쇄방법중에서도 잉크방식은 각종 전자부품들이 대체적으로 급속이나 또는 에폭시수지등의 재질로 이루어져 있기 때문에 인쇄하는데 여러가지 문제점이 야기되었을 뿐아니라 인쇄된 부분이 쉽게 지워지거나 또는 변형이 가능한등의 문제점이 야기됨으로써 근래에는 레이저를 이용한 레이저 마킹기가 주로 사용되고 있는 것이었다.

이와 같은 레이저 마킹기도 그 구성과 방식에 따라 여러가지로 구분되고 있는데, 일예를 들어 가장 보편적으로 사용되고 있는 이산화탄소 가스를 이용한 연속발진 방식, 즉 CO₂CW 방식을 채태한 종래의 레이저 마킹기의 구성을살펴보면, 이는첨부도면의 제1도에서 보는 바와 같이 레이저 빔을 발진시키는 레이저 발진기(1)와, 이의 레이저 발진기(1)로부터 발진되는 레이저 빔의 방향을 전환하도록 하는 다수의 반사경(2)과, 상기 반사경(2)들로 부터 안내되는 레이저 빔의 굵기를 조절하는 빔 익스팬더(BERM EXPANDER)(3)와, 이들로부터 조사되는 레이저 빔을 컴퓨터의 신호에 따라 수직, 수평방향으로 조사시켜 제품(A)의 표면에 문자 또는 도형등을 음각으로 마킹토록 하는 수평측 갈바노미터(X-GALVANO METER)(4)및 수직 갈바노미터(Y-GALVANO METER)(5), 그리고 포커스 렌즈(FOCUS LENS)(7)로 구성되어 있다.

또한 상기 레이저 발진기(1)의 후면에는 가시광선을 발진시켜 레이저 빔의 정확한 발진경로를 조정 및 조준하도록 하는 레이저 빔의 조정수단(6)이 구비되어 있는 것이었다.

따라서 레이저 발진기(1)에서 레이저 빔이 발진되어지면 이의 레이저 빔은 다수의 반사경(2)들을 통해 그 방향이 전환되면서 빔 익스팬더(3)을 통과하게 되고, 이의 빔 익스팬더(3)에서 레이저 빔의 굵기등이 조절되어 양 갈라노미터(4)(5)로 조사되어 지는 것이며, 상기 양 갈라노미터(4)(5)에서는 컴퓨터의 신호를 받아 수평 및 수직방향으로 레이저 빔의 방향으로 전환함으로써 마킹하고자 하는 문자 및 도형을 제품(A)의 포커스 렌즈(7)를 통해서 표면에 음각으로 마킹하게 되는 것이다.

이때 레이저 빔은 육안으로 볼수가 없는 빛임에 따라 초기에나 또는 각 부품의 수리 및 교체시에 레이저 발진기에서 발진되는 레이저 빔의 조사각도를 정확하게 조정하여야만 하는 것이었고, 이에따라 레이저 발진기(1)의 작동을 중지시킨 상태에서 이의 후면에 구비되는 조정수단(6)을 가도시켜 레이저 빔 대신 육안으로 식별이 가능한 가시광선을 발진시키므로서 각 반사경(2) 및 관련부품의 각도등을 조정하게 되는 것이었다.

그러나 이와 같은 종래의 레이저 마킹기는 레이저 발진기에서 발진되는 레이저 빔의 방향을 전환하여 주기위해 다수개의 반사경이 필수적으로 필요하게 되었을뿐 아니라 이들로부터 반사되는 레이저 빔의 이동거리에 따른 공간도 필연적으로 필요하게 되는 것이었고, 또한 레이저 빔의 조사방향을 조정하도록 하는 레이저 빔 조정수단(6)도 일체형으로 구비되어 있음에 따라 레이저 마킹기의 전체적인 구조가 그만큼 복잡하여 제작성이 저하됨은 물론 생산원가가 상승되는 등의 문제점이 있는 것이었다.

또한 이러한 문제점외에도 전체적으로 기기가 대형화되어 전자제품을 생산하는 자동화라인등에 설치시 설치공간에 따른 제약과 더불어 설치가 불가능한 등의 문제점도 있는 것이었으며, 더우기 레이저 빔이 제품에 조사되는 각도를 조절하기가 어렵고 까다로운등의 문제점도 있는 것이었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로 그 목적은 구조를 간단히 하여 제작성을 좋게하면서도 기기를 소형화하여 다른 기기와의 연결에 따른 사용성을 향상시키도록 하는 레이저 마킹기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 레이저 빔이 최종적으로 조사되는 마킹헤드를 임의의 각도로 조절가능토록함으로써 설치장소의 조건에 관계없이 사용이 가능토록 하는 레이저 마킹기를 제공함에 있다.

이러한 목적은 개선된 레이저 마킹기를 제공함으로써 달성되는데, 즉 상기 레이저 마킹기는 본체 내부에 레이저 빔을 발진시키는 레이저 발진기를 구비함과 동시에 이의 전단에는 원통형의 안내관으로 연결되면서 수평 및 수직축 갈바노미터를 갖춘 마킹헤드를 구비함으로써 레이저 발진기로부터 발진되는 레이저 빔을 상기 안내관을 통해 마킹헤드로 직접 조사시켜 마킹토록 하는 것이고, 또한 상기 마킹헤드를 안내관으로부터 임의의 각도로 조절가능토록 하는 것이 특징인 것이다.

계속해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면의 제2도, 제3도 및 제4도는 본 발명에 따른 구성을 상세히 나타낸 도면으로서, 도면중 부호100은 본 발명 레이저 마킹기의 전체를 표시하고 있다.

이의 레이저 마킹기(100)는 본체를 구성하는 사각형상의 몸체부재(110)와, 상기 몸체부재(110)의 전단에 안내관부재(120)로 연결되는 헤드부재(130)로 구성되어 있다.

상기 몸체부재(110)의 내부에는 레이저 빔을 발진시키는 레이저 발진기(111)가 구비되어 있음과 동시에 상기 발진기(111)의 출력제어, 온/오프시간제어, 온/오프속도제어를 하는 레이저 컨트롤러와 갈바노미터의 X축제어, Y축제어, Z축제어, 구동속도제어, 구동각도제어를 하는 후술할 갈바노미터 컨트롤러가 구비되어 있다.

또한 상기 몸체부재(110)의 전면에는 레이저 발진기(111)로부터 발진되는 레이저 빔을 헤드부재(130)측으로 안내하는 안내관부재(120)가 구비되는데, 이의 안내관부재(120)는 원통형의 관체로 구비되면서 그 일측은 몸체부재(110)에 고정되어 있고, 그 타측은 별도의 고정구(140)에 의해 헤드부재(130)와 체결되어 그 각도를 임의로 조절할 수가 있을 것이다.

즉, 도면의 제5도에서 보는 바와 같이 안내관부재(120)의 일측단에는 플랜지(121)가 구비되어 있고, 이의 플랜지(121)에는 이를 외측에서 감싸는 식으로 고정구(140)가 삽입되어 헤드부재(130)에 고정보울트(141)로 고정이 됨으로써 안내관부재(120)와 헤드부재(130)가 고정되어 지는 것이다.

이때 상기 안내관부재(120)가 체결되는 헤드부재(130)의 면상에는 각도를 표시하는 눈금(135)이 표시되어 사용자가 헤드부재(130)의 설치각도를 정확히 맞출수 있도록 되어 있는 것이다.

그리고 상기 헤드부재(130)에는 사각형의 함체형상으로 구비되어 있고, 이의 내부의 안내관부재(120)가 연결되는 일측면에는 별도의 사각형의 작동실(131)이 구비되어 있으며, 작동실(131)의 상부와 일측면에는 각각 수평측 갈바노미터(132)와 수직측 갈바노미터(133)가 구비되어 있다.

이때 상기 갈바노미터(132)(133)들은 작동실(131)내에 수평, 수직방향으로 구비되어 레이저 빔을 반사시켜 방향을 전환하도록 하는 반사경과 이의 반사경을 회전작동시키면서 작동실(131)에 고정설치되는 구동모우터로 구성되어 있다.

또한 상기 작동실(131)의 하부에는 갈바노미터로부터 제품(A)으로 조사되는 레이저 빔의 촛점을 맞추도록 하는 촛점렌즈(134)가 구비되어 있다.

한편 도면중 미설명부호 122는 안내관부재(120)내경에 설치되면서 조사되는 레이저 빔의 굵기등을 조절토록 하는 레이저 빔 익스팬더를 표시하고 있다.

따라서 이와 같이 구성되는 본 발명의 작용효과를 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 몸체부재(110)내의 레이저 발진기(111)로부터 레이저 빔이 발진되어 지면, 이의 레이저 빔은 그 전단의 안내관부재(120)를 통해 헤드부재(130)측으로 방향전환없이 직접 조사되어지는 것이고, 이와 같이 안내관부재(120)에 안내되면서 헤드부재(130)로 직접 조사되는 레이저 빔은 컴퓨터에 의해 제어되는 수평 및 수직측 갈바노미터(132)(133)들의 각도 변화에 따라 그 방향이 전환되면서 그 하부의 촛점렌즈(132)를 통과하여 제품(A)에 조사되어 짐으로써 제품(A)의 표면상에 문자 또는 도형등과 같은 표시를 음각으로 마킹하게 되는 것이다.

이때 상기 수평 및 수직측 갈바노키터(132)(133)들은 컴퓨터의 신호에 따라 각 구동모우터가 정, 역회전을 되면서 반사경의 각도를 변환시킴에 따라 레이저 발진기로부터 조사되는 레이저 빔의 방향을 마킹하고자 하는 문자 또는 도형의 수평 및 수직의 선을 따라 반사시킴으로써 마킹이 이루어지게 되는 것이다.

그러므로 이와 같이 된 본 발명은 레이저 발진기로부터 발지되는 레이저 빔이 직접 양측 갈바노미터로 조사되도록 함으로써 별도의 레이저 빔 방향전환이 필요치 않게 되는 것이고, 이에 따라 방향전환용 반사경이나 레이저 빔이 이동되는 공간등이 배제되어 제품의 크기가 그만큼 소형화되어지는 효과를 가지게 되는 것이다.

또한 레이저 발진기로부터 발진되는 레이저 빔은 일체형으로 고정되는 안내관부재에 의해 안내됨으로써 초기에 안내관부재를 한번만 고정하면 레이저 빔이 항상 정해진 각도로만 조사되어지기 때문에 종래와 같이 필수적으로 구비되어야 하는 가시광선을 이용한 조정수단이 배제되어지는 효과를 가지게 되는 것이다.

즉, 초기에 제조처에서 조정용수단을 이용하여 레이저 발진기로부터 발진되는 레이저 빔의 조사각도를 한번만 셋팅하게 되면, 레이저 발진기로부터 발진되는 레이저 빔은 고정된 안내관부재를 통해 항상 일정하게 조사되어 짐으로써 다시 조정할 필요가 없게 되는 것이다.

그리고 이러한 효과외에도 헤드부재를 임의의 각도로 조절할 수가 있음으로써 본 발명의 레이저 마킹기를 적용하는 현장의 조건에 따라 그 조사방향을 손쉽게 조절할 수가 있는 효과를 가지게 되는 것이다.

즉, 레이저 빔의 조사방향을 전환하여야 하는 반사경이나 또는 레이저 빔의 조사각도를 조절하는 조정용수단등이 배제되어 전체적으로 기기가 소형화됨은 물론 최종적으로 제품에 레이저 빔을 조사하는 헤드부재의 각도를 현장에서 눈금에 따라 간편히 조절할 수가 있게 됨으로써 전자부품, 특히 반도체 제조공정에서 주로 사용되는 자동이송장치와 연결이 용이 하게 되는 효과를 가지게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 컴퓨터의 제어신호에 따라 레이저 빔을 전자부품의 표면에 조사하여 각종 표시부를 마킹토록 하는 레이저 마킹기에 있어서, 상기 레이저 마킹기는 내부에 레이저 발진기(111)와 레이저 컨트롤러와 갈바노미터 컨트롤러가 내장되는 몸체부재(110)와, 상기 몸체부재(110)의 전단에 구비되고 원통형의 관체로 이루어지면서 레이저 발진기(111)로부터 발진되는 레이저 빔을 안내토록 하는 빔 익스펜더(122)를 내장한 안내관부재(120)와, 상기 안내관부재(120)의 전단에 체결고정되고 내부에는 레이저 빔을 컴퓨터의 신호에 따라 수평 및 수직축으로 방향을 제어하여 제품상에 조사토록 하는 수평 및 수직 갈바노미터(132)(133), 그리고 촛점 렌즈(134)를 갖춘 헤드부재(130)로 구성된 것을 특징으로 하는 레이저 마킹기.
2. 제1항에 있어서, 상기 안내관부재(120)는 일측단이 몸체부재(110)에 고정되고, 타측단은 플랜지(121)를 구비하여 별도의 고정구로써 헤드부재(130)의 눈금(135)에 맞추어 체결되도록 함으로써 헤드부재(130)의 설치각도를 임의로 조절토록 한 것을 특징으로 하는 레이저 마킹기.