KR101050924B1 - 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저를 이용하여 MDF, 합판, 집성목 등의 목재류에 미리 도안된 이미지를 가공순서에 따라 레이어(색상)별로 각 각 설정된 작업방법과 이동속도를 참조하여 마킹 절단한 후 마킹이 된 가공물 위에 마커(marker)나 색연필, 아크릴물감 (acrylic painting) 등으로 채색을 하여 완성하여 팬시용 우드 제품을 완성시키는 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명인 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법은,
레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법에 있어서,
레이어정보획득부가 설정된 레이어(색상)별 작업방법, 이동속도, 최소 출력, 최대 출력 정보를 획득하는 레이어정보획득단계와;
도안이미지정보획득부가 레이어(색상)별로 도안된 이미지 정보를 획득하는 도안이미지획득단계와;
마킹위치데이터변환부가 레이어정보획득부 및 도안이미지정보획득부에 의해 획득된 정보를 참조하여 가공소재에 마킹될 위치 데이터로 변환하는 위치데이터변환단계와;
좌표연산부가 변환된 위치 데이터를 레이저이동스테이지가 움직이는 좌표로 연산하는 좌표연산단계와;
좌표송출부가 연산된 레이저이동스테이지의 좌표를 획득하여 레이저이동스테이지로 전송하는 좌표송출단계와;
이동속도및출력설정부가 어느 한 좌표부터 다른 한 좌표까지 이동속도와 최소 출력 및 최대 출력을 설정하는 이동속도및출력설정단계와;
출사신호전송부가 레이저발생장치로 레이저 출사신호를 전송하는 레이저출사신호전송단계와;
레이저발생장치로부터 발생된 레이저 빔을 수신받아 레이저이동스테이지가 이동된 좌표에 레이저 빔을 출사시켜 기호, 문자, 모양 중 적어도 어느 하나 이상을 가공소재에 도안하는 가공소재레이저작업단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 통해 레이저를 이용하여 가공소재에 미리 도안된 이미지의 색상에 따라 설정된 작업 방법 및 이동속도를 참조하여 마킹하며, 마킹이 끝난 가공소재의 외곽선을 따라 절단하여 가공물을 완성시킬 수 있도록 함으로써, 종래의 절단 장치를 통해 절단하는 방식의 문제점인 작업시간 지연, 공해 발생, 정밀하지 못한 결과물 등을 개선할 수 있게 된다.
본 발명인 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법은,
레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법에 있어서,
레이어정보획득부가 설정된 레이어(색상)별 작업방법, 이동속도, 최소 출력, 최대 출력 정보를 획득하는 레이어정보획득단계와;
도안이미지정보획득부가 레이어(색상)별로 도안된 이미지 정보를 획득하는 도안이미지획득단계와;
마킹위치데이터변환부가 레이어정보획득부 및 도안이미지정보획득부에 의해 획득된 정보를 참조하여 가공소재에 마킹될 위치 데이터로 변환하는 위치데이터변환단계와;
좌표연산부가 변환된 위치 데이터를 레이저이동스테이지가 움직이는 좌표로 연산하는 좌표연산단계와;
좌표송출부가 연산된 레이저이동스테이지의 좌표를 획득하여 레이저이동스테이지로 전송하는 좌표송출단계와;
이동속도및출력설정부가 어느 한 좌표부터 다른 한 좌표까지 이동속도와 최소 출력 및 최대 출력을 설정하는 이동속도및출력설정단계와;
출사신호전송부가 레이저발생장치로 레이저 출사신호를 전송하는 레이저출사신호전송단계와;
레이저발생장치로부터 발생된 레이저 빔을 수신받아 레이저이동스테이지가 이동된 좌표에 레이저 빔을 출사시켜 기호, 문자, 모양 중 적어도 어느 하나 이상을 가공소재에 도안하는 가공소재레이저작업단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 통해 레이저를 이용하여 가공소재에 미리 도안된 이미지의 색상에 따라 설정된 작업 방법 및 이동속도를 참조하여 마킹하며, 마킹이 끝난 가공소재의 외곽선을 따라 절단하여 가공물을 완성시킬 수 있도록 함으로써, 종래의 절단 장치를 통해 절단하는 방식의 문제점인 작업시간 지연, 공해 발생, 정밀하지 못한 결과물 등을 개선할 수 있게 된다.
Description
본 발명은 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저를 이용하여 MDF, 합판, 집성목 등의 목재류에 미리 도안된 이미지를 가공순서에 따라 레이어(색상)별로 각 각 설정된 작업방법과 이동속도를 참조하여 마킹 절단한 후 마킹이 된 가공물 위에 마커(marker)나 색연필, 아크릴물감 (acrylic painting) 등으로 채색을 하여 완성하여 팬시용 우드 제품을 완성시키는 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저빔은 대단히 밀도가 높은 단색광이므로 적당한 광학계를 사용하여 평행도가 우수한 광속으로 만들거나 빛의 파장정도로 작게 죄일 수 있으며, 이러한 특성으로 인해 표준 스펙트럼 광원, 레이저 간섭계, 레이저 홀로그래피, 정밀측정, 정밀위치맞춤, 속도측정, 레이저 통신, 레이저 기록, 표시장치, 레이저 의료 등 광범위한 산업분야에서 이용되고 있으며, 뿐만 아니라 레이저빔이 가지는 에너지를 열에너지로 변환하여 물체의 표면을 가공하는 기술로 사용되고 있었다.
그러나, 상기한 레이저 가공기술은 고강판을 가공하는 분야, 반도체 웨이퍼를 가공하는 분야와 같이 첨단 산업분야에 적용되어 이용하고 있을 뿐 목재류를 소재로 하는 악세사리나 팬시 분야에는 활용하지 못하고 있는 실정이었다.
부연 설명하자면, 종래의 목재류를 소재로 하는 악세사리나 팬시용품 분야에서는 절단 장치를 통해 절단하는 방식을 채택하고 있어 작업시간이 신속하지 못하며 절단 장치를 통해 작업을 수행하게 되므로 이에 따른 소음 문제가 발생하게 되며, 미세한 부분까지 절단 장치를 통해 절단하거나 마킹하기에는 다소 무리가 있어 정밀하지 못한 결과물을 양산할 수밖에 없었으며, 동일한 목재 악세사리나 팬시제품을 대량 생산할 수 없었다.
따라서, 본 발명에서는 POP 사인물과 소품 가구류, 생활인테리어, DㆍIㆍY 창작 공예품 등에 활용할 수 있는 팬시우드 제품을 레이저빔을 이용하여 채색이 가능한 목재 가공소재로 만들어 다양한 창작 활동에 도움을 줄 수 있는 팬시용 우드 제품 제조 방법을 개시하게 된 것이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 레이저를 이용하여 MDF, 합판, 집성목 등의 목재류에 미리 도안된 이미지의 가공 순서에 따라 레이어의 색상을 다르게 지정하고 작업방법 및 이동속도를 참조하여 마킹 후 이미지의 외곽선 또한 다른 레이어(색상)로 작업방법 및 이동속도를 조절하여 절단함으로써 팬시용 우드 제품의 가공물을 완성시킬 수 있도록 하는 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 레이어(색상)별로 도안 이미지를 설정한 정보를 중앙제어수단에서 획득하여 레이어(색상)별로 레이저발생장치의 최소 출력 및 최대 출력을 조절하여 작업 방법을 달리하며, 레이어(색상)별 작업 방법에 따라 레이저이동스테이지의 이동 속도를 달리하여 가공할 소재의 특정 좌표에서 마킹 혹은 절단(커팅)을 레이저 빔을 이용하여 동시에 수행할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용자에 의해 레이어(색상)별로 도안된 이미지를 설정된 X,Y 사이즈 내에서 반복하여 설정된 갯수만큼 배열하여 동일한 도안 이미지를 다수 획득할 수 있도록 하는 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,
본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법은,
레이어정보획득부가 설정된 레이어(색상)별 작업방법, 이동속도, 최소 출력, 최대 출력 정보를 획득하는 레이어정보획득단계와;
도안이미지정보획득부가 레이어(색상)별로 도안된 이미지 정보를 획득하는 도안이미지획득단계와;
마킹위치데이터변환부가 레이어정보획득부 및 도안이미지정보획득부에 의해 획득된 정보를 참조하여 가공소재에 마킹될 위치 데이터로 변환하는 위치데이터변환단계와;
좌표연산부가 변환된 위치 데이터를 레이저이동스테이지가 움직이는 좌표로 연산하는 좌표연산단계와;
좌표송출부가 연산된 레이저이동스테이지의 좌표를 획득하여 레이저이동스테이지로 전송하는 좌표송출단계와;
이동속도및출력설정부가 어느 한 좌표부터 다른 한 좌표까지 이동속도와 최소 출력 및 최대 출력을 설정하는 이동속도및출력설정단계와;
출사신호전송부가 레이저발생장치로 레이저 출사신호를 전송하는 레이저출사신호전송단계와;
레이저발생장치로부터 발생된 레이저 빔을 수신받아 레이저이동스테이지가 이동된 좌표에 레이저 빔을 출사시켜 기호, 문자, 모양 중 적어도 어느 하나 이상을 가공소재에 도안하는 가공소재레이저작업단계;를 포함하여 이루어져 본 발명의 과제를 해결하게 된다.
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법은 레이저를 이용하여 가공소재에 미리 도안된 이미지의 색상에 따라 설정된 작업 방법 및 이동속도를 참조하여 마킹하며, 마킹이 끝난 가공소재의 외곽선을 따라 절단하여 가공물을 완성시킬 수 있도록 함으로써, 종래의 절단 장치를 통해 절단하는 방식의 문제점인 작업시간 지연, 공해 발생, 정밀하지 못한 결과물 등을 개선할 수 있게 된다.
또한, 레이어(색상)별로 도안 이미지를 설정한 정보를 중앙제어수단에서 획득하여 레이어(색상)별로 레이저발생장치의 최소 출력 및 최대 출력을 조절하여 작업 방법을 달리하며, 레이어(색상)별 작업 방법에 따라 레이저이동스테이지의 이동 속도를 달리하여 가공소재의 특정 좌표에서 마킹 혹은 절단(커팅)을 레이저 빔을 이용하여 동시에 수행할 수 있는 작업의 편리성을 제공할 수 있게 된다.
또한, 사용자에 의해 레이어(색상)별로 도안된 이미지를 설정된 X,Y 사이즈 내에서 반복하여 설정된 갯수만큼 배열하여 동일한 도안 이미지를 다수 획득할 수 있도록 함으로써, 대량 생산성 및 작업의 효율성을 제공하는 더 나은 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 제공하는 시스템 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 제공하는 시스템의 중앙제어수단 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 제공하는 시스템의 사용자 화면을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법의 우드에 도안된 이미지가 반복적으로 배열되는 예를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 제공하는 시스템의 좌표 연산 예를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법의 색깔입힘단계를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 제공하는 시스템의 중앙제어수단 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 제공하는 시스템의 사용자 화면을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법의 우드에 도안된 이미지가 반복적으로 배열되는 예를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 제공하는 시스템의 좌표 연산 예를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법의 색깔입힘단계를 나타낸 예시도이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법은,
레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법에 있어서,
레이어정보획득부가 설정된 레이어(색상)별 작업방법, 이동속도, 최소 출력, 최대 출력 정보를 획득하는 레이어정보획득단계와;
도안이미지정보획득부가 레이어(색상)별로 도안된 이미지 정보를 획득하는 도안이미지획득단계와;
마킹위치데이터변환부가 레이어정보획득부 및 도안이미지정보획득부에 의해 획득된 정보를 참조하여 가공소재에 마킹될 위치 데이터로 변환하는 위치데이터변환단계와;
좌표연산부가 변환된 위치 데이터를 레이저이동스테이지가 움직이는 좌표로 연산하는 좌표연산단계와;
좌표송출부가 연산된 레이저이동스테이지의 좌표를 획득하여 레이저이동스테이지로 전송하는 좌표송출단계와;
이동속도및출력설정부가 어느 한 좌표부터 다른 한 좌표까지 이동속도와 최소 출력 및 최대 출력을 설정하는 이동속도및출력설정단계와;
출사신호전송부가 레이저발생장치로 레이저 출사신호를 전송하는 레이저출사신호전송단계와;
레이저발생장치로부터 발생된 레이저 빔을 수신받아 레이저이동스테이지가 이동된 좌표에 레이저 빔을 출사시켜 기호, 문자, 모양 중 적어도 어느 하나 이상을 가공소재에 도안하는 가공소재레이저작업단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 부가적인 양상에 따라 상기 도안된 가공물에 각종 색깔펜을 이용하여 여러가지 색깔을 입히는 색깔입힘단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 레이저발생장치는,
레이어(색상)별 작업방법에 따라 최소 출력 및 최대 출력이 달라지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 레이저이동스테이지는,
레이어(색상)별 작업방법에 따라 이동속도가 달라지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가공소재레이저작업단계는,
가공소재의 이미지 안쪽면부터 작업하고 바깥쪽면을 작업할 수 있도록 도안하고자 하는 가공소재의 이미지 안쪽면으로 레이저이동스테이지를 이동시키고 작업이 마무리되면 바깥쪽면으로 이동하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 레이어정보획득단계의,
작업 방법은 마킹 혹은 커팅 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
이때, 다른 부가적인 양상에 따라 도안이미지반복배열부에 의해 도안이미지정보획득부에서 획득된 도안 이미지를 설정된 X,Y 사이즈 내에서 반복하여 설정된 갯수만큼 배열하는 도안이미지반복배열단계;를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가공소재레이저작업단계는,
마킹 혹은 절단 중 적어도 어느 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 제공하는 시스템 전체 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 제공하는 시스템은,
레이저발생장치로부터 발생되는 레이저 빔의 최소 출력 및 최대 출력과 레이저이동스테이지의 이동 속도를 사용자에 의해 설정된 레이어(색상)별 작업방법, 이동속도, 최소 출력, 최대 출력 정보를 참조하여 제어하여 획득된 도안 이미지를 가공소재에 형성시키는 중앙제어수단(100)과;
상기 중앙제어수단의 제어에 따라 레이저출사유닛을 이동시키는 레이저이동스테이지(300)와;
상기 레이저이동스테이지의 어느 일측에 결합되어 있으며, 레이저발생장치와 연결되어 상기 레이저발생장치에 의해 발생된 레이저 빔을 가공소재(50)에 출사시켜 도안된 이미지를 마킹하는 레이저출사유닛(400)과;
레이저 빔을 발생시키는 레이저발생장치(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저이동스테이지(300)는 중앙제어수단의 제어에 따라 레이저출사유닛을 이동시키는 것으로서, X축 방향 및 Y축 방향으로 레이저출사유닛을 이동시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 레이저이동스테이지 내부에 팬시용 우드 제품을 만들기 위한 가공소재(50)을 안착하게 되며 가공소재에서 팬시용 우드 제품을 제조하게 된다.
상기 레이저발생장치는 상기 가공소재에 마킹을 위하여 레이저 빔을 발진시키되, 중앙제어수단의 제어에 따라 최소 출력 및 최대 출력을 제공하게 되는 것이다.
특히, 상기 레이저발생장치는 레이어(색상)별 작업방법에 따라 최소 출력 및 최대 출력이 달라지는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기 레이저이동스테이지는 레이어(색상)별 작업방법에 따라 이동속도가 달라지는 것을 특징으로 하고 있다.
이동속도가 달라지면 어느 특정 부위는 레이저 빔에 노출되는 시간이 많아지게 되며 다른 특정 부위에서는 레이저 빔에 노출되는 시간이 적어지므로 커팅되거나 마킹이 될 수 있을 것이다.
즉, 노출되는 시간이 많으면 깊은 마킹이 되거나 커팅이 되게 되며, 노출되는 시간이 적어지면 얇은 마킹이 가능해 질 것이다.
또한, 상기 레이저이동스테이지는 레이저출사유닛이 가공소재의 이미지 안쪽면부터 작업하고 바깥쪽면을 작업할 수 있도록 도안하고자 하는 가공소재의 이미지 안쪽면으로 이동시키고 작업이 마무리되면 바깥쪽면으로 이동하는 것을 특징으로 하는데, 이는 내부를 먼저 마킹 작업을 수행한 후에 테두리를 커팅하여 안정적인 작업이 가능하도록 하기 위한 것이다.
만약, 테두리를 먼저 커팅한다면 해당 팬시용 우드 제품은 가공소재와 이격되어 원하는 좌표에 마킹이 불가능하기 때문이다.
상기와 같이 레이저를 이용하여 가공소재에 미리 도안된 이미지의 색상에 따라 설정된 작업 방법 및 이동속도를 참조하여 마킹하며, 마킹이 끝난 가공소재의 외곽선을 따라 절단하여 팬시용 우드 제품을 완성시킬 수 있게 되어 종래의 절단 장치를 통해 절단하는 방식의 문제점인 작업시간 지연, 공해 발생, 정밀하지 못한 결과물 등을 개선할 수 있게 된다.
또한, 레이어(색상)별로 도안 이미지를 설정한 정보를 중앙제어수단에서 획득하여 레이어(색상)별로 레이저발생장치의 최소 출력 및 최대 출력을 조절하여 작업 방법을 달리하며, 레이어(색상)별 작업 방법에 따라 레이저이동스테이지의 이동 속도를 달리하여 가공소재의 특정 좌표에서 마킹 혹은 절단(커팅)을 레이저 빔을 이용하여 동시에 수행할 수 있는 작업의 편리성을 제공할 수 있게 되는 것이다.
상기 가공소재는 우드로서 MDF(중질섬유판), 집성목, 합판 등의 나무 재질인 것을 특징으로 한다.
또한, 가공소재는 우드 이외에 플라스틱 재질이 될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 제공하는 시스템의 중앙제어수단 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 중앙제어수단(100)은,
사용자에 의해 설정된 레이어(색상)별 작업방법, 이동속도, 최소 출력, 최대 출력 정보를 획득하는 레이어정보획득부(110)와,
사용자에 의해 레이어(색상)별로 도안된 이미지 정보를 획득하는 도안이미지정보획득부(120)와,
상기 레이어정보획득부 및 도안이미지정보획득부에 의해 획득된 정보를 참조하여 가공소재에 마킹될 위치 데이터로 변환하는 마킹위치데이터변환부(130)와,
상기 마킹위치데이터변환부에 의해 변환된 위치 데이터를 레이저이동스테이지가 움직이는 좌표로 연산하는 좌표연산부(140)와,
상기 좌표연산부에 의해 연산된 레이저이동스테이지의 좌표를 획득하여 레이저이동스테이지로 전송하는 좌표송출부(150)와,
어느 한 좌표부터 다른 한 좌표까지 이동속도와 최소 출력 및 최대 출력을 설정하는 이동속도및출력설정부(160)와,
레이저발생장치에 레이저 출사신호를 전송하는 출사신호전송부(170)와,
레이어정보획득부와, 도안이미지정보획득부와, 마킹위치데이터변환부와, 좌표연산부와, 좌표송출부와, 이동속도및출력설정부와, 출사신호전송부 간의 신호 흐름을 제어하는 중앙제어부(190)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명의 시스템을 수행할 수 있도록 운영프로그램을 중앙제어수단에 탑재하여 사용자의 디스플레이 화면에 출력하게 되며, 운영프로그램에 의해 디스플레이되는 화면을 보고 사용자가 원하는 작업을 수행하게 된다.
이때, 상기 레이어정보획득부(110)는 사용자에 의해 설정된 레이어(색상)별 작업방법, 이동속도, 최소 출력, 최대 출력 정보를 획득하게 된다.
레이어(색상)별 작업방법은 도 3에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 녹색은 커팅, 검은색은 커팅, 빨간색은 커팅, 그리고 노란색은 마킹 등과 같이 마킹을 할 것인지 아니면 커팅을 할 것인지를 색상으로 지정하는 것이다.
이동속도는 레이어(색상)별 이동속도를 의미하는 것으로서, 예를 들자면, 녹색의 경우에는 10mm/초, 검은색의 경우에는 25mm/초, 빨간색의 경우에는 10mm/초 등과 같다.
또한, 최소 출력 및 최대 출력은 녹색의 경우에는 최소 출력이 70%, 최대 출력이 70%, 검은색의 경우에는 최소 출력이 12.5%, 최대출력이 12.5%, 빨간색의 경우에는 최소 출력이 70%, 최대출력이 70% 등과 같다.
만약, 노란색의 경우에는 최소 출력이 50%, 최대 출력이 90% 등과 같이 사용자가 자신이 원하는 도안 이미지에 맞도록 레이저 빔의 최소 출력 및 최대 출력을 설정하는 것이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 디스플레이 화면에는 사용자가 도안을 작업할 수 있는 별도 공간을 제공하게 되며, 사용자는 레이어(색상)별로 도안 이미지를 작업하게 된다.
그러면, 상기 도안이미지정보획득부(120)를 통해 도안된 이미지 정보를 획득하게 된다.
이후, 마킹위치데이터변환부(130)는 레이어정보획득부 및 도안이미지정보획득부에 의해 획득된 정보를 참조하여 가공소재에 마킹될 위치 데이터로 변환하게 된다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 어느 한 좌표(2.1)에서 다른 좌표(4.2)까지는 녹색으로 커팅을 수행하게 되는데 ,이는 마킹위치데이터변환부에서 처리하는 것이다.
상기 좌표연산부(140)는 마킹위치데이터변환부에 의해 변환된 위치 데이터를 레이저이동스테이지가 움직이는 좌표로 연산하는데, 예를 들어 마킹 혹은 커팅 위치 데이터가 (2,1)과 (4,2)라면 실제 레이저 이동스테이지가 움직이는 거리는 6cm를 곱한 좌표로 연산하게 되어 (12,6)과 (24,12)로 연산되어 진다.
상기 좌표연산부에 의해 연산된 좌표를 좌표설정부에서 획득하여 레이저이동스테이지에 해당 좌표를 송출하게 된다.
이때, 레이저이동스테이지는 해당 좌표로 이동되어지는 것이다.
또한, 이동속도및출력설정부(160)에 의해 어느 한 좌표부터 다른 한 좌표까지 이동속도와 최소 출력 및 최대 출력을 설정하게 된다.
예를 들어, 녹색이라면, 10mm/초의 이동속도로 최소 출력 및 최대 출력은 최소 출력이 70%, 최대 출력이 70%로 설정하게 되는 것이다.
상기 좌표설정부에 의해 레이저이동스테이지가 해당 좌표로 이동하면 이동 완료 신호를 레이저이동스테이지에서 중앙제어부로 송출하게 되며 중앙제어부에서는 출사신호전송부(170)를 제어하게 되며 출사신호전송부에 의해 레이저발생장치에 레이저 출사 신호를 전송하게 된다.
이때, 상기 레이저발생장치는 레이저 빔을 발생시키게 되며 레이저출사유닛을 통해 가공소재에 출사시켜 도안 이미지를 마킹하거나 커팅하게 되는 것이다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따라 레이저이동스테이지는 레이저출사유닛이 가공소재의 이미지 안쪽면부터 작업하고 바깥쪽면을 작업할 수 있도록 도안하고자 하는 가공소재의 이미지 안쪽면으로 이동시키고 작업이 마무리되면 바깥쪽면으로 이동하는 것을 특징으로 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 사용자에 의해 설정할 수 있지만, 바림직하게는 내부를 먼저 마킹 작업을 수행한 후에 테두리를 커팅하여 안정적인 작업이 가능하도록 하기 위하여 상기와 같은 설정하게 된다.
만약, 테두리를 먼저 커팅한다면 해당 팬시용 우드 제품(색칠전의 가공물을 의미함.)은 가공소재(최초 안착된 가공소재를 의미함.)와 이격되어 원하는 좌표에 마킹이 불가능하기 때문이다.
한편, 부가적인 양상에 따라 상기 중앙제어수단은,
도안이미지정보획득부에서 획득된 도안 이미지를 설정된 X,Y 사이즈 내에서 반복하여 설정된 갯수만큼 배열하는 도안이미지반복배열부(180)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 도안이미지정보획득부에서 획득된 도안 이미지를 설정된 X,Y 사이즈 내에서 반복하여 설정된 갯수만큼 도안이미지반복배열부(180)에 의해 배열하게 된다.
도 3과 같이, 사용자는 프로그램 상에서 X,Y 사이즈 내에서 X축 개수와 Y축 개수를 설정하게 되는데, 예를 들어 X축 개수에 2개, Y축 개수에 2개를 설정하게 되면 도안 이미지를 X축에 2개, Y축에 2개로 하여 총 4개의 반복되는 도안 이미지를 배열하게 되는 것이다.
이는 대량 생산성 및 작업의 효율성을 제공하는 더 나은 효과가 존재하게 된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명인 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법은,
레이저빔을 이용한 팬시우드 제조 방법에 있어서,
레이어정보획득부가 설정된 레이어(색상)별 작업방법, 이동속도, 최소 출력, 최대 출력 정보를 획득하는 레이어정보획득단계(S100)와;
도안이미지정보획득부가 레이어(색상)별로 도안된 이미지 정보를 획득하는 도안이미지획득단계(S110)와;
마킹위치데이터변환부가 레이어정보획득부 및 도안이미지정보획득부에 의해 획득된 정보를 참조하여 가공소재에 마킹될 위치 데이터로 변환하는 위치데이터변환단계(S120)와;
좌표연산부가 변환된 위치 데이터를 레이저이동스테이지가 움직이는 좌표로 연산하는 좌표연산단계(S130)와;
좌표송출부가 연산된 레이저이동스테이지의 좌표를 획득하여 레이저이동스테이지로 전송하는 좌표송출단계(S140)와;
이동속도및출력설정부가 어느 한 좌표부터 다른 한 좌표까지 이동속도와 최소 출력 및 최대 출력을 설정하는 이동속도및출력설정단계(S150)와;
출사신호전송부가 레이저발생장치로 레이저 출사신호를 전송하는 레이저출사신호전송단계(S160)와;
레이저발생장치로부터 발생된 레이저 빔을 수신받아 레이저이동스테이지가 이동된 좌표에 레이저 빔을 출사시켜 기호, 문자, 모양 중 적어도 어느 하나 이상을 가공소재에 도안하는 가공소재레이저작업단계(S170);를 포함하여 이루어진다.
즉, 중앙제어수단의 레이어정보획득부에 의해 사용자가 설정한 색상별 작업방법, 이동속도, 최소 출력, 최대 출력 정보를 획득(S100)하게 되며, 중앙제어수단의 도안이미지정보획득부에 의해 사용자가 설정한 색상별 도안된 이미지 정보를 획득(S110)하게 된다.
이후, 중앙제어수단의 중앙제어부의 처리에 의하여 마킹위치데이터변환부에 획득된 레이어 정보 및 도안 이미지 정보를 전송하게 되고 상기 마킹위치데이터변환부에 의해 획득된 레이저 정보 및 도안 이미지 정보를 참조하여 가공소재에 마킹될 위치 데이터로 변환(S120)하게 된다.
이후, 좌표연산부에 의해 상기 변환된 위치 데이터를 레이저이동스테이지가 움직이는 좌표로 연산(S130)하게 되며, 좌표송출부에 의해 상기 연산된 레이저이동스테이지의 좌표를 획득하여 레이저이동스테이지로 좌표를 전송(S140)하게 된다.
이때, 이동속도및출력설정부에 의해 어느 한 좌표부터 다른 한 좌표까지 이동속도와 최소 출력 및 최대 출력을 설정(S150)하게 된다.
따라서, 이동 속도에 의해 어느 지점에서는 얇은 마킹이, 다른 지점에서는 깊은 마킹이, 또 다른 지점에서는 커팅이 수행되는 것이다.
이후, 출사신호전송부에 의해 레이저발생장치로 레이저 출사신호를 전송(S160)하게 되고, 레이저발생장치로부터 발생된 레이저 빔을 레이저출사유닛에서 수신받아 레이저이동스테이지에 의해 이동된 좌표에 레이저 빔을 출사시켜 기호, 문자, 모양 중 적어도 어느 하나 이상을 도안(S170)하여 팬시용 우드 제품을 획득하게 되는 것이다.
또한, 상기 가공소재레이저작업단계는 마킹 혹은 절단 중 적어도 어느 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하고 있는데, 작업 방법이 마킹일 경우에는 마킹만을, 절단일 경우에는 절단만을, 색상(레이어)별 작업 방법이 설정되면 색상에 따라 마킹 혹은 절단을 수행할 수 있음을 의미하는 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법의 색깔입힘단계를 나타낸 예시도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 도안된 가공물에 각종 색깔펜을 이용하여 여러가지 색깔을 입히는 색깔입힘단계(S180);를 거쳐 최종적인 팬시용 우드 제품을 완성하게 되는 것이다.
즉, 레이저 빔에 의해 도안 이미지대로 가공된 가공물 위에 마커(marker)나 색연필, 아크릴물감(acrylic painting) 등으로 채색을 하여 완성하여 팬시용 우드 제품을 완성하는 것이다.
상기와 같은 제조 방법을 통해 레이저를 이용하여 가공소재에 미리 도안된 이미지의 색상에 따라 설정된 작업 방법 및 이동속도를 참조하여 마킹하며, 마킹이 끝난 가공소재의 외곽선을 따라 절단하여 가공물을 완성시킬 수 있도록 함으로써, 종래의 절단 장치를 통해 절단하는 방식의 문제점인 작업시간 지연, 공해 발생, 정밀하지 못한 결과물 등을 개선할 수 있게 된다.
또한, 레이어(색상)별로 도안 이미지를 설정한 정보를 중앙제어수단에서 획득하여 레이어(색상)별로 레이저발생장치의 최소 출력 및 최대 출력을 조절하여 작업 방법을 달리하며, 레이어(색상)별 작업 방법에 따라 레이저이동스테이지의 이동 속도를 달리하여 가공소재의 특정 좌표에서 마킹 혹은 절단(커팅)을 레이저 빔을 이용하여 동시에 수행할 수 있는 작업의 편리성을 제공할 수 있게 된다.
이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 중앙제어수단
200 : 레이저발생장치
300 : 레이저이동스테이지
400 : 레이저출사유닛
200 : 레이저발생장치
300 : 레이저이동스테이지
400 : 레이저출사유닛
Claims (8)
- 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법에 있어서,
레이어정보획득부가 설정된 레이어별 작업방법, 이동속도, 최소 출력, 최대 출력 정보를 획득하는 레이어정보획득단계와;
도안이미지정보획득부가 레이어별로 도안된 이미지 정보를 획득하는 도안이미지획득단계와;
마킹위치데이터변환부가 레이어정보획득부 및 도안이미지정보획득부에 의해 획득된 정보를 참조하여 가공소재에 마킹될 위치 데이터로 변환하는 위치데이터변환단계와;
좌표연산부가 변환된 위치 데이터를 레이저이동스테이지가 움직이는 좌표로 연산하는 좌표연산단계와;
좌표송출부가 연산된 레이저이동스테이지의 좌표를 획득하여 레이저이동스테이지로 전송하는 좌표송출단계와;
이동속도및출력설정부가 어느 한 좌표부터 다른 한 좌표까지 이동속도와 최소 출력 및 최대 출력을 설정하는 이동속도및출력설정단계와;
출사신호전송부가 레이저발생장치로 레이저 출사신호를 전송하는 레이저출사신호전송단계와;
레이저발생장치로부터 발생된 레이저 빔을 수신받아 레이저이동스테이지가 이동된 좌표에 레이저 빔을 출사시켜 기호, 문자, 모양 중 적어도 어느 하나 이상을 가공소재에 도안하는 가공소재레이저작업단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 도안된 가공물에 각종 색깔펜을 이용하여 여러가지 색깔을 입히는 색깔입힘단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 레이저발생장치는,
레이어별 작업방법에 따라 최소 출력 및 최대 출력이 달라지는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 레이저이동스테이지는,
레이어별 작업방법에 따라 이동속도가 달라지는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 가공소재레이저작업단계는,
가공소재의 이미지 안쪽면부터 작업하고 바깥쪽면을 작업할 수 있도록 도안하고자 하는 가공소재의 이미지 안쪽면으로 레이저이동스테이지를 이동시키고 작업이 마무리되면 바깥쪽면으로 이동하는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 레이어정보획득단계의,
작업 방법은 마킹 혹은 커팅 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
도안이미지반복배열부에 의해 도안이미지정보획득부에서 획득된 도안 이미지를 설정된 X,Y 사이즈 내에서 반복하여 설정된 갯수만큼 배열하는 도안이미지반복배열단계;를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 가공소재레이저작업단계는,
마킹 혹은 절단 중 적어도 어느 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 팬시용 우드 제품 제조 방법.
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