KR101061056B1 - 유리판 내부 마킹 장치 - Google Patents

유리판 내부 마킹 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101061056B1
KR101061056B1 KR1020110027897A KR20110027897A KR101061056B1 KR 101061056 B1 KR101061056 B1 KR 101061056B1 KR 1020110027897 A KR1020110027897 A KR 1020110027897A KR 20110027897 A KR20110027897 A KR 20110027897A KR 101061056 B1 KR101061056 B1 KR 101061056B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass plate
marking
alignment
marking device
laser beam
Prior art date
Application number
KR1020110027897A
Other languages
English (en)
Inventor
김태진
남궁벽
장충렬
이상주
김현석
Original Assignee
주식회사 투아이스펙트라
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 투아이스펙트라 filed Critical 주식회사 투아이스펙트라
Priority to KR1020110027897A priority Critical patent/KR101061056B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101061056B1 publication Critical patent/KR101061056B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/18—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using absorbing layers on the workpiece, e.g. for marking or protecting purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/54—Glass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

본 발명은 유리판 내부 마킹 장치에 관한 것으로, 정렬(Alignment) 비전, 정렬용 마킹, 정렬용 마킹검사 및 문자 마킹을 2 스테이지(stage)에 구성하고, 다관절로봇 및 이송로봇을 이용하여 자동 라인을 구축함으로써, 마킹 비전 및 마킹 시간을 기존의 장비에 비해 반으로 줄일 수 있다. 또한, 종류(크기)가 다른 유리판(예를 들어, 1300×1100㎜, 730×460㎜, 920×460㎜ 등)을 혼용하여 사용할 수 있다.
본 발명에 의한 유리판 내부 마킹 장치는, X-Y 테이블(210)에 안착 된 유리판(10)을 다수의 정렬 카메라(270,290)를 통해 정렬 검사를 한번에 실시한 후 비전 카메라(250)를 통해 마킹 위치와 크기를 검출하고, 레이저 빔을 이용하여 상기 유리판(10) 내부에 정렬 마크(11)를 마킹하는 제 1 마킹 장치(200)와, 상기 제 1 마킹 장치(200)로부터 X-Y 테이블(310)에 안착 된 상기 유리판(10)을 다수의 정렬 카메라(370,390)를 통해 정렬용 마킹 비전검사를 한번에 실시한 후 비전 카메라(350)를 통해 마킹 위치와 크기를 검출하고, 레이저 빔을 이용하여 상기 유리판(10) 내부에 문자 마크(12)를 마킹하는 제 2 마킹 장치(300)와, 상기 제 1 마킹 장치(200)의 X-Y 테이블(210)로 상기 유리판(10)을 이송하는 다관절로봇(410)과, 상기 제 1 마킹 장치(200)에서 마킹이 완료된 상기 유리판(10)을 상기 제 2 마킹 장치(300)의 X-Y 테이블(310)로 이송하는 제 1 이송로봇(420) 및 상기 제 2 마킹 장치(300)에서 마킹이 완료된 상기 유리판(10)을 이송하는 제 2 이송로봇(430)을 포함하고 있다.

Description

유리판 내부 마킹 장치{Glass Plate Inside Marking System}
본 발명은 유리판 내부 마킹 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유리판 내부에 레이저를 이용하여 정렬 마크(Align mark) 및 문자 마크를 마킹하고 검사하는 시간을 기존의 장비에 비해 반으로(예를 들어, 약 60초에서 30초로) 줄여 생산량을 증가시킬 수 있는 유리판 내부 마킹 장치에 관한 것이다.
오늘날 전자 공업에 있어서, 석영 유리 및 석영 유리 기판은 예를 들면 리소그래피의 묘사 패턴의 기판인 마스크 기판이나 투영 프로젝터의 투영 셀의 TFT 패널용 기판 등에 사용되고 있다. 이 용도를 만족시키기 위해서, 석영 유리 및 석영 유리기판은 광 투과성이 우수한 것이나 내열성이 높은 것 등의 특징을 살리면서, 표면을 연마하여 먼지 등이 부착되지 않는 고정밀도의 연마 면을 갖는 석영 유리 기판으로서 사용된다. 그러나, 전자 공업에 사용되는 석영 유리 기판의 사용 매수가 많기 때문에 개개의 기판의 관리가 번잡해지고, 석영 유리의 종류도 많기 때문에 얼핏 봐서는 석영 유리 기판의 종류가 분명하지 않은 경우가 많았다. 이 때문에 각각의 석영 유리 기판을 식별하기 위해서 석영 유리 기판에 물리적인 변화를 주어 마킹(marking)하는 기술이 제안되어 왔다.
석영 유리에 마킹을 하는 방법으로서는, 레이저광을 석영 유리 표면에 조사하여 유리 표면을 용융, 증발 등의 작용으로 각인하는 소위 레이저 박리(laser abrasion)라고 불리는 방법이 제안되었다. 그러나, 이 방법으로 각인한 것은 반드시 석영 유리 표면에 마킹의 오목부가 발생할 뿐만 아니라, 마킹부에는 미세한 크랙이 생성된다. 이 오목부에 퇴적한 오염이나 크랙의 박리에 의해 발생하는 유리 파티클이 석영 표면에 부착하여 기판 표면의 청정도가 요구되는 상기 용도에 적합하지 않게 되는 경우가 있었다. 이 때문에 석영 유리의 내부에 마킹하는 방법이 제안되었다.
도 1의 (a) 그림은 유리 표면에 레이저 마킹(marking) 하는 방법을 나타낸 것이고, (b) 그림은 유리의 내부에 레이저 마킹 하는 방법을 나타낸 것이다.
유리 내부에 레이저 마킹 하는 방법은 외부 표면에서는 전혀 표시가 나지 않고 내부에 마킹(marking) 하므로 보존이 용이하고 깨끗하여 최근 선호하는 마킹 방법이다. 그러나, 넓고 얇은 유리판(예를 들어, 두께 약 0.5㎜) 내부에 마킹하는 방법은 정확한 평면을 유지해야 하고 평면조정이 상대적으로 용이해야 한다.
한편, 유리 내부에 마킹 하는 종래의 기술들은 다음과 같다.
먼저, 일본 공개특허공보 평3-124486호에서는 마킹 시의 조사 레이저 에너지로서 석영 유리 표면의 파괴 임계치의 5 내지 20 배의 조사 에너지 밀도로 마킹할 수 있는 기술이 개시되어 있고, 일본 공개특허공보 평4-71792호에서는 석영 유리기판의 마크 형성 영역에 흰 부호로서 식별되도록 마킹하는 기술이 개시되어 있으며, 또한 일본 공개특허공보 평11-156568호에서는 렌즈로 마킹 시 촛점 이동을 방지하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 평11-267861호 공보에서는 펨토 초레이저의 채용 등으로 광투과성 재료 중에서 광학적 변화를 일으키게 하는 방법이 개시되어 있다.
이러한 방법은, 한 대의 비전 카메라(또는, 얼라인 카메라)를 이용하여 유리판의 정렬(Alignment) 비전, 정렬용 마킹, 정렬용 마킹검사 및 문자 마킹을 하도록 구성되어 있기 때문에 마킹 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 기술은 한 종류(크기)의 유리판(예를 들어, 730×460㎜ 또는 920×460㎜)만을 생산하도록 장비가 구성되어 있기 때문에, 유리판의 종류가 다를 경우 사용이 불가능한 문제점이 있었다.
또한, 종래의 기술은 장비의 구성이 복잡하여 유지 및 관리가 어려울 뿐만 아니라 장비의 가격이 비싼 단점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 유리판 내부에 레이저를 이용하여 정렬 마크(Align mark) 및 문자 마크를 마킹하고 검사하는 시간을 기존의 장비에 비해 반으로(예를 들어, 약 60초에서 30초로) 줄일 수 있는 유리판 내부 마킹 장치를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 정렬(Alignment) 비전, 정렬용 마킹, 정렬용 마킹검사 및 문자 마킹을 2 스테이지(stage)에 구성하고, 다관절로봇 및 이송로봇을 이용하여 자동 라인을 구축한 유리판 내부 마킹 장치를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 종류(크기)가 다른 유리판(예를 들어, 730×460㎜, 920×460㎜, 1300×1100㎜ 등)에 모두 적용할 수 있는 유리판 내부 마킹 장치를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 다수의 정렬 카메라를 통해 정렬 검사 및 정렬용 비전검사를 한번에 실시한 후 마킹 위치와 크기를 검출하고, 레이저 빔을 이용하여 유리판 내부에 정렬 마크 및 문자 마크를 마킹하는 유리판 내부 마킹 장치를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 정렬(Alignment) 비전, 정렬용 마킹, 정렬용 마킹검사 및 문자 마킹을 모두 1 스테이지(stage)에 구성하여 동작할 수 있는 유리판 내부 마킹 장치를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 정렬 비전검사와 정렬 마크 마킹 작업을 수행하는 제 1 마킹 장치와, 정렬용 마킹 검사와 문자 마크 마킹 작업을 수행하는 제 2 마킹 장치와, 상기 제 1 및 제 2 마킹 장치로 유리판을 이송하는 다관절로봇 및 이송로봇을 이용하여 작업 공정을 자동화하여 대량 생산이 가능하도록 한 유리판 내부 마킹 장치를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 종류(크기)가 다른 유리판(예를 들어, 730×460㎜, 920×460㎜, 1300×1100㎜ 등)에 모두 적용할 수 있는 X-Y 테이블과 상기 X-Y 테이블을 X축 및 Y축으로 이송하는 이송장치를 구비한 유리판 내부 마킹 장치를 제시하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 유리판 내부 마킹 장치는, X-Y 테이블(210)에 안착 된 유리판(10)을 다수의 정렬 카메라(270,290)를 통해 정렬 검사를 한번에 실시한 후 비전 카메라(250)를 통해 마킹 위치와 크기를 검출하고, 레이저 빔을 이용하여 상기 유리판(10) 내부에 정렬 마크(11)를 마킹하는 제 1 마킹 장치(200)와, 상기 제 1 마킹 장치(200)로부터 X-Y 테이블(310)에 안착 된 상기 유리판(10)을 다수의 정렬 카메라(370,390)를 통해 정렬용 마킹 비전검사를 한번에 실시한 후 비전 카메라(350)를 통해 마킹 위치와 크기를 검출하고, 레이저 빔을 이용하여 상기 유리판(10) 내부에 문자 마크(12)를 마킹하는 제 2 마킹 장치(300)와, 상기 제 1 마킹 장치(200)의 X-Y 테이블(210)로 상기 유리판(10)을 이송하는 다관절로봇(410)과, 상기 제 1 마킹 장치(200)에서 마킹이 완료된 상기 유리판(10)을 상기 제 2 마킹 장치(300)의 X-Y 테이블(310)로 이송하는 제 1 이송로봇(420) 및, 상기 제 2 마킹 장치(300)에서 마킹이 완료된 상기 유리판(10)을 이송하는 제 2 이송로봇(430)을 포함하고 있다.
여기서, 상기 제 1 마킹 장치(200)는, 레이저 빔(221)을 발생하는 UV 레이저(220)와, 상기 레이저 빔(221)을 확대하여 출력하는 빔 확대기(230)와, 상기 빔 확대기(230)에서 입사한 레이저 빔(221)을 상기 유리판(10) 내부에 조사하여 상기 정렬 마크(11)를 마킹하는 X-Y 스캐너(240) 및, 상기 X-Y 스캐너(240)의 측면에 설치된 상기 비전 카메라(250)를 포함하고 있다.
또한, 상기 유리판 내부 마킹 장치는, 상기 UV 레이저(220)와 상기 빔 확대기(230) 사이에 레이저 빔(221)의 경로를 바꾸어주는 다수의 경로 변환용 반사경(222,223)을 포함하고, 상기 X-Y 스캐너(240)는 내부에 제 3 및 제 4 반사경(241,242)을 포함하고, 상기 제 4 반사경(242)을 통해 입사한 레이저 빔을 상기 유리판(10) 내부에 집속하는 집속렌즈(243)를 구비하고 있다.
상기 제 1 마킹 장치(200)는 상기 X-Y 테이블(210)을 X축으로 이송하는 X축 이송장치(206) 및, 상기 X-Y 테이블(210)을 Y축으로 이송하는 Y축 이송장치(207)를 포함하고 있다.
상기 제 1 마킹 장치(200)의 X-Y 테이블(210)은 상기 X-Y 테이블(210) 상면의 각 모서리 부분에 고정 설치되며, 상기 유리판(10)의 크기에 따라 상기 유리판(10)을 선택적으로 안착하기 위해 높이가 서로 다른 제 1 및 제 2 단차대(210a,210b)가 형성되어 있는 제 1 내지 제 4 모서리 블록(211∼214)과, 상기 X-Y 테이블(210) 상면의 좌우에 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(211∼214) 사이에서 좌우로 이동하게 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 단차대가 형성되어 있는 좌변 및 우변 블록(215,217)과, 상기 X-Y 테이블(210) 상면의 상하에 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(211∼214) 사이에서 상하로 이동하게 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 단차대가 형성되어 있는 상변 및 하변 블록(216,218) 및, 상기 X-Y 테이블(210) 상면의 중앙 부분에 상기 유리판(10)을 지지하는 중앙지지블록(219)을 포함하고 있다.
상기 제 1 마킹 장치(200)는 상기 X-Y 테이블(210) 상에 안착 된 상기 유리판(10) 좌변 또는 우변의 에지(edge) 면을 동시에 검출하는 상기 다수의 정렬 카메라(270)가 Y축 카메라 고정대(260)에 설치되어 있고, 상기 X-Y 테이블(210) 상에 안착 된 상기 유리판(10) 상변 또는 하변의 에지(edge) 면을 동시에 검출하는 상기 다수의 정렬 카메라(290)가 X축 카메라 고정대(280)에 설치되어 있다.
상기 제 2 마킹 장치(300)는, 레이저 빔(321)을 발생하는 UV 레이저(320)와, 상기 UV 레이저(320)에서 발생한 레이저 빔(321)의 경로를 바꾸어주는 다수의 경로 변환용 반사경과, 상기 경로 변환용 반사경을 통해 입사한 레이저 빔(321)을 확대하여 출력하는 빔 확대기(330)와, 상기 빔 확대기(330)에서 입사한 레이저 빔(321)을 상기 유리판(10) 내부에 조사하여 상기 문자 마크(12)를 마킹하는 X-Y 스캐너(340) 및, 상기 X-Y 스캐너(340)의 측면에 설치된 상기 비전 카메라(350)를 포함하고 있다.
상기 UV 레이저(320)와 상기 빔 확대기(330) 사이에 레이저 빔(321)의 경로를 바꾸어주는 다수의 경로 변환용 반사경(322,323)을 포함하고, 상기 X-Y 스캐너(340)는 내부에 제 3 및 제 4 반사경(341,342)을 포함하고, 상기 제 4 반사경(342)을 통해 입사한 레이저 빔을 상기 유리판(10) 내부에 집속하는 집속렌즈(343)를 구비하고 있다.
상기 제 2 마킹 장치(300)의 X-Y 테이블(310)은 상기 X-Y 테이블(310) 상면의 각 모서리 부분에 고정 설치되며, 상기 유리판(10)의 크기에 따라 상기 유리판(10)을 선택적으로 안착하기 위해 높이가 서로 다른 제 1 및 제 2 단차대(310a,310b)가 형성되어 있는 제 1 내지 제 4 모서리 블록(311∼314)과, 상기 X-Y 테이블(310) 상면의 좌우에 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(311∼314) 사이에서 좌우로 이동하게 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 단차대가 형성되어 있는 좌변 및 우변 블록(315,317)과, 상기 X-Y 테이블(310) 상면의 상하에 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(311∼314) 사이에서 상하로 이동하게 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 단차대가 형성되어 있는 상변 및 하변 블록(316,318) 및 상기 X-Y 테이블(310) 상면의 중앙 부분에 상기 유리판(10)을 지지하는 중앙지지블록(319)을 포함하고 있다.
상기 제 2 마킹 장치(300)는 상기 X-Y 테이블(310) 상에 안착 된 상기 유리판(10)의 각 모서리 부분에 형성된 정렬 마크(11)를 동시에 검출하는 상기 다수의 정렬 카메라(370,390)가 제 1 및 제 2 카메라 고정대(360,380)에 각각 설치되어 있다.
본 발명에 따르면, 정렬(Alignment) 비전, 정렬용 마킹, 정렬용 마킹검사 및 문자 마킹을 2 스테이지(stage)에 구성하고, 다관절로봇 및 이송로봇을 이용하여 자동 라인을 구축함으로써, 마킹 비전 및 마킹 시간을 기존의 장비에 비해 반으로(예를 들어, 약 60초에서 30초로) 줄일 수 있다.
그리고, 대량 생산이 가능하고 작업 시간과 인력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 종류(크기)가 다른 유리판(예를 들어, 1300×1100㎜, 730×460㎜, 920×460㎜ 등)을 혼용하여 사용할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 유리판 레이저 마킹 방법을 나타낸 개략도
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 유리판 내부 마킹 장치의 전면 및 측면 사시도
도 4는 유리판 내부 마킹 장치(100)의 구성도
도 5는 유리판의 정렬 마크 및 문자 마크의 마킹 포인트를 나타낸 도면
도 6은 도 2 및 도 3에 도시된 X-Y 테이블(110)의 사시도
도 7은 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 유리판 내부 마킹 장치의 사시도
도 8은 도 7에 도시된 제 1 마킹 장치(200)의 전면 사시도
도 9는 제 1 마킹 장치(200)의 구성도
도 10은 제 1 마킹 장치(200)의 X-Y 테이블(210)의 사시도
도 11은 X-Y 테이블(210)에 유리판(10)을 이송하는 모습을 나타낸 도면
도 12a 및 도 12b는 도 7에 도시된 유리판 내부 마킹 장치에 적용되는 유리판의 종류를 나타낸 도면
도 13은 유리판의 정렬 마크 및 문자 마크의 마킹 포인트를 나타낸 도면
도 14는 제 1 마킹 장치(200)의 정렬 방법을 나타낸 도면
도 15는 도 7에 도시된 제 2 마킹 장치(300)의 사시도
도 16은 제 2 마킹 장치(300)의 구성도
도 17은 제 2 마킹 장치(300)의 X-Y 테이블(310)의 사시도
도 18은 X-Y 테이블(310)에 유리판(10)을 이송하는 모습을 나타낸 도면
도 19는 제 2 마킹 장치(300)의 정렬 마킹 검사 방법을 나타낸 도면
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
유리판 내부 마킹 장치의 제 1 실시 예
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 유리판 내부 마킹 장치의 전면 및 측면 사시도이고, 도 4는 유리판 내부 마킹 장치(100)의 구성도이다.
본 발명의 제 1 실시 예에 의한 유리판 내부 마킹 장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 고정다리(101), 석정반(102), 지지대(103), 광학기 고정용 수평판(104), 광학기 고정용 수직판(105), X축 이송장치(106), Y축 이송장치(107), X-Y 테이블(110), UV 레이저(120), 제 1 반사경(122), 제 2 반사경(123), 빔 확대기(Beam Expander)(130), X-Y 스캐너(140), 비전(Vision) 카메라(150)를 포함하고 있다.
상기 유리판 내부 마킹 장치(100)는 상기 고정다리(101) 상에 상기 석정반(102)이 설치되어 있고, 상기 석정반(102) 상에 상기 X축 및 Y축 이송장치(106)(107)가 설치되어 있고, 상기 X축 및 Y축 이송장치(106)(107) 상에 상기 X-Y 테이블(110)이 X축 및 Y축으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 여기서, 상기 석정반(102)은 팽창률이 온도에 따라 영향을 적게 받는 세라믹 재질로서, 평면도를 향상시키기가 금속보다 우수하여 반도체 장비 등에 주로 많이 사용되고 있다.
상기 X축 이송장치(106)는 상기 X-Y 테이블(110)을 X축으로 이송하는 장치이고, 상기 Y축 이송장치(107)는 상기 X-Y 테이블(110)을 Y축으로 이송하는 장치이다. 그리고, 상기 X-Y 테이블(110)은 유리판(10)을 안착하여 상기 X축 및 Y축 이송장치(106)(107)에 의해 X축 및 Y축으로 이송하도록 구성되어 있다. 상기 X-Y 테이블(110)에 대해서는 후술하는 도 6에서 더 상세히 설명하기로 한다.
계속해서, 상기 석정반(102) 상에는 상기 지지대(103)가 양쪽에 설치되어 있으며, 상기 지지대(103) 상에 상기 광학기 고정용 수평판(104)이 설치되어 있고, 상기 지지대(103)의 후면에 상기 광학기 고정용 수직판(105)이 설치되어 있다. 상기 광학기 고정용 수평판(104)에는 상기 UV 레이저(120)와 상기 제 1 반사경(122)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 광학기 고정용 수직판(105)에는 상기 제 2 반사경(123)과 상기 빔 확대기(130)와 상기 X-Y 스캐너(140)가 설치되어 있다. 여기서, 상기 X-Y 스캐너(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 내부에 제 3 반사경(141)과 제 4 반사경(142)이 설치되어 있고, 상기 제 4 반사경(142)을 통해 입사한 레이저 빔을 상기 유리판(10) 내부에 집속하는 집속렌즈(143)가 하단에 설치되어 있으며, 측면에 상기 비전 카메라(150)가 설치되어 있다.
도 2 및 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 유리판 내부 마킹 장치(100)는 상기 UV 레이저(120)에서 발생된 레이저 빔(121)이 상기 제 1 및 제 2 반사경(122)(123)에 반사되어 상기 빔 확대기(130)로 입력된다. 이때, 상기 광학기 고정용 수평판(104)에는 상기 제 1 반사경(122)에서 반사된 레이저 빔(121)이 상기 광학기 고정용 수직판(105)에 설치된 상기 제 2 반사경(123)으로 입력되도록 구멍이 형성되어 있다.
상기 빔 확대기(130)는 상기 제 2 반사경(123)을 통해 입사된 레이저 빔(121)을 확대하여 상기 X-Y 스캐너(140) 내부로 출력한다. 상기 X-Y 스캐너(140) 내부로 입사된 레이저 빔(121)은 상기 제 3 및 제 4 반사경(141)(142)을 통해 상기 집속렌즈(143)로 입사되고, 상기 집속렌즈(143)는 입사된 레이저 빔을 상기 유리판(10) 내부에 집속하여 정렬 마크(11) 및 문자 마크(12)를 마킹하게 된다.
상기 X-Y 스캐너(140)의 측면에 부착된 상기 비전 카메라(150)는 렌즈(151)를 통해 상기 유리판(10)의 에지면을 검출하여 마킹 위치와 크기를 추출하고(마킹 비전), 상기 유리판(10) 내부에 마킹 된 정렬 마크(11)를 검사하는 기능을 한다. 이때, 상기 비전 카메라(150)는 상기 유리판(10)의 에지면과 마킹 검사를 용이하게 하기 위해 라이트(미 도시)를 사용하여 촬영할 수도 있다.
상기 X-Y 스캐너(140)의 내부에 설치된 상기 제 3 반사경(141)과 제 4 반사경(142)은 모터에 의해 움직일 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 상기 유리판(10) 내부에 마킹할 때 상기 제 3 및 제 4 반사경(141)(142)의 반사 각도를 모터로 조절하여 상기 유리판(10)의 좌표에서 레이저 빔이 움직이면서 상기 정렬 마크(11)와 문자 마크(12)를 마킹하도록 되어 있다. 이때, 상기 X-Y 테이블(110)에 안착된 상기 유리판(10)은 상기 X축 및 Y축 이송장치(106)(107)에 의해 X축 및 Y축으로 이동하여 정렬된 상태로 고정된 상태이다.
따라서, 상기 유리판 내부 마킹 장치(100)는 상기 X-Y 테이블(110)에 안착 된 상기 유리판(10)을 상기 비전 카메라(150)를 통해 정렬 검사와 정렬 마킹 위치 및 크기를 검출하고, 상기 레이저 빔(121)을 이용하여 상기 유리판(10) 내부에 정렬 마크(11)를 마킹 한 다음 상기 비전 카메라(150)를 통해 정렬용 마킹 비전 검사와 문자 마킹 위치 및 크기를 검출하며, 상기 레이저 빔(121)을 이용하여 상기 유리판(10) 내부에 문자 마크(12)를 마킹 하도록 되어 있다.
도 5는 유리판의 정렬 마크 및 문자 마크의 마킹 포인트를 나타낸 도면이다.
상기 유리판(10)은 920×730㎜ 또는 730×460㎜의 크기를 가지며, 도면을 기준으로 상하 변두리 내측에 정렬 마크(11)를 형성하고, 도면을 기준으로 좌측 변두리 내측에 문자 마크(12)를 형성하도록 되어 있다.
상기 정렬 마크(11)는 상기 유리판(10)을 커팅 할 때 정렬하기 위해 사용되며, 상기 문자 마크(12)는 커팅 된 유리판의 정보를 글자와 기호 및 2D 코드 등으로 표시하고 있다.
X-Y 테이블(110)의 구성 예
도 6은 도 2 및 도 3에 도시된 X-Y 테이블(110)의 사시도이다.
상기 X-Y 테이블(110)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 4 모서리 블록(111∼114), 좌변 및 우변 블록(115,117), 상변 및 하변 블록(116,118), 다수의 중앙지지블록(119)으로 구성되어 있다.
여기서, 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(111∼114)은 상기 X-Y 테이블(110) 상면의 각 모서리 부분에 고정 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하는 단차대(110a)가 각각 형성되어 있다.
상기 좌변 및 우변 블록(115,117)은 상기 X-Y 테이블(110) 상면 좌우의 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(111∼114) 사이에 고정 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 단차대(110a)가 각각 형성되어 있다.
상기 상변 및 하변 블록(116,118)은 상기 X-Y 테이블(110) 상면 상하의 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(111∼114) 사이에 고정 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 단차대(110a)가 각각 형성되어 있다.
상기 다수의 중앙지지블록(119)은 상기 X-Y 테이블(110) 상면의 중앙 부분에 설치되며, 상기 유리판(10)을 지지하는 기능을 한다.
상기 X-Y 테이블(110)은 상기 유리판(10)의 크기(예를 들어, 920×730㎜ 또는 730×460㎜)에 따라 상기 단차대(110a)가 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(111∼114), 상기 좌변 및 우변 블록(115,117), 상기 상변 및 하변 블록(116,118)에 각각 형성되어 있다.
X-Y 테이블(110)의 다른 구성 예
상기 X-Y 테이블(110)은 도 10에 도시된 바와 같이, 종류(크기)가 다른 유리판(예를 들어, 730×460㎜, 920×460㎜, 1300×1100㎜ 등)을 혼용 사용할 수 있도록 구성할 수 있다. 즉, 하나의 X-Y 테이블에 730×460㎜와 920×460㎜의 유리판을 혼용 사용하거나 또는 920×460㎜와 1300×1100㎜의 유리판을 혼용 사용할 수 있도록 구성되어 있다. 이에 대한 설명은 후술하는 도 10에서 상세히 설명하기로 한다.
유리판 내부 마킹 장치의 제 2 실시 예
도 7은 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 유리판 내부 마킹 장치의 사시도이다.
본 발명의 제 2 실시 예에 의한 유리판 내부 마킹 장치는 도 7에 도시된 바와 같이, 다관절로봇(410), 제 1 마킹 장치(200), 제 1 이송로봇(420), 제 2 마킹 장치(300), 제 2 이송로봇(430)을 포함하고 있다. 상기 유리판 내부 마킹 장치는 상기 제 1 및 제 2 마킹 장치(200(300)를 동시에 동작하고, 상기 다관절로봇(410) 및 제 1 및 제 2 이송로봇(43)을 이용하여 자동 라인을 구축한 예이다.
여기서, 상기 다관절로봇(410)은 상기 제 1 마킹 장치(200)의 X-Y 테이블(210)로 상기 유리판(10)을 포크(411)로 이송하는 기능을 한다.
상기 제 1 마킹 장치(200)는 상기 다관절로봇(410)에 의해 X-Y 테이블(210)에 안착 된 유리판(10)을 다수의 정렬 카메라(도 15의 270,290 참조)를 통해 정렬 검사를 한번에 실시한 후 비전 카메라(250)를 통해 마킹 위치와 크기를 검출하고, 레이저 빔을 이용하여 상기 유리판(10) 내부에 정렬 마크(11)를 마킹하는 역할을 한다.
상기 제 1 이송로봇(420)은 상기 제 1 마킹 장치(200)에서 마킹이 완료된 상기 유리판(10)을 상기 제 2 마킹 장치(300)의 X-Y 테이블(310)로 이송하는 역할을 한다.
상기 제 2 마킹 장치(300)는 상기 제 1 이송로봇(420)에 의해 X-Y 테이블(310)에 안착 된 상기 유리판(10)을 다수의 정렬 카메라(370,390)를 통해 정렬용 마킹 비전검사를 한번에 실시한 후 비전 카메라(350)를 통해 마킹 위치와 크기를 검출하고, 레이저 빔을 이용하여 상기 유리판(10) 내부에 문자 마크(12)를 마킹하는 역할을 한다.
상기 제 2 이송로봇(430)은 상기 제 2 마킹 장치(300)에서 마킹이 완료된 상기 유리판(10)을 이송하거나 또는 적재함(미도시)에 적재하는 역할을 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시 예에 의한 유리판 내부 마킹 장치에 대해 더 상세히 설명하기로 한다.
제 1 마킹 장치(200)의 구성 예
도 8은 도 7에 도시된 제 1 마킹 장치(200)의 전면 사시도이고, 도 9는 제 1 마킹 장치(200)의 구성도이다.
본 발명에 의한 상기 제 1 마킹 장치(200)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 고정다리(201), 석정반(202), 지지대(203), 광학기 고정용 수평판(204), 광학기 고정용 수직판(205), X축 이송장치(206), Y축 이송장치(207), X-Y 테이블(210), UV 레이저(220), 제 1 반사경(222), 제 2 반사경(223), 빔 확대기(Beam Expander)(230), X-Y 스캐너(240), 비전(Vision) 카메라(250)를 포함하고 있다.
상기 제 1 마킹 장치(200)는 상기 고정다리(201) 상에 상기 석정반(202)이 설치되어 있고, 상기 석정반(202) 상에 상기 X축 및 Y축 이송장치(206)(207)가 설치되어 있고, 상기 X축 및 Y축 이송장치(206)(207) 상에 상기 X-Y 테이블(210)이 X축 및 Y축으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 여기서, 상기 석정반(202)은 앞에서 설명한 바와 같이, 팽창률이 온도에 따라 영향을 적게 받는 세라믹 재질로서, 평면도를 향상시키기가 금속보다 우수하여 반도체 장비 등에 주로 많이 사용되고 있다.
상기 X축 이송장치(206)는 상기 X-Y 테이블(210)을 X축으로 이송하는 장치이고, 상기 Y축 이송장치(207)는 상기 X-Y 테이블(210)을 Y축으로 이송하는 장치이다. 그리고, 상기 X-Y 테이블(210)은 유리판(10)을 안착하여 상기 X축 및 Y축 이송장치(206)(207)에 의해 X축 및 Y축으로 이송하도록 구성되어 있다. 상기 X-Y 테이블(210)에 대해서는 후술하는 도 11 및 도 12에서 더 상세히 설명하기로 한다.
계속해서, 상기 석정반(202) 상에는 상기 지지대(203)가 양쪽에 설치되어 있으며, 상기 지지대(203) 상에 상기 광학기 고정용 수평판(204)이 설치되어 있고, 상기 지지대(203)의 후면에 상기 광학기 고정용 수직판(205)이 설치되어 있다. 상기 광학기 고정용 수평판(204)에는 상기 UV 레이저(220)와 상기 제 1 반사경(222)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 광학기 고정용 수직판(205)에는 상기 제 2 반사경(223)과 상기 빔 확대기(230)와 상기 X-Y 스캐너(240)가 설치되어 있다. 여기서, 상기 X-Y 스캐너(240)는 도 9에 도시된 바와 같이, 내부에 제 3 반사경(241)과 제 4 반사경(242)이 설치되어 있고, 상기 제 4 반사경(242)을 통해 입사한 레이저 빔을 상기 유리판(10) 내부에 집속하는 집속렌즈(243)가 하단에 설치되어 있으며, 측면에 상기 비전 카메라(250)가 설치되어 있다.
도 8 및 도 9를 참조하여 설명하면, 상기 제 1 마킹 장치(200)는 상기 UV 레이저(220)에서 발생된 레이저 빔(221)이 상기 제 1 및 제 2 반사경(222)(223)에 반사되어 상기 빔 확대기(230)로 입력된다. 이때, 상기 광학기 고정용 수평판(204)에는 상기 제 1 반사경(222)에서 반사된 레이저 빔(221)이 상기 광학기 고정용 수직판(205)에 설치된 상기 제 2 반사경(223)으로 입력되도록 구멍이 형성되어 있다.
상기 빔 확대기(230)는 상기 제 2 반사경(223)을 통해 입사된 레이저 빔(221)을 확대하여 상기 X-Y 스캐너(240) 내부로 출력한다. 상기 X-Y 스캐너(240) 내부로 입사된 레이저 빔(221)은 상기 제 3 및 제 4 반사경(241)(242)을 통해 상기 집속렌즈(243)로 입사되고, 상기 집속렌즈(243)는 입사된 레이저 빔을 상기 유리판(10) 내부에 집속하여 정렬 마크(11) 및 문자 마크(12)를 마킹하게 된다.
상기 X-Y 스캐너(240)의 측면에 부착된 상기 비전 카메라(250)는 렌즈(251)를 통해 정렬 마크(11)의 마킹 위치와 크기를 추출하는 기능을 한다(마킹 비전). 이때, 상기 비전 카메라(250)는 상기 유리판(10)의 에지면과 마킹 검사를 용이하게 하기 위해 라이트(미 도시)를 추가로 구비할 수 있다.
상기 X-Y 스캐너(240)의 내부에 설치된 상기 제 3 반사경(241)과 제 4 반사경(242)은 모터에 의해 움직일 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 상기 유리판(10) 내부에 마킹할 때 상기 제 3 및 제 4 반사경(241)(242)의 반사 각도를 모터로 조절하여 상기 유리판(10)의 좌표에서 레이저 빔이 움직이면서 상기 정렬 마크(11)를 마킹하도록 되어 있다. 이때, 상기 X-Y 테이블(210)에 안착된 상기 유리판(10)은 상기 X축 및 Y축 이송장치(206)(207)에 의해 X축 및 Y축으로 이동하여 정렬된 상태로 고정된 상태이다.
따라서, 상기 제 1 마킹 장치(200)는 상기 다관절로봇(410)에 의해 X-Y 테이블(210)에 안착 된 유리판(10)을 다수의 정렬 카메라(도 15의 270,290 참조)를 통해 정렬 검사를 한번에 실시한 후 비전 카메라(250)를 통해 마킹 위치와 크기를 검출하고, 레이저 빔을 이용하여 상기 유리판(10) 내부에 정렬 마크(11)를 마킹하도록 되어 있다.
제 1 마킹 장치(200)의 X-Y 테이블의 구성 예
도 10은 제 1 마킹 장치(200)의 X-Y 테이블(210)의 사시도이고, 도 11은 X-Y 테이블(210)에 유리판(10)을 이송하는 모습을 나타낸 도면이다.
상기 X-Y 테이블(210)은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 4 모서리 블록(211∼214), 좌변 및 우변 블록(215,217), 상변 및 하변 블록(216,218), 다수의 중앙지지블록(219)으로 구성되어 있다.
여기서, 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(211∼214)은 상기 X-Y 테이블(210) 상면의 각 모서리 부분에 고정 설치되며, 상기 유리판(10)의 크기에 따라 상기 유리판(10)을 선택적으로 안착하기 위해 높이가 서로 다른 제 1 및 제 2 단차대(210a,210b)가 각각 형성되어 있다.
상기 좌변 및 우변 블록(215,217)은 상기 X-Y 테이블(210) 상면의 좌우에 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(211∼214) 사이에서 좌우로 이동하게 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 하나의 단차대가 각각 형성되어 있다.
상기 상변 및 하변 블록(216,218)은 상기 X-Y 테이블(210) 상면의 상하에 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(211∼214) 사이에서 상하로 이동하게 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 하나의 단차대가 각각 형성되어 있다.
상기 다수의 중앙지지블록(219)은 상기 X-Y 테이블(210) 상면의 중앙 부분에 상기 유리판(10)을 지지하도록 구성되어 있다.
상기 X-Y 테이블(210)은 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(111∼114), 상기 좌변 및 우변 블록(115,117), 상기 상변 및 하변 블록(116,118)에 상기 유리판(10)의 크기(예를 들어, 920×730㎜, 730×460㎜, 1300×1100㎜ 등)에 따라 안착할 수 있도록 상기 제 1 및 제 2 단차대(210a,210b)가 서로 다른 높이에 각각 형성되어 있다. 그리고, 상기 좌변 및 우변 블록(215,217)과 상기 상변 및 하변 블록(216,218)은 상기 유리판(10)의 크기에 따라 좌우 및 상하로 이동하여 상기 유리판(10)이 상기 단차대에 안착되도록 되어 있다.
도 11에서 도면부호 411은 상기 다관절로봇(410)의 포크이고, 도면부호 421은 상기 제 1 이송로봇(420)의 포크이다.
제 1 마킹 장치(200)의 적용 유리판
도 12a 및 도 12b는 도 7에 도시된 유리판 내부 마킹 장치에 적용되는 유리판의 종류를 나타낸 도면이고, 도 13은 유리판의 정렬 마크 및 문자 마크의 마킹 포인트를 나타낸 도면이다.
상기 유리판(10)은 920×730㎜, 730×460㎜, 1300×1100㎜ 등의 크기를 가지며, 도면을 기준으로 상하 변두리 내측에 정렬 마크(11)를 형성하고, 도면을 기준으로 좌측 변두리 내측에 문자 마크(12)를 형성하도록 되어 있다.
제 1 마킹 장치(200)의 정렬 방법
도 14는 제 1 마킹 장치(200)의 정렬 방법을 나타낸 도면이다.
상기 제 1 마킹 장치(200)는 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 X-Y 테이블(210) 상에 안착 된 상기 유리판(10) 좌변 또는 우변의 에지(edge) 면을 동시에 검출하는 상기 다수의 정렬 카메라(270)가 Y축 카메라 고정대(260)에 설치되어 있고, 상기 유리판(10) 상변 또는 하변의 에지(edge) 면을 동시에 검출하는 상기 다수의 정렬 카메라(290)가 X축 카메라 고정대(280)에 설치되어 있다.
여기서, 상기 X축 및 Y축 카메라 고정대(280,260)는 상기 광학기 고정용 수평판(104) 또는 상기 지지대(103)에 설치할 수 있다.
제 2 마킹 장치(300)의 구성 예
도 15는 도 7에 도시된 제 2 마킹 장치(300)의 사시도이고, 도 16은 제 2 마킹 장치(300)의 구성도이다.
본 발명에 의한 상기 제 2 마킹 장치(300)는 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 고정다리(301), 석정반(302), 지지대(303), 광학기 고정용 수평판(304), 광학기 고정용 수직판(305), X-Y 테이블(310), UV 레이저(320), 제 1 반사경(322), 제 2 반사경(323), 빔 확대기(Beam Expander)(330), X-Y 스캐너(340), 비전(Vision) 카메라(350)를 포함하고 있다.
상기 제 2 마킹 장치(300)는 상기 고정다리(301) 상에 상기 석정반(302)이 설치되어 있고, 상기 석정반(302) 상에 상기 X-Y 테이블(310)이 고정 설치되어 있다. 여기서, 상기 석정반(302)은 앞에서 설명한 바와 같이, 팽창률이 온도에 따라 영향을 적게 받는 세라믹 재질로서, 평면도를 향상시키기가 금속보다 우수하여 반도체 장비 등에 주로 많이 사용되고 있다. 상기 X-Y 테이블(310)에 대해서는 후술하는 도 17 및 도 18에서 더 상세히 설명하기로 한다.
계속해서, 상기 석정반(302) 상에는 상기 지지대(303)가 양쪽에 설치되어 있으며, 상기 지지대(303) 상에 상기 광학기 고정용 수평판(304)이 설치되어 있고, 상기 지지대(303)의 후면에 상기 광학기 고정용 수직판(305)이 설치되어 있다. 상기 광학기 고정용 수평판(304)에는 상기 UV 레이저(320)와 상기 제 1 반사경(322)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 광학기 고정용 수직판(305)에는 상기 제 2 반사경(323)과 상기 빔 확대기(330)와 상기 X-Y 스캐너(340)가 설치되어 있다. 여기서, 상기 X-Y 스캐너(340)는 도 16에 도시된 바와 같이, 내부에 제 3 반사경(341)과 제 4 반사경(342)이 설치되어 있고, 상기 제 4 반사경(342)을 통해 입사한 레이저 빔을 상기 유리판(10) 내부에 집속하는 집속렌즈(343)가 하단에 설치되어 있으며, 측면에 상기 비전 카메라(350)가 설치되어 있다.
도 15 및 도 16을 참조하여 설명하면, 상기 제 2 마킹 장치(300)는 상기 UV 레이저(320)에서 발생된 레이저 빔(321)이 상기 제 1 및 제 2 반사경(322)(323)에 반사되어 상기 빔 확대기(330)로 입력된다. 이때, 상기 광학기 고정용 수평판(304)에는 상기 제 1 반사경(322)에서 반사된 레이저 빔(321)이 상기 광학기 고정용 수직판(305)에 설치된 상기 제 2 반사경(323)으로 입력되도록 구멍이 형성되어 있다.
상기 빔 확대기(330)는 상기 제 2 반사경(323)을 통해 입사된 레이저 빔(321)을 확대하여 상기 X-Y 스캐너(340) 내부로 출력한다. 상기 X-Y 스캐너(340) 내부로 입사된 레이저 빔(321)은 상기 제 3 및 제 4 반사경(341)(342)을 통해 상기 집속렌즈(343)로 입사되고, 상기 집속렌즈(343)는 입사된 레이저 빔을 상기 유리판(10) 내부에 집속하여 문자 마크(12)를 마킹하게 된다.
상기 X-Y 스캐너(340)의 측면에 부착된 상기 비전 카메라(350)는 렌즈(351)를 통해 문자 마크(12)의 마킹 위치와 크기를 추출하는 기능을 한다(마킹 비전). 이때, 상기 비전 카메라(350)는 상기 유리판(10)의 에지면과 마킹 검사를 용이하게 하기 위해 라이트(미 도시)를 추가로 구비할 수 있다.
상기 X-Y 스캐너(340)의 내부에 설치된 상기 제 3 반사경(341)과 제 4 반사경(342)은 모터에 의해 움직일 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 상기 유리판(10) 내부에 마킹할 때 상기 제 3 및 제 4 반사경(341)(342)의 반사 각도를 모터로 조절하여 상기 유리판(10)의 좌표에서 레이저 빔이 움직이면서 상기 문자 마크(12)를 마킹하도록 되어 있다.
따라서, 상기 제 2 마킹 장치(300)는 상기 제 1 이송로봇(420)에 의해 X-Y 테이블(310)에 안착 된 유리판(10)을 다수의 정렬 카메라(도 19의 370,390 참조)를 통해 정렬용 마킹 비전검사를 한번에 실시한 후 비전 카메라(350)를 통해 마킹 위치와 크기를 검출하고, 레이저 빔을 이용하여 상기 유리판(10) 내부에 문자 마크(12)를 마킹하도록 되어 있다.
제 2 마킹 장치(300)의 X-Y 테이블
도 17은 제 2 마킹 장치(300)의 X-Y 테이블(310)의 사시도이고, 도 18은 X-Y 테이블(310)에 유리판(10)을 이송하는 모습을 나타낸 도면이다.
상기 X-Y 테이블(310)은 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 4 모서리 블록(311∼314), 좌변 및 우변 블록(315,317), 상변 및 하변 블록(316,318), 다수의 중앙지지블록(319)으로 구성되어 있다.
여기서, 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(311∼314)은 상기 X-Y 테이블(310) 상면의 각 모서리 부분에 고정 설치되며, 상기 유리판(10)의 크기에 따라 상기 유리판(10)을 선택적으로 안착하기 위해 높이가 서로 다른 제 1 및 제 2 단차대(310a,310b)가 각각 형성되어 있다.
상기 좌변 및 우변 블록(315,317)은 상기 X-Y 테이블(310) 상면의 좌우에 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(311∼314) 사이에서 좌우로 이동하게 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 하나의 단차대가 각각 형성되어 있다.
상기 상변 및 하변 블록(316,318)은 상기 X-Y 테이블(310) 상면의 상하에 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(311∼314) 사이에서 상하로 이동하게 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 하나의 단차대가 각각 형성되어 있다.
상기 다수의 중앙지지블록(309)은 상기 X-Y 테이블(310) 상면의 중앙 부분에 상기 유리판(10)을 지지하도록 구성되어 있다.
상기 X-Y 테이블(310)은 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(311∼314), 상기 좌변 및 우변 블록(315,317), 상기 상변 및 하변 블록(316,318)에 상기 유리판(10)의 크기(예를 들어, 920×730㎜, 730×460㎜, 1300×1100㎜ 등)에 따라 안착할 수 있도록 상기 제 1 및 제 2 단차대(310a,310b)가 서로 다른 높이에 각각 형성되어 있다. 그리고, 상기 좌변 및 우변 블록(315,317)과 상기 상변 및 하변 블록(316,318)은 상기 유리판(10)의 크기에 따라 좌우 및 상하로 이동하여 상기 유리판(10)이 상기 단차대에 안착되도록 되어 있다.
도 18에서 도면부호 421은 상기 제 1 이송로봇(420)의 포크이고, 도면부호 431은 상기 제 2 이송로봇(430)의 포크이다.
제 2 마킹 장치(300)의 정렬 방법
도 19는 제 2 마킹 장치(300)의 정렬 마킹 검사 방법을 나타낸 도면이다.
상기 제 2 마킹 장치(300)는 상기 X-Y 테이블(310) 상에 안착 된 상기 유리판(10)의 각 모서리 부분에 형성된 정렬 마크(11)를 동시에 검출하는 상기 다수의 정렬 카메라(370,390)가 제 1 및 제 2 카메라 고정대(360,380)에 각각 설치되어 있다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 카메라 고정대(360,380)는 상기 광학기 고정용 수평판(304) 또는 상기 지지대(303)에 설치할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 유리판 내부 마킹 장치는 정렬(Alignment) 비전, 정렬용 마킹, 정렬용 마킹검사 및 문자 마킹을 2 스테이지(stage)에 구성하고, 다관절로봇 및 이송로봇을 이용하여 자동 라인을 구축함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10 : 유리판 11 : 정렬 마크(Align Mark)
12 : 문자 마크 100 : 유리판 내부 마킹 장치
101 : 고정다리 102 : 석정반
103 : 지지대 104 : 광학기 고정용 수평판
105 : 광학기 고정용 수직판 106 : X축 이송장치
107 : Y축 이송장치 110 : X-Y 테이블
110a : 단차대 111 : 제 1 모서리 블록(Block)
112 : 제 2 모서리 블록 113 : 제 3 모서리 블록
114 : 제 4 모서리 블록 115 : 좌변 블록
116 : 상변 블록 117 : 우변 블록
118 : 하변 블록 119 : 중앙 지지블록
120 : UV 레이저 121 : 레이저 빔
122 : 제 1 반사경 123 : 제 2 반사경
130 : 빔 확대기(Beam Expander)
140 : X-Y 스캐너 141 : 제 3 반사경
142 : 제 4 반사경 143 : 집속렌즈(볼록렌즈)
150 : 비전(Vision) 카메라 151 : 렌즈
152 : 라이트 200 : 제 1 마킹 장치
201 : 고정다리 202 : 석정반
203 : 지지대 204 : 광학기 고정용 수평판
205 : 광학기 고정용 수직판 206 : X축 이송장치
207 : Y축 이송장치 210 : X-Y 테이블
210a : 제 1 단차대 210b : 제 2 단차대
211 : 제 1 모서리 블록(Block) 212 : 제 2 모서리 블록
213 : 제 3 모서리 블록 214 : 제 4 모서리 블록
215 : 좌변 블록 216 : 상변 블록
217 : 우변 블록 218 : 하변 블록
219 : 중앙 지지블록 220 : UV 레이저
221 : 레이저 빔 222 : 제 1 반사경
223 : 제 2 반사경 230 : 빔 확대기(Beam Expander)
240 : X-Y 스캐너 241 : 제 3 반사경
242 : 제 4 반사경 243 : 집속렌즈
250 : 비전(Vision) 카메라 251 : 렌즈
252 : 라이트 260 : Y축 카메라 고정대
270 : 정렬(Align) 카메라 280 : X축 카메라 고정대
290 : 정렬(Align) 카메라 300 : 제 2 마킹 장치
301 : 고정다리 302 : 석정반
303 : 지지대 304 : 광학기 고정용 수평판
305 : 광학기 고정용 수직판 310 : X-Y 테이블
310a : 제 1 단차대 310b : 제 2 단차대
311 : 제 1 모서리 블록(Block) 312 : 제 2 모서리 블록
313 : 제 3 모서리 블록 314 : 제 4 모서리 블록
315 : 좌변 블록 316 : 상변 블록
317 : 우변 블록 318 : 하변 블록
319 : 중앙 지지블록 320 : UV 레이저
321 : 레이저 빔 322 : 제 1 반사경
323 : 제 2 반사경 330 : 빔 확대기(Beam Expander)
340 : X-Y 스캐너 341 : 제 3 반사경
342 : 제 4 반사경 343 : 집속렌즈
350 : 비전(Vision) 카메라 351 : 렌즈
352 : 라이트 360 : 제 1 카메라 고정대
370 : 정렬(Align) 카메라 380 : 제 2 카메라 고정대
390 : 정렬(Align) 카메라 410 : 다관절로봇
411 : 포크 420 : 제 1 이송로봇
421 : 포크 430 : 제 2 이송로봇
431 : 포크

Claims (10)

  1. X-Y 테이블(210)에 안착 된 유리판(10)을 다수의 정렬 카메라(270,290)를 통해 정렬 검사를 한번에 실시한 후 비전 카메라(250)를 통해 마킹 위치와 크기를 검출하고, 레이저 빔을 이용하여 상기 유리판(10) 내부에 정렬 마크(11)를 마킹하는 제 1 마킹 장치(200)와;
    상기 제 1 마킹 장치(200)로부터 X-Y 테이블(310)에 안착 된 상기 유리판(10)을 다수의 정렬 카메라(370,390)를 통해 정렬용 마킹 비전검사를 한번에 실시한 후 비전 카메라(350)를 통해 마킹 위치와 크기를 검출하고, 레이저 빔을 이용하여 상기 유리판(10) 내부에 문자 마크(12)를 마킹하는 제 2 마킹 장치(300)와;
    상기 제 1 마킹 장치(200)의 X-Y 테이블(210)로 상기 유리판(10)을 이송하는 다관절로봇(410)과;
    상기 제 1 마킹 장치(200)에서 마킹이 완료된 상기 유리판(10)을 상기 제 2 마킹 장치(300)의 X-Y 테이블(310)로 이송하는 제 1 이송로봇(420); 및
    상기 제 2 마킹 장치(300)에서 마킹이 완료된 상기 유리판(10)을 이송하는 제 2 이송로봇(430);
    을 포함하는 유리판 내부 마킹 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 마킹 장치(200)는:
    레이저 빔(221)을 발생하는 UV 레이저(220)와;
    상기 레이저 빔(221)을 확대하여 출력하는 빔 확대기(230)와;
    상기 빔 확대기(230)에서 입사한 레이저 빔(221)을 상기 유리판(10) 내부에 조사하여 상기 정렬 마크(11)를 마킹하는 X-Y 스캐너(240); 및
    상기 X-Y 스캐너(240)의 측면에 설치된 상기 비전 카메라(250);
    를 포함하는 유리판 내부 마킹 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 UV 레이저(220)와 상기 빔 확대기(230) 사이에 레이저 빔(221)의 경로를 바꾸어주는 다수의 경로 변환용 반사경(222,223)을 포함하고,
    상기 X-Y 스캐너(240)는 내부에 제 3 및 제 4 반사경(241,242)을 포함하고, 상기 제 4 반사경(242)을 통해 입사한 레이저 빔을 상기 유리판(10) 내부에 집속하는 집속렌즈(243)를 구비한 유리판 내부 마킹 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 마킹 장치(200)는:
    상기 X-Y 테이블(210)을 X축으로 이송하는 X축 이송장치(206); 및
    상기 X-Y 테이블(210)을 Y축으로 이송하는 Y축 이송장치(207);
    를 포함하는 유리판 내부 마킹 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 마킹 장치(200)의 X-Y 테이블(210)은:
    상기 X-Y 테이블(210) 상면의 각 모서리 부분에 고정 설치되며, 상기 유리판(10)의 크기에 따라 상기 유리판(10)을 선택적으로 안착하기 위해 높이가 서로 다른 제 1 및 제 2 단차대(210a,210b)가 형성되어 있는 제 1 내지 제 4 모서리 블록(211∼214)과;
    상기 X-Y 테이블(210) 상면의 좌우에 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(211∼214) 사이에서 좌우로 이동하게 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 단차대가 형성되어 있는 좌변 및 우변 블록(215,217)과;
    상기 X-Y 테이블(210) 상면의 상하에 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(211∼214) 사이에서 상하로 이동하게 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 단차대가 형성되어 있는 상변 및 하변 블록(216,218); 및
    상기 X-Y 테이블(210) 상면의 중앙 부분에 상기 유리판(10)을 지지하는 중앙지지블록(219);
    을 포함하는 유리판 내부 마킹 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 마킹 장치(200)는
    상기 X-Y 테이블(210) 상에 안착 된 상기 유리판(10) 좌변 또는 우변의 에지(edge) 면을 동시에 검출하는 상기 다수의 정렬 카메라(270)가 Y축 카메라 고정대(260)에 설치되어 있고,
    상기 X-Y 테이블(210) 상에 안착 된 상기 유리판(10) 상변 또는 하변의 에지(edge) 면을 동시에 검출하는 상기 다수의 정렬 카메라(290)가 X축 카메라 고정대(280)에 설치되어 있는 유리판 내부 마킹 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 마킹 장치(300)는:
    레이저 빔(321)을 발생하는 UV 레이저(320)와;
    상기 UV 레이저(320)에서 발생한 레이저 빔(321)의 경로를 바꾸어주는 다수의 경로 변환용 반사경과;
    상기 경로 변환용 반사경을 통해 입사한 레이저 빔(321)을 확대하여 출력하는 빔 확대기(330)와;
    상기 빔 확대기(330)에서 입사한 레이저 빔(321)을 상기 유리판(10) 내부에 조사하여 상기 문자 마크(12)를 마킹하는 X-Y 스캐너(340); 및
    상기 X-Y 스캐너(340)의 측면에 설치된 상기 비전 카메라(350);
    를 포함하는 유리판 내부 마킹 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 UV 레이저(320)와 상기 빔 확대기(330) 사이에 레이저 빔(321)의 경로를 바꾸어주는 다수의 경로 변환용 반사경(322,323)을 포함하고,
    상기 X-Y 스캐너(340)는 내부에 제 3 및 제 4 반사경(341,342)을 포함하고, 상기 제 4 반사경(342)을 통해 입사한 레이저 빔을 상기 유리판(10) 내부에 집속하는 집속렌즈(343)를 구비한 유리판 내부 마킹 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 마킹 장치(300)의 X-Y 테이블(310)은:
    상기 X-Y 테이블(310) 상면의 각 모서리 부분에 고정 설치되며, 상기 유리판(10)의 크기에 따라 상기 유리판(10)을 선택적으로 안착하기 위해 높이가 서로 다른 제 1 및 제 2 단차대(310a,310b)가 형성되어 있는 제 1 내지 제 4 모서리 블록(311∼314)과;
    상기 X-Y 테이블(310) 상면의 좌우에 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(311∼314) 사이에서 좌우로 이동하게 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 단차대가 형성되어 있는 좌변 및 우변 블록(315,317)과;
    상기 X-Y 테이블(310) 상면의 상하에 상기 제 1 내지 제 4 모서리 블록(311∼314) 사이에서 상하로 이동하게 설치되며, 상기 유리판(10)을 안착하기 위한 단차대가 형성되어 있는 상변 및 하변 블록(316,318); 및
    상기 X-Y 테이블(310) 상면의 중앙 부분에 상기 유리판(10)을 지지하는 중앙지지블록(319);
    을 포함하는 유리판 내부 마킹 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 마킹 장치(300)는
    상기 X-Y 테이블(310) 상에 안착 된 상기 유리판(10)의 각 모서리 부분에 형성된 정렬 마크(11)를 동시에 검출하는 상기 다수의 정렬 카메라(370,390)가 제 1 및 제 2 카메라 고정대(360,380)에 각각 설치되어 있는 유리판 내부 마킹 장치.
KR1020110027897A 2011-03-29 2011-03-29 유리판 내부 마킹 장치 KR101061056B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110027897A KR101061056B1 (ko) 2011-03-29 2011-03-29 유리판 내부 마킹 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110027897A KR101061056B1 (ko) 2011-03-29 2011-03-29 유리판 내부 마킹 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101061056B1 true KR101061056B1 (ko) 2011-09-01

Family

ID=44956771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110027897A KR101061056B1 (ko) 2011-03-29 2011-03-29 유리판 내부 마킹 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101061056B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101369588B1 (ko) 2013-08-10 2014-03-26 윤종식 유리기판 인사이드 마킹 장치
KR101390423B1 (ko) * 2012-03-16 2014-06-09 주식회사 제우스 다 공정 동시 가공 타입의 레이저 가공 장치 및 방법
US11746041B2 (en) 2017-12-04 2023-09-05 Corning Incorporated Glass-ceramics and glass-ceramic articles with UV- and NIR-blocking characteristics

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005523820A (ja) 2002-04-26 2005-08-11 イーオー テクニクス カンパニー リミテッド レーザマーキングシステムのマーキング補正方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005523820A (ja) 2002-04-26 2005-08-11 イーオー テクニクス カンパニー リミテッド レーザマーキングシステムのマーキング補正方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101390423B1 (ko) * 2012-03-16 2014-06-09 주식회사 제우스 다 공정 동시 가공 타입의 레이저 가공 장치 및 방법
KR101369588B1 (ko) 2013-08-10 2014-03-26 윤종식 유리기판 인사이드 마킹 장치
US11746041B2 (en) 2017-12-04 2023-09-05 Corning Incorporated Glass-ceramics and glass-ceramic articles with UV- and NIR-blocking characteristics

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5304644B2 (ja) フォトマスク用基板、フォトマスク用基板の成形部材、フォトマスク用基板の製造方法、フォトマスク、およびフォトマスクを用いた露光方法
CN100389480C (zh) 曝光装置和曝光方法
JP2007167875A (ja) レーザ内部スクライブ方法
KR20010031353A (ko) 사진석판 장치 및 방법
JP2013500867A (ja) 緯度方向等値線スクライビング加工、ステッチング、ならびに簡易化されたレーザ制御およびスキャナ制御
TW200931197A (en) Exposure method and apparatus and device production method
KR101061056B1 (ko) 유리판 내부 마킹 장치
US8305587B2 (en) Apparatus for the optical inspection of wafers
CN103081060A (zh) 使用了微透镜阵列的曝光装置及光学构件
TW200305269A (en) Chip scale marker and marking method
US10409172B2 (en) Digital photolithography using compact eye module layout
KR101369588B1 (ko) 유리기판 인사이드 마킹 장치
KR102197572B1 (ko) 조명 소스로서의 마이크로 led 어레이
US20210256686A1 (en) Reticle backside inspection method
KR20110103918A (ko) 유리기판 인사이드 마킹 장치
JP2007220987A (ja) 平面板の保持体
CN102463413A (zh) 激光加工装置
JP2010087310A (ja) 露光装置およびデバイス製造方法
JP2009248126A (ja) レーザ加工装置
KR100811115B1 (ko) 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법
US20180017781A1 (en) Frustrated cube assembly
KR101010770B1 (ko) 패터닝 및 마킹 기능 복합 레이저 장치 및 이를 구비한 복합 레이저 장비
KR20170003102U (ko) 프러스트레이팅된 큐브 어셈블리
JP4435760B2 (ja) デバイス製造方法
JP6529812B2 (ja) 露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150825

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160825

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee