KR101571007B1 - 대면적 3차원 레이저 마킹장치 - Google Patents

Abstract

대면적 3차원 레이저 마킹장치가 개시된다. 개시된 마킹장치는 베이스; 상기 베이스의 길이방향을 따라 상기 베이스 제1 측부에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 갠트리부; 상기 갠트리부에 상기 베이스의 길이방향에 대해 직각방향으로 이동가능하게 설치되고, 상기 베이스 상측으로부터 이격 배치되는 레이저 마킹부; 및 상기 베이스 상면에 설치되어 적어도 일부분이 피가공물의 로딩 및 언로딩을 위해 승강 가능한 적재부;를 포함하며, 상기 레이저 마킹부는 피가공물의 두께에 따라 실시간으로 레이저 조사길이를 변경하여 피가공물에 마킹처리 하는 것을 특징으로 한다.

Description

대면적 3차원 레이저 마킹장치{Large area three dimensional laser marking apparatus}

본 발명은 레이저 마킹장치에 관한 것으로, 특히 피가공물의 표면에 레이저를 통해 미리 설정된 무늬, 문자 등의 다양한 이미지를 마킹하는 대면적 3차원 레이저 마킹장치에 관한 것이다.

스캐닝식 레이저마킹법은 피가공물에 고밀도로 집광된 레이저광을 조사하고, 그 레이저광을 스캔밀러로 움직여 피가공물 표면상에서 레이저스포트를 스캔하여 빔스포트가 비춰진 피가공물 표면의 미소부분을 레이저 에너지로 순간적으로 증발 또는 변색시키면서, 문자, 도형, 기호 등 소정의 패턴을 묘사하도록 하여 마킹(각인)하는 기술이다.

일반적으로 스캐닝식 레이저 마킹장치는 레이저광을 발진출력하는 레이저 발진부와, 이 레이저 발진부로부터의 레이저광을 스캔(주사)하면서 피가공물을 향하여 집광조사하는 스캐닝 헤드부와, 레이저 발진부 및 스캐닝 헤드부의 각각의 동작(레이저발진동작, 스캐닝동작)을 제어하는 제어부를 구비하고 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 레이저 마킹장치는 피가공물에 대하여 소면적의 레이저 마킹이 가능하며, 대면적에 대한 레이저 마킹을 실시할 경우, 미리 정해진 소면적을 넘어서는 경계면에서 레이저의 조사가 일시적으로 중단됨에 따라 마킹 품질이 현저하게 저하되는 문제가 있었다.

또한, 종래의 레이저 마킹장치는 피가공물의 마킹면이 평평하게 이루어진 2차원 마킹이 대부분이 있었으며, 피가공물의 마킹면이 돌출되어 울퉁불퉁한 경우 마킹이 불가능한 문제점이 있었다.

한국 특허공개공보 특1998-0008428호 (공개일: 1998년 4월 30일)

본 발명은 대면적을 가지는 피가공물에 대하여 2차원 레이저 마킹은 물론 3차원 레이저 마킹을 실행하는 대면적 3차원 레이저 마킹장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 베이스; 상기 베이스의 길이방향을 따라 상기 베이스 제1 측부에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 갠트리부; 상기 갠트리부에 상기 베이스의 길이방향에 대해 직각방향으로 이동가능하게 설치되고, 상기 베이스 상측으로부터 이격 배치되는 레이저 마킹부; 상기 피가공물과 상기 레이저 마킹부의 거리에 따라 상기 레이저 마킹부로부터 상기 피가공물로 조사되는 레이저의 스폿을 조절하기 위한 마킹스폿자동조절부; 및 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치를 제공한다.

상기 레이저 마킹부는, 스캐닝 헤드부; 및 상기 스캐닝 헤드부에 인접하게 배치되어 상기 피가공물의 마킹 현황을 촬영하는 비전 카메라(vision camera)를 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 스캐닝 헤드부를 냉각하기 위한 냉각팬을 더 포함할 수 있다.

상기 적재부는, 고정프레임부; 상기 베이스에 승강 가능하게 배치되는 승강 테이블; 및 상기 승강 테이블에 설치되어 상기 고정프레임부에 대하여 동일한 제1 높이 및 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이로 선택적으로 설정되는 가동프레임부;를 포함할 수 있다.

상기 고정프레임부는 간격을 두고 평행하게 배치되는 복수의 제1 파이프로 이루어지며, 상기 가동프레임부는 간격을 두고 평행하게 배치되고, 상기 제1 위치에서 상기 복수의 제1 파이프와 교호로 배치될 수 있다.

상기 복수의 제1 파이프는 각각 상면에 피가공물을 진공 흡착하기 위해 진공원에 연통되는 복수의 흡착부재를 포함할 수 있다.

상기 복수의 제2 파이프는 각각 상면에 피가공물을 지지하는 복수의 베어링부재가 배치될 수 있다.

상기 적재부는 복수로 이루어지며, 각 적재부의 승강 테이블은 동기화되어 동시에 승강할 수 있다.

상기 가동프레임부는 피가공물의 한 변을 지지하기 위한 복수의 제1 스톱퍼와, 피가공물의 일변에 인접한 다른 한 변을 지지하기 위한 복수의 제2 스톱퍼를 구비할 수 있다.

상기 복수의 제1 및 제2 스톱퍼는 각각, 피가공물과 접촉하는 회전 캠부재를 포함하며, 상기 회전 캠부재는 탄성재질로 이루어질 수 있다.

상기 베이스의 제1 측부에 간격을 두고 배치되며, 상기 피가공물을 파지한 상태로 배출방향으로 이송하는 복수의 배출롤러부를 포함할 수 있다.

상기 복수의 배출롤러부는 각각, 피가공물의 한 변에 인접한 저면을 지지하는 하부롤러; 및 상기 하부롤러에 대응하는 위치에 배치되며, 피가공물의 한 변에 인접한 상면을 지지하는 상부롤러;를 포함하며, 상기 상부롤러는 구동모터에 연결되어 구동되며, 피가공물 측으로 인출 및 상기 인출 측의 반대측으로 인입될 수 있다.

상기 복수의 배출롤러부는, 상기 베이스의 일단 및 타단 사이에 간격을 두고 배치되는 제1 및 제2 배출롤러부; 및 상기 베이스의 일단을 벗어나 베이스 일단에 인접한 위치에 배치되는 제3 배출롤러부;를 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 베이스의 제1 측부에 대응하는 상기 베이스의 제2 측을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 조작패널부를 더 포함할 수 있다.

상기 레이저 마킹부는 하측에 레이저 마킹 시 발생하는 분진을 수거하기 위한 집진덕트를 더 포함할 수 있다.

상기 집진덕트는 일측에 로터리 조인트를 통해 연결되는 분진배출관이 구비될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 3차원 레이저 마킹장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 3차원 레이저 마킹장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 3차원 레이저 마킹장치를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 3차원 레이저 마킹장치를 나타내는 측면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 적재부를 나타내는 평면도이다.
도 6은 복수의 제2 파이프가 피가공물을 언로딩하기 위해 제2 위치로 상승한 상태를 나타내는 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 3차원 레이저 마킹장치(10)는 베이스(100), 갠트리부(300), 레이저 마킹부(500), 적재부(700) 및 조작패널부(900)를 포함한다.

베이스(100)는 길이방향의 제1 측부(110)를 따라 갠트리부(300)가 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 제1 LM가이드(111)가 설치된다. 이 경우, 제1 측부(110)는 갠트리부(300)에 설치된 레이저 마킹부(500)가 적재부(700)에 안착되는 피가공물(1)에 대하여 소정의 간격으로 이격 배치될 수 있도록 베이스(100)의 나머지 부분에 대하여 상대적으로 높은 위치를 갖도록 돌출된다.

베이스(100)는 조작패널부(900)가 슬라이딩 이동 가능하게 연결되도록 제1 측부(110)에 맞은 편에 평행하게 배치되는 제2 측부(120)를 따라 제2 LM가이드(121)가 설치된다.

베이스(100)는 적재부(700)에 안착되는 피가공물(1)의 마킹처리가 완료된 후, 피가공물(1)을 적재부(700)로부터 언로딩하기 위해 피가공물(1)의 일 변의 상면 및 저면을 파지한 상태로 회전하는 제1 내지 제3 배출롤러부(131,132,133)가 설치된다.

제1 및 제2 배출롤러부(131,132)는 베이스(100)의 일단(101) 및 타단(103) 사이에 적절한 간격을 두고 배치되며, 제3 배출롤러부(133)는 베이스(100)의 일단(101)으로부터 소정 간격 이격된 위치에 배치된다.

이 경우, 제3 배출롤러부(133)의 설치 위치는 피가공물(1)이 제1 및 제2 배출롤러부(131,132)에 의해 배출 측(베이스(100)의 일단(101) 측)으로 이송되는 과정에서 제1 배출롤러부(131)를 벗어나기 전에 피가공물(1)을 파지 및 이송할 수 있은 지점을 고려하여 설정하는 것이 바람직하다.

제1 및 제2 배출롤러부(131,132)는 각각, 하부롤러(141) 및 상부롤러(143)를 포함한다.

하부롤러(141)는 적재부(700)의 일부(후술하는 가동프레임부(750,760))에 설치되고, 일측에 연결된 구동모터(142)에 의해 회전 구동한다.

상부롤러(143)는 베이스(100)의 제1 측부(110) 내측에 배치되며, 피가공물(1)을 배출하는 경우 제1 측부(110)로부터 하부롤러(141)에 대응하는 위치까지 인출된다. 이 경우 상부롤러(143)는 피가공물(1)의 배출을 위한 경우 이외에는 제1 측부(110) 내로 인입된 상태로 유지된다. 또한, 상부롤러(143)는 일측에 구비된 구동롤러(144)에 의해 구동력을 전달받아 회전 구동한다.

제3 배출롤러부(133)는 제1 및 제2 배출롤러부(131,132)와 마찬가지로 하부 및 상부롤러(151,153)를 구비한다. 다만, 상부롤러(153)는 제1 및 제2 배출롤러부(133)와 달리 위치 이동 없이 하부롤러(151)와 소정 간격(대략 피가공물(1)이 통과할 수 있는 정도의 간격)을 두고 하부롤러(151)에 대응하는 위치에 회전 가능하게 고정 설치된다.

이 경우, 하부 및 상부롤러(151,153)는 한 쌍씩 간격을 두고 복수로 배치되며, 하부롤러(151)는 제1 연동축(155)에 결합되고 상부롤러(153)는 제2 연동축(156)에 각각 결합된다. 상기 및 제2 연동축(155,156)는 구동모터(152)로부터 구동력을 전달받아 함께 회전 구동한다.

갠트리부(300)는 일단부가 베이스(100)의 제1 LM가이드(111)에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 타단부가 베이스(100)의 상측으로부터 소정 간격 이격 배치된다. 이 경우, 갠트리부(300)는 제1 LM가이드(111)를 따라 갠트리부(300)를 이동하기 위한 구동부(310)를 포함한다.

또한, 갠트리부(300)에는 레이저 마킹부(500)의 이동을 위해 갠트리부(300)의 길이방향을 따라 제3 LM가이드(330)가 설치된다. 이 경우, 갠트리부(300)에는 공압실린더로 구동하는 LM브레이크(미도시)를 구비함에 따라, 구동부(310)의 정지상태에서 마킹이 가능하며 정밀도를 향상시킬 수 있다.

레이저 마킹부(500)는 하우징(510)과, 하우징(510) 내측에 배치되는 컨트롤러(531), 레이저 발진부(532), 스캐닝 헤드부(533)와, 온도센서(534), 냉각팬(535), 마킹스폿자동조절부(536), 비전 카메라(미도시) 및 구동부(537)를 포함한다.

컨트롤러(531)는 레이저 발진부(532), 스캐닝 헤드부(533)와, 온도센서(534), 냉각팬(535), 마킹스폿자동조절부(536) 및 비젼카메라와 각각 전기적으로 접속되며, 각 부품을 사용자의 조작 또는 미리 설정된 프로그램에 의해 제어한다.

레이저 발진부(532)는 레이저를 생성하여 스캐닝 헤드부(533)로 전달한다.

스캐닝 헤드부(533)는 피가공물(1)의 표면에 레이저를 조사하여 미리 설정된 무늬, 문자 등의 이미지를 마킹한다. 이 경우, 스캐닝 헤드부(533)에 인접하게 배치된 비전 카메라(미도시)는 피가공물(1)의 마킹 상태를 촬영한다. 비전 카메라를 통해 촬영된 영상은 컨트롤러(531)로 전송되며, 컨트롤러(531)는 피가공물(1)에 행해지는 마킹 현황을 실시간으로 검사한다.

이에 따라 스캐닝 헤드부(533)는 피가공물(1)이 상면으로부터 돌출된 부분이 있는 경우, 그 돌출된 부분의 높이에 대응하여 레이저를 피가공물(1)의 표면에 조사한다. 이와 같이 스캐닝 헤드부(533)는 X축 및 Y축이 지나가는 평면에 대하여 Z축 방향으로 레이저 조사거리를 조절함으로써, 3차원 레이저 마킹이 가능하다.

온도센서(534)는 스캐닝 헤드부(533)의 온도를 실시간으로 측정한다. 이 경우, 컨트롤러(531)는 온도센서(534)에 의해 검지된 온도가 미리 설정된 온도 범위 이상인 경우, 냉각팬(535)을 구동하여 스캐닝 헤드부(533)를 냉각시킬 수 있다.

구동부(537)는 레이저 마킹부(500)를 제3 LM가이드(330)를 따라 왕복 이동시킨다. 이러한 구동부(537)는 갠트리부(300)의 구동부(310)와 함께 컨트롤러(531)에 전기적으로 접속되어 있어, 컨트롤러(531)에 의해 제어된다.

또한, 레이저 마킹부(500)는 레이저 마킹 시 발생하는 분진을 수거하기 위해 스캐닝 헤드부(533)의 하측에 집진덕트(550)를 구비할 수 있다.

이 경우, 집진덕트(550)는 상단이 하우징(510)에 고정되며, 마킹작업을 작업자가 육안으로 확인할 수 있도록 투명한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 더욱이 집진덕트(550)는 효율적인 집진이 가능하도록 대략 상협하광인 원뿔 형상이나 고깔 형상으로 이루어질 수 있다.

집진덕트(550)는 일측에 집진된 분진을 외부로 배출하기 위한 분진배출관(551)이 연결된다. 이 경우, 집진덕트(550)는 분진배출관(551)이 연결되는 부분에 통상의 로터리 조인트(553)가 설치된다. 로터리 조인트(553)는 레이저 마킹부(500)가 X축 및 Y축 방향으로 이동 시 분진배출관(551)에 의한 간섭을 최소화할 수 있도록 분진배출관(551)의 유동을 가능하게 한다.

적재부(700)는 고정프레임부(710), 제1 및 제2 가동프레임부(750,760)를 포함한다. 본 실시예에서 적재부(700)를 이루는 가동프레임부(750,760)는 각각 한 쌍이 구성된 것으로 설명하지만, 베이스의 길이가 본 실시예의 베이스(100) 길이보다 짧을 경우 적재부는 하나의 가동프레임만을 구비할 수 있으며, 반대로 본 실시예의 베이스(100) 길이보다 길 경우 3 이상의 가동프레임을 포함할 수 있다.

고정프레임부(710)는 베이스(100)에 고정되며 일정한 간격을 두고 평행하게 배치되는 복수의 제1 파이프(711)를 포함한다.

복수의 제1 파이프(711)는 각각 상면에 피가공물(1)의 저면을 진공 흡착하기 위해 진공원(미도시)에 연통되는 복수의 흡착부재(715)가 구비된다. 이 경우, 복수의 제1 파이프(711)는 서로 연통 가능하게 이어짐에 따라, 진공원으로부터 발생하는 부압을 진공배관(713)을 통해 상기 복수의 흡착부재(715)로 전가할 수 있다.

제1 및 제2 가동프레임부(750,760)는 각각 간격을 두고 평행하게 배치되고 상기 제1 높이에서 상기 복수의 제1 파이프(711)와 교호로 배치되는 복수의 제2 파이프(751,761)를 각각 포함한다. 복수의 제2 파이프(751,761)는 각각 복수의 연결파이프(752,762)에 의해 양단이 각각 연결된다.

또한, 복수의 제2 파이프(751,761) 중 일부에는 고정브라켓(730,740)이 설치되고, 각 고정브라켓(730,740)에는 각각 전동용 나사(731,741)(예를 들면, 사다리꼴의 TM 나사)가 설치된다.

이 경우 복수의 전동용 나사(731,741)는 각각 구동벨트(732,742)에 의해 동력을 전달받아 함께 구동하는 구동유닛(736,746)의 회전축에 나사 결합된다. 각 구동벨트(732,742)는 각각 한 쌍의 가이드롤러(733,743)를 거쳐 감속기(735,745)에 각각 연결된다.

각 감속기(735,745) 중 어느 하나의 감속기(745)는 단일 서보모터(M)에 연결되고, 나머지 감속기(735)는 연결축(L)을 통해 상기 감속기(745)로부터 동력을 전달받는다.

이에 따라, 서보모터(M)의 회전력(정회전/역회전)은 각 감속기(735,745)를 통해 구동벨트(732,742)로 전가된 후, 복수의 구동유닛(736,746)으로 전달된다. 이에 따라, 전동용 나사(731,741)는 승강하게 되고, 고정브라켓(730,740)에 의해 전동용 나사(731,741) 고정된 복수의 제2 파이프(751,761) 역시 승강하게 된다.

이 경우, 복수의 제2 파이프(751,761)는 복수의 제1 파이프(711)와 동일한 제1 높이 및 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이로 선택적으로 설정된다. 이때 복수의 제2 파이프(751,761)는 동시에 상승하거나 동시에 하강하여 항상 동일한 높이를 유지하면서 가동한다.

복수의 제2 파이프(751,761)는 각각 상면에 피가공물(1)을 지지하는 복수의 베어링부재(753,763)가 일정한 간격을 두고 배치된다. 이 경우, 복수의 베어링부재(753,763)는 복수의 제2 파이프(751,761)로부터 분리 가능하게 삽입되는 베어링하우징과 베어링 하우징에 회전 가능하게 안착되는 볼베어링을 포함할 수 있다. 이와 같이 베어링 하우징이 복수의 제2 파이프(751,761)로부터 분리 가능함에 따라 유지보수 및 청소를 용이하게 행할 수 있다.

복수의 베어링부재(753,763)는 적재부(700)에 안착되는 피가공물(1)을 적재부(700) 상에서 이동이 용이하도록 지지함으로써, 파가공물(1)의 로딩 및 언로딩 작업을 용이하게 한다.

또한, 도 5를 참조하면, 복수의 제2 파이프(751,761)는 피가공물(1)의 한 변을 지지하기 위한 복수의 제1 스톱퍼(755)와, 피가공물(1)의 일변에 인접한 다른 한 변을 지지하기 위한 복수의 제2 스톱퍼(756)를 포함한다.

복수의 제1 스톱퍼(755)는 베이스(100)의 제1 측부(110)에 대응하는 제1 및 제2 가동프레임부(750,760)의 일측에 소정 간격을 두고 배치되고, 복수의 제2 스톱퍼(756)는 상기 제2 가동프레임부(760)의 일측에 직각으로 인접하게 배치되는 제2 가동프레임부(760)의 다른 측에 배치된다.

이에 따라, 피가공물(1)은 레이저 마킹을 위해 적재부(700)에 로딩되는 경우, 복수의 제1 스톱퍼(755) 및 복수의 제2 스톱퍼(756)에 의해 피가공물(1)의 2변이 안정적으로 지지될 수 있다.

또한, 복수의 제1 스톱퍼(755)는 피가공물(1)과 접촉하는 지지롤러(755a)와, 지지롤러(755a)가 회전 가능하게 설치되는 로드(755b)를 포함한다. 롤러(755a)는 피가공물(1)과 접촉 시 피가공물(1)에 흠집이 발생하지 않도록 탄성재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 로드(755b)는 제1 및 제2 가동프레임부(750,760)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치된다.

복수의 제2 스톱퍼(756)는 피가공물(1)과 접촉하는 지지부(756a)와, 지지부(756a)의 일단에 결합되는 로드(765b)와, 로드(765b)를 고정하기 위한 고정볼트(756c)를 포함한다. 이 경우 지지부(756a)는 상기 롤러(755a)와 마찬가지로 피가공물(1)과 접촉 시 피가공물(1)에 흠집이 발생하지 않도록 탄성재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 제1 및 제2 스톱퍼(755,756)를 통해, 적재부(700)에 로딩된 피가공물(1)의 고정위치(소정의 X축 및 Y축 좌표)를 정밀하게 설정할 수 있다.

조작패널부(900)는 베이스(100)의 제2 측부(120)를 따라 슬라이딩 가능하게 배치된다. 이에 따라, 사용자는 조작패널부(900)를 레이저 마킹 처리가 이루어지는 위치로 이동시켜 육안으로 확인하면서 3차원 레이저 마킹장치(10)를 제어할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 대면적 3차원 레이저 마킹장치(10)의 작용을 순차적으로 설명한다.

먼저, 적재부(700)의 제1 및 제2 가동프레임부(750,760)를 제1 높이로 이동하여 고정프레임부(710)와 동일한 높이로 설정된 초기 상태에서, 적재부(700)로 피가공물(1)을 로딩시킨다.

이어서, 피가공물(1)을 제1 및 제2 스톱퍼(755,765;756,766)에 밀착하도록 이동한 후, 제1 및 제2 스톱퍼(755,765;756,766)를 조절하여 미리 설정된 고정위치로 배치한다.

피가공물(1)이 적재부(700)가 미리 설정된 고정위치로 배치되면, 복수의 흡착부재(715)에 부압을 제공하여 피가공물(1)을 레이저 마킹 처리될 때 유동되지 않도록 적재부(700)에 안정적으로 고정한다.

이어서, 작업자는 조작패널부(900)을 통해 레이저 마킹부(500)로 피가공물(1)의 표면에 마킹하기 위한 미리 설정된 데이터를 전송한다. 레이저 마킹부(500)의 컨트롤러(531)는 상기 전송된 데이터를 해석하여 갠트리부(300)의 구동부(310) 및 레이저 마킹부(500)의 구동부(537)를 구동시켜, 스캐닝 헤드부(533)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시키면서 피가공물(1)의 표면에 레이저를 조사한다.

이 경우, 컨트롤러(531)는 마킹스폿자동조절부(536)에 의해 측정된 스캐닝 헤드부(533)와 피가공물(1)의 표면 간의 거리에 따라 피가공물(1) 표면에 도달하는 레이저의 스폿 직경을 제어한다. 이에 따라, 피가공물(1)이 그 상면으로부터 일부가 돌출된 3차원 형상인 경우에도 Z축 방향으로 피가공물(1)의 돌출 정도에 대응하여 레이저를 피가공물(1)의 표면에 정확하게 조사함으로써 3차원 마킹이 이루어질 수 있다.

아울러, 마킹 시 X축 또는 Y축이 연속으로 이동함과 동시에 축의 이동 방향과 직교 방향으로 스캐닝 헤드부(533)로부터 빔을 조사하여 피가공물(1)의 표면에 마킹함으로 대형 디자인을 단절 없이 마킹할 수 있다.

상기 마킹스폿자동조절부(536)는 상용 제품인 독일의 RAYLASE사의 "3-axis submodules"를 적용할 수 있다.

피가공물(1)에 마킹이 완료되면, 제1 및 제2 배출롤러부(131,132)의 상부롤러(143)가 제1 측부(110)로부터 인출되어, 대략 하부롤러(141)에 대응하는 위치에 배치된다.

이때, 도 6과 같이, 제1 및 제2 승강 테이블(730,740)이 상승하게 되면, 자연스럽게 피가공물(1)의 길이 방향의 한 변은 하부 및 상부롤러(141,143)에 의해 파지된다. 이 상태에서 하부 및 상부롤러(141,143)이 회전 구동하면 피가공물(1)은 배출 방향으로 언로딩된다.

이때, 제3 배출롤러부(133)는 배출 측으로 이동하는 피가공물(1)이 제1 배출롤러부(131)를 벗어나기 전에 피가공물(1)의 길이 방향의 한 변을 파지함과 동시에 회전 구동한다. 이에 따라, 피가공물(1)은 제1 내지 제3 배출롤러부(131,132,133)에 의해 연속적으로 지지되면서 이송될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

100: 베이스 110: 제1 측부
120: 제2 측부
131,132,133: 제1 내지 제3 배출롤러부
300: 갠트리부 500: 레이저 마킹부
533: 스캐닝 헤드부 536: 마킹스폿자동조절부
700: 적재부 710: 고정프레임부
730,740: 제1 및 제2 승강 테이블 750,760: 제1 및 제2 가동프레임부
900: 조작패널부

Claims (15)

1. 베이스;
   상기 베이스의 길이방향을 따라 상기 베이스 제1 측부에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 갠트리부;
   상기 갠트리부에 상기 베이스의 길이방향에 대해 직각방향으로 이동가능하게 설치되고, 상기 베이스 상측으로부터 이격 배치되는 레이저 마킹부;
   피가공물과 상기 레이저 마킹부의 거리에 따라 상기 레이저 마킹부로부터 상기 피가공물로 조사되는 레이저의 스폿을 조절하기 위한 마킹스폿자동조절부; 및
   상기 베이스 상면에 설치되어 적어도 일부분이 피가공물의 로딩 및 언로딩을 위해 승강 가능한 적재부;를 포함하며,
   상기 적재부는 고정프레임부와, 상기 베이스에 승강 가능하게 배치되는 승강 테이블과, 상기 승강 테이블에 설치되어 상기 고정프레임부에 대하여 동일한 제1 높이 및 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이로 선택적으로 설정되는 가동프레임부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 레이저 마킹부는,
   스캐닝 헤드부; 및
   상기 스캐닝 헤드부에 인접하게 배치되어 상기 피가공물의 마킹 현황을 촬영하는 비전 카메라(vision camera);를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 스캐닝 헤드부를 냉각하기 위한 냉각팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 고정프레임부는 간격을 두고 평행하게 배치되는 복수의 제1 파이프로 이루어지며,
   상기 가동프레임부는 간격을 두고 평행하게 배치되고, 상기 제1 위치에서 상기 복수의 제1 파이프와 교호로 배치되는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 복수의 제1 파이프는 각각 상면에 피가공물을 진공 흡착하기 위해 진공원에 연통되는 복수의 흡착부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 복수의 제2 파이프는 각각 상면에 피가공물을 지지하는 복수의 베어링부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 적재부는 복수로 이루어지며,
   각 적재부의 승강 테이블은 동기화되어 동시에 승강하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 가동프레임부는 피가공물의 한 변을 지지하기 위한 복수의 제1 스톱퍼와, 피가공물의 일변에 인접한 다른 한 변을 지지하기 위한 복수의 제2 스톱퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 베이스의 제1 측부에 간격을 두고 배치되며, 상기 피가공물을 파지한 상태로 배출방향으로 이송하는 복수의 배출롤러부를 포함하는 것을 3차원 레이저 마킹장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 배출롤러부는 각각,
    피가공물의 한 변에 인접한 저면을 지지하는 하부롤러; 및
    상기 하부롤러에 대응하는 위치에 배치되며, 피가공물의 한 변에 인접한 상면을 지지하는 상부롤러;를 포함하며,
    상기 상부롤러는 구동모터에 연결되어 구동되며, 피가공물 측으로 인출 및 상기 인출 측의 반대측으로 인입되는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 배출롤러부는,
    상기 베이스의 일단 및 타단 사이에 간격을 두고 배치되는 제1 및 제2 배출롤러부; 및
    상기 베이스의 일단을 벗어나 베이스 일단에 인접한 위치에 배치되는 제3 배출롤러부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 베이스의 제1 측부에 대응하는 상기 베이스의 제2 측을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 조작패널부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 마킹부는 하측에 레이저 마킹 시 발생하는 분진을 수거하기 위한 집진덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 집진덕트는 일측에 로터리 조인트를 통해 연결되는 분진배출관이 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 마킹장치.

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