KR101656827B1 - 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템으로서, 시스템 본체의 상부 일 측에 배치되며, 인쇄 대상에 인쇄할 형상이나 문자가 음각으로 식각된 복수의 인쇄면이 형성된 이미지 플레이트가 고정되고, 이미지 플레이트 정렬 장치의 카메라 판독 결과를 바탕으로 위치 이동하여 상기 이미지 플레이트가 위치 정렬되도록 하는 이미지 플레이트 장치; 상기 이미지 플레이트 장치의 일 측에 설치되어, 상기 이미지 플레이트의 상면에 밀착되어 주행하면서 상기 이미지 플레이트의 복수의 인쇄면의 식각 부분에 잉크를 공급하여 도포하는 잉크 공급 장치; 상기 이미지 플레이트 장치의 이미지 플레이트의 특정 부분을 카메라로 판독하여 상기 이미지 플레이트가 상기 이미지 플레이트 장치에 의해 위치 정렬될 수 있도록 카메라 판독 정보를 제공하는 이미지 플레이트 정렬장치; 상기 시스템 본체의 상부 일 측에 배치된 이미지 플레이트 장치의 타 측에 배치되며, 배치되는 인쇄 대상을 진공흡착으로 고정하고, 테이블 정렬 장치의 카메라 판독 결과를 바탕으로 위치 이동하여 상기 인쇄 대상이 위치 정렬되도록 하는 인쇄 테이블 장치; 상기 인쇄 테이블 장치에 고정된 인쇄 대상의 특정 부분을 카메라를 통해 판독하여 상기 인쇄 대상이 상기 인쇄 테이블 장치에 의해 위치 정렬될 수 있도록 카메라 판독 정보를 제공하는 테이블 정렬 장치; 상기 이미지 플레이트 장치와 상기 인쇄 테이블 장치 사이에 배치되도록 설치되며, 상기 이미지 플레이트 장치로 이동하여 상기 이미지 플레이트에 도포된 잉크를 픽업한 후 상기 인쇄 테이블 장치로 이동하여 상기 인쇄 대상에 압착하여 인쇄되도록 하는 복수의 헤드를 구비하는 인쇄 패드 장치; 및 상기 이미지 플레이트 장치의 전단에 배치되어, 상기 인쇄 패드 장치에 구비되는 복수의 헤드가 인쇄 완료 후 상기 헤드 말단에 부착된 패드에 남아 있는 잔여 잉크를 제거하는 역할을 하는 패드 세정 장치를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 따르면, 복수의 헤드가 구비되고, 헤드별로 좌/우 축으로 각각 설치되며, 헤드별 간격 조정이 가능하고, 헤드 각각의 상/하축을 직교 로봇화로 구성함으로써, 인쇄 장치의 제품 호환성을 극대화 시키고, 이미지 플레이트와 인쇄 대상이 놓이는 테이블에 자동 정렬 장치를 설치하여 기존의 설비에서 구현하지 못하는 정밀한 인쇄 구현이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 인쇄 패드 장치에 복수 형태로 구비되는 헤드가 모두 위치 제어가 가능하게 구성됨으로써, 여러 가지 제품을 하나의 설비에서 생산가능하게 되고, 하나의 제품에 여러 위치의 인쇄를 동시에 할 수 있을 뿐만 아니라, 여러 개의 헤드가 동시에 인쇄하여 구현할 수 있는 인쇄 간 위치공차를 ±50㎛ 이내까지 줄일 수 있어 정밀도를 요하는 액정의 강화글라스용 원판 글라스 인쇄 등에 활용하는 것이 가능하도록 할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 따르면, 복수의 헤드가 구비되고, 헤드별로 좌/우 축으로 각각 설치되며, 헤드별 간격 조정이 가능하고, 헤드 각각의 상/하축을 직교 로봇화로 구성함으로써, 인쇄 장치의 제품 호환성을 극대화 시키고, 이미지 플레이트와 인쇄 대상이 놓이는 테이블에 자동 정렬 장치를 설치하여 기존의 설비에서 구현하지 못하는 정밀한 인쇄 구현이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 인쇄 패드 장치에 복수 형태로 구비되는 헤드가 모두 위치 제어가 가능하게 구성됨으로써, 여러 가지 제품을 하나의 설비에서 생산가능하게 되고, 하나의 제품에 여러 위치의 인쇄를 동시에 할 수 있을 뿐만 아니라, 여러 개의 헤드가 동시에 인쇄하여 구현할 수 있는 인쇄 간 위치공차를 ±50㎛ 이내까지 줄일 수 있어 정밀도를 요하는 액정의 강화글라스용 원판 글라스 인쇄 등에 활용하는 것이 가능하도록 할 수 있다.
Description
본 발명은 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수로 구비되는 헤드별로 좌/우 축으로 각각 설치되고 헤드별 간격 조정이 가능하도록 하며, 헤드 각각에 상/하축을 직교 로봇화로 구성함으로써, 인쇄 장치의 제품 호환성을 극대화 시키고, 이미지 플레이트와 인쇄 대상이 놓이는 테이블에 자동 정렬 장치를 설치하여 기존의 설비에서 구현하지 못하는 정밀한 인쇄 구현이 가능하도록 하는 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 패드 인쇄 장치란 고무재질의 패드를 이용한 인쇄를 하는 장치로서, 인쇄 방식은 도 1에 도시된 바와 같이, 위치 정렬되어 있는 이미지 플레이트에 음각으로 식각(蝕刻)되어 있는 형상이나 문자 등에 잉크를 도포하고, 도포된 잉크에 패드를 압착하는 방식으로 잉크를 패드에 전사(轉寫)하여 이송한 뒤, 위치 정렬하여 고정시켜 놓은 인쇄할 대상물에 다시 패드를 압착하여 인쇄하는 원리로 동작하는 장치이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 고무 재질의 패드는 인쇄할 형상이나 문자에 적합하거나, 또는 인쇄 대상물의 모양에 따라서도 적합한 형상의 다양한 패드가 개발되어 있어서, 패드를 교체하고 인쇄 대상물의 고정 지그를 교체하는 방식으로 하나의 설비로 여러 가지 형상의 인쇄가 가능하게 된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 일반적인 패드 인쇄 장치는 광범위한 부분에 활용되는 장치로서, 대표적으로 자동차 내부의 인쇄물, 휴대폰액정 및 생활 용품의 인쇄물 등을 인쇄하는 여러 가지 방법 중에 하나가 패드 인쇄 장치이다. 도 1은 일반적인 패드 인쇄 장치의 작동원리를 설명하기 위해 도시한 도면을 나타내고, 도 2는 일반적인 패드 인쇄 장치에 사용되는 다양한 형태의 패드 구성을 도시한 도면을 나타내며, 도 3은 일반적인 패드 인쇄 장치에 사용되는 다양한 인쇄 대상들을 도시한 도면을 나타낸다.
도 4는 종래의 패드 인쇄 장치의 구성 일례들을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 패드 인쇄 장치의 구조는, 단일 헤드 형태와, 복수 패드 형태, 및 복수 헤드 형태의 세 가지로 구성될 수 있다. 첫 번째 단일 헤드 형태는, 단순히 하나의 패드를 장착하고 있는 단일 헤드가 구동하며 인쇄하는 방식으로 인쇄도수가 많은 제품은 이미지 플레이트가 여러 개 있는 구조로 구성하여 활용할 수 있으나 생산성이 떨어지므로 부적합한 문제가 있다. 두 번째 복수 패드 형태는, 여러 개의 패드가 하나의 플레이트에 붙어 있는 형태로 여러 개의 인쇄 대상에 동시에 인쇄할 수 있는 것이 특징이지만, 패드들의 간격 이동이 불가능한 형태이므로 호환성이 떨어지는 단점이 있다. 세 번째 복수 헤드 형태는, 여러 개의 단일 헤드가 하나의 축에 묶여서 설치되어 있는 구조로 인쇄도수가 많은 제품에 적합하지만, 복수 패드 형태와 동일하게 패드 간 간격 이동이 불가능한 형태이므로 호환성이 떨어진다는 문제가 있었다. 여기서, 인쇄도수는 하나의 인쇄에 들어가는 색상의 가지 수를 의미한다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 복수의 헤드가 구비되고, 헤드별로 좌/우 축으로 각각 설치되며, 헤드별 간격 조정이 가능하고, 헤드 각각의 상/하축을 직교 로봇화로 구성함으로써, 인쇄 장치의 제품 호환성을 극대화 시키고, 이미지 플레이트와 인쇄 대상이 놓이는 테이블에 자동 정렬 장치를 설치하여 기존의 설비에서 구현하지 못하는 정밀한 인쇄 구현이 가능하도록 하는, 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 인쇄 패드 장치에 복수 형태로 구비되는 헤드가 모두 위치 제어가 가능하게 구성됨으로써, 여러 가지 제품을 하나의 설비에서 생산가능하게 되고, 하나의 제품에 여러 위치의 인쇄를 동시에 할 수 있을 뿐만 아니라, 여러 개의 헤드가 동시에 인쇄하여 구현할 수 있는 인쇄 간 위치공차를 ±50㎛ 이내까지 줄일 수 있어 정밀도를 요하는 액정의 강화글라스용 원판 글라스 인쇄 등에 활용하는 것이 가능하도록 하는, 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템은,
멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템으로서,
시스템 본체의 상부 일 측에 배치되며, 인쇄 대상에 인쇄할 형상이나 문자가 음각으로 식각된 복수의 인쇄면이 형성된 이미지 플레이트가 고정되고, 이미지 플레이트 정렬 장치의 카메라 판독 결과를 바탕으로 위치 이동하여 상기 이미지 플레이트가 위치 정렬되도록 하는 이미지 플레이트 장치;
상기 이미지 플레이트 장치의 일 측에 설치되어, 상기 이미지 플레이트의 상면에 밀착되어 주행하면서 상기 이미지 플레이트의 복수의 인쇄면의 식각 부분에 잉크를 공급하여 도포하는 잉크 공급 장치;
상기 이미지 플레이트 장치의 이미지 플레이트의 특정 부분을 카메라로 판독하여 상기 이미지 플레이트가 상기 이미지 플레이트 장치에 의해 위치 정렬될 수 있도록 카메라 판독 정보를 제공하는 이미지 플레이트 정렬장치;
상기 시스템 본체의 상부 일 측에 배치된 이미지 플레이트 장치의 타 측에 배치되며, 배치되는 인쇄 대상을 진공흡착으로 고정하고, 테이블 정렬 장치의 카메라 판독 결과를 바탕으로 위치 이동하여 상기 인쇄 대상이 위치 정렬되도록 하는 인쇄 테이블 장치;
상기 인쇄 테이블 장치에 고정된 인쇄 대상의 특정 부분을 카메라를 통해 판독하여 상기 인쇄 대상이 상기 인쇄 테이블 장치에 의해 위치 정렬될 수 있도록 카메라 판독 정보를 제공하는 테이블 정렬 장치;
상기 이미지 플레이트 장치와 상기 인쇄 테이블 장치 사이에 배치되도록 설치되며, 상기 이미지 플레이트 장치로 이동하여 상기 이미지 플레이트에 도포된 잉크를 픽업한 후 상기 인쇄 테이블 장치로 이동하여 상기 인쇄 대상에 압착하여 인쇄되도록 하는 복수의 헤드를 구비하는 인쇄 패드 장치; 및
상기 이미지 플레이트 장치의 전단에 배치되어, 상기 인쇄 패드 장치에 구비되는 복수의 헤드가 인쇄 완료 후 상기 헤드 말단에 부착된 패드에 남아 있는 잔여 잉크를 제거하는 역할을 하는 패드 세정 장치를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 이미지 플레이트 장치는,
상기 이미지 플레이트가 상부에 고정 배치되도록 하는 이미지 플레이트 고정판;
상기 이미지 플레이트 고정판이 배치되는 상부 베이스 플레이트; 및
상기 상부 베이스 플레이트의 하부에 배치되며, 상기 이미지 플레이트의 위치 정렬의 동작을 위한 세 개의 축으로 구성되는 구동부가 배치되는 하부 구동 플레이트를 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 인쇄 테이블 장치는,
상기 인쇄 대상이 고정되도록 진공 흡착 홈을 형성하는 상부 플레이트;
상기 상부 플레이트의 하부에 배치되어, 상기 상부 플레이트를 지지하기 위해 구성되는 포스트(Post) 부재;
상기 포스트 부재의 하부에 배치되는 중간 플레이트; 및
상기 중간 플레이트의 하부에 배치되는 하부 플레이트를 포함하되,
상기 하부 플레이트는,
상기 인쇄 대상의 위치 정렬을 위해 중심에 배치되는 회전 중심축과, 상기 회전 중심축의 구동을 위해 상기 하부 플레이트의 일 측에 배치되는 회전 구동부를 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 인쇄 패드 장치는,
말단에 패드가 부착된 상기 복수의 헤드가 각각 설치되는 복수의 헤드 브래킷;
상기 복수의 헤드가 각각 설치된 복수의 헤드 브래킷과 체결되어, 상기 복수의 헤드 브래킷의 수평 방향(X축)으로 위치 이동이 가능하고, 그에 따른 각각의 헤드별 간격 조정이 가능하도록 가이드 기능을 하는 리니어 부재; 및
상기 리니어 부재와 체결되어, 상기 시스템 본체에 고정되는 리니어 베이스를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 복수의 헤드는,
각각이 개별로 상하(Z축) 방향으로 위치 이동이 가능하도록 패드가 형성된 말단의 반대편에 개별 상하 구동축을 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 리니어 부재는,
상기 복수의 헤드가 각각 설치된 복수의 헤드 브래킷을 수평 방향(X축)으로 위치 이동이 가능하도록 하는 복수의 리니어 모터 헤드를 더 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 헤드 브래킷은,
상기 리니어 베이스와 서로 수직평행을 이루어 결합될 수 있도록 Z축이 X축과 맞닿는 부분의 네 개의 모서리 부분에 수평 조절나사에 의해 조절되는 수직/수평 조절부를 더 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 헤드는,
Z축의 수직 위치 이동을 위한 구동 시 직진도 공차 ±10㎛ 유지를 위하여, 가공된 중공축 내부에 LM 가이드(Guide)와 볼 스크루(Ball Screw)를 구성하고, 볼 스크루 너트(Ball Screw Nut)에 중공축으로 가공된 무빙 샤프트(Moving Shaft)를 연결하여 무빙 샤프트(Moving Shaft) 내부로 볼 스크루(Ball Screw)가 들어가고 나오는 방식으로 무빙 샤프트(Moving Shaft)가 상하 동작이 가능하도록 구성하며, 무빙 샤프트(Moving Shaft)가 외부 중공축을 빠져나오는 입구에는 무빙 샤프트(Moving Shaft)가 구동 시 흔들리지 않도록 잡아주는 기능을 할 수 있는 황동재질의 부싱(Bushing)을 구성하고, 구동 시 발생할 수 있는 내부의 이물질이 무빙 샤프트(Moving Shaft)가 외부 중공축을 빠져나오는 입구로 유출되는 것을 막기 위해 외부 중공축의 입구에 오일 실(Oil Seal)을 구성하며, 무빙 샤프트(Moving Shaft)는 소재 자체의 강성이 뛰어난 구조용 중탄소강으로 가공하되, 가공 시 축의 동심도 공차 및 직진도 공차가 ±10㎛을 넘지 않도록 구성하고, 무빙 샤프트(Moving Shaft) 끝에 인쇄를 위한 패드가 장착되는 구조로 구성할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 따르면, 복수의 헤드가 구비되고, 헤드별로 좌/우 축으로 각각 설치되며, 헤드별 간격 조정이 가능하고, 헤드 각각의 상/하축을 직교 로봇화로 구성함으로써, 인쇄 장치의 제품 호환성을 극대화 시키고, 이미지 플레이트와 인쇄 대상이 놓이는 테이블에 자동 정렬 장치를 설치하여 기존의 설비에서 구현하지 못하는 정밀한 인쇄 구현이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 인쇄 패드 장치에 복수 형태로 구비되는 헤드가 모두 위치 제어가 가능하게 구성됨으로써, 여러 가지 제품을 하나의 설비에서 생산가능하게 되고, 하나의 제품에 여러 위치의 인쇄를 동시에 할 수 있을 뿐만 아니라, 여러 개의 헤드가 동시에 인쇄하여 구현할 수 있는 인쇄 간 위치공차를 ±50㎛ 이내까지 줄일 수 있어 정밀도를 요하는 액정의 강화글라스용 원판 글라스 인쇄 등에 활용하는 것이 가능하도록 할 수 있다.
도 1은 일반적인 패드 인쇄 장치의 작동원리를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 2는 일반적인 패드 인쇄 장치에 사용되는 다양한 형태의 패드 구성을 도시한 도면.
도 3은 일반적인 패드 인쇄 장치에 사용되는 다양한 인쇄 대상들을 도시한 도면.
도 4는 종래의 패드 인쇄 장치의 구성 일례들을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템의 사시도 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 이미지 플레이트 장치의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 인쇄 테이블 장치의 구성을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 인쇄 패드 장치의 복수의 헤드 조립 구성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 인쇄 패드 장치의 리니어 부재의 구성을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 인쇄 패드 장치의 측면도 및 사시도를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 헤드의 내부 구성을 도시한 도면.
도 2는 일반적인 패드 인쇄 장치에 사용되는 다양한 형태의 패드 구성을 도시한 도면.
도 3은 일반적인 패드 인쇄 장치에 사용되는 다양한 인쇄 대상들을 도시한 도면.
도 4는 종래의 패드 인쇄 장치의 구성 일례들을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템의 사시도 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 이미지 플레이트 장치의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 인쇄 테이블 장치의 구성을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 인쇄 패드 장치의 복수의 헤드 조립 구성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 인쇄 패드 장치의 리니어 부재의 구성을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 인쇄 패드 장치의 측면도 및 사시도를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 헤드의 내부 구성을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템의 사시도 구성을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 이미지 플레이트 장치의 구성을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 인쇄 테이블 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 인쇄 패드 장치의 복수의 헤드 조립 구성을 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 인쇄 패드 장치의 리니어 부재의 구성을 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 인쇄 패드 장치의 측면도 및 사시도를 도시한 도면이다. 도 5 내지 도 10에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템은, 이미지 플레이트 장치(100), 잉크 공급 장치(200), 이미지 플레이트 정렬장치(300), 인쇄 테이블 장치(400), 테이블 정렬 장치(500), 인쇄 패드 장치(600), 및 패드 세정 장치(700)를 포함하여 구성될 수 있다.
이미지 플레이트 장치(100)는, 시스템 본체의 상부 일 측에 배치되며, 인쇄 대상에 인쇄할 형상이나 문자가 음각으로 식각된 복수의 인쇄면이 형성된 이미지 플레이트(101)가 고정되고, 후술하게 될 이미지 플레이트 정렬 장치(300)의 카메라 판독 결과를 바탕으로 위치 이동하여 이미지 플레이트(101)가 위치 정렬되도록 하는 구성이다. 이러한 이미지 플레이트 장치(100)는 도 6에 단면도와, 상부 평면도 및 하부 평면도로 도시되는 바와 같이, 이미지 플레이트(101)가 상부에 고정 배치되도록 하는 이미지 플레이트 고정판(110)과, 이미지 플레이트 고정판(110)이 배치되는 상부 베이스 플레이트(120)와, 상부 베이스 플레이트(120)의 하부에 배치되며, 이미지 플레이트(101)의 위치 정렬의 동작을 위한 세 개의 축으로 구성되는 구동부(131)가 배치되는 하부 구동 플레이트(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 이미지 플레이트 장치(100)는 이미지 플레이트(101)를 고정하고, 카메라의 판독 결과를 바탕으로 위치 이동하여 이미지 플레이트(101)의 위치정렬을 완료해주는 역할을 한다. 이미지 플레이트 장치(100)는 정밀한 위치공차를 필요로 하는 인쇄를 구현하기 위해, 하부 구동 플레이트(130)에 세 축으로 구성된 구동부(131)가 이미지 플레이트(101) 위치 정렬 동작 시에 구동되어 이미지 플레이트(101)를 위치 정렬 시키게 된다.
잉크 공급 장치(200)는, 이미지 플레이트 장치(100)의 일 측에 설치되어, 이미지 플레이트(101)의 상면에 밀착되어 주행하면서 이미지 플레이트(101)의 복수의 인쇄면의 식각 부분에 잉크를 공급하여 도포하는 역할을 수행하는 구성이다.
이미지 플레이트 정렬장치(300)는, 이미지 플레이트 장치(100)의 이미지 플레이트(101)의 특정 부분을 카메라로 판독하여 이미지 플레이트(101)가 이미지 플레이트 장치(100)에 의해 위치 정렬될 수 있도록 카메라 판독 정보를 제공하는 역할을 하는 구성이다.
인쇄 테이블 장치(400)는, 시스템 본체의 상부 일 측에 배치된 이미지 플레이트 장치(100)의 타 측에 배치되며, 배치되는 인쇄 대상을 진공흡착으로 고정하고, 후술하게 될 테이블 정렬 장치(500)의 카메라 판독 결과를 바탕으로 위치 이동하여 인쇄 대상이 위치 정렬되도록 하는 구성이다. 이러한 인쇄 테이블 장치(400)는 도 7에 상부 평면도와, 하부 평면도 및 단면도로 도시되는 바와 같이, 인쇄 대상이 고정되도록 진공 흡착 홈(411)을 형성하는 상부 플레이트(410)와, 상부 플레이트(410)의 하부에 배치되어, 상부 플레이트(410)를 지지하기 위해 구성되는 포스트(Post) 부재(420)와, 포스트 부재(420)의 하부에 배치되는 중간 플레이트(430)와, 중간 플레이트(430)의 하부에 배치되는 하부 플레이트(440)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 포스트 부재(420)와 중간 플레이트(430)는 상부 플레이트(410)와 하부 플레이트(440) 사이에 배치되어, 상부 플레이트(410)와 하부 플레이트(440)를 지지하고 구분되어 배치되도록 하는 역할을 한다. 하부 플레이트(440)는 인쇄 대상의 위치 정렬을 위해 중심에 배치되는 회전 중심축(441)과, 회전 중심축(441)의 구동을 위해 하부 플레이트(440)의 일 측에 배치되는 회전 구동부(442)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상부 플레이트(410)에는 복수의 헤드(610)가 이동되어 패드(611)와 마주보는 윗면인 면에 인쇄 대상이 고정되도록 진공 흡착 홈(411)을 구성하고, 면의 평탄 정밀도가 ±50㎛를 넘지 않도록 유지하기 위해 상부 플레이트(410), 포스트 부재(420), 중간 플레이트(430), 및 하부 플레이트(440)의 평탄 가공 정밀도가 ±30㎛을 넘지 않도록 구성될 수 있다.
테이블 정렬 장치(500)는, 인쇄 테이블 장치(400)에 고정된 인쇄 대상의 특정 부분을 카메라를 통해 판독하여 인쇄 대상이 인쇄 테이블 장치(400)에 의해 위치 정렬될 수 있도록 카메라 판독 정보를 제공하는 역할을 한다.
인쇄 패드 장치(600)는, 이미지 플레이트 장치(100)와 인쇄 테이블 장치(400) 사이에 배치되도록 설치되며, 이미지 플레이트 장치(100)로 이동하여 이미지 플레이트(101)에 도포된 잉크를 픽업한 후 인쇄 테이블 장치(400)로 이동하여 인쇄 대상에 압착하여 인쇄되도록 하는 복수의 헤드(610)를 구비하는 구성이다. 이러한 인쇄 패드 장치(600)는 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 말단에 패드(611)가 부착된 복수의 헤드(610)가 각각 설치되는 복수의 헤드 브래킷(620)과, 복수의 헤드(610)가 각각 설치된 복수의 헤드 브래킷(620)과 체결되어, 복수의 헤드 브래킷(620)의 수평 방향(X축)으로 위치 이동이 가능하고, 그에 따른 각각의 헤드(610)별 간격 조정이 가능하도록 가이드 기능을 하는 리니어 부재(630)와, 리니어 부재(630)와 체결되어, 시스템 본체에 고정되는 리니어 베이스(640)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 복수의 헤드(610)는 각각이 개별로 상하(Z축) 방향으로 위치 이동이 가능하도록 패드(611)가 형성된 말단의 반대편에 개별 상하 구동축(612)을 포함하여 구성될 수 있다. 헤드 브래킷(620)은 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 리니어 베이스(640)와 서로 수직평행을 이루어 결합될 수 있도록 Z축이 X축과 맞닿는 부분의 네 개의 모서리 부분에 수평 조절나사에 의해 조절되는 수직/수평 조절부(621)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 헤드 브래킷(620)은 Z축과 X축이 결합되는 부분으로, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 면과 면이 서로 수직평행을 이루도록 결합하기 위해 Z 축이 X 축과 맞닿는 부분의 네 개의 모서리 부분에 수평 조절나사 등의 수직/수평 조절부(621)가 구성된다. 리니어 부재(630)는 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 헤드(610)가 각각 설치된 복수의 헤드 브래킷(620)을 수평 방향(X축)으로 위치 이동이 가능하도록 하는 복수의 리니어 모터 헤드(631)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 리니어 베이스(640)는 알루미늄 합금 또는 구조용 탄소강으로 제작하되, 도 10에 도시되는 바와 같이, 리니어 부재(630)가 장착되는 면인 면의 평탄 가공 정밀도가 ±20㎛를 넘지 않도록 구성될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 인쇄 패드 장치(600)는 복수의 헤드(610)가 장착되어 있고, 각각의 헤드(610)는 개별로 헤드(610)간 간격을 조정할 수 있는 방향(X축)으로 위치이동이 가능하며, 각각의 헤드(610)는 개별로 상하(이하 Z축) 위치이동 가능한 구조로 구성된다. 또한, 각 헤드(610)의 X축이 서로 일직선상에 있어야 하고, 각 헤드(610)의 Z축이 서로 평행을 이루며, 각 헤드(610)의 Z축은 X축과 수직 방향으로 직교를 이루도록 한다. 또한 X축이 구동되는 일직선은 정밀한 인쇄 품질을 위해 허용공차가 ±25㎛ 이내가 될 수 있도록 구성할 수 있다.
패드 세정 장치(700)는, 이미지 플레이트 장치(100)의 전단에 배치되어, 인쇄 패드 장치(600)에 구비되는 복수의 헤드(610)가 인쇄 완료 후 헤드(610) 말단에 부착된 패드(611)에 남아 있는 잔여 잉크를 제거하는 역할을 한다. 이러한 패드 세정 장치(700)는 인쇄 패드 장치(600)가 인쇄 완료 후에 다음 인쇄를 위해 이미지 플레이트 장치(100)로 이동되는 중에 접촉되어 잔여 잉크가 제거될 수 있도록 한다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템에 적용되는 헤드의 내부 구성을 도시한 도면이다. 도 11의 단면도 및 부분 확도 단면도에 도시된 바와 같이, 헤드(610)는 Z축의 수직 위치 이동을 위한 구동 시 직진도 공차 ±10㎛ 유지를 위하여, 가공된 중공축 내부에 LM 가이드(613)와 볼 스크루(614)를 구성하고, 볼 스크루 너트(615)에 중공축으로 가공된 무빙 샤프트(616)를 연결하여 무빙 샤프트(616) 내부로 볼 스크루(614)가 들어가고 나오는 방식으로 무빙 샤프트(616)가 상하 동작이 가능하도록 구성하며, 무빙 샤프트(616)가 외부 중공축(617)을 빠져나오는 입구에는 무빙 샤프트(616)가 구동 시 흔들리지 않도록 잡아주는 기능을 할 수 있는 황동재질의 부싱(618)을 구성하고, 구동 시 발생할 수 있는 내부의 이물질이 무빙 샤프트(616)가 외부 중공축(617)을 빠져나오는 입구로 유출되는 것을 막기 위해 외부 중공축(617)의 입구에 오일 실(619)을 구성하며, 무빙 샤프트(616)는 소재 자체의 강성이 뛰어난 구조용 중탄소강으로 가공하되, 가공 시 축의 동심도 공차 및 직진도 공차가 ±10㎛을 넘지 않도록 구성하고, 무빙 샤프트(616) 끝에 인쇄를 위한 패드(611)가 장착되는 구조로 구성될 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 이미지 플레이트 장치 101: 이미지 플레이트
110: 이미지 플레이트 고정판 120: 상부 베이스 플레이트
130: 하부 구동 플레이트 131: 구동부
120: 잉크 공급 장치 300: 이미지 플레이트 정렬장치
400: 인쇄 테이블 장치 410: 상부 플레이트
411: 진공 흡착 홈 420: 포스트 부재
430: 중간 플레이트 440: 하부 플레이트
441: 회전 중심축 442: 회전 구동부
500: 테이블 정렬 장치 600: 인쇄 패드 장치
610: 헤드 611: 패드
612: 개별 상하 구동축 613: LM 가이드(LM Guide)
614: 볼 스크루(Ball Screw) 615: 볼 스크루 너트
616: 무빙 샤프트(Moving Shaft) 617: 외부 중공축
618: 부싱(bushing) 619: 오일 실(Oil Seal)
620: 헤드 브래킷 621: 수직/수평 조절부
630: 리니어(Linear) 부재 631: 리니어 모터 헤드
640: 리니어 베이스
110: 이미지 플레이트 고정판 120: 상부 베이스 플레이트
130: 하부 구동 플레이트 131: 구동부
120: 잉크 공급 장치 300: 이미지 플레이트 정렬장치
400: 인쇄 테이블 장치 410: 상부 플레이트
411: 진공 흡착 홈 420: 포스트 부재
430: 중간 플레이트 440: 하부 플레이트
441: 회전 중심축 442: 회전 구동부
500: 테이블 정렬 장치 600: 인쇄 패드 장치
610: 헤드 611: 패드
612: 개별 상하 구동축 613: LM 가이드(LM Guide)
614: 볼 스크루(Ball Screw) 615: 볼 스크루 너트
616: 무빙 샤프트(Moving Shaft) 617: 외부 중공축
618: 부싱(bushing) 619: 오일 실(Oil Seal)
620: 헤드 브래킷 621: 수직/수평 조절부
630: 리니어(Linear) 부재 631: 리니어 모터 헤드
640: 리니어 베이스
Claims (8)
- 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템으로서,
시스템 본체의 상부 일 측에 배치되며, 인쇄 대상에 인쇄할 형상이나 문자가 음각으로 식각된 복수의 인쇄면이 형성된 이미지 플레이트(101)가 고정되고, 이미지 플레이트 정렬 장치(300)의 카메라 판독 결과를 바탕으로 위치 이동하여 상기 이미지 플레이트(101)가 위치 정렬되도록 하는 이미지 플레이트 장치(100);
상기 이미지 플레이트 장치(100)의 일 측에 설치되어, 상기 이미지 플레이트(101)의 상면에 밀착되어 주행하면서 상기 이미지 플레이트(101)의 복수의 인쇄면의 식각 부분에 잉크를 공급하여 도포하는 잉크 공급 장치(200);
상기 이미지 플레이트 장치(100)의 이미지 플레이트(101)의 특정 부분을 카메라로 판독하여 상기 이미지 플레이트(101)가 상기 이미지 플레이트 장치(100)에 의해 위치 정렬될 수 있도록 카메라 판독 정보를 제공하는 이미지 플레이트 정렬장치(300);
상기 시스템 본체의 상부 일 측에 배치된 이미지 플레이트 장치(100)의 타 측에 배치되며, 배치되는 인쇄 대상을 진공흡착으로 고정하고, 테이블 정렬 장치(500)의 카메라 판독 결과를 바탕으로 위치 이동하여 상기 인쇄 대상이 위치 정렬되도록 하는 인쇄 테이블 장치(400);
상기 인쇄 테이블 장치(400)에 고정된 인쇄 대상의 특정 부분을 카메라를 통해 판독하여 상기 인쇄 대상이 상기 인쇄 테이블 장치(400)에 의해 위치 정렬될 수 있도록 카메라 판독 정보를 제공하는 테이블 정렬 장치(500);
상기 이미지 플레이트 장치(100)와 상기 인쇄 테이블 장치(400) 사이에 배치되도록 설치되며, 상기 이미지 플레이트 장치(100)로 이동하여 상기 이미지 플레이트(101)에 도포된 잉크를 픽업한 후 상기 인쇄 테이블 장치(400)로 이동하여 상기 인쇄 대상에 압착하여 인쇄되도록 하는 복수의 헤드(610)를 구비하는 인쇄 패드 장치(600); 및
상기 이미지 플레이트 장치(100)의 전단에 배치되어, 상기 인쇄 패드 장치(600)에 구비되는 복수의 헤드(610)가 인쇄 완료 후 상기 헤드(610) 말단에 부착된 패드(611)에 남아 있는 잔여 잉크를 제거하는 역할을 하는 패드 세정 장치(700)를 포함하되,
상기 인쇄 패드 장치(600)는,
말단에 패드(611)가 부착된 상기 복수의 헤드(610)가 각각 설치되는 복수의 헤드 브래킷(620);
상기 복수의 헤드(610)가 각각 설치된 복수의 헤드 브래킷(620)과 체결되어, 상기 복수의 헤드 브래킷(620)의 수평 방향(X축)으로 위치 이동이 가능하고, 그에 따른 각각의 헤드(610)별 간격 조정이 가능하도록 가이드 기능을 하는 리니어 부재(630); 및
상기 리니어 부재(630)와 체결되어, 상기 시스템 본체에 고정되는 리니어 베이스(640)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 이미지 플레이트 장치(100)는,
상기 이미지 플레이트(101)가 상부에 고정 배치되도록 하는 이미지 플레이트 고정판(110);
상기 이미지 플레이트 고정판(110)이 배치되는 상부 베이스 플레이트(120); 및
상기 상부 베이스 플레이트(120)의 하부에 배치되며, 상기 이미지 플레이트(101)의 위치 정렬의 동작을 위한 세 개의 축으로 구성되는 구동부(131)가 배치되는 하부 구동 플레이트(130)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 인쇄 테이블 장치(400)는,
상기 인쇄 대상이 고정되도록 진공 흡착 홈(411)을 형성하는 상부 플레이트(410);
상기 상부 플레이트(410)의 하부에 배치되어, 상기 상부 플레이트(410)를 지지하기 위해 구성되는 포스트(Post) 부재(420);
상기 포스트 부재(420)의 하부에 배치되는 중간 플레이트(430); 및
상기 중간 플레이트(430)의 하부에 배치되는 하부 플레이트(440)를 포함하되,
상기 하부 플레이트(440)는,
상기 인쇄 대상의 위치 정렬을 위해 중심에 배치되는 회전 중심축(441)과, 상기 회전 중심축(441)의 구동을 위해 상기 하부 플레이트(440)의 일 측에 배치되는 회전 구동부(442)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 헤드(610)는,
각각이 개별로 상하(Z축) 방향으로 위치 이동이 가능하도록 패드(611)가 형성된 말단의 반대편에 개별 상하 구동축(612)을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템.
- 제5항에 있어서, 상기 리니어 부재(630)는,
상기 복수의 헤드(610)가 각각 설치된 복수의 헤드 브래킷(620)을 수평 방향(X축)으로 위치 이동이 가능하도록 하는 복수의 리니어 모터 헤드(631)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템.
- 제5항에 있어서, 상기 헤드 브래킷(620)은,
상기 리니어 베이스(640)와 서로 수직평행을 이루어 결합될 수 있도록 Z축이 X축과 맞닿는 부분의 네 개의 모서리 부분에 수평 조절나사에 의해 조절되는 수직/수평 조절부(621)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템.
- 제5항에 있어서, 상기 헤드(610)는,
Z축의 수직 위치 이동을 위한 구동 시 직진도 공차 ±10㎛ 유지를 위하여, 가공된 중공축 내부에 LM 가이드(613)와 볼 스크루(614)를 구성하고, 볼 스크루 너트(615)에 중공축으로 가공된 무빙 샤프트(616)를 연결하여 무빙 샤프트(616) 내부로 볼 스크루(614)가 들어가고 나오는 방식으로 무빙 샤프트(616)가 상하 동작이 가능하도록 구성하며, 무빙 샤프트(616)가 외부 중공축(617)을 빠져나오는 입구에는 무빙 샤프트(616)가 구동 시 흔들리지 않도록 잡아주는 기능을 할 수 있는 황동재질의 부싱(618)을 구성하고, 구동 시 발생할 수 있는 내부의 이물질이 무빙 샤프트(616)가 외부 중공축(617)을 빠져나오는 입구로 유출되는 것을 막기 위해 외부 중공축(617)의 입구에 오일 실(619)을 구성하며, 무빙 샤프트(616)는 소재 자체의 강성이 뛰어난 구조용 중탄소강으로 가공하되, 가공 시 축의 동심도 공차 및 직진도 공차가 ±10㎛을 넘지 않도록 구성하고, 무빙 샤프트(616) 끝에 인쇄를 위한 패드(611)가 장착되는 구조로 구성하는 것을 특징으로 하는, 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020150047785A KR101656827B1 (ko) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템 |
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|---|---|---|---|
| KR1020150047785A KR101656827B1 (ko) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | 멀티 헤드 프린팅 패드 장치를 포함한 패드 프린터 시스템 |
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|---|---|
| KR101656827B1 true KR101656827B1 (ko) | 2016-09-12 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106864015A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-06-20 | 坚毅机械工程(高要)有限公司 | 一种移印系统 |
| KR20190070662A (ko) * | 2017-12-13 | 2019-06-21 | 오토윈주식회사 | 패드 인쇄 장치 |
| KR102329980B1 (ko) * | 2020-12-04 | 2021-11-24 | (주)미래컴퍼니 | 패턴 인쇄 장치 및 패턴 인쇄 방법 |
| KR102413343B1 (ko) * | 2022-01-18 | 2022-06-27 | (주)피에스산업 | 얼라인 카메라를 포함하는 디스플레이 패널 측면단자 인쇄 시스템 |
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| KR20110011465A (ko) * | 2009-07-28 | 2011-02-08 | 주식회사 나래나노텍 | 음각 스탬핑 방식의 오프셋 인쇄 장치 및 인쇄 시스템, 및 음각 스탬핑 방식의 오프셋 인쇄 방법 |
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- 2015-04-03 KR KR1020150047785A patent/KR101656827B1/ko active IP Right Grant
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