KR102013342B1

KR102013342B1 - 의약품용 레이져 마킹장치

Info

Publication number: KR102013342B1
Application number: KR1020170076514A
Authority: KR
Inventors: 신용관
Original assignee: 신용관
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2019-08-22
Also published as: KR20180137186A

Abstract

본 발명은 레이져소스에서 방출되는 레이져가 익스펜더를 통과한 후 미러가 각각 구비되는 X갈보 및 Y갈보를 통과하고, 상기 Y갈보를 통과한 레이져가 렌즈를 통하여 대상물에 조사토록 설치되는 레이져 마킹장치에서 상기 X갈보 또는 Y갈보중 어느 하나에 설치되는 미러가 힌지축을 통하여 연결되는 작동바의 일단에 고정될 때 상기 작동바의 타단에 연결되는 액튜에이터가 진폭조절수단을 통하여 구동토록 설치되는 의약품용 레이져 마킹장치에 관한 것이다.

Description

의약품용 레이져 마킹장치{laser marking equipment for drug medicine}

본 발명은 레이져소스에서 방출되는 레이져가 익스펜더를 통과한 후 미러가 각각 구비되는 X갈보 및 Y갈보를 통과하고, 상기 Y갈보를 통과한 레이져가 렌즈를 통하여 대상물에 조사토록 설치되는 레이져 마킹장치에서 상기 X갈보 또는 Y갈보 중 어느 하나에 설치되는 미러가 힌지축을 통하여 연결되는 작동바의 일단에 고정될 때 상기 작동바의 타단에 연결되는 액튜에이터가 진폭조절수단을 통하여 구동토록 설치되는 의약품용 레이져 마킹장치에 관한 것이다.

일반적으로 레이저 마킹(Laser Marking)이란 레이저 빔의 에너지를 열로 전환하여 이용하는 물질가공의 한 분야이다.

그리고, 상기 레이저 마킹은 레이저의 높은 에너지 밀도를 이용하여 대상 물체의 일부분에 각인 또는 변색시켜 기호, 문자, 도형 등을 기록하는 것을 의미한다.

이러한 레이저 마킹에는 스캐닝형, 마스크형, 혼합형 등이 있다.

이와 같은 레이저 마킹은 패키징된 반도체의 표면에 로고, 제품번호, 형번등을 기록하거나, 디스플레이 패널의 제조시에 공정을 진행하기 위한 얼라인(Align Mark)을 표시하기 위한 용도 등으로 자주 이용된다.

이러한 레이저 마킹은 초고속 처리가 가능한 디지털 시그널 프로세서(DSP : Digital Siginal Process)의 발달과 함께 고속 대량 생산에도 이용할 수 있도록 발전되었다.

이에 따라, 레이저 마킹은 반도체 장치, 자동차용 철강재료, 플라스틱, 목재, 의약품에 이르기까지 다양한 분야에 적용되어 광범위한 용도로 이용되고 있다.

이와같은 기술과 관련되어 종래의 특허출원 제2007-29552호에 레이저 마킹장치의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 레이저 마킹 장치는 레이저 발생기(110), 빔 익스펜더 텔레스코프(120), 음향광학변조기(130), 반사경(140) 및 스캐너(150)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 레이저 마킹 장치(100)는 파워메터(170)와 메인컨트롤러(180)를 더 포함하여 구성되며, 상기 레이저 발생기(110)로부터 공급되는 레이저 빔(L)의 출력은 레이저 마킹장치(100)에 포함되는 스캐너(150)의 수와 이들의 작업량에 의해 결정되고, 상기 빔 익스펜더 텔레스코프(120)는 각 스캐너(151, 152, 153,154)의 입사구 직전 즉, 제 2 경로(PA2) 상에 설치되며, 제 1 경로(PA1) 상에도 필요에 따라 다수 설치될 수 있다.

그리고, 상기 반사경(140 : 141 내지 146)은 제 1 경로(PA1)나 제 2 경로(PA2) 상에 배치되어 레이저 빔(L) 또는 가지 레이저빔(BL)의 경로를 변경하는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기 마킹장치에서 반사경은 서보모터에 의해 회전되는 구성으로 마킹시 그 속도에 한계가 있어 마킹시간이 증가되는 단점이 있는 것이다.

또한, 장시간 사용시 서보모터에 이물질 등이 투입되어 정확한 제어가 힘들게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 진폭의 제어가 용이하도록 하면서 신속한 이동이 가능토록 하고, 미러의 각도조절이 신속하여 마킹효율을 극대화 시킬 수 있도록 하며, 밀폐구조로 공기와의 마찰이나 이물질의 유입 등에 의한 동작불량을 최소화하면서 정확한 동작이 가능토록 하고, 동일조건에서 속도제어가 가능토록 되어 다양한 적용이 가능토록 되는 의약품용 레이져 마킹장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 레이져소스에서 방출되는 레이져가 익스펜더를 통과한 후 미러가 각각 구비되는 X갈보 및 Y갈보를 통과하고, 상기 Y갈보를 통과한 레이져가 렌즈를 통하여 대상물에 조사토록 설치되는 레이져 마킹장치에서 상기 X갈보 또는 Y갈보중 어느 하나에 설치되는 미러가 힌지축을 통하여 연결되는 작동바의 일단에 고정될 때 상기 작동바의 타단에 연결되는 액튜에이터가 진폭조절수단을 통하여 구동토록 설치되는 의약품용 레이져 마킹장치를 제공한다.

그리고, 상기 진폭조절수단은 주름막을 구비하는 밀폐케이스의 내측에 설치되고, 상기 주름막의 일측에 미러가 노출토록 접합되는 의약품용 레이져 마킹장치를 제공한다.

또한, 상기 진폭조절수단은, 상기 액튜에이터가 양측에 서로 다른 극성을 갖는 영구자석으로 이루어지고, 상기 영구자석에 대응토록 액튜에이터의 양측에 각각 구비되는 전자석으로 이루어지는 의약품용 레이져 마킹장치를 제공한다.

더하여, 상기 진폭조절수단은, 상기 액튜에이터가 양측에 서로 다른 극성을 갖는 영구자석으로 이루어지고, 상기 영구자석에 대응토록 액튜에이터의 일측에 전자석이 타측에 액튜에이터에 연결되는 댐퍼수단으로 이루어지고, 상기 댐퍼수단은 스프링으로 이루어지는 의약품용 레이져 마킹장치를 제공한다.

계속하여, 상기 진폭조절수단은, 상기 액튜에이터가 양측에 서로 다른 극성을 갖는 영구자석으로 이루어지고, 상기 영구자석에 대응되는 리니어모터 타입의 전자석으로 이루어지며, 상기 작동바는 솔레노이드형상으로 길이조절이 가능토록 설치되는 의약품용 레이져 마킹장치를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 진폭의 제어가 용이하면서 신속한 이동이 가능하고, 미러의 각도조절이 신속하여 마킹효율을 극대화 시키며, 밀폐구조로 공기와의 마찰이나 이물질의 유입 등에 의한 동작불량을 최소화 하고, 동일조건에서 속도제어가 가능하여 다양한 적용이 가능한 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 레이저 마킹장치를 도시한 개략도이다.
도2 및 도3은 각각 본 발명에 따른 레이져 마킹장치를 도시한 개략도이다.
도4는 본 발명에 따른 레이져 마킹장치의 동작상태도이다.
도5 내지 도7은 각각 본 발명의 실시예에 따른 레이져 마킹장치의 설치상태도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2 및 도3은 각각 본 발명에 따른 레이져 마킹장치를 도시한 개략도이고, 도4는 본 발명에 따른 레이져 마킹장치의 동작상태도이며, 도5 내지 도7은 각각 본 발명의 실시예에 따른 레이져 마킹장치의 설치상태도이다.

본 발명은, 레이져소스(110)에서 방출되는 레이져가 익스펜더(130)를 통과한 후 미러(400)가 각각 구비되는 X갈보(200) 및 Y갈보(300)를 순차로 통과하도록 설치된다.

그리고, 상기 Y갈보를 통과한 레이져가 렌즈(500)를 통하여 대상물(600)에 조사되어 마킹작업을 수행토록 설치된다.

다하여, 상기 렌즈(500)는 세타렌즈가 사용된다.

이때, 상기 X갈보 또는 Y갈보중 어느 하나에 설치되는 미러(400)가 작동바(430)에 일단에 구비되는 힌지축(410)에 연결될 때 상기 작동바(430)의 타단에 액튜에이터(450)가 연결된다.

그리고, 상기 작동바(430)에 연결되는 미러는 액튜에이터의 호 또는 직선을 그리는 선운동시 힌지축을 통하여 회전되면서 각도가 조절토록 설치된다.

또한, 상기 액튜에이터(450)는, 진폭조절수단(470)을 통하여 구동토록 설치된다.

그리고, 상기 진폭조절수단(470)은, 주름막(481)을 구비하는 밀폐케이스(480)의 내측에 설치되어도 좋다.

이때, 상기 주름막의 일측에 미러가 노출토록 접합설치된다.

또한, 상기 진폭조절수단(470)은, 상기 액튜에이터가 양측에 서로 다른 극성을 갖는 영구자석(451)으로 이루어지고, 상기 영구자석(451)에 대응토록 액튜에이터의 양측에 각각 구비되는 전자석(471)으로 이루어진다.

더하여, 상기 진폭조절수단(470)은, 상기 액튜에이터가 양측에 서로 다른 극성을 갖는 영구자석으로 이루어지고, 상기 영구자석에 대응토록 액튜에이터에 대응되는 일측에 전자석(471)이 타측에는 댐퍼수단(473)이 구비된다.

아때, 상기 댐퍼수단은 액튜에이터에 직접연결되고, 상기 댐퍼수단은 스프링으로 이루어진다.

계속하여, 상기 진폭조절수단(470)은, 상기 액튜에이터가 양측에 서로 다른 극성을 갖는 영구자석으로 이루어지고, 상기 영구자석에 대응되는 리니어모터 타입으로 서로 다른 자성을 갖는 코일이 교번적으로 배치되는 전자석(471)으로 이루어진다.

한편, 상기 작동바(430)는, 다단으로 이루어지면서 그 연결부가 솔레노이드의 원리로서 연결되어 길이조절이 가능토록 설치된다.

이때, 상기 미로를 지지하는 힌지축이 고정위치가 슬롯(435)을 따라 이동하면서 위치결정토록 설치된다.

더하여, 상기 힌지축(410)에는, 스토퍼(411)가 상기 힌지축이 지지되는 보스에는 가이드홀(413)이 일체로 형성되어 일정각도만큼 미러가 회전토록 설치되어도 좋다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도7에서 도시한 바와같이 본 발명은, 레이져소스(110)에서 방출되는 레이져가 포커싱을 조절하는 익스펜더(130)를 통과한 후 미러(400)가 각각 구비되는 X갈보(200) 및 Y갈보(300)를 순차로 통과하여 대상물의 X,Y방향으로 레이져의 타켓이 이동하도록 하여 마킹작업을 수행하게 된다.

그리고, 상기 대상물은 의약품으로 최소의 시간에 불량품 선별이 완료된 대량의 약품에 신속한 마킹작업을 수행하기 위하여 적용된다.

이때, 상기 마킹작업은 대상물(600)에 피복되는 자외선 차단제 성분인 티타늄디옥사이드 등에 UV레이져를 조사하여 티타늄다옥사이드가 산소원자측으로 이동하면서 마킹작업이 수행토록 된다.

즉, 도4에서와 같이, 상기 미러(400)가 연결될 때 상기 미러(400)의 상,하측에 힌지축(410)이 돌출되면서 상기 미러(400)의 일측으로 작동바(430)가 돌출되는 구성이고, 상기 작동바(430)의 단부에 영구자석(451)으로 이루어진 액튜에이터가 구비되며, 상기 액튜에이터에 대응토록 진폭조절수단(470)이 구비되다.

이때, 상기 영구자석(451)은 양측이 서로 다른 N,S극성의 자성을 갖도록 되어 이에 대응되는 진폭조절수단(470)의 전자석(471)에 전원의 공급시 상기 영구자석에 대응되는 N,S 극성의 자장을 형성하여 인력과 척력이 작용함으로써 고정설치되는 전자석을 중심으로 액튜에이터를 밀거나 당기도록 하여 미러의 각도가 조절토록 설치된다.

그리고, 상기 전자석(471)의 공급의 전류의 세기에 따라 힘이 변화되는 구성으로 전자석에 공급되는 전류의 조절에 따라 액튜에이터의 미세 움직임은 물론 신속한 움직임을 용이하게 제어토록 한다.

그리고, 상기 Y갈보(300)를 통과한 레이져가 레이저 빔의 초점크기를 같은 사이즈로 조사해주는 렌즈(500)를 통하여 대상물(600)에 조사되어 마킹작업을 수행토록 설치된다.

이때, 상기 렌즈(500)는, 사용하는 레이저의 파장, 입사각 등 여러가지 요건에 따라 다양하게 적용된다.

더하여, 상기 X갈보 또는 Y갈보 중 어느 하나에 설치되는 미러(400)가 작동바(430)에 일단에 구비되는 힌지축(410)에 연결될 때 상기 작동바(430)의 타단에 액튜에이터(450)가 연결된다.

이때, 상기 X갈보 또는 Y갈보 모두에 작동바가 연결되어도 좋으며, 어느 하나에만 연결되고 나머지에는 일반적인 서보모터(490)가 사용되어 회전하는 방식으로 미러의 각도를 조절하여도 좋다.

그리고, 상기 작동바(430)에 연결되는 미러는 액튜에이터의 호 또는 직선을 그리는 선 운동시 각도가 조절토록 설치되어 진폭조절수단에 의한 진폭의 조절시 미러의 각도조절이 가능토록 된다.

또한, 상기 액튜에이터(450)는 진폭조절수단(470)에 연결되어 진폭조절수단의 동작시 상대운동토록 하고, 상기 진폭조절수단(470)은 상기 액튜에이터가 양측에 서로 다른 극성을 갖는 영구자석(451)으로 이루어질 때 상기 영구자석(451)에 대응토록 액튜에이터의 양측에 각각 구비되는 전자석(471)으로 이루어져 전자석의 동작시 작용하는 인력및 척력에 의해 대응되는 극성을 갖는 영구자석을 밀거나 당겨 직선 또는 호 운동이 가능토록 한다.

더하여, 상기 진폭조절수단(470)은, 상기 액튜에이터가 양측에 서로 다른 극성을 갖는 영구자석으로 이루어질 때 상기 영구자석에 대응토록 액튜에이터의 일측에 전자석(471)이 타측은 댐퍼수단(473)이 연결되어 전자석에 의한 운동이 완료된 후 댐퍼수단의 복원력에 의해 원래의 위치로 복원토록 설치되어도 좋다.

계속하여, 상기 진폭조절수단(470)은, 상기 액튜에이터가 양측에 서로 다른 극성을 갖는 영구자석으로 이루어질 때 상기 영구자석에 대응되는 리니어모터 타입의 전자석(471)으로 이루어져 영구자석이 직선 운동하면서 미러의 각도조절이 가능하게 된다.

그리고, 상기 진폭조절수단(470)은, 주름막(481)을 구비하는 밀폐케이스(480)의 내측에 설치되어 외부로 부터 이물질이 유입되지 않으면서 마찰손실을 최소화 하여 정확한 제어가 가능토록 된다.

또한, 상기 작동바(430)는 솔레노이드형상으로 길이조절이 가능토록 설치되면서 상기 힌지축이 고정위치가 슬롯(435)을 따라 이동하면서 위치결정토록 설치되어 동일조건에서 진폭 운동의 속도제어가 가능하게 된다.

더하여, 상기 힌지축(410)에는 스토퍼(411)가 상기 힌지축이 지지되는 보스에는 가이드홀(413)이 일체로 형성되어 일정각도만큼 미러가 회전토록 설치되어도 되는 것이다.

110...레이져소스 130...익스펜더
400...미러 430...작동바
450...액튜에이터 470...진폭조절수단
480...밀폐케이스 500...렌즈
600...대상물

Claims

레이져소스에서 방출되는 레이져가 익스펜더를 통과한 후 미러가 각각 구비되는 X갈보 및 Y갈보를 통과하고, 상기 Y갈보를 통과한 레이져가 렌즈를 통하여 대상물에 조사토록 설치되는 레이져 마킹장치에 있어서,
상기 X갈보 또는 Y갈보중 어느 하나에 설치되는 미러의 각도는, 갈보에 일체로 설치되면서 상기 미러를 호 또는 직선운동토록 하는 진폭조절수단에 의해 조절토록 설치되고,
상기 미러는, 힌지축이 구비되는 작동바의 일단에 고정되며,
상기 작동바의 타단에는 진폭조절수단에 대응되는 액튜에이터가 구비되어 진폭조절수단에 의한 액튜에이터의 호 또는 직선운동시 미러의 각도가 조절토록 설치되고,
상기 진폭조절수단 및 액튜에이터는, 각각 전자석 및 영구자석으로 구성되는 의약품용 레이져 마킹장치
제1항에 있어서, 상기 진폭조절수단 및 미러는, 주름막을 구비하는 밀폐케이스의 내측에 설치되고,
상기 주름막의 일측에 미러가 노출토록 접합되는 것을 특징으로 하는 의약품용 레이져 마킹장치.
제1항에 있어서, 상기 액튜에이터가 양측에 서로 다른 극성을 갖는 영구자석으로 이루어지고,
상기 진폭조절수단은, 영구자석에 대응토록 액튜에이터의 양측에 각각 구비되는 전자석으로 이루어지며,
상기 미러에 연결되는 힌지축에는 스토퍼가 상기 힌지축이 지지되는 보스에는 가이드홀이 일체로 형성되어 일정각도만큼 미러가 회전토록 설치되는 것을 특징으로 하는 의약품용 레이져 마킹장치.
제1항에 있어서, 상기 액튜에이터가 양측에 서로 다른 극성을 갖는 영구자석으로 이루어지고,
상기 진폭조절수단은, 액튜에이터를 기준으로 일측에는 영구자석에 대응되는 전자석이 구비되고, 다른 일측에는 댐퍼수단이 액튜에이터와 일체로 연결되어 이루어지며,
상기 댐퍼수단은, 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 의약품용 레이져 마킹장치.
제1항에 있어서, 상기 액튜에이터가 양측에 서로 다른 극성을 갖는 영구자석으로 이루어지고,
상기 진폭조절수단은, 영구자석에 대응되는 리니어모터 타입의 전자석으로 이루어지며,
상기 작동바는, 솔레노이드 형상으로 길이조절이 가능토록 설치되는 것을 특징으로 하는 의약품용 레이져 마킹장치.