KR20010005978A - 유리의 표면과 내부를 가공할 수 있는 레이저 조각기 - Google Patents

유리의 표면과 내부를 가공할 수 있는 레이저 조각기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은, 유리의 표면과 내부를 가공할 수 있는 레이저 조각기를 제공하는 것으로, 유리 표면과 유리 내부에 2차원, 3차원의 조각 혹은 표기를 가능하게 하는 것이다.
본 발명의 유리의 표면과 내부를 가공할 수 있는 레이저 조각기는, 윗면의 스탠드식 기계 받침대, 윗면에 설치된 CO²레이저, He-Ne를 나타내는 레이저, 확대 망원경 및 레이저를 되돌아오게 하는 레이저 반사경, 스탠드식 기계 받침대 윗면에서 받침대를 통과하여 장착된 CO²레이저 초점 장치, 스탠드식 기계 받침대 내부에 있는 전기기계 전동전원과 전기기계, 호스(수관)를 통하여 레이저와 연결된 수냉장치, 전선을 통하여 레이저와 연결된 레이저 전원박스, 차폐선을 통하여 레이저 전원 및 전기기계 전동장치와 연결된 계산기 그리고 레이저 초점 장치 바로 아래에 안착된 2차원 작업대를 포괄하여, 레이저가 유리 표면에 초점을 맞추어 유리 표면에 균열과 파괴를 일으켜 평면의 조각을 완성하게 된다.
그것은 또한 스탠드식 기계 받침대 윗면에 설치된 YAG 레이저 및 윗면의 너트봉을 통과하여 장착된 YAG 레이저 초점 장치를 포괄하고 있다. 서술한 YAG 레이저 초점 장치는 연결봉을 통과한 두 개의 금속통을 가지고 있고, 금속통 내에는 초점 렌즈가 설치되어 있으며, 전기기계에서는 초점 렌즈의 상하 운동을 제어한다. 유리 내부의 레이저로 손상된 점들의 조직은 도안을 이루고 내부의 조각을 완성하게 된다.
본 발명은 레이저와 계산기 수치제어의 기술로 결합된 것으로써, 메뉴식으로 입력 조작할 수 있고 유리, 목판, 플라스틱 등의 재료 표면과 내부에 조각을 할 수 있으며, 상표 제작, 공예품 및 유리 내부에 위조를 방지할 수 있는 표식 제작에도 사용될 수 있다. 또한 금속의 구멍 뚫기와 비금속의 절단과 같은 가공 등에 사용할 수 있어 사용이 매우 편리하고 그 효과를 완전히 신뢰할 수 있기 때문에, 공업분야에서 광범위하게 응용할 수 있는 장점을 갖고 있다.

Description

유리의 표면과 내부를 가공할 수 있는 레이저 조각기 {Laser engraving machine for processing surface and inner of glass}
종래의 절단하기, 구멍 뚫기, 표기하기 등과 같은 CO²레이저로 유리를 가공하는 것은 이미 일반적으로 널리 알려진 것이다. 이는 유리가 CO²레이저 80%-90%의 적외선을 흡수할 수 있는 데다가, 레이저 파장은 1㎛일 때에 그 적외선을 흡수하지 않아도 되기 때문이다.
따라서 통상적으로, Nd:YAG 레이저빔은 유리를 가공하기가 매우 어렵고, Nd:YAG 레이저빔은 강도 I＞1 GW／㎠ 일 때에 비산성 효과가 있어서 투명유리를 통해 흡수될 수 있지만, 그 이론의 해석은 매우 제한되어 있음을 알 수 있다.
종래의 레이저 조각기는 단지 유리 표면에 대해서만 2차원 조각을 진행할 수 있고, 유리 내부와 유리 표면에 대한 2차원 조각이나 표기를 할 수 없으며 그 효율 또한 매우 낮다.
본 발명은 레이저에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 유리의 표면과 내부를 가공할 수 있는 레이저 조각기에 관한 것이다.
도 1은 유리의 표면과 내부를 가공할 수 있는 레이저 조각기의 주요 결합구조도.
도 2는 레이저 조각기의 윗면 결합구조도.
도 3은 레이저 조각기 초점 장치의 결합구조도.
도 4는 레이저 조각기의 요철 YAG 레이저의 결합구조도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 받침대 2 : 윗면
3 : CO²레이저 4 : YAG레이저
6 : 확대망원경 7 : 레이저 반사경
8,10,12 : 초점장치 11 : 너트
13 : 작업대 14 : 전동전원
15 : 전기기계 16 : 수냉장치
17 : 레이저 전원상자 18 : 계산기
23 : 금속통 24 : 초점 렌즈
29 : 레이저 출력렌즈
도 1 내지 도 3을 보면, 유리 표면과 유리 내부를 가공하는 레이저 조각기는 스탠드식 기계 받침대(1)가 있고, 그 윗면(2)에는 CO²레이저(3), YAG 레이저(4), He-Ne를 나타내는 레이저(5), 확대망원경(6) 및 레이저를 되돌아오게 하는 레이저 반사경(7)이 설치되어 있다.
또한, 스탠드식 기계 받침대(1)의 윗면(2)에는 레이저 초점장치(8)가 있다. 레이저 초점장치(8)는 받침대를 통과하여 장착된 CO²레이저 초점 장치와 너트(11)를 통과하여 장착된 YAG 레이저 초점 장치(12)를 포괄한다. 레이저 초점장치(8)는 바로 아래쪽에 2차원 작업대(13)가 있는데, 그것은 X-Y작업대이다.
상기 스탠드식 기계 받침대(1) 내에는 전기기계 전동전원(14)이 전기기계(15)와 연결되어 있으며, 상기 스탠드식 기계 받침대(1)는 내부에 수냉 장치(16)를 장착하고 있다.
상기 레이저 전원박스(17)와 계산기(18), 수냉장치(16)는 수관을 통과하여 레이저와 연결되어 있고, 레이저 전원박스(17)는 전선을 통과하여 레이저와 연결되어 있으며, 계산기(18)는 차폐선을 통과하여 레이저 전원과 전기기계 전동전원박스를 연결하고 있다.
상기 YAG 레이저 초점 장치(12)에는 연결봉(22)을 통과하여 연접된 2개의 금속통(23)이 있는데, 금속통(23)내에는 각각 초점 렌즈(24)가 있으며, 전기기계(15)에서 초점 렌즈의 상하 운동을 제어한다.
상기 YAG 레이저(4)는 올록볼록한 불안정한 소켓 구조로 되어 있는데, 그것은 뜨거워진 렌즈로 인해 발생되는 레이저의 매개변수 변화를 고려한 것이며, 레이저의 오목한 면의 반사경(25), 레이저의 볼록한 면의 반사경(26), YAG 레이저봉(27), 크세논 램프(28), 중간에 작은 구멍이 있는 레이저 출력렌즈(29) 및 Q 결정체를 조절하는 것(30)으로 조성되어 있다.
YAG 레이저(4)는 약간 평평한 볼록형의 불안정한 소켓 구조이어도 좋다.
상기 계산기(18)는 YAG 레이저를 촉발시켜 1.06㎛의 레이저 파장을 일으키고, 확대망원경(6)으로 시준을 확대시킨 후 레이저 반사경(7)과 YAG 레이저 초점 장치(12)를 통하여 레이저를 유리 내부에 집중시켜 손상을 일으키게 된다. 이 손상점은 파열된 작은 흰 점으로 나타나게 된다. 동시에 계산기(18)는 2차원 작업대와 YAG 레이저 초점 장치(12)내의 초점 렌즈(24)의 3차원 운동을 제어하여, 유리 내부의 레이저 손상점들은 복잡한 입체 도안을 형성하게 된다.
상기 계산기(18)는 CO²레이저3를 촉발시켜 10.6㎛의 레이저 파장을 일으키고, 레이저 반사경(7)과 CO²레이저 초점 장치(10)를 통하여 레이저를 유리 표면에 집중시켜 균열과 파괴를 일으키는 동시에, 계산기(18)는 2차원 작업대(13)를 제어하여 평면의 조각을 완성한다.
도 2에 나타낸 CO²레이저(2)는 폐쇄식 레이저관인데, 출력 파장은 10.6㎛이다. 출력 모식은 저가형으로써, 출력 공률은 30-50W이고 중복 주파수 1000-2000㎐이며, CO²레이저 초점 렌즈는 구면 ZnSe 렌즈를 사용한다.
도 4에 나타낸 YAG 레이저(4)는 올록볼록한 불안정한 소켓 구조로써, 매우 오목하고 약간 볼록한 반사경(25), 레이저의 볼록한 면의 반사경(26)과 중간에 작은 구멍이 있는 레이저 출력렌즈(29)를 이용하여 가운데를 가르는 불안정한 소켓을 형성하고, 결정(30)은 Q를 조절하는데 쓰이게 되며, 레이저는 출력되어 원형을 이루어 각도 1밀리라디안(milli-radian)을 발산하다. 이러한 광속의 특성은 초점에서 일어나는 바늘 형태의 파생을 줄일 수 있고, 또한 작은 융해점을 얻을 수 있다.
상기 YAG 레이저 초점 렌즈(24)는, 전기기계(15)에서 상하 운동을 제어하게 되고 레이저 초점이 유리 내부의 상하로 운동하게 하여 3차원 운동을 완성한다. 따라서 3차원 작업대를 용이하게 제작할 수 있게 되며 비용도 절약할 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 조각기의 구조를 간단하고 합리적이게 한다.
상기 레이저 전원(17)은 YAG 레이저 전원과 CO²레이저 전원의 두 부분을 포괄하고 있다. YAG 레이저 전원은 개폐 전원과 직류 충전 전원을 이용하고, 작업 전압은 500-1200V로써, 충전의 정밀도가 0.005%보다 작다. 여기서 레이저는 TTL을 촉발하고, 광전 분리를 갖게 된다.
상기 CO²레이저 전원은 고주파 개폐 전원을 사용하고, 30-50W의 레이저 출력을 제공할 수 있으며, 중복 공률은 1-2KC이다. 이 레이저는 TTL을 촉발하여 광전 분리를 필요로 하게 된다.
본 발명의 실시예에 있어서, 2차원 작업대(13)는 베어링 구슬의 리드 스크루(lead screw) 전동을 이용하고 있고, XY 행정(行程)은 200㎜보다 크며, 정밀도가 3㎛보다 작은 위치를 확정한다. 중복 정밀도는 10㎛보다 작고, 원점은 정밀도 10㎛보다 작게 위치를 잡는다.

Claims (3)

  1. 윗면의 스탠드식 기계 받침대, 윗면에 설치된 CO²레이저, He-Ne를 나타내는 레이저, 확대 망원경 및 레이저를 되돌아오게 하는데 쓰이는 레이저 반사경, 스탠드식 기계 받침대 윗면에서 받침대를 통과하여 장착된 CO²레이저 초점 장치, 스탠드식 기계 받침대 내부에 있는 전기기계 전동전원과 전기기계, 호스(수관)를 통하여 레이저와 연결된 수냉장치, 전선을 통하여 레이저와 연결된 레이저 전원박스, 차폐선을 통하여 레이저 전원 및 전기기계 전동장치와 연결된 계산기 그리고 레이저 초점장치 바로 아래에 안착된 2차원 작업대를 포괄하여, 레이저가 유리 표면에 초점을 맞추어 유리 표면에 균열과 파괴를 일으켜 평면의 조각을 완성하게 되는 것이며, 스탠드식 기계 받침대의 윗면에 설치된 YAG 레이저 및 윗면에서 너트봉을 통과하여 장착된 YAG 레이저 초점 장치를 포괄하고, YAG 레이저 초점장치는 연결봉을 통과하고 있는 두 개의 금속통이 있고 금속통 내에는 초점 렌즈를 가지고 있어, 전기기계에서 초점 렌즈의 상하 운동을 제어하여 유리 내부의 레이저 손상점들로 하여금 도안을 이루어 내부 조각을 완성하게 하는 것을 특징으로 하는 유리의 표면과 내부를 가공할 수 있는 레이저 조각기.
  2. 제 1 항에 있어서, YAG 레이저가 올록볼록한 부분에서 초점을 공유하는 불안정한 소켓결합 구조인 것을 특징으로 하는 유리의 표면과 내부를 가공할 수 있는 레이저 조각기.
  3. 제 1 항에 있어서, YAG 레이저가 평평한 볼록형의 불안정한 소켓결합 구조인 것을 특징으로 하는 유리의 표면과 내부를 가공할 수 있는 레이저 조각기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030023237A (ko) * 2001-09-12 2003-03-19 박해정 거울의 무늬 성형 방법
CN103158413A (zh) * 2011-12-12 2013-06-19 苏州市信德威激光科技有限公司 触控屏及太阳能光伏聚光透镜表面的激光二维码雕刻工艺

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100348419B1 (ko) * 2000-08-07 2002-08-10 박희두 크리스탈 소재의 레이저 가공장치
DE10122335C1 (de) 2001-05-08 2002-07-25 Schott Glas Verfahren und Vorrichtung zum Markieren von Glas mit einem Laser
KR100466051B1 (ko) * 2001-12-28 2005-01-14 (주) 크리스텍 코리아 크리스탈 제품의 내부 가공방법
CN101117274B (zh) * 2006-07-31 2010-10-06 深圳市大族激光科技股份有限公司 Yag激光在玻璃上标记的方法
CN101386112B (zh) * 2007-09-13 2013-06-05 常州英诺激光科技有限公司 一种基于内雕刻的激光切割方法
CN101670741B (zh) * 2008-09-12 2013-04-24 上海镭立激光科技有限公司 一种在平板玻璃内雕刻三维图案的方法和装置
JP3166321U (ja) * 2010-09-08 2011-03-03 一人 羽生 空気を封入して加工した板ガラス
CN102557410A (zh) * 2010-12-10 2012-07-11 上海镭立激光科技有限公司 制造并密封真空玻璃中排气口的方法及系统
US20140245608A1 (en) * 2011-10-07 2014-09-04 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for laser-beam processing and method for manufacturing ink jet head
US9216476B1 (en) * 2012-03-19 2015-12-22 Tykma, Inc. Enclosure for laser engraving device
CN103009896B (zh) * 2012-12-12 2015-03-25 徐林波 热态玻璃板激光雕刻技术、工艺及设备
CN103183470A (zh) * 2013-04-07 2013-07-03 北京工业大学 一种激光光锯式切割玻璃的系统与方法
CN103448377A (zh) * 2013-08-14 2013-12-18 上海市激光技术研究所 一种透明体内部二维码生成装置
CN103447966A (zh) * 2013-08-28 2013-12-18 珠海醇逸嘉华包装材料科技有限公司 一种玻璃器皿内表面自动机械打砂雕刻方法及装置
GB2527553B (en) 2014-06-25 2017-08-23 Fianium Ltd Laser processing
CN105033463A (zh) * 2015-06-04 2015-11-11 武汉立德激光有限公司 汽车车窗玻璃激光雕刻机
CN105150711A (zh) * 2015-08-25 2015-12-16 郑国义 一种随机多彩三维实体防伪标记、制作装置及制作方法
CN106607647A (zh) * 2015-10-27 2017-05-03 深圳市著琢激光科技有限公司 一种激光内雕天然结晶体宝石的工艺
CN107443987B (zh) * 2017-09-16 2023-09-15 中北大学 一种球面并联机构及球面雕刻机
CN107398638A (zh) * 2017-09-19 2017-11-28 河南省中原华工激光工程有限公司 U型激光表面微雕网纹气缸套的专用数控机床及加工方法
CN108801919A (zh) * 2018-07-08 2018-11-13 苏州美丽澄电子技术有限公司 一种用于微观防伪瓷器的光镊装置
CN110744202B (zh) * 2019-11-08 2021-09-07 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种防伪防拆封方法及系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3422246A (en) * 1965-08-18 1969-01-14 Kearney & Trecker Corp Laser cutting machine tool
US3475760A (en) * 1966-10-07 1969-10-28 Ncr Co Laser film deformation recording and erasing system
US3619550A (en) * 1969-09-25 1971-11-09 Laser Systems Corp Laser beam machine tool with beam manipulating apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030023237A (ko) * 2001-09-12 2003-03-19 박해정 거울의 무늬 성형 방법
CN103158413A (zh) * 2011-12-12 2013-06-19 苏州市信德威激光科技有限公司 触控屏及太阳能光伏聚光透镜表面的激光二维码雕刻工艺

Also Published As

Publication number Publication date
KR100341076B1 (ko) 2002-06-20
CN2307790Y (zh) 1999-02-17
AU7905098A (en) 1999-01-19
WO1999000215A1 (fr) 1999-01-07

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