KR20010063210A

KR20010063210A - 표면가공용 레이져마킹장치

Info

Publication number: KR20010063210A
Application number: KR1019990060203A
Authority: KR
Inventors: 이정록
Original assignee: 이정록; 주식회사 국제아르테미스
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2001-07-09
Also published as: KR100352819B1

Abstract

본 발명은 표면가공용 레이져마킹장치에 관한 것으로,

본 발명의 목적은 가공물의 선별작업과 공급작업 및 마킹작업이 일률적으로 행하여지도록하므로서 작업효율의 향상과 함께 가공작업의 정확성을 기하도록하여, 제품의 품질또한 향상할 수 있는 표면가공용 레이져마킹장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;

진동모터에 의한 진동작용으로 적재실 내부의 가공물을 이동,공급하며 가공물의 가공면위치를 선별하기 위한 1,2차 선별구가 형성되는 공급부와,

가공물의 크기를 선별하기 위한 제어틀이 가공물의 이송수단인 컨베이어벨트의 상부에 설치되며 컨베이어벨트의 종단으로는 가공물을 표면가공부로 이송하는 수단인 회동간이 형성되는 제어부와,

상기 회동간에 의해 공급되는 가공물을 지그에 의해 고정하며 레이져방사구에 의해 가공면의 표면으로 문양을 조각형성하는 마킹부로 이루어지는 표면가공용 레이져마킹장치를 구비하므로서 달성된다.

Description

표면가공용 레이져마킹장치{LASER MAKING EQUIPMENT}

본 발명은 표면가공용 레이져마킹장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 악세사리 등의 표면가공을 위한 레이져 마킹작업이 일률적으로 이루어지도록하므로서 작업효율의 향상과 함께 가공작업의 정확성을 기하도록하여, 제품의 품질또한 향상할 수 있는 표면가공용 레이져마킹장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 악세사리의 표면으로는 사용자의 심미감을 충족케 하기 위해 각종 문양을 성형하게 되는바, 이와같이 문양을 성형하는 표면가공작업은 예로부터 수작업에 의해 이루어지는 것이었으나, 근래에 들어서는 레이져에 의해 문양을 성형하는 레이저 마킹장치가 보편적으로 사용되고 있다.

이에 상기한 종래 레이져 마킹장치는 가공물을 지그에 고정한 후, 별도의 제어장치에 의해 미리 가공할 문양이 설정되어 작동하게되는 레이저방사구에 의해 그 문양형성작업을 행하는 것이었다.

하지만, 상기와 같은 종래 레이져 마킹장치는 가공물의 고정수단인 지그로 가공물을 공급하는 작업이 일일이 수작업을 통해 이루어짐에 따라 불필요한 노동력손실과 함께 작업능률이 저하되는 문제점을 갖는 것이며, 수작업에 의한 가공물의 고정작업은 그만큼 작업의 정밀성이 저하되는 것임에 따라 가공물의 문양형성 위치가 각기 달라져 가공물의 품질저하됨은 물론 불량률이 상승되는 문제점을 갖는 것이었다.

또한, 레이져방사구는 미리 설정된 문양대로 작동됨에 따라 설정문양에 적합한 크기를 갖는 가공물을 지그로 공급해야하는데, 이를 위해 가공작업전에 가공물의 선별작업이 선행해야하므로 상당한 번거로움을 갖는 것이었다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래 레이져마킹장치의 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로,

도 1은 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치의 전체사시도

도 2는 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치에 있어, 공급부의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치에 있어, 제어부의 단면도

도 4는 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치에 있어, 회동간의 작용상태를 보인 요부발췌도

도 5는 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치에 있어, 마킹부의 구성도

도 6은 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치의 사용상태도

도 7a,b는 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치의 제어부 사용상태도

◐도면주요부위에 대한 부호의 설명◑

1 : 레이져마킹장치 2 : 공급부 3 : 제어부

4 : 마킹부 21 : 적재실 22 : 진동모터

31 : 제어틀 32 : 컨베이어벨트 33 : 회동간

34 : 위치설정봉 41 : 지그 42 : 레이져방사구

43 : 보관실 211 : 이동통로 221 : 진동축

212 : 위치선별편 213 : 고정바 311 : 두께계측구

312 : 직경계측구 313 : 가공물안내바 314 : 절곡편

315 : 두께설정바 316 : 위치조절구 431 : 이동파이프

C : 제어판 T,T' : 가공물 S : 탄성스프링

M : 작동모터 E : 설치편 B : 고정바

G : 안내편 H : 통공 M : 조절편

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치의 전체사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치에 있어, 공급부의 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치에 있어, 제어부의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치에 있어, 회동간의 작용상태를 보인 요부발췌도이며, 도 5는 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치에 있어, 마킹부의 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치의 사용상태도이며, 도 7a,b는 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치의 제어부 사용상태도로서 그 구성상태를 살펴보면;

진동모터(22)의 진동축(221)이 적재실(21)의 중앙으로 돌출형성되고, 달팽이관형태의 가공물 이동통로(211)가 적재실(21)의 내측벽으로 형성되는 공급부(2)와,

상,하 이동수단을 갖는 두께계측구(311)와 가공물안내바(313)를 갖는 직경계측구(312)로 구성되는 제어틀(31)이 컨베이어밸트(32)의 상부로 설치되며 이 컨베이어벨트(32)의 종단부로는 위치설정봉(34)과 회동간(33)이 형성되는 제어부(3)와,

탄성스프링과 유압에 의해 작동되는 지그(41)의 상부일측으로 핀침형태의 레이져방사구(42)가 위치형성되며 지그(41)의 직하부로는 보관실(43)과 연통되는 이동파이프(431)가 형성되는 마킹부(4)로써 본체가 이루어진다.

여기서, 레이져마킹장치(1) 본체는 도 1에 도시된 바와 같이 작업자의 작업편리성을 고려한 높이를 갖는 직사형체로서, 그 상부면으로 전술한 공급부(2)와 제어부(3)와 마킹부(4)가 설치구성되는 것이고, 내부로는 표면가공을 마친 가공물(T)을 보관하는 보관실(43)을 갖는 것이다.

이때, 상기 공급부(2)는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와같이 케이스에 수용된 진동모터(22)의 상부로 용기체 적재실(21)이 설치되어지되, 이 적재실(21)의 바닥면 중앙으로는 진동모터(22)의 축(221)이 돌출형성되어 진동모터(22)의 진동력을 적재실(21)로 전달하는 구조를 갖는 것이다.

여기서, 공급부(2)의 적재실(21)로는 가공물(T)의 가공면이 일률적으로 상부면에 위치되도록 하기 위한 1,2차선별구(212,213)이 구성되는 것인데,

이와같은 1차선별구(212)는 적재실(21)의 내측벽에 달팽이관 형태로서 구성되는 이동통로(211)의 중앙부에 곡선형태의 단턱구조로 형성되는 것으로서, 가공물의 위치, 즉 상부면이 평면이고 하부면이 곡선면인 단추형태 가공물(T)의 경우, 위치에 따라 도 2에 확대도시된 바와 같이 가공물이 걸림되어 적재실(21)로 추락시키거나 계속적으로 진행되도록하므로서 가공할 면이 상부면으로 위치되는 가공물만을 제어부(3)로 공급되도록하는 것이고,

이와같은 1차 선별구(212)의 근접된 위치로는 고정바(B)를 갖는 2차 선별구(213)가 형성되는데, 상기 고정바(B)는 가공물(T)이 겹치는 형태로 공급될 경우, 겹층된 가공물을 적재실(21)로 추락시키기 위한 수단으로서, 단수개의 가공물만이 통과할 수 있도록 일정간격의 틈을 갖으며 수직형태로서 2차 선별구(213)에 설치되는 것이고,

이러한 고정바가 설치되는 2차 선별구(213)는 도 2에 확대도시된 바와같이 톱니형태로서 일측단부가 구성되며 좌,우 이동수단에 의해 통로의 폭을 선택적으로 조절할 수 있는 조절편(M)와, 이 조절편(M)과 마주보는 형태로서 일정간격 이격되어 통공((H)가공면이 상부면에 위치한 가공물은 지나갈 수 있고, 가공면이 바닥면에 위치한 가공물은 추락되도록 가공물의 직경에 따라 가변되는 통공)을 형성하는 안내편(G)으로서 구성되는 것인데,

이와같은 2차 선별구(213)를 통한 선별작업은 가공물을 조절편(M)과 안내편(G)에 걸쳐지는 형태로서 통과시키므로서 이루어지게 되는 것으로,

가공물이 올바른 위치(가공면이 상부면에 위치)로 통과하게 되면 곡선형태의 면이 하부면에 위치하게 되므로서 가공물자체가 무게중심을 갖게되어 2차 선별구(213)를 통과하게 되고, 가공면이 바닥면에 맞닿은 가공물의 경우에는 가공물자체가 균형을 잃게되므로 바닥면에 형성된 통공을 통해 적재실로 추락하게 되는 것이다.

또한, 상기 제어부(3)는 도 3에서와 같이 "ㄱ"자 절곡편(314)에 의해 두께를 설정하며 두께설정바(315)가 일체로 결합구성되는 두께계측구(311)와, 탄성스프링(S)에 의해 좌우로 회동되며 가공물안내바(313)가 일체구성되는 직경계측구(312)로 형성되는 제어틀(31)이, 가공물(T)의 이송수단인 컨베이어밸트(32)의 상부에 일정간격 이격설치되어, 두께계측구(311)와 직경계측구(312)에 의한 가공물의 두께와 직경설정에 의해 동일한 크기의 가공물만이 공급되도록 한 구조를 갖는 것인데, 상기 두께계측구(311)는 가공물(T)의 고정 및 교체작업시 상기 절곡편(314)을 상,하로 이동하기 위해 위치조절구(316)와 연결되는 것이다.

또한, 상기한 컨베이어밸트(32)의 종단부로는 설정각도로만 회동되도록 작동모터(M) 축에 결합되며 단추형태의 가공물(T)에 형성되어져 있는 실 봉제구멍(각 4개)과 일치하는 돌출핀(331)이 상부면 일측으로 형성된 회동간(33)이 설치되고, 이러한 돌기핀(331)의 직상부로는 정,역방향으로 간헐적인 작동상태를 갖는 위치설정봉(34)이 설치되는 것인데,

상기한 회동간(33)은 도 4에서와 같이 컨베이어벨트(32)를 통해 이송되는 가공물이 돌기핀(331)이 형성된 일측 상부면에 안착될 수 있도록 컨베이어벨트(32)의 끝단에 근접되게 위치되는 것이고, 상기한 위치설정봉(34)은 간헐적으로 작동되는 모터의 축이 연장된 형태로서, 그 끝단에 마찰계수가 높은 합성수지재를 접착등의 방식에 의해 일체로 구성시킴이 바람직하며, 상기한 회동간(33)은 가공물의 사이즈에 따라 돌기핀(331)의 구성위치 또는 갯수를 달리하게 되므로 다수형태를 구비하여 선택적으로 교체할 수 있는 것이다.

한편, 상기한 마킹부(4)는 도 5에 도시된 바와같이 유압에 의해 전,후작동되는 작동판에 안내되어 집게형식으로 가공물을 고정하는 지그(41)와, 핀침형태로서 지그(41)의 상부일측에 설치되며 별도의 제어수단에 의해 조각할 문양이 프로그래밍되는 레이져방사구(42)로 구성되는 것인데,

상기한 지그의 일측으로는 레이져방사구에 의한 표면가공작업시 연소가스 및미세한 분진 등을 흡입처리하기 위한 흡입파이프를 구성함이 바람직하며,

상기와 같이 문양을 프로그래밍하는 제어부 이외에, 각 구성요소의 구동수단으로 전원공급을 제어하는 제어판(C)이 본체의 일측, 작업자의 작동이 편리한 위치로 구성되는 것이다.

이에, 상기와 같은 구성상태를 갖는 본 발명에 따른 레이져마킹장치(1)의 작동상태와 이에따른 각 구성요소간의 상호작용에 대하여 살펴보면;

이는 도 6에서와 같이 우선 가공할 가공물을 제어부(3)의 제어틀(31)에 설치하여 가공물(T)의 사이즈를 설정하고, 본체에 구성되는 프로그래밍부를 통해 조각할 문양을 설정한 후 일률적인 가공물(T)의 조각작업을 행하게 되는데,

이때, 가공물의 제어틀(31) 설치작업은 도 7a,b에서와 같이 탄성스프링(S)에 의해 좌,우회동되는 직경계측구(312)와 설치편(E)의 사이로 가공물이 물리는 형태로 설치하여 직경계측구(312)와 일체로 된 가공물안내바(313)로 하여금 컨베이어벨트(32)상으로 공급되는 가공물을 직경에 따라 선별하도록 위치시키고, 두께계측구(311)의 절곡편(314)이 가공물의 상부면에 고정되도록하여 이 두께계측구(311)와 일체로 된 두께설정바(315)로 하여금 컨베이어벨트(32)상으로 공급되는 가공물을 두께에 따라 선별하도록 위치시키므로서 그 작업이 이루어지는 것이다.

이후, 표면을 가공할 가공물(T)을 직경과 두께에 관계없이 무작위로 적재실(21)내에 투입한 상태로 진동모터(22)를 작동시키면, 진동모터(22)의 진동력에 의해 이동통로로 이동되는 여러 싸이즈의 가공물은 1차 선별구(212)에 의해 가공면이 상부면으로 위치된 가공물만을 1차 선별하고, 이후 2차 선별구(213)의 조절편(M)과 안내편(G)을 통과하며 상부면의 위치에 따라 2차 선별작업이 이루어짐에 따라 1,2차에 걸쳐 완전한 선별작업이 이루어짐과 동시에 고정바(B)에 의해 겹층된 가공물을 배제시칸 상태로 제어부(3)에 공급하게 되고,

제어부(4)의 입구측 컨베이어벨트(32)에서는 전술한 가공물안내바(313)와 두께설정바(315)에 의해 제어틀(31)로 설치된 가공물(T')과 동일한 사이즈의 가공물만을 컨베이어벨트(32)를 통해 이송,공급하게 되며,

컨베이어벨트(32)를 통해 이송되는 가공물은 회동간(33)의 돌기핀(331) 상부로 안착됨과 동시에 위치설정봉(34)의 끝단부가 상부면에 밀착된 상태로 간헐적인 정,역회전을 행하게되어 각 돌기핀(331)이 가공물의 실 봉제구멍에 끼움고정되도록 한 후,

가공물(T)이 돌기핀(331)에 의해 고정된 상태의 회동간(33)이 작동모터(M)의 작동으로 미리설정된 회동각도(집게형태의 지그사이에 가공물이 위치되도록 회동각도를 설정함이 바람직함.)로 이동되어, 지그(41)로 하여금 가공물(T)을 물림고정토록 한 상태에서 레이저방사구(42)에 의해 각종 문양을 가공물(T)의 표면에 조각가공하게 되는 것이다.

이와같이 표면가공을 마친 가공물은 지그(41)의 고정력해제에 의해 하부로 떨어져 이동파이프(431)를 통해 보관실(43)로 적재되는 것이며, 상기와 같은 작업이 연속적으로 되풀이됨에 따라 일률적인 표면가공작업이 이루어지게 되는 것이다.

여기서, 본 발명의 레이져마킹징치(1)의 일률적인 표면가공작업에 대하여 부연설명하면;

위치설정봉(34)은 가공물의 상부면에 밀착된 상태로 간헐적인 정,역회전을 행한 후, 회동간과의 마찰이 일어나지않도록 상부로 이동되고,

지그(41)로 하여금 물림고정하기 적합한 위치로 가공물을 회동이송하는 회동간(33)은 지그(41)가 가공물(T)을 고정함과 동시에 원위치되어 다음 작업을 위한 가공물의 돌기핀(331) 고정작업을 준비하게 되는 것이며,

지그(41)또한 표면가공작업을 마친 후 다음 가공물의 고정을 준비하게 되는데, 이와같이 순차적으로 이루어지는 작업은 전술한 제어판(C)의 회로적인 제어에 의해 이루어지는 것으로서, 이러한 각 구성부위의 상호작용에 의해 정확한 위치설정과 가공물의 선별에 의해 표면가공작업이 이루어지는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 표면가공용 레이져마킹장치는 공급부와 제어부 및 마킹부의 순차적인 상호작용에 의해 가공물의 선별,공급작업 및 마킹작업을 일률적으로 행할 수 있어, 불필요한 노동력을 절감할 수 있는 효과와 함께 작업효율의 향상효과를 갖는 것이며, 특히 제어틀에 의한 가공물의 선별과 회동간에 의한 가공물의 이송으로 표면가공작업의 정확성을 기할 수 있으므로서, 제품의 품질또한 향상할 수 있는 것으로, 생산자에게 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

진동모터에 의한 진동작용으로 적재실내부의 가공물을 이동,공급하며 가공물의 가공면위치를 선별하기 위한 위치선별수단이 형성되는 공급부와,

가공물의 크기를 선별하기 위한 제어틀이 가공물의 이송수단인 컨베이어벨트의 상부에 설치되며 컨베이어벨트의 종단으로는 가공물을 회동이송하는 수단인 회동간과 위치설정봉이 형성되는 제어부와,

상기 회동간에 의해 공급되는 가공물을 지그에 의해 고정하며 레이져방사구에 의해 가공면의 표면으로 문양을 조각형성하는 마킹부로 이루어지는 표면가공용 레이져마킹장치.
제 1항에 있어서, 적재실은 내측면으로 달팽이관 형태의 이동통로가 형성되며, 상기 이동통로의 중앙부로는 위치선별수단으로서 바닥면에 곡선형태의 단턱구조로 돌출형성되는 1차 선별구와, 조절편과 안내편에 의해 통공이 구성되는 2차선별구가 형성됨을 특징으로 하는 표면가공용 레이져마킹장치.
제 1항에 있어서, 제어틀은 "ㄱ"자 절곡편에 의해 가공물의 두께를 설정하며 두께설정바가 일체로 결합구성되는 두께계측구와, 탄성스프링에 의해 좌우로 회동되며 가공물안내바가 일체구성되는 직경계측구로 형성되며, 가공물의 이송수단인 컨베이어밸트의 상부에 설치되어 상기 두께계측구와 직경계측구에 의해 가공물의두께와 직경을 설정하여 동일한 크기의 가공물만이 공급되도록 한 구조를 갖도록 구성됨을 특징으로 하는 표면가공용 레이져마킹장치.