KR200382824Y1 - Speed control unit in laser marking device - Google Patents
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Abstract
개시된 내용은 레이저 마킹기의 구동후기에 컨베이어의 속도변화가 천천히 이루어지도록 하여 마킹의 정확성을 도모하고자 하는 레이저 마킹기의 속도제어장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a speed control apparatus for a laser marker that aims to improve the accuracy of the marking by slowly changing the speed of the conveyor in the driving stage of the laser marker.
이러한 본 고안은 컨베이어를 통해 제품을 이송하면서 그 이송속도를 측정하여 그 속도에 맞게 마킹데이터를 수정하여 정확한 위치에 마킹을 실시하는 레이저 마킹기에 있어서, 컨베이어의 일측 롤러 외측에는 제품의 정지신호를 감지하는 센서를 설치하고, 센서를 통해 감지된 신호에 따라 주파수를 변조하여 컨베이어 구동용 모터의 회전속도를 서서히 저하시키는 인버터를 구비한 것으로, 이와 같이 하면 마킹기의 구동후기에 정지신호가 발생되면 인버터를 통해 주파수를 서서히 변화시켜 모터의 회전속도를 서서히 저하시킬 수 있고, 결과적으로 제품의 이송속도를 서서히 저하시킬 수 있어 마킹의 정확성을 도모할 수 있는 것이다.The present invention is a laser marking machine for measuring the conveying speed while conveying the product through the conveyor to modify the marking data according to the speed to perform marking at the correct position, the outer side of the roller to detect the stop signal of the product And an inverter that modulates the frequency according to the signal sensed by the sensor and gradually decreases the rotational speed of the conveyor driving motor. By slowly changing the frequency, the rotational speed of the motor can be lowered gradually. As a result, the feed rate of the product can be lowered gradually, so that the accuracy of the marking can be achieved.
Description
본 고안은 레이저 마킹기의 속도제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 마킹기의 구동후기에 컨베이어의 속도변화가 천천히 이루어지도록 하여 마킹의 정확성을 도모하고자 하는 것이다.The present invention relates to a speed control device of a laser marker, and more particularly, to improve the marking accuracy by allowing the speed change of the conveyor to be made slowly during the driving stage of the laser marker.
주지하다시피, 레이저 마킹은 레이저빔의 에너지를 열로 전환하여 사용하는 열적인 물질가공의 한 분야로서, 레이저의 높은 에너지밀도를 이용하여 물체의 표면을 각인 또는 변색시켜 문자, 도형 등을 영구 마킹하는 것을 말한다.As is well known, laser marking is a field of thermal material processing that converts the energy of a laser beam into heat and uses a high energy density of a laser to imprint or discolor the surface of an object to permanently mark characters and figures. Say that.
이러한 레이저 마킹시스템은 제품과 레이저 발진기의 사이에 마스크를 끼워넣고 제품을 이동시키면서 고출력으로 레이저빔을 발진시킴으로써 마스크를 통과한 부위에만 마킹이 일어나게 하는 마스크형과, 제품의 마킹위치에만 레이저빔을 주사하여 원하는 형태로 마킹을 실시하는 주사형으로 구분할 수 있는데, 마스크형의 경우 제품을 이동시키면서 마킹을 실시함으로써 생산량의 증대를 꾀할 수는 있으나 레이저빔 발진시의 펄스용량이 클 수밖에 없어 소비전력 및 가격이 상승하게 되고 소음이 발생되는 단점이 있으며, 주사형의 경우 제품의 원하는 위치에 맞게 레이저빔을 주사하게 되므로 소비전력과 가격을 낮출 수는 있으나 제품을 일단 멈추어 놓은 상태에서 마킹을 실시해야 하므로 생산량이 떨어지는 단점이 있게 된다.This laser marking system inserts a mask between the product and the laser oscillator and moves the product to generate a laser beam with high power while moving the product, so that the marking occurs only at the part that passes the mask, and scans the laser beam only at the marking position of the product. It can be divided into scanning type that performs marking in a desired form. In the case of mask type, it is possible to increase the output by marking while moving the product, but the power consumption and price are high because the pulse capacity of laser beam oscillation is large. There is a disadvantage that the noise rises, and in the case of the scanning type, the laser beam is scanned according to the desired position of the product, so the power consumption and the price can be lowered, but the marking must be performed while the product is stopped. There is a downside.
이를 감안하여 최근에는 제품을 이송하면서 그 이송속도값을 감안하여 마킹 벡터를 실시간으로 수정하면서 마킹을 실시하는 플라잉 마킹방법이 도입되어 주사형의 장점인 소비전력 및 가격의 절감과 생산량의 증대를 동시에 얻을 수 있도록 하고 있다. In view of this, in recent years, the flying marking method, which carries out marking while modifying the marking vector in real time in consideration of the conveying speed value while transferring the product, has been introduced, thereby reducing power consumption, cost, and increase in production, which are advantages of the scanning type. I can get it.
이러한 플라잉 마킹시스템을 보면, 컨베이어의 일축에 구비된 로터리 엔코더로부터 출력되는 펄스를 카운트하여 제품의 이송속도를 측정하고, 이 이송속도값과 원래의 마킹벡터를 합성하여 마킹데이터를 수정하며 이러한 마킹데이터를 통해 레이저빔의 초점위치를 변화시키는 과정으로 진행되는데, 이때 제품의 이송속도값을 측정하는 단계에서부터 실제 마킹이 이루어질 때까지의 시간이 5㎳정도 소요되며, 실제의 마킹데이터는 5㎳전의 제품이송속도값을 적용한 데이터라 할 수 있다.In the flying marking system, a pulse is output from a rotary encoder provided on one axis of a conveyor to measure a feed rate of a product, and the marking data is synthesized by synthesizing the marking value with the original marking vector. Through the process of changing the focus position of the laser beam through the process, it takes about 5㎳ from the step of measuring the feed rate value of the product to the actual marking, and the actual marking data is 5㎳ before the product. The data is applied by applying the feed speed value.
따라서, 마킹기를 멈추기 위해 모터에 인가되어 있던 전원을 오프시키게 되면 컨베이어의 속도가 5㎳이내에 급작스럽게 떨어지게 되는데, 마킹위치에서는 이러한 컨베이어의 급격한 속도변화 이전의 속도값을 적용한 데이터로 마킹이 이루어지게 되므로 결과적으로 마킹위치가 틀어져 글자가 찌그러지거나 휘어지는 등의 단점이 있는 것이었다.Therefore, when the power applied to the motor is turned off to stop the marking machine, the speed of the conveyor suddenly drops within 5㎳. In the marking position, the marking is made by applying the speed value before the sudden speed change of the conveyor. As a result, there was a disadvantage that the marking position is distorted and the letters are distorted or bent.
본 고안은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 마킹기를 멈출 때 그 정지신호를 감지하여 구동모터의 속도변화가 서서히 이루어지도록 제어함으로써 마킹이 전체적으로 균일하게 이루어지도록 하는 레이저 마킹기의 속도제어장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and the present invention is to provide a speed control apparatus for laser markers that detects the stop signal when the marking machine stops and controls the speed change of the driving motor to be made uniformly as a whole. It is.
이하, 본 고안을 제시되는 실시예와 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments presented.
도 1은 본 고안이 적용된 레이저 마킹기의 사시도이고, 도 2는 본 고안이 적용된 레이저 마킹기의 블록구성도이며, 도 3은 종래 제품이송속도 변화와 본 고안에 따른 제품이송속도 변화를 나타낸 그래프로서, (a)는 종래의 경우이고, (b)는 본 고안의 경우이다.1 is a perspective view of a laser marking machine to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a block diagram of a laser marking machine to which the present invention is applied. FIG. (a) is a conventional case, and (b) is a case of the present invention.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 마킹기는 제품을 이송하는 컨베이어(10)와, 컨베이어(10)의 일측 롤러(11) 외측에 구비되어 제품의 이송속도에 따라 펄스를 발생시키는 로터리 엔코더(20)와, 레이저를 발진하는 레이저 발진기(50)와, 레이저 발진기(50)의 전방에 위치되어 레이저 발진기(50)로부터 출력된 레이저빔을 원하는 위치에 주사시키는 스캐너(60)와, 로터리 엔코더(20)로부터 발생된 펄스의 수를 카운트하여 제품의 이송속도를 측정하고 이를 토대로 원래의 마킹벡터와 속도벡터를 합성하여 마킹데이터를 수정하며 이 수정된 마킹데이터에 따라 스캐너(60)를 컨트롤하여 레이저 발진기(50)로부터 출력된 레이저빔의 마킹 위치를 보정해주는 컴퓨터(100)로 구성되는데, 컴퓨터(100) 내에는 로터리 엔코더(20)로부터 발생된 펄스의 수를 카운트하여 제품의 이송속도를 측정하는 카운터 보드(30)와, 제품의 이송속도에 맞게 마킹데이터를 수정하는 마이크로 프로세서(40)와, 수정된 마킹데이터에 맞게 스캐너(60)를 조작하는 디에스피 보드(70)가 내장되며, 도시하지는 않았지만 스캐너(60)는 레이저 발진기(50)로부터 출력된 레이저빔을 원하는 위치로 주사하기 위한 주사장치와, 무관성 모터를 통해 레이저빔을 마킹형태에 따라 끊어주거나 이어주는 개폐기와, 레이저빔을 초점위치로 모아주는 렌즈 등이 구비되어 이루어진다.As shown in Figure 1 and 2, the laser marker is provided on the conveyor 10 for transporting the product, the rotary encoder is provided on the outer side of the roller 11 of the conveyor 10 to generate a pulse according to the conveying speed of the product 20, a laser oscillator 50 for oscillating a laser, a scanner 60 positioned in front of the laser oscillator 50, for scanning a laser beam output from the laser oscillator 50 at a desired position, and a rotary encoder By counting the number of pulses generated from the (20) to measure the feed rate of the product based on this by combining the original marking vector and the velocity vector to modify the marking data and control the scanner 60 in accordance with the modified marking data Comprising a computer 100 for correcting the marking position of the laser beam output from the laser oscillator 50, in the computer 100 by counting the number of pulses generated from the rotary encoder 20 Counter board 30 for measuring the feed rate of the, microprocessor 40 for modifying the marking data according to the feed rate of the product, DSP board 70 for operating the scanner 60 in accordance with the modified marking data Although not shown, the scanner 60 includes a scanning device for scanning the laser beam output from the laser oscillator 50 to a desired position, a switch that disconnects or connects the laser beam according to a marking form through an inertial motor, The lens is provided to collect the laser beam to the focus position.
이러한 일반적인 레이저 마킹기에 있어서, 본 고안에서는 마킹기의 구동후기 제품의 이송속도 변화가 천천히 일어나도록 컨베이어(10)의 엔코더 반대측 롤러(12) 외측에는 제품의 위치를 감지하는 센서(80)를 설치하고, 센서(80)를 통해 감지된 신호에 따라 컨베이어 구동용 모터(13)의 속도를 제어하는 인버터(90)를 구비한 특징이 있다.In such a general laser marking machine, in the present invention, a sensor 80 for detecting the position of the product is installed outside the roller 12 opposite to the encoder of the conveyor 10 so that a change in the feed rate of the driving machine of the marking machine occurs slowly. In accordance with the signal sensed by the sensor 80 is characterized by having an inverter 90 for controlling the speed of the motor for driving the conveyor (13).
이와 같이 구성된 본 고안에 따른 레이저 마킹기는 다음과 같은 작용을 한다.The laser marking device according to the present invention configured as described above functions as follows.
먼저, 컨베이어(10)를 통해 제품을 이송하게 되면, 컨베이어(10)의 일측 롤러(11) 외측에 설치되어 있는 로터리 엔코더(20)를 통해 제품 이송속도에 맞게 실시간으로 펄스를 발생시키게 되며, 로터리 엔코더(20)로부터 발생된 펄스의 수를 카운터 보드(30)를 통해 카운트하여 제품의 이송속도를 측정하게 된다.First, when the product is transported through the conveyor 10, the rotary encoder 20 is installed in one side roller 11 of the conveyor 10 to generate a pulse in real time according to the product transport speed, rotary The number of pulses generated from the encoder 20 is counted through the counter board 30 to measure the transfer speed of the product.
마이크로 프로세서(40)에서는 상기 측정된 속도값을 토대로 원래의 마킹벡터와 속도벡터를 합성하여 마킹데이터를 수정하게 되고, 디에스피보드(70)에서는 상기 수정된 마킹데이터에 따라 스캐너(60)를 조작하여 레이저 발진기(50)로부터 출력되는 레이저빔의 초점위치를 변화시킴으로써 이송중인 제품에 정확하게 마킹이 이루어지게 하는 것이다.The microprocessor 40 modifies the marking data by synthesizing the original marking vector and the speed vector based on the measured speed value, and the DSP board 70 operates the scanner 60 according to the modified marking data. By changing the focal position of the laser beam output from the laser oscillator 50 is to accurately mark the product being transported.
즉, 제품이 계속 이동하고 있으므로 원래의 마킹벡터값만을 적용할 경우 마킹위치가 변하게 되어 제대로 마킹을 실시할 수 없지만 원래의 마킹벡터값에 속도벡터값을 합성하여 적용하게 되면 제품의 정확한 위치에 마킹이 이루어질 수 있는 것이다.In other words, since the product is continuously moving, the marking position is changed when only the original marking vector value is applied, and marking cannot be performed properly. However, if the speed vector value is combined with the original marking vector value, This can be done.
그런데, 마킹기를 멈추어주는 구동후기에 도 3의 (a)와 같이 컨베이어 구동용 모터(13)에 인가되어 있던 전원을 차단하게 되면 제품의 이송속도가 50㎳이내의 시간내에 급격하게 감소되고, 50㎳정도 되는 마킹시스템의 지연시간으로 인해 이러한 제품의 이송속도와 마킹데이터에 시간차가 발생되어 마킹이 제대로 이루어지지 않음은 전술한 바 있다.However, when the power supply applied to the conveyor driving motor 13 is cut off as shown in FIG. 3 (a) during the driving period for stopping the marking machine, the feed rate of the product is rapidly reduced within 50 kPa. Due to the delay time of the marking system, there is a time difference between the feed rate and the marking data of the product, and the marking is not performed properly.
본 고안은 이러한 점을 감안한 것으로, 컨베이어의 엔코더 반대측 롤러(12) 외측에는 센서(80)가 설치되어 있어 제품이 정상적으로 이송되다가 정지신호를 받게 되면 이를 감지하게 되고, 센서(80)를 통해 감지된 신호는 곧바로 인버터(90)로 보내져 인버터(90)에서는 주파수를 서서히 변화시켜 모터(13)의 회전속도를 100∼500㎳의 시간을 두고 서서히 감속시키게 된다. 이는 주파수를 변화시켜 모터의 속도를 서서히 가감하는 인버터 모터의 원리와 이용한 것이다.The present invention in consideration of this point, the sensor 80 is installed on the outer side of the roller opposite the encoder 12 is detected when the product is normally transported and receives a stop signal, it is detected through the sensor 80 The signal is immediately sent to the inverter 90 so that the frequency is gradually changed in the inverter 90 to slowly decelerate the rotation speed of the motor 13 with a time of 100 to 500 kHz. This is used with the principle of the inverter motor which gradually changes the frequency of the motor by changing the frequency.
이와 같이 모터(13)의 회전속도가 서서히 감속됨에 따라 도 3의 (b)와 같이 제품의 이송속도 역시 100∼500㎳의 시간을 두고 서서히 감속되며, 이에 반해 마킹시스템에서의 제품의 이송속도를 측정하여 마킹데이터를 수정하는데 소요되는 시간은 50㎳정도로 빠르게 진행되므로 마킹이 정확한 위치에 오차없이 제대로 이루어질 수 있는 것이다.As the rotation speed of the motor 13 is gradually reduced in this manner, as shown in (b) of FIG. 3, the feed speed of the product is also gradually reduced over time of 100 to 500 kPa, while the feed speed of the product in the marking system is reduced. The time required for measuring and correcting the marking data is as fast as 50 ms, so that the marking can be made correctly without any error in the correct position.
따라서, 본원 고안은 제품을 빠른 속도로 이송시키면서도 정확하게 마킹이 이루어질 수 있음은 물론 마킹기를 멈추어주는 구동후기에도 제품의 이송속도가 서서히 저하되므로 마킹이 정확하게 이루어져 불량이 거의 없는 완벽한 레이저 마킹기를 구현할 수 있는 것이다.Therefore, the present invention can be made precisely while transferring the product at high speed, as well as the conveying speed of the product gradually decreases even in the driving period of stopping the marking machine, so that the marking can be precisely realized so that a perfect laser marking machine can be realized with almost no defects. will be.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 제품을 정지시키지 않고 그대로 마킹을 실시하면서도 정확한 위치에 마킹이 이루어질 수 있는 것이므로 마킹 품질의 향상, 생산성 증대의 효과를 얻을 수 있으며, 특히 마킹기의 구동후기에 제품의 이송속도를 서서히 저하시킴으로써 모든 부위에서 마킹이 정확하게 이루어져 불량이 없는 완벽한 마킹이 가능해지는 것이다.As described above, the present invention can achieve the marking quality at the correct position while the marking is carried out without stopping the product, thereby improving the marking quality and increasing the productivity. By slowly lowering the feed rate, the marking is accurate in all parts, and perfect marking without defect is possible.
도 1은 본 고안이 적용된 레이저 마킹기의 사시도.1 is a perspective view of a laser marking machine to which the present invention is applied.
도 2는 본 고안이 적용된 레이저 마킹기의 블록구성도.Figure 2 is a block diagram of a laser marker to which the present invention is applied.
도 3은 종래 제품이송속도 변화와 본 고안에 따른 제품이송속도 변화를 나타낸 그래프로서,Figure 3 is a graph showing a change in product feed speed according to the conventional product feed rate change, the present invention,
(a)는 종래의 경우.(a) is a conventional case.
(b)는 본 고안의 경우.(b) is the case of the present invention.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
10 : 컨베이어 11,12 : 롤러10: conveyor 11,12: roller
13 : 모터 20 : 로터리 엔코더13: motor 20: rotary encoder
30 : 카운터 보드 40 : 마이크로 프로세서30: counter board 40: microprocessor
50 : 레이저 발진기 60 : 스캐너50: laser oscillator 60: scanner
70 : 디에스피 보드 80 : 센서70: DS board 80: sensor
90 : 인버터 100 : 컴퓨터90: inverter 100: computer
Claims (1)
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|---|---|---|---|
| KR20-2005-0002104U KR200382824Y1 (en) | 2005-01-24 | 2005-01-24 | Speed control unit in laser marking device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR200382824Y1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101511241B1 (en) | 2013-07-26 | 2015-04-13 | (주)하드램 | System and method for recognizing substrate alignment |
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2005
- 2005-01-24 KR KR20-2005-0002104U patent/KR200382824Y1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101511241B1 (en) | 2013-07-26 | 2015-04-13 | (주)하드램 | System and method for recognizing substrate alignment |
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