KR200422239Y1 - 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치에 관한 것으로, 레이저 마킹장치 내에 X축 방향으로 왕복운동 할 수 있는 장비를 추가하여 여기에 카메라를 고정시키고 Y축 방향의 왕복운동은 레이저 마킹장치에 기 구비된 스테이지를 활용함으로써 평판판재에 데이터 마킹 후 이를 이동시키지 않고 곧바로 왜곡 보정파일을 생성할 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 고안의 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치는 레이저 마킹이 수행될 평판판재가 고정 설치되는 스테이지; 스테이지를 길이 방향(Y축 방향)으로 왕복운동시키는 Y축 이동수단; 스테이지 상부에 스테이지와 이격된 채로 설치되어 적어도 하나 이상의 레이저 소스로부터 발생된 레이저빔을 평판판재 상에 조사하여 보정파일 생성을 위한 특정 데이터를 포함하는 각종 레이저 마킹을 수행하는 스캔헤드; 스테이지 상부에 스테이지와 이격된 채로 설치되어 평판판재를 촬영하는 카메라; 카메라를 스테이지의 폭 방향(X축 방향)으로 왕복운동시키는 X축 이동수단; 및 Y축 이동수단과 X축 이동수단의 움직임을 제어하는 모션제어와 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터를 분석하는 비전분석 및 보정파일 생성용 소프트웨어가 탑재되어 있어 특정 데이터를 마킹하는 한편 마킹된 특정 데이터를 촬영 및 분석하여 보정파일을 생성하는 제어 유니트를 포함하여 이루어진다.

레이저 마킹, 스캔헤드, 타이틀링, 왜곡파일, 보정파일

Description

보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치{Laser marking apparatus with creating correction file}

도 1 은 일반적인 레이저 마킹장치의 개략적인 구성도.

도 2a 는 종래 기술의 레이저 마킹장치에서 마킹하고자 하는 이상적인 결과물을 예시한 도면.

도 2b 는 종래 기술의 레이저 마킹장치에서 왜곡된 결과물의 예를 보인 도면.

도 2c 는 종래 기술의 레이저 마킹장치에서 왜곡된 결과물의 다른 예를 보인 도면.

도 3 은 본 고안에 따른 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치의 기구적인 구성을 개략적으로 보인 사시도,

도 4 는 본 고안에 따른 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치의 전기적인 블록 구성도.

도 5 는 본 고안에 따른 레이저 마킹장치를 통한 보정파일 생성방법을 설명하기 위한 흐름도.

도 6 은 도 5 에서 스캔헤드의 쎄타 보정의 원리를 설명하기 위한 도.

도 7 은 도 5 에서 보정파일 생성을 위한 데이터 마킹 단계를 설명하기 위한 도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10. 레이저 발진기 12. 빔 익스팬더

20. 갈바노 스캐너 21. X미러

22. Y미러 30. F-θ 렌즈

40. 가공 플레이트 100. 레이저 마킹장치

110. 스테이지 120. 안내레일

130. 감광 플레이트 140. 수직 지지대

150. 수평 지지대 160. 카메라

170. 스캔헤드 지지대 180. 스캔헤드

200. 제어 유니트 210. 키입력부

220. LED 구동부 225. LED

230. 램프 구동부 235. 램프

240. 모니터 구동부 245. 모니터

250. 카메라 구동부 225. 카메라

260. Y축 구동부 265. 리니어모터

270. X축 구동부 275. 리니어모터

280. 스캔헤드 제어부

본 고안은 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 마킹장치 내에 왜곡 보정파일을 생성할 수 있는 장치를 추가하여 레이저 마킹장치 내에서 왜곡 보정파일을 직접 생성할 수 있도록 한 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치에 관한 것이다.

일반적으로 레이저 마킹장치는 임의의 대상물에 미세 마킹을 행하는 경우 등에 사용된다. 이러한 레이저 마킹장치에 있어서 갈바노 스캐너(Galvano Scanner)는 자체 왜곡 및 F-theta(이하, 간단히 "F-θ"라 한다) 렌즈의 왜곡으로 인하여 정밀한 마킹작업에 제약을 받고 있다. 즉, 조정되지 않은 갈바노 스캐너는 결국 왜곡된 결과물을 대상물에 마킹하게 되고, 이에 따라 원치 않는 결과물이 얻어지게 된다.

도 1 은 일반적인 레이저 마킹장치의 개략적인 구성도이다.

도 1 에 도시된 바와 같이 일반적인 레이저 마킹장치에서는 레이저 발진기(10)로부터 발진된 레이저빔이 이를 확대하는 빔 익스펜더(Beam Expander: 12)에 의해 확대된 후에 갈바노 스캐너(20)의 X미러(21) 및 Y미러(22)와 F-θ 렌즈(30)를 거쳐 가공 플레이트(40) 상에 놓이는 가공물에 조사된다.

전술한 바와 같은 일반적인 레이저 마킹 과정에서 갈바노 스캐너(20)의 통상적인 자체 왜곡과 F-θ 렌즈(30)의 다양한 수차에 의한 왜곡으로 인하여 정밀한 마 킹 작업에 많은 제약이 따르고 있다.

도 2a 는 종래 기술의 레이저 마킹장치에서 마킹하고자 하는 이상적인 결과물을 예시한 도면, 도 2b 는 종래 기술의 레이저 마킹장치에서 왜곡된 결과물의 예를 보인 도면, 도 2c 는 종래 레이저 마킹장치에서 왜곡된 결과물의 다른 예를 보인 도면이다.

도 2a 에 도시된 바와 같이 마킹하고자 하는 이상적인 결과물이 다수의 직선이 직각으로 교차하는 직교 그리드임에도 불구하고, 갈바노 스캐너(20) 및 F-θ 렌즈(30)의 왜곡으로 인해 그 가장자리가 도 2b 에 도시한 바와 같이 오목하거나 또는 도 2c 에 도시한 바와 같이 볼록하게 왜곡된 채로 가공 플레이트(40)에 마킹되게 된다.

한편, 왜곡된 마킹 결과가 발생하는 가장 큰 이유로는 레이저빔이 입사되어 갈바노 스캐너(20)의 X미러(21) 및 Y미러(22)를 통과하면서 미러(21, 22) 및 이를 구동하는 모터의 오차에 의해 발생하는 1차 왜곡과 그 빔이 다시 F-θ 렌즈(30)를 통과하면서 F-θ 렌즈(30)의 수차에 의해 발생하는 2차 왜곡을 들 수 있다. 참고적으로, 1차 왜곡은 2차 왜곡에 비해 상대적으로 왜곡 정도가 크지 않다.

전술한 바와 같이 보정되지 않은 갈바노 스캐너(20)는 결국 결과물에 왜곡된 마킹을 행하게 되고, 이렇게 마킹된 결과물을 입력받는 각종 리더기 또한 잘못된 정보를 저장할 수밖에 없게 된다. 따라서, 전술한 바와 같은 왜곡을 보정해 줄 필요가 있는데, 그 방법으로는 갈바노 스캐너(20)의 왜곡된 정도를 저장한 파일(이하, "보정파일"이라 한다.)을 생성하여 실제 마킹 작업시 이 보정파일에 저장된 보 정 수치만큼 갈바노 스캐너(20)를 재조정하여 마킹하는 방법이 대표적이다.

그리고, 전술한 바와 같은 보정파일에는 갈바노 스캐너(20)의 마킹 위치별 보정정도(X, Y, θ)의 정보가 저장되어 있는데, 이러한 정보는 초기파일(보정이 전혀 이루어지지 않은 최초 파일로 객관적 왜곡정도를 파악하기 위해 쓰이는 파일을 말함)을 이용하여 일정 간격만큼의 점(dot)이나 그리드를 보정작업이 필요한 갈바노 스캐너로 마킹하여 발생한 마킹위치(이하, "왜곡위치"라 한다)와 왜곡이 전혀 없는 상태를 가정한 마킹위치(이하, "기준위치"라 한다.)와의 거리를 구하는 방식으로 얻을 수 있다.

다시 말해서, 현재의 왜곡파일을 이용하여 마킹한 후 이상적인 마킹위치와의 거리를 구하여 왜곡된 정도를 구하는 방식이라 할 수 있다. 결과적으로, 전술한 바와 같은 방법은 얼마만큼 정밀한 보정파일을 생성하느냐에 그 핵심이 있다고 할 수 있다.

한편, 왜곡위치와 기준위치와의 거리를 구하는 방법으로 종래에는 수작업에 의한 방법과 스캐너를 이용한 방법이 제안되어 있다. 이 중에서 먼저 수작업에 의한 방법은 버니어 캘리퍼스나 철자 등을 이용해 수작업으로 직접 거리를 관측하는 방법인데, 비전(Vision) 시스템(예를 들어, 카메라)을 이용한 방법에 비해 높은 오차율을 보이며 특히, 관측하고자 하는 데이터의 수가 많아질수록 작업에 어려움이 커 권장하지 않는 방법이라 할 수 있다.

다음으로, 스캐너를 이용한 방법은 마킹된 결과물을 스캐너로 스캐닝한 후에 생성된 그림 파일을 분석하여 거리를 구하는 것으로 요약할 수 있다. 이러한 스캐 너에 의한 방법을 이용하면 수작업에 비해 높은 정밀도를 얻을 수 있는 장점이 있으나, 렌즈의 마킹 폭에 비례하여 이를 스캐닝 할 수 있는 스캐너의 규격도 커지면서 발생하는 비용과 스캐닝시 스캐너 자체에서 발생하는 왜곡 등을 종합적으로 고려할 때 비용대비 효율성 면에서 떨어진다고 할 수 있다.

전술한 방법들의 각 단점들로 인해 본 출원인은 Y축으로는 평판판재가 얹어진 스테이지가 왕복운동하고, X축으로는 디지털 카메라, 예를 들어 CCD 카메라가 왕복운동하여 마킹된 결과물을 정밀하게 촬영 및 분석하는 장치{이하, "독립 필드보정장치"(Stand-alone Field Correction Apparatus)}를 2005년 특허출원 제51364호(출원일: 2005년 6월 15일)로 출원하였는바, 이러한 독립 필드보정장치는 위에서 제시한 방안들의 낮은 정확도 및 고비용 등의 여러 단점들을 보완할 수 있다.

그러나, 전술한 독립 필드보정장치는 레이저 마킹장치(또는 타이틀링 시스템)와는 별개로 이루어져 있어 이를 제작하는데 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라 공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다.

또한, 전술한 독립 필드보정장치는 평판판재를 레이저 마킹장치로부터 독립 필드보정장치가 위치한 장소로 이동시킨 후에 평판판재와 독립 필드보정장치 사이에서 X축 및 Y축을 서로 정밀하게 일치시켜야 하고, 나아가 스캔헤드와 스테이지의 Theta(θ) 축을 서로 정밀하게 일치시켜야 하기 때문에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 레 이저 마킹장치 내에 X축 방향으로 왕복운동 할 수 있는 장비를 추가하여 여기에 카메라를 고정시키고 Y축 방향의 왕복운동은 레이저 마킹장치에 기 구비된 스테이지를 활용함으로써 평판판재에 데이터 마킹 후 이를 이동시키지 않고 곧바로 왜곡 보정파일을 생성할 수 있도록 한 왜곡 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치을 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 고안은 다음과 같다. 즉, 본 고안에 따른 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치는 레이저 마킹이 수행될 평판판재가 고정 설치되는 스테이지; 스테이지를 길이 방향(Y축 방향)으로 왕복운동시키는 Y축 이동수단; 스테이지 상부에 스테이지와 이격된 채로 설치되어 적어도 하나 이상의 레이저 소스로부터 발생된 레이저빔을 평판판재 상에 조사하여 보정파일 생성을 위한 특정 데이터를 포함하는 각종 레이저 마킹을 수행하는 스캔헤드; 스테이지 상부에 스테이지와 이격된 채로 설치되어 평판판재를 촬영하는 카메라; 카메라를 스테이지의 폭 방향(X축 방향)으로 왕복운동시키는 X축 이동수단; 및 Y축 이동수단과 X축 이동수단의 움직임을 제어하는 모션제어와 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터를 분석하는 비전분석 및 보정파일 생성용 소프트웨어가 탑재되어 있어 특정 데이터를 마킹하는 한편 마킹된 특정 데이터를 촬영 및 분석하여 보정파일을 생성하는 제어 유니트를 포함하여 이루어진다.

한편, 본 고안의 다른 특징에 따른 레이저 마킹장치를 통한 보정파일 생성방법은 레이저 마킹이 수행될 평판판재를 스테이지에 고정시킨 상태에서 스캔헤드에 의해 다수의 특정 데이터를 마킹하고, 이후 카메라와 스테이지를 각각 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이동시켜가면서 마킹된 특정 데이터를 촬영하며, 촬영된 데이터의 위치를 정밀 분석하여 오차를 파악함으로써 보정파일을 생성하는 작업을 단일의 레이저 마킹장치를 통해 수행하되, (a) 평판판재를 스테이지에 고정시킨 상태에서 스테이지 축과 스캔헤드 축의 어긋남을 보정하는 단계; (b) 평판판재 상에 다수의 특정 데이터를 레이저 마킹하는 단계; (c) 카메라와 마킹된 특정 데이터의 중심 위치에 있는 원점 데이터를 일치시키는 데이터 얼라인 단계; (d) 카메라가 마킹된 특정 데이터의 위치로 차례로 이동시켜 얼라인한 상태에서 촬영을 수행하면서 얻어진 촬영 데이터를 분석하는 단계;및 (e) 단계 (d)에서 분석된 데이터를 이용하여 보정파일을 생성하는 단계를 포함하여 이루어진다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 에 따른 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 3 은 본 고안에 따른 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치의 기구적인 구성을 개략적으로 보인 사시도이다.

도 3 에 도시된 바와 같이 본 고안의 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치의 기구적인 구성에 따르면 평평한 판재로 이루어진 스테이지(110)가 그 양단에 설치된 안내레일을 따라 소정 방향(이하, 이를 "Y축 방향"이라 한다)으로 왕복운동 하도록 구성되는데, 이러한 스테이지(110)의 중심 부분에는 감광액(Photo Resistive Liquid)이 도포되어 있고, 평탄도가 우수한 평판판재(130 : 이하, 이를 "감광 플레이트"라 한다))가 얹어지게 된다.

그리고, 전술한 바와 같이 스테이지(110)는 도시되지 않은 리니어모터에 의해 안내레일 상에서 Y축 방향으로 왕복운동하게 된다. 또한, 적어도 하나의 레이저 소스(도시하지 않음)로부터 발생된 레이저빔을 스테이지(110)에 얹혀진 상태로 이송되는 감광 플레이트(130) 상에 조사하여 여기에 특정 데이터를 마킹하는 적어도 하나 이상, 본 실시 예에서는 4개의 스캔헤드(180)가 스캔헤드 지지대(170)에 상호 소정 간격을 두고 지지된 채로 스테이지(110) 상부에 고정 설치되어 있다.

한편, 스테이지(110) 양단의 안내레일(120) 상에는 한 쌍의 수직 지지대(140)가 마주보도록 고정 설치되어 있고, 이러한 수직 지지대(140)의 상단에는 다시 이들을 가로질러 연결, 즉 스테이지(110) 상방을 가로질러 연결하는 수평 지지대(150)가 설치되어 있다. 그리고, 이러한 수평 지지대(150)에도 안내레일(미도시)이 설치되어 있고, 이러한 수평 지지대(150)의 안내레일에는 이를 따라 움직이는 카메라(160)가 설치되게 된다.

물론, 전술한 카메라(160)도 도시되지 않은 자체의 리니어모터에 의해 수평 지지대(150)의 안내레일 상에서 스테이지(110)를 가로지르는 방향(이하, 이를 "X축 방향"이라 한다)으로 왕복운동하게 되는데, 바람직하게는 스테이지(110)의 X축 방향의 전 영역(길이)에 걸쳐서 이동하게 된다. 그리고 비록 도시하지는 않았지만 카메라(160)는 상하 이송기구에 의해 상하(Z축 방향)로도 이동될 수 있도록 구성되어 있다.

전술한 바와 같이 본 고안에 따른 레이저 마킹장치에서는 감광 플레이트(130)를 스테이지(110)에 고정시킨 상태에서 다수의 특정 데이터를 마킹하고, 이 후 카메라(160)와 스테이지(110)를 각각 X축 또는 Y축 방향으로 이동시켜 가면서 마킹된 데이터를 촬영하며, 이렇게 촬영된 데이터의 위치를 정밀 분석하여 오차를 파악함으로써 보정파일을 생성하는바, 데이터의 마킹과 보정파일의 생성이 모두 동일한 레이저 마킹장치에서 이루어지게 된다.

도 4 는 본 고안에 따른 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치의 전기적인 블록 구성도로, 설명의 편의상 도 3 의 구성과는 다른 참조번호를 부여한다.

도 4 에 도시된 바와 같이 본 고안의 보정파일 생성기능을 갖춘 레이저 마킹장치의 전기적인 구성은 크게 마킹 데이터를 촬영하는 카메라(255), 예를 들어 30만 화소급의 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 카메라(250)와 이를 구동하는 카메라 구동부(250), 카메라(255)를 X축 방향으로 왕복운동시키는 리니어모터(275)와 그 구동부(270 : X축 구동부), 스테이지(110)를 Y축 방향으로 왕복운동시키는 리니어모터(265)와 그 구동부(260 : Y축 구동부), 카메라(255)에 의한 마킹 데이터 촬영시 주위를 조명하는 램프(235)와 그 구동부(250), 데이터 마킹을 위한 스캔헤드(갈바노 스캐너헤드)의 내부 구성품(예를 들어, X미러나 Y미러)을 제어하는 스캔헤드 제어부(280) 및 시스템의 동작을 총괄적으로 제어하는 제어 유니트(200)를 포함하여 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같은 구성에서 제어 유니트(200)는 산업용 PC(Personal Computer)로 구현될 수 있는바, 여기에는 스테이지(110) 및 카메라(255)의 정밀 움직임을 각각 제어하는 모션제어 소프트웨어, 카메라(255)에 의해 촬영된 영상 데이터를 분석하는 비전분석 소프트웨어 및 보정파일을 생성하는 보정파일 생성 소프트 웨어 등이 탑재되어 있다. 도면에서 미설명 부호 210은 레이저 마킹장치에서 후술하는 바와 같이 원하는 마킹 데이터의 수나 필요한 각종 데이터를 입력 또는 선택하는데 사용되는 키입력부를 나타내고, 222와 220은 각각 레이저 마킹장치의 각종 동작 상태를 시각적으로 표시하는 LED와 그 구동부를 나타내며, 232와 230은 레이저 마킹장치의 입력 또는 선택 사항을 사용자가 알 수 있도록 표시하고 기타 카메라(252)에 의해 촬영된 영상을 디스플레이하는 모니터와 그 구동부를 나타낸다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 레이저 마킹장치의 보정파일 생성방법은 크게 감광 플레이트 상에 특정 데이터를 레이저 마킹하는 단계, 카메라와 마킹된 데이터의 중심을 일치시키는 데이터 얼라인 단계, 카메라가 시작 데이터로부터 마지막 데이터로의 이동 및 촬영을 수행하면서 얻어진 촬영 데이터를 분석하는 단계, 분석된 데이터를 이용하여 보정파일을 생성하는 단계 및 이렇게 생성된 보정파일을 이용하여 확인을 위한 재마킹, 재얼라인, 재촬영 및 재분석하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

이하에서는 전술한 바와 같은 본 고안에 따른 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치의 동작을 그 보정파일 생성방법과 함께 상세하게 설명하기로 한다.

도 5 는 본 고안에 따른 레이저 마킹장치를 통한 보정파일 생성방법을 설명하기 위한 흐름도로, 별다른 설명이 없는 한 제어 유니트(200)가 주체가 되어 수행함을 밝혀둔다.

도 5 에 도시된 바와 같이 먼저, 단계 S10에서는 평탄도가 우수한 감광 플레이트(130)를 스테이지(110) 위에 고정시키는데, 이때 이러한 감광 플레이트(110)는 마킹하고자 하는 스캔헤드(180)의 영역 안에 포함되도록 고정시켜야 한다. 다음으로, 단계 S12에서는 스캔헤드(180)의 Theta(θ)축 보정을 위한 데이터를 마킹하는데, 이때 일직선상에 영역의 윗부분과 아랫부분에 임의의 데이터를 각각 하나씩 마킹하는 것이 바람직하다.

도 6 은 도 5 에서 스캔헤드의 쎄타 보정의 원리를 설명하기 위한 도로, 이해를 돕기 위해 처음 마킹한 결과물로써 스테이지(110)와 스캔헤드(180)의 오차 정도를 극단적으로 나타내고 있다. 다시 도 5로 돌아가서 단계 S14에서는 단계 S12에서 마킹된 데이터를 분석하고 그 오차 각도를 측정하게 되는데, 이는 임의의 모양으로 마킹한 두 개의 각 데이터(일점쇄선에 포함된 십자형 데이터)들을 얼라인(실선에 포함된 십자형 데이터)한 후에 얼라인된 데이터들의 너비 값과 높이 값을 구하고, 다시 이 값들을 아래의 수학식 1과 같이 삼각함수에 적용해 스테이지(110) 축과 마킹 데이터 축(스캔헤드 축) 사이의 오차 각도(θ)를 측정할 수 있다.

위의 수학식 1에서 A는 θ가 마주보는 변의 길이를 나타내고, B는 θ가 마주보는 변에 수직인 변의 길이를 나타낸다.

다시 도 5 로 돌아가서 단계 S16에서는 단계 S14에서 측정한 각도를 이용해서 보정파일을 생성하는데, 이러한 보정파일은 비록 왜곡은 그대로이나 스테이지(110) 축과 마킹 데이터 축(스캔헤드 축)이 일치되어지게 마킹되는 파일인 것이 다. 다음으로, 단계 S18에서는 이렇게 생성된 보정파일을 바탕으로 왜곡된 좌표값을 얻어오기 위한 특정 데이터를 마킹한다.

도 7 은 도 5 에서 보정파일 생성을 위한 데이터 마킹 단계를 설명하기 위한 도이다.

도 7 에 도시된 바와 같이 마킹 데이터는 원형 도트의 모양으로 이루어질 수 있고, 감광 플레이트(130)의 크기에 따라 달라질 수 있다. 이 경우에 X축 및 Y축 마킹 데이터의 개수를 동수로 하는 것이 바람직하고, 나아가 본 실시 예와 같이 5*5, 3*3 또는 7*7 등의 홀수로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 중심점의 마킹 데이터는 나머지 마킹 데이터에 대해 명확히 구별될 수 있도록 이들보다 크게 하거나 다른 모양으로 하는 것이 바람직하다.

다시 도 5 로 돌아가서 단계 S20에서는 카메라(160 또는 255)를 중심점의 마킹 데이터로 이동시켜 중심점의 마킹 데이터가 촬상 범위 안에 들어오게 하는 얼라인 작업을 수행하고, 이렇게 얼라인된 데이터를 원점 데이터로 저장한다. 다음으로, 단계 S22에서는 각각의 마킹 데이터들의 위치대로 카메라(160 또는 255)를 움직여서 촬상 범위 안에 들어온 각각의 마킹 데이터들을 화면 중앙으로 얼라인하고, 다시 단계 S24에서는 그 위치값을 이용해 단계 S20에서 저장된 원점 데이터와의 차이를 구한 후에 이를 테이블 형식으로 저장함으로써 왜곡 보정파일을 생성할 수 있는 데이터를 생성하게 된다.

한편, 단계 S22에서 각각의 데이터 얼라인은 사전에 저장된 마킹 패턴을 참조하여 각각의 마킹 데이터를 확인(이하, "패턴 매칭"이라 한다)한 후에 이렇게 확 인된 마킹 데이터의 중심점과 카메라(160 또는 255) 중심점과의 차이만큼 카메라(160 또는 255)의 중심 방향으로 이동하면서 이루어진다. 이 과정에서, 마킹 데이터의 중심점과 카메라(160 또는 255)의 중심점은 모두 픽셀 단위로 나타나고 또한 X축 또는 Y축 리니어모터의 이동은 펄스 단위로 이루어지기 때문에 이를 서로 매칭시켜 주는 작업이 필요하게 된다.

픽셀 당 리니어모터의 움직이는 펄스를 매칭하는 방법은 예를 들어, 하나의 마킹 데이터를 촬상 범위에 두고 패턴 매칭하여 마킹 데이터의 중심 픽셀값(측정 데이터1)을 저장하는 단계, 마킹 데이터가 촬상 범위에서 벗어나지 않도록 X축 리니어모터(275)를 미리 정해진 값(이동 데이터1)만큼 소량 이동시키는 단계, 패턴 매칭을 재수행하여 그 중심 픽셀값(측정 데이터2)을 확인한 후에 측정 데이터1과 측정 데이터2의 차(측정 데이터3)를 구하는 단계 및 이동 데이터1을 측정 데이터3으로 나누는 단계로 이루어질 수 있는데, 이에 따라 픽셀 당 해당되는 X축 리니어모터의 움직이는 펄스값을 알 수가 있다. Y축 리니어모터(265) 또한 X축 리니어모터(275)에 대해 구한 방법과 동일한 방법에 의해 픽셀당 움직이는 펄스값을 구할 수가 있다.

다시 도 5 로 돌아가서, 단계 S26에서는 보정파일의 생성이 만족스럽게 완료되었는지를 판단하는데, 그렇지 아니한 경우에는 단계 S18로 복귀하는 반면에 완료된 경우에는 프로그램을 종료하게 된다.

본 고안의 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치는 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 고안의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실 시할 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치에 따르면 레이저 마킹장치 내에서 왜곡 보정파일을 생성함으로써 장비 출하 후 셋업 기간을 단축시키고, 마킹된 데이터를 측정하기 위해 이동시키면서 발생할 수 있는 마킹 데이터의 손상 및 오차범위의 최소화할 수 있으며, 스테이지 및 카메라 이동 장비 등을 제조하는데 발생하는 제조비용을 절감할 수 있고, 궁극적으로 정밀한 보정파일을 사용하게 됨으로써 생산성 향상을 기대할 수 있다.

Claims (3)

1. 레이저 마킹이 수행될 평판판재가 고정 설치되는 스테이지;

   상기 스테이지를 길이 방향(Y축 방향)으로 왕복운동시키는 Y축 이동수단;

   상기 스테이지 상부에 상기 스테이지와 이격된 채로 설치되어 적어도 하나 이상의 레이저 소스로부터 발생된 레이저빔을 상기 평판판재 상에 조사하여 보정파일 생성을 위한 특정 데이터를 포함하는 각종 레이저 마킹을 수행하는 스캔헤드;

   상기 스테이지 상부에 상기 스테이지와 이격된 채로 설치되어 평판판재를 촬영하는 카메라;

   상기 카메라를 상기 스테이지의 폭 방향(X축 방향)으로 왕복운동시키는 X축 이동수단; 및

   상기 Y축 이동수단과 상기 X축 이동수단의 움직임을 제어하는 모션제어와 상기 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터를 분석하는 비전분석 및 보정파일 생성용 소프트웨어가 탑재되어 있어 상기 특정 데이터를 마킹하는 한편 상기 마킹된 특정 데이터를 촬영 및 분석하여 보정파일을 생성하는 제어 유니트를 포함하여 이루어진 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 X축 이동수단 및 상기 Y축 이동수단은 각각 안내레일과 리니어모터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 X축 이동수단은 상기 스테이지를 가운데 두고 마주보도록 설치된 한 쌍의 수직 지지대;

   상기 수직 지지대를 연결하는 수평 지지대;

   상기 수평 지지대에 설치되는 안내레일; 및

   상기 카메라를 지지한 채로 상기 안내레일을 따라 이동하는 리니어모터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보정파일 생성기능을 갖는 레이저 마킹장치.

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