KR20060119609A - 마스크 구동 방식의 레이저 마킹 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 문양, 글자, 사진 등이 새겨진 마스크를 움직여, 움직이는 대상 물체에 고속 레이저 마킹을 하기 위한 장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 레이저의 빔을 확대하는 빔 확대기로 빔을 확대한 후, 이를 다시 빔조사장치를 사용하여 가늘고 긴 레이저 빔을 만들고, 이 빔을 다시 마스크에 조사하고, 마스크에 조사된 빔은 다시 렌즈장치를 통하여 대상물체에 마킹되는 장치이다.

마스크는 이를 움직일 수 있는 스테이지에 탈 부착이 가능하도록 고정되어 있으며, 스테이지구동장치에 부착된 구동 모터는, 대상물체의 속도측정장치에서 오는 신호와 동기되어 움직여서 고속으로 움직이는 대상물체에 인쇄 및 각인을 할 수 있는 특징을 가지고 있다.

본 발명에 따르면 고속으로 움직이는 물체에 레이저로 일정 문양, 그림, 문자 등을 인쇄 또는 각인 할 수 있다.

마스크, 레이저 마킹, 마스크 구동, 마커

Description

마스크 구동 방식의 레이저 마킹 장치{Laser marking device of mask moving type}

도 1은 본 발명에 따른 마스크 구동 방식의 레이저 마킹 장치,

도 2는 본 발명에 따른 마스크 구동장치,

도 3은 본 발명에 따른 마스크 예,

도 4는 본 발명에 따른 마스크 제작도,

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 레이저,2 : 레이저빔,

3 : 빔확대기,4 : 빔조사장치,

5 : 마스크용 스테이지,6 : 마스크,

7 : 마스크구동장치, 8 : 빔 통과구,

9 : 구동모터, 10 : 렌즈장치,

11a : 마킹대상물체,

11b : 속도측정장치

12 : 코팅 면을 벗겨낸 마스크 표면,

13 : 마스크용 원판, 14 : 코팅면,

15 : 코팅 면을 벗겨낸 후에 레이저 파장에 대한 무반사 코팅한 면.

본 발명은 대상물체에 레이저로 문양, 글자, 사진 등과 같은 다양한 이미지를 각인 시키는 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 레이저 빔(Laser beam)을 이용하여 금속판, 나무판, 플라스틱, 석재 등에 문양, 글자 등을 각인하는 기술이 다양하게 제안되어 이용되고 있다.

통상 레이저빔을 확대하여 마스크를 거친 후 마킹하는 마스크 방식의 레이저 마킹장치와 X-Y 모터를 사용하여 레이저의 빔의 방향을 바꾸어서 마킹하는 스캐닝 방식의 레이저 마킹 장치가 있는데, 여기서 전자 방식의 레이저 마킹장치는 빔을 확대하여 마스크 전체를 통과한 후 대상 물체에 마킹을 하기위해서 높은 파워의 레이저가 필요하고, 후자의 방식은 X-Y모터의 속도 한계로 인하여 저속으로 움직이는 물체에 마킹은 가능하나 고속으로 움직이는 물체에 마킹하기에는 부적합한 점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 높은 파워의 레이저가 아니더라도 고속으로 움직이는 물체에 마킹을 가능하게 하는 장치를 구현하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 레이저(1)의 빔(2)을 빔확대기(3)를 통하여 확대하고, 빔조사장치(3)를 사용하여 가늘고 길게 만든 후에 그 빔을 마스크(6)에 조사하게 하고, 마스크는 움직이는 대상물체의 속도와 동기 시키기 위해 구동 모터(9)가 장착된 스테이지(5)에 탈 부착이 가능하도록 고정되어 있으며, 마스크(6)를 통과한 빔은 다시 렌즈장치(10)를 통하여 대상 물체(11a)에 마킹되는 것을 특징으로 한다. 이를 위해 스테이지구동장치에 장착된 구동모터는 대상물체(11a)의 속도측정장치(11b)에서 오는 신호와 동기 되어 진다.

또한, 마스크(6)는 레이저 빔을 투과하는 재질(13)위에 금속류와 같은 불 투과 물질을 입힌 후에(14), 마킹하고자하는 문양, 글자, 사진 등의 형상으로 불 투과 물질을 제거하여 만들고(12), 레이저 빔의 투과율을 높이기 위해 마스크의 단면 또는 양면에 특별한 코팅(15)을 할 수도 있는 특징을 가지고 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 장치를 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 움직이는 물체에 레이저 마킹 및 조사를 하기위해 다양하게 활용할 수 있으면서, 문양이나 글자, 형상 이미지 등이 사진과 같은 선명한 고해상도 이미지 마킹이 가능하고 고속의 움직이는 물체에 마킹하는 기술로서, 도 1은 본 고안이 적용된 마킹 장치이다.

본 발명은 레이저(1)에서 나오는 레이저 빔(2)을 빔확대기(3)를 통하여 확대한 후에 다시 빔조사장치(3)를 통하여 가늘고 긴 빔으로 변환 시키고, 이 빔을 마스크(6)에 조사하도록 한다. 마스크(6)는 구동 모터(9)가 부착된 스테이지(5)에 탈 부착이 가능하도록 고정되어 있으며 구동 모터(9)에 의해 대상 물체(11a)의 속도측정장치(11b)에서 오는 속도 신호와 동기될 수 있도록 신호 체계를 구성하며, 마스크(6)를 통과한 레이저 빔(2)을 다시 렌즈장치(10)를 통하여 대상 물체(11a)에 마킹하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 문양, 글자, 사진 등의 형상이 새겨진 마스크(6)를 구동 모터(9)가 부착된 스테이지(5)에 고정하여, 마스크(6)의 움직임을 고속으로 움직이는 대상 물체(11a)에 붙어 있는 속도측정장치(11b)와 동기 시키기 때문에 가능한 것이다.

본 발명에서 사용된 마스크(6)는 레이저 빔을 투과하는 재질(13)위에 금속류와 같은 불 투과 물질(14)을 입힌 후에, 마킹하고자하는 문양, 글자, 사진 등의 형상으로 불 투과 물질을 제거하여 만들고(12), 레이저 빔의 투과율을 높이기 위해 마스크의 단면 또는 양면에 특별한 코팅(15)을 할 수도 있다. 구체적인 예는 유리판에 알루미늄을 코팅한 후에 1064nm의 파장을 가진 레이저로 문양, 글자, 그림 등의 모양으로 알루미늄 코팅 면을 벗겨내는 것이다. 이 후에 사용하고자 하는 레이저 파장의 투과율이 최대가 되도록 마스크 양면에 특수 코팅을 하는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 마스크 구동방식의 레이저 마킹 장치의 장점은 다음과 같다.

① 고속으로 움직이는 물체에 마킹을 할 수 있다.

② 기존 고정식 마스크 방식보다 적은 레이저 파워로 마킹을 할 수 있다.

③ 전체 시스템 가격을 획기적으로 낮출 수 있다.

④ 고속으로 마킹이 가능하므로 대량 생산에 적합하다.

⑤ 마스크를 손쉽게 제작할 수 있다.

⑥ 마스크를 손쉽게 교환할 수 있도록 제작되어 편리하다.

Claims (3)

1. 마스크 구동 방식의 레이저 마킹 장치에 있어서,

   상기 마킹 장치는 문양, 글자, 형사 등 각종 이미지의 모양으로 가공되어진 마스크(6)가 구동 모터(9)가 장착된 스테이지(5)에 고정되어 있으며, 레이저 발생부에서 주사되는 레이저 빔(2)은 빔확대기(3)와 빔조사장치(4)를 통하여 가늘고 길게 만들어지고, 가늘고 길게 만들어진 빔이 마스크(6)에 조사되어지고, 마스크에 조사된 빔은 다시 렌즈장치(10)를 통하여 대상물체(11a)에 마킹되도록 되어 있으며, 마스크구동장치(7)에 부착된 구동 모터(9)에 의해 마스크(6)는 고속으로 움직이는 대상물체(11a)의 속도측정장치(11b)와 동기 되어, 마스크(6)의 형상이 대상물체(11)에 조사 또는 각인되는 장치이다.
2. 마스크 구동 장치(7)에 있어서,

   마스크(6)는 스테이지(5) 위에 올려있고 이 스테이지는 구동 모터(9)에 의해서 움직이게 된다. 또한 구동 장치(7)의 중앙부(8)는 마스크를 통과한 빔이 지나갈 수 있도록 충분한 공간을 관통하여 놓는다. 구동 모터(9)는 움직이는 물체(11a)의 속도에 동기 되어 움직이도록 되어있다.
3. 마스크 구동 방식의 마스크 제작에 있어서,

   상기 마스크(6)는 사용하고자 하는 레이저 빔의 파장이 통과할 수 있는 유리나 플라스틱 등의 원판(13)에 레이저 빔이 통과할 수 없는 재질(14)로 막을 입힌 후에, 레이저를 사용하여 막을 벗겨내어 문양, 글자, 그림 등을 나타나게 하고(12), 사용하고자 하는 레이저 빔의 투과율을 높이기 위하여 무 반사 코팅(15)을 할 수도 있도록 하는 것이다.

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