KR20120092989A - 레이저 마킹 시스템 - Google Patents

레이저 마킹 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20120092989A
KR20120092989A KR1020110012963A KR20110012963A KR20120092989A KR 20120092989 A KR20120092989 A KR 20120092989A KR 1020110012963 A KR1020110012963 A KR 1020110012963A KR 20110012963 A KR20110012963 A KR 20110012963A KR 20120092989 A KR20120092989 A KR 20120092989A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
marking
laser
image
mirror
laser beam
Prior art date
Application number
KR1020110012963A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101245804B1 (ko
Inventor
백승웅
나종상
최준호
고승용
김동욱
황용연
Original Assignee
(주)와이티에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)와이티에스 filed Critical (주)와이티에스
Priority to KR1020110012963A priority Critical patent/KR101245804B1/ko
Publication of KR20120092989A publication Critical patent/KR20120092989A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101245804B1 publication Critical patent/KR101245804B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/18—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using absorbing layers on the workpiece, e.g. for marking or protecting purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0643—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising mirrors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/105—Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00—Automatic controllers
    • G05B11/01—Automatic controllers electric
    • G05B11/14—Automatic controllers electric in which the output signal represents a discontinuous function of the deviation from the desired value, i.e. discontinuous controllers
    • G05B11/16—Two-step controllers, e.g. with on/off action

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

본 발명은 레이저 마킹 시스템에 관한 것으로, 레이저 마킹 시스템에서 레이저 마킹과 마킹 이미지의 리딩이 함께 이루어질 수 있도록 함으로써 마킹 품질의 불량 여부를 판단할 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 레이저 빔이 출사되는 레이저 모듈, 레이저 모듈에서 출사된 레이저 빔을 정렬시키는 하나 이상의 빔 미러, 레이저 빔을 온/오프(On/Off) 제어하여 레이저 빔의 온(On)시 빔 미러를 통해 반사되는 가운데 정렬된 레이저 빔을 오프(Off)시에도 누설되지 않도록 하는 빔 셔터, 빔 미러에 의해 정렬되어 빔 셔터를 경유한 레이저 빔의 광폭을 원하는 크기로 확대 또는 축소시키고 레이저 빔을 포커싱하는 빔 익스펜더, 광폭의 조절 및 포커싱이 이루어진 레이저 빔을 마킹 대상물 상에 조사하되 갈바노 미터에 의해 제어되는 X방향 갈바노 미러와 Y방향 갈바노 미러 및 F-θ 렌즈를 통해 레이저 빔을 마킹 대상물에 조사하여 2차원 형상을 마킹하는 스캔헤드 및 스캔헤드로 피드백되어 갈바노 미러에 의해 반사되는 마킹 대상물의 마킹 이미지를 촬상하는 리딩용 비전을 포함한 구성으로 이루어진다.

Description

레이저 마킹 시스템{Laser marking system}
본 발명은 레이저 마킹 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마킹 대상물에 마킹된 마킹 이미지를 촬상하여 분석하기 위한 리딩용 비전(Vision)을 스캔헤드 전단에 설치함으로써 특정 패턴의 마킹 후 마킹 대상물 상에 마킹된 마킹 이미지를 리딩용 비전을 통해 자동으로 촬상하여 마킹과 동시에 불량 여부를 판단할 수 있도록 한 레이저 마킹 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 레이저 마킹 시스템은 반도체 디바이스의 웨이퍼나 패키징, 자동차, 철강, 프라스틱 및 목재 등의 재료로 만들어진 임의의 마킹 대상물의 표면에 레이저 빔을 조사하여 증발시키거나 연소시킴으로써 제품생산번호, 모델명, 문자 또는 패턴 등을 마킹하는 시스템을 말하는 것이다.
전술한 바와 같은 종래의 기술에 따른 레이저 마킹 시스템에서는 레이저 소스로부터 출사된 레이저 빔이 스캔헤드의 X미러 및 Y미러와 F-θ 렌즈를 거쳐 임의의 마킹 대상물에 조사됨으로써 임의의 마킹 대상물에 제품생산번호, 모델명, 문자 또는 패턴 등이 마킹된다.
다시 말해서, 전술한 바와 같은 레이저 마킹 시스템의 구성에서 스캔헤드는 마킹 대상물 표면의 특정한 영역을 마킹하기 위해 기 설정된 좌표 데이터에 따라 엑스(X) 방향으로 이동이 가능한 X미러와 와이(Y) 방향으로 이동이 가능한 Y미러를 구동하여 레이저 빔을 마킹 대상물 표면에 조사하여 마킹하게 된다.
한편, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 레이저 마킹 시스템의 기구적인 구성을 개략적으로 설명하면 레이저 빔의 출사가 이루어지는 레이저 소스, 레이저 소스로부터 출사된 레이저 빔을 반사하여 정렬시키는 하나 이상의 빔 미러, 빔 미러에 의해 정렬된 레이저 빔의 경로를 일정비율로 반사하거나 투과시켜 분기시키는 빔 스플리터 및 빔 스플리터에 의해 분기된 레이저 빔을 마킹 대상물에 조사하는 스캔헤드의 구성으로 이루어진다.
그러나. 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 레이저 마킹 시스템에는 마킹 대상물에 마킹된 마킹 이미지의 불량 여부를 판단하기 위해 레이저 마킹 시스템과는 별도로 구비된 리딩장치를 통해 마킹 대상물에 마킹된 마킹 이미지를 리딩하여 마킹의 불량 여부를 판단하게 된다. 따라서, 이처럼 레이저 마킹 시스템과는 별도로 구비된 리딩장치를 통해 리딩이 이루어지기 때문에 많은 시간과 적지 않은 인력이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 전술한 바와 같은 레이저 마킹 시스템과는 별도로 구비된 리딩장치를 통해 마킹 대상물에 마킹된 마킹 이미지를 리딩하여 마킹의 불량 여부를 판단한 다음 생산라인에 적용한다고 하더라도 적용된 판단에 오류가 발생하게 되면 마킹 품질이 불량인 것을 알기 전까지는 마킹 품질이 불량인 체로 제품의 생산이 계속적으로 이루어진다는 문제가 있다.
즉, 전술한 바와 같이 레이저 마킹 시스템을 통해 마킹과 마킹 이미지의 리딩이 동시에 이루어지지 않기 때문에 스캔헤드의 오류로 인하여 라인의 장비를 제시간에 정지시킬 수가 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 레이저 마킹 시스템에서 레이저 마킹과 마킹 이미지의 리딩이 함께 이루어질 수 있도록 함으로써 마킹 품질의 불량 여부를 판단할 수 있도록 한 레이저 마킹 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 레이저 마킹 시스템에서 레이저의 마킹과 마킹 이미지의 리딩이 이루어질 수 있도록 하여 마킹과 함께 마킹 품질의 불량 여부를 판단할 수 있도록 함으로써 마킹 품질의 불량 발생시 라인의 장비를 자동으로 정지시킬 수 있도록 함에 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 레이저 마킹 시스템에서 레이저의 마킹과 마킹 이미지의 리딩이 이루어질 수 있도록 하여 마킹과 함께 마킹 품질의 불량 여부를 판단할 수 있도록 함으로써 마킹 이미지의 리딩에 소요되는 시간과 인력을 크게 줄일 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템은 출사된 레이저 빔을 마킹 대상물에 조사하여 특정 패턴을 마킹하는 레이저 마킹 시스템에 있어서, 레이저 빔의 출사가 이루어지는 레이저 모듈; 레이저 모듈의 다음단에 구성되어 레이저 모듈에서 출사된 레이저 빔을 정렬시키는 빔 미러; 빔 미러의 다음단에 구성되어지되 레이저 빔을 온/오프(On/Off) 제어하여 레이저 빔의 온(On)시 빔 미러를 통해 반사되는 가운데 정렬된 레이저 빔을 오프(Off)시에도 누설되지 않도록 하는 빔 셔터; 빔 셔터의 다음단에 구성되어지되 빔 미러에 의해 정렬되어 빔 셔터를 경유한 레이저 빔의 광폭을 원하는 크기로 확대 또는 축소시키고 레이저 빔을 포커싱하는 빔 익스펜더; 빔 익스펜더의 다음단에 구성되어 광폭의 조절 및 포커싱이 이루어진 레이저 빔을 마킹 대상물 상에 조사하되 갈바노 미터에 의해 제어되는 X방향 갈바노 미러와 Y방향 갈바노 미러 및 F-θ 렌즈를 통해 레이저 빔을 마킹 대상물에 조사하여 2차원 형상을 마킹하는 스캔헤드; 및 스캔헤드의 전단에 구성되어지되 스캔헤드로 피드백되어 갈바노 미러에 의해 반사되는 마킹 대상물의 마킹 이미지를 촬상하는 리딩용 비전을 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템의 구성에서 리딩용 비전은 특정 파장의 광에 의한 반응을 통해 스캔헤드로 피드백되어 갈바노 미러에 의해 반사되는 마킹 대상물 상의 마킹 이미지 영상을 반사시키는 빔 스플리터; 빔 스플리터에 의해 반사된 마킹 이미지 영상으로부터 특정 파장대의 광만 축출하는 컬러 필터; 컬러 필터에 의해 축출된 특정 파장대 마킹 이미지 영상의 광량을 조절하는 아이리스 다이아그램; 아이리스 다이아그램을 통과한 마킹 이미지 영상의 F-θ 렌즈에 의해 발생된 구면수차를 보상하는 옵티컬 렌즈; 마킹 대상물의 재질에 따라 반응하는 특정 파장의 광을 출사하여 마킹 대상물 상의 마킹 이미지 영상이 스캔헤드로 피드백되도록 하는 동축 조명; 및 옵티컬 렌즈를 통과한 마킹 대상물의 마킹 이미지 영상을 촬상하는 비전 카메라의 구성으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템을 구성하는 동축 조명으로부터 출사되는 광의 파장은 450?900nm 파장의 광으로 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템의 구성에서 리딩용 비전을 구성하는 빔 스플리터는 빔 익스펜더로부터 스캔헤드로 경유하는 레이저 빔의 경로 상에 위치되어 레이저 빔은 투과시키되 스캔헤드의 갈바노 미러로부터 반사되어 오는 광은 컬러 필터로 반사시키는 구성으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템을 레이저 모듈은 하나 또는 다수로 구성될 수 있고, 빔 미러는 하나 이상 구성될 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템을 구성하는 리딩용 비전의 마킹 이미지 촬상에 의한 마킹 품질의 불량 판단시 라인의 장비를 정지시키는 구성으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 기술에 따르면 레이저 마킹 시스템에서 레이저 마킹과 마킹 이미지의 리딩이 함께 이루어질 수 있도록 함으로써 마킹 품질의 불량 여부를 판단할 수가 있다.
본 발명에 따른 기술은 레이저 마킹 시스템에서 레이저의 마킹과 마킹 이미지의 리딩이 이루어질 수 있도록 하여 마킹과 함께 마킹 품질의 불량 여부를 판단할 수 있도록 함으로써 마킹 품질의 불량 발생시 라인의 장비를 자동으로 정지시킬 수가 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 레이저 마킹 시스템에서 레이저의 마킹과 마킹 이미지의 리딩이 이루어질 수 있도록 하여 마킹과 함께 마킹 품질의 불량 여부를 판단할 수 있도록 함으로써 마킹 이미지의 리딩에 소요되는 시간과 인력을 크게 줄일 수가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템의 구성을 보인 사시 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템을 구성하는 리딩용 비전을 보인 단면 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템을 구성하는 리딩용 비전에 의한 마킹 이미지의 촬상 과정을 설명하기 위해 보인 설명도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 마킹 시스템에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템의 구성을 보인 사시 구성도, 도 2 는 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템을 구성하는 리딩용 비전을 보인 단면 구성도, 도 3 은 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템을 구성하는 리딩용 비전에 의한 마킹 이미지의 촬상 과정을 설명하기 위해 보인 설명도이다.
도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 출사된 레이저 빔을 마킹 대상물(10)에 조사하여 특정 패턴을 마킹하는 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템(100)은 레이저 빔이 출사되는 레이저 모듈(110), 레이저 모듈(110)에서 출사된 레이저 빔을 정렬시키는 하나 이상의 빔 미러(120), 레이저 빔을 온/오프(On/Off) 제어하여 레이저 빔의 온(On)시 빔 미러(120)를 통해 반사되는 가운데 정렬된 레이저 빔을 오프(Off)시에도 누설되지 않도록 하는 빔 셔터(130), 빔 미러(120)에 의해 정렬되어 빔 셔터(130)를 경유한 레이저 빔의 광폭을 원하는 크기로 확대 또는 축소시키고 레이저 빔을 포커싱하는 빔 익스펜더(140), 광폭의 조절 및 포커싱이 이루어진 레이저 빔을 마킹 대상물(10) 상에 조사하되 갈바노 미터에 의해 제어되는 X방향 갈바노 미러와 Y방향 갈바노 미러 및 F-θ 렌즈를 통해 레이저 빔을 마킹 대상물에 조사하여 2차원 형상을 마킹하는 스캔헤드(150) 및 스캔헤드(150)로 피드백되어 갈바노 미러(도시하지 않음)에 의해 반사되는 마킹 대상물(10)의 마킹 이미지를 촬상하는 리딩용 비전(160)을 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템(100)을 구성하는 레이저 모듈(110)은 하나 또는 다수로 구성될 수 있으며, 레이저 모듈(110)로부터 출사된 레이저 빔을 반사하는 가운데 정렬하는 빔 미러(120) 역시도 하나 이상으로 구성될 수 있다.
그리고, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템(100)은 레이저 마킹을 통해 특정 패턴을 마킹 대상물(10)에 마킹한 다음, 리딩용 비전(160)을 통해 마킹 대상물(10)의 마킹 이미지 영상을 촬상하여 촬상된 마킹 이미지 영상의 마킹 품질이 불량하다고 판단된 경우에는 생산라인의 장비를 정지시키는 구성으로 이루어진다.
본 발명을 구성하는 레이저 마킹 시스템(100)의 각 구성요소를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 레이저 모듈(110)은 레이저 빔을 출사하기 위한 것으로, 이러한 레이저 모듈(110)은 도 1 에 도시된 바와 같이 350?410 nm 파장의 레이저 빔을 빔 미러(120)로 출사한다.
전술한 바와 같이 350?410 nm 파장의 레이저 빔을 출사하는 레이저 모듈(110)은 하나 또는 둘 이상으로 구성될 수 있다.
그리고, 본 발명을 구성하는 빔 미러(120)는 레이저 빔을 정렬시키기 위한 것으로, 이러한 빔 미러(120)는 도 1 에 도시된 바와 같이 레이저 모듈(110)의 다음단에 구성되어 레이저 모듈(110)로부터 출사된 레이저 빔을 반사시키는 가운데 정렬시키게 된다.
전술한 바와 같이 레이저 모듈(110)로부터 출사된 레이저 빔을 반사시키는 가운데 정렬시키는 빔 미러(120)는 하나 이상으로 구성되어질 수 있다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 빔 셔터(130)는 빔 미러(120)에 의해 정렬된 레이저 빔을 온/오프(On/Off) 제어하여 오프(Off)시에도 레이저 빔이 누설되지 않도록 하는 것으로, 이러한 빔 셔터(130)는 도 1 에 도시된 바와 같이 빔 미러(120)의 다음단에 구성되어지되 레이저 빔을 온/오프(On/Off) 제어하여 레이저 빔의 온(On)시 빔 미러(120)를 통해 반사되는 가운데 정렬된 레이저 빔을 오프(Off)시에도 누설되지 않도록 한다.
그리고, 본 발명을 구성하는 빔 익스펜더(140)는 빔 미러(120)에 의해 정렬되어 빔 셔터(130)를 경유한 레이저 빔의 광폭을 원하는 크기로 확대 또는 축소시키기 위한 것으로, 이러한 빔 이스펜더(140)는 도 1 에 도시된 바와 같이 빔 셔터(130)의 다음단에 구성되어지되 빔 미러(120)에 의해 정렬되어 빔 셔터(130)를 경유한 레이저 빔의 광폭을 원하는 크기로 확대 또는 축소시키고 레이저 빔을 포커싱한다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 스캔헤드(150)는 원하는 크기로 확대 또는 축소되고 포커싱된 레이저 빔을 마킹 대상물(10)에 조사하여 2차원 형상을 마킹하는 것으로, 이러한 스캔헤드(150)는 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 광폭의 조절 및 포커싱이 이루어진 레이저 빔을 마킹 대상물(10) 상에 조사하되 갈바노 미터(도시하지 않음)에 의해 제어되는 X방향 갈바노 미러(도시하지 않음)와 Y방향 갈바노 미러(도시하지 않음) 및 F-θ 렌즈(도시하지 않음)를 통해 레이저 빔을 마킹 대상물(10)에 조사하여 2차원 형상을 마킹한다.
아울러, 본 발명을 구성하는 리딩용 비전(160)은 스캔헤드(150)로 피드백되어 갈바노 미러(도시하지 않음)에 의해 반사되는 마킹 대상물(10)의 마킹 이미지를 촬상하는 것으로, 이러한 리딩용 비전(160)은 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 스캔헤드(150)의 전단에 설치되어지되 스캔헤드(150)로 피드백되어 갈바노 미러에 의해 반사되는 마킹 대상물(10)의 마킹 이미지를 촬상하게 된다.
한편, 전술한 바와 같이 스캔헤드(150)로 피드백되어 갈바노 미러에 의해 반사되는 마킹 대상물(10)의 마킹 이미지를 촬상하는 리딩용 비전(160)은 특정 파장의 광에 의한 반응을 통해 스캔헤드(150)로 피드백되어 갈바노 미러(도시하지 않음)에 의해 반사되는 마킹 대상물(10) 상의 마킹 이미지 영상을 반사시키는 빔 스플리터(161), 빔 스플리터(161)에 의해 반사된 마킹 이미지 영상으로부터 특정 파장대의 광만 축출하는 컬러 필터(162), 컬러 필터(162)에 의해 축출된 특정 파장대 마킹 이미지 영상의 광량을 조절하는 아이리스 다이아그램(163), 아이리스 다이아그램(163)을 통과한 마킹 이미지 영상의 F-θ 렌즈(도시하지 않음)에 의해 발생된 구면수차를 보상하는 옵티컬 렌즈(164), 마킹 대상물(10)의 재질에 따라 반응하는 특정 파장의 광을 출사하여 마킹 대상물(10) 상의 마킹 이미지 영상이 스캔헤드(150)로 피드백되도록 하는 동축 조명(165) 및 옵티컬 렌즈(164)를 통과한 마킹 대상물(10)의 마킹 이미지 영상을 촬상하는 비전 카메라(166)의 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 리딩용 비전(160)의 구성에서 빔 스플리터(161)는 빔 익스펜더(140)로부터 스캔헤드(150)로 경유하는 레이저 빔의 경로 상에 위치되어 레이저 모듈(110)로부터 출사된 레이저 빔은 투과시키되 스캔헤드(150)의 갈바노 미러로부터 반사되어 오는 광은 컬러 필터(162)로 반사시키는 구성으로 이루어진다.
다시 말해서, 본 발명에 따른 리딩용 비전(160)의 빔 스플리터(161)는 350?410nm 파장으로 레이저 모듈(110)로부터 출사되는 레이저 빔은 스캔헤드(150)로 투과시키고, 동축 조명(165)으로부터 출사되는 450?900nm 파장의 광은 컬러 필터(162)로 반사시키게 된다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템(100)을 통해 마킹하는 과정과 마킹 이미지를 촬상하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템(100)을 통해 마킹하는 과정은 레이저 모듈(110)로부터 레이저 빔의 출사가 이루어지면 레이저 모듈(110)로부터 출사된 레이저 빔은 빔 미러(120)를 통해 반사되는 가운데 정렬된다.
다음으로, 전술한 바와 같이 레이저 모듈(110)로부터 출사되어 빔 미러(120)를 통해 반사되어 정열되는 레이저 빔은 빔 셔터(130)에 의해 온/오프(On/Off) 제어된다. 즉, 빔 셔터(130)는 온(On)시 빔 미러(120)를 통해 반사되는 가운데 정렬되는 레이저 빔을 오프(Off)시에도 빔이 누설되지 않도록 한다.
그리고, 전술한 바와 같이 빔 셔터(130)를 통과한 레이저 빔은 빔 익스펜더(140)에 의해 레이저 빔의 광폭이 조절되고 포커싱이 이루어지게 된다. 즉, 빔 익스펜더(140)는 빔 셔터(130)를 통과한 레이저 빔의 광폭을 조절하거나 포커싱을 하게 된다.
전술한 바와 같이 빔 익스펜더(140)에 의해 광폭이 조절되거나 포커싱된 레이저 빔은 F-θ가 장착된 스캔헤드(150)를 통해 마킹 대상물(10) 상에 조사되어 2차원 형상을 마킹하게 된다.
다시 말해서, 빔 이스펜더(140)에 의해 광폭이 조절되거나 포커싱되어 스캔헤드(150)에 입사된 레이저 빔은 스캔헤드(150)의 갈바노 미터(도시하지 않음)에 의해 제어되는 X방향 갈바노 미러(도시하지 않음)와 Y방향 갈바노 미러(도시하지 않음) 및 F-θ 렌즈(도시하지 않음)를 거쳐 마킹 대상물(10) 상에 조사되어 마킹이 이루어진다.
반면, 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템(100)을 구성하는 리딩용 비전(160)에 의한 마킹 이미지의 촬상 과정은 먼저, 동축 조명(165)을 통해 마킹 대상물(10)의 재질에 따라 반응하는 특정 파장의 광을 출사하여 마킹 대상물(10) 상의 마킹 이미지 영상이 동축 조명(165)의 광에 노출되도록 함으로써 동축 조명(165)에 노출된 마킹 대상물(10) 상의 마킹 이미지 영상은 스캔헤드(150)의 F-θ 렌즈를 통해 피드백되어 Y방향 갈바노 미러와 X방향 갈바노 미러를 통해 빔 스플리터(161)로 반사되어진다.
다음으로, 전술한 바와 같이 스캔헤드(150)의 Y방향 갈바노 미러와 X방향 갈바노 미러에 의해 빔 스플리터(161)로 반사된 마킹 이미지 영상은 빔 스플리터(161)에 의해 컬러 필터(162)로 반사되어진다. 즉, 스캔헤드(150)의 F-θ 렌즈를 통해 피드백되어 Y방향 갈바노 미러와 X방향 갈바노 미러를 통해 빔 스플리터(161)로 반사되어진 마킹 이미지 영상은 빔 스플리터(161)에 의해 컬러 필터(162)로 반사되어진다.
전술한 바와 같이 빔 스플리터(161)에 의해 컬러 필터(162)로 반사되어진 마킹 이미지 영상은 컬러 필터(162)에 의해 특정 파장대의 광만이 축출되어 아이리스 다이아그램(163)으로 입사된다. 이때, 아이리스 다이아그램(163)으로 입사된 특정 파장대의 광으로 이루어진 마킹 이미지 영상은 아이리스 다이아그램(163)에 의해 그 광량이 조절된다.
다음으로, 전술한 바와 같이 아이리스 다이아그램(163)에 의해 광량이 조절된 마킹 이미지 영상은 옵티컬 렌즈(164)에 의해 구면수차의 보상이 이루어진다. 즉, 마킹 대상물(10)의 마킹 이미지 영상은 스캔헤드(150)로 피드백될시 F-θ 렌즈에 의해 구면수차가 발생하게 되는데, 옵티컬 렌즈(164)는 F-θ 렌즈에 의해 구면수차가를 보상하게 된다.
그리고, 전술한 바와 같이 옵티컬 렌즈(164)를 통해 F-θ 렌즈에 의한 구면수차의 보상이 이루어진 마킹 이미지 영상은 마킹 대상물(10)의 마킹 이미지 영상을 촬상하는 비전 카메라(166)에 의해 촬상이 이루어진다.
전술한 바와 같이 비전 카메라(166)에 의해 촬상된 마킹 이미지 영상은 시스템(100)의 제어부(도시하지 않음)에 의해 촬상된 마킹 이미지 영상이 마킹 위치의 불량 여부와 마킹 품질이 불량여부에 대한 분석이 이루어진다.
한편, 전술한 바와 같은 리딩용 비전(160)의 구성에서 동축 조명(165)으로부터 출사되는 특정 파장의 광은 450?900nm 파장의 광으로 이루어진다. 따라서, 동축 조명(165)으로부터 출사되는 특정 파장의 광이 450?900nm 파장의 광으로 이루어기 때문에 빔 스플리터(161), 걸러 필터(162), 아이리스 다이그램(163) 및 옵티컬 렌즈(164)을 경유하는 특정 파장의 광 역시도 450?900nm 파장의 광이라 할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템(100)에는 스캔헤드(150)에 의해 마킹 대상물(10)에 마킹된 마킹 이미지를 촬상하여 분석하기 위한 리딩용 비전(160)이 구성되어 마킹과 마킹 이미지 촬상이 하나의 레이저 마킹 시스템(100)에서 이루어진다.
따라서, 본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템(100)은 레이저 마킹과 마킹 이미지의 리딩이 함께 이루어질 수 있도록 함으로써 마킹 품질의 불량 여부를 즉시 판단할 수가 있음은 물론, 마킹 품질의 불량 판단시 라인의 장비를 자동으로 정지시켜 불량률을 저하시킬 수가 있다.
본 발명에 따른 레이저 마킹 시스템은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
100. 레이저 마킹 시스템 110. 레이저 모듈
120. 빔 미러 130. 빔 셔터
140. 빔 익스펜더 150. 스캔헤드
160. 리딩용 비전 161. 빔 스플리터
162. 컬러 필터 163. 아이리스 다이아드램
164. 옵티컬 렌즈 165. 동축 조명
166. 비전 카메라 10. 마킹 대상물

Claims (7)

  1. 출사된 레이저 빔을 마킹 대상물에 조사하여 특정 패턴을 마킹하는 레이저 마킹 시스템에 있어서,
    레이저 빔의 출사가 이루어지는 레이저 모듈;
    상기 레이저 모듈의 다음단에 구성되어 상기 레이저 모듈에서 출사된 레이저 빔을 정렬시키는 빔 미러;
    상기 빔 미러의 다음단에 구성되어지되 레이저 빔을 온/오프(On/Off) 제어하여 레이저 빔의 온(On)시 상기 빔 미러를 통해 반사되는 가운데 정렬된 레이저 빔을 오프(Off)시에도 누설되지 않도록 하는 빔 셔터;
    상기 빔 셔터의 다음단에 구성되어지되 상기 빔 미러에 의해 정렬되어 상기 빔 셔터를 경유한 레이저 빔의 광폭을 원하는 크기로 확대 또는 축소시키고 레이저 빔을 포커싱하는 빔 익스펜더;
    상기 빔 익스펜더의 다음단에 구성되어지되 광폭의 조절 및 포커싱이 이루어진 레이저 빔을 마킹 대상물 상에 조사하되 갈바노 미터에 의해 제어되는 X방향 갈바노 미러와 Y방향 갈바노 미러 및 F-θ 렌즈를 통해 레이저 빔을 마킹 대상물에 조사하여 2차원 형상을 마킹하는 스캔헤드; 및
    상기 스캔헤드의 전단에 구성되어지되 상기 스캔헤드로 피드백되어 갈바노 미러에 의해 반사되는 상기 마킹 대상물의 마킹 이미지를 촬상하는 리딩용 비전을 포함한 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 리딩용 비전은 특정 파장의 광에 의한 반응을 통해 상기 스캔헤드로 피드백되어 상기 갈바노 미러에 의해 반사되는 상기 마킹 대상물 상의 마킹 이미지 영상을 반사시키는 빔 스플리터;
    상기 빔 스플리터에 의해 반사된 마킹 이미지 영상으로부터 특정 파장대의 광만 축출하는 컬러 필터;
    상기 컬러 필터에 의해 축출된 특정 파장대 마킹 이미지 영상의 광량을 조절하는 아이리스 다이아그램;
    상기 아이리스 다이아그램을 통과한 마킹 이미지 영상의 상기 F-θ 렌즈에 의해 발생된 구면수차를 보상하는 옵티컬 렌즈;
    상기 마킹 대상물의 재질에 따라 반응하는 특정 파장의 광을 출사하여 상기 마킹 대상물 상의 마킹 이미지 영상이 상기 스캔헤드로 피드백되도록 하는 동축 조명; 및
    상기 옵티컬 렌즈를 통과한 상기 마킹 대상물의 마킹 이미지 영상을 촬상하는 비전 카메라의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 동축 조명으로부터 출사되는 광의 파장은 450?900nm 파장의 광인 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 리딩용 비전을 구성하는 빔 스플리터는 상기 빔 익스펜더로부터 상기 스캔헤드로 경유하는 레이저 빔의 경로 상에 위치되어 상기 레이저 빔은 투과시키되 상기 스캔헤드의 갈바노 미러로부터 반사되어 오는 광은 상기 컬러 필터로 반사시키는 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 레이저 모듈은 하나 또는 다수로 구성된 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 빔 미러는 하나 이상 구성된 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 리딩용 비전의 마킹 이미지 촬상에 의한 마킹 품질의 불량 판단시 라인의 장비를 정지시키는 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템.
KR1020110012963A 2011-02-14 2011-02-14 레이저 마킹 시스템 KR101245804B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110012963A KR101245804B1 (ko) 2011-02-14 2011-02-14 레이저 마킹 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110012963A KR101245804B1 (ko) 2011-02-14 2011-02-14 레이저 마킹 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120092989A true KR20120092989A (ko) 2012-08-22
KR101245804B1 KR101245804B1 (ko) 2013-03-21

Family

ID=46884756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110012963A KR101245804B1 (ko) 2011-02-14 2011-02-14 레이저 마킹 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101245804B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105163896A (zh) * 2013-02-20 2015-12-16 拉瑟莱克公司 标记带有弯曲标记区域的线缆的系统
CN108645863A (zh) * 2018-05-09 2018-10-12 苏州康鸿智能装备股份有限公司 一种检测及激光修复模组
CN108941894A (zh) * 2018-07-20 2018-12-07 富通尼激光科技（东莞）有限公司 一种激光加工装置及方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102364376B1 (ko) 2020-12-11 2022-02-17 주식회사 옴니엔지니어링 검사 및 리페어 기능을 갖는 레이저 마킹 시스템
KR102532703B1 (ko) 2022-03-18 2023-05-15 문동원 일부인 마킹 및 비젼검사를 동시 처리하는 식품 포장재용 레이저 마킹장치
KR20230168750A (ko) 2022-06-08 2023-12-15 문동원 일부인 마킹과 비젼검사의 동시 처리 및 마킹 위치 보정이 가능한 식품 포장재용 레이저 마킹장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0157858B1 (ko) * 1993-01-21 1998-12-01 이희종 비트 맵 레이저 마킹 장치
KR0135485B1 (ko) * 1994-07-12 1998-04-23 조용학 레이저(laser) 마킹(marking)기
DE19831340C1 (de) * 1998-07-13 2000-03-02 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zum Kalibrieren einer Laserbearbeitungsmaschine zum Bearbeiten von Werkstücken
KR200364788Y1 (ko) * 2004-07-20 2004-10-19 최지훈 극초단 펄스 레이저 빔을 이용한 초정밀 직접 패터닝 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105163896A (zh) * 2013-02-20 2015-12-16 拉瑟莱克公司 标记带有弯曲标记区域的线缆的系统
CN108645863A (zh) * 2018-05-09 2018-10-12 苏州康鸿智能装备股份有限公司 一种检测及激光修复模组
CN108941894A (zh) * 2018-07-20 2018-12-07 富通尼激光科技（东莞）有限公司 一种激光加工装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101245804B1 (ko) 2013-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101245804B1 (ko) 레이저 마킹 시스템
TW555612B (en) Laser machining apparatus
EP2769800B1 (en) Laser processing machine
KR102541913B1 (ko) 패턴 묘화 장치, 패턴 묘화 방법, 및 디바이스 제조 방법
US8785810B2 (en) Laser optical system, repair apparatus and method using the same
CN203265909U (zh) 修复装置
KR20130096840A (ko) 자동 초점 조절 기능을 가진 레이저 마킹 장치
KR101216684B1 (ko) 레이저 마킹 시스템의 마킹 이미지 리딩장치 및 리딩방법
JP6423294B2 (ja) レーザ処理装置及び処理方法
US7945087B2 (en) Alignment of printed circuit board targets
JP5268749B2 (ja) 基板状態検査方法及びレーザ加工装置並びにソーラパネル製造方法
KR20080099431A (ko) 부분 경면 물체의 형상측정 장치 및 그 방법
KR101245803B1 (ko) 레이저 다이오드를 이용한 마킹용 ｉｃ 타이틀러
KR20160107992A (ko) 레이저 마킹 장치
CN103028842B (zh) 激光直接成像加工装置及其方法
KR100696396B1 (ko) 레이저 가공 장치
KR102019488B1 (ko) 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법
KR102204176B1 (ko) 원단 재단 장치 및 방법
CN203076787U (zh) 激光直接成像加工装置
KR101126369B1 (ko) 다이렉트 방식의 레이저 빔 측정장치
KR101065789B1 (ko) 반사식 레이저 빔 측정장치
KR101566347B1 (ko) 기판검사장치
KR20170126835A (ko) 자동 초점 조절 기능을 가진 레이저 마킹 장치
KR20140010197A (ko) 자동 초점 조절 기능을 가진 레이저 마킹 장치
CN110927921A (zh) 一种数字光栅辅助自动聚焦方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170201

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180104

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190108

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200108

Year of fee payment: 8