KR20130010401A - 레이저를 이용한 그리드 마킹장치 - Google Patents

레이저를 이용한 그리드 마킹장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 그리드 마킹장치가 개시된다. 본 발명은 자동차에 사용되는 가공물의 표면에 그리드를 형성하는 마킹장치에 있어서, 지면에 설치되는 직육면체 형상의 지지프레임; 상기 지지프레임의 상부면에서 소정 높이로 이격되어 설치되고, 소정의 넓이로 형성되어 상기 지지프레임과 결합되는 하나 이상의 지지판; 및 상기 지지프레임의 상부면 가장자리에 설치되며, 컨베이어가 내부에 삽입된 레일의 상부에 설치되어 상기 지지프레임의 길이방향으로 이동이 가능하게 결합되는 레이저부;를 포함하되, 상기 레이저부는 초점을 조절하기 위해 승하강이 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치를 제공한다.

Description

레이저를 이용한 그리드 마킹장치{EQUIPMENT MARKING GRID USING LASER}
본 발명은 레이저를 이용한 그리드 마킹장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 자동차의 부품을 제작하는데 사용되는 가공물의 강도 및 인장력 등을 검사하기 위해 가공물의 표면에 동일한 형상이나 패턴을 마킹하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차용 가공성 고장력 열연강재는 니오드(Nb)와 같은 미량 합금원소를 첨가함으로서 탄소(C) 및 망간(Mn)과 같은 고용강화형 첨가원소를 줄여 좀 더 우수한 성형성을 확보하고자 노력하고 있다.
그러나, 점차 사용자의 가공조건이 엄격해짐에 따라 가공시 가공불량이 발생되는 경우가 종종 발생된다. 이러한 가공불량이 발생되는 경우에는 가공불량의 원인이 소재의 특성에 기인되는 것인지 또는 가공방법에 기인되는 것인지에 대한 논란이 많게 된다.
소재의 성형성을 정확히 파악하는 것은 이와 같은 품질불량의 원인에 대한 이해뿐만 아니라, 성형성이 우수한 소재의 제조에 이용하거나, 또는 실기 현장가공시 가공불량이 발생되지 않는 소재를 설정하는 등에 활용이 가능하다.
소재의 성형성을 정확히 파악하는 방법으로 많이 사용되는 것은 소재의 표면에 원형그리드를 마킹 후에 소재의 폭을 변화시켜 각각의 성형한계를 측정하는 방법이다.
소재의 표면에 원형의 그리드를 마킹하기 위해서는 일반적으로 에칭을 많이 사용하는데, 에칭으로 소재의 표면에 그리드를 형성하는 방법은 넓은 범위로 많은 양의 소재에 마킹을 행하지 못하는 바, 작업시간이 오래 걸리고, 작업의 효율성이 떨어져 생산원가 및 비용이 상승하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 자동차에 사용되는 가공물의 넓은 범위로 많은 양의 가공물에 마킹을 행할 수 있도록 하여 작업시간을 단축하고, 작업의 효율성을 향상시켜 생산원가 및 비용을 줄일 수 있는 레이저를 이용하는 그리드 마킹장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자동차에 사용되는 가공물의 표면에 그리드를 형성하는 마킹장치에 있어서, 지면에 설치되는 직육면체 형상의 지지프레임; 상기 지지프레임의 상부면에서 소정 높이로 이격되어 설치되고, 소정의 넓이로 형성되어 상기 지지프레임과 결합되는 하나 이상의 지지판; 및 상기 지지프레임의 상부면 가장자리에 설치되며, 컨베이어가 내부에 삽입된 레일의 상부에 설치되어 상기 지지프레임의 길이방향으로 이동이 가능하게 결합되는 레이저부;를 포함하되, 상기 레이저부는 초점을 조절하기 위해 승하강이 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치를 제공한다.
또한, 상기 지지판은 가공물의 양측 가장자리를 압착하도록 상기 지지판의 양단에 설치되는 가공물압착기와 가공물이 안착되도록 상기 지지판에서 소정 높이로 돌출된 하나 이상의 안착돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치를 제공한다.
또한, 상기 레이저부는 상기 지지프레임의 상기 레일의 상부면에서 상기 지지프레임의 길이방향으로 이동하는 이송부와, 상기 이송부의 상부에 결합되어 레이저빔을 발생시키는 레이저발진기와, 상기 레이저발진기로부터 조사된 레이저빔을 이용하여 가공물에 마킹하는 레이저마킹기를 포함하되, 상기 레이저마킹기는 상기 이송부로부터 수평으로 연장된 수평프레임의 상부에서 상기 지지프레임의 폭방향으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치를 제공한다.
또한, 상기 가공물압착기는 상기 지지판의 상부에 고정되는 고정지지대와, 상기 고정지지대의 상부에 소정의 위치가 결합되어 회동가능하게 힌지결합된 지지바와, 상기 지지바의 일단에서 일단이 수직으로 결합되고, 타단이 가공물을 압착하는 압착봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치를 제공한다.
또한, 상기 레이저마킹기는 상기 이송부로부터 수평으로 연장된 수평프레임의 상부에 설치된 레일의 내부에 설치되고, 외주연에 수나사가 형성된 장볼트가 회전함으로써 상기 수평프레임의 길이방향을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치를 제공한다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 자동차에 사용되는 가공물의 넓은 범위로 많은 양의 가공물에 마킹을 행할 수 있도록 하여 작업시간을 단축하고, 작업의 효율성을 향상시켜 생산원가 및 비용을 줄일 수 있는 레이저를 이용하는 그리드 마킹장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 그리드 마킹장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 그리드 마킹장치의 평면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 그리드 마킹장치의 측면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 그리드 마킹장치의 레이저부 확대 측면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 그리드 마킹장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 그리드 마킹장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 그리드 마킹장치의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 그리드 마킹장치의 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 그리드 마킹장치의 레이저부 확대 측면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 자동차에 사용되는 가공물(10)의 표면에 그리드를 형성하는 마킹장치에 있어서, 지면에 설치되는 직육면체 형상의 지지프레임(100); 상기 지지프레임(100)의 상부면에서 소정 높이로 이격되어 설치되고, 소정의 넓이로 형성되어 상기 지지프레임(100)과 결합되는 하나 이상의 지지판(200); 및 상기 지지프레임(100)의 상부면 가장자리에 설치되며, 컨베이어(140)가 내부에 삽입된 레일(120)의 상부에 설치되어 상기 지지프레임(100)의 길이방향으로 이동이 가능하게 결합되는 레이저부(300);를 포함하되, 상기 레이저부(300)는 초점을 조절하기 위해 승하강이 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치를 제공한다.
상기 지지프레임(100)은 지면에 하부가 고정되어 직육면체 형상으로 형성되고, 사각형의 단면을 갖는 테이블 형상이다.
또한, 상기 지지프레임(100)의 하부 네 개의 모서리에는 이동이 용이하게 바퀴를 설치하거나, 지면이 고르지 않을 경우에 상기 지지프레임(100)의 유동을 방지하기 위해 높이를 조절할 수 있도록 나사결합되는 것이 바람직하다.
상기 지지판(200)은 상기 지지프레임(100)의 상부면에서 소정 높이로 이격되어 설치되고, 소정의 넓이로 형성되어 상기 지지프레임(100)과 하나 이상의 지지판(200)이 나열되어 결합한다.
즉, 상기 지지판(200)의 네 개의 모서리에서 나사를 사용하여 상기 지지프레임(100)의 상부와 결합하고, 상기 지지판(200)으로부터 소정의 높이만큼 이격되어 조립된다.
또한, 상기 지지판(200)은 가공물(10)의 양측 가장자리를 압착하도록 상기 지지판(200)의 양단에 설치되는 가공물압착기(220)와 가공물(10)이 안착되도록 상기 지지판(200)에서 소정 높이로 돌출된 하나 이상의 안착돌기(240)를 구비한다.
상기 가공물압착기(220)는 가공물(10)의 양측 가장자리를 압착하도록 상기 지지판(200)의 양단에 설치된다.
상기 가공물압착기(220)는 상기 지지판(200)의 상부에 고정되는 고정지지대(221)와, 상기 고정지지대(221)의 상부에 소정의 위치가 결합되어 회동가능하게 힌지결합된 지지바(223)와, 상기 지지바(223)의 일단에서 일단이 수직으로 결합되고, 타단이 가공물(10)을 압착하는 압착봉(224)을 포함한다.
상기 고정지지대(221)는 하부가 상기 지지판(200)의 상부에 나사로 결합되고, 상기 고정지지대(221)의 중앙에 돌출된 돌출부의 상부에 후술하는 지지바(223)의 일측이 회동가능하게 결합된다.
또한, 상기 고정지지대(221)의 일측에는 상기 지지바(223)의 타측과 결합되는 연결바(222)가 결합된다.
상기 지지바(223)는 상기 고정지지대(221) 상부에 결합된 연결바(222)에 의해 소정의 위치에서 회동가능하게 힌지결합된다. 또한, 상기 지지바(223)는 후술하는 압착봉(224)의 일단이 삽입결합되도록 중앙에 길이방향으로 공간이 형성된다. 또한, 상기 지지바(223)의 타측에는 상기 고정지지대(221)의 상부면에 결합되어 지지되는 연결바(222)가 결합된다.
상기 압착봉(224)은 일단이 상기 지지바(223)의 중앙에 형성된 공간에 삽입결합되고, 타단은 가공물(10)을 압착하는 탄성부재(225)가 결합된다.
상기 안착돌기(240)는 가공물(10)이 안착되도록 상기 지지판(200)에서 소정 높이로 하나 이상이 돌출되어 형성된다.
한편, 상기 안착돌기(240)는 가공물(10)의 중앙부가 안착되어 상기 지지판(200)으로부터 가공물(10)이 상부로 이격 가능하게 한다.
상기 레이저부(300)는 상기 지지프레임(100)의 상부면 가장자리에 설치되며, 컨베이어(140)가 내부에 삽입된 레일(120)의 상부에 설치되어 상기 지지프레임(100)의 길이방향으로 이동이 가능하게 결합된다.
상기 레이저부(300)는 상기 지지프레임(100)의 상기 레일(120)의 상부면에서 상기 지지프레임(100)의 길이방향으로 이동하는 이송부(320)와, 상기 이송부(320)의 상부에 결합되어 레이저빔을 발생시키는 레이저발진기(340)와, 상기 레이저발진기(340)로부터 조사된 레이저빔을 이용하여 가공물(10)에 마킹하는 레이저마킹기(360)를 포함하되, 상기 레이저마킹기(360)는 상기 이송부(320)로부터 수평으로 연장된 수평프레임(321)의 상부에서 상기 지지프레임(100)의 폭 방향으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치를 제공한다.
상기 이송부(320)는 상기 지지프레임(100)의 일측 가장자리에 길이방향으로 설치된 레일(323)을 따라 이동한다.
상기 이송부(320)는 일단으로부터 수평으로 연장된 수평프레임(321)이 형성되고, 상기 수평프레임(321)의 상부에는 후술하는 레이저마킹기(360)가 이송가능하게 안착된다.
상기 수평프레임(321)의 상부에는 레일(323)이 형성되고, 상기 레일(323)의 내부에는 후술하는 레이저마킹기(360)의 하부와 나사결합하는 외주연에 수나사가 형성된 장볼트(325)가 설치된다.
한편, 상기 이송부(320)의 수평프레임(321)은 하부로 처지는 것을 방지하도록 소정의 각도로 보강프레임(322)이 결합되는 것이 바람직하다.
상기 레이저발진기(340)는 상기 이송부(320)의 상부에 결합되어 레이저빔을 발생시킨다. 상기 레이저발진기(340)로부터 발생된 레이저빔은 레이저케이블을 통해 후술하는 레이저마킹기(360)로 전달된다.
상기 레이저마킹기(360)는 상기 이송부(320)의 상기 수평프레임(321)의 상부면에 이동가능하게 결합된다.
상기 레이저발진기(340)와 상기 레이저마킹기(360)는 공지된 기술인바 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 그리드 마킹장치의 작동원리에 대해 상세히 설명하기로 한다.
가공물(10)이 지지판(200)의 상부에 돌출된 안착돌기(240)에 안착되고, 가공물(10)의 가장자리가 상기 지지판(200)의 양측에 설치된 가공물압착기(220)에 고정되면, 레이저부(300)가 상기 지지프레임(100)의 가장자리에 설치된 레일(120)을 따라 이동하여 가공물(10)의 상부에 위치하고, 상기 레이저부(300) 이송부(320)의 수평프레임(321)을 따라 상기 지지프레임(100)의 폭 방향으로 이동하여 상기 레이저마킹기(360)를 원하는 위치에 이동시킨다.
상기 레이저마킹기(360)가 가공물(10)의 원하는 위치에 이동되면 레이저발진기(340)로부터 전달된 레이저빔이 레이저마킹기(360)를 통해 가공물(10)의 표면에 조사되고, 가공물(10)의 표면에는 상기 레이저마킹기(360)의 움직임에 따라 고속으로 원하는 그리드의 패턴이 형성된다.
한편, 상기 레이저마킹기(360)는 모터(미도시)의 회전에 따라 회전하는 장볼트(325)의 움직임에 따라 이송부(320) 수평프레임(321)의 상부에 설치된 레일(323)을 따라 이동한다.
본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 그리드 마킹장치를 사용하여 가공물(10)의 표면에 고속으로 레이저빔을 이용하여 그리드를 형성함에 따라 넓은 면적의 가공물(10) 표면에 짧은 시간 동안 그리드를 형성할 수 있고, 작업의 효율성을 향상시켜 원자재의 절감 등을 통해 생산비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 즉, 그러한 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10:가공물 100:지지프레임
120,323:레일 140,324:컨베이어
200:지지판 220:가공물압착기
221:고정지지대 222:연결바
223:지지바 224:압착봉
225:탄성부재 240:안착돌기
300:레이저부 320:이송부
321:수평프레임 322:보강프레임
325:장볼트 340:레이저발진기
360:레이저마킹기

Claims (5)

  1. 자동차에 사용되는 가공물의 표면에 그리드를 형성하는 마킹장치에 있어서,
    지면에 설치되는 직육면체 형상의 지지프레임;
    상기 지지프레임의 상부면에서 소정 높이로 이격되어 설치되고, 소정의 넓이로 형성되어 상기 지지프레임과 결합되는 하나 이상의 지지판; 및
    상기 지지프레임의 상부면 가장자리에 설치되며, 컨베이어가 내부에 삽입된 레일의 상부에 설치되어 상기 지지프레임의 길이방향으로 이동이 가능하게 결합되는 레이저부;를 포함하되,
    상기 레이저부는 초점을 조절하기 위해 승하강이 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 지지판은,
    가공물의 양측 가장자리를 압착하도록 상기 지지판의 양단에 설치되는 가공물압착기와 가공물이 안착되도록 상기 지지판에서 소정 높이로 돌출된 하나 이상의 안착돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 레이저부는,
    상기 지지프레임의 상기 레일의 상부면에서 상기 지지프레임의 길이방향으로 이동하는 이송부와, 상기 이송부의 상부에 결합되어 레이저빔을 발생시키는 레이저발진기와, 상기 레이저발진기로부터 조사된 레이저빔을 이용하여 가공물에 마킹하는 레이저마킹기를 포함하되,
    상기 레이저마킹기는 상기 이송부로부터 수평으로 연장된 수평프레임의 상부에서 상기 지지프레임의 폭방향으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 가공물압착기는,
    상기 지지판의 상부에 고정되는 고정지지대와, 상기 고정지지대의 상부에 소정의 위치가 결합되어 회동가능하게 힌지결합된 지지바와, 상기 지지바의 일단에서 일단이 수직으로 결합되고, 타단이 가공물을 압착하는 압착봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치.
  5. 청구항 3항에 있어서, 상기 레이저마킹기는,
    상기 이송부로부터 수평으로 연장된 수평프레임의 상부에 설치된 레일의 내부에 설치되고, 외주연에 수나사가 형성된 장볼트가 회전함으로써 상기 수평프레임의 길이방향을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 그리드 마킹장치.



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