KR20120007619A - 레이저 마킹 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

레이저 마킹 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저 마킹 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템은, 레이저 빔을 출력하는 레이저 발진기와, 레이저 발진기로부터 출력된 레이저 빔을 조사하는 레이저 스캐너 및 레이저 발진기의 온/오프와 레이저 스캐너의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 레이저 마킹 시스템에 있어서, 제어부는, 마킹하고자 하는 마킹 패턴을 구성하는 복수의 단위 개체 각각에 대하여 추출된 마킹 정보를 이용하여 레이저 발진기의 온/오프 정보와 레이저 스캐너의 구동 정보를 포함하는 레이저 마킹 데이터를 생성하고, 레이저 마킹 데이터를 이용하여 마킹 패턴을 마킹하도록 레이저 발진기의 온/오프와 레이저 스캐너의 구동을 제어하되, 제어부는, 복수의 단위 개체 중 마킹 순서상 인접하는 두 단위 개체인 제1 단위 개체와 제2 단위 개체에 대하여, 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이에 미리 설정된 레이저 발진기의 온/오프 정보와 레이저 스캐너의 구동 정보를 검색하고, 검색 결과, 미리 설정된 레이저 발진기의 온/오프 정보와 레이저 스캐너의 구동 정보가 없는 경우, 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리에 따라 레이저 발진기의 온/오프 여부와 레이저 스캐너의 구동 속도를 결정하는 것을 특징으로 한다.

Description

레이저 마킹 시스템 및 그 제어 방법{A laser marking system and method for controlling the same}
본 발명은 레이저 마킹 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 마킹을 할 때에 마킹 선폭과 마킹 깊이를 일정하게 유지하여 마킹 품질을 높이면서도 마킹 속도를 증가시킬 수 있는 레이저 마킹 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저 마킹 시스템은 레이저 빔을 이용하여 피가공물에 문자나 도형 등을 인쇄하는 장치로서, 문자나 도형 등을 영구적으로 인쇄할 수 있으므로 반도체 칩 등의 소형 제품의 표면에 제품 명칭, 제조번호, 제조일자, 로고 등의 제품 정보를 인쇄하는 등 많은 산업 분야에서 널리 사용되고 있다.
이러한 레이저 마킹 시스템은 사용자가 컴퓨터 등과 같은 외부 입력 장치에서 마킹하고자 하는 문자나 도형 등의 마킹 패턴을 작성하여 입력하면, 마킹 패턴에 따른 레이저 마킹 데이터에 따라 레이저 스캐너를 구동시켜 레이저 빔을 2차원 상에서 편향 주사시키고, 이러한 레이저 스캐너의 동작에 동기하여 레이저 빔을 출력하는 레이저 발진기의 온/오프를 제어함으로써 피가공물에 마킹을 수행하도록 하고 있다.
레이저 마킹 시스템을 이용하여 마킹하는 문자나 도형 등의 마킹 패턴은 수많은 직선 또는 곡선 형태로 이루어지는데, 이는 렌즈에 의해 초점이 모아진 레이저 빔의 크기, 즉, 스팟 사이즈(Spot size)가 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 정도이기 때문이다. 따라서, 일정한 두께 또는 면적을 가지는 마킹 패턴은 수많은 직선 또는 곡선을 겹쳐서 해칭(Hatching) 형태로 형성하게 된다.
한편, 반도체 칩 표면에의 마킹 등과 같이 미세한 마킹 패턴을 이용하고 그 마킹 깊이가 수십 ㎛ 이내로 요구되는 상황에서는 레이저 빔에 의한 마킹 선폭(Marking line width)과 마킹 깊이(Marking depth)를 정확하고 일정하게 유지하는 것이 매우 중요하다. 이 때, 레이저 마킹을 할 때에 레이저 빔이 겹치는 부위는 상대적으로 마킹 선폭이 두꺼워지고 마킹 깊이가 깊어지게 되므로, 마킹 선폭과 마킹 깊이를 일정하게 유지하기 위해 문자나 도형 등의 마킹 패턴은 직선 또는 곡선이 겹치는 부분은 일정 간격만큼 떨어지도록 작성된다.
그러나, 마킹 패턴에 따른 레이저 마킹 데이터의 출력과 레이저 스캐너의 구동 사이에는 레이저 스캐너의 기계적인 특성 때문에 시간 지연이 생길 수 밖에 없으므로 레이저 발진기의 온/오프 여부도 이러한 시간 지연을 고려하여 제어해야 한다.
종래에는 문자나 도형 등의 마킹 패턴을 마킹할 때에는 레이저 스캐너가 구동하는 도중에도 일정 간격만큼 떨어져 있는 수많은 직선 또는 곡선 각각에 대해 레이저 발진기를 온/오프를 반복해야 하며, 이 때마다 레이저 온 딜레이와 레이저 오프 딜레이를 고려해야 하므로 마킹 속도가 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 레이저 온 딜레이나 레이저 오프 딜레이를 정확하게 설정하지 않는 경우에는 마킹 시작점 또는 마킹 종료점의 일부가 마킹되지 않거나 또는 마킹 시작점 또는 마킹 종료점의 마킹 깊이가 깊어지는 문제점이 있었다.
따라서, 레이저 마킹을 할 때에 마킹 선폭과 마킹 깊이를 일정하게 유지하여 마킹 품질을 높이면서도 마킹 속도를 증가시킬 수 있는 레이저 마킹 시스템 및 그 제어 방법이 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 복수의 단위 개체 중 마킹 순서상 인접하는 두 단위 개체인 제1 단위 개체와 제2 단위 개체에 대하여 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리에 따라 레이저 발진기의 온/오프 여부와 레이저 스캐너의 구동 속도를 결정함으로써 레이저 마킹을 할 때에 마킹 선폭과 마킹 깊이를 일정하게 유지하여 마킹 품질을 높이면서도 마킹 속도를 증가시킬 수 있는 레이저 마킹 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템은, 레이저 빔을 출력하는 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기로부터 출력된 상기 레이저 빔을 조사하는 레이저 스캐너 및 상기 레이저 발진기의 온/오프와 상기 레이저 스캐너의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 레이저 마킹 시스템에 있어서, 상기 제어부는, 마킹하고자 하는 마킹 패턴을 구성하는 복수의 단위 개체 각각에 대하여 추출된 마킹 정보를 이용하여 상기 레이저 발진기의 온/오프 정보와 상기 레이저 스캐너의 구동 정보를 포함하는 레이저 마킹 데이터를 생성하고, 상기 레이저 마킹 데이터를 이용하여 상기 마킹 패턴을 마킹하도록 상기 레이저 발진기의 온/오프와 상기 레이저 스캐너의 구동을 제어하되, 상기 제어부는, 상기 복수의 단위 개체 중 마킹 순서상 인접하는 두 단위 개체인 제1 단위 개체와 제2 단위 개체에 대하여, 상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이에 미리 설정된 상기 레이저 발진기의 온/오프 정보와 상기 레이저 스캐너의 구동 정보를 검색하고, 상기 검색 결과, 미리 설정된 상기 레이저 발진기의 온/오프 정보와 상기 레이저 스캐너의 구동 정보가 없는 경우, 상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리에 따라 상기 레이저 발진기의 온/오프 여부와 상기 레이저 스캐너의 구동 속도를 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어 방법은, 레이저 발진기로부터 출력된 레이저 빔을 조사하는 레이저 스캐너를 포함하는 레이저 마킹 시스템의 제어 방법에 있어서, 마킹하고자 하는 마킹 패턴을 분석하여 복수의 단위 개체로 분해하고 상기 복수의 단위 개체 각각에 대하여 마킹 정보를 추출하는 단계와, 상기 복수의 단위 개체 각각의 마킹 정보를 이용하여 상기 레이저 발진기의 온/오프 정보와 상기 레이저 스캐너의 구동 정보를 포함하는 레이저 마킹 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 레이저 마킹 데이터를 이용하여 상기 레이저 발진기의 온/오프와 상기 레이저 스캐너의 구동을 제어하여 상기 마킹 패턴을 마킹하는 단계를 포함하며, 상기 레이저 마킹 데이터를 생성하는 단계는, 상기 복수의 단위 개체 중 마킹 순서상 인접하는 두 단위 개체인 제1 단위 개체와 제2 단위 개체에 대하여, 상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이에 미리 설정된 상기 레이저 발진기의 온/오프 정보와 상기 레이저 스캐너의 구동 정보를 검색하고, 상기 검색 결과, 미리 설정된 상기 레이저 발진기의 온/오프 정보와 상기 레이저 스캐너의 구동 정보가 없는 경우, 상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리에 따라 상기 레이저 발진기의 온/오프 여부와 상기 레이저 스캐너의 구동 속도를 결정하는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템 및 그 제어 방법에 따르면, 복수의 단위 개체 중 마킹 순서상 인접하는 두 단위 개체인 제1 단위 개체와 제2 단위 개체에 대하여 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리에 따라 레이저 발진기의 온/오프 여부와 레이저 스캐너의 구동 속도를 결정함으로써 레이저 마킹을 할 때에 마킹 선폭과 마킹 깊이를 일정하게 유지하여 마킹 품질을 높이면서도 마킹 속도를 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템 및 그 제어 방법에 따르면, 반도체 칩 표면에의 마킹 등에서와 같이 대량 생산으로 인해 문자나 도형 등의 마킹 속도가 매우 중요한 공정에 적용하여 제품 생산성 및 효율성을 높일 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템에서 외부 입력 장치를 통해 마킹 패턴을 입력하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어부에서 마킹 패턴을 분석하여 복수의 단위 개체 각각에 대한 마킹 정보를 추출하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어부에서 복수의 단위 개체 각각에 대한 마킹 정보를 이용하여 레이저 마킹 데이터를 생성하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어부에서 복수의 단위 개체 각각에 대한 마킹 정보를 이용하여 생성된 레이저 마킹 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어부에서 생성된 레이저 마킹 데이터를 토대로 레이저 마킹을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어부에서 생성된 레이저 마킹 데이터를 토대로 레이저 마킹을 수행할 때에 레이저 발진기의 온/오프 상태와 레이저 스캐너의 구동 정보를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 레이저 마킹 시스템 및 그 제어 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템(100)은, 레이저 빔을 출력하는 레이저 발진기(110)와, 레이저 발진기(110)로부터 출력된 레이저 빔을 조사하는 레이저 스캐너(120) 및 레이저 발진기(110)의 온/오프와 레이저 스캐너(120)의 구동을 제어하는 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
레이저 발진기(110)는 마킹에 사용되는 레이저 빔을 발진시키는데, 레이저 발진기(110)는 그 사용 매질에 따라 Nd:YAG 레이저와 같은 고체 레이저 발진기(110), CO2 레이저와 같은 기체 레이저, 액체 레이저 등으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 레이저 마킹용으로 널리 사용되는 Nd:YAG 레이저의 경우, 레이저 발진기(110)는 광원으로 사용되는 레이저 다이오드(Laser diode)와, 빛을 증폭시켜주는 Nd:YAG 로드(Rod)와, 레이저 빔을 적절한 주파수의 펄스 모드로 방출하기 위해 레이저 빔의 파워를 증가시키는 Q-스위치(Q-Switch) 및 레이저 빔의 출력을 개폐하는 댐퍼(Damper)를 포함할 수 있다. 레이저 발진기(110)에서 출력되는 레이저 빔은 빔 익스팬더(Beam Expander)를 통과하며, 이 때 레이저 빔의 크기가 증가될 수 있다.
레이저 스캐너(120)는 레이저 발진기(110)로부터 발진된 레이저 빔을 조사할 수 있으며, 레이저 스캐너(120)로는 마킹하고자 하는 문자나 도형 등 마킹 패턴에 대한 레이저 마킹 데이터를 입력 받아 레이저 빔의 조사 위치를 제어하는 갈바노미터(Galvanometer)를 사용할 수 있다. 갈바노미터는 서보 모터(Servo Motor)와 이에 연결된 미러(Mirror)를 이용하여 레이저 빔의 조사 위치를 X축 또는 Y축 방향으로 제어할 수 있다. 레이저 스캐너(120)의 하단부에는, 레이저 스캐너(120)를 통해 입사되는 레이저 빔의 초점을 피가공물(W) 상에 모아주는 렌즈(140)가 설치될 수 있다. 이러한 렌즈(140)로는 에프-세타(f-θ) 렌즈(140)를 사용할 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 마킹하고자 하는 영역이 넓은 경우, 미러(Mirror)의 투과율을 이용하여 레이저 빔을 분할하는 빔 스플리터(Beam Splitter)를 설치하고, 분할되는 레이저 빔의 개수만큼 레이저 스캐너(120)와 렌즈(140)를 추가로 설치할 수도 있다. 예를 들어, 50%의 빔 스플리터를 사용하면 두 개의 레이저 빔으로 분할하여 마킹 영역을 약 2배 정도 넓힐 수 있다.
제어부(130)는, 사용자가 컴퓨터 등과 같은 외부 입력 장치(도시되지 않음)를 통해 마킹하고자 하는 문자나 도형 등의 마킹 패턴을 작성 또는 편집하여 입력하면, 마킹 패턴에 대한 레이저 마킹 데이터를 생성한 후, 이러한 레이저 마킹 데이터에 따라 레이저 스캐너(120)의 구동을 제어하고 레이저 스캐너(120)의 동작에 동기하여 레이저 빔을 출력하는 레이저 발진기(110)의 온/오프를 제어할 수 있다. 제어부(130)가 마킹 패턴에 대한 레이저 마킹 데이터를 생성하고, 레이저 발진기(110)의 온/오프와 레이저 스캐너(120)의 구동을 제어하는 방법에 대해서는 도 2 내지 도 5d를 참조하여 자세히 후술하기로 한다.
여기서는 레이저 마킹 시스템(100)의 구성에 대해서 간단하게 설명하고 있으며, 일반적인 레이저 마킹 시스템(100)의 구성은 이미 잘 알려져 있으므로, 더 이상 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상, 본 실시예에서 사용되는 제어부(130)에서 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 개체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, 사용자는 컴퓨터 등과 같은 외부 입력 장치(도시되지 않음)를 통해 마킹하고자 하는 문자나 도형 등의 마킹 패턴을 작성 또는 편집하여 입력할 수 있다(S201).
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템에서 외부 입력 장치를 통해 마킹 패턴을 입력하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3c에서는 컴퓨터 등과 같은 외부 입력 장치(도시되지 않음)의 마킹 전용 응용 프로그램(300)을 이용하여 단일 선으로 이루어진 문자 형태의 마킹 패턴(340)을 작성 또는 편집하는 예를 나타내고 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 마킹 전용 응용 프로그램(300)의 화면은 크게 마킹 패턴(340)의 주요 속성을 지정하는 속성 입력부(310)와 마킹 필드(330) 내에서 마킹할 마킹 패턴(340)의 형태를 미리 확인할 수 있는 마킹 표시부(320)로 나눌 수 있다. 도 3a에서는 문자 형태의 마킹 패턴(340)을 작성할 때에 필요한 속성 중 몇가지를 예로 들고 있는데, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 실제 응용 프로그램(300)을 구성하는 사용자 인터페이스(Graphic User Interface)는 얼마든지 변경 가능하다.
먼저, 사용자는 속성 입력부(310)를 통해 마킹하고자 하는 문자열의 텍스트를 직접 입력하거나, 기존에 저장되어 있던 텍스트를 읽어들일 수도 있다. 텍스트를 입력하고 나면 텍스트의 폰트(Font)를 지정하게 되는데, 텍스트의 폰트는 시스템에서 제공하는 기본 폰트나 사용자가 직접 작성하여 미리 저장한 사용자 정의 폰트를 지정할 수 있다. 또한, 마킹하고자 하는 텍스트의 배열 형태를 지정할 수 있다. 도 3a에서는 텍스트를 가로 방향(횡방향)으로 배열하는 것을 예로 들고 있으나, 가로 방향(횡방향)과 세로 방향(종방향)과 같은 직선 배열은 물론 원형 배열 형태를 지정할 수도 있다.
다음으로, 사용자는 문자열을 이루는 텍스트의 위치 및 크기 정보(311)를 입력하게 되는데, 텍스트의 마킹 시작 위치의 기준이 되는 기준점 P0의 X 시작점 위치 및 Y 시작점 위치를 입력하고, 문자 높이(H), 문자 폭(W) 및 자간 간격(S)을 입력할 수 있다. 도 3a에서는 키보드 등의 입력 수단을 이용하여 텍스트의 위치 및 크기 정보(311)를 입력하는 예를 들고 있으나, 마우스 등의 입력 수단을 이용하여 드래그 앤 드롭(Drag & Drop) 등의 조작을 통해 마킹 표시부(320) 상에서 직접 설정할 수도 있다.
도 3b에서는, 문자열이 "KLAB"인 경우, 문자 높이(H), 문자 폭(W) 및 자간 간격(S)을 지정했을 때의 마킹 패턴(340)의 모습을 나타내고 있다. 여기서는 문자열을 이루는 각각의 텍스트 "K"(341), "L"(342), "A"(343) 및 "B"(344)에 대해서 동일한 문자 높이(H), 문자 폭(W1, W2, W3, W4) 및 자간 간격(S1, S2, S3)을 지정하는 것을 예로 들고 있으나, 각각의 텍스트마다 다른 문자 높이(H), 문자 폭(W1, W2, W3, W4) 및 자간 간격(S1, S2, S3)을 지정할 수도 있다. 한편, 도 3b에 도시된 바와 같이, 각각의 텍스트 "K"(341), "L"(342), "A"(343) 및 "B"(344)를 이루는 직선 또는 곡선이 겹치는 부분은 일정 간격만큼 떨어지도록 작성된다.
한편, 도 3c에서는 마킹 패턴(340)을 마킹할 때에 필요한 마킹 파라미터(Marking Parameter)(350)를 설정하는 예를 나타내고 있다. 마킹 파라미터는 크게 레이저 발진기(110)의 제어와 관련된 레이저 파라미터(Laser Parameter)(351)와 레이저 스캐너(120)의 구동과 관련된 스캐너 파라미터(Scanner Parameter)(352)로 나눌 수 있다.
레이저 파라미터(351)는 주파수(Frequency), 전류(Current), 펄스 폭(Pulse Width), 레이저 온 딜레이(Laser On Delay), 레이저 오프 딜레이(Laser Off Delay) 등을 설정할 수 있다. 주파수는 1초당 레이저 빔의 펄수 개수를 조정하는 것으로서, 주파수가 낮으면 펄스의 피크 파워(Peak Power)가 증가할 수 있다. 전류는 레이저 빔의 전류 값을 설정하는 것이고, 펄스 폭은 레이저 빔을 이루는 개별 펄스의 폭을 조정하는 것으로서, 예를 들어 주파수가 10 KHz이고 펄스 폭이 40 %이면 40 us 동안 레이저 빔을 출력할 수 있다. 레이저 온 딜레이과 레이저 오프 딜레이는 레이저 빔을 발생시킬 때와 종료할 때의 시간 간격을 의미한다. 레이저 온 딜레이와 레이저 오프 딜레이에 대해서는 추후 도 5d를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
또한, 스캐너 파라미터(352)는 마크 스텝 사이즈(Mark Step Size), 점프 스텝 사이즈(Jump Step Size), 점프 딜레이(Jump Delay) 등을 설정할 수 있다. 마크 스텝 사이즈는 레이저 빔을 출력할 때에 레이저 스캐너(120)의 미러가 이동하는 단위로 레이저 빔의 스팟과 스팟 사이의 간격을 설정할 수 있으며, 점프 스텝 사이즈는 레이저 빔이 출력되지 않을 때에 레이저 스캐너(120)의 미러가 이동하는 단위를 의미한다. 또한, 점프 딜레이는 레이저 마킹을 시작할 때에 필요한 시간을 의미한다.
한편, 도 3c에 도시된 마킹 파라미터는 예시적인 것으로서, 실제 레이저 마킹을 수행할 때에 설정할 마킹 파라미터는 이 외에도 많은 항목을 포함할 수 있으며, 이미 잘 알려진 내용이므로 여기서 자세한 설명은 생략하도록 한다. 또한, 도 3a 내지 도 3c에서는 설명의 편의상 단일 선으로 이루어진 문자 형태의 마킹 패턴(340)을 작성하는 예를 들고 있으나, 마킹 패턴(340)의 형태는 이에 국한되지 않고, 다중 선으로 이루어진 문자 형태, 트루 타입 폰트(True Type Font) 형태, 로고(Logo) 등 다양한 형태의 마킹 패턴(340)에도 적용 가능하다.
다시 도 2를 참조하면, 사용자가 외부 입력 장치를 통해 마킹 패턴(340)을 입력하고 나면, 제어부(130)는 입력 받은 마킹 패턴(340)을 분석하여 복수의 단위 개체로 분해하고(S202), 복수의 단위 개체 각각에 대하여 마킹 정보를 추출할 수 있다(S203).
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어부에서 마킹 패턴을 분석하여 복수의 단위 개체 각각에 대한 마킹 정보를 추출하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b에서는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 마킹 패턴(340)이 문자열 "KLAB"인 경우를 예로 들어 마킹 정보를 추출하는 과정을 설명하기로 한다. 문자열이 "KLAB"인 경우, 문자열은 텍스트 "K"(341), "L"(342), "A"(343) 및 "B"(344)로 분리 가능하고, 각각의 텍스트는 복수의 단위 개체로 분리할 수 있다. 여기서 단위 개체란 문자 또는 도형 등을 구성하는 기본 요소로서 레이지 마킹을 할 때에 레이저 발진기(110)가 온(On) 상태에서 오프(Off) 상태로 될 때까지 마킹되는 부분을 의미한다. 따라서, 단위 개체는 문자 또는 도형 등을 이루는 직선 또는 곡선 형태의 개체를 의미한다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 문자열 "KLAB"로부터 모두 14 개의 단위 개체(N1 ~ N14)를 분해할 수 있으며, 각각의 단위 개체(N1 ~ N14)로부터 마킹 정보를 추출한 결과는 도 4b에 나타낸 바와 같다. 여기서 마킹 정보는 단위 개체에 대한 레이저 마킹을 수행할 때에 필요한 정보로서, 단위 개체가 직선인 경우, 단위 개체의 마킹 시작점의 좌표 및 마킹 종료점의 좌표를 포함하고, 단위 개체가 호 또는 원인 경우, 단위 개체의 중심 좌표, 반경, 마킹 시작점의 좌표 및 마킹 종료점의 좌표를 포함할 수 있다. 여기서, 단위 개체의 마킹 시작점은 마킹 기준점(P0)으로부터 가까운 위치의 좌표를 의미하고, 단위 개체의 마킹 종료점은 마킹 기준점(P0)으로부터 먼 위치의 좌표를 의미하나, 마킹 시작점과 마킹 종료점은 사용자에 의해 미리 설정될 수도 있다.
도 4b에서는 문자열 "KLAB"의 텍스트 "K"(341), "L"(342), "A"(343) 및 "B"(344)를 이루는 14 개의 단위 개체(N1 ~ N14) 각각에 대한 마킹 정보, 즉, 단위 개체의 타입, 마킹 시작점의 좌표, 마킹 종료점의 좌표 및 중심 좌표를 추출한 결과를 테이블(360)로 정리한 예를 도시하고 있다. 도 4b에서 도시된 마킹 정보의 내용은 예시적인 것으로서, 이에 국한되지는 않는다.
다시 도 2를 참조하면, 마킹 패턴(340)을 이루는 복수의 단위 개체 각각에 대하여 마킹 정보를 추출한 후, 제어부(130)는 복수의 단위 개체 각각의 마킹 정보를 이용하여 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보와 레이저 스캐너(120)의 구동 정보를 포함하는 레이저 마킹 데이터를 생성할 수 있다(S204). 그리고, 제어부(130)는 레이저 마킹 데이터를 이용하여 레이저 발진기(110)의 온/오프와 레이저 스캐너(120)의 구동을 제어하여 마킹 패턴(340)을 마킹할 수 있다(S205).
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템(100)의 제어부(130)는, 복수의 단위 개체 중 마킹 순서상 인접하는 두 단위 개체인 제1 단위 개체와 제2 단위 개체에 대하여, 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이에 미리 설정된 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보와 레이저 스캐너(120)의 구동 정보를 검색하고, 검색 결과, 미리 설정된 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보와 레이저 스캐너(120)의 구동 정보가 없는 경우, 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리에 따라 레이저 발진기(110)의 온/오프 여부와 레이저 스캐너(120)의 구동 속도를 결정할 수 있다.
이하, 도 5a 내지 도 5d를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템(100)의 제어부(130)에서 레이저 마킹 데이터를 생성하여 레이저 마킹을 수행하는 방법을 자세히 설명하기로 한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어부에서 복수의 단위 개체 각각에 대한 마킹 정보를 이용하여 레이저 마킹 데이터를 생성하는 과정을 나타내는 순서도이다.
먼저, 제어부(130)는 복수의 단위 개체(N1 ~ N14) 각각에 대한 마킹 정보 중 위치 정보, 즉, 마킹 시작점의 좌표, 마킹 종료점의 좌표 및 중심 좌표를 이용하여 복수의 단위 개체(N1 ~ N14)를 마킹 순서대로 배열할 수 있다(S204-1). 복수의 단위 개체(N1 ~ N14)를 마킹 순서대로 배열하는 방법은 다양하게 구현될 수 있으며, 배열 방법에 대해서는 이미 잘 알려져 있으므로, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다. 예를 들면, 도 4a에 도시된 "KLAB"의 경우, 복수의 단위 개체(N1 ~ N14)는 N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7, N8, N9, N10, N13, N14, N12, N11의 순으로 배열될 수 있다.
또한, 경우에 따라서, 특정 단위 개체에 대한 마킹 정보 중, 마킹 시작점과 마킹 종료점은 서로 바뀔 수 있다. 예를 들어, 도 4a의 예에서, 텍스트 "B"(344)를 이루는 단위 개체 N12에 대한 마킹 정보에서는 마킹 시작점이 P23, 마킹 종료점이 P24였으나, 마킹 방법을 고려할 때에는 마킹 시작점이 P24, 마킹 종료점이 P23으로 변경될 수도 있다.
복수의 단위 개체(N1 ~ N14)가 마킹 순서대로 배열되고 나면, 제어부(130)는 마킹 순서대로 배열된 복수의 단위 개체(N1 ~ N14) 전체에 대하여 마킹 순서상 서로 인접하는 두 단위 개체인 단위 개체 n과 단위 개체 (n+1)에 대하여(여기서, 1 ≤ n ≤ N-1, n은 자연수), 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이에 미리 설정된 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보 및 레이저 스캐너(120)의 구동 정보를 검색할 수 있다(S204-3).
단계 S204-3에서의 검색 결과, 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이에 미리 설정된 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보 및 레이저 스캐너(120)의 구동 정보가 있는 경우(단계 S204-4의 예), 제어부(130)는 미리 설정된 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보 및 레이저 스캐너(120)의 구동 정보를 추가하여 단위 개체 (n+1)까지의 레이저 마킹 데이터를 생성할 수 있다(S204-9). 예를 들어, 사용자가 문자열 “KLAB”의 텍스트 "K"(341)를 이루는 단위 개체 N2 및 N3에 대해서 단위 개체 N2의 마킹 종료점(P3)과 단위 개체 N3의 마킹 시작점(P5)의 거리와 상관없이 레이저 발진기(110)는 온(On) 상태로 하고 레이저 스캐너(120)의 구동 속도를 800 mm/s로 미리 설정한 경우에는, 제어부(130)는 그 정보들을 토대로 레이저 마킹 데이터를 생성할 수 있다. 즉, 알파벳, 숫자, 기호 등 자주 사용하는 마킹 패턴(340)에 대해서는 사용자가 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보 및 레이저 스캐너(120)의 구동 정보를 미리 설정할 수 있다.
한편, 단계 S204-3에서의 검색 결과, 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이에 미리 설정된 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보 및 레이저 스캐너(120)의 구동 정보가 없는 경우(단계 S204-4의 아니오), 제어부(130)는 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이의 거리(d)를 구할 수 있다(S204-5).
만약, 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이의 거리(d)가 사용자에 의해 미리 설정된 거리 값(D) 이하이면(단계 S204-6에서 예), 제어부(130)는 레이저 스캐너(120)가 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이를 이동할 때에 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보를 온(On) 상태로 하고 레이저 스캐너(120)의 구동 속도를 증가시키도록 설정할 수 있다(S204-7). 여기서, 사용자에 의해 미리 설정된 거리 값(D)는 레이저 빔의 스팟 사이즈의 2 ~ 3배인 것이 바람직하다. 다음으로, 제어부(130)는 단계 S204-7에서 설정한 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보 및 레이저 스캐너(120)의 구동 정보를 추가하여 단위 개체 (n+1)까지의 레이저 마킹 데이터를 생성할 수 있다(S204-9).
반대로, 단게 S204-5에서 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이의 거리(d)를 구한 결과, 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이의 거리(d)가 사용자에 의해 미리 설정된 거리 값(D)보다 큰 경우(단계 S204-6에서 아니오), 제어부(130)는 레이저 스캐너(120)가 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이를 이동할 때에 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보를 오프(Off) 상태로 하고 레이저 스캐너(120)의 구동 속도는 일정하도록 설정할 수 있다(S204-8). 그리고, 제어부(130)는 단계 S204-8에서 설정한 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보 및 레이저 스캐너(120)의 구동 정보를 추가하여 단위 개체 (n+1)까지의 레이저 마킹 데이터를 생성할 수 있다(S204-9).
마지막으로, 제어부(130)는 복수의 단위 개체(N1 ~ N14) 전체에 대하여 레이저 마킹 데이터를 생성했는지 판단하고(S204-10), 상기 판단 결과 레이저 마킹 데이터를 생성하지 않은 단위 개체가 있는 경우(단계 S204-10의 아니오), 다음 단위 개체들에 대해서 상기 단계 S204-3 내지 단계 S204-9를 반복할 수 있다(S204-11).
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어부에서 복수의 단위 개체 각각에 대한 마킹 정보를 이용하여 생성된 레이저 마킹 데이터의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어부에서 생성된 레이저 마킹 데이터를 토대로 레이저 마킹을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5b에서는 복수의 단위 개체(N1 ~ N14) 각각에 대한 마킹 정보를 이용하여 생성된 레이저 마킹 데이터를 테이블(370)로 정리한 예를 도시하고 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 레이저 마킹 데이터는 복수의 단위 개체(N1 ~ N14) 각각과 복수의 단위 개체(N1 ~ N14) 사이에 대해 레이저 스캐너(120)의 구동 정보 및 레이저 발진기(110)의 온/오프 여부를 포함할 수 있다. 여기서 레이저 스캐너(120)의 구동 정보는 마킹 시작점의 좌표, 마킹 종료점의 좌표, 마킹 속도 등을 레이저 스캐너(120)의 구동과 관련된 모든 정보를 의미한다. 도 5b에 도시된 레이저 마킹 데이터의 내용은 예시적인 것으로서, 레이저 스캐너(120)의 가감속 정보, 레이저 빔의 출력 세기, 레이저 발진기(110) 및 레이저 스캐너(120)와 관련된 각종 딜레이(Delay) 값 등을 포함할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 단위 개체 N2와 단위 개체 N3 사이(371), 단위 개체 N4와 단위 개체 N5 사이(372), 단위 개체 N6와 단위 개체 N7 사이(373), 단위 개체 N9와 단위 개체 N10 사이(374), 단위 개체 N10와 단위 개체 N13 사이(375), 단위 개체 N13와 단위 개체 N14 사이(376), 단위 개체 N14와 단위 개체 N12 사이(377)의 경우, 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이의 거리(d)가 미리 설정된 거리 값(D) 이하인 경우에 해당하거나, 그 거리(d)가 미리 설정된 거리 값(D) 이상인 경우일지라도 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이에서 레이저 발진기(110)는 온(On) 상태로 하고 레이저 스캐너(120)의 구동 속도를 800 mm/s로 미리 설정한 경우에 해당할 수 있다. 여기서 레이저 스캐너(120)의 구동 속도를 800 mm/s로 설정하는 것은 예시적인 것으로서, 레이저 스캐너(120)의 구동 속도는 텍스트의 크기, 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이의 거리 등에 따라 결정될 수 있다.
도 5b와 같은 레이저 마킹 데이터를 생성하고 나면, 제어부(130)는 이러한 레이저 마킹 데이터를 이용하여 도 5c에 도시된 바와 같이 레이저 발진기(110)의 온/오프와 레이저 스캐너(120)의 구동을 제어하여 마킹 패턴(340)을 마킹할 수 있다.
즉, 제어부(130)는, 마킹 순서상 서로 인접하는 두 단위 개체인 단위 개체 n과 단위 개체 (n+1)에 대하여, 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이의 거리가 미리 설정된 값(D) 이하이면, 레이저 발진기(110)는 오프시키지 않은 상태로 레이저 스캐너(120)의 구동 속도를 증가시켜 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이를 이동시킬 수 있다. 또한, 제어부(130)는 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이의 거리가 미리 설정된 값 이상인 경우에도, 단위 개체 n의 마킹 정보와 단위 개체 (n+1)의 마킹 정보에 미리 설정된 경우, 레이저 발진기(110)를 오프시키지 않은 상태로 레이저 스캐너(120)의 구동 속도를 증가시켜 단위 개체 n의 마킹 종료점과 단위 개체 (n+1)의 마킹 시작점 사이를 이동시킬 수 있다.
도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템의 제어부에서 생성된 레이저 마킹 데이터를 토대로 레이저 마킹을 수행할 때에 레이저 발진기의 온/오프 상태와 레이저 스캐너의 구동 정보를 나타내는 도면이다.
도 5d에서는 문자열 "KLAB"의 텍스트 "K"(341)를 이루는 단위 개체 N1, N2 및 N3에 대한 레이저 마킹 데이터를 이용하여 텍스트 "K"(341)를 마킹하는 경우를 예로 들고 있으며, 도 5d의 (a)는 종래의 레이저 마킹 시스템(100)에서의 마킹 상태를 나타내고, 도 5d의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템(100)에서의 마킹 상태를 나타내고 있다.
도 5d에 도시된 바와 같이, 레이저 스캐너(120)의 구동은 마킹 시작점과 마킹 종료점 사이 또는 마킹 종료점과 마킹 시작점 사이를 이동할 때에, 가속, 등속 및 감속 구동의 과정으로 이루어질 수 있다. 이 때, 레이저 스캐너(120)의 기계적인 특성 때문에 레이저 스캐너(120)를 정지한 다음에 다시 구동하기 위해서는 레이저 스캐너(120)를 안정화시키기 위한 시간, 즉, 점프 딜레이(Jump Delay)가 필요하다. 도 5d에서 JD1, JD2, JD3 및 JD4는 텍스트 "K"(341)를 마킹할 때에 필요한 점프 딜레이이다.
또한, 레이저 스캐너(120) 구동 신호의 출력과 레이저 스캐너(120)의 실제 구동 사이에는 레이저 스캐너(120)의 기계적인 특성 때문에 시간 지연이 생길 수 밖에 없으므로 레이저 발진기(110)의 온/오프 여부도 이러한 시간 지연을 고려하여 제어해야 한다. 즉, 제어부(130)에서 레이저 스캐너(120) 구동 신호를 출력한 후 실제 레이저 스캐너(120)가 구동하기 시작하는 시점까지 레이저 발진기(110)의 온(On)을 지연시켜야 하는데, 이 때의 지연 시간을 레이저 온 딜레이(Laser On Delay)이라고 한다. 레이저 온 딜레이가 너무 짧으면 마킹 시작점의 마킹 깊이가 깊어지고 반대로 너무 짧으면 마킹 시작점의 일부가 마킹되지 않을 수 있다. 또한, 레이저 스캐너(120) 구동 신호의 출력이 종료된 후 실제 레이저 스캐너(120)가 종료점까지 도달하는 시점까지 레이저 발진기(110)의 오프(Off)를 지연시켜야 하는데, 이 때의 지연 시간을 레이저 오프 딜레이(Laser Off Delay)라고 한다. 레이저 오프 딜레이가 너무 짧으면 마킹 종료점의 일부가 마킹이 되지 않으며 반대로 너무 짧으면 마킹 시작점의 마킹 깊이가 깊어질 수 있다.
도 5d의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래의 레이저 마킹 시스템(100)의 경우, 텍스트 "K"(341)를 마킹하기 위해서는 모든 단위 개체 N1, N1 및 N3에 대해 각각 레이저 온 딜레이와 레이저 오프 딜레이를 지정해야 했다. 즉, 단위 개체 N1에 대해 레이저 온 딜레이(t2-t1)와 레이저 오프 딜레이(t4-t3)가 필요하고, 단위 개체 N2에 대해 레이저 온 딜레이(t6-t5)와 레이저 오프 딜레이(t8-t7)가 필요하며, 단위 개체 N3에 대해 레이저 온 딜레이(t10-t9)와 레이저 오프 딜레이(t12-t11)가 필요하였다.
그러나, 도 5d의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템(100)의 경우, 단위 개체 N2의 마킹 종료점(P3)과 단위 개체 N3의 마킹 시작점(P5) 사이의 거리가 미리 설정된 값(D) 이하이므로, 레이저 발진기(110)의 온/오프 정보를 온(On) 상태로 하고 레이저 스캐너(120)의 구동 속도를 증가시켜 단위 개체 N2의 마킹 종료점에서 단위 개체 N3의 마킹 시작점까지 이동할 수 있다. 따라서, 단위 개체 N2의 마킹 종료점(P3)에서 레이저 오프 딜레이를 지정할 필요가 없고, 단위 개체 N3의 마킹 시작점(P5)에서 레이저 온 딜레이를 지정할 필요가 없는데다가, 단위 개체 N2의 마킹 종료점(P3)과 단위 개체 N3의 마킹 시작점(P5) 사이에서 레이저 스캐너(120)의 구동 속도가 증가하게 되므로, 전체적으로 텍스트 "K"(341)를 마킹하는 시간이 도 5d의 (a)보다 줄어들 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템(100) 및 그 제어 방법에 따르면, 복수의 단위 개체 중 마킹 순서상 인접하는 두 단위 개체인 제1 단위 개체와 제2 단위 개체에 대하여 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리에 따라 레이저 발진기(110)의 온/오프 여부와 레이저 스캐너(120)의 구동 속도를 결정함으로써 레이저 마킹을 수행할 때에 마킹 선폭과 마킹 깊이를 일정하게 유지하여 마킹 품질을 높이면서도 마킹 속도를 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템(100) 및 그 제어 방법에 따르면, 반도체 칩 표면에의 마킹 등에서와 같이 대량 생산으로 인해 문자나 도형 등의 마킹 속도가 매우 중요한 공정에 적용하여 제품 생산성 및 효율성을 높일 수 있다.
한편, 본 발명에서는 레이저 마킹 시스템(100)을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 레이저 용접 시스템 등 다양한 형태의 레이저 가공 시스템에도 적용될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 레이저 마킹 시스템
110: 레이저 발진기
120: 레이저 스캐너
130: 제어부
140: 렌즈

Claims (7)

  1. 레이저 빔을 출력하는 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기로부터 출력된 상기 레이저 빔을 조사하는 레이저 스캐너 및 상기 레이저 발진기의 온/오프와 상기 레이저 스캐너의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 레이저 마킹 시스템에 있어서,
    상기 제어부는, 마킹하고자 하는 마킹 패턴을 구성하는 복수의 단위 개체 각각에 대하여 추출된 마킹 정보를 이용하여 상기 레이저 발진기의 온/오프 정보와 상기 레이저 스캐너의 구동 정보를 포함하는 레이저 마킹 데이터를 생성하고, 상기 레이저 마킹 데이터를 이용하여 상기 마킹 패턴을 마킹하도록 상기 레이저 발진기의 온/오프와 상기 레이저 스캐너의 구동을 제어하되,
    상기 제어부는, 상기 복수의 단위 개체 중 마킹 순서상 인접하는 두 단위 개체인 제1 단위 개체와 제2 단위 개체에 대하여, 상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이에 미리 설정된 상기 레이저 발진기의 온/오프 정보와 상기 레이저 스캐너의 구동 정보를 검색하고, 상기 검색 결과, 미리 설정된 상기 레이저 발진기의 온/오프 정보와 상기 레이저 스캐너의 구동 정보가 없는 경우, 상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리에 따라 상기 레이저 발진기의 온/오프 여부와 상기 레이저 스캐너의 구동 속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리가 미리 설정된 값 이하이면, 상기 레이저 발진기는 오프시키지 않은 상태로 상기 레이저 스캐너의 구동 속도를 증가시켜 상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이를 이동시키는 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리가 미리 설정된 값 이상인 경우에도, 상기 제1 단위 개체의 마킹 정보와 상기 제2 단위 개체의 마킹 정보에 미리 설정된 경우, 상기 레이저 발진기를 오프시키지 않은 상태로 상기 레이저 스캐너의 구동 속도를 증가시켜 상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이를 이동시키는 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 단위 개체 각각에 대한 마킹 정보는,
    상기 단위 개체가 직선인 경우, 상기 단위 개체의 마킹 시작점의 좌표 및 마킹 종료점의 좌표를 포함하고, 상기 단위 개체가 호 또는 원인 경우, 상기 단위 개체의 중심 좌표, 반경, 마킹 시작점의 좌표 및 마킹 종료점의 좌표를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템.
  5. 레이저 발진기로부터 출력된 레이저 빔을 조사하는 레이저 스캐너를 포함하는 레이저 마킹 시스템의 제어 방법에 있어서,
    마킹하고자 하는 마킹 패턴을 분석하여 복수의 단위 개체로 분해하고 상기 복수의 단위 개체 각각에 대하여 마킹 정보를 추출하는 단계;
    상기 복수의 단위 개체 각각의 마킹 정보를 이용하여 상기 레이저 발진기의 온/오프 정보와 상기 레이저 스캐너의 구동 정보를 포함하는 레이저 마킹 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 레이저 마킹 데이터를 이용하여 상기 레이저 발진기의 온/오프와 상기 레이저 스캐너의 구동을 제어하여 상기 마킹 패턴을 마킹하는 단계를 포함하며,
    상기 레이저 마킹 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 복수의 단위 개체 중 마킹 순서상 인접하는 두 단위 개체인 제1 단위 개체와 제2 단위 개체에 대하여, 상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이에 미리 설정된 상기 레이저 발진기의 온/오프 정보와 상기 레이저 스캐너의 구동 정보를 검색하고,
    상기 검색 결과, 미리 설정된 상기 레이저 발진기의 온/오프 정보와 상기 레이저 스캐너의 구동 정보가 없는 경우, 상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리에 따라 상기 레이저 발진기의 온/오프 여부와 상기 레이저 스캐너의 구동 속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템의 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리가 미리 설정된 값 이하이면, 상기 레이저 발진기는 오프시키지 않은 상태로 상기 레이저 스캐너의 구동 속도를 증가시켜 상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이를 이동시키는 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템의 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이의 거리가 미리 설정된 값 이상인 경우에도, 상기 제1 단위 개체의 마킹 정보와 상기 제2 단위 개체의 마킹 정보에 미리 설정된 경우, 상기 레이저 발진기를 오프시키지 않은 상태로 상기 레이저 스캐너의 구동 속도를 증가시켜 상기 제1 단위 개체의 마킹 종료점과 상기 제2 단위 개체의 마킹 시작점 사이를 이동시키는 것을 특징으로 하는 레이저 마킹 시스템의 제어 방법.
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