KR0182854B1

KR0182854B1 - 연마장치

Info

Publication number: KR0182854B1
Application number: KR1019950028438A
Authority: KR
Inventors: 시게미쓰 미즈따니
Original assignee: 오오니시 미노루; 후지사싱피르므 가부시키가이샤
Priority date: 1994-10-07
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR960013574A; JPH08108359A; EP0705663B1; DE69515779T2; EP0705663A1; DE69515779D1; CN1074968C; US5584752A; CN1119977A

Abstract

한쌍의 지지암(54)은 고정축(52)의 양단부에 회전 가능하게 부착되어 있다. 지지축(56)은 고정축(52)에 평행하게 지지암(54)의 선단부를 가로질러 신장되어 있다. 연마테이프(28)가 설치된 연마롤러(58) 및 연마롤러를 포개고 있는 안내롤러(60)가 지지축(56)에 부착되어 있다. 연마롤러(58)와 안내롤러(60)의 축방향 중심은 편심 상태에 있다. 따라서, 안내롤러(60)가 칼라필터(12)에 접촉할때, 안내롤러(58)와 칼라필터(12)사이에 틈새가 생기고, 틈새에 상응하여 돌출물은 연마될 수 있다.

Description

연마장치

제1도는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 연마장치를 도시하는 사시도.

제2도는 연마 유니트의 연마헤드 부근의 요부사시도.

제3도는 장치의 가로방향에서 본 연마헤드의 개략측면도.

제4도는 연마헤드에 설치된 스윙암의 개략사시도.

제5도는 제4도의 선5-5를 따라 취한 개략단면도.

제6도는 장치 배면에서 본 연마헤드의 스윙암의 개략도.

제7도는 부드러운 연마작업을 수행하기 위한 부가기능을 포함하는 연마장치의 하나의 예를 들어 도시하는 개략사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 자동연마장치 12 : 칼라필터

16 : 연마대 22 : 연마헤드

24 : 연마 유니트(grinding unit) 52 : 고정축

54 : 지지암 56 : 지지축

56A : 편심부 58 : 연마롤러

60 : 안내롤러 84 : 편심캠

88 : 자동조심형베어링

본 발명은 연마부재를 사용하여 피연마부재의 표면돌출물을 제거하기 위한 연마장치에 관한 것이다.

액정디스플레이(이하 'LCD' 라 한다.)는 예를 들어, 액정의 표면에 설치된 편광막을 포함한다. 편광막은 액정을 통해 투과되는 빛이 편광막을 통해 투과되느냐의 여부에 따라 밝아지거나 어두워지며, 그에 따라 상이 나타난다. 이런 LCD는 모자이크 상태로 배열된 녹색, 청색 및 적색 등과 같은 색의 미소필터성분은 함유하는 칼라필터를 포함한다. 칼라필터는 액정과 편광막 사이에 설치되어 있다. 편광막을 통해 투과되는 빛은 칼라상을 나타내기 위해 여과되어야 한다. 돌출물이나 이물질이 칼라필터의 표면에 부착되고 돌출물이나 이물질로 인하여 편과막과 칼라필터 사이에 틈새가 발생되면 편광막이 불필요한 빛을 차단하기가 불가능해진다. 그러므로 선명한 칼라상을 표시하는 것 뿐만 아니라, 상을 깨끗하게 나타내기가 불가능해진다. 이런 이유로, 칼라 LCD 용 칼라필터는 표면상에 미소돌출물이나 이물질들로 부터 보호되어야 한다.

칼라 LCD용 칼라필터의 표면돌출물에 대한 허용범위는 일반적으로 4㎛이하가 되도록 고려된다. 이보다 큰 돌출물이나 이물질을 칼라필터의 표면으로 부터 제거할 필요가 있다. 이런 제거시, 칼라필터의 표면이 연질이므로, 불필요한 외력이 작용하지 않도록 세심한 주의가 필요하며, 정확하고 확실하게 작업이 수행되야 한다.

상술한 칼라필터의 표면을 자동적으로 연마하기 위한 장치는 칼라필터의 표면이 레이저길이 측정장치등을 이용하여 검사되고, 돌출물의 위치 및 높이가 계산되며, 돌출물들을 소정의 크기 이하의 연마부재를 이용하여 연산결과에 기해 연삭되는 장치를 포함한다.

그러나, 이런 자동화된 연삭장치는 정밀하고 복잡한 구조를 지니며 대단히 비싸다. 이런 이유로 칼라필터의 표면을 연삭하기 위한 작업은 통상적인 방법으로 수행된다. 즉, 일반적으로 채택되는 방법은 작업자가 시작적으로 큰 돌출물이나 이물질이 칼라필터의 표면상에 존재유무를 검사하고 큰 돌출물이나 이물질이 발견되면 큰 돌출물이나 이물질은 연마입자가 있는 연마테이프등과 같은 연마부재를 사용하여 수작업으로 조금씩 연마되고 제거된다. 그러므로 세심한 주의가 필요하다. 본 발명의 목적은 칼라필터 등과 같은 피연마부재의 표면이 연마되어 용이하고 확실하게 돌출물등을 제거하는 연마장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 비교적 간단한 구조를 갖는 연마장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 주요 실시예에 따른 연마장치는 피연마부재의 표면을 따라 상대적인 이동을 하므로써 피연마부재를 연마하기 위해, 연마대(grinding stand), 이 연마대에 놓인 피연마부재의 표면으로 부터 접근 및 분리될 수 있는 연마 유니트(grinding unit) 를 포함하고 있으며, 연마 유니트는,

연마대의 윗면과 실질적으로 평행하게 설치된 고정축;

고정축에 회전가능하게 설치된 하나 이상의 지지암(arm);

고정축에 실질적으로 평행하게 지지암에 지지되는 지지축;

지지축에 의해 회전가능하게 지지되고 그의 원주표면에는 연마부재가 설치될 수 있는 연마롤러(grinding roller); 및 연마롤러를 사이에 두고, 지지축에 의해 회전가능하게 지지되는 한쌍의 안내롤러(guide roller)를 포함하고,

상기 지지축은 안내롤러 및 연마롤러의 축들이 동축이 아닌 상태에서 안내롤러 및 연마롤러를 지지한다.

본 발명에 따른 연마장치에 있어서, 안내롤러와 함께 연마롤러는 고정축주위로 지지암을 회전하므로써 피연마부재의 표면에 접근허용된다. 지지암에 지지된 지지축이 회전할때, 안내롤러가 예정된 양만큼 연마롤러로 부터 돌출허용되도록, 편심적으로 설치된 안내롤러 및 연마롤러는 상대적인 상하운동한다.

따라서, 안내롤러가 피연마부재의 표면에 접촉된 상태에서, 연마롤러의 원주표면 및 피연마부재의 표면 사이에 예정된 틈새가 발생한다. 피연마부재의 표면은 틈새의 크기에 따라서 연마될 수 있다. 지지암이 고정축에 대하여 회전가능하게 설치되었기 때문에, 연마롤러 및 한쌍의 안내롤러는 피연마부재의 표면경사에 응하여 상방 또는 하방운동 할 수 있다.

더우기, 본 발명의 하나의 실시예는 안내롤러 및 연마롤러가 피연마부재의 표면으로 부터 분리되는 위치에서 지지암을 지지하기 위한 지지수단 및 지지를 없앰으로서 한쌍의 안내롤러와 함께 연마롤러가 피연마부재의 표면에 접근하도록 허용한 지지암이 고정축에 대하여 회전하기 위한 지지수단을 포함한다.

이런 관점에서, 지지수단이 비지지상태에 있을때, 지지암이 고정축에 대하여 회전하고, 그래서 한쌍의 안내롤러와 함게 연마롤러는 피연마부재의 표면에 접근할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 주요실시예에 따른 연마장치에 한쌍의 지지암이 지지축의 양단부에 설치되어 있으며, 고정축과 지지축은 지지암의 양단부에 설치된 베어링에 의해 삽입되어 지지되고 있다는 점에 있다.

따라서 지지축은 연마대의 표면에 대하여 경사질 수 있어서, 안내롤러는 피연마부재의 표면의 경사에 응하여 상방 또는 하방 이동될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는 상기 실시예에 따른 연마장치에 자동조심형베어링이 지지암과 지지축 사이의 베어링으로서 사용된다는 점에 있다.

상기 실시예에 있어서, 지지축은 한쌍의 안내롤러가 피연마부재의 표면의 경사에 응하여 상방 또는 하방으로 운동하기가 매우 용이하도록 자동조심형베어링에 의해 회전될 수 있다. 이런 방식으로, 한쌍의 안내롤러와 함께 연마롤러는 피연마부재의 표면의 경사에 응하여 상방 또는 하방 운동하도록 허용된다. 따라서 피연마부재의 표면이 경사되었을지라도, 피연마부재는 적절한 상태에서 연마될 수 있다.

본 발명의 일 실시에에 따른 자동연마장치를 도면을 참조하여 설명한다.

제1도에서 보듯이, 자동연마장치(10)는 받침대(pedstal) (14)의 상면에 설치된 연마대(16), 작동판넬(18) 및 암(20)을 포함한다. 암(20)은 받침대(14)의 한쪽 단부에 똑바로 서있고 그의 선단부는 굴곡되어 연마대(16)위로 신장한다. 연마헤드(22)가 설치된 연마 유니트(24)는 선단부에 부착되어 있다. 연마대(16)는 장치의 세로방향(화살표 Y방향) 및 가로방향(화살표 X 방향)으로 수평이동수단(도시되지 않음)에 의해 자유로이 이동된다. 화살표 Y방향에서 작동판넬(18)이 설치되어 있는 쪽이 자동연마장치(10)의 전방측을 제공한다. 화살표 Z는 후술된 각각의 특징에서 장치의 수직방향을 가리킨다.

자동연마장치(10)는 피연마부재로서 연마대(16)위의 소정의 위치에 놓인 칼라필터(12)의 표면을 연마하는데 사용된다. 칼라필터(12)가 흡입홈(suction groove)에 공급된 부압에 끌려서 고정되도록, 흡입홈(도시되지 않음)이 연마대(16)의 표면위에 설치되어 있다. 조명용 광원(도시되지 않음)음 연마대(16)내부에 설치되어 있다. 광원으로부터 조사된(irradiated) 빛은 칼라필터(12)를 통해 투과되고 칼라필터(12)의 연마부위를 조사한다.

암(20)의 선단부에 부착된 연마 유니트(24)는 테이프 롤(30)이 설치된 베이스 플레이트(26)를 포함한다. 연마부재로서의 연마테이프(28)는 롤모양으로 테이프 롤 주위에 감겨져 있다. 테이프 롤(30)로부터 인출되는 연마테이프(28)의 중간부위는 후술하는 연마헤드(22)의 연마롤러(58)주위에 접촉되어 감겨져 있으며, 연마테이프(28)의 선단부위는 와인딩 롤(32) 주위에 감겨있다. 와인딩 롤(32)과 테이프 롤(30)은 각각 테이프 감는수단(도시되지 않음)에 연결되어 있다. 테이프 롤(30)로 부터 공급된 연마테이프(28)는 칼라필터(12)의 표면을 연마하는데 사용되며 그다음, 연마테이프(28)는 와인딩 롤(32)주위에 감긴다.

연마테이프(28)는 두께가 약 30㎛(약 +/- 6㎛)이다. 두께는 각 롤(roll)에 따라 다르다. 그러나 싱글롤(single roll)에서 일정한 두께가 되고 미세한 연마입자가 싱글롤에 조합되도록 하여 마무리된다. 이러한 실시예는 연마테이프(28)를 사용함으로써 칼라필터(12)의 표면으로 부터 약3-4㎛이상의 돌출물이나 이물질을 제거하도록 구성되었다. 3-4㎛ 이상의 돌출물이나 이물질은 칼라필터(12)의 표면상에 시각이나 다른 방법에 의해 미리 발견된다. 돌출물이나 이물질이 발견되는 장소가 불량부위로서 표시된 후에 칼라필터(12)가 연마작업을 수행하기 위해 연마대(16)위의 소정의 위치에 위치한다. 자동연마장치(10)에서는, 작동판넬(18)의 스위칭(switching)작업이 X,Y방향으로 연마대(16)를 이동시키기위해 수행되어 칼라필터(12)의 불량부위가 연마헤드(22)에 대향하도록 한다.

제2도는 연마 유니트(24)의 연마헤드(22)의 부위를 도시하고 있다. 연마 유니트(24)의 베이스 플레이트(26)는 그 중앙부에 형성된 절개부(34)가 있다. 보조판(36)은 절개부(34)의 내측에 부착되어 있다. 한쌍의 안내로드(38)와 이 한쌍의 안내로드(38)사이의 구동축(40)이 수직방향으로 평행하게 보조판(36)에 각각 부착되어 있다. 구동축(40)에는 이송나사가 형성되어 있으며, 회전가능하게 지지되어 있다. 구동축(40)의 상단부는 승강모터(42)에 연결되어 있다.

한쌍의 안내로드(38)를 통해 미끄럼이 가능하게 삽입된 슬라이드 블럭(46)과 구동축(40)에 결합된 이동블럭(48)은 연마헤드(22)의 헤드 베이스(44)에 부착되어 있으며, 연마헤드(22)는 슬라이드 블럭(46)과 이동블럭(48)을 통해 수직적으로 이동가능하게 베이스 플레이트(26)에 연결되어 있다. 이 구조에서, 승강모터(42)를 구동함으로써 구동축(40)이 구동 및 회전 할때, 이동블럭(48)은 수직방향으로 상대적인 운동을 하여 헤드 베이스(44)를 상승 또는 하강시킨다.

스윙암(50)은 연마헤드(22)의 헤드 베이스(44)에 설치되어 있다. 제3도 내지 제6도는 연마헤드(22)와 이 연마헤드(22)에 설치된 스윙암(50)을 도시하고 있다.

제3조 내지 제6도에서 보듯이, 스윙암(50)에 관하여, 고정축(52)이 연마대(16)의 윗면에 평행하게 돌출하도록 헤드 베이스(44)에 설치되어 있다. 한쌍의 지지암(54)의 한쪽 단부는 고정축(52)에 회전가능하게 부착되어 있다. 지지축(56)은 고정축(52)에 실질적으로 평행하게 한쌍의 지지암(54)의 다른단부에 교차시켜 회전가능하게 신장되어 있다.

연마롤러(58)와 이 연마롤러(58)를 감싸고 있는 한쌍의 안내롤러(60)는 지지축(56)에 회전가능하게 부착되어 있다. 연마롤러(58)는 안내롤러(60)의 직경과 실질적으로 같은 크기의 외경을 가지고 있다. 테이프 롤(30) (제1도 참조)로부터 인출된 연마테이프(28)의 중간부위는 연마롤러(58)에 접촉되어 감겨져 있다. 제6도에서 보듯이 연마롤러(58)의 중심부는 연마테이프(28)의 폭크기보다 좁다.

제5도에서 보듯이, 양단부의 공동축선과 동축이 아닌 축선을 갖는 편심부(56A)는 지지축(56)의 중간부에 형성되어 있다. 연마롤러(58)는 편심부(56A)에 부착되어 있으며, 안내롤러(60)는 편심부(56A)의 양측에 각각 설치되어 있다. 즉, 연마롤러(58)는 한쌍의 안내롤러(60)에 대하여 편심적으로 부착되어 있다.

회동레버(62)는 하나의 지지암에 설치되어 있다.

제3도 및 제4도에서 보듯이, 지지암(54)으로 부터 외향으로 돌출한 지지축(56)의 선단부는 회동레버(62)의 한쪽 단부에 강제로 삽입 연결되어 있다. 따라서 지지축(56) 및 회동레버(62)는 중심으로서 축선 AX를 중심으로 일체로 회전한다. 지지축(56)은 회동레버(62)의 한쪽단부에 형성된 절홈(64)의 폭흘 확장하므로써 관통구멍(66)에 강제로 삽입되어있다. 절홈(64)은 나사등으로 절홈의 상하단부를 단단히 죄므로써 좁아질 수 있다.

회동레버(62)는 지지암(54)에 따라 신장된다. 신장구멍(68)은 지지축(56) 반대편의 단부 근처에서 지지축(56)과 실질적으로 동축적으로 원호의 형태로 뚫려있다. 신장구멍(62)에 대향하는 나사구멍(도시되지 않음)은 지지암(54)에 뚫려있다.

따라서, 회동레버(62)는 신장구멍(62)에 삽입된 나비형나사(70)를 지지암(54)에 설치된 나사구멍(도시되지 않음)안으로 돌림으로써 지지암(54)에 부착될 수 있다. 따라서, 지지축(56)은 회전하지 못하도록 고정될 수 있다.

스윙암(50)에 관하여, 연마롤러(58)로 부터 안내롤러(60)의 외주단부에 돌출량은, 축선 AX에 대해 회동레버(62)와 함께 지지축(56)을 회전시킴으로써 변화될 수 있다. 즉, 지지축(56)의 편심부(56A)에 설치된 연마롤러(58)는 지지축(56)의 회전에 따라 편심적으로 회전하며, 그래서 연마롤러(58)의 외주단부와 안내롤러(60)의 외주단부사이의 차이량(높이차이)은 회전위치에 의존하여 변화될 수 있다.

따라서, 제6도에서 보듯이 연마롤러(58)의 원주표면과 칼라필터(12)의 표면사이의 틈새는 안내롤러(60)가 연마재(16)위의 칼라필터(12)의 표면에 대하여 접근 허용될때 조절될 수 있다. 그 틈새는 지지암(54)에 회동레버(62)를 보유하거나 고정시킴으로써 일정하게 유지된다. 이 실시예에 있어서, 안내롤러(60)가 칼라필터(12)의 표면에 대하여 접근 허용될때 연마롤러(58)의 원주표면과 칼라필터(12)의 표면 사이의 틈새의 높이(즉, 안내롤러(60)의 원주단부와 연마롤러(58)의 원주단부 사이의 높이 차이량)는 연마테이프(28)의 두께 (약 30㎛)와 칼라필터(12)의 표면상의 돌출물의 높이의 허용범위(약3-4㎛)의 함으로 설정된다. 연마되지 않은 허용돌출물은 높이 차이량을 조절함으로써 결정될 수 있다.

제3도에서 보듯이 포인터(72)가 지지축(56)의 단부근처의 반대측에서 회동레버(62)의 단부에 설치되어 있다. 포인터(72)의 반대방향에 눈금자(74)가 지지암(54)의 측면에서 지시되어 있다. 연마롤러(58)와 안내롤러(60) 사이의 높이차이량이, 눈금단위량으로 회동레버(62)를 회전시킴으로써 1㎛씩 변화되도록 장치가 미리 설치되어 있다.

실질적으로 상방으로 신장한 한쪽 단부가 있는 한쌍의 브래켓(76)이 지지축(56) 근처에서 한쌍의 지지암(54)의 단부에 부착되어 있다. 코일스프링(78)의 한쪽 단부는 상방으로 신장된 각각의 브래켓(76)의 전단부에 죄어져 있다. 코일스프링(78)의 다른쪽 단부는 헤드 베이스(44)로 부터 돌출하도록 설치된 핀(80)에 죄어져 있다. 코일 스프링(78)은 연마롤러(58) 및 안내롤러(60)가 연마대(16)로 부터 (상방으로) 분리하기위해 스위암(50)을 한방향으로 고정축(52)에 대해 회전하도록 한다. 코일 스프링(78)의 추진력은 안내롤러(60)등의 무게로 인해 스윙암(50)을 연마대 (16)쪽으로 회전시키도록 허용한 회전력보다 미소하게 약해진다.

따라서, 스윙암(50)은 안내롤러(60)가 칼라필터(12)의 표면에 대해 접근 허용될때 코일 스프링(78)의 추진력에 의해 상방으로 추진된다. 미소무게(예를 들어, 약 100g)가 칼라필터(12)의 표면에 작용할 뿐이다. 따라서, 칼라필터(12)의 표면은 특히 칼라필터(12)의 표면에 강요되는 과도한 무게의 작용에 의해 발생될 수 있는 손상으로부터 보호될 수 있다.

소롤러(82)가 헤드 베이스(44)의 측면에서 브래켓(76)에 회전 가능하게 부착되어 있다. 소롤러(82)는 브래켓(76)으로 부터 하방으로 돌출한 외부원주가 있다. 편심캠(84)는 스윙암(50)에 대한 승강수단으로서 헤드 베이스 (44)에 설치되어 있다. 편심캠(84)의 원주표면은 브래켓(76)으로 부터 하방으로 돌출한 소롤러(82)의 원주표면에 대해 접해있다. 편심캠(84)은 모터(86)의 구동력에 의해 화살표 C의 방향으로 편심적으로 회전한다. 따라서 브래켓(76)은 편심캠(84)에 대하여 접근해 있는 소롤러(82)와 함께 상하운동하며, 스윙암(50)은 축으로서 고정축(52)주위를 화살표 A 및 B 방향으로 회전한다.

연마롤러(58)는 고정축(52) 주위를 화살표 B 방향으로 스윙암(50)의 회전에 의해 안내롤러(60)와 함께 상방후퇴할 수 있고, 또는 안내롤러(60)는 화살표 A 방향으로 스윙암(50)의 회전에 의해 연마대(16)위의 칼라필터(12)의 표면에 대해 접해 있는 연마롤러(58)와 함게 하방이동한다.

즉, 연마 유니트(24)에 대하여, 연마헤드(22)는 승강모터(42)를 구동하므로써 하방이동하여, 그후 모터(86)가 스윙암(50)을 회전시키기 위해 구동되고, 연마롤러(58)과 함께 안내롤러(60)는 연마대(16)의 칼라필터(12)에 대해 접근 허용된다. 따라서 칼라필터(12)의 표면은 연마롤러(58)주위에 접촉되어 감겨져 있는 연마테이프(28)를 이용하여 연마될 수 있다.

제5도에서 보듯이, 자동조심형베어링(88)은 고정축(52)과 지지암(54)사이 및 지지축(56)과 지지암(54) 사이의 베어링으로서 설치되어 있다. 자동조심형베어링(88)은, 심지어 진동상태 일지라도 소정의 범위가 초과되지 않는다면, 지지된 축들의 축을회전가능하게 지지할 수 있다.

따라서 스윙암(50)에 있어서, 지지축(56)의 양단부 각각은 별도로 상하운동할 수 있다. 그러므로, 예컨데, 칼라필터(12)의 두께의 불균일로 인하여 한쌍의 안내롤러(60)의 접촉위치에 대해 높이의 차이가 발생될 경우, 지지축(56)은 안내롤러(60)의 각각의 높이의 차이에 응하여 상승 또는 하강할 수 있도록 연마대(16)의 표면에 대하여 경사될 수 없다. 각접촉보올베어링(89)(각각에 대해 2개)의 쌍은 회전축의 진동이 발생되지 않도록 지지축(56)과 연마롤러(58)및 안내롤러(60)사이에 안내롤러(60)와 연마롤러(58)에 대하여 각각 설치되어 있다.

제3도 및 제4도에서 보듯이, 평면부(90)는 안내롤러(60)의 외부원주의 일부를 절삭하므로써 안내롤러(60)에 형성되어 있다. 안내 롤러(60)는 평면부(90)가 항상 상면에 있는 것과 같은 평면부(90)의 형성때문에 균형이 잡혀 있으며, 안내롤러(60)가 칼라필터(12)의 표면으로부터 떨어질때 축중심을 감싸고 있는 평면부(90)의 반대면의 외부원주가 항상 하면에 있다. 따라서 안내롤러(60)는 한쌍의 안내롤러(60)의 축들이 미소하게 일탈하여도, 안내롤러(60)의 외부원주부 위의 일정한 위치에서(평면부 (90)의 반대면에서) 칼라필터(12)의 표면을 접촉 허용될 수 있다. 따라서 안내롤러(60)와 연마롤러(58)사이의실질적인 차이량은 변화되지 않는다.

자동연마장치(10)는 안내롤러(60)가 칼라필터(12)의 표면에 대하여 접촉한 상태에서 연마를 허용하여, 연마대(16)는 반대방향에서 연마테이트(28)를 상대적으로 이동시키는 동안 장치의 근위부에서 화살표 Y 방향을 따라 일정한 양 만큼 이동된다. 따라서, 안내롤러(60)는 칼라필터(12)의 표면에 대하여 접촉하여 회전한다. 스윙암(50)이 결과적으로 상승할때, 안내롤러(60)는 평면부(90)가 윗면에 있도록 회전하여 회복한다.

다음은, 본 실시예의 작동에 대해 설명한 것이다.

자동연마장치(10)의 사용에 있어서, 테이프 롤(30)이 연마 유니트(24)의 베이스 플레이트(26)에 설치되어 있으며, 테이프 롤(30)로 부터 인출된 연마테이프(28)은 연마헤드(22)에 설치된 스윙암(50)의 연마롤러(58)주위에 접촉되어 감아져 있다. 연마될 칼라필터(12)는 연마대(16)의 소정의 위치에 결과적으로 놓여 고정된다. 연마될 칼라필터(12)의 부위는 연마헤드(22)에 대응되어 있고, 이때 연마작업이 수행된다.

이때, 연마테이프(28)의 두께와 칼라필터(12)의 가공상태를 고려하여, 회동레버(62)는 연마롤러(58)와 안내롤러(60)사이의 차이량을 조절하도록 사용된다. 이런 상황에서, 연마롤러(58)는 안내롤러(60)에 대하여 편심적으로 설치되어 있으며, 눈금자(76)는 스윙암(50)의 지지암(54)에 설치되어 있다. 따라서, 차이량은 연마테이프(28)와 바람직한 가공상태의 두께에 부응하여 용이하게 조절된다.

자동연마장치(10)에 있어서, 연마작업의 시작은 작동판넬(18)의 스위칭 작동에 의해 입력될때, 승강모터(42)가 연마대(16)의 표면에 대하여 소정의 높이로 연마헤드(22)를 하강시키기위해 구동되며, 승강모터는 정지한다. 다음은, 모터(86)가 편심캠(84)를 회전시키기위해 구동되고, 안내롤러(60)가 연마테이프(28)에 감겨져 있는 연마롤러(58)와 함께 하강하며, 안내롤러(60)가 칼라필터(12)의 표면에 대하여 접촉허용된다. 따라서, 칼라필터(12)의 표면위의 돌출물이 높이에 대한 허용범위에 따라서 연마롤러(58)주위에 감긴 연마테이프(28)와 칼라필터(12)사이에 틈새가 형성된다.

상술하였듯이 하강된 스윙암(50)은 코일 스프링(78)에 의해 상방으로 추진된 그의 선단부를 가지고 있다. 그래서, 칼라필터(12)의 표면은 안내롤러(60)를 통하여 작은 하중을 받도록한다. 따라서, 칼라필터(12)는 안내롤러(60)에 의해 주어진 하중에 손상되지 않는다.

이런 상태에서, 연마재(16)는 연마롤러(58)에 대하여 칼라필터(12)를 상대적으로 이동시키기 위해 결과적으로 이동한다. 연마테이프(28)는 와인딩 롤(32)에 의해 감겨지는 동안, 연마테이프(28)는 테이프 롤(30)로 부터 인출된다. 따라서, 연마테이프(28)는 칼라필터(12)의 표면에 대하여 소정의 상대속도로 이동한다. 허용범위(예컨대, 4㎛이상) 이상의 높이를 갖는 돌출물이 칼라필터(12)의 표면에 대하여 연마테이프(28)의 상대이동에 따라 칼라필터(12)의 표면위에 존재할때, 그 돌출물은 연마테이프(28)에 의해 연마제거된다.

1회의 연마가 상술한바와 같이 종료된 이후에, 모터(86)는 스윙암(50)을 상방으로 회전시키기 위해 구동되고, 안내롤러(60)는 칼라필터(12)의 표면으로부터 일단 분리되며, 다음에 연마작업이 수행된다. 이경우에, 안내롤러(60)가 칼라필터(12)의 표면으로부터 분리될때, 안내롤러(60)는 평면부(90)가 윗면에 있도록 하기 위하여 회전한다. 따라서, 안내롤러(60)의 동일부위(평면부(90)의 반대면부위)는 칼라필터(12)의 표면에 대하여 접촉 허용될 수 있고, 연마롤러(58)에 대하여 차이량은 일정하게 유지될 수 있다.

더우기, 1회의 연마작업이 종료되면, 연마테이프(28)의 일정량을 스윙암(50)을 상승시키지 않고 와인딩 롤(32)주위에 감은 이후에 연마대(16)와 연마테이프(28)는 상호연마를 수행하기 위해 최초의 연마작업의 방향에 정반대방향으로 이동될 수 있다.

연마롤러(58)와 안내롤러(60)가 설치된 스윙암(50)은 안내롤러(60)가 연마대(16)의 표면으로부터 분리되는 방향(화살표 B 의 방향)에서 회전에 대하여는 제한을 받지 않는다. 따라서, 칼라필터(12)의 두께가 변화되어 연마대(16)의 표면으로 부터 칼라필터(12)의 표면의 높이가 변화된다면, 연마롤러(58)는 무제한적으로 변화에 쫓아서 안내롤러(60)와 함게 상방 또는 하방 이동될 수 있다. 따라서, 연마롤러(58)와 칼라필터(12)의 표면사이의 틈새는 일정하게 유지될 수 있다.

한편, 칼라필터(12)의 두께가 연마방향에 직각방향을 따라 변화할때, 스윙암(50)의 지지축(56)이 연마대(16)의 표면에 평행하게 지지된다면, 안내롤러들중 하나가 들어올려져 상승된다. 따러서, 연마롤러(58)와 칼라필터(12)의 표면사이의 틈새의 높이가 변한다. 만약에 이런상태가 주어진다면, 허용범위내에서 칼라필터(12)의 표면을 연마한다는 것을 불가능해진다.

이와는 반대로, 본 발명이 적용되는 자동연마장치(10)에 있어서, 자동조심형베어링(88)은 고정축(52)과 지지암(54)사이 및 지지축(56)과 지지암(54)사이에 각각 설치되어서, 지지축(56)의 양단부는 각각 독립적으로 상방 및 하방으로 이동가능하다. 따라서, 하나의 안내롤러(60)는 다른 안내롤러(60)의 상방운동에 따라서 상방으로 이동하기 시작할때, 지지축(56)은 칼라필터(12)의 표면높이의 변화에 응하여 경사져있다. 따라서, 전자의 안내롤러(60)는 칼라필터(12)의 표면으로부터 들어올려지거나 상승되지 않으며, 칼라필터(12)의 표면과 연마롤러(58)의 원주표면(즉, 연마테이프(28)의 표면) 사이의 틈새의 높이는 변화로부터 보호될 수 있다.

이런 방법으로, 스윙암(50)은 칼라필터(12)의 표면높이의 변화를 부응할 수 있고, 한쌍의 안내롤러(60)는 각각 칼라필터(12)의 표면높이의 변화를 부응할 수 있다. 따라서 칼라필터(12)의 표면은 항상 일정한 허용범위로 연마될 수 있다.

본 실시에에서, 자동조심형베어링(88)은 고정축(52)과 지지암(54)사이 및 지지축(56)및 지지암(54) 사이에 각각 설치되어 있다. 그러나, 스윙암(50)은 최소한 지지암(54)과 지지축(56)사이에 자동조심형베어링(88)를 설치하므로써 용이하게 스윙운동할 수 있다. 비록 지지축(56)이 한쌍의 지지암(54)에 지지되었을지라도, 오로지 하나의 지지암(54)의 지지축(56)을 지지하는데 사용될 수 있는 캔틸레버스윙암에서 캔틸레버스윙암을 사용할 수 있다.

이런 배치도일지라도, 지지축(56)에 부착된 연마롤러(58)와 안내롤러(60)는 연마롤러(58)와 안내롤러(6)의 회전축이 진동하지 못하도록 달성된다. 그렇게 하므로써, 연마롤러(58)는 칼라필터(12)의 표면을 균일하게 연마하기 위하여 사용될 수 있다.

더우기, 자동조심형베어링(88)이 사용되지 않으나 일반롤러베어링이 사용될 수 있다. 일반적으로, 액정디스플레이장치에 사용되는 칼라필터(12)는 높은 평면성을 지니며, 따라서 칼라필터가 연마대(16)위에 놓일때 경사가 미소하다.따라서, 일반롤러베어링이 스윙암(50)에 사용되고 지지축(56)이 그 롤러베어링의 축의 진동범위내에서 스윙운동할 수 있을 경우라도, 한쌍의 안내롤러(60)는 칼라필터(12)의 표면의 경사에 따라 각각 상방 또는 하방으로 이동될 수 있다. 이런 측면에서 당연히 지지축(56)과 연마롤러(58)와 안내롤러(60) 사이의 진동을 회피하는 것이 필요하다.

상술하였듯이, 본 실시예에 적용되는 자동연마장치(10)의 경우에, 칼라필터(12)와 같은 피연마부재의 표면높이의 변화에 기인하여 경사가 발생될 경우라도, 연마작업은 경사에 따라서 균일하게 수행되며 연마작업은 극도의 고정밀하게 완료된다.

본 실시에는 본 발명에 적용되는 자동연마장치(10)의 구조를 제한하지 않는다. 예를들어, 연마테이프(28)가 설치된 연마헤드(22)는 본 실시예에서 연마대(16)에 접근 허용된다. 그러나, 연마대(16)가 이동하도록 설치될 수 있다. 부가하여, 연마테이프(28)가 사용되어 칼라필터(12)의 표면을 연마할때, 연마대(16)는 연마테이프(28)의 이동방향의 반대방향으로 이동된다. 그러나, 연마헤드(22)는 연마대(16)를 이동시키지 않고 이동될 수 있다.

연마롤러(58)는 안내롤러(60)의 직경과 실질적으로 동일한 직경을 가진다. 그러나 ,연마롤러와 안내롤러는 실질적으로 다른 외경크기를 갖는다.

더우기, 다양한 기능이 본 실시에에 적용되는 자동연마장치(10)에 부가될 수 있다. 예를들어, 제7도에서 보듯이, 연마헤드(22)에 대립하고 있는 연마대(16)의 표면을 촬영하기 위한 카메라(100)와 같은 이미지픽업장치가 연마헤드(22)에 설치되어 있으며, CRT 와 같은 모니터(102)가 연마대(16)위에 설치될 수 있다. 연마될 칼라필터(12)의 표면이 모니터(102)상에 확대되어 표시된다. 따라서, 예를들어 연마될 칼라필터(12)의 표면의 미세한 현상이 용이하게 확인될 수 있다.

또한, 자동연마장치(10)의 주위는 방진카버(104)로 덮혀 있을 수 있으며, 송풍기(도시되지 않음)에 연결된 송풍구(106)가 장치의 후면에 설치될 수 있다. 송풍구(106)로부터 칼라필터(12)의 표면위로 공기송풍이 연마작업에 앞서서 칼라필터(12)의 표면위로 침전된 먼지등을 배제하기 위해 사용될 수 있다. 표면연마에 의해 발생된 미세한 먼지는 또한 칼라필터(12)의 표면으로 부터 배출될 수 있다. 이런 면에서, 송풍구(106)에 대향한(opposing) 흡인기가 칼라필터(12)의 표면으로 부터 배출된 먼지등을 흡인하기 위해 설치될 수 있다. 이런 특징들을 부가하므로써, 연마작업은 보다 용이해지며, 또한 양오한 정밀도로 칼라필터(12)에 대한 연마작업을 원할이 수행하기가 가능해진다.

전술한 본 발명에 따른 연마장치는 칼라필터(12)의 사용에 한정되지 않지만, 예컨대 피연마부재로서 전자회로 및 고주파회로용 기판의 표면을 연마하기 위한 평면가공정밀도를 필요로 하는 연마장치에 적용가능하다.

Claims

피연마부재의 표면을 따라 상대적인 이동을 하므로써 피연마부재를 연마하기 위해, 연마대(grinding stand) 및 이 연마대에 놓인 피연마부재의 표면으로 부터 접근 및 분리 될 수 있는 연마 유니트(grinding unit)를 포함하고 있는 연마장치에 있어서, 상기 연마 유니트는, 연마대의 윗면과 실질적으로 평행하게 설치된 고정축; 고정축에 회전가능하게 설치된 하나 이상의 지지암(arm); 고정축에 실질적으로 평행하게 지지암에 지지되는 지지축; 지지축에 의해 회전가능하게 지지되고 그의 원주표면에는 연마부재가 설치될 수 있는 연마롤러(grinding roller); 및 상기 연마롤러를 사이에 두고, 지지축에 의해 지지되는 회전가능한 한쌍의 안내롤러(guide roller)를 포함하고, 또한 상기 지지축은 안내롤러 및 연마롤러의 축들이 동축이 아닌 상태에서 상기 안내롤러 및 연마롤러를 지지하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
제1항에 있어서, 상기 지지축이 그의 축선을 중심으로 회전하도록 허용하며, 상기 지지축을 소정의 회전위치에서 상기 지지암에 보유하여 상기 안내롤러가 상기 피연마부재에 접촉할때 상기 연마롤러 및 상기 피연마부재 사이의 틈새거리를 조절할 수 있는 조절스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
제2항에 있어서, 상기 스토퍼는 틈새거리를 지시하기 위하여 지시계가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연마장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 안내롤러 및 상기 연마롤러가 상기 피연마부재의 표면으로 부터 분리되는 위치에서 상기 지지암을 지지하고, 지지를 없앰으로써 상기 고정축을 중심으로 상기 지지암을 회전시켜 상기 한쌍의 안내롤러와 함께 상기 연마롤러가 상기 피연마부재의 표면에 접근하다록 하는 지지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
제4항에 있어서, 상기 지지수단은, 컨넥팅부재(connecting member)를 통해 또는 직접 상기 지지암에 연결된 추진수단; 및 상기 지지암 또는 상기 컨넥팅부재를 회전시키고, 또한 상기 연마대의 표면을 향하는 방향으로 또는 표면으로 부터 분리되는 방향으로 상기 지지암을 이동시키기 위한 이동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
제1항 내지 제3항중 어느 하나의 항에 있어서, 한쌍의 지지암이 상기 지지축의 양단부에 설치되어 있으며, 또한 상기 고정축과 상기 지지축은 상기 지지암의 양단부에 설치된 베어링에 삽입되거나 베어링에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 연마장치.
제6항에 있어서, 자동조심형베어링이 상기 지지암 및 상기 지지축 사이의 베어링으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 연마장치.
제7항에 있어서, 자동조심형베어링이 또한 상기 고정축 및 상기 지지축 사이에 사용되는 것을 특징으로 하는 연마장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 피연마부재의 연마부재 대면부위를 촬영하기 위한 이미지픽업장치 및 연마부재 대면부위로 부터 상을 표시하기 위한 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 방진커버로 덮혀 있으며, 하나 이상의 송풍기 및 흡인기를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마장치.