KR100370860B1 - 패널표면연마장치용 연마툴 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 회전스핀들에 고정되어 웨어테이블상에 적치된 음극선관용 패널을 연마하는 패널표면연마장치용 연마툴 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 연마툴은, 상기 회전스핀들의 하단에 일체 회전가능하게 고정되며 하향개구된 원반상의 지지부재와; 상기 지지부재의 개구영역을 차단하도록 결합되는 판상의 고정판부와; 거의 평탄한 상부평탄면을 가지고 상기 고정판부와 상호 협조적으로 압축공기의 수용공간을 형성하는 공기수용부와; 상기 공기수용공간내에 배치되어 상기 상부평탄면과 상기 고정판부를 상호 연결하는 복수의 연결부와; 상기 고정판부의 하부면으로부터 돌출형성되어 상기 패널의 표면을 접촉연마하는 복수의 연마버튼을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 패널의 표면을 균일하게 연마할 수 있다.

Description

패널표면연마장치용 연마툴 및 그 제조방법

본 발명은, 패널표면연마장치용 연마툴 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 회전스핀들에 고정되어 웨어테이블상에 적치된 음극선관용 패널을 연마하는 패널표면연마장치용 연마툴 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은 화상이 투사되는 패널과, 패널의 배후에 결합되는 깔때기 형상의 펀넬과, 전자총을 구비하여 펀넬에 결합되는 넥크를 가진다. 종래의 음극선관은 곡면상의 표시면을 가지며, 이러한 곡면의 표시면 즉, 외표면은 다양한 형태로 개발되어 있는 연마장치에 의해 경면연마된다. 표시면의 반대측 내표면은, 형광물질의 도포성을 증대시키기 위해, 패널의 프레스성형시 적절한 조도를 갖도록 스티플이 부여된다.

최근에는, 시각적 효과의 증대 등을 위해 패널의 표시면을 평탄화하고 있으며, 복합적인 곡률을 가지는 소위 비구면패널의 이용이 증대되고 있다. 이러한 비구면 패널의 표면연마에는 에어쿠션을 이용한 연마툴이 사용된다.

도 7은 일반적인 패널표면연마장치의 정면도이다. 도시된 바와 같이, 패널표면연마장치는, 베이스부재(1)와, 베이스부재(1)의 일측에 기립설치되는 컬럼(3)과, 컬럼(3)의 상부영역에 회동가능하도록 배치되는 회동아암(5)과, 회동아암(5)의 일단에 회동아암(5)의 길이방향에 가로로 승강가능함과 동시에 회전가능하도록 배치되는 스핀들(7)을 가진다. 회동아암(5)의 타단에는 스핀들(7)을 회전구동시키기 위한 스핀들구동모터(9)가 설치되어 있으며, 스핀들구동모터(9)와 스핀들(7)은 벨트(미도시)에 의해 상호 연결되어 있다.

베이스부재(1)의 상측에는 스핀들(7)에 대응하여 소정의 연마공간(10)이 형성되어 있으며, 연마공간(10)내에는 연마될 음극선관용 패널(8)을 지지할 수 있도록 웨어테이블(6)이 회전가능하도록 설치되어 있다.

스핀들(7)의 하단에는 툴장착부(13)가 형성되어 있으며, 툴장착부(13)에는 연마툴(114)이 착탈가능하도록 결합되어 있다.

도 8은 종래의 패널표면연마장치용 연마툴(114)영역의 확대단면도이고, 도 9는 도 8의 에어백(125)내에 압축공기가 주입된 상태를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 스핀들(7)은 내부에 축심을 따라 연마재공급로(11)가 형성되어 있으며, 하단에는 연마툴(114)이 장착될 수 있도록 툴장착부(13)가 형성되어 있다. 연마툴(114)은, 스핀들(7)의 하단에 결합되는 고정부재(115)와, 고정부재(115)의 하단에 결합되며 판면에 다수의 연마버튼(123)이 돌출형성된 연마부재(121)와, 압축공기를 수용하며 고정부재(115)와 연마부재(121)사이에 개재되어 연마시 연마부재(121)를 탄성지지하는 에어백(125)을 가진다.

고정부재(115)는 스핀들(7)의 외경보다 확장된 외경을 가지는 원반형상을 가진다. 고정부재(115)는 내부에 에어백(125)을 수용할 수 있도록 하향개구되어 있으며, 하단에는 둘레방향을 따라 고정플랜지(117)가 형성되어 있다. 고정플랜지(117)에는 연마부재(121)가 결합될 수 있도록 판면을 관통하여 다수의 볼트공(119)이 형성되어 있다.

에어백(125)은 중앙영역이 관통된 원형고리형상을 가지며, 고정부재(115)의 접촉영역에는 외부로부터의 공기가 유입될 수 있도록 니플(127)이 결합되어 있다.

연마부재(121)는 원판형상을 가지며, 고정플랜지(117)와의 접촉영역에는 볼트공(119)와 상호 연통되도록 복수의 볼트통과공(131)이 형성되어 있다. 중앙영역에는 패널(8)의 표시면과 접촉되도록 판면으로부터 돌출된 복수의 연마버튼(123)이 형성되어 있으며, 중심영역에는 개구가 형성되어 있다. 이 개구에는 스핀들(7)의 하단에 하향연장되도록 결합되어 패널(8)을 향하여 연마재를 공급하는 연마재공급관(129)이 결합되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 고정부재(115)와 연마부재(121)의 사이에 에어백(125)을 수용결합하고, 고정부재(115)와 연마부재(121)의 각 볼트공(119)에 볼트를 체결하여 상호 고정되도록 한다. 다음, 스핀들(7)의 하단에 형성된 툴장착부(13)에 고정부재(115)를 결합한다. 고정부재(115)의 외측으로 돌출된 니플(127)을 통하여 에어백(125)내에 압축공기를 주입한다. 웨어테이블(6)상에 가공될 음극선관용 패널(8)이 적치되면, 회동아암(5)은 연마버튼(123)이 패널(8) 표면에 근접하도록 하강을 개시한다.

이 때, 스핀들구동모터(9)가 일방향으로 회전을 개시하면, 스핀들(7)의 축심을 따라 슬러리상의 연마재가 연마재공급관(129)을 통하여 패널(8)의 표시면으로 제공된다. 그러면, 웨어테이블(6)은 패널(8)과 함께 스핀들(7)의 회전방향에 반대방향으로 회전하게 되며, 스핀들(7)은 연마툴(114)의 연마버튼(123)이 패널표면에 소정의 압력으로 접촉가압되도록 하강하게 되어 패널(8)의 연마작용을 수행하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 패널표면연마장치용 연마툴에 있어서는, 에어백내에 압축공기가 주입되게 되면, 도 9에 도시된 바와 같이, 에어백의 중앙 하단영역이 하향만곡되도록 돌출되며 연마작용수행시 연마버튼의 위치별로 연마버튼의 편차가 크게 발생하게 된다. 따라서, 연마버튼의 편마모가 발생될 뿐만 아니라, 패널의 연부 및 모서리영역이 과도하게 연마되거나 과소하게 연마되는 등 패널표면을 균일하게 연마할 수 없다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 패널의 표면을 균일하게 연마할 수 있는 패널표면연마장치용 연마툴 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 패널표면연마장치용 연마툴의 장착상태의 단면도,

도 2는 도 1의 고정판부의 저면도,

도 3은 도 1의 공기수용부영역의 확대도,

도 4는 도 3의 요부확대도,

도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도,

도 6은 도 5의 부분확대도,

도 7은 일반적인 패널표면연마장치의 정면도,

도 8은 종래의 패널표면연마장치용 연마툴영역의 확대단면도,

도 9는 도 8의 에어백내에 압축공기가 주입된 상태를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

7 : 스핀들 11 : 연마재공급로

13 : 툴장착부 14 : 연마툴

15 : 지지부재 27 : 니플

29 : 공기공급관 31 : 고정판부

37 : 공기공급부 43 : 상부평탄면

47 : 연결부 48 : 공기수용셀

상기 목적은, 본 발명에 따라, 회전스핀들에 고정되어 웨어테이블상에 적치된 음극선관용 패널을 연마하는 패널표면연마장치용 연마툴에 있어서, 상기 회전스핀들의 하단에 일체 회전가능하게 고정되며 하향개구된 원반상의 지지부재와; 상기 지지부재의 개구영역을 차단하도록 결합되는 판상의 고정판부와; 거의 평탄한 상부평탄면을 가지고 상기 고정판부와 상호 협조적으로 압축공기의 수용공간을 형성하는 공기수용부와; 상기 공기수용공간내에 배치되어 상기 상부평탄면과 상기 고정판부를 상호 연결하는 복수의 연결부와; 상기 고정판부의 하부면으로부터 돌출형성되어 상기 패널의 표면을 접촉연마하는 복수의 연마버튼을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널표면연마장치용 연마툴에 의해 달성된다.

여기서, 상기 각 연결부는 상호 인접배치된 상기 연마버튼의 연장선의 사이영역에 배치되도록 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 회전스핀들에 고정되어 웨어테이블상에 적치된 음극선관용 패널을 연마하는 패널표면연마장치용 연마툴의 제조방법에 있어서, 상기 회전스핀들의 하단에 일체 회전가능하게 고정되며 하향개구된 원반상의 지지부재를 마련하는 단계와; 상기 지지부재의 개구를 차단하며 일측에 상기 패널의 표면을 접촉연마하는 복수의 연마버튼이 형성된 고정판부와, 상기 고정판부의 타측표면으로부터 돌출되며 상호 동심적으로 배치되는 원형고리상의 내측벽부 및 외측벽부와, 상기 내외측벽부사이영역에 배치되는 복수의 연결부를 형성하는 단계와; 상기 내외측벽부 및 상기 연결부의 자유단부영역에 결합되어 압축공기의 수용공간을 형성하는 상부차단부를 형성하는 단계와; 상기 내외측벽부 및 상기 연결부와 상기 상부차단부를 상호 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널표면연마장치용 연마툴의 제조방법이 제공된다.

여기서, 상기 접합하는 단계는, 상기 상부평탄면을 하부에 배치하고 상기 상부평탄면상에 상기 연결부 및 내외측벽부를 배치하는 단계와; 상기 연결부 및 상기 내외측벽부와 상기 상부평탄면의 내부면 사이영역에 접착제를 도포하는 단계와; 상기 접착영역을 소정 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 패널표면연마장치용 연마툴은 도 7을 참조로 설명한 패널표면연마장치에 장착되며, 패널표면연마장치에 대한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 종래와 동일 및 동일상당부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였다.

도 1은 본 발명에 따른 패널표면연마장치용 연마툴의 장착상태의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 내부에 연마재공급로(11)가 형성된 중공상의 스핀들(7)의 하단에는 반경방향을 따라 연장된 툴장착부(13)가 형성되어 있으며, 툴장착부(13)에는 본 발명에 따른 패널표면연마장치용 연마툴(14)이 장착되어 있다. 이 연마툴(14)은, 툴장착부(13)의 반경방향을 따라 연장된 외경을 가지고 툴장착부(13)에 착탈가능하도록 결합되는 하향개구된 원반형상의 지지부재(15)와, 지지부재(15)의 개구를 차단하도록 결합되는 고정판부(31)와, 지지부재(15)와 고정판부(31)사이영역에 고정판부(31)와 상호 협조적으로 압축된 공기의 수용공간을 형성하는 공기수용부(37)와, 고정판부(31)의 하단에 돌출형성되어 패널표면을 접촉연마하는 복수의 연마버튼(45)을 가진다.

지지부재(15)의 상부영역에는 툴장착부(13)의 하단을 수용할 수 있도록 하향함몰된 함몰부(17)가 형성되어 있으며, 함몰부(17)내에는 툴장착부(13)에 형성된 볼트공(16)과 상호 연통되도록 복수의 볼트체결공(19)이 형성되어 있다. 지지부재(15)의 중앙영역에는 축심을 따라 관통공(21)이 형성되어 있으며, 외부에는 상향돌출된 복수의 보스부(23)가 형성되어 있다. 보스부(23)에는 축심을 따라 볼트수용공(25)이 형성되어 있다. 지지부재(15)의 상부면에는 공기수용부(37)내에 공기를 공급하는 니플(27)이 돌출결합되어 있으며, 니플(27)의 노출단부에는 일단이 스핀들(7)에 결합된 공기공급관(29)의 타단이 결합되어 있다.

도 2는 도 1의 고정판부(31)의 저면도이다. 도시된 바와 같이, 고정판부(31)의 둘레영역에는 지지부재(15)의 각 보스부(23)에 대응연통되도록 볼트통과공(33)이 각각 형성되어 있으며, 중심영역에는 패널표면을 향하여 연마재를 공급하는 연마재공급관(35)이 결합되어 있다. 고정판부(31)의 판면에는 연마재공급관(35)의 둘레 영역에 복수의 연마버튼(45)이 돌출형성되어 있다. 이들 연마버튼(45)는 고정판부(31)의 중심으로부터 거의 동심적으로 배치된 육각형상을 따라 배치되어 있다.

연마버튼(45)은 용도에 따라 달리 제작되며, 황삭연마 등에 사용되는 연마버튼은, 통상 금속부재로 형성되며, 폴리싱가공 등의 경우에 사용되는 연마버튼은 고정판부(31)의 성형시 고정판부(31)와 같은 고무부재로 일체로 성형되도록 한다.

도 3은 도 1의 공기수용부(37)영역의 확대도이고, 도 4는 도 3의 요부확대도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 공기수용부(37)는 고정판부(31)의 상면으로부터 소정 돌출되도록 형성되며, 고정판부(31)의 판면에 상호 동심적으로 기립배치되는 내측벽부(39) 및 외측벽부(41)와, 내측벽부(39) 및 외측벽부(41)의 자유단부를 차단하도록 일체로 형성되어 압축된 공기의 수용공간을 형성하는 상부평탄면(43)을 가진다. 상부평탄면(43)에는 외부로부터의 공기가 유입될 수 있도록 니플(27)이 결합되어 있다.

한편, 공기수용공간내에는 고정판부(31)의 내면과 상부평탄면(43)의 내면을 연결하는 복수의 연결부(47)가 형성되어 있다.

도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이고, 도 6은 도 5의 부분확대도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 공기수용부(37)내에는 상호 연통된 복수의 공기수용셀(48)이 형성될 수 있도록 상호 인접되게 복수의 연결부(47)가 배치되어 있다. 각 공기수용셀(48)은 연마버튼(45)과 상호 동심적으로 배치형성되어 각 연마버튼(45)를 완충지지하게 된다. 각 연결부(47)의 단면형상은, 도 6에 도시된 바와 같이, 원통형상을 가지는 공기수용셀(48)의 부분측벽을 형성하도록 판면으로부터 함몰된 원호상의 함몰부(49)가 다수 형성되어 있으며, 각 연결부(47)에는 또한 인접된 공기수용셀(48)을 상호 연통시키는 연통구간부(51)가 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 지지부재(15)의 내부에 공기수용부(37)가 수용되도록 한 상태에서 고정판부(31)와 지지부재(15)를 상호 볼트체결한다. 다음, 스핀들(7)에 연결된 공기공급관(29) 및 니플(27)을 통하여 공기를 주입하면, 공기수용부(37)내에 주입된 공기는 각 공기수용셀(48)에 수용되어 지지부재(15)의 내면을 따라 팽창하게 된다. 이 때, 고정판부(31)는 각 연결부(47)에 의해 상부평탄면(43)과 연결되어 있어 불균일 팽창이 억제되게 된다.

공기주입이 완료되면, 회동아암(5)은 연마버튼(45)이 패널(8)의 표면에 근접되도록 하향회동하며, 스핀들구동모터(9)는 회전을 개시하여 스핀들(7)을 회전구동시킨다.

이 때, 연마재공급로(11)를 통하여 패널(8)에 연마재가 공급되며, 웨어테이블(6)은 스핀들(7)의 회전방향과 반대방향으로 패널(8)을 회전시키게 된다. 그러면, 스핀들(7)은 연마버튼(45)이 패널(8)을 접촉가압하도록 하강하고, 이에 의해 패널(8)의 연마작용이 개시된다.

패널(8)의 연마중에 연마버튼(45)은 패널(8)의 표면에 접촉되어 패널표면의 곡률변화에 따라 상하방향으로 유동하게 된다. 이 때, 각 연마버튼(45)은 각 연결부(47)에 의해 배후에 형성된 공기수용셀(48)에 의해 각각 탄성지지되기 때문에 상하유동이 용이할 뿐만 아니라, 각 공기수용셀(48)이 상호 연통되어 있어 각 연마버튼(45)은 거의 일정한 가압력을 가지고 패널(8)과 접촉하게 되며 이에 의해 균일한 연마가 이루어지게 된다.

한편, 이러한 패널표면연마장치용 연마툴(14)의 제조는, 먼저, 스핀들(7)의 하단에 결합되어 스핀들(7)과 일체로 회전하는 원반상의 지지부재(15)를 마련한다. 지지부재(15)는 내부에 공기수용부(37)가 수용될 수 있도록 수용공간을 형성하고, 외측연부에는 고정판부(31)의 고정을 위한 보스부(23)가 형성되도록 한다. 보스부(23)에는 축심을 따라 볼트수용공(25)이 형성되도록 하며, 중심영역에는 스핀들(7)의 하단에 결합된 연마재공급관(35)이 통과할 수 있도록 관통공(21)을 형성한다.

다음, 고정판부(31)와 내측벽부(39) 및 외측벽부(41), 그리고 각 연결부(47)는 일체로 성형하며, 공기수용부(37)중 상부평탄면(43)은 별도로 성형한다. 여기서, 금속부재의 연마버튼인 경우는 연마버튼(45)을 별도로 성형가공하고, 고정판부(31)의 두께방향을 따라 적절히 삽입될 수 있는 위치에 각각 배치시킨다. 상부평탄면(43)은 별도의 금형에 의해 성형한다. 고정판부(31)와, 내외측벽부(39,41)와, 연결부(47) 및 상부평탄면(43)은 크로르푸렌고무, 스칠렌·부타젠고무, 또는, 폴리부타젠고무 등을 비롯하여 여러 종류의 합성고무중 어느 하나를 선택하여 성형하거나, 천연고무로 성형할 수 있다.

별도로 성형된 상부평탄면(43)과 고정판부성형체를 소정 온도로 가열할 수 있는 금형(미도시)내에 수용되도록 한다. 이 때, 상부평탄면(43)을 하측에 배치하고, 연마버튼(45)이 상향하도록 한 상태에서 각 측벽부(39,41) 및 연결부(47)를 상부평탄면(43)상에 적치시킨다.

각 측벽부(39,41) 및 연결부(47)와 상부평탄면(43)사이에 접착제를 바른다. 접착제로는 상온조건에서 내구성을 유지할 수 있도록 비교적 고온조건에서 접착하는 열용융형 접착제 또는 열가소성타입의 접착제가 적합하다. 접착영역에 접착제의 도포가 완료되면, 금형내부를 소정 온도(대략 150℃내외)로 가열한다. 그러면, 접착제가 용융되어 접착면에 균일하게 도포되며, 이 때, 내외측벽부(39,41) 및 연결부(47)를 상부평탄면(43)을 향하여 가압한다. 가압상태를 약 1시간정도 유지한 다음 금형으로부터 이들의 결합체를 분리해 낸다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 패널의 표면을 균일하게 연마할 수 있는 패널표면연마장치용 연마툴 및 그 제조방법이 제공된다.

Claims (4)

1. 회전스핀들에 고정되어 웨어테이블상에 적치된 음극선관용 패널을 연마하는 패널표면연마장치용 연마툴에 있어서,

   상기 회전스핀들의 하단에 일체 회전가능하게 고정되며 하향개구된 원반상의 지지부재와;

   상기 지지부재의 개구영역을 차단하도록 결합되는 판상의 고정판부와;

   거의 평탄한 상부평탄면을 가지고 상기 고정판부와 상호 협조적으로 압축공기의 수용공간을 형성하는 공기수용부와;

   상기 공기수용공간내에 배치되어 상기 상부평탄면과 상기 고정판부를 상호 연결하는 복수의 연결부와;

   상기 고정판부의 하부면으로부터 돌출형성되어 상기 패널의 표면을 접촉연마하는 복수의 연마버튼을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널표면연마장치용 연마툴.
2. 제1항에 있어서,

   상기 각 연결부는 상호 인접배치된 상기 연마버튼의 연장선의 사이영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 음극선관용 패널의 표면연마장치.
3. 회전스핀들에 고정되어 웨어테이블상에 적치된 음극선관용 패널을 연마하는 패널표면연마장치용 연마툴의 제조방법에 있어서,

   상기 회전스핀들의 하단에 일체 회전가능하게 고정되며 하향개구된 원반상의 지지부재를 마련하는 단계와;

   상기 지지부재의 개구를 차단하며 일측에 상기 패널의 표면을 접촉연마하는 복수의 연마버튼이 형성된 고정판부와, 상기 고정판부의 타측표면으로부터 돌출되며 상호 동심적으로 배치되는 원형고리상의 내측벽부 및 외측벽부와, 상기 내외측벽부사이영역에 배치되는 복수의 연결부를 형성하는 단계와;

   상기 내외측벽부 및 상기 연결부의 자유단부영역에 결합되어 압축공기의 수용공간을 형성하는 상부평탄면을 형성하는 단계와;

   상기 내외측벽부 및 상기 연결부와 상기 상부평탄면을 상호 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널표면연마장치용 연마툴의 제조방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 접합하는 단계는, 상기 상부평탄면을 하부에 배치하고 상기 상부평탄면상에 상기 연결부 및 내외측벽부를 배치하는 단계와;

   상기 연결부 및 상기 내외측벽부와 상기 상부평탄면의 내부면 사이영역에 접착제를 도포하는 단계와;

   상기 접착영역을 소정 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널표면연마장치용 연마툴의 제조방법.