KR100624211B1 - 도광판 절삭공구 어셈블리 - Google Patents

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KR100624211B1
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류기웅
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주식회사 쎄크
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Abstract

왕복가공이 가능하고 가공속도가 향상된 도광판 절삭공구 어셈블리가 개시된다. 개시된 절삭공구 어셈블리는, 도광판을 절삭하는 복수 개의 커터조립체 및 상기 커터조립체와 인접 설치된 캠부재를 포함한 절삭공구유닛; 상기 절삭공구유닛과 연결되어 상기 절삭공구유닛을 왕복 이동시키는 절삭공구이동부재; 상기 절삭공구이동부재의 양 측에 설치된 범퍼; 및, 상기 절삭공구이동부재를 구동하는 동력원을 포함하며, 상기 절삭공구유닛이 왕복 이동 시, 상기 캠부재는 상기 범퍼와의 충돌에 의해 위치 이동하면서 상기 복수 개의 커터조립체를 전환시켜 상기 도광판을 왕복 절삭한다.
도광판, 도광판 가공장치, 절삭공구, 캠부재 , 황삭가공

Description

도광판 절삭공구 어셈블리{a cutting assembly of a light guide panel}
도 1은 본 발명의 도광판 절삭공구 어셈블리의 일 실시 예가 적용된 도광판 가공장치를 나타내는 정면도,
도 2는 도 1에 도시된 도광판 가공장치의 평면도,
도 3은 본 발명의 도광판 절삭공구 어셈블리의 일 실시 예를 도시한 평면도,
도 4는 도 3에 도시된 일 실시 예의 절삭공구유닛을 나타내는 사시도,
도 5 내지 도 7은 도 3의 절삭공구유닛의 평면도로서,
도 5 는 중앙커터가 도광판의 가공면을 정삭가공하는 도면,
도 6 은 좌커터가 가공하는 도면,
도 7 은 우커터가 가공하는 도면,
도 8은 도 3에 도시된 일 실시 예의 구동메카니즘을 설명하기 위한 개략도이다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
60:절삭공구유닛 74;우커터조립체
76:좌커터조립체 80;베이스플레이트
82:절삭공구이동부재 84:스톱퍼
86; 범퍼 110;도광판
본 발명은 도광판 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정표시장치(LCD)에 사용되는 도광판을 보다 신속하고 정확하게 왕복 가공할 수 있는 도광판 절삭공구 어셈블리에 한 것이다.
도광판은 액정표시장치(LCD)의 백라이트 유닛(back-light unit)에 사용되며, 사출 성형된 후 가공되어 사용된다. 도광판은 일반적으로 아크릴수지 또는 폴리메타크릴산 메틸수지(PolyMethylMethacrylate Resin)에 의해 사출성형되며, 광원으로부터 방사되어 도광판의 측면으로 입사되는 빛을 LCD 전 면에 걸쳐 거의 동일한 휘도를 갖도록 반사시키는 역할을 한다. 따라서, 빛의 휘도를 결정하며, 도광판의 입사면으로서 역할을 하는 도광판의 측면 가공도는 중요하다.
도광판을 가공하는 기존의 절삭공구 어셈블리는 도광판을 가공하는 커터(cutter)가 일 방향만을 가공할 수 있도록 설치되어 있어 통상 편도 절삭하는 것이 일반적이다. 즉, 절삭공구유닛은 왕복운동을 하지만 절삭공구유닛이 한 방향으로 움직일 때만 절삭공구유닛에 설치된 커터가 도광판의 가공면을 가공하고, 다시 절삭공구유닛이 원위치로 복귀하기 위해 가공시 이동한 방향과 반대 방향으로 움직일 시는 커터가 도광판의 가공면과 이격되어 이동된다. 따라서, 절삭공구유닛이 복귀하는 이동시간은 가공을 준비하는 시간으로 간주 되었었다.
최근에 등록된 등록번호 10-0458863호에서는, 가공시간을 단축하기 위해 4 측면 가공이 가능한 사출성형 용 프리즘 도광판 가공장치 및 그 제조방법이 개시하고 있다. 여기에서는 흡착테이블에 장착된 도광판을 회전시키면서 크로스레일 상에 설치된 절삭공구와 리니어모터에 의해 이동되는 다른 절삭공구를 이용하여 4 면을 가공하는 기술을 개시하고 있다. 도광판을 회전시켜 4 면을 가공한다는 측면에서는 개선된 점이 있으나, 두 개의 커터가 설치된 절삭공구 어셈블리는 여전히 편도절삭을 하므로 복귀하기 위해 움직이는 시간은 낭비된다는 단점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 절삭공구유닛의 왕복 운동에 의한 왕복가공이 가능한 도광판 절삭공구 어셈블리를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 도광판을 가공하는 절삭커터들을 신속하게 전환시켜 낭비되는 시간이 없는 도광판 절삭공구 어셈블리를 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적을 해결하기 위한 본 발명의 도광판 절삭공구 어셈블리는, 도광판을 절삭하는 복수 개의 커터조립체 및 상기 커터조립체와 인접 설치된 캠부재를 포함한 절삭공구유닛; 상기 절삭공구유닛과 연결되어 상기 절삭공구유닛을 왕복 이동시키는 절삭공구이동부재; 상기 절삭공구이동부재의 양 측에 설치된 범퍼; 및, 상기 절삭공구이동부재를 구동하는 동력원을 포함하며, 상기 절삭공구유닛이 왕복 이동 시, 상기 캠부재는 상기 범퍼와 충돌에 의해 위치 이동하면서 상기 복수 개의 커터조립체를 전환시켜 상기 도광판을 왕복 절삭하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 상기 절삭공구유닛은, 왕복 이동하며 황삭가공이 가능하도록 좌측에 위치한 좌측커터조립체와, 우측에 위치한 우측커터조립체를 포함하며, 정삭가공을 위한 상기 좌측 및 우측커터조립체 사이에 설치된 중앙커터조립체를 포함한다. 상기 캠부재는 볼록하게 돌출된 캠부를 구비하며, 상기 캠부가 상기 좌측커터조립체의 후방에 위치되면 상기 좌측커터조립체가 도광판을 황삭가공하고, 사기 캠부가 상기 우측커터조립체의 후방에 위치되면 상기 우측커터조립체가 고광판을 황삭가공하며, 상기 캠부가 상기 중앙커터조립체의 후방에 위치되면 상기 중앙커터조립체가 도광판을 정삭가공한다.
또한, 상기 절삭공구이동부재는 스크류부재이며 일 측에 풀리가 형성되어 있어 상기 동력원과 타이밍벨트에 의해 연동되며, 상기 절삭공구유닛 및 상기 절삭공구이동부재를 상기 가공판 방향 또는 반대방향으로 이동시키는 구동유닛을 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 도광판 절삭공구 어셈블리에 대한 일 실시 예를 자세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 도광판 절삭공구 어셈블리의 일 실시예가 적용된 도광판 가공장치에 대하여 개략적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 예가 적용된 도광판 가공장치를 나타낸 정면도이고, 도 2 는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 도광판 가공장치(1)는 본체(8), 집진부(170), 제어부(미도시), 위치조정부(10), 절삭공구 어셈블리(50)를 포함한다.
본체(8)는 4 면체 형상으로 내부에 전기배선(미도시), 제어부의 컴퓨터(미도시), 진공발생기(미도시) 등이 설치되어 있다. 전방에는 내부에 접근할 수 있도록 도어(8a)가 설치되어 있으며, 본체(8)의 전면(8b) 상부에는 도광판 가공장치(1)를 온/오프하는 등 조작할 수 있는 각종 조작버튼(190)이 설치되어 있다. 하부에는 본체(8)의 이동 시 사용할 수 있는 바퀴(7)들과 사용위치에 움직이지 않도록 고정할 수 있는 다리들(6)이 설치되어 있다. 본체의 상면(9)에는 위치조정부(10), 가공부(50), 컨트롤판넬(152) 및 클램핑부(120)가 설치되어 도광판(110)의 가공이 이루어진다.
집진부(170)는, 상부챔버(172), 중앙챔버(176), 하부챔버(174) 및 플렉서블 호스(178)를 포함한다. 집진부(170)는 본체(8)의 측면, 후면, 전면(8b) 등 어느 곳에도 설치할 수 있다. 본 실시 예에서는 본체(8)의 측면에 위치해 있으며, 이동 가능하게 하부에 바퀴(173)가 달려 있으므로 쉽게 이동할 수 있다. 집진부(170)는 상부챔버(172)에는 진공을 발생시키는 진공원(미도시)이 설치되어 있으며, 하부챔버(174)는 비어있는 공간이며, 도광판(110)으로부터 절삭된 절삭밥(chip)이 집진되는 집진실로 이용된다. 중앙챔버(176)는 진공원으로 유입되는 공기에 편승하여 상승하는 절삭밥(미도시)을 걸러내는 필터(미도시)가 설치되어 있다. 팬모터 등 진공원으로 사용되는 장치 및 필터는 공지의 기술이므로 자세한 설명을 생략한다. 플렉서블 호스(178)는 본체(8)와 중앙챔버(176)을 연결하여 본체(8)에서 발생한 절삭밥이 집진부(170)로 유입되는 통로 역할을 한다. 본 실시 예에서 플랙서블 호스(178)로 구성되어 있으나 튜브형상의 관 부재이면 유연성이 없는 것도 사용할 수 있다.
제어부는 PC 제어부로서, 위치조정부(10), 가공부(50) 등을 제어하기 위한 프로그램이 내장된 퍼스널 컴퓨터(PC)(미도시)와, 이 퍼스널 컴퓨터에 제어신호를 인가하는 제어패널을 구비한다. 제어패널은 디스플레이 화면에 표시되는 작업명령에 대한 작업자의 접촉을 감지하는 각종 접촉스위치를 구비하는 컨트롤패널(152) 및 본체(8)의 전면에 설치된 각종 조작버튼(190)을 포함하고 있다.
위치조정부(10)는, 도 2를 참조하면, 베이스유닛(12), 제 1 센터링 유닛(22), 제 2 센터링 유닛(32), 회전플레이트(46) 및 가이드레일(44)을 포함한다.
베이스유닛(12)은 도광판(110)이 센터링되는 기준면을 제공하고 제 1 센터링유닛(22) 및 제 2 센터링유닛(32)이 베이스유닛(12) 방향으로 도광판(110)을 밀착시켜 도광판(110)의 위치를 맞춘다. 회전플레이트(46)는, 진공압으로 도광판(110)을 상면에 장착시키며, 장착된 도광판(110)을 도면에 도시된 화살표 X 방향으로 회전시켜 도광판의 가공면이 절삭공구 어셈블리(50) 방향을 향하도록 조정하고, 가이드레일(44)을 따라 도면의 화살표 Y 방향으로 이동한다.
도 3은 본 발명의 절삭공구 어셈블리(50)의 일 실시 예를 도시한 평면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 절삭공구 어셈블리(50)는, 절삭공구유닛(60), 절삭공구이동부재(82), 범퍼(84), 절삭공구이동부재(82)를 구동시키는 동력원(201)(도 8 참조)을 포함한다.
절삭공구유닛(60)은, 도 3 및 도 4를 참조하면, 우커터조립체(74), 좌커터조립체(76), 중앙커터조립체(66), 캠부재(68), 지지플레이트(55)를 포함한다.
좌커터조립체(76)는 절삭공구유닛(60)이 좌측으로(도 3의 A 방향) 이동할 시 도광판(110)의 가공면(115)을 황삭 가공하기 위한 공구로서, 두 개의 좌커터(64), 좌돌출부재(72), 스페이스부재(61)를 포함한다. 두 개의 좌커터부재(64)는 커터날이 좌측을 향해 구부러져 있으며 스페이스부재(61)에 의해 서로 일정 간격 이격되어 있다. 좌돌출부재(72)는 두 개의 좌커터(64)의 후방에 설치되어 있으며 항상 캠부재(68)와 밀착된다. 즉, 좌커터(64), 좌돌출부재(72) 및 스페이스부재(61)는 서로 결합되어 있어 일체로 움직이며, 항상 캠부재(68) 방향으로 탄성바이어스 되므로 후방으로 돌출된 좌돌출부재(72)가 캠부재(68)와 항상 밀착되어 있다. 스페이스부재(61)는 좌커터조립체(76)의 양 측면 및 두 개의 좌커터(64) 사이에 설치되어 있다.
우커터조립체(74)는, 절삭공구유닛(60)이 도 3의 화살표 A 방향으로 이동 시 도광판(110)의 가공면(115)을 황삭 가공하기 위한 것으로서, 좌커터조립체(76)와 동일한 형상으로 구성된다. 다만 두 개의 우커터날이 우측 방향으로 구부러져 있다. 즉, 두 개의 우커터(62), 복 수개의 스페이스부재(61), 우돌출부재(70)를 포함한다. 우커터조립체(74) 역시 우커터(62), 스페이스부재(61) 및 우돌출부재(70)가 서로 결합되어 있고, 캠부재(68) 방향으로 탄성바이어스 되어 있어, 우돌출부재(70)의 일단이 항상 캠부재(68)와 밀착된다.
중앙커터조립체(66)는, 도광판(110)의 가공면(115)을 정삭 가공하기 위한 것으로서 하나의 중앙커터(67)와, 이를 감싸는 하나의 스페이스부재(61)로 구성되어 있다. 중앙커터조립체(66)는 좌, 우커터조립체(74,76)와는 달리 캠부재(68)와 접촉되지 않으며, 지지플레이드(55)에 고정되어 있다.
캠부재(68)는, 좌,우커터조립체(74,76) 및 중앙커터조립체(66)의 후방에 설치되어 있으며 일 부분이 커터조립체들(66,74,76)의 방향으로(도 3의 화살표 D 방향) 볼록하게 돌출된 캠부(69)가 형성되어 있다. 캠부재(68)의 양 측부(71)는 범퍼(86)와 보다 용이하게 부딪히도록 T자 형상으로 구성되어 있다. 캠부(69)와 반대 측에는 가이드벽(59)에 고정된 그립부(59a)와 맞물려 캠부재(68)의 이동을 가이드하는 가이드부(68a)가 형성되어 있다.
지지플레이트(55)는 커터조립체들(66,74,76)과 캠부재(68)를 지지하며 스크류부재(82)로 구성된 절삭공구이동부재와 치합되어 스크류부재(82)가 회전되면 회전수에 해당하는 거리를 정확하게 이동한다(도 8 참조).
절삭공구이동부재는, 도 3 및 4를 참조하면, 스크류부재(82)로 구성되어 절삭공구 어셈블리의 베이스플레이트(80)에 양 측에 지지되어 있다. 일 단에는 풀리(94)가 형성되어 있고, 풀리(94)는 본체(8)의 내부에 장착된 동력원인 서브모터(201)와 타이밍벨트(96)에 의해 연결되어 있다(도 8 참조).
범퍼(86)는, 베이스플레이트(80)의 양 측부에 고정설치된 각각의 스톱퍼(84)에 각각 설치되어 있으며, 캠부재(68)의 양측과 부딪치도록 캠부재(68)와 일직선 상에 설치된다. 범퍼(84)는 충격을 어느 정도 흡수할 수 있도록 탄력 있게 구성되어 있다.
도 3을 참조하면, 본 실시 예의 도광판 절삭공구 어셈블리는 베이스플레이트(80)를 도광판(110) 방향 또는 반대방향(도 3의 화살표 C 또는 D 방향)으로 미세하게 이동시키는 구동유닛으로서, 스크류(98), 타이밍벨트(92), 두 개의 엑츄에이터 (88), 서브모터(231)를 포함한다. 스크류(98)는 베이스풀레이트(80)의 하면에 치합되어 있어 스크류(98)의 회전수에 해당하는 길이만큼 베이스플레이트(80)가 화살표 C 또는 D 방향으로 미세하게 이동한다. 타이밍벨트(92)는 스크류(98)의 일측에 풀리(90)와 서브모터(231)의 풀리(233)를 연동시킨다. 두 개의 엑츄에이터(88,102)는 베이스플레이트(80)를 도 3의 화살표 C 또는 D 방향으로 밀착시켜 스크류(98)에 의한 베이스플레이트(80) 이동 시 스크류(98) 피치 간격 등으로 인해 발생할 수 있는 미세한 유동차이를 줄일 수 있다.
이하에서는 도광판 절삭공구 어셈블리의 일 실시 예에 의한 작동관계를 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
도광판(110)이, 도 3에 도시된 바와 같이, 클램핑부(120)에 고정되어 가공준비가 완료되면, 서브모터(201)(도 8참조)에 전원이 인가되고, 이에 의해 스크류부재(82)가 정해진 회전수 만큼 회전된다. 이에 의해 절삭공구유닛(60)은 스톱퍼(84) 쪽으로 이동하게 되고 캠부재(68)의 일 측이 정해진 속도로 범퍼(84)와 충돌한다. 충돌된 캠부재(68)는 도 6에 도시된 바와 같이, 캠부(69)가 좌돌출부재(72)와 접촉되는 위치로 이동하고 이로 인해 좌측커터조립체(76)는 도 3의 화살표 D 방향으로 이동하며 좌커터(64)가 도광판(110)의 가공면(115)과 접촉하게 된다. 그러면 절삭공구유닛(60)은 화살표 A 방향으로 이동하고 좌커터(64)에 의해 가공면(115)은 황삭 가공된다.
A 방향으로 이동하면서 황삭 가공한 절삭공구유닛(60)은 다시 좌측에 설치된 범퍼(84)와 충돌하고, 이에 의해 캠부재(68)는, 도 7에 도시된 바와 같이. 우측커 터조립체(74)를 가압하여 우커터(62)들이 돌출되게 한다. 그러면, 절삭공구유닛(60)은 화살표 B 방향으로 이동하고 우커터(74)는 가공면(115)을 황삭 가공하게 된다.
이와 같이, 절삭공구유닛(60)이 A 방향으로 이동시는 좌커터(64)가 돌출되도록 캠부재(68)가 이동하고, B 방향으로 이동 시에는 우커터(62)가 가공할 수 있도록 우커터(62)를 캠부재(68)가 범퍼(84)와 충돌하여 위치 이동한다. 즉, 절삭공구유닛(60)은 A 및 B 방향으로 움직이면서 범퍼(84)와 정해긴 힘으로 충돌하여 도 6과 도 7에 도시된 상태로 전환된다.
황삭가공이 완료 후, 서브모터(201)는 스크류부재(82)에 정해진 회전력을 전달하게 되고, 이에 의해 캠부재(68)는 다시 범퍼(84)와 정해진 힘으로 충돌하고 이에 의해 도 5에 도시된 상태와 같이, 좌커터조립체(76) 및 우커터조립체(74)가 후방으로 후퇴함으로써 중앙커터(67)가 돌출되며, 도광판(110)의 가공면(115)을 정삭가공한다.
가공면(115)의 가공으로 인해 베이스플레이트(80)의 이동이 필요하면, 서브모터(231)이 가공되고, 스크류(98)가 회전하여 베이스플레이트(80)를 도 3의 C 또는 D 방향으로 이동시킨다.
상술한 바와 같은 일 실시 예에 의하면, 절삭공구유닛의 왕복 운동에 의한 왕복가공이 가능하여 편도가공에 비하여 가공시간이 빨라지는 효과가 있다.
또한, 황삭가공을 위한 좌커터, 우커터 및 정삭가공을 위한 중앙커터를 구비 하고, 황삭가공 및 절삭가공을 위한 절삭공구유닛의 이동과 연동하여 가공 커터를 전환시키는 구성으로 인하여, 커터 전환을 위한 별도의 움직임이 필요 없고 신속한 커터 전환과 절삭가공이 가능해진다.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 도광판을 절삭하는 복수 개의 커터조립체(74,76) 및 상기 커터조립체와 인접 설치된 캠부재(68)를 포함한 절삭공구유닛(60);
    상기 절삭공구유닛(60)과 연결되어 상기 절삭공구유닛(60)을 왕복 이동시키는 절삭공구이동부재(82);
    상기 절삭공구이동부재(82)의 양 측에 설치된 범퍼(86); 및,
    상기 절삭공구이동부재(82)를 구동하는 동력원(201)을 포함하며,
    상기 동력원(201)은 고정되고 상기 절삭공구유닛(60)만 왕복이동하며, 상기 절삭공구유닛(60)이 왕복 이동 시 상기 캠부재(68)는 상기 범퍼(86)와 충돌에 의해 위치 이동하면서 상기 복수 개의 커터조립체(74,76)의 배열을 전환시켜 상기 도광판(110)을 왕복 절삭하는 것을 특징으로 하는 도광판 절삭공구 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절삭공구유닛(60)은, 왕복 이동하며 황삭가공이 가능하도록 두 개의 커터조립체(74,76)와, 적어도 하나의 정삭가공 용 커터조립체(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 절삭공구 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    황삭가공이 가능한 상기 두 개의 커터조립체는 좌측커터조립체(74)와, 우측커터조립체(76)를 포함하며, 상기 정삭가공용 커터조립체는 상기 좌측 및 우측커터조립체 사이에 설치된 중앙커터조립체(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 절삭공구 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 캠부재(68)는 볼록하게 돌출된 캠부(69)를 구비하며, 상기 캠부(69)가 상기 좌측커터조립체(74)의 후방에 위치되면 상기 좌측커터조립체(74)가 도광판(110)을 황삭가공하고, 상기 캠부(69)가 상기 우측커터조립체(76)의 후방에 위치되면 상기 우측커터조립체(76)가 도광판(110)을 황삭가공하며, 상기 캠부(69)가 상기 중앙커터조립체(66)의 후방에 위치되면 상기 중앙커터조립체(66)가 도광판(110)을 정삭가공하는 것을 특징으로 하는 도광판 절삭공구 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절삭공구이동부재(82)는 스크류부재이며 일 측에 풀리(94)가 형성되어 있고, 상기 동력원(201)과 타이밍벨트(96)에 의해 연동되는 것을 특징으로 하는 도광판 절삭공구 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 절삭공구유닛(60) 및 상기 절삭공구이동부재(82)를 상기 도광판(110) 방향 또는 반대방향으로 이동시키는 구동유닛(231,88,92,98)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 절삭공구 어셈블리.
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