KR100639417B1 - 러빙롤러 및 러빙포 검사 장치 - Google Patents

러빙롤러 및 러빙포 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 러빙포 검사 장치에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 받침대 위에 회전 가능하게 설치되어 구동모터의 회전에 의해 회전되는 러빙롤에 의해 받침대 따라 이송되는 액정표시패널의 배향막에 일정한 방향으로 배향처리하는 러빙 장치에 설치된 러빙롤러 및 러빙포를 검사하는 장치에 있어서, 받침대의 양단에 설치된 전후이송 레일을 따라 전후로 이동하는 전후 이송장치와 ; 상기 전후이송장치의 위에 설치된 지지대에 설치된 좌우이송 레일에 설치된 좌우 이송장치와 ; 상기 좌우이송장치에 설치되어 전후 이송장치에 의해 러빙롤러 측으로 이동한 후 상기 좌우 이송장치에 의해 좌우로 이동하면서 러빙롤러의 표면이나 러빙롤러에 감긴 러빙포의 표면을 고속 촬영하여 러빙롤러나 러빙포의 상태를 감지하는 감지장치 및 ; 상기 감지장치에 의해 감지된 러빙롤러 또는 러빙포의 촬영 영상을 분석하고, 상기 이송장치들의 구동을 제어하는 전산 및 제어장치를 포함하여 구성된다.
검사장치, 보풀, 일그러짐, 폭, 이물질, 카메라, 동축낙사 조명, 백라이트

Description

러빙롤러 및 러빙포 검사 장치{A rubbing roller and rubbing cloth testing equipment}
도 1은 본 발명에 따른 러빙롤러 및 러빙포 검사장치의 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 러빙롤러 및 러빙포 검사장치의 일예를 일부 절개하여 도시한 평면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 러빙롤러 및 러빙포 검사장치의 일예를 일부 절개하여 도시한 정면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 러빙롤러 및 러빙포 검사장치를구성하는 감지장치부를 확대하여 도시한 측면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 러빙롤러 및 러빙포 검사장치에서 러빙포를 검사하는 방법을 설명하기 위해 도시한 카메라와 러빙롤러의 배치도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
10 : 감지장치 11 : 제1감지센서 11a : 백라이트 조명
11b : 조명수단 12 : 제2감지센서 12a : 동축낙사 조명
20 : 이송장치 21 : 전후이송장치 21a : 이송레일
21b : 이동구 21c : 볼스크류 21d : 구동모터
22 : 좌우이송장치 22a : 지지대 22b : 좌우이송레일
22c : 회전체 22d : 구동모터
30 : 롤러회전장치 40 : 전산 및 제어장치
100 : 러빙롤러
본 발명은 액정표시패널의 표면을 배향 처리하는 러빙 장치에 설치된 러빙롤러 및 러빙포를 검사하는 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 러빙 장치에 설치된 러빙롤러의 변형 또는 오염 정도나 상기 러빙롤러에 감긴 러빙포에 보풀이 발생되거나 이물질의 오염 또는 러빙포의 일그러짐을 감지하여 미리 교체 또는 수리 할 수 있게 함으로서 러빙롤러나 러빙포의 불량에 의해 발생될 수 있는 액정표시패널의 불량을 방지할 수 있게 한 러빙롤러 및 러빙포 검사 장치에 관한 것이다.
통상적으로 액정표시패널의 액정 분자를 배열시키기 위해 배향 처리를 수행하고 있다.
배향 처리 방법은 회전하는 러빙롤러에 러빙포(rubbing cloth)을 감아 구성된 러빙 장치를 이용하여 러빙포으로 배향막 표면을 문지르는 방법이 이용되고 있다.
이러한 러빙 장치는 통상적으로 알루미늄 또는 스테인레스로 만들어진 롤러 의 외주면에 러빙포를 접착시켜 구성된 러빙롤러를 회전시켜 러빙포가 배향막의 표면에 접촉된 상태에서 배향막의 표면을 문지르도록 구성되어 있으며, 물지르는 방향에 따라 액정 분자가 배열되어 균일한 특성을 갖게 된다.
이러한 러빙 장치에서 사용되는 러빙포는 일반적으로 원단과 섬유를 기모(起毛)시킨 벨벳이 사용되고 있으며, 이러한 러빙포는 장시간 사용시 러빙포로부터 보풀이 일어나거나 러빙포 자체의 신축성에 의해 러빙포가 일그러지거나 또는 이물질이 러빙포에 부착되며, 이러한 러빙포의 불량은 이러한 러빙포에 의해 배향되는 액정표시패널의 표면에 상처를 만들어 액정표시패널의 불량을 초래하게 되었다.
이러한 단점을 해소하기 위해 수시로 러빙포를 검사하고 있으나 통상적인 러빙포 검사 방법은 육안검사에 지나지 않음으로서 러빙포의 미세한 불량은 발견할 수 없어 액정표시패널의 불량률을 높이고 있다.
또한, 상기 러빙포가 감겨진 러빙롤러가 변형되면 러빙포는 정상 상태를 유지하고 있다 하더라도 러빙롤러의 변형에 의해 러빙포가 변형되어 러빙포와 액정표시패널의 접촉이 불완전하여 액정표시패널의 불량을 초래하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로 보다 정밀하게 러빙롤러 및 러빙포의 불량을 감지하여 러빙롤러와 러빙포를 보수 유지할 수 있는 러빙롤러 및 러빙포 검사 장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 받침대 위에 회전 가능하게 설치되어 구동모터의 회전에 의해 회전되는 러빙롤러에 의해 받침대 따라 이송되는 액정표시패널의 배향막에 일정한 방향으로 배향처리하는 러빙장치에 설치된 러빙롤러 및 러빙포의 검사장치에 있어서, 받침대의 양단에 설치된 전후이송 레일을 따라 전후로 이동하는 전후 이송장치와 ; 상기 전후이송장치의 위에 설치된 지지대에 설치된 좌우이송 레일에 설치된 좌우 이송장치와 ; 상기 좌우이송장치에 설치되어 전후 이송장치에 의해 러빙롤러 측으로 이동후 상기 좌우 이송장치에 의해 좌우로 이동하면서 러빙롤러 또는 상기 러빙롤러에 감긴 러빙포의 표면을 고속 촬영하여 러빙롤러나 러빙포의 상태를 감지하는 감지장치 및 ; 상기 감지장치에 의해 감지된 러빙롤러나 러빙포의 촬영 영상을 분석하고, 상기 이송장치들의 구동을 제어하는 전산 및 제어장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 러빙포 검사 장치에 의해 이루어진다.
이하 본 발명에 따른 러빙롤러 및 러빙포 검사기의 일예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 러빙롤러 및 러빙포 검사장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 러빙롤러 및 러빙포 검사장치의 일예를 일부 절개하여 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 러빙롤러 및 러빙포 검사장치의 일예를 일부 절개하여 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 러빙롤러 및 러빙포 검사장치를구성하는 감지장치부를 확대하여 도시한 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 러빙롤 러 및 러빙포 검사장치에서 러빙포를 검사하는 방법을 설명하기 위해 도시한 카메라와 러빙롤러의 배치도이다.
도시한 바와 같이 본 발명에 따른 러빙롤러 및 러빙포 검사 장치는 감지장치(10)와, 상기 감지장치를 이송시키기 위한 이송장치(20) 및 감지된 러빙롤러와 러빙포의 검사 결과를 디스플레이하고 각 장치를 제어하는 전산 및 제어 장치(40)를 포함하여 구성된다.
상기 검사 장치(10)는 종래의 러빙 장치에 설치된 러빙롤러와 상기 러빙롤러에 감긴 러빙포(100)를 검사하기 위한 장치로서 러빙 장치로부터 분리된 러빙롤러나 상기 러빙롤러(100)에 감긴 러빙포의 변형이나 오염 여부를 감지한다.
상기 감지장치(10)는 러빙롤러(100) 자체의 표면이나 상기 러빙롤러(100)에 감긴 러빙포의 외주면을 촬영하여 러빙롤러(100)나 러빙포에 감겨진 러빙포의 불량 여부를 감지하기 위한 수단으로 다수의 감지센서(11, 12)들을 포함하여 구성된다.
상기 감지장치(10)는 도 2내지 도 5에 도시한 바와 같이 러빙롤러(100)를 중심으로 제1 및 제2감지센서(11, 12)가 설치되어 있으며, 상기 제1감지센서(11)는 러빙롤러나 러빙포의 변형 상태를 감지하기 위한 것으로 러빙롤러의 외주면에 흠집이나 일그러짐 등의 변형이 생기거나 러빙포의 외면에 보풀이 발생하거나 러빙포가 일그러졌는지 여부를 감지한다.
상기 제1감지센서(11)는 도 4 및 도 5에 상세하게 도시한 바와 같이 러빙롤러(100)를 중심으로 어느 일측에 상하로 나란하게 설치되어 있다.
상기 제1감지센서(11)가 고정되는 위치는 상기 러빙롤러(100)를 세로로 가로 지르는 중심선과 러빙롤러(100)의 외주면과 만나거나 러빙롤러(100)에 정상적으로 감겨진 러빙포의 외주면과 만나는 점이 초점이 되도록 설치되어 있으며, 상기 러빙롤러(100)를 중심으로 하여 제1감지센서(11)의 반대측에는 제1감지센서(11)에서 감지되는 러빙롤러(100)의 외면이 영상이 보다 선명하게 하기 위해 백라이트 조명(11a)이 설치되어 있다.
상기 백라이트 조명(11a)은 상기한 바와 같이 제1감지센서(11)에서 러빙롤러나 러빙롤러에 감긴 러빙포의 상단과 하단의 영상을 촬영할 때에 보다 선명한 영상을 얻기 위한 수단으로서 이 백라이트 조명(11a)이 없으면 제1감지센서(11)에서 감지된 영상에 장비의 다른 부분이 동시에 감지되거나 어두운 영상이 감지되어 러빙롤러나 러빙포의 변형 상태를 확인하기 어려우며 이를 방지하기 위해 러빙포 만의 깨끗한 영상 감지를 위해 사용된다.
또한, 상기 제1감지센서(11)의 반대 측에는 상기 백라이트 조명(11a)은 투명판의 뒤에 조명수단(11b)을 설치하여 조명수단에 의해 러빙롤러나 러빙포의 테두리가 보다 부각되게 할 수 있다.
상기 제2감지센서(12)는 러빙롤러나 러빙포의 오염 여부를 감지하기 위한 수단으로 도 4 및 도 5에 상세하게 도시한 바와 같이 러빙롤러(100)를 가로로 가로지르는 중심선과 러빙롤러(100)의 외주면이나 러빙롤러에 정상적으로 감겨진 러빙포의 외주면이 만나는 점이 초점이 되도록 양측에 각각 설치되어 있다.
상기 제2감지센서(12)의 일측 즉, 제2감지센서(12)가 설치된 부분의 일측에는 러빙롤러나 러빙포에 빛을 조사하여 감지되는 영상이 뚜렷하게 보일 수 있게 하 기 위한 동축낙사 조명(12a)를 더 설치하여 보다 선명한 러빙포의 영상을 감지할 수 있게 하였다.
상기 제1 및 제2감지센서(11, 12)는 상기에서 설명한 바와 같이 러빙롤러나 러빙포의 영상을 감지하기 위한 수단으로 초당 40내지 50회의 고속촬영이 가능한 디지털카메라가 사용될 수 있으나, 여타의 영상 촬영 소자로 대체하여 사용할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야에 종사하는 자에게는 쉽게 이해될 수 있는 것으로 이러한 설명이 본 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니다.
상기와 같이 구성된 감지장치(10)는 도 2내지 도 4에 도시한 바와 같이 이송장치(20)에 의해 전후, 좌우로 이동될 수 있다.
상기 이송장치(20)는 전후이송장치(21)와 좌우이송장치(22)로 구성되며, 상기 전후 이송장치(21)는 러빙롤러(100)가 설치된 받침대의 양단에 전후 이송레일(21a)을 고정 설치하고, 상부에 좌우이송장치(22)가 설치된 지지대(22a)의 하부에 구동모터(21d)에 위해 회전하는 볼스크류(21c)를 설치하고, 상기 볼스크류(21c)의 기어치에 치합되는 기어치가 형성된 이동구(21b)를 상기 지지대(22a)에 고정 설치하여 구성된다.
즉, 상기 전후이송장치(21)는 전방에 착탈 가능하게 설치되는 러빙롤러(100)를 보다 용이하게 설치하거나 분리할 수 있도록 상기 검사장치(10)를 후방으로 이송시키기 위한 수단으로서, 상기 구동모터(21d)의 구동에 의해 볼스크류(21c)가 회전하면 이동구(21b)가 볼스크류(21c)를 따라 이동하고 이에 따라 지지대(22a)가 이동하게 함으로서 지지대(22a)의 위에 설치된 좌우이송장치(22)와 러빙포 감지장치 (10)가 전후로 이동하게 된다.
상기에서 설명하고 도면에서는 전후이송장치(21)를 스크류를 이용하여 구성한 것을 일예로 설명하였으나 이러한 이송수단은 유압장치 등으로 대체하여 사용될 수 있으며, 이러한 설명이 본원 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니다.
상기 전후이송장치(21)의 위에 설치된 좌우이송장치(22)는 상기한 바와 같이 지지대(22a)위에 고정되어 있다.
상기 좌우이송장치(22)는 상기 전후 이송장치(21)를 구성하는 두 개의 전후 이송레일(21a)의 위해 이동가능하게 설치된 각각의 지지대(22a)의 위에 좌우이송레일(22b)를 고정설치하고, 상기 좌우이송레일(22b)에 형성된 가이드홈에 끼워진 회전체(22c)가 회전축에 설치된 구동모터(22d)로 구성된다.
즉, 구동모터(22d)가 회전하여 회전체(22c)가 회전하면 고정된 좌우이송레일(22b)을 따라 구동모터(22d)를 포함하는 좌우이송장치(22) 전체가 좌 또는 우로 이동한다.
상기 좌우이송장치(22) 또한 상기에서 설명하고 도면에 도시하였으나 이는 하나의 실시예일 뿐이고, 이러한 설명이 청구범위를 제한하는 것은 아니다.
상기와 같이 구성된 좌우이송장치(22)의 위에 상기한 감지장치(10)가 설치되어 있다.
상기와 같이 구성된 러빙롤러 및 러빙포 검사 장치에 있어서, 상기 이송장치(20)와 감지장치(10)를 제어하는 수단으로 상기한 전산 및 제어 장치(40)가 설치되어 있으며, 이 전산 및 제어 장치(40)는 통상적으로 사용되는 컴퓨터의 일종으로 촬영된 러빙롤러나 러빙포의 감지 영상을 모니터링 할 수 있는 디스플레이 장치를 구비하고 있다.
또한 상기 전산 및 제어 장치(40)는 상기 감지장치(10)의 구동시간 즉, 촬영 주기를 조절하고 정상과 불량을 구별하는 기준값이 입력되고, 입력된 기준값과 촬영된 영상을 대비할 수 있는 프로그램을 구비하고 있을 뿐만 아니라, 촬영된 영상 중에서 불량포인트 영역으로 감지장치(10)를 재이동시킬 수 있도록 이송장치(20)를 제어하는 프로그램을 구비하고 있다.
또한, 상기와 같이 구성된 러빙롤러 및 러빙포 검사 장치는 러빙롤러(100)를 회전시켜 감지장치(10)에 의해 감지되는 면을 변환시킬 수 있게 하기 위한 롤러회전장치(30)를 더 구비하고 있다.
상기 롤러회전장치(30)는 러빙롤러(100)의 일측 단부에 설치되어 롤러를 회전시키되 감지되는 면을 조절하기 위해 러빙롤러를 일정한 각도로 회전시킬 수 있도록 하였으며, 이렇게 러빙롤러(100)의 회전각도를 조절하기 위해 구동모터를 스텝모터를 사용하거나 각도 조절 수단으로 엔코더를 사용할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 러빙롤러 및 러빙포 검사 장치의 작용 예를 설명한다.
통상적인 상태 즉 검사를 수행하고 있지 않은 상태에서 상기 감지장치(10)는 후방으로 밀려간 상태에서 정지되어 있으며, 검사하고자하는 러빙롤러를 전방에 설치된 종동 지지대 및 롤러회전장치(30)에 설치한 후, 러빙롤러나 러빙포를 검사하기 위해 구동되면 전후이송장치(21)가 구동되어 좌우이송장치(20)와 그 위에 설치 된 감지장치(10)가 전방으로 이동된다.
감지장치(10)가 러빙롤러(100)의 상부까지 이동되면 전후이송장치(21)는 정지하고, 좌우이송장치(22)가 구동됨과 동시에 감지장치(10)가 구동되어 러빙롤러나 러빙포의 변형이나 이물질에 의한 오염 여부를 감지하게 된다.
이때 제1감지센서(11)는 러빙롤러(10)나 롤러에 감긴 러빙포의 상단과 하단을 감지하고, 제2감지센서(12)는 러빙롤러(100)나 러빙롤러에 감긴 러빙포의 측면에서 표면을 감지하여 전산 및 제어 장치(40)로 전송하여 디스플레이 장치로 디스플레이 함과 동시에 저장수단에 저장하게 된다.
상기 감지하는 과정은 전산 및 제어 장치(40)에 기 입력된 프로그램에 의해 수행되고, 감지센서들(11, 12)에 의해 감지되는 속도 즉, 감지 주기는 사용자가 임의로 조절할 수 있으며, 이러한 과정에서 롤러회전장치(30)가 구동하여 러빙롤러나 러빙포의 전체 외주면을 감지할 수 있게 된다.
러빙롤러나 러빙포 전체의 감지가 완료되면 특히 변형이 심한 부분으로 감지장치(10)를 이동시킬 수 있으며, 이는 전산 및 제어장치(40)에 구비된 프로그램에 따라 사용자의 조작에 의해 이루어질 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 러빙포 검사 장치는 러빙롤러의 변형이나 러빙롤러에 감긴 러빙포의 보풀이나 일그러짐은 물론 이물질에 의한 오염 여부를 자동으로 감지하여 확인할 수 있으므로 러빙롤러나 러빙포 불량에 의한 액정표 시패널의 불량률을 감소시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 받침대 위에 회전 가능하게 설치되어 구동모터의 회전에 의해 회전되는 러빙롤에 의해 받침대 따라 이송되는 액정표시패널의 배향막에 일정한 방향으로 배향처리하는 러빙장치에 설치된 러빙롤러 및 러빙포를 검사하는 장치에 있어서,
    받침대의 양단에 설치된 전후이송 레일을 따라 전후로 이동하는 전후 이송장치와 ;
    상기 전후이송장치의 위에 설치된 지지대에 설치된 좌우이송 레일에 설치된 좌우 이송장치와 ;
    상기 좌우이송장치에 설치되어 전후 이송장치에 의해 러빙롤러 측으로 이동후 상기 좌우 이송장치에 의해 좌우로 이동하면서 러빙롤러나 상기 러빙롤러에 감긴 러빙포의 표면을 고속 촬영하여 러빙롤러나 러빙포의 상태를 감지하는 감지장치 및 ;
    상기 감지장치에 의해 감지된 러빙롤러나 러빙포의 촬영 영상을 분석하고, 촬영된 영상을 표시하는 표시수단을 구비하며, 촬영 주기를 조절하고 입력된 기준값과 촬영된 영상을 대비할 수 있는 프로그램을 구비하고 있으며, 촬영된 영상 중에서 불량포인트 영역으로 감지장치를 재이동시킬 수 있도록 이송장치를 제어하는 프로그램을 구비한 전산 및 제어장치를 포함하여 구성되고,
    상기 전후이송장치는 받침대의 양단에 설치된 전후 가이드레일을 따라 이동가능하게 설치된 지지대의 하부에 모터에 위해 회전하는 볼스크류를 설치하고 상기 볼스크류의 기어치에 치합되는 기어치가 형성된 이동구를 상기 지지대에 설치하여 구성되고,
    상기 좌우 이송장치는 모터의 구동에 의해 회전하되 상기 좌우이송레일에 형성됨 가이드홈에 끼워진 상태에서 회전함으로서 좌우이송레일을 따라 이동하는 회전체로 구성되며,
    상기 감지장치는 러빙롤러의 표면에 돌출된 변형이나 러빙포로부터 돌출된 보풀 또는 러빙포의 일그러짐을 감지하는 제1감지센서와, 러빙롤러나 러빙포가 이물질에 의해 오염된 상태를 감지하는 제2감지센서로 구성되며, 상기 제1감지센서와 제2감지센서는 고속 촬영 기능을 갖는 디지털카메라이고,
    상기 제1감지센서는 그 초점이 러빙롤러의 외주면에 맞추어지되, 러빙롤러의 수직방향중심선과 만나는 부분의 최상단과 최하단에 맞추어지도록 각각 2개가 설치되며,
    상기 제2감지센서는 그 초점이 러빙롤러의 외주면에 맞추어지되, 러빙롤러의 수평방향중심선과 만나는 부분의 전, 후에 맞추어지도록 각각 2개가 설치됨을 특징으로 하는 러빙롤러 및 러빙포 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 러빙롤러 및 러빙포 검사장치는 러빙롤러를 회전시키는 롤러회전장치를 더 포함하여 구성되며, 상기 롤러회전장치는 상기 전산 및 제어장치의 제어에 의해 감지장치의 센싱되는 속도에 따라 구동되며,
    상기 롤러회전장치는 상기 감지장치에 의해 러빙롤러의 전체 외주면을 고르게 감지할 수 있도록 러빙롤러를 일정한 각도로 회전시키기 위하여 스텝모터를 사용하거나 각도 조절 수단으로 엔코더로 구성됨을 특징으로 하는 러빙롤러 및 러빙포 검사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1감지센서의 반대측에는 제1감지센서에서 감지되는 러빙롤러나 러빙포의 영상이 보다 선명하게 하기 위해 백라이트 조명이 더 설치됨을 특징으로 하는 러빙롤러 및 러빙포 검사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2감지센서의 일측에는 러빙롤러나 러빙포의 표면에 빛을 조사하여 감지되는 영상이 뚜렷하게 보일 수 있게 하기 위한 조명 수단으로 동축낙사 조명이 더 설치됨을 특징으로 하는 러빙롤러 및 러빙포 검사 장치.
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