KR100823351B1 - 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바 및 이의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 크로스바는 복수가닥의 섬유재와, 상기 복수가닥의 섬유재의 표면에 일정두께로 점착되어 복수가닥의 섬유재가 일체화된 하나의 프리프레그 상태로 성형시키는 고분자합성수지와, 고분자합성수지가 점착된 프리프레그 상태의 섬유재를 인발다이를 통해 성형 및 경화시켜 절단시킨 막대(bar)형상의 표면에 별도의 섬유시트재를 랩핑하여 이루어진다. 또한, 상기 크로스바의 제작 공정으로는 장력이 유지되면서 풀리도록 복수개의 보빈에 와인딩된 섬유재를 고정하고, 상기 섬유재가 고정된 전방으로 고분자합성수지가 저장된 수지저장통을 준비하는 단계; 복수개의 섬유재 일단을 고분자합성수지가 채워진 수지저장통을 통과시켜 섬유재의 표면에 고분자합성수지를 점착시키는 단계; 복수개의 섬유재에 수지가 점착된 프리프레그 상태의 섬유재를 인발다이를 통과시켜 성형 및 경화시키는 단계; 인발된 제품을 필요한 크기로 절단하고 그 표면에 또 다른 섬유시트재를 감싸 씌우는 랩핑단계; 접착된 섬유시트재의 접착력 증대와 표면의 평활성을 위해 고온상태에서 가압 성형하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

유리판재, 크로스바, 섬유재, 섬유시트재, 카세트

Description

유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바 및 이의 제조방법{Crossbar and its manufacturing method of cassette for loading and moving of the liquid crystal display pannel}

도 1 내지 도 4는 종래의 크로스바에 대한 것으로,

도 1은 종래 사용중인 카세트의 크로스바 제작을 위한 복수개의 프리프레그 상태의 원판자재가 적층되어 성형된 사시도와 그 일부 단면확대도,

도 2는 도 1의 원판자재를 크로스바로 사용하기 위해 소정의 크기로 절단한 상태도,

도 3은 도 2의 크로스바의 외주면에 탄소섬유시트가 접착된 상태도,

도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 종래 크로스바의 제작공정도이고,

도 5는 본 발명에 따른 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바에 대한 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 크로스바 제작방법에 따라 완성된 크로스바에 대한 제작공정도,

도 7은 본 발명에 따라 제작된 크로스바가 설치된 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 외관사시도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명

5 : 프리프레그(prepreg) 10 : 고분자합성수지

15 : 섬유재 20 : 섬유시트재

30 : 카세트 31 : 사이드프레임

35 : 크로스바핀 40 : 크로스바(cross bar)

50 : 유리판재

본 발명은 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 특히 액정표시소자용 유리기판장치인 LCD판넬이나 PDP판넬 등의 생산라인에서 대형 디스플레이 소자인 유리판재 다수개를 동시에 적재하여 공정간 이동할 수 있도록 구성된 카세트(cassette)에 결합 사용되는 크로스바의 품질을 향상시켜 유리기판의 불량발생율을 현저히 줄이고 제조원가 및 제조공정을 줄여 가격경쟁력이 우수한 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

통상 액정표시소자용 유리기판장치인 LCD(Liquid Crystal Display, 이하 ‘유리판재’라 칭함)는 컴퓨터, 노트북, TV 등의 모니터에 사용되는 것으로, 최근에는 그 기술이 발점함에 따라 크기가 한층 대형화 추세에 있으며, 크기의 대형화가 곧바로 그 기술의 차별화 및 우월성을 입증하는 직접적인 기술수준의 척도가 되었다.

따라서, 최근에는 각 제작사의 유리판재 개발이 자꾸 대형화 추세에 있어 대형화되는 유리판재에 맞추어 유리판재의 생산라인의 설비나 그 주변 기기들도 유리판재의 규격에 알맞게 대형화되는 추세에 있다.

본 발명은 다양한 규격으로 제작되는 유리판재의 생산 및 가공라인에서 다수의 공정간 유리판재를 다수개씩 적재하여 한꺼번에 이동시키는 카세트(Cassette)에 설치되어 유리판재를 받쳐주는 크로스바에 관한 것이다.

유리판재를 다수개씩 한꺼번에 적재하여 운반하는 상기 카세트는 다른 장치와 마찬가지로 유리판재의 생산라인에서 필수적인 하나의 장비이며, 특히 유리판재에는 고밀도 회로기판이 내장되어 있고, 얇은 표면막이 형성되어 있어 아주 미세한 충격이나 이물질 등에 의해서 쉽게 손상되거나 불량이 발생될 수 있으므로, 이의 취급에 상당한 주의가 요망된다. 특히, 다수개의 유리판재를 한꺼번에 적층시켜 운반시키는 카세트의 구성중 복층 내지는 다층으로 적재된 유리판재와 직접적으로 접촉하는 크로스바의 품질이 떨어지면 다양한 환경에 노출되는 유리판재의 가공공정중 크로스바에서 발생된 이물질이 유리판재에 점착되는 경우 유리판재에 치명적인 손상을 입히게 되고, 이로 인해 고가의 유리판재의 불량을 발생시키는 요인으로 작용하였었다.

또한, 유리판재의 로딩(loading)과 언로딩(unloading)이 지속적으로 반복되면서 크로스바의 변형이 이루어지게 되는 문제점들이 있었다.

따라서, 카세트의 크로스바(Cross bar)는 유리판재와의 마찰에 따른 마모방지와 다양한 환경에 노출되더라고 물성이 변하지 않는 내화학성, 치수 안정성, 고강도, 대전방지기능 등이 갖추어져야 하고, 또한 다중 반복하중에 따른 내구성과 내피로성을 구비한 물리적, 화학적 성질을 갖추고 있어야 하고, 특히 그중에서도 유리판재와 접촉시 마찰에 따른 손상을 줄일 수 있고, 이물질 발생이 최대한 억제될 수 있는 재질이나 구조로 이루어지는 것이 바람직하기 때문에, 종래부터 고분자합성수지를 이용한 특수재질의 크로스바가 제작 사용되고 있으며, 그중 일실시예가 도 1 내지 도 4에 상세하게 도시되어 있다.

즉, 종래에 사용되는 카세트용 크로스바는 도 1에 도시된 바와 같이, 탄소섬유가 수지와 성형되어 이루어진 프리프레그(5, prepreg)상태의 얇은 원자재 판재로 성형한 후에 필요한 두께로 만들기 위해 여러장의 원자재 판재를 상·하로 적층시킨 후에, 적층된 상태에서 고온으로 가압하여 일정두께의 탄소섬유판재를 성형하고, 이를 카세트용 크로스바로 사용할 수 있도록 도 2와 같이 소정의 크기로 절단 사용하였었다.

일정한 크기로 절단된 탄소섬유막대(7)는 그 절단면에서 이물질이 발생되는 것을 방지하기 위해 소정의 코팅처리나 표면처리가 이루어진 후에 카세트의 좌·우방향이나 전·후방향 또는 상·하방향으로 설치되어 그 사이에 Lcd 기판인 유리판재가 적층될 수 있도록 구성되었다.

그러나, 이렇게 성형 가공되어 사용되는 종래의 크로스바는 유리판재가 적층된 상태로 여러공정 함께 운송되거나 특정환경에 반복 노출되므로 다양한 환경 변 화에 따라 탄소섬유막대의 절단면에 코팅된 표면처리제가 아주 미세하게 분리되어 이탈되는 현상이 발생하게 되고, 이로 인해 크로스바 사이에 겹겹이 적재된 유리판재에 크로스바에서 탈리된 이물질들이 부착되는 경우가 발생되고, 이물질이 유리판재에 부착되는 경우에는 고가의 유리판재는 불량품으로 전락되어 상품화가 이루어지지 못하기 때문에 이에 따른 경제적 손실이 매우 크게 발생되었다.

따라서, 이러한 종래의 크로스바용 탄소섬유막대(7)의 절단면에서 이물질 등이 분리 배출되어 유리판재에 접착되어 고가의 유리판재의 불량품이 발생되는 것을 방지하기 위해 탄소막대(7)의 외주연에 도 3에 도시된 바와 같이 섬유시트재(20)를 부착하여 그 절단면으로부터 이물질이 분리되어 제품 불량이 발생되는 것을 줄일 수 있도록 하였으나, 이러한 공정으로 크로스바를 제작하는 경우 제작공정이 더욱 복잡하게 되어 제작원가의 상승과 가공비용의 증대를 초래하는 또 다른 문제점이 있었다.

한편, 도 4에는 이러한 종래 크로스바의 제작공정이 플로우차트로 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 종래의 크로스바 제조공정은 원사 및 합성수지를 준비하는 단계(s1)에서부터 준비된 원사에 합성수지를 도포하여 프리프레그(prepreg)를 제작하고(s2), 제작된 프리프레그를 여러장 적층시켜 일정두께의 섬유시트를 제작하고(s3), 제작된 섬유시트를 고온상태에서 가압 성형하고(s4), 그 이후에 원자재의 판재를 카세트에 연결설치하기 위한 크기로 절단작업을 행하며(s5), 절단 작업 후에는 각 절단된 면에 다른 섬유시트를 부착하거나 표면코팅작업을 실 시하고(s6), 다시 고온상태에서 가압성형(s7)한 후에, 표면에 묻어 있는 이물질을 제거(s8)하여 하나의 크로스바를 제작하였다.

이와 같은 매우 복잡한 과정을 통해 크로스바가 제작됨으로써 생산원가가 상승되고, 원가상승으로 가격경쟁력이 저하되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상술한 종래의 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바 및 그 제작방법이 갖는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 크로스바의 제작공정을 줄여 제품의 원가의 절감을 통한 가격경쟁력을 향상시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 장기간 사용시에도 이물질분리가 극소화될 수 있도록 하여 고가의 유리판재의 불량발생을 현저히 줄일 수 있도록 하는 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바는 복수가닥으로 이루어지는 섬유재와, 상기 복수가닥의 섬유재의 표면에 일정두께로 점착되어 복수가닥의 섬유재가 일체화된 프리프레그 상태의 섬유재로 성형시키는 고분자합성수지와, 일정두께로 고분자합성수지가 점착되어 형성된 섬유재를 인발공정을 통해 성형시킨 후에 일정길이로 절단된 섬유바(bar)의 표면에 일정두께로 또 다른 섬유시트재가 적층되어 이루어지는 특징적인 구조를 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바 제조방법으로는 고정수단에 감겨져 일정한 장력이 유지되면서 풀리도록 섬유재를 고정 설치하고, 상기 섬유재가 고정설치된 일측으로 고분자합성수지가 저장된 수지저장통을 준비하는 단계; 준비된 섬유재의 복수가닥을 고분자합성수지가 충진된 상기 수지저장통을 통과시켜 섬유가닥의 표면에 고분자합성수지를 일정 두께로 점착시키는 단계; 고분자합성수지가 일정두께로 점착되어 일체화된 프리프레그 상태의 섬유재를 일정한 온도가 유지되는 성형용 인발다이를 통과시켜 소정 형상의 탄소막대로 인발 및 경화를 시키는 단계; 소정의 형상으로 성형된 섬유막대를 필요한 길이로 절단 후에 제품 표면에 또 다른 섬유시트재를 균일하게 감싸는 랩핑(wrapping)단계: 랩핑된 섬유시트재의 접착력 증대와 섬유막대의 표면 평활성을 위해 고온상태에서 가압 성형하는 단계;를 포함하여 이루어지는 특징을 갖는다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 크로스바(40)는 유리판재의 적재 및 운반용 카세트의 사이드프레임 내측에 구비된 크로스바가이드에 양단이 끼움 결합되거나 나사결합되어 카세트와 일체로 구성되는 것으로, 그 형상이나 길이는 사용될 유리판재의 크기에 따라 정해지는 카세트에 알맞게 절단 가공되어 사용되는 것으로, 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에는 다양한 형상으로 제작 가능한 실시예중 사각 막대모양으로 이루어진 크로스바의 일실시예를 도시하고 있는 것으로, 소정의 크기로 절단된 크로스바의 양단에는 카세트의 양단과 나사 결합되거나 끼움 결합되는 구조로 이루어진다.

이와 같은 본 발명에 따른 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바(40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 섬유재(15)가 고분자합성수지(10)층에 포함되도록 하여 소정의 형상으로 성형된 후에 표면에 섬유시트재(20)가 랩핑 처리된 구조로 이루어진다.

즉, 본 발명에 따른 크로스바를 더욱 상세하게 설명하면, 탄소섬유(Carbon Fiber)나 유리섬유(Glass Fiber) 또는 폴리아미드섬유(Polyamide Fiber)로 구성된 복수가닥의 섬유재(15)가 구비되고, 상기 복수가닥으로 이루어져 각각 공급된 섬유재(15)의 표면에 점착되어 복수가닥의 섬유재(15)가 일체화된 하나의 프리프레그(prepreg)상태로 성형시키기 위해 고분자합성수지(10)가 제공된다.

또한, 섬유재(15)에 고분자합성수지(10)가 점착되어 형성된 프리프레그 상태의 섬유를 일정온도가 유지되는 인발다이를 통과시켜 소정의 규격 및 형상으로 인발 및 경화시킨 후에 필요한 길이로 절단 가공된 막대형상의 크로스바(40)의 표면에 일정두께의 상기 섬유재(15)와 동일한 종류로 구성된 섬유시트재(20)를 랩핑(wrapping)하여 이루어진다.

특히, 이와 같이 제작된 크로스바(40)는 표면에 접착된 섬유시트재(20)의 접착력을 증대시켜 더욱 견고히 접착되도록 하고, 막대형상으로 성형된 크로스바(40)의 직진성과 평활성을 향상시키기 위해 다시 한번 고온, 고압의 환경에서 성형시킨 후에 표면에 부착된 이물질 등을 제거하는 마무리작업을 거쳐 완성시키는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 이하에서는 상술한 본 발명에 따른 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바를 제작하기 위한 방법을 설명한다.

본 발명에 따른 크로바를 제작하기 위해, 회전가능한 복수개의 보빈에 감겨져 일정한 장력이 유지되면서 일측으로 풀리도록 섬유재를 고정 설치하고, 고정설치된 섬유재가 풀리는 전방으로 일정량의 고분자합성수지가 저장된 수지저장통을 준비하는 단계(S1); 준비된 섬유재의 복수가닥의 일단을 고분자합성수지가 구비된 상기 수지저장통을 경유하여 인출되도록 함으로써 고분자합성수지를 상기 복수가닥의 섬유재 표면에 점착시키는 단계(S2); 일정한 점성을 갖는 고분자합성수지가 일정두께로 점착되어 복수개의 탄소섬유가 일체화된 상태에서 일정한 온도가 유지되는 인발다이를 통과시켜 소정 형상의 탄소바를 인발성형 및 경화시키는 단계(S3); 상기 인발 성형된 탄소바를 카세트의 장착에 필요한 크기로 절단하고, 절단된 각 제품 표면에 카세트에 장착되어 유리판재의 운반 및 적재시에 발생될 수 있는 이물질의 발생을 방지할 수 있도록 별도의 섬유시트재를 균일하게 랩핑시키는 단계(S4); 표면에 접착된 섬유시트재의 접착력 증대와 섬유시트재가 적층된 제품의 표면 평활성 및 직진성을 위해 고온상태에서 가압 성형하는 단계(S5);를 포함하여 이루어짐으로써 간단한 제조공정과 이물질발생이 현저히 저감되는 구조의 본 발명에 따른 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바 제작이 이루어지는 것으로, 이에 대한 제조공정이 도 6에 도시되어 있다.

한편, 이하에서는 상술한 본 발명에 따른 크로스바와 크로스바의 제조공정에 에 대한 작용 및 그 효과에 대해서 설명한다.

본 발명에 따른 유리판재 적재 및 운반용 카세트에 적용된 크로스바(40)는 양단부가 카세트(30)의 양측 사이드프레임(31)의 내측에 구비된 크로스바가이드바(33)에 양단부가 끼움 결합되고, 카세트(30)에 결합된 크로스바(40)의 상단에는 일정높이의 크로스바핀(35)이 수직으로 고정 설치되고, 상기 크로스바핀(35)의 상면으로 유리판재(50)가 각각 적치되는 구조를 제공하게 되는 것이며, 도 7에 그 사용상태가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 카세트(30)의 내측에 복수열로 설치된 상기 크로스바(40)의 상면에 각각 유리판재(50)가 하나씩 적치되어 다수개의 유리판재가 일체로 공정간 이동되면서 필요한 작업이 이루어지도록 한다.

따라서, 유리판재(50)의 가공공정이 끝나는 동안 유리판재(50)와 함께 이동되는 크로스바(40) 자체에서 이물질이 분리 배출되는 경우, 곧바로 그 상·하측에 적치된 유리판재(50)의 표면에 이물질이 부착되기 쉽고, 이물질이 유리판재(50)의 표면에 부착시 고가의 유리판재가 불량품으로 전락하게 되는 경우 허다하지만, 본 발명에 따른 크로스바는 외부로 노출된 단면이 깨끗하고 별도의 절단면 등이 존재하지 않아 반복되는 다양한 환경에 노출되는 동안 그 자체에서 어떠한 이물질의 발생이 초래되지 않기 때문에 종래의 크로스바에서 이물질의 발생으로 고가의 유리판재가 불량품이 발생되었던 문제점을 방지할 수 있도록 하며, 이로 인한 부품 및 원자재의 손실로 생산성저하와 경제적 손실이 발생되는 것을 최대한 방지할 수 있게 된다.

즉, 종래의 크로스바가 수개의 탄소섬유판재가 적층되어 이루어진 후에 소정의 크기로 절단 가공되어 제공됨으로 인해서 절단 가공된 단면부에서 미립자들의 탈리로 인한 오염원의 발생과, 이로 인한 유리판재의 불량품이 발생되었던 것을 본 발명에서는 일체화된 고분자합성수지제의 섬유재 크로스바를 제공하여 이물질발생이 거의 없게 되어 고가의 유리판재의 불량을 최대한 줄일 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 크로스바(Cross-Bar)의 제조방법은 종래 크로스바의 제조방법에 비해 월등히 간단한 작업공정으로 제조원가 및 작업공수의 절감으로 경쟁력이 우수한 크로스바의 생산과 제공이 가능하도록 하며, 크로스바 자체가 일체로 성형되어 이루어지므로 반복되는 로딩(loading)과 언로딩(Unloading) 환경에서도 쉽게 피로하지 않고 변형이 발생되지 않는 내구성과 내피로성이 향상된 크로스바를 제공한다.

또한, 본 발명에 따라 제조된 크로스바는 외부 표면에 다양한 재질로 이루어진 섬유시트재가 랩핑된 후에 일정 온도에서 가압 처리되므로, 표면이 균일하고 깨끗한 크로스바의 제공이 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바는 간단한 제조공정으로 제작되어 카세트 장착후 사용시에 이물질 탈리현상이 거의 발생되지 않아 고가제품의 불량품 발생을 줄여 고품질유지와 원가절감에 일익 을 담당할 수 있도록 하며, 크로스바의 제조공정 또한 종래보다 작업공수를 줄여 제품의 생산성 향상과 원가절감에 기여할 수 있는 유용한 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 복수가닥으로 이루어지는 섬유재와;

   상기 복수가닥의 섬유재가 각각 일정간격 이격되어 배치되어지고, 상기 복수가닥 섬유재의 표면에 일정두께를 가지고 점착되어 복수가닥의 섬유재 주변에 배치되고, 상기 복수가닥의 섬유재와 일체화되어 하나의 프리프레그 상태로 성형시키는 고분자합성수지와;

   일정두께로 고분자합성수지가 점착되어 형성된 프리프레그 상태의 섬유재를 일정한 온도가 유지되는 인발다이를 통해 성형 및 경화시켜 절단시킨 막대(bar)형상의 표면에 별도의 섬유시트재를 랩핑하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바.
2. 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바를 제조하는 방법에 있어서,

   일정한 장력이 유지되면서 일측으로 풀리도록 복수개의 보빈에 와인딩된 섬유재를 고정 설치하고, 상기 섬유재가 고정설치된 전방으로 고분자합성수지가 저장된 수지저장통을 통과하도록 준비하는 준비단계;

   상기 복수개의 섬유재 일단을 상기 수지저장통이 구비된 전방으로 인출하여 고분자합성수지가 채워진 수지저장통을 통과시켜 섬유재의 표면에 고분자합성수지를 점착시키는 점착단계;

   상기 복수개의 섬유재에 고분자합성수지가 점착되어 이루어진 프리프레그 상태의 섬유재를 일정온도가 유지되는 인발다이를 통과시켜 성형 및 경화시키는 성형 경화단계;

   상기 준비단계와 점착단계 및 성형 경화단계를 통해 인발된 제품을 필요한 크기로 절단하고 그 표면에 또 다른 섬유시트재를 균일하게 감싸 씌우는 랩핑단계;

   상기 표면에 접착된 섬유시트재의 접착력 증대와 제품 표면의 평활성을 위해 고온상태에서 가압 성형하는 성형단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리판재 적재 및 운반용 카세트의 크로스바 제조방법.

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