KR100958415B1

KR100958415B1 - 박판 유리 절단공법 및 장치

Info

Publication number: KR100958415B1
Application number: KR1020090095207A
Authority: KR
Inventors: 신운수
Original assignee: 에스에이테크 (주)
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2010-05-18

Abstract

본 발명은 박판 유리 절단공법 및 장치에 관한 것으로, 이송수단(10)과; 가공수단(20)과; 스크루이송수단(30)과; 연마재 자동공급수단(40)과; 연마재 분리수단(50)과; 집진장치(60) 및; 상기 각 수단들을 제어하는 제어판넬(70)로 구성되어 박판 유리를 필름으로 코팅한 다음 패터닝하여 절단함으로써 어느 방향으로도 크랙이 형성되지 않고, 박판 유리의 가장자리 부분이나 교차 절단되는 교차점 등에서 오차 없이 정밀하게 절단되어 절단 부위 특성이 양호하고, 절단 부위의 정밀한 절단으로 박판 유리의 절단부에 대한 연마공정을 최소화하거나 또는 연마공정을 필요로 하지 않으므로 절단 공정의 속도가 향상될 뿐만 아니라 연마공정에 따른 유리분진의 발생을 최소화하면서 발생한 분진을 완벽하게 집진하여 처리함으로써 작업환경이 친환경적으로 양호하면서도 경제성이 탁월할 뿐만 아니라 절단장치의 구조가 간단하여 박판 유리의 절단 작업에 간편하게 사용할 수 있는 사용상의 편리함이 향상되고, 고장 없이 장기간 안정적으로 용이하게 사용할 수 있는 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.

박판 유리, 절단장치, 터치 판넬, 스크라이빙(scribing), 크랙.

Description

박판 유리 절단공법 및 장치{Thin sheet glass cutting machine and method of cutting thin sheet glass}

본 발명은 유리를 절단하는 공법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대폰, 넷북이나, 네비게이션, 냉장고창, TV리모콘, 게임기 등에 터치 판넬로 사용되는 박판 상의 유리를 패터닝된 필름으로 코팅한 다음 절단함으로써 박판 유리를 크랙 없이 정밀하게 절단하는 박판 유리 절단공법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 유리의 절단 방법은 유리를 완전 절단보다는 스크라이빙 라인을 먼저 형성하여 기계적으로 취약한 부분을 만들고 거기에 물리적이나 열적인 충격을 주어 블레이킹하는 공정을 이용하는 것이 일반적이다. 유리기판에 스크라이빙 라인을 형성시키는 종래의 공정으로는 기계적인 가공방법과 광학적인 가공방법이 있었다.

기계적인 가공방법은 피가공물 보다 더 강한 강도를 가진 절삭공구를 이용한 것으로, 예를 들어 소정의 직경을 갖는 원판의 원주에 형성된 다이아몬드 블레이드(diamond blade)를 유리판에 절단경로를 따라 접촉시켜 유리기판의 표면에 스크 라이빙 라인을 형성시키는 방법이 널리 사용되고 있다.

그러나, 유리는 경도가 높아 상기와 같은 기계적 충격에 취약하며, 원치 않는 방향으로 크랙이 생기는 등 절단상태가 불량하게 되는 결점이 있다. 또한, 공정상 비산되는 유리분진을 처리해야하는 번거로움이 있으며, 다이아몬드 휠의 마모에 따른 원가부담의 문제가 있다.

그에 따라 최근에는 레이저 빔을 이용하여 유리를 절단하는 방법이 다수 개발되어 있는바 레이저 빔을 이용하여 유리를 절단하는 방법은 기계적 절단 방법에 비해 많은 장점이 있어 현재 많이 사용되고 있고, 계속적인 연구도 이루어지고 있다.

통상적으로 레이저 빔을 이용하여 유리를 절단하기 위해서는 크게 두 가지의 단계를 필수적으로 거쳐야 한다. 즉, 유리에 레이저를 조사한 후 급랭하여 유리 표면에 흠집을 내는 스크라이빙(scribing) 단계와, 상기 흠집에 레이저를 조사하여 유리의 선팽창계수 변화 차이에 의해 유리를 절단하는 브레이킹(braking) 단계를 거쳐야 한다.

이를 위해 지금까지는 상기 각 단계에 해당하는 두 개의 레이저 소스를 사용하였다. 그러다 보니 시스템의 부피도 커지게 되었고, 무엇보다도 고가인 레이저 소스 비용 때문에 많은 경제적 부담을 주어왔다.

또한 레이저 빔을 이용하여 유리표면에 스크라이빙 라인을 형성방법으로는, 유리기판의 절단 시작점과 끝점 등에 레이저 빔 등을 조사하여 초기크랙을 형성시 키고, 유리에 대하여 흡수율이 좋은 CO₂레이저를 절단라인에 조사하여 유리기판을 국부적으로 가열시킨 후 이를 다시 급속 냉각시킴으로써 열응력을 이용해 유리기판 절단을 위한 크랙을 성장시키는 공정이 있었다.

특허문헌으로 대한민국 공개특허 제2006-102261호는 도 1에 도시한 바와 같이 유리기판(100)에 스크라이빙 라인을 따라 유리기판을 급속 가열시키고, 다시 급속 냉각시킨 공정을 도입한 LCD용 글라스의 절단 방법이 제시된 바 있다. 도 1에서, a는 초기 크랙(groove)을 형성시키기 위한 회전톱, b는 초기 크랙을 기준으로 스크라이빙 라인을 따라 조사되는 CO₂레이저 빔 전송 광학계이며, c는 CO₂레이저 빔이 조사된 스크라이빙 라인을 따라 냉각유체를 분사하는 분사노즐이다.

그러나, 상기한 유리 절단방법은 유리기판의 절단부위 시작점, 끝점, 교차점, 가장자리 부위의 경우 온도분포를 일정하게 조절하기가 어렵기 때문에, 절단 목표선이 아닌 다른 방향으로 유리판이 절단될 우려가 있다. 또한, 절단부위의 시작점, 끝점 등에 미리 초기크랙을 형성시키더라도, 종래의 방법에 의해 형성되는 초기크랙은 3차원의 모든 방향으로 형성되기 때문에, 유리기판의 강도를 저하시키는 문제가 있다.

또한, 대한민국특허 제2002-88296호에서는 절단 경로를 따라 파장이 266nm인 4차 Nd:YAG레이저를 조사하고, 상기 레이저의 조사경로를 따라 CO₂레이저를 조사함으로써 비금속 기판을 절단하는 방법이 제시된 바 있다. 이 경우 4차 Nd:YAG레이저에 의해 형성되는 크랙은 3차 Nd:YAG레이저에 비하여 비교적 얇은 크랙을 생성시키 지만, 상기 특허는 유리를 절단하는 공정에서 과도한 흡수도로 인하여 원하지 않는 방향으로 생기는 크랙의 형성을 막을 수 없다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래의 유리 절단방법에서 야기되는 여러 가지 결점 및 문제점들을 해결하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 박판 유리를 필름으로 코팅한 다음 패터닝하여 에어블라스트로 절단함으로써 어느 방향으로도 크랙이 형성되지 않고, 박판 유리의 가장자리 부분이나 교차 절단되는 교차점 등에서 오차 없이 정밀하게 절단되어 절단 부위 특성이 양호한 박판 유리 절단공법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 절단 부위의 정밀한 절단으로 박판 유리의 절단부에 대한 연마공정을 최소화하거나 또는 연마공정을 필요로 하지 않으므로 절단 공정의 속도가 향상될 뿐만 아니라 연마공정에 따른 유리분진을 최소화하면서 발생한 분진을 완벽하게 집진하여 처리할 수 있어 작업환경이 친환경적으로 양호하면서도 경제성이 탁월한 박판 유리 절단공법 및 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 박판 유리를 절단하는 절단장치의 구조가 간단하여 박판 유리의 절단 작업에 간편하게 사용할 수 있는 사용상의 편리함이 향상되고, 고장 없이 장기간 안정적으로 용이하게 사용할 수 있는 박판 유리 절단공법 및 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 박판 유리 절단장치는 마스킹된 박판 유리가 재치되어 이송되는 이송수단(10)과; 상기 이송수단(10)에 의해 이송되어 온 박판 유리의 절단부위에 흠집을 내는 가공수단(20)과; 상기 가공수단(20)의 가공에 의해 발생한 분진과 연마재를 중앙으로 이동시켜 집중시키는 스크루이송수단(30)과; 상기 이송수단(10)에 의해 이송되어 온 박판 유리의 절단부위에 흠집내 절단하는 가공수단(20')과; 상기 박판 유리의 절단부위로 연마재를 공급하는 연마재 자동공급수단(40)과; 상기 스크루이송수단(30)에 연결된 파이프를 통해 분진과 연마재를 분리하게 상기 가공수단(20)의 상부에 설치되는 연마재 분리수단(50)과; 상기 연마재 분리수단(50)에 배관으로 연결되어 박판 유리의 미립자와 분진을 집진하는 집진장치(60)와; 상기 이송수단(10)과 가공수단(20), 스크루이송수단(30), 연마재 자동공급수단(40), 연마재 분리수단(50) 및 집진장치 (60)를 제어하는 제어판넬(70)로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 박판 유리를 필름으로 코팅한 다음 패터닝하여 에어블라스트로 절단함으로써 어느 방향으로도 크랙이 형성되지 않고, 박판 유리의 가장자리 부분이나 교차 절단되는 교차점 등에서 오차 없이 정밀하게 절단되어 절단 부위 특성이 양호하고, 절단 부위의 정밀한 절단으로 박판 유리의 절단부에 대한 연마공정을 최소화하거나 또는 연마공정을 필요로 하지 않으므로 절단 공정의 속도가 향상될 뿐만 아니라 연마공정에 따른 유리분진의 발생을 최소화하면서 발생한 분진을 완벽하게 집진하여 처림함으로써 작업환경이 친환경적으로 양호하면서도 경제성이 탁월할 뿐만 아니라 절단장치의 구조가 간단하여 박판 유리의 절단 작업에 간편하게 사용할 수 있는 사용상의 편리함이 향상되고, 고장 없이 장기간 안정적으로 용이하게 사용할 수 있는 각별한 장점이 있다. 또한 절단과 동시에 구멍도 함께 형성하고 형상과 구멍 수 등에 관계없이 넓은 면적을 가공할 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 박판 유리 절단공법 및 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명 박판 유리 절단장치를 도시한 정면도, 도 3은 본 발명 박판 유리 절단장치를 도시한 평면도, 도 4는 본 발명 박판 유리 절단장치를 도시한 측면도, 도 5는 본 발명 박판 유리 절단공법의 실행 순서도로서, 본 발명 박판 유리 절단장치는 마스킹된 박판 유리가 재치되어 이송되는 이송수단(10)과; 상기 이송수단(10)에 의해 이송되어 온 박판 유리의 절단부위에 흠집을 내는 가공수단(20)과; 상기 가공수단(20)의 가공에 의해 발생한 분진과 연마재를 중앙으로 이동시켜 집중시키는 스크루이송수단(30)과; 상기 이송수단(10)에 의해 이송되어 온 박판 유리의 절단부위에 흠집내 절단하는 가공수단(20')과; 상기 박판 유리의 절단부위로 연마재를 공급하는 연마재 자동공급수단(40)과; 상기 스크루이송수단(30)에 연결된 파이프를 통해 분진과 연마재를 분리하게 상기 가공수단(20)의 상부에 설치되는 연마재 분리수단(50)과; 상기 연마재 분리수단(50)에 배관으로 연결되어 박판 유리의 미립자와 분진을 집진하는 집진장치(60)와; 상기 이송수단(10)과 가공수단(20), 스크루이송수단(30), 연마재 자동공급수단(40), 연마재 분리수단(50) 및 집진장치 (60)를 제어하는 제어판넬(70)로 구성되어 있다.

상기 이송수단(10)은 마스킹된 박판 유리(A)를 이송할 수 있도록 횡으로 설 치되며, 진입부(11)와 배출부(12) 사이에 설치되는 다수의 롤러(13)와 컨베이어벨트(14), 구동체인(15) 및 구동모터(16)로 이루어져 있다.

여기서 상기 컨베이어벨트(14) 대신에 컨베이어롤러를 사용할 수도 있음은 물론이다.

상기 가공수단(20, 20') 각각은 상기 이송수단(10)이 설치되는 프레임(17)의 상단부에 설치되어 이동되어 온 박판 유리(A)의 절단 부위에 홈을 형성하는 것으로서, 컨베이어벨트(14) 상에 설치되는 도어(21)와 투시창(22)을 구비하는 블라스트 캐비넷(23)과, 상기 블라스트 캐비넷(23) 내 하부에 컨베이어벨트(14) 진행방향으로 일렬로 배치되어 수직으로 설치되는 다수의 노즐로 이루어지는 노즐부(24)와, 상기 노즐부(24)를 컨베이어벨트(14)의 폭방향으로 전,후진 왕복운동시키도록 상부에 설치되는 노즐왕복장치(25)와, 상기 노즐부(24)를 왕복 운동시키는 정,역모터(26)로 구성되어 있다.

상기 노즐부(24)의 노즐에는 싸이클론호퍼부(53)에 연결된 연마재공급호스(52)가 연결되고, 싸이클론호퍼부(53)에는 저장된 연마재를 노즐부(24)의 노즐로 공급할 수 있도록 에어콤푸레셔를 구비하는 에어탱크(41)가 연결 구성되어 있다.

상기 노즐부(24) 대신에 댐퍼를 채용하여 기계식으로 연마재 공급통로를 차단하는 방식도 바람직하게 사용할 수 있고, 상기 연마재 자동공급수단(40)은 연마재충진 감지센서(42)의 감지신호에 따른 제어판넬(70)의 제어로 작동하도록 이루어져 있다.

여기서 상기한 노즐부(24)는 길이, 연마재 투사의 거리, 투사각도, 노즐의 재질 선택이 중요하므로 이들 모두를 만족하도록 설계되며, 일정한 분사량을 유지하여 일정 넓이와 깊이로 박판 유리(A)에 홈을 가공할 수 있도록 이루어져 있다. 더구나 노즐부(24)의 노즐수는 일정한 갯수로 제한되지 않고 필요에 따라 설치 갯수를 선택적으로 설정하여 사용하게 된다. 즉, 제어판넬(70)의 노즐스위치(71)에 의해 1개씩 각각 제어될 수 있기 때문에 작업 특성에 따라 20개도 설치할 수 있고, 상기 가공수단(20, 20')으로 노즐을 그룹화하여 가공수단(20)의 노즐이 박판 유리(A)에 일정 깊이의 홈을 형성하고, 가공수단(20')의 노즐이 박판 유리(A)에 홈을 형성하여 박판 유리(A)를 절단하도록 하는 것이 바람직하다. 다시 말해 박판 유리 절단용 에어블라스트 장치의 개선을 통해 노즐의 수를 늘리거나 줄일 수 있다.

따라서 에어탱크(41)에 연결되는 에어콤푸레셔는 다수의 노즐을 사용하더라도 용량에 여유가 있도록 제작되며, 에어는 도시하지 않은 에어필터, 압력조정계를 통과하여 에어탱크(41)에 저장되어 있다가 작업시 솔레노이드 밸브에 의해 노즐로 에어공급호스를 통해 에어를 분사하여 연마재가 분출되도록 하고, 정지시에는 솔레노이드밸브를 닫아 에어의 공급을 차단함으로써 연마재의 공급이 중지되도록 되어 있다.

상기 노즐왕복장치(25)는 블라스트 캐비넷(23)의 상부에 종방향으로 2열 배치된 레일(25a, 25b)을 구비하여 상기 레일(25a, 25b)에 조립되어 정,역모터(26)의 구동으로 슬라이딩 되면서 왕복 운동하도록 이루어져 있다.

또한 상기 스크루이송수단(30)은 블라스트 캐비넷(23)과 수직선상을 이루는 상기 컨베이어벨트(14)의 하부 중앙에 연마재나 분진을 모으게 설치되면서 하단에 형성된 걸름망(31)과, 상기 걸름망(31)과 연결되는 파이프(32)와, 상기 파이프(32)와 연결되는 배출구(33)를 구비하는 다수의 호퍼(34)와, 상기 호퍼(34))의 하단 사이를 연결하는 중공관(35) 내에 호퍼(34) 측으로 분진을 모으게 설치된 회전날개(36')를 구비하는 스크루축(36) 및, 상기 스크루축(36)의 일단에 체인으로 연결되어 동력을 전달하는 스크루 구동모터(37)로 구성되어 있다.

상기 연마재 자동공급수단(40)은 박판 유리의 절단으로 부족하게 되는 연마재를 자동으로 공급하는 것으로서, 부족하게 되는 연마재를 호퍼(34) 내로 자동으로 공급할 수 있도록 상기 호퍼(34)에 연결되어 있다.

또한 상기 연마재 분리수단(50)은 스크루이송수단(30)의 배출구(33)에 연결된 파이프(32)를 통해 분진과 연마재를 분리하도록 블라스트 캐비넷(23)의 상부에 설치되는 것으로서, 메인호퍼(34)의 배출구(33)에 연결되는 파이프(32)가 편심 연결되어 연마재와 분진을 분리하는 싸이클론(51)과, 상기 싸이클론(51)의 하단에 분리된 연마재가 채워지면서 연마재공급호스(52)가 연결되는 싸이클론호퍼부(53)와, 연마재와 분진을 필터링하는 다수의 걸름망(31)에 파이프(32)로 연결되는 바이브레이터 스크린(54) 및, 상기 싸이클론(51)의 상부에 돌출 형성되어 상기 집진장치(60)와 배관(61)으로 연결되는 배출포트(55)로 구성되어 있다.

상기 집진장치(60)는 싸이클론(51)의 배출포트(55)에 배관(61)으로 연결되어 박판유리와 분진을 집진하는 것으로서, 상기 배관(61)에 연결되는 집진기 하우징(62)과, 상기 집진기 하우징(62) 내 하부에 설치되는 집진챔버(63)와, 상기 집진챔버(63)의 상부에 수직방향을 따라 다수 배치되어 설치된 집진백(64)과, 상기 집 진백(64)의 상단이 거치되는 훅볼트(65)와, 상기 집진기 하우징(62)의 상부 저면에 지지체인으로 거치되도록 캠플레이트를 부착한 지지로드(66)와, 상기 집진기 하우징(62)의 상부 일측에 설치되어 상기 집진백(64)에 집진되도록 에어를 흡입하는 집진팬모터(67) 및; 포집되는 분진의 집진챔버(63)로의 배출을 개폐하는 로타리밸브(68)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 제어판넬(70)은 동작전원이 공급되면, 스타트 스위치의 조작을 감지하고, 집진장치(60)의 집진팬모터(67)를 구동 제어하며, 컨베이어벨트(14)를 작동시키는 구동모터(16)를 구동 제어하고, 진입부(11)를 통해 진입되는 박판 유리(A)를 감지하면서 스크루축(36)을 회전시키는 스크루 구동모터(37)를 구동제어함과 더불어 노즐부(24)를 통해 에어의 분사가 이루어지도록 에어탱크(41)에 구비된 에어콤푸레셔의 구동과 에어탱크(41)의 개폐와 정,역모터(26)의 구동을 제어하며, 구동중 박판 유리(A)의 진출입센서와 도어개폐스위치(71), 연마재충진 감지센서(42)로부터 전기적인 신호를 인식하여 제어하도록 이루어져 있다.

여기서 상기 제어판넬(70)은 박판 유리(A)의 진입과 배출, 블라스트 케비넷(23) 도어(21)의 열림시, 싸이클론호퍼부(53) 내 연마재 적정량 부족시 연마재 자동공급수단(40) 등 주변 장치의 작동을 작동으로 제어하거나 또는 멈추도록 제어하게 된다. 또, 싸이클론호퍼부(53)에 연마재가 일정량 유지될 수 있도록 연마재 충진 감지센서(42)를 구비하고 있으며, 여기에 연마재가 일정량 이하로 낮아지면 작업을 멈추도록 제어판넬(70)이 리세팅되도록 되어 있다.

한편 본 발명 박판 유리 절단공법은 절단할 유리의 전후면에 샌딩용 필름을 부착하는 필름 부착공정(S1 단계)과; 상기 필름이 부착된 유리에 절단부분과 비절단 부분의 패턴을 형성하는 패터닝공정(S2 단계)과; 절단 부분의 필름을 제거하는 절단부필름 제거공정(S3 단계)과; 절단부의 필름이 제거된 유리의 표면을 마스킹하는 마스킹공정(S4 단계)과; 마스킹된 박판 유리를 지그에 고정하는 유리재치공정(S5 단계)과; 지그에 재치된 박판 유리를 이송수단으로 이송시키는 이송공정(S6 단계)와; 이송되어 온 박판 유리의 절단 부분 표면에 연마재를 블라스팅하여 흠집을 내는 스크라이빙(scribing) 공정(S7 단계)과; 상기 스크라이빙(scribing) 공정(S7 단계)에서 형성된 흠집에 연마재를 블라스팅하여 홈을 형성하여 절단하는 절단공정(S8 단계)와; 상기 절단공정(S8 단계)에서 발생하는 연마재와 분진을 수집, 분리하여 분리된 연마재를 연마재 자동공급수단으로 회수하여 재사용하고, 분진을 집진장치로 회수하는 연마재분리공정(S9 단계)와; 분리되어 회수되는 분진을 집진장치로 회수하여 처리하는 분진처리공정(S10 단계)와; 절단된 박판 유리(A)를 클리닝하는 클리닝공정(S11 단계) 및; 절단되어 클리닝 완료된 박판 유리를 수집하는 유리수집공정(S12 단계)로 이루어져 있다.

상기 패터닝공정(S2 단계)은 박판 유리가 사용될 휴대폰, 넷북이나, 네비게이션, 냉장고창, TV리모콘, 게임기의 종류에 따라 다수의 조각으로 절단되도록 절단 간격을 수 ㎜ 남기고 패터닝 하며, 구멍 부분이 필요하면, 구멍 부분도 함께 패터닝하는 것이 바람직하다.

상기 유리재치공정(S5 단계)에서의 지그상에 박판 유리의 재치는 테이프, 마그네틱, 흡착방법 중 어느 하나에 의해 실행할 수 있고, 재치되는 박판 유리가 다 수가 되도록 하여 한꺼번에 여러 장의 박판 유리를 절단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이송공정(S6 단계)에서의 박판 유리의 이송방식은 롤에 의한 이송방식, 우레탄 O링을 이용한 이송방식, 고무벨트에 의한 이송방식, 메쉬벨트에 의한 이송방식 중 어느 하나이고, 상기 스크라이빙(scribing) 공정(S7 단계)에서는 노즐왕복장치(25)의 노즐부(24)가 컨베이어벨트(14)의 폭 방향으로 왕복운동 하면서 박판 유리의 절단할 부위에 연마재를 분사하는 블라스팅으로 박판 유리의 절단할 부위의 표면에 흠집을 내게 된다.

여기서 상기 노즐부(24)의 분사 에어 압력은 1 ∼ 6㎏/㎠ 를 사용사고, 박판 유리의 표면으로부터 노즐부(24) 까지의 거리는 60 ∼ 300㎜ 내에서 조정하여 사용한다.

또한 노즐왕복장치(25)는 다수를 설치하여 다수의 노즐부(24)를 설치할 수도 있는바, 이 경우 각 노즐부(24)의 분사 에어 압력은 동일하게 할 수도 있고, 노즐 개개의 분사 에어 압력을 상이하게 조정하여 사용할 수도 있다.

상기 절단공정(S8 단계)은 상기한 스크라이빙공정(S7 단계)과 공일한 것으로서, 스크라이빙공정(S7 단계)에서 파인 홈의 나머지 부분에 홈을 형성하여 절단하는 것이다.

상기 연마재분리공정(S9 단계)에서는 스크라이빙공정(S7 단계)과 절단공정(S8 단계)에서 연마재가 박판 유리의 표면에 부딪혀 가공이 이루어지진 후 하부로 떨어지는 연마재와 분진, 유리조각 등을 수집하여 재사용을 위해 연마재를 분리 하는 것으로서, 수집에는 스크루이송수단을 채용하는 스크루 컨베이어 방식 또는 집진장치를 채용하는 에어 집진방식을 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 연마재분리공정(S9 단계)에서 수집된 연마재와 분진, 유리조각 등은 다수의 걸름망(31)을 통해 이물질이 걸러진 다음 다시 바이브레이터 스크린(54)을 통과하면서 이물질이 걸러져 이물질을 밖으로 배출하고, 연마재와 분진을 싸이클론(51)으로 흡입하여 원심분리로 분리하며, 분리된 연마재는 싸이클론호퍼부(53)에 저장하여 재사용하고, 분진은 집진장치(60)로 흡입한다.

상기 분진처리공정(S10 단계)에서는 배관(61)을 통해 집진백(64)에 수집되는 분진을 펄스타입의 에어방식 또는 쉐이킹 방식으로 털어 하부에 있는 집진챔버(63)로 포집하여 외부로 배출한다.

그리고, 상기 클리닝공정(S11 단계)에서는 배출부(12) 전단에 설치하는 팬 또는 콤프레셔 에어로 절단된 박판 유리(A)를 클리닝하여 상기 유리수집공정(S12 단계)에서 절단 완료된 박판 유리(A) 배출부(12)로 퇴출시켜 모아 보관한다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 설명하면, 먼저 제어판넬 (70)에 의해 본 발명 박판 유리 절단장치가 구동되고, S1 내지 S4 단계의 필름 부착공정(S1)과 패터닝공정(S2 단계), 절단부필름 제거공정(S3 단계) 및 마스킹공정(S4 단계)은 본 발명 박판 유리 절단장치에 박판 유리(A)를 재치하기 전에 전처리 작업으로 진행된다.

전처리 작업을 마친 마스킹된 박판 유리(A)를 진입부(11)의 컨베이어벨트(14)에 올려 놓고 블라스트 캐비넷(23)의 일측에 형성된 도어(21)로 밀어 넣으면 박판 유리(A)는 회전하는 컨베이어벨트(14)에 의해 완만하게 가공수단(20)의 노즐부(24) 측으로 전진하게 된다(S6 단계).

여기서 박판 유리(A)에 형성한 마스킹 방법에 따라 컨베이어벨트(14)를 전,후진할 수 있으며, 이를 위해 정,역회전이 가능한 구동모터(16)를 사용한다.

이와 같이 하여 노즐부(24)의 전방측에 설치한 진입감지센서가 노즐부(24)에 도달하는 박판 유리(A)를 감지한 감지신호가 제어판넬(70)에 입력되면, S7 단계의 스크라이빙(scribing) 공정에서 제어판넬(70)의 제어로 에어탱크(41)에 구비된 에어콤푸레셔를 작동시켜 연결된 에어공급호스를 거쳐 에어가 노즐부(24)의 노즐을 통해 박판 유리(A)에 분사되면 싸이클론 호퍼부(53)에 대기중인 연마재가 연마재공급호스(52)를 통해 빨려 나와 노즐을 거쳐 박판 유리(A)의 표면에 투사된다.

노즐부(24)의 노즐은 박판 유리(A)에 대해 수직으로 설치되어 컨베이어벨트(14) 폭방향으로 왕복운동하게 된다.

그에 따라 노즐부(24)의 노즐을 통해 분출되는 연마재는 마스킹되지 않은 박판 유리(A)에 부딪쳐 분진을 발생하면서 박판 유리(A)의 절단 부위에 홈(절단홈)을 형성하게 되며, 이때 노즐왕복장치(25)의 정,역모터(26)의 작동으로 노즐왕복장치(25)가 컨베이어벨트(14) 폭방향으로 왕복운동함으로써 노즐부(24)의 노즐도 컨베이어벨트(14) 폭방향으로 왕복하면서 일정 깊이의 절단홈을 형성하게 된다(S7 단계).

그리고 작업자는 블라스트 캐비넷(23)에 마련된 투시창(22)을 통해 절단홈의 가공상태를 점검할 수 있게 되며, 필요시 도어(21)를 열어 점검할 수 있는데, 도 어(21)를 열면 박판 유리 절단장치는 그 작동을 정지하게 된다.

이와 같이 하여 절단홈이 형성된 박판 유리(A)는 계속 전진하여 절단공정(S8 단계)에서 상기한 스크라이빙공정(S7 단계)과 동일한 작업을 실행하여 스크라이빙공정(S7 단계)에서 파인 홈의 나머지 부분에 홈을 형성하여 박판 유리(A)를 절단하게 된다.

상기한 스크라이빙공정(S7 단계) 및 절단공정(S8 단계)에서 노즐부(24)의 노즐에 의해 박판 유리(A)상에 절단홈이 형성됨에 따라 발생하는 분진과 연마재가 컨베이어벨트(14)에 하부에 설치된 호퍼(34)에 낙하하게 되면 스크루 구동모터(37)의 작동으로 회전하는 스크류축(36)에 의해 분진과 연마재는 중앙에 위치하는 호퍼(34)에 집중되게 된다.

상기한 호퍼(34)에 모아진 분진과 연마재는 걸름망(31)을 통과하게 됨으로써 집진기장치(60)의 집진팬모터(67)에 의해 형성된 흡입압으로 배출구(33)를 통해 분진과 연마재는 바이브레이터 스크린(54)을 거쳐 이물질이 외부로 배출된 후 싸이클론(51)로 이송되어 원심분리로 연마재와 분진이 분리되며, 분리된 연마재는 싸이클론호퍼부(53)에 쌓여 공급 대기 상태에 있게 되고 분진은 배출포트(55)에 연결된 배관(61)을 통해 집진기장치(60)로 흡입된다(S10 단계).

한편 싸이클론호퍼부(53)에 설치된 연마재충진감지센서(42) 의한 연마재 부족을 제어판넬(70)에서 인식하게 되면 연마재 자동공급수단(40)으로부터 호퍼(34)를 통해 싸이클론호퍼부(53)에 연마재를 자동으로 공급하게 된다.

상기 싸이클론(51)에서는 원심력이 작용하기 때문에 연마재와 싸이클론 내벽 과 마찰이 작용하여 마모가 발생하기 때문에 싸이클론(51)의 직경과 깊이, 파이프(32)의 직경 등을 최적으로 하여야 하며 설계시 이를 염두에 두어야 한다.

이에 따라 싸이클론(51) 내벽에는 내마모 코팅을 하고, 파이프(32)는 내마모 그리트 호스탈을 사용하여 보완하고 있다.

상기 배관(61)을 통해 집진기장치(60)로 흡입되는 분진은 집진백(64)에 걸리게 되고, 흡입에어는 대기중으로 배출괴고, 집진백(64)에 걸러진 분진은 제어판넬부(70)의 제어에 의해 주기적으로 작동하는 모터가 회전하여 지지로드(66)의 캠플레이트를 밀게 되면서 집진백(64)을 유동시켜 분진을 털게 된다.

집진백(64)으로부터 털린 분진은 낙하하여 로타리밸브(68)를 통해 하단의 집진쳄버(62)에 분리수거 되게 된다(S10 단계). 따라서 분진의 분리수거가 용이하게 되어 환경오염을 차단하면서 박판유리(A)의 절단 가공을 정밀하고 신뢰성 있게 가공하게 된다.

그리고, 절단된 박판 유리(A)는 배출부(12)의 전단에 설치한 팬에 의해 발생하는 에어로 박판 유리(A)를 클리닝하여(S11 단계) 클리닝 완료된 박판 유리(A)는 배출부(12)를 통해 배출하여(S12 단계) 모아 보관하거나 작업자에 의해 다음 공정으로 옮겨지게 된다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

도 1은 종래 CO₂레이저를 이용하여 유리기판을 절단하는 공정을 나타낸 도면,

도 2는 본 발명 박판 유리 절단장치를 도시한 정면도,

도 3은 본 발명 박판 유리 절단장치를 도시한 평면도,

도 4는 본 발명 박판 유리 절단장치를 도시한 측면도,

도 5는 본 발명 박판 유리 절단공법의 실행 순서도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 이송수단 11 : 진입부

12 : 배출부 13 : 롤러

14 : 컨베이어벨트 15 : 구동체인

16 : 구동모터 17 : 프레임

20, 20' : 가공수단 21 : 도어

22 : 투시창 23 : 블라스트 캐비넷

24 : 노즐부 25 : 노즐왕복장치

25a, 25b : 레일 26 : 정,역모터

30 : 스크루이송수단 31 : 걸름망

32 : 파이프 33 : 배출구

34 : 호퍼 35 : 중공관

36 : 스크루축 36' 회전날개

37 : 스크루 구동모터 40 : 연마재 자동공급수단

41 : 에어탱크 42 : 연마재충진감지센서

50 : 연마재 분리수단 51 : 싸이클론

52 : 연마재공급호스 53 : 싸이클론호퍼부

54 : 바이브레이터 스크린 55 : 배출포트

60 : 집진장치 61 : 배관

62 : 집진기 하우징 63 : 집진챔버

64 : 집진백 65 : 훅볼트

66 : 지지로드 67 : 집진팬모터

68 : 로타리밸브 A : 박판 유리

Claims

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절단할 유리의 전후면에 샌딩용 필름을 부착하는 필름 부착공정(S1 단계)과; 상기 필름이 부착된 유리에 절단부분과 비절단 부분의 패턴을 형성하는 패터닝공정(S2 단계)과; 절단 부분의 필름을 제거하는 절단부필름 제거공정(S3 단계)과; 절단부의 필름이 제거된 유리의 표면을 마스킹하는 마스킹공정(S4 단계)과; 마스킹된 박판 유리를 지그에 고정하는 유리재치공정(S5 단계)과; 지그에 재치된 박판 유리를 이송수단으로 이송시키는 이송공정(S6 단계)와; 이송되어 온 박판 유리의 절단 부분 표면에 연마재를 블라스팅하여 흠집을 내는 스크라이빙(scribing) 공정(S7 단계)과; 상기 스크라이빙(scribing) 공정(S7 단계)에서 형성된 흠집에 연마재를 블라스팅하여 홈을 형성하여 절단하는 절단공정(S8 단계)와; 상기 절단공정(S8 단계)에서 발생하는 연마재와 분진을 수집, 분리하여 분리된 연마재를 연마재 자동공급수단으로 회수하여 재사용하고, 분진을 집진장치로 회수하는 연마재분리공정(S9 단계)와; 분리되어 회수되는 분진을 집진장치로 회수하여 처리하는 분진처리공정(S10 단계)와; 절단된 박판 유리(A)를 클리닝하는 클리닝공정(S11 단계) 및; 절단되어 클리닝 완료된 박판 유리를 수집하는 유리수집공정(S12 단계)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박판 유리 절단공법.
제 8항에 있어서, 상기 패터닝공정(S2 단계)에서는 박판 유리가 사용될 휴대폰이나, 넷북, 네비게이션, 냉장고창, TV리모콘, 게임기의 종류에 따라 다수의 조 각으로 절단되도록 절단 간격을 수 ㎜ 남기고 패터닝 하며, 구멍 부분이 필요하면, 구멍 부분도 함께 패터닝하는 것을 특징으로 하는 박판 유리 절단공법.
제 8항에 있어서, 상기 유리재치공정(S5 단계)에서는 테이프, 마그네틱, 흡착방법 중 어느 하나의 방법으로 지그상에 박판 유리를 재치하고, 한꺼번에 여러 장의 박판 유리를 재치하는 것을 특징으로 하는 박판 유리 절단공법.
제 8항에 있어서, 상기 이송공정(S6 단계)에서는 우레탄 O링을 이용한 이송방식, 고무벨트에 의한 이송방식, 메쉬벨트에 의한 이송방식 중 어느 하나의 방식으로 박판 유리를 이송하고, 상기 스크라이빙(scribing) 공정(S7 단계)에서는 노즐왕복장치(25)의 노즐부(24)가 컨베이어벨트(14)의 폭 방향으로 왕복운동 하면서 박판 유리의 절단할 부위에 연마재를 분사하는 블라스팅으로 박판 유리의 절단할 부위의 표면에 흠집을 내는 것을 특징으로 하는 박판 유리 절단공법.
제 11항에 있어서, 상기 노즐부(24)의 분사 에어 압력은 1 ∼ 6㎏/㎠ 이고, 박판 유리의 표면으로부터 벤츄리노즐부(42) 까지의 거리는 60 ∼ 300㎜ 인 것을 특징으로 하는 박판 유리 절단공법.
제 8항에 있어서, 상기 절단공정(S8 단계)의 실행은 상기 스크라이빙공정(S7 단계)과 동일한 것임을 특징으로 하는 박판 유리 절단공법.
제 8항에 있어서, 상기 연마재분리공정(S9 단계)에서 호퍼(34)에 수집된 연마재와 분진, 유리조각 등은 걸름망(31)을 통해 이물질이 걸러진 다음 다시 바이브레이터 스크린(54)을 통과하면서 이물질이 걸러져 외부로 배출된 후 싸이클론(51)로 이송되어 원심분리로 연마재와 분진이 분리되며, 분리된 연마재는 싸이클론호퍼부(53)에 저장하여 재사용하고, 분진은 배출포트(55)에 연결된 배관(61)을 통해 집진기장치(60)로 흡입하는 것을 특징으로 하는 박판 유리 절단공법.
제 8항에 있어서, 상기 분진처리공정(S10 단계)에서는 배관(61)을 통해 집진백(64)에 수집되는 분진을 펄스타입의 에어방식 또는 쉐이킹 방식으로 털어 하부에 있는 집진챔버(63)로 포집하여 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 박판 유리 절단공법.
제 8항에 있어서, 상기 클리닝공정(S11 단계)에서는 배출부(12) 전단에 설치하는 팬 또는 콤프레셔 에어로 절단된 박판 유리(A)를 클리닝하여 상기 유리수집공정(S12 단계)에서 절단 완료된 박판 유리(A) 배출부(12)로 퇴출시켜 박판 유리(A)의 절단 공정을 완료하는 박판 유리 절단공법.