KR100961122B1 - 압력전달장치 및 이를 구비하는 박형 부품 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 압력전달장치는, 하부스탬프에 놓인 피가압대상물을 가압하는 상부스탬프가 구동되도록 하는 가압시트; 압력발생장치로부터 발생한 압력을 상기 가압시트에 전달하는 가압플레이트; 및 상기 압력발생장치와 상기 가압플레이트 사이에 구비되며, 상기 피가압대상물과 상기 상부스탬프 사이의 편차에 따라 상기 가압플레이트와 상기 가압시트 사이의 편차를 보상하여 균일한 압력전달이 이루어지도록 하는 볼 조인트를 포함한다.

Description

압력전달장치 및 이를 구비하는 박형 부품 제조장치{DEVICE FOR PRESSURE TRANSFER AND THIN COMPONENT MAKING DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 압력전달장치 및 이를 구비하는 박형 부품 제조장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 렌즈나 웨이퍼 렌즈, 또는 렌즈 모듈이나 그 외의 각종 박형 부품들을 제조하기 위한 압력전달장치 및 이를 구비하는 박형 부품 제조장치에 관한 것이다.
최근에 각종 전자제품들이 소형화, 박형화 되면서 그 전자제품에 사용되는 부품들의 크기도 매우 작게 만들어져 박형화 되고 있는 추세이다.
이러한 박형 부품들, 특히 다수의 렌즈 어레이로 이루어진 웨이퍼 렌즈를 제조하거나 웨이퍼 단위가 아닌 개별적으로 렌즈를 제조하는 경우에, 렌즈 웨이퍼에 렌즈 제조를 위한 소재를 투입하고 이를 가압지그를 이용하여 가압한다.
또한, 이동통신 단말기 등에 사용되는 소형 카메라 모듈 등을 위한 박형 렌즈 모듈 등을 제조하는 경우, 박형 렌즈에 접착제를 도포하여 칩을 올려놓고 가압지그를 이용하여 가압하게 된다.
그러나, 이와 같은 가압 과정에서 피가압대상물, 즉 상기 예에서 렌즈 웨이 퍼나 렌즈 모듈 등에 균일하게 압력이 전달되지 못하고 압력이 어느 한 쪽으로 편중되는 문제점이 있었다.
즉 가압지그의 압력을 매우 크게 높여 피가압대상물을 가압하더라도 가압 과정에서 피가압대상물의 구조가 변형될 수도 있고, 또는 원래부터 피가압대상물의 표면 기울기가 가압지그와 다를 경우 가압 과정에서 가압지그가 전달하는 압력이 피가압대상물 전체에 균일하게 전달되지 못하고 피가압대상물의 어느 한 쪽으로 압력이 집중되어 버리게 되어 제품 불량을 초래하는 문제점이 있다.
본 발명은 피가압대상물의 형상이나 가압 과정에서 발생하는 피가압대상물의 구조 변형 등과 무관하게 피가압대상물 전체에 실질적으로 균일하게 압력이 전달되도록 하는 압력전달장치와 이러한 압력전달장치를 이용하여 피가압대상물을 가압하여 박형 부품을 제조하는 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 압력전달장치는, 하부스탬프에 놓인 피가압대상물을 가압하는 상부스탬프가 구동되도록 하는 가압시트; 압력발생장치로부터 발생한 압력을 상기 가압시트에 전달하는 가압플레이트; 및 상기 압력발생장치와 상기 가압플레이트 사이에 구비되며, 상기 피가압대상물과 상기 상부스탬프 사이의 편차에 따라 상기 가압플레이트와 상기 가압시트 사이의 편차를 보상하여 균일한 압력전달이 이루어지도록 볼 조인트를 포함한다.
또한, 상기 볼 조인트는, 상기 압력발생부 및 상기 가압플레이트 중 어느 하나에 연결되어 상기 가압플레이트의 움직임에 따라 소정 각도 회전하는 구면부재와, 상기 압력발생부 및 상기 가압플레이트 중 다른 하나에 연결되어 상기 구면부재를 수용하여 지지하며, 상기 구면부재가 회전하는 것을 안내하는 지지가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구면부재 및 상기 지지가이드 중 적어도 하나에 구비되어 상기 구면부재의 회전을 용이하게 하는 윤활부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압플레이트와 상기 가압시트 사이에 구비되어 상기 가압플레이트와 상기 가압시트의 상대 운동에 따른 편차를 보정하는 점접촉 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 점접촉 수단은, 상기 가압플레이트와 상기 가압시트에 대해 각각 점접촉하여 상기 가압시트의 움직임에 따라 회전하여 상기 가압플레이트가 상기 가압시트에 대해 실질적으로 균일하게 압력을 전달하도록 하는 볼 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 점접촉 수단은, 상기 가압플레이트와 상기 가압시트에 대해 각각 점접촉하며, 상기 가압플레이트의 무게중심을 기준으로 실질적으로 동일한 각도로 배치되어 상기 가압플레이트가 상기 가압시트에 대해 실질적으로 균일하게 압력을 전달하도록 하는 복수개의 볼 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력발생장치에서 역방향의 압력이 발생함에 따라 상기 가압시트를 상향 이동시키도록 지지하는 지지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지수단은, 상기 가압플레이트와 일체로 또는 결합하여 구비되며, 상기 가압시트의 하단을 지지하도록 구비되는 시트지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압시트는 그 측면에 마련되는 홈부를 포함하며, 상기 지지수단은, 상기 가압플레이트와 일체로 또는 결합하여 구비되며 상기 홈부에 삽입되어 상기 가압시트를 지지하는 시트지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시트지지부는 상기 상부스탬프와 상기 피가압대상물이 분리될 때 의 충격을 완화하도록 하는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지수단은, 상기 시트지지부와 상기 가압시트의 하단을 연결하여 상기 시트지지부가 상기 가압시트를 탄성지지하도록 하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지수단은, 상기 시트지지부와 상기 가압시트 사이에 구비되어 상기 시트지지부와 상기 가압시트 사이에 발생하는 편차를 보상하는 볼 포인트 부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압플레이트와 상기 압력발생장치를 연결하며 상기 가압플레이트의 움직임을 탄성적으로 지지하는 스프링 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압플레이트와 연결되는 복수개의 서브 볼 조인트와, 상기 각 서브 볼 조인트와 각각 연결되어 상기 각 서브 볼 조인트를 통해 전달 받은 압력을 상기 가압시트에 전달하는 서브 가압플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 서브 가압플레이트와 상기 가압시트에 대해 각각 점접촉하며, 상기 서브 가압플레이트와 상기 가압시트의 상대 운동에 따른 편차를 보정하는 복수개의 볼 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력발생장치에서 역방향의 압력이 발생함에 따라 상기 가압시트를 상향 이동시키도록 지지하는 지지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지수단은, 상기 가압플레이트 또는 상기 서브 가압플레이트와 일체로 또는 결합하여 구비되어 상기 가압시트를 지지하도록 구비되는 시트지지부 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시트지지부는, 상기 상부스탬프와 상기 피가압대상물이 분리될 때의 충격을 완화하도록 하는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지수단은, 상기 시트지지부와 상기 가압시트의 하단 사이에 구비되어 상기 상부스탬프와 상기 피가압대상물이 분리될 때 상기 시트지지부와 상기 가압시트 사이에 발생하는 편차를 보정하는 볼 포인트 부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 박형 부품 제조장치는, 압력을 발생시키는 압력발생장치; 피가압대상물이 놓이는 하부스탬프 및 상기 피가압대상물에 밀착하여 압력을 전달하는 상부스탬프; 상기 상부스탬프가 구동되도록 하는 가압시트와, 상기 압력발생장치로부터 발생한 압력을 상기 가압시트에 전달하는 가압플레이트와, 상기 압력발생장치와 상기 가압플레이트 사이에 구비되며, 상기 피가압대상물의 두께 편차에 의한 상기 상부스탬프와 상기 가압시트의 기울어짐에 따라 상기 가압플레이트가 기울어지도록 하여 상기 가압시트에 균일한 압력이 전달되도록 하는 볼 조인트를 포함하는 압력전달장치를 포함한다.
또한, 상기 압력전달장치는, 상기 가압플레이트와 상기 가압시트 사이에 구비되어 상기 가압플레이트와 상기 가압시트의 상대 운동에 따른 편차를 보정하는 볼 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력전달장치는, 상기 압력발생장치에서 역방향의 압력이 발생함에 따라 상기 가압시트를 상향 이동시키도록 지지하는 시트지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력전달장치는, 상기 시트지지부와 상기 가압시트를 연결하여 상기 시트지지부가 상기 가압시트를 탄성지지하도록 하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력전달장치는, 상기 시트지지부와 상기 가압시트 사이에 구비되어 상기 시트지지부와 상기 가압시트 사이에 발생하는 편차를 보상하는 볼 포인트 부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력발생장치는, 압력발생부와, 상기 압력발생부를 지지하는 지지부재와, 상기 지지부재에 연결되며, 상기 압력발생부와 상기 지지부재의 상하 방향 움직임을 가이드하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압시트와 상기 상부스탬프를 연결하여 상기 가압시트로 전달되는 압력을 상기 상부스탬프로 전달하는 샤프트와, 상기 샤프트의 이동을 가이드하며 상기 상부스탬프의 상기 피가압대상물에 대한 위치를 조절하는 위치조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위치조절부를 지지하는 지지시트와, 상기 위치조절부와 상기 지지시트에 각각 점접촉되며 상기 샤프트의 움직임에 따라 상기 위치조절부의 움직임을 조절하는 위치조절 볼을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압시트로부터 전달되는 압력을 상기 상부스탬프로 전달하며, 상기 피가압대상물의 밀착면 기울기에 따라 상기 상부스탬프가 기울어질 수 있도록 하여 상기 피가압대상물 전체에 실질적으로 균일하게 압력이 분배되도록 하는 압력 분배장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 압력전달장치 및 이를 구비하는 박형 부품 제조장치는 피가압대상물의 형상이나 가압 과정에서 발생하는 피가압대상물의 구조 변형 등과 무관하게 피가압대상물 전체에 실질적으로 균일하게 압력이 전달되도록 하여 박형 부품의 생산성을 향상시키고 양질의 부품 생산이 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 압력전달장치 및 이를 구비하는 박형 부품 제조장치에 관한 실시예를 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 압력전달장치가 구비된 박형 부품 제조장치에 관하여 설명한다. 여기서 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 I-I 단면에 관하여 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치는, 압력발생장치(20), 압력전달장치(30), 상부스탬프(70) 및 하부스탬프(90) 등을 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 하부스탬프(90)에는 피가압대상물, 예컨대 웨이퍼 렌즈를 제조하기 위한 렌즈 웨이퍼가 놓이거나 렌즈 모듈을 제조하기 위하여 칩을 부착할 렌즈가 놓인다. 또는 칩이 하부스탬프(90)에 놓이고 렌즈가 상기 칩에 부착되도록 하는 것도 가능하다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치는 압력전달장치(30)와 상부스탬프(70)를 연결하는 샤프트(50)와, 상기 샤프트(50)의 위치를 조절하는 위치조절장치(40) 등을 더 포함할 수 있다.
그리고 피가압대상물에 소정의 소재를 투입하거나 접착제나 밀봉재 등을 투입하기 위해 소재투입장치(120)가 구비될 수도 있으며, 소재를 경화시키도록 하는 소재경화장치(100)가 구비될 수도 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 각 구성부품들을 수용하도록 몸체부(10)가 구비될 수 있고, 상기 몸체부(10)의 내부에 지지부(11)를 구비하여 위치조절장치(40)를 지지하고, 작업대(12)를 구비하여 하부스탬프(90)를 고정시키도록 하는 것도 가능하다.
이하 상기한 각각의 구성부품들의 구조와 기능 등에 관하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이 압력발생장치(20)는 소정의 압력을 발생시키는 압력발생부(21)와, 상기 압력발생부(21)에서 발생한 압력이 아래 방향으로 정확하게 전달되도록 안내하는 압력 가이드(22)와 가이드 바(23), 그리고 상기 압력전달장치(30)를 압력발생장치(20)와 연결시키고 지지하는 지지부재(24)를 포함한다.
상기 압력발생부(21)는 소정의 하중을 부가하는 장치이고, 이때 가이드 바(23)는 상기 압력발생부(21)와 같이 상향 또는 하향으로 이동한다. 그리고 상기 가이드 바(23)의 이동이 정확하게 이루어지도록 상기 압력 가이드(22)가 안내한다.
한편, 상기 압력전달장치(30)는 상기 지지부재(24)와 연결되는 볼 조인 트(31, 32)와, 가압플레이트(33), 가압시트(54), 그리고 시트지지부(35)를 포함하여 이루어진다.
상기 볼 조인트(31, 32)는 지지부재(24) 및 가압플레이트(33) 중 어느 하나에 구비되는 구면부재(31)와, 지지부재(24) 및 가압플레이트(33) 중 다른 하나에 구비되어 상기 구면부재(31)를 수용하여 지지하는 지지가이드(32)를 포함한다.
상기 구면부재(31)는 상기 지지가이드(32)에 수용되어 상하 방향과 좌우 방향으로 자유롭게 회전할 수 있으며, 이러한 구면부재(31)의 회전을 상기 지지가이드(32)가 안내한다.
즉 상기 구면부재(31)는 회전하면서 상기 지지가이드(32)에 대해 슬라이딩 하고 상기 지지가이드(32)는 이러한 구면부재(31)의 슬라이딩을 안내한다. 상기 구면부재(31)와 상기 지지가이드(32) 사이에는 슬라이딩이 용이하게 이루어지도록 윤활제 등이 개재되도록 함이 바람직하다.
한편, 상기 볼 조인트의 작용을 설명하기 전에 상부스탬프(70)와 피가압대상물(80) 사이의 작용에 관하여 먼저 설명한다.
피가압대상물(80)은 그 표면의 평행도가 상부스탬프(70)의 평행도와 정확하게 일치할 수도 있으나, 어느 정도 편차가 있을 수 있다. 또한 평행도가 정확하게 일치한다고 하더라도 상부스탬프(70)에 의해 피가압대상물(80)이 가압되는 과정에서 피가압대상물(80)의 구조 변형 등에 의해 평행도가 불일치하게 되는 경우가 있다.
이와 같이 상부스탬프(70)와 피가압대상물(80) 사이의 평행도에 있어서 편차 가 발생하는 경우, 상기 상부스탬프(70)는 이러한 편차를 보상하기 위해 그 편차에 해당하는 만큼 기울어지면서 피가압대상물(80) 전체에 상부스탬프(70)가 실질적으로 균일하게 압력을 가할 수 있게 된다.
이때 상부스탬프(70)가 소정 각도 기울어지면서 상기 압력발생장치(20)에서 발생한 압력이 상기 상부스탬프(70)에 편차 없이 전달되도록 하는 것이 상기 압력전달장치(30)이다.
즉 압력전달장치(30)의 볼 조인트(31, 32)는 피가압대상물(80)에 의해 상부스탬프(70)가 기울어지면서 가압시트(54)가 기울어지는 것을 보상하여 가압플레이트(33)도 실질적으로 동일한 편차만큼 기울어지도록 하여, 상기 압력발생부(20)에서 발생한 압력이 가압시트(54)에 균일하게 전달되도록 하고 상기 가압시트(54)로 전달되는 압력은 상기 상부스탬프(70)로 균일하게 전달되도록 하여, 상기 상부스탬프(70)가 피가압대상물(80)을 균일하게 가압할 수 있도록 한다.
한편, 상기 압력전달장치(30)의 가압플레이트(33)와 가압시트(54) 사이에는 점접촉 수단이 구비되도록 함이 바람직하다.
상기 점접촉 수단은 상기 상부스탬프(70)의 기울어짐에 따른 상기 가압시트(54)와 가압플레이트(33)의 상대적인 운동을 보상하여 서로 편차가 생기지 않도록 하여 균일한 압력전달이 이루어질 수 있도록 한다.
구체적으로 상기 점접촉 수단은 상기 가압플레이트(33)와 상기 가압시트(54) 사이에 복수개 구비되는 볼 부재(34)를 포함하도록 함이 바람직하다.
도 1의 I-I 단면에 관하여 도 2에서 도시하고 있는데, 도 2에 도시된 바와 같이 가압시트(54)의 무게중심과 가압플레이트(33)의 무게중심을 실질적으로 일치시키고 그 무게중심으로부터 동일한 각도로 3개의 볼 부재(34)를 각각 배치함으로써 가압플레이트(33)가 가압시트(54)를 균일하게 가압할 수 있도록 할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서는 볼 부재(34)가 3개 구비되는 경우에 관하여 나타내고 있으나, 반드시 이에 한하지 않고 가압플레이트(33)가 가압시트(54)를 균일하게 가압할 수 있도록 지지하는 구조라면 모두 포함한다.
예컨대 가압플레이트(33)의 무게중심을 기준으로 볼 부재(34)가 4개 구비되어 정사각형 모양으로 배치하는 것도 가능하고 볼 부재(34)를 5개 구비하여 정오각형 모양으로 배치하는 것도 가능하다.
한편, 상기 가압플레이트(33)가 가압시트(54)를 가압하여 아래 방향으로 이동시켜 상부스탬프(70)가 피가압대상물(80)을 가압한 후, 피가압대상물(80)로부터 상부스탬프(70)를 분리하는 경우가 있다.
이때 압력발생장치(20)는 역방향의 압력을 발생시키고 가압시트(54)를 윗 방향으로 이동시켜 상부스탬프(70)가 피가압대상물(80)로부터 분리되도록 한다.
상기 가압시트(54)를 윗 방향으로 이동시키기 위한 구조물로서 상기 압력전달장치(30)는 지지수단을 구비한다.
도 1에 도시된 실시예에서는 상기한 지지수단으로서 시트지지부(35)에 관하여 개시하고 있다.
상기 시트지지부(35)는 가압플레이트(33)에 결합하거나 가압플레이트(33)와 일체로 형성되며 가압시트(54)의 하단을 지지하도록 구성된다.
따라서 압력발생장치(20)에서 역방향의 압력이 발생하는 경우 상기 시트지지부(35)가 가압시트(54)를 지지하고 있는 상태에서 윗 방향으로 이동함으로써 상기 가압시트(54)도 윗 방향으로 이동되도록 한다.
이때 상기 시트지지부(35)는 상기 상부스탬프(70)와 상기 피가압대상물(80)이 분리될 때의 충격을 완화하도록 소정의 완충부재, 예컨대 탄성체로 이루어지도록 함이 바람직하다.
한편, 도 1에 도시된 실시예에서는 상기 가압시트(54)와 압력분배장치(60)가 샤프트(50)에 의해 연결되어 있는 경우에 관하여 도시하고 있다. 여기서 샤프트(50)는 압력을 전달하는 부재로서 그 형상이나 구조는 어떠한 것이든 모두 포함한다.
이하 도 1에 도시된 실시예에 따른 박형 부품 제조장치의 작동에 관하여 설명한다.
먼저 하부스탬프(90)에 피가압대상물(80)이 놓인다. 이때 피가압대상물(80)은 웨이퍼 렌즈를 제조하기 위한 다수의 렌즈 제조 홀이 어레이되어 마련되는 렌즈 웨이퍼인 경우를 일 예로서 설명한다.
렌즈 웨이퍼(80)에 소재투입장치(120)로부터 렌즈 제조를 위한 소재가 투입된다.
그리고 압력발생장치(20)의 압력발생부(21)가 아래 방향으로 이동하면서 압력을 발생시키는데, 이때 가이드 바(23)가 압력가이드(22)에 의해 가이드 되어 압력발생부(21)가 일정하게 아래 방향으로 이동한다.
그리고 상기 압력발생장치(20)에 의해 발생한 압력은 압력전달장치(30)와 샤프트(50), 그리고 압력분배장치(60)를 통해 상부스탬프(70)로 전달되어 상기 상부스탬프(70)가 아래 방향으로 이동하면서 피가압대상물(80)을 가압한다.
이때 상부스탬프(70)와 피가압대상물(80) 사이에 평행도의 편차가 발생하면, 상기 압력분배장치(60)에 의해 상기 상부스탬프(70)가 상기 피가압대상물(80)과의 편차에 해당하는 만큼 기울어지게 되고, 상기 상부스탬프(70)와 샤프트(50)에 의해 연결된 가압시트(54)도 실질적으로 동일한 편차로 기울어지게 된다.
그리고 가압시트(54)와 함께 가압플레이트(33)가 기울어지게 되는데, 이때 볼 조인트(31, 32)는 상기 가압플레이트(33)가 기울어지도록 소정 각도 회전한다.
상기 가압플레이트(33)와 가압시트(54) 사이에는 볼 부재(34)가 구비되어 상기 가압플레이트(33)와 상기 가압시트(54) 사이의 상대운동을 보상하도록 회전함으로써 상기 가압플레이트(33)가 가압시트(54)를 균일하게 가압할 수 있도록 한다.
한편, 피가압대상물(80)로부터 상부스탬프(70)를 분리하는 경우, 압력발생장치(20)의 압력발생부(21)가 윗 방향으로 이동하면서 역방향의 압력을 발생시킨다.
이때 가압플레이트(33)가 들어 올려지게 되고, 시트지지부(35)는 가압시트(54)를 탄력 지지하며 가압시트(54)를 위로 들어올린다.
상기 상부스탬프(70)가 피가압대상물(80)에 밀착된 상태에서 분리되기 때문에, 분리될 때 순간적으로 충격이 발생할 수 있는데, 상기 시트지지부(35)가 이러한 충격을 완화시킨다.
한편, 피가압대상물, 즉 렌즈 소재가 충진된 렌즈 웨이퍼에 대해 소재경화장 치(100)가 소정의 빛을 조사하여 소재를 경화시켜 렌즈가 만들어지도록 한다.
이때 소재경화장치(100)는 자외선 등을 조사하는 램프장치로서 구현되며, 상기 하부스탬프(90)는 상기 램프장치에서 조사하는 빛이 통과할 수 있도록 투명한 재질로 이루어짐이 바람직하다.
상기한 바와 같은 과정을 거쳐 렌즈 전체의 평행도가 일정한 양질의 렌즈를 제조할 수 있게 된다.
한편, 상기 위치조절장치(40)는 압력발생장치(20)에서 발생하는 압력의 방향에 따라 샤프트(50)가 위로 이동하거나 아래로 이동하는 것을 가이드하며, 상부스탬프(70)가 정확한 위치에서 피가압대상물(80)을 가압하도록 위치를 조절한다.
상기 위치조절장치(40)는 샤프트(50)를 가이드하며 측면 쪽으로 연장되어 형성되는 위치조절부(41)와, 몸체부(10)의 지지부(11) 위에 마련되는 지지시트(43)와 상기 위치조절부(41) 사이에 구비되는 위치조절볼(42)을 포함하여 이루어진다.
상기 위치조절볼(42)은 상기 위치조절부(41)가 xy 평면(샤프트(50)가 z축 방향으로 구비된다고 가정할 때) 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 하여 샤프트(50) 및 상부스탬프(70)가 위치를 조절할 수 있도록 지지한다.
그리고 상기 위치조절볼(42)은 상부스탬프(70)가 피가압대상물(80)을 가압할 때 발생하는 편차에 따라 샤프트(50)가 압력 전달에 용이한 방향으로 움직일 수 있도록 상기 위치조절부(41)가 이동할 수 있도록 한다.
한편, 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 설명한다.
도 3에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치는 기본적으로 도 1에 도시된 실시예에 따른 박형 부품 제조장치와 동일하고, 압력발생장치(20)에 있어서 차이가 있다.
따라서 차이 나는 부분에 관한 설명을 구체적으로 하고 도 1에 도시된 실시예와 동일하여 중복되는 부분에 관한 설명은 생략한다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치의 압력발생장치(20)는 압력발생부(21)와, 이를 지지하는 지지부재(24), 그리고 상기 지지부재(24)와 연결되어 상기 압력발생부(21)의 압력 방향을 일정하게 유지시키는 압력가이드(22)를 포함하여 이루어진다.
상기 압력가이드(22)는 몸체부(10)의 지지부(11)와 몸체부(10)의 상부를 연결하여 구비된다.
따라서 압력발생부(21)에서 아래로 이동하는 경우, 지지부재(24)는 압력가이드(22)를 따라 일정한 방향으로 아래로 이동할 수 있도록 하고, 압력발생부(21)가 위로 이동하는 경우에도 압력가이드(22)를 따라 지지부재(24)가 일정하게 위로 이동할 수 있도록 한다.
한편, 도 4를 참조하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 설명한다.
도 4에 도시된 실시예에 따른 박형 부품 제조장치는 압력발생장치(20), 압력전달장치(30), 샤프트(50), 상부스탬프(70) 및 하부스탬프(90), 그리고 소재경화장치(100) 등을 포함한다. 소재투입장치에 관한 구성은 생략하였다.
본 실시예에 따른 압력발생장치(20)에 관하여는 도 2에 도시된 실시예에 따른 압력발생장치와 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.
상기 압력전달장치(30)도 기본적으로 볼 조인트(31, 32)와 가압플레이트(33), 가압시트, 볼 부재(34), 그리고 시트지지부(35)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 압력발생장치(20)의 지지부재(24)와 압력전달장치(30)의 가압플레이트(33)가 스프링 부재(36)에 의해 연결되어 상기 가압플레이트(33)가 탄력 지지되는 구성이다.
그리고 본 실시예에서 가압시트로서 가압시트부재(55)가 구비된다.
상기 가압시트부재(55)는 그 측면에 홈부(56)가 마련되는 것이 특징이다. 따라서 상기 시트지지부(35)는 상기 가압시트부재(55)의 홈부(56)에 삽입되어 고정될 수 있다.
본 실시예에서도 상기 시트지지부(35)는 소정의 탄성체로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예에 따른 박형 부품 제조장치의 작동에 관하여 설명한다.
압력발생장치(20)에서 압력이 발생하여 상부스탬프(70)가 피가압대상물(80)에 밀착되면서 평행도의 편차가 발생하는 경우, 상기 상부스탬프(70)가 그러한 편차를 보상하도록 기울어질 수 있도록 볼 조인트(31, 32)가 회전하여 가압플레이트(33)를 소정 각도 기울어지도록 한다.
그리고 이에 따라 가압시트부재(55)가 기울어지는데, 이때 볼 부재(34)가 회전하면서 상기 가압플레이트(33)와 가압시트부재(55) 사이의 상대운동에 따른 편차 가 보상될 수 있다.
그리고 상기한 바와 같은 작동에 의해 상부스탬프(70)는 피가압대상물(80)과의 편차만큼 기울어질 수 있어 피가압대상물(80) 전체에 균일하게 압력을 가할 수 있게 된다.
상부스탬프(70)를 피가압대상물(80)로부터 분리하는 경우, 압력발생장치(20)에서 역방향의 압력을 발생시키면 가압플레이트(33)가 위로 들어 올려지면서 시트지지부(35)가 가압시트(54)를 탄력지지면서 위로 들어올리고, 상부스탬프(70)도 따라서 위로 이동한다.
상기한 바와 같이 가압이 모두 이루어진 후에는 소재경화장치(100)에서 빛을 조사하여 피가압대상물(80)에 투입된 소재를 경화시킨다. 물론 이때 하부스탬프(90)는 투명한 재질로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 도 5를 참조하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 설명한다.
도 5에 도시된 실시예에 따른 박형 부품 제조장치는 기본적으로 도 4에 도시된 실시예에 따른 박형 부품 제조장치와 동일하고, 다만 압력전달장치(30)의 구성에 있어서 차이가 있다.
따라서 본 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 도 4에 도시된 실시예와 실질적으로 동일하여 중복되는 부분에 관한 설명은 생략한다.
도 4에 도시된 실시예에 구비된 스프링 부재(36)는 본 실시예에서 구비될 수도 있고 제외시키는 것도 가능하다.
도 5에 도시된 바와 같이 압력전달장치(30)는 가압시트(54)와 시트지지부(35) 사이에 볼 포인트 부(37)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 볼 포인트 부(37)는 시트지지부(35)와 가압시트(54) 사이에 발생하는 편차를 보상하여 상기 시트지지부(35)와 가압시트(54)의 상대운동에 따라 회전한다.
상기 볼 포인트 부(37)는 볼 부재(34)가 가압플레이트(33)와 가압시트(54) 사이의 편차를 보상하는 것을 더욱 용이하게 하도록 시트지지부(35)와 가압시트(54) 사이의 편차를 보상한다.
그 이외에는 도 4에 도시된 실시예의 경우와 실질적으로 동일하며, 작동도 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 설명한다.
도 6에 도시된 실시예에 따른 박형 부품 제조장치는 기본적으로 도 5에 도시된 실시예에 따른 박형 부품 제조장치와 동일하고, 다만 압력전달장치(30)의 구성에 있어서 차이가 있다.
따라서 본 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 도 5에 도시된 실시예와 실질적으로 동일하여 중복되는 부분에 관한 설명은 생략한다.
도 6에 도시된 바와 같이 압력전달장치(30)는 가압시트(54)와 시트지지부(35) 사이에 탄성부재(38)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 탄성부재(38)는 상기 가압시트(54)가 들어 올려지면서 상부스탬프(70) 가 피가압대상물(80)에 충격을 주지 않도록 완충작용을 한다.
한편, 도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 설명한다.
도 7에 도시된 실시예에 따른 박형 부품 제조장치는 기본적으로 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 따른 박형 부품 제조장치와 동일하고, 다만 압력전달장치(30)의 구성에 있어서 차이가 있다.
따라서 본 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 도 5 및 도 6에 도시된 실시예와 실질적으로 동일하여 중복되는 부분에 관한 설명은 생략하고 압력전달장치(30)에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 박형 부품 제조장치의 압력전달장치(30)는 계층적 구조의 볼 조인트와 가압플레이트 구조이다.
즉 볼 조인트(31, 32)가 가압플레이트(33)와 연결되고, 상기 가압플레이트(33)는 제1 서브 볼 조인트(31a, 32a)와 제2 서브 볼 조인트(31b, 32b)와 연결된다.
상기 제1 서브 볼 조인트(31a, 32a)는 제1 서브 가압플레이트(33a)와 연결되며, 상기 제2 서브 볼 조인트(31b, 32b)는 제2 서브 가압플레이트(33b)와 연결된다.
상기 제1 서브 가압플레이트(33a)와 가압시트(54) 사이에는 볼 부재(34a)가 개재되고, 상기 제2 서브 가압플레이트(33b)와 가압시트(4) 사이에는 또 다른 볼 부재(34b)가 개재된다.
따라서 가압시트(54)의 면적이 클 경우 상기한 바와 같은 계층적 구조를 통해 압력이 전달되도록 하여 효과적으로 균일한 압력전달이 가능하도록 할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 서브 가압플레이트(33a)에는 가압시트(54)의 일측을 지지하는 제1 시트지지부(35a)가 결합되거나 일체로 구비되고, 제2 서브 가압플레이트(33b)에는 가압시트(54)의 타측을 지지하는 제2 시트지지부(35b)가 결합되거나 일체로 구비된다.
물론 상기 제1 시트지지부(35a)와 가압시트(54)의 일측 하단 사이, 그리고 상기 제2 시트지지부(35b)와 가압시트(54)의 타측 하단 사이에는 각각 볼 포인트 부나 탄성부재가 구비되는 것이 가능하다.
상기 각 실시예에서 구체적으로 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 박형 부품 제조장치는, 상부스탬프가 피가압대상물을 가압할 때 발생하는 편차를, 압력전달장치의 볼 조인트, 가압플레이트와 가압시트 사이의 볼 부재, 그리고 시트지지부와 가압시트 사이의 볼 포인트 부 등의 구성에 의해 용이하게 보상할 수 있도록 하여 피가압대상물에 대한 압력전달이 실질적으로 균일하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 개략적으로나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 I-I 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박형 부품 제조장치에 관하여 개략적으로 나타낸 도면이다.

Claims (31)

  1. 하부스탬프에 놓인 피가압대상물을 가압하는 상부스탬프가 구동되도록 하는 가압시트;
    압력발생장치로부터 발생한 압력을 상기 가압시트에 전달하는 가압플레이트;
    상기 압력발생장치와 상기 가압플레이트 사이에 구비되며, 상기 피가압대상물과 상기 상부스탬프 사이의 편차에 따라 상기 가압플레이트와 상기 가압시트 사이의 편차를 보상하여 균일한 압력전달이 이루어지도록 하는 볼 조인트; 및
    상기 가압플레이트와 상기 가압시트 사이에 구비되어 상기 가압플레이트와 상기 가압시트의 상대 운동에 따른 편차를 보정하는 점접촉 수단을 포함하는 압력전달장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 볼 조인트는,
    상기 압력발생부 및 상기 가압플레이트 중 어느 하나에 연결되어 상기 가압플레이트의 움직임에 따라 소정 각도 회전하는 구면부재와,
    상기 압력발생부 및 상기 가압플레이트 중 다른 하나에 연결되어 상기 구면부재를 수용하여 지지하며, 상기 구면부재가 회전하는 것을 안내하는 지지가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구면부재 및 상기 지지가이드 중 적어도 하나에 구비되어 상기 구면부 재의 회전을 용이하게 하는 윤활부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 점접촉 수단은,
    상기 가압플레이트와 상기 가압시트에 대해 각각 점접촉하여 상기 가압시트의 움직임에 따라 회전하여 상기 가압플레이트가 상기 가압시트에 대해 실질적으로 균일하게 압력을 전달하도록 하는 볼 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 점접촉 수단은,
    상기 가압플레이트와 상기 가압시트에 대해 각각 점접촉하며, 상기 가압플레이트의 무게중심을 기준으로 실질적으로 동일한 각도로 배치되어 상기 가압플레이트가 상기 가압시트에 대해 실질적으로 균일하게 압력을 전달하도록 하는 복수개의 볼 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  7. 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력발생장치에서 역방향의 압력이 발생함에 따라 상기 가압시트를 상향 이동시키도록 지지하는 지지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 지지수단은,
    상기 가압플레이트와 일체로 또는 결합하여 구비되며, 상기 가압시트의 하단을 지지하도록 구비되는 시트지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 가압시트는 그 측면에 마련되는 홈부를 포함하며,
    상기 지지수단은, 상기 가압플레이트와 일체로 또는 결합하여 구비되며 상기 홈부에 삽입되어 상기 가압시트를 지지하는 시트지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 시트지지부는 상기 상부스탬프와 상기 피가압대상물이 분리될 때의 충격을 완화하도록 하는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 지지수단은,
    상기 시트지지부와 상기 가압시트의 하단을 연결하여 상기 시트지지부가 상기 가압시트를 탄성지지하도록 하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 지지수단은,
    상기 시트지지부와 상기 가압시트 사이에 구비되어 상기 시트지지부와 상기 가압시트 사이에 발생하는 편차를 보상하는 볼 포인트 부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  13. 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압플레이트와 상기 압력발생장치를 연결하며 상기 가압플레이트의 움직임을 탄성적으로 지지하는 스프링 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압플레이트와 연결되는 복수개의 서브 볼 조인트와,
    상기 각 서브 볼 조인트와 각각 연결되어 상기 각 서브 볼 조인트를 통해 전달 받은 압력을 상기 가압시트에 전달하는 서브 가압플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 각 서브 가압플레이트와 상기 가압시트에 대해 각각 점접촉하며, 상기 서브 가압플레이트와 상기 가압시트의 상대 운동에 따른 편차를 보정하는 복수개의 볼 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 압력발생장치에서 역방향의 압력이 발생함에 따라 상기 가압시트를 상향 이동시키도록 지지하는 지지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 지지수단은,
    상기 가압플레이트 또는 상기 서브 가압플레이트와 일체로 또는 결합하여 구비되어 상기 가압시트를 지지하도록 구비되는 시트지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 시트지지부는,
    상기 상부스탬프와 상기 피가압대상물이 분리될 때의 충격을 완화하도록 하는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 지지수단은,
    상기 시트지지부와 상기 가압시트의 하단 사이에 구비되어 상기 상부스탬프와 상기 피가압대상물이 분리될 때 상기 시트지지부와 상기 가압시트 사이에 발생하는 편차를 보정하는 볼 포인트 부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  20. 압력을 발생시키는 압력발생장치;
    피가압대상물이 놓이는 하부스탬프 및 상기 피가압대상물에 밀착하여 압력을 전달하는 상부스탬프;
    상기 상부스탬프가 구동되도록 하는 가압시트와, 상기 압력발생장치로부터 발생한 압력을 상기 가압시트에 전달하는 가압플레이트와, 상기 압력발생장치와 상기 가압플레이트 사이에 구비되며, 상기 피가압대상물과 상기 상부스탬프 사이의 편차에 따라 상기 가압플레이트와 상기 가압시트 사이의 편차를 보상하여 균일한 압력전달이 이루어지도록 하는 볼 조인트를 포함하는 압력전달장치를 포함하고,
    상기 가압플레이트와 상기 가압시트 사이에 구비되어 상기 가압플레이트와 상기 가압시트의 상대 운동에 따른 편차를 보정하는 볼 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 부품 제조장치.
  21. 삭제
  22. 제20항에 있어서, 상기 압력전달장치는,
    상기 압력발생장치에서 역방향의 압력이 발생함에 따라 상기 가압시트를 상향 이동시키도록 지지하는 시트지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 부품 제조장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 압력전달장치는,
    상기 시트지지부와 상기 가압시트를 연결하여 상기 시트지지부가 상기 가압시트를 탄성지지하도록 하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 부품 제조장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 압력전달장치는,
    상기 시트지지부와 상기 가압시트 사이에 구비되어 상기 시트지지부와 상기 가압시트 사이에 발생하는 편차를 보상하는 볼 포인트 부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 부품 제조장치.
  25. 제20항 및 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력발생장치는,
    압력발생부와,
    상기 압력발생부를 지지하는 지지부재와,
    상기 지지부재에 연결되며, 상기 압력발생부와 상기 지지부재의 상하 방향 움직임을 가이드하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 부품 제조장치.
  26. 제20항 및 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압시트와 상기 상부스탬프를 연결하여 상기 가압시트로 전달되는 압력을 상기 상부스탬프로 전달하는 샤프트와,
    상기 샤프트의 이동을 가이드하며 상기 상부스탬프의 상기 피가압대상물에 대한 위치를 조절하는 위치조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 부품 제조장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 위치조절부를 지지하는 지지시트와,
    상기 위치조절부와 상기 지지시트에 각각 점접촉되며 상기 샤프트의 움직임에 따라 상기 위치조절부의 움직임을 조절하는 위치조절 볼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 부품 제조장치.
  28. 제20항 및 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압시트로부터 전달되는 압력을 상기 상부스탬프로 전달하며, 상기 피가압대상물의 밀착면 기울기에 따라 상기 상부스탬프가 기울어질 수 있도록 하여 상기 피가압대상물 전체에 실질적으로 균일하게 압력이 분배되도록 하는 압력분배장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 부품 제조장치.
  29. 제9항에 있어서,
    상기 시트지지부는 상기 상부스탬프와 상기 피가압대상물이 분리될 때의 충격을 완화하도록 하는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  30. 제9항에 있어서, 상기 지지수단은,
    상기 시트지지부와 상기 가압시트의 하단을 연결하여 상기 시트지지부가 상기 가압시트를 탄성지지하도록 하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
  31. 제9항에 있어서, 상기 지지수단은,
    상기 시트지지부와 상기 가압시트 사이에 구비되어 상기 시트지지부와 상기 가압시트 사이에 발생하는 편차를 보상하는 볼 포인트 부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력전달장치.
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