KR101488644B1 - 유리판 화염 연마장치의 화염검사장치 - Google Patents

유리판 화염 연마장치의 화염검사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유리판 화염 연마장치의 화염검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연마 챔버 내부와 연마 챔버 외부 사이에 존재하는 고온 공기 흐름(Haze)을 최소화하여 밀도가 다른 공기층의 영향으로 빛이 굴절되는 것을 방지함으로써 연마 챔버의 외부에 설치된 카메라로 연마 챔버 내부의 화염을 정확하게 인식할 수 있는 유리판 화염 연마장치의 화염검사장치에 관한 것이다.

Description

유리판 화염 연마장치의 화염검사장치{EQUIPMENT FOR MONITORING FLAME AND GLASS PLATE FOR FLAME POSIHIING APPARATUS}
본 발명은 유리판 화염 연마장치의 화염검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연마 챔버 내부와 연마 챔버 외부 사이에 존재하는 고온 공기 흐름(Haze)을 최소화하여 밀도가 다른 공기층의 영향으로 빛이 굴절되는 것을 방지함으로써 연마 챔버의 외부에 설치된 카메라로 연마 챔버 내부의 화염을 정확하게 인식할 수 있는 유리판 화염 연마장치의 화염검사장치에 관한 것이다.
스마트 폰, 테플렛 PC, TV와 같은 전자 기기에는 디스플레이 장치가 사용된다. 디스플레이 장치 중 LCD 디스플레이 장치의 기판으로 박판 유리가 사용된다. 또한, 박판 유리는 디스플레이 장치의 표시부를 보호하기 위한 윈도우 패널로도 사용된다. 또한, 터치 센서 장치에도 박판유리가 사용된다. 상기와 같은 다양한 전자 기기에 사용되는 박판 유리를 제조하기 위하여는 대형의 유리판을 절단하는 공정이 필수적이다.
일반적으로 유리판의 절단 방법으로, 유리를 완전 절단하기 보다는 스크라이빙 라인을 먼저 형성하여 기계적으로 취약한 부분을 만들고, 취약한 부분에 물리적이나 열적인 충격을 가하여 브레이킹(breaking) 하는 방법이 알려져 있다. 또한, 물의 압력으로 절단하는 워터젯 절단 방법이 알려져 있다. 유리판에 물리적이나 열적인 충격을 가하여 브레이킹 할 때, 유리는 경도가 높아서 기계적인 충격에 취약하기 때문에, 절단 모서리 부분에 미세한 크랙이 생기거나 칩(chip)이 남게 된다. 유리판의 절단 모서리에 생긴 미세한 크랙이나 칩을 제거하지 않고서 유리를 강화할 경우, 시간이 경과함에 따라서 미세한 크랙이 진행하여 유리판 자체가 파손될 염려가 있다.
상기와 같은 미세한 크랙이나 칩으로 인한 유리판의 파손을 방지하기 위하여, 절단 모서리에 생긴 미세한 크랙이나 칩을 제거할 뿐만 아니라 모서리의 날카로운 부분을 제거하기 위하여 절단면을 면삭한 후에 모서리 부분을 면취하고 있다. 절단면의 면삭이나 모서리 부분의 면취에는 연삭이나 연마를 위한 다이아몬드 휠과 같은 공구를 사용한다.
그러나, 이러한 방식들은 연삭 혹은 모따기를 이용하여 모서리를 가공하는 것이므로, 유리 가루의 발생을 피할 수 없고, 또한 연삭과정에서 모서리의 깨짐불량, 유리 가루 분진에 의한 표면 긁힘 문제, 및 작업자가 유리 분진에 노출되는 문제등 다양한 문제가 발생하는 것을 피할 수 없다. 이에 따라, 이러한 유리 분진의 발생을 원천적으로 방지할 수 있는 새로운 가공방법 및 장치에 대한 요구가 계속되고 있다.
예를 들어, 도 1에서 보는 바와 같이, 대한민국 특허등록 10-1265499호 “유리판의 절단 모서리 크랙 제거 장치"에 기재되어 있는 절단 모서리 크랙 제거 장치(100)는, 프레임(41) 중앙부의 상부에 설치되어 유리판(30)의 절단모서리를 용융시키기 위한 버너(10)와, 버너(10)에 연소가스를 공급하기 위한 연소가스 공급수단과, 유리판(30)을 파지하여 버너(10)에 근접시키기 위한 로터리 진공흡착그리퍼(20)를 포함한다.
그리고 공급 컨베이어(50)는 프레임(41)에 설치되어 있고, 로터리 진공흡착그리퍼(20)에 유리판(30)을 연속적으로 공급한다. 또한, 배출 컨베이어(60)가 프레임(41)에 설치되어 있고, 버너(10)에서 절단모서리 크랙이 제거된 후 로터리 진공흡착그리퍼(20)로부터 제공되는 유리판(30)을 받아서 연속적으로 배출한다.
또한 공급 컨베이어(50) 상에서 이동하는 유리판을 예열하기 위한 예열수단과, 배출 컨베이어(60) 상에서 이동하는 유리판(30)들을 냉각하기 위한 냉각수단을 포함한다.
따라서 공급 컨베이어(50)에 의하여 공급된 유리판(30)을 진공흡착아암(22)이 흡착하고, 회전축(21)이 90도 회전하면 진공흡착아암(22)은 유리판(30)이 버너(10)의 화염방사면을 향하도록 유리판(30)을 이송한다. 화염방사면에는 절단모서리 이외의 부분은 화염이 접촉하지 않도록 차단하고, 절단 모서리와 절단면에 화염이 직접 접촉하도록 복수의 화염방사홀이 형성되어 있다.
회전축(21)의 회전이 정지된 상태에서 일정한 시간이 경과 하면, 화염에 접촉된 유리판(30)의 하부 외곽 절단모서리 및 절단면의 유리가 용융되어 크랙이 제거된다. 그러면 회전축(21)을 90도 회전시켜서 유리판(30)을 배출 컨베이어 쪽으로 이송하여 가열을 끝낸다.
배출 컨베이어(60) 쪽에 도달하면, 진공흡착아암(22)의 진공이 해제되어 유리판(30)이 배출 컨베이어(64) 상으로 분리된다.
이와 같이, 크랙이나 칩이 제거되어 절단모서리가 볼록한 곡면형상이고, 모든 절단 모서리가 연결된 볼록한 곡면의 절단모서리를 갖는 유리판(30)은 집중응력을 산포시켜서 강도가 우수하게 된다.
한편, 도 2에는 프레임(41)의 중앙에 설치되어 있고, 유리판(30)의 절단모서리를 용융시키기 위한 버너(10)와, 유리판(30)을 파지하여 버너(10)에 근접시키기 위한 로터리 진공흡착그리퍼(20)가 구비된 화염 연마장치(40)가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 상기 화염 연마장치(40)는 프레임(41)의 내부에 설치되고 일정한 크기의 내부 공간을 형성하는 연마 챔버(41)에 설치된다. 상기 연마 챔버(41)는 일정 두께의 단열재로 이루어져 내부의 열을 보호한다. 그리고 상기 연마 챔버(41)의 내부에는 공기를 가열하여 온도를 유지하기 위한 히터(43)가 구비된다.
그리고 상기 화염 연마장치(40)의 상부에는 버너(30)의 화염(f)이 유리판(70)의 크랙과 칩을 제거하기 위해 정확한 위치에서 분출되는지 검출하기 위한 화염검사수단(70)이 더 설치된다.
도 3에서 보는 바와 같이, 상기 화염검사장치(70)는, 상기 프레임(41)과 연마 챔버(42)를 관통하도록 설치된 투시부(71)와, 상기 투시부(71)를 통해 화염을 검사할 수 있도록 상기 연마 챔버(42)의 외부에 설치된 카메라(72)와, 상기 연마 챔버(42) 내부를 밝힐 수 있도록 상기 연마 챔버(42)의 외부에 설치된 조명(173)을 포함한다.
그런데, 종래 기술에 따른 화염검사장치(70)는 도 3에 도시된 바와 같이, 연마 챔버(42) 내부의 고온 공기 흐름(Haze)에 의해서 피사체를 명확하게 인식하기 어려웠다. 즉, 연마 챔버(42)의 내부는 버너(10)와 히터(43)에 온도가 700~800℃ 이상으로 가열되므로 연마 챔버(42) 내부와 연마 챔버(42) 외부의 온도차가 매우 크다.
따라서 연마 챔버(42) 내·외부의 온도 차에 의해서 연마 챔버(42) 내·외부에 존재하는 밀도가 다른 공기층의 영향으로 빛의 굴절이 발생하므로 화상이 불규칙하게 흔들리는 현상이 발생하여 연마 챔버(42)의 외부에 설치된 카메라(72)로 연마 챔버(42) 내부의 피사체를 정확하게 인식할 수 없었다.
대한민국 특허등록 10-1265499호
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 주된 목적은, 연마 챔버 내부와 연마 챔버 외부 사이에 존재하는 고온 공기 흐름(Haze)을 최소화하여 밀도가 다른 공기층의 영향으로 빛이 굴절되는 것을 방지함으로써 연마 챔버의 외부에 설치된 카메라로 연마 챔버 내부의 피사체를 정확하게 인식할 수 있는 유리판 화염 연마장치의 화염검사장치를 제공하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 화염 연마장치의 화염감시장치는,
연마 챔버의 내부에 설치된 버너의 화염을 상기 연마 챔버의 외부에 설치된 카메라로 감시하는 화염 연마장치의 화염감시장치에 있어서,
상기 연마 챔버를 관통하고 상단은 상기 카메라에 근접하며 하단은 상기 버너의 상부에 위치하는 유리판에 근접하도록 설치된 투시부;를 더 포함하되,
상기 투시부는,
일정한 크기의 내부 공간을 갖고 상단에는 상기 카메라에 근접하도록 상부 투시창이 설치되고 하단에는 상기 유리판에 근접하도록 하부 투시창이 형성된 투시부본체와;
상기 투시부본체의 내부 공간에 외부 공기를 주입할 수 있도록 설치된 상기 투시부본체체에 형성된 공기주입구와;
상기 공기주입구와 연결되어 외부 공기를 상기 투시부본체의 내부로 주입하는 공기주입장치와;
상기 투시부본체의 내부 공기를 외부로 배출할 수 있도록 상기 투시부본체에 설치된 공기배출구;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 투시부본체에 설치되어 냉매를 순환시키는 냉매순환관과;
상기 냉매순환관과 연결되어 냉매를 공급하는 냉매공급장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 카메라의 옆에는 상기 투시부본체의 내부를 조명하는 면 조명기가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 화염 연마장치의 화염감시장치에 따르면 연마 챔버의 내부에 일정한 공간을 갖는 투시부를 설치하고, 투시부 내부에 외부 공기를 주입하거나 투시부 내부의 공기를 신속하게 냉각시켜서 연마 챔버 내부와 연마 챔버 외부 사이에 존재하는 고온 공기 흐름(Haze)을 최소화하여 밀도가 다른 공기층의 영향으로 빛이 굴절되는 것을 방지함으로써 연마 챔버의 외부에 설치된 카메라로 연마 챔버 내부의 화염을 정확하게 인식할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 화염 연마장치를 보여주는 정 단면도,
도 2는 종래 기술에 따른 화염 연마장치를 보여주는 정면도,
도 3은 종래 기술에 따른 화염 연마장치를 보여주는 측 단면도,
도 4는 종래 기술에 따른 화염검사장치를 보여주는 개략적인 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 화염 연마장치를 보여주는 측 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 화염 연마장치의 작용을 보여주는 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유리판 화염 연마장치의 화염검사장치에 대해서 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 화염검사장치가 구비된 화염 연마장치를 보여주는 측면도이다.
도시한 바와 같이, 일정한 크기의 내부 공간을 갖는 연마 챔버(42)의 내부에 유리판(30)의 절단모서리를 용융시키기 위한 버너(10)와, 유리판(30)을 파지하여 버너(10)에 근접시키기 위한 로터리 진공흡착그리퍼(20)가 설치된다. 또한, 상기 연마 챔버(42)의 내부에는 온도를 높이기 위한 히터(43)도 구비된다.
그리고 상기 연마 챔버(42)의 상부에 본 발명에 따른 화염검사장치(170)가 설치된다. 도시된 바와 같이, 화염검사장치(70)는 로터리 진공흡착그리퍼(20)의 회전축(21)의 회전이 정지된 상태에서 유리판(30)이 화염(f)에 접촉되는 위치의 상부에 설치된다.
상기 화염검사장치(170)는, 상기 연마 챔버(42)를 관통하여 설치되는 투시부(171)를 포함한다. 상기 투시부(171)는 일정한 내부 공간을 갖는 상자형태로 이루어지고, 그 상단은 상기 카메라(172)에 근접하고 타 단은 상기 버너(10)의 상부에 위치하는 유리판(30)에 근접하도록 설치된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 화염검사장치(170)는, 카메라(172)와 버너(10) 사이에 일정한 내부 공간을 갖는 투시부(171)를 형성함으로써 연마 챔버(42) 내부와 연마 챔버(42) 외부 사이에 존재하는 고온 공기 흐름(Haze)을 최소화하여 밀도가 다른 공기층의 영향으로 빛이 굴절되는 것을 방지하는 것이다.
더욱 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 투시부(171)는, 상기 연마 챔버(42)를 관통하여 상기 연마 챔버(42)의 내부로 돌출되게 설치되는 투시부본체(171a)를 포함한다.
투시부본체(171a)의 상단에는 카메라(172)에 근접하도록 설치된 상부 투시창(171b-1)이 설치되고, 투시부본체(171a)의 하단에는 버너(10)에 근접하도록 하부 투시창(171b-2)이 설치된다. 이때, 하부 투시창(171b)는 투명유리로 이루어지고 하부 투시창(171b-2)은 버너(10)의 화염이 직접 닿지 않도록 설치된다.
그리고, 상기 투시부본체(171a)의 일 측에는 공기주입구(174a)가 설치되고, 타 측에는 공기배출구(174b)가 설치된다. 그리고 상기 공기주입구(174a)에는 상기 연마 챔버(42) 외부에 설치된 공기주입장치(174c)가 연결된다. 상기 공기주입장치(174c)는 공기를 주입하기 위한 송풍 팬과 공기를 공급하기 위한 공기공급관을 포함하여 이루어진다.
따라서 공기주입장치(174c)와 공기주입구(174a)를 통해서 주입된 공기는 상기 투시부본체(171a)의 내부로 분사된다. 공기주입장치(174c)는 외기의 공기를 공급하거나 외기의 공기를 일정한 온도로 냉각하여 공급할 수 있다. 공기주입구(174a)는 투시부본체(171a)의 내벽에 대해 접선방향으로 분사되어 공기주입구(174a)를 통해서 주입된 공기가 투시부본체(171a)의 내부에서 선회하도록 할 수 있다. 그리고 상기 투시부본체(171a)의 내부의 공기는 공기배출구(174b)를 통해서 외부로 배출된다.
이와 같이, 본 발명의 화염검사장치(170)는 카메라(172)와 버너(10) 사이에 형성된 투시부본체(171a)의 내부 공간에 외부 공기를 주입하고 투시부본체(171a)의 내부 공기를 외부로 배출시켜서 투시부본체(171a)의 내부와 연마 챔버(42) 외부의 공기 밀도를 유사하게 함으로써 밀도가 다른 공기층의 영향으로 빛이 굴절되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 6에서 보는 바와 같이, 투시부본체(171a)에는 냉매순환관(175a)이 더 설치될 수 있다. 상기 냉매순환관(175a)은 투시부본체(171a)의 측벽에 매설될 수 있다. 냉매순환관(175a)에는 냉매공급장치(175b)가 연결된다. 상기 냉매공급장치(175b)는 응축기, 증발기, 압축기 등을 포함하고, 냉매순환관(175a)과 연결된 냉매공급관을 통해서 냉매를 공급한다.
따라서 냉매공급장치(175b)와 냉매순환관(175a)를 통해서 냉매가 순환되면, 상기 투시부본체(171a) 내부의 온도를 신속하게 낮출 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 화염검사장치(170)는 카메라(172)와 버너(10) 사이에 형성된 투시부본체(171a)의 내부 공간에 냉매를 순환시켜 투시부본체(171a)의 내부의 온도를 연마 챔버(42) 외부의 온도와 유사하게 함으로써 밀도가 다른 공기층의 영향으로 빛이 굴절되는 것을 방지하고, 투시창(171b)에 결로가 생기는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 화염검사장치(170)는 도 7에서 보는 바와 같이, 연마 챔버(42)의 외부에 하나 이상의 면 조명기(173)를 설치한다. 특히 본 발명은 확산판을 사용한 면 조명을 사용함으로써 투시창(171b)에 의한 간섭 광의 영향을 줄일 수 있도록 한다.
즉, 종래에는 스팟(Spot) 조명을 사용하였는데, 도 4에서 보는 바와 같이, 스팟 조명의 강한 빛이 투시창(171b)에서 반사된 후 그 반사광이 카메라(172)에 투사되어 피사체의 경계면을 모호하게 하여 피사체의 인식률을 떨어뜨렸다. 따라서 본 발명은 스팟 조명을 면 조명으로 교체하여 피사체의 에지에서 반사된 빛이 투시창에서 반사된 반사 광보다 강하게 하여 피사체의 인식률을 높일 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화염검사장치(170)는, 연마 챔버(42)의 내부에 일정한 공간을 갖는 투시부(171)를 설치하고, 상기 투시부(171) 내부에 외부 공기를 주입하여 연마 챔버(42) 내부와 연마 챔버(42) 외부 사이에 존재하는 고온 공기 흐름(Haze)을 최소화하여 밀도가 다른 공기층의 영향으로 빛이 굴절되는 것을 방지함으로써 연마 챔버(42)의 외부에 설치된 카메라로 연마 챔버(42) 내부의 화염을 정확하게 인식할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 투시부(171)에 냉매순환관(175a)를 더 설치하여 투시부(171) 내부의 공기를 신속하게 냉각시켜 밀도가 다른 공기층의 영향으로 빛이 굴절되는 것을 방지함으로써 연마 챔버(42)의 외부에 설치된 카메라로 연마 챔버(42) 내부의 화염을 정확하게 인식할 수 있도록 한다.
이상에서는 상기 연마 챔버(42)의 상부에 카메라(172)가 설치된 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 상기 연마 챔버(42)의 하부에 설치되어 유리판(30)을 모니터링 할 수 있도록 설치될 수 있으므로 본 발명의 화염검사장치(170)는 연마 챔버(42)의 상면에 설치된 것으로 한정되지 않는다.
10: 버너 20: 로터리 진공흡착그리퍼
30: 유리판 40: 화염 연마장치
41: 프레임 42:연마 챔버
50: 공급 컨베이어 60: 배출 컨베이어
170: 화염검사장치 171: 투시부
171a: 투시부본체 171b: 투시창
172: 카메라 173: 면 조명기
174a: 공기주입구 174b: 공기 배출구
174c: 공기주입장치 175a: 냉매순환관
175b: 냉매공급장치

Claims (3)

  1. 연마 챔버의 내부에 설치된 버너의 화염을 상기 연마 챔버의 외부에 설치된 카메라로 감시하는 화염 연마장치의 화염감시장치에 있어서,
    상기 연마 챔버를 관통하고 일 측은 상기 카메라에 근접하며 타 측은 상기 버너에 위치하는 유리판에 근접하도록 설치되는 투시부;를 더 포함하되,
    상기 투시부는,
    일정한 크기의 내부 공간을 갖고 상단에는 상기 카메라에 근접하도록 상부 투시창이 설치되고 하단에는 상기 유리판에 근접하도록 하부 투시창이 형성된 투시부본체와;
    상기 상부 투시창과 하부 투시창 사이의 내부 공간으로 외부 공기를 주입할 수 있도록 상기 투시부본체에 설치된 공기주입구와;
    상기 공기주입구와 연결되어 외부 공기를 상기 투시부본체의 내부로 주입하는 공기주입장치와;
    상기 상부 투시창과 하부 투시창 사이의 내부 공기를 외부로 배출할 수 있도록 상기 투시부본체에 설치된 공기배출구;를 포함하여 상기 상부 투시창과 하부 투시장 사이의 공기 밀도를 균일하게 하여 상기 상부 투시창과 하부 투시장 사이에 존재하는 밀도가 다른 공기층의 영향으로 빛이 굴절되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 화염 연마장치의 화염감시장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 카메라의 옆에는 상기 투시부본체의 내부를 조명하는 면 조명기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 화염 연마장치의 화염감시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000295502A (ja) * 1999-04-06 2000-10-20 Asahi Glass Co Ltd 炉内観察装置
KR20120139332A (ko) * 2011-06-17 2012-12-27 (주)신도계전 공랭식 카메라용 하우징

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