KR101619783B1

KR101619783B1 - 플렉시블 소재 곡면 합착장치

Info

Publication number: KR101619783B1
Application number: KR1020140022519A
Authority: KR
Inventors: 안성룡
Original assignee: 안성룡
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2016-05-23
Also published as: KR20150101167A

Abstract

본 발명은 플렉서블한 소재를 모든 면에 대하여 동일한 압력을 가하여 곡면형 소재에 균일한 간격 균일도를 가지면서 합착시킬 수 있는 플렉서블 소재 곡면 합착장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 플렉서블 소재 곡면 합착장치는, 곡면형 소재의 부착면이 상측 방향으로 향하도록 장착되는 곡면형 소재 장착 지그; 상기 곡면형 소재 장착 지그 상측에 변형가능한 소재 내부에 유체가 채워진 구조로 설치되며, 상기 곡면형 소재의 곡률보다 큰 곡률을 가지는 볼록한 곡면을 가져서 상기 곡면형 소재의 중앙 부분부터 외측을 순차적으로 가압하는 유체 가압 지그; 상기 곡면형 소재와 상기 유체 가압 지그 사이에 플렉시블 소재를 위치시키는 플렉서블 소재 장착부;를 포함한다.

Description

플렉시블 소재 곡면 합착장치{THE APPARATUS FOR ATTACHING A FLEXIBLE SHEET TO THE CURVED MATERIALS}

본 발명은 플렉서블 소재 합착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉서블한 소재를 모든 면에 대하여 동일한 압력을 가하여 곡면형 소재에 균일한 간격 균일도를 가지면서 합착시킬 수 있는 플렉서블 소재 곡면 합착장치에 관한 것이다.

필름과 같은 풍부한 신축성을 가져서 다양하게 변형될 수 있는 플렉서블(flexible)한 소재는 그 자체로 사용되는 경우보다 특정한 소재에 부착되어 일체로서 사용되는 경우가 많다. 따라서 플렉서블한 소재를 특정한 형상의 소재에 부착할 수 있는 기술의 개발이 많이 이루어지고 있다.

특히, 최근에는 휴대폰을 비롯한 디스플레이 장치와 터치스크린패털을 사용하는 디바이스를 중심으로, 곡면형 소재에 플렉서블한 소재를 합착한 구조를 사용하기 시작했다. 이러한 경우에는 변형이 심해서 모든 면에 대하여 균일한 압력을 가하기 어려운 플렉서블한 소재에 대하여 곡면형 소재의 곡면에 맞게 가압해야 하는 더욱 어려운 문제점이 발생한다.
그런데 종래의 합착장치는 대한민국공개특허제10-2005-37789호에 기재된 바와 같이, 플렉서블한 소재의 합착에 적합하지 않은 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 플렉서블한 소재를 모든 면에 대하여 동일한 압력을 가하여 곡면형 소재에 균일한 간격 균일도를 가지면서 합착시킬 수 있는 플렉서블 소재 곡면 합착장치를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플렉서블 소재 곡면 합착장치는, 곡면형 소재의 부착면이 상측 방향으로 향하도록 장착되는 곡면형 소재 장착 지그; 상기 곡면형 소재 장착 지그 상측에 변형가능한 소재 내부에 유체가 채워진 구조로 설치되며, 상기 곡면형 소재의 곡률보다 큰 곡률을 가지는 볼록한 곡면을 가져서 상기 곡면형 소재의 중앙 부분부터 외측을 순차적으로 가압하는 유체 가압 지그; 상기 곡면형 소재와 상기 유체 가압 지그 사이에 플렉시블 소재를 위치시키는 플렉서블 소재 장착부;를 포함한다.

그리고 본 발명에서 상기 유체 가압 지그는, 하측으로 개구된 개구부를 가지며, 전체적으로 통형상으로 이루어지는 지그 본체; 상기 지그 본체의 개구부를 차단하여 형성되며, 상기 곡면형 소재의 곡률보다 큰 곡률을 가지는 곡면을 가지고, 신축성 소재로 이루어지는 곡면 변형막; 상기 곡면 변형막과 상기 지그 본체로 이루어지는 밀폐 공간에 유체를 공급하는 유체 공급부; 상기 지그 본체를 상하 방향으로 이동시키는 지그 상하 이동부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 플렉시블 소재 장착부는, 상기 곡면 변형막 표면에 형성되며, 상기 플렉시블 소재의 배면을 오염시키지 않고 고정하는 흡착부인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 흡착부는, 상기 곡면 변형막 표면에 부착되어 설치되며, 상기 플렉시블 소재의 배면을 반복적으로 점착하는 점착 필름인 것이 바람직하다.

본 발명의 플렉서블 소재 곡면 부착장치에 의하면 자유 변형 가능한 플렉서블한 소재에 대하여 소재의 모든 면에 대하여 균일한 압력을 가하면서 곡면형 소재에 부착할 수 있어서, 플렉서블 소재를 곡면형 소재에 간격 균일도를 유지하면서 부착할 수있는 현저한 효과를 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 소재 곡면 부착장치의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 소재 곡면 부착장치를 이용한 합착 과정을 도시하는 도면들이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 소재 곡면 부착장치의 구조를 도시하는 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 플렉서블 소재 곡면 합착장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 곡면형 소재 장착 지그(110), 유체 가압 지그(120), 플렉서블 소재 장착부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 상기 곡면형 소재 장착 지그(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 플렉서블한 소재(1)가 합착되는 곡면형 소재(2)의 부착면이 상측 방향으로 향하도록 장착되는 구성요소이다. 이때 상기 곡면형 소재 장착 지그(110)는 상기 곡면 소재(2)의 곡률과 일치하는 곡률을 가지는 상면을 가져서, 상기 곡면형 소재(2)가 장착된 상태에서 양 자가 완전히 밀착되어 간극이 없는 상태를 이루는 것이 바람직하다. 그리고 상기 곡면형 소재 장착 지그(110)에는 상기 곡면형 소재(2)가 장착된 상태에서 움직이지 않도록 고정하는 흡착수단(도면에 미도시)이 더 구비될 수 있다.

또한 상기 곡면형 소재(2)의 상면에는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 플렉서블 소재(1)와의 합착을 위한 합착용 레진(R)이 도포될 수 있다. 물론 상기 합착용 레진(R)은 상기 플렉서블 소재(1)의 하면에 도포될 수도 있을 것이다.

그리고 상기 유체 가압 지그(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 곡면형 소재 장착 지그(110) 상측에 변형가능한 소재 내부에 유체가 채워진 구조로 설치되며, 상기 곡면형 소재의 곡률보다 큰 곡률을 가지는 볼록한 곡면을 가져서 상기 곡면형 소재(2)의 중앙 부분부터 외측을 순차적으로 가압하는 구성요소이다. 즉, 상기 유체 가압 지그(120)는 곡면형 소재(2)에 플렉서블 소재(1)를 균일한 간격을 유지한 상태로 합착시키기 위하여 자유롭게 변형되는 플렉서블 소재(1)의 모든 면에 대하여 균일한 압력을 가하는 구성요소이다.

이를 위하여 본 실시예에서 상기 유체 가압 지그(120)는 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 지그 본체(122), 곡면 변형막(124), 유체 공급부(도면에 미도시) 및 지그 상하 이동부(126)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 상기 지그 본체(122)는 도 1에 도시된 바와 같이, 경질 소재로 이루어지며, 하측으로 개구된 개구부를 가지며, 전체적으로 통형상으로 이루어지는 구성요소이다. 상기 지그 본체(122)는 유체 가압 지그(120)를 이루는 다른 구성요소들이 설치될 수 있는 공간을 제공하는 것이다.

그리고 상기 곡면 변형막(124)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 지그 본체(122)의 개구부를 차단하여 형성되는 구성요소이다. 내부에서 가해지는 유체 압력 및 외측에서 가해지는 외력에 의하여 다양한 형태로 변형될 수 있는 소재로 이루어지며, 가해지는 힘이 제거되면 다시 원상태로 회복되는 탄성력을 가진다. 그리고 상기 곡면 변형막(124)은, 외력이 가해지지 않은 상태에서 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 곡면형 소재(2)의 곡률(r1)보다 큰 곡률(r2)을 가지는 곡면을 가지도록 설계된다.

다음으로 상기 유체 공급부는 상기 곡면 변형막(124)과 상기 지그 본체(122)로 이루어지는 밀폐 공간(128)에 유체를 공급하는 구성요소이다. 즉, 상기 유체 공급부는 상기 곡면 변형막(124)과 지그 본체(122)에 의하여 형성되는 밀폐 공간(128)에 기체 또는 액체 등의 유체를 고압으로 공급하여, 상기 곡면 변형막(124)이 도 1에 도시된 바와 같이, 팽팽하게 팽창되도록 하는 것이다.

다음으로 상기 지그 상하 이동부(126)는 상기 지그 본체(122)를 상하 방향으로 이동시키는 구성요소이다. 이 지그 상하 이동부(126)에 의하여 상기 플렉서블 소재(1)를 곡면형 소재(2)에 합착시키는 과정에서 상기 곡면 변형막(124)이 하강하면서 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 상기 플렉서블 소재(1)를 곡면형 소재(2)에 순차적으로 부착되도록 가압하는 것이다.

한편 본 실시예에 따른 유체 가압 지그(120)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 변형 가이드(140)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 변형 가이드(140)는 상기 곡면 변형막(124)의 양측에 기립되어 설치되며, 상기 지그 본체(122)를 관통하여 상하 방향으로 이동가능하게 설치된다. 따라서 상기 변형 가이드(140)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 상하 방향으로 이동하면서 상기 곡면 변형막(124)의 형상이 상기 플렉서블 소재(1)의 하면을 중앙에서부터 양 측면 방향으로 순차적으로 가압하기에 적합한 형태로 안내한다.

구체적으로 상기 2에 도시된 바와 같이, 부착 초기 과정에서는 상측으로 이동하여 상기 곡면 변형막(124)이 상기 플렉서블 소재(1)의 중앙 부분만을 가압하도록 한정한다. 그리고 나서 부착 과정이 더 진행됨에 따라 점차 하측으로 이동하면서 상기 곡면 변형막(124)이 상기 플렉서블 소재(1)의 양 측면도 가압하도록 한정한다.

특히, 부착 말기 과정에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 곡면 변형막(124)의 양 측단이 상기 변형 가이드(140)의 상측을 넘어서 변형되어 상기 플렉서블 소재(1)의 양 측단에도 동일한 압력을 가하여 부착할 수 있는 장점이 있다.

다음으로 상기 플렉서블 소재 장착부(130)는 상기 곡면형 소재(2)와 상기 유체 가압 지그(120) 사이에 플렉시블 소재(1)를 위치시키는 구성요소이다. 이때 상기 플렉서블 소재 장착부(130)는 상기 플렉서블 소재(1)의 양측 말단을 최소한의 크기로 그리핑(gripping)한 상태에서 상기 플렉서블 소재(1)를 상기 곡면형 소재(2)와 유체 가압 지그(120) 사이에 위치시킨다. 특히, 상기 플렉서블 소재 장착부(130)는 상기 플렉서블 소재(1)를 탄성적으로 그리핑하여, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 상기 유체 가압 지그(120)에 의하여 상기 플렉서블 소재(1)가 하측으로 가압되며서 자유롭게 변형될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 플렉서블 소재 장착부(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 플렉서블 소재(1)의 대부분이 상기 곡면형 소재(2)에 부착된 상태에서는 상기 플렉서블 소재(1)를 놓아주면서 외측으로 퇴피하여 합착 과정에 다른 구성요소들의 움직임에 방해되지 않는 것이 바람직하다.

그리고 본 실시예에서 상기 플렉서블 소재 장착부(130a)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 곡면 변형막(124) 표면에 형성될 수도 있다. 이 경우에는 상기 플렉서블 소재 장착부(130a)가 진공 흡착부로 구성될 수 있다. 즉, 상기 곡면 변형막(124) 표면에 얇게 형성되며, 진공 흡착 방식으로 상기 플렉시블 소재(1)의 배면을 오염시키지 않고 흡착 고정하는 진공 흡착부로 구성될 수 있는 것이다. 물론 이러한 진공 흡착부도 상기 곡면 변형막(124)과 함께 변형될 수 있는 구조를 가져야 한다.

한편 상기 플렉서블 소재 장착부(130a)는, 상기 곡면 변형막(124) 표면에 부착되어 설치되며, 상기 플렉시블 소재(1)의 배면을 반복적으로 점착하는 점착 필름으로 구성될 수도 있는 것이다. 이 경우에는 상기 점착 필름이 상기 플렉서블 소재(1)의 배면에 아무런 물질을 남기지 않는 무전사 방식 점착 필름인 것이 바람직하다.

이하에서는 본 실시예에 따른 플렉서블 소재 곡면 합착장치(100)를 이용한 합착 과정을 설명한다.

먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 유체 가압 지그(120) 내에 유체를 충분하게 충진하여 상기 곡면 변형막(124)이 팽팽하게 팽창된 상태로 만든다. 그리고 상기 플렉서블 소재 장착부(130)에는 부착될 플렉서블 소재(1)가 그리핑된 상태로 장착된다. 또한 상기 곡면형 소재 장착 지그(110)에는 합착용 레진(R)이 도포된 상태의 곡면형 소재(2)가 정확한 위치에 장착되어 있다.

이 상태에서 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유체 가압 지그(120)를 상승시키면, 상기 곡면 변형막(124)이 상기 플렉서블 소재(1)의 중앙 부분부터 상측으로 가압하여 곡면형 소재(2)의 중앙 부분과 접촉시킨다. 이때 상기 플렉서블 소재(1)의 다른 부분은 상기 플렉서블 소재 장착부(130)에 의하여 당겨진 상태를 유지하므로 상기 곡면형 소재(2) 또는 합착용 레진(R)와 이격된 상태를 유지한다.

그리고 나서 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 유체 가압 지그(120)를 더욱 상승시키면, 상기 곡면 변형막(124)이 눌려서 변형되면서 상기 플렉서블 소재(1)의 더 넓은 영역을 상기 곡면형 소재(2)에 합착시킨다. 이렇게 점진적으로 상기 유체 가압지그(120)를 상승시키면 상기 플렉서블 소재(1)의 중앙 부분부터 순차적으로 외곽쪽으로 확대되면서 상기 곡면형 소재(2)에 합착된다.

마지막으로 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유체 가압 지그(120)를 완전히 상승시켜 상기 플렉서블 소재(1)의 전면이 상기 곡면형 소재(2)에 합착되도록 한다. 이때 상기 곡면 변형막(124)은 기체 등 유체에 의하여 가압되는 것이므로, 모든 면에 대하여 동일한 압력을 가하게 되고, 자유롭게 변형되는 플렉서블 소재(1)에 대하여 모든 면에 대하여 균일한 압력으로 가압할 수 있으며, 상기 플렉서블 소재(1)와 곡면형 소재(2)는 간격 균일도를 유지한 상태에서 합착된다.

물론 이 과정의 진행 중에 상기 변형 가이드(140)가 상기 곡면 변형막(124)의 변형 형상을 한정하는 역할을 수행한다.

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 소재 곡면 합착장치
110 : 곡면형 소재 장착 지그 120 : 유체 가압 지그
130 : 플렉서블 소재 장착부 140 : 변형 가이드
1 : 플렉서블 소재 2 : 곡면형 소재
R : 합착용 레진

Claims

곡면형 소재의 부착면이 상측 방향으로 향하도록 장착되는 곡면형 소재 장착 지그;
상기 곡면형 소재 장착 지그 상측에 변형가능한 소재 내부에 유체가 채워진 구조로 설치되며, 상기 곡면형 소재의 곡률보다 큰 곡률을 가지는 볼록한 곡면을 가져서 상기 곡면형 소재의 중앙 부분부터 가압되어 외측 부분으로 순차적으로 가압하는 유체 가압 지그;
상기 곡면형 소재와 상기 유체 가압 지그 사이에 플렉시블 소재를 위치시키는 플렉시블 소재 장착부;를 포함하며,
상기 유체 가압 지그는,
하측으로 개구된 개구부를 가지며, 전체적으로 통형상으로 이루어지는 지그 본체;
상기 지그 본체의 개구부를 차단하여 형성되며, 상기 곡면형 소재의 곡률보다 큰 곡률을 가지는 곡면을 가지고, 신축성 소재로 이루어지는 곡면 변형막;
상기 곡면 변형막과 상기 지그 본체로 이루어지는 밀폐 공간에 유체를 공급하는 유체 공급부;
상기 지그 본체를 상하 방향으로 이동시키는 지그 상하 이동부;를 포함하며,
상기 플렉시블 소재 장착부는,
상기 곡면 변형막 표면에 형성되며, 상기 플렉시블 소재의 배면을 오염시키지 않고 고정하는 흡착부인 것을 특징으로 하는 플렉시블 소재 곡면 합착장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 곡면 변형막 양 측부에 상하 방향으로 승강가능하게 기립되어 설치되며, 상기 곡면 변형막의 변형 형상을 한정하는 변형 가이드가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 소재 곡면 합착장치.
제1항에 있어서, 상기 유체 공급부는,
일정한 온도로 가열된 유체를 일정한 압력으로 공급하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 소재 곡면 합착장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 흡착부는,
상기 곡면 변형막 표면에 부착되어 설치되며, 상기 플렉시블 소재의 배면을 반복적으로 점착하는 점착 필름인 것을 특징으로 하는 플렉시블 소재 곡면 합착장치.