KR101654841B1 - 판 유리의 테두리들 상에 사면들을 생성하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

판 유리의 테두리들 상에 사면들을 생성하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

유리로 만들어진 블랭크(5)들 내로 레이저 광선을 이용하여 유리를 분할할 때에는, 레이저 빔(1) 다발이 분할될 유리 상으로 향하고, 적어도 2개의 블랭크(5)가 형성된 유리는 사이드(15)들이 절단 부분의 영역에 놓이게 분할된다. 유리가 분할된 후, 사이드(15)에 놓여 있는 사면(17)을 형성하면서 테두리(16)로부터 유리를 분리하기 위해, 형성된 블랭크(5)에 사이드(15)의 적어도 하나의 테두리(16) 상으로 레이저 빔(1)이 향한다. 사면(17)을 형성하기 위해, 적어도 하나의 레이저 소스(6) 및 상기 소스(6)에 할당된 반사기(19)는, 블랭크(5)의 평면과 예각을 형성하는 레이저 빔(1)이 사면(17)을 형성하는데 있어서 효과적이 되도록, 사이드(15)를 따라 움직여진다.

Description

판 유리의 테두리들 상에 사면들을 생성하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND ARRANGEMENT FOR CREATING BEVELS ON THE EDGES OF FLAT GLASS}
본 발명은 한편으로는 방법에 관련되고 다른 한편으로는 장치에 관련되는 독립항들의 도입부들의 특징들을 가지고 있는 방법 및 장치에 관한 것이다(EP2 286 972A).
AT501000A1에서는, 유리, 특히 판 유리를 레이저 광선을 이용하여 분할하기 위한 방법 및 장치가 알려져 있다. 이러한 공지된 방법을 이용하면, 레이저 빔 다발이 판 유리 아래에 배치된 반사면 상에서 분할되고 반사될 판 유리 상으로 향한다. 반사된 레이저 빔들은 레이저의 헤드 상에 배치되고 레이저 빔들의 다발에 관한 개구를 가지는 반사기를 이용하여, 2개의 묶음으로 된 레이저 빔들의 형태로 판 유리 상에 재차 반사되고, 이 경우 그러한 반사기에는 2개의 공동(cavity)과 유사한 가늘고 긴 반사 표면들이 제공된다. 묶여진 레이저 빔에 의해, 판 유리를 가열하지 않고 판 유리에 미세 균열이 만들어진다. 반사 표면들에 의해 반사기에서 반사된 레이저 빔 묶음은 미세 균열의 양 사이드 상에서 가열된 영역들을 생성한다. 그것들로 인해 생기는 열적 스트레스들의 작용 하에, 그러한 미세 균열은 판 유리의 전체 두께에 걸쳐 열려져 있고, 그러한 판 유리는 분할된다.
레이저 빔들을 이용하여 판 유리를 분할하는 또 다른 방법이 EA004167B1으로부터 공지되어 있다. 이러한 공지된 방법에서는, 레이저 빔, 특히 이산화탄소(CO2) 레이저가 사용되고, 이로 인해 먼저 집속된 레이저 빔이 사용되고, 그 다음 집속되지 않은 레이저 빔이 사용된다.
집속된 레이저 빔을 이용하면, 연화 온도를 초과하는 온도가 제공되는 분리 라인에서 만들어진다. 연화 온도 위 온도에서 유리에 작용하는 집속되지 않은 레이저 빔은 추가적인 인장(tensile) 스트레스들을 만들어내어, 제공되는 분리 라인이 열린다.
레이저에 의해 유리 재료들을 분리하기 위한 방법이 한노버(Hannover), EV(http://www.lzh.de)의 레이저 센터의 간행물로부터 알려져 있다. 이러한 공지된 방법은 대부분의 경우, 유리 재료들에 관해서 투과성인 Nd:YAG 레이저의 다중 반사들에 기초한다(MULTIPLE LASER BEAM ABSORPTION, MLBA). 이러한 방법은 유리 두께에 따라 광선이 85%까지 투과되는 Nd:YAG 레이저를 이용한다. 전체 흡수량은 빔의 다중 반사에 의한 분할될 유리만큼 증가되고, 열적 스트레스가 전체 유리 두께에 걸쳐 유발된다. 이러한 경우, 레이저 헤드, 그러한 레이저 헤드에 적용될 상부 반사기, 및 유리 아래, 즉 레이저 헤드 반대 측에 있는 유리 사이드에 제공된 하부 반사기를 가지는 장치가 사용된다.
이러한 방법을 이용하여, 서로 위에 놓이는 여러 유리 패널들이 또한 복합 안전 유리(VSG)처럼, 하나의 작업(working) 단계에서 분할된다.
지금까지는, 알려진 방법의 실제 구현예는 성공적이지 못했는데, 이는 그것의 빈약한 성과와 유리 파괴의 신뢰할 수 없는 프로세스 때문이다.
EP2 286 972A로부터, 커팅 휠(cutting wheel)을 이용하여 미리 칼자국이 내진 후 유리 패널에 작용하는 레이저 빔에 의해 판유리 패널들의 사이드들의 테두리들에 사면들을 만드는 것이 알려져 있다.
레이저 광선을 이용하여 유리 패널에 커팅 슬릿(cutting slit)을 만들기 위한 또 다른 방법 및 장치가 WO2008/080182A1으로부터 알려져 있다. 유리 패널을 레이저 광선으로 분할하기 위한 이러한 방법에서는, 유리 패널이 레이저 광선에 의해, 유리 패널의 제 1 표면과 그러한 제 1 표면 반대 측에 있고 그러한 제 1 표면과 일정 거리만큼 떨어져 있는, 유리 패널의 제 2 표면까지의 하나 이상의 관통(penetration)으로 국부적으로 가열되고, 그렇게 만들어진 커팅 슬릿의 열 스트레스들에 의해 유리 패널에서 열려 있다. 레이저 광선은 본질적으로 제 1 표면 상의 반사 또는 굴절 없이 유리 패널 내로 도입된다.
특히, WO2008/080182A에서는 레이저 광선이 광학 성분, 즉 프리즘을 통해 그러한 레이저 광선의 빔 출구 면까지 진행한 다음, 본질적으로 굴절 없이 도입되고, 굴절 없이 빔 출구 면과 직접 접촉하고 있는 액체 내로 도입되며, 이러한 액체와 직접 접촉하는 유리 패널의 제 1 표면으로부터 유리 패널 내로 도입된다. 이러한 경우, 그 액체는 적어도 유리 패널과 거의 동일한 굴절률을 가져야 한다. 이 경우, 유리 표면의 제 1 표면에 의해 광선들 묶음의 입력 지점에서 입사하는 축에 대해 비스듬한 입사 각도로 레이저 광선이 도입되어, 레이저 광선의 전반사가 유리 패널의 제 2 표면에 의해 행해지도록, 제 1 표면으로부터의 레이저 광선의 입사각이 선택된다.
유리를 분할함에 있어서, "레이저 스코링(scoring)" 및 "레이저 블라스팅(blasting)"이 A.Ostendorf et al. "Licht statt Schneidradchen - Trennen von Glaswerkstoffen mittels Laserstrahlung[Light Instead of Cutting Wheels - Separating Glass Materials by Means of Laser Radiation]," in the Future of Glass - from the Tradition of High - Tech Products, 5th Symposium; June 17-18, Zwiesel 2004, pp.31-40로부터 알려져 있다. 이러한 참조 문헌은 또한 레이저-분리된 유리 재료들의 후-처리(post-treatment)를 언급하고 있고, 그러한 경우 갈라진 금이 없는 사면을 만들기 위해, 유리 스팬(span)이 이산화탄소 레이저에 의해 테두리에서 블라스트가 이루어져야 한다. 하지만, 상세한 사항이 없이 전술한 참조 문헌으로부터 알려진 방법은 레이저 분리된 유리 성분들의 경우에서만 사용 가능한데, 이는 딴 방법으로 분리된 유리 부분들이 레이저 광선에 의해 가열되는 동안 즉시 파괴되기 때문이다.
본 발명의 목적은 전술한 타입의 방법 및 장치를 보이는 것으로, 이러한 타입의 방법 및 장치를 가지고, 레이저 빔들을 이용하면서 유리 패널들을 분할하는 동안, 적어도 하나의 사면이 또한 유리 패널의 그렇게 형성된 사이드들에서 만들어짐으로써, 후속하는 연마, 즉 연마 도구를 이용하여 후속하는 기계 가공(machining)이 생략된다.
본 발명의 방법와 관련되는 이러한 목적은, 그러한 방법을 목표로 하는 독립 청구항의 특징들을 가지고, 또한 장치가 관련하는 한에 있어서는, 그러한 장치를 목표로 하는 독립 청구항의 특징들을 가지고 달성된다.
본 발명에 따른 방법과 본 발명에 따른 장치의 바람직하고 유리한 추가 발전예들이 종속 청구항들의 주제들이다.
본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치를 가지고, 레이저 절단 유리 패널들에서 벗겨짐(chipping)이 일어나는 것이 회피되는데, 이는 유리 패널들이 마련될 때 사이드 상에 있는 특별히 날카로운 테두리들 때문이다. 이는 또한 테두리 영역에서 인장 응력들이 발생한다는 사실에도 불구하고, 유리 패널들이 가장자리 상에서 평평할 때에도 그러하다. 그러한 벗겨짐은 불리한 것인데, 이는 그것이 유리 패널에서의 미세 균열들에 관한 시작점으로서 나중에 유리 패널의 파쇄(fracturing)를 초래할 수 있기 때문이다.
적어도 하나의 사면을 만드는데 있어서, 제 1 레이저 헤드가 유리 패널들이 분할되는 컷을 만들고 사면 또는 사면들을 만든 후 활성화되는, 제 2 의 추가적인 레이저 헤드가 제공되는 것이 본 발명에 있어서 매우 중요하다.
본 발명에 따른 방법에서는, 유리 패널들이 사면들을 만들 때 일부러 칼자국이 내어질 필요가 없다는 점이 유리하다.
본 발명에 따른 조치와 본 발명에 따른 장치를 가지고, 적어도 하나의 추가적인 레이저 헤드를 이용하여 만들어지는, 특히 적어도 하나의 사면에 의해 날카로운 테두리들이 제거된다.
본 발명에서는 레이저 빔의 작용 하에 사면이 유리하게 만들어진다.
삭제
본 발명에 따른 방법을 구현할 때, 유리 재료의 유리 내로 레이저 빔이 들어가는 경우, 레이저 빔의 반사들을 막거나 적어도 최소화하는 조차가 바람직하게 취해진다.
이러한 점에서, 본 발명에 따른 방법의 경우의 일 실시예에서 하나의 매체가 제공되고, 상기 매체는 유리 재료(판 유리)의 표면을 덮기 위해 레이저 빔의 영역에 배치되고, 만약 그렇지 않다면(본질적으로 동일하다) 그러한 유리 재료에서의 유리의 굴절률과 적어도 비슷한 굴절률을 가진다. 이러한 매체는 사면이 만들어질 테두리를 둘러싸는 유체, 특히 액체일 수 있는 이른바 "광학 퍼티(optical putty)"로서 작용한다. 예를 들면, 물이나 글리세린이 본 발명의 범주 내에 있는 매체로서 적합하다.
전술한 반사들을 방지하거나 최소화하기 위한 또 다른 가능성은 브루스터(Brewster) 각도로 유리 재료의 유리로 레이저 빔을 겨냥하는 것으로 이루어진다. 이러한 조치는 "광학 퍼티"로서 작용하는 매체의 이용과 함께 또한 적용될 수 있다.
매체, 예를 들면 액체가 흐르고, 이러한 경우 유리 재료(판 유리)의 테두리와 높이가 같으면, 동시에 냉각이 이루어지고, 이는 사면을 만들 때 유리 부분을 블라스트하기 위해 유리한 유리에서의 스트레스를 일으킨다.
본 발명에 따른 방법을 실행할 때, 레이저 소스는 적어도 레이저 소스로부터 레이저 빔이 빠져나오는 영역에 있는 매체 내에 있을 때가 바람직하다. 또한, 레이저 빔에 관한 반사기들은 바람직하게는, 적어도 반사기 내로의 레이저 빔의 도착 영역에 배열되고, 그러한 매체 내의 반사기로부터 반사된 레이저 빔이 다시 나타나게 된다.
본 발명의 범주 내에서 사용된 반사기들은, 예를 들면 금속 미러들과 같은 (간단한) 미러들이다. 본 발명의 범주 내에서, 고려되는 반사기들은 또한 필수적인 광학 기능들 내의 냉각 및 다른 보조 기능들을 마음대로 통합하는 복잡한 성분들일 수 있다. 어느 경우든, 반사기들은 입구 인터페이스 및 출구 인터페이스를 가지게 되고, 이로 인해 적어도 입구 인터페이스와 출구 인터페이스는 반드시 전체 반사기가 아니고 "광학 퍼티"로서 작용하는 매체 내에 배열된다.
본 발명의 범주 내에서, 편광된 레이저 광선을 이용하는 것이 고려된다. 이 경우, 레이저 빔을 소위 "브루스터 각도"로 유리 재료를 겨냥하는 것이 유리한 것으로 드러났는데, 이는 그러한 경우 - 유리 재료의 표면이나 유리 재료 상에 배열되는 매체의 평면에 편광이 평행하다고 가정하여 -, 어떠한 반사도 제거되고, 레이저 빔이 유리 재료 내로 표면을 통해 완전히 들어가며, 매체의 사용이 쓸모없게 되거나 매체의 굴절률과 유리 재료의 굴절률이 완전히 일치하지 않을 때 일어나는 반사들이 억제될 수 있기 때문이다.
레이저 빔이 전술한 브루스터 각도로 유리 재료를 겨냥할 때, 유리 재료의 표면을 덮고 "광학 퍼티"로서 작용하는 매체는 그것의 굴절률 때문에 절대적으로 필요하지는 않은데(매체의 굴절률은 유리 재료의 굴절률과 동일하거나 적어도 비슷하다), 이는 레이저 빔이 브루스터 각도로 입사하는 경우, 어떠한 반사도 일어나지 않기 때문이다.
본 발명의 범주 내에서는, 사면을 만들기 위해 상이한 특성들을 지닌 (2개의) 레이저 빔들을 사용하는 것이 또한 고려된다. 예를 들면, 갈라진 틈을 형성하기 위해, 0.5㎛ 정도의 파장을 지닌 레이저 빔이 사용될 수 있다. 갈라진 틈을 열기 위해, 즉 바라는 사면을 형성하면서 유리 부분을 분리하기 위해, 10.6㎛ 정도의 파장을 지닌 레이저 빔(예를 들면, 이산화탄소 레이저)이 사용될 수 있다.
본 발명에서는, 반사하는 동안 레이저 빔을 묶어서 초점이 바람직하게 유리 재료 내에 있는 것이 또한 고려된다. 이러한 레이저 빔의 묶음은 오목 반사체들을 이용하여 달성될 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 이러한 실시예는, 또한 볼록한 표면들을 지닌 사면들을 만드는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 방법에서, 사이드의 하나의 테두리 상의 사면은 유리 재료로서의 판 유리의 사이드 상에서 만들어질 수 있거나, 특히 판 유리 사이드의 양 테두리들에서 동시에 사면들이 만들어질 수 있다.
비록 반드시 그러한 것은 아니지만, 본 발명에 따른 방법과 본 발명에 따른 장치는 또한 특히 레이저 부분들에 의해 만들어지는 유리 재료들(판 유리) 상에 사면들을 만들기에 적합하다.
본 발명에 따른 방법의 이러한 바람직한 적용예에서는, 적어도 하나의 사면의 생성을 위해, 잘라진 부분(cut)과 사면 또는 사면들을 만들어내는 제 1 레이저 헤드 다음에 활동하게 되는 제 2의 추가적인 레이저 헤드가 제공된다는 점이 규정된다.
본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치를 가지고, 레이저 절단 유리 패널들에서 벗겨짐이 일어나는 것이 회피되는데, 이는 유리 패널들이 마련될 때 사이드 상에 있는 특별히 날카로운 테두리들 때문이다. 이는 또한 테두리 영역에서 인장 응력들이 발생한다는 사실에도 불구하고, 유리 패널들이 가장자리 상에서 평평할 때에도 그러하다. 그러한 벗겨짐은 불리한 것인데, 이는 그것이 유리 패널에서의 미세 균열들에 관한 시작점으로서 나중에 유리 패널의 파쇄를 초래할 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 방법 또는 본 발명에 따른 장치를 가지고, 특히 레이저 절단 유리 부분들의 사이드들 상의 적어도 하나의 추가적인 레이저 헤드로 만들어지는 적어도 하나의 사면에 의해 날카로운 테두리들이 제거된다.
도면들을 참조하여, 본 발명에서 적용되는 방법과 본 발명에 따른 방법이 구현될 수 있는 장치가 아래에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 레이저로 유리를 절단하는 원리를 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 원리의 일 변형예를 도시하는 도면.
도 3의 (a) 및 (b)는 레이저 광선의 플롯(plot)을 구체화한 것들을 도시하는 도면들.
도 4는 레이저 광선으로 유리를 절단할 때 발생하는 뜨거운(hot) 영역들을 개략적으로 도시하는 도면.
도 5는 레이저 광선으로 유리를 절단하는 것의 또 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 6은 레이저 광선으로 유리를 절단하는 것의 또 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따라 2개의 사면을 만드는 것을 개략적으로 도시하는 도면.
도 8은 본 발명에 따라 하나의 사면만을 만드는 것을 개략적으로 도시하는 도면.
도 9는 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 장치의 일 실시예를 도시하는 도면.
도 10은 수정된 실시예를 도시하는 도면.
도 11은 하나의 사이드의 2개의 테두리들에 사면들이 제공되는 일 실시예를 도시하는 도면.
제 2 유리 표면 상에 레이저 빔의 전반사의 효과를 적용하는 레이저 광선을 이용하는, 도 1에 도시된 유리 절단에서는, 레이저 빔(1)의 프리즘(4)을 때리고, 그 각도는 90°에 가깝다. 분할될 유리(5)의 법선 면과 레이저 빔(1)의 광학 축 사이의 각도(α)는, 유리(5)에서 내부의 전반사의 각도보다 크거나 같다. 프리즘(4)으로부터 분할될 유리(5) 내로 레이저 빔(1)을 도입하기 위해서는, 그것들이 광학 접촉 상태에 있는 것이 중요하다. 이는 도 1에서, 프리즘(4)과 분할될 유리(5) 사이의 영역(2)에서, 예를 들면 특별한 액체들(물이나 글리세린) 또는 (가요성의) 투명한 (막과 같은) 재료들(3)에 의해 생성되는 광학 접촉이 이루어짐으로써 달성된다.
본 발명의 범주 내에서는, 프리즘(4)의 사이드들이 복잡한 기하학적 모양들을 가져서, 특정 모양들(도 4 참조)을 지닌 뜨거운 스팟(spot)들을 만들어낸다는 점이 제공될 수 있다.
프리즘(4)과 유리(5)의 광학적 접촉은 또한 유리(5)와 프리즘(4) 사이의 접촉 표면들의 정밀한 정렬에 의해 달성될 수 있고, 이로 인해 영역(2)에서의 최대 허용 가능한 간극은 광선의 파장보다 작아야 한다.
도 1에 개략적으로 도시된 방법의 장점들은, 반사 표면들을 지닌 절단 테이블(table)들이 더 이상 요구되지 않고, 전반사 때문에 손실이 적은 높은 수율이 발생한다는 점이다.
도 2에서는, 빔 소스(6)로부터의 레이저 빔(1)이 프리즘(4) 내로 들어가고 프리즘(4)으로부터 분할될 유리(5) 내로 들어가는 것이 도시되어 있다. 빔(1)은 거리(L)에 걸쳐 반복된 전반사로 유리(5) 내로 계속해서 진행하고, 유리(5)로부터 제 2 프리즘(7)을 통해 빠져나가며, 미러(8) 상에서 반사되어(반사 포커싱(focusing) 시스템), 반사된 레이저 빔이 원하고 요구되는 모양을 지닌 빔을 형성한다.
이러한 그림(diagram)의 실제 적용예가 도 3의 (a) 및 (b)에서 얇은 유리에 관해 도시되어 있다.
도 4는 도 4에서 도시된 패턴에 따라 유리(5) 상에 뜨거운 스팟들을 형성하는 것이 유리하다는 점을 개략적으로, 그리고 평면도로 보여주고 있다. 메인(main) 레이저 빔(1)이 도 4에서 뜨거운 스팟(9)을 형성하고, 반대로, 도 4에서의 반사된 레이저 빔(10)이 뜨거운 스팟(11)들을 형성하여, 유리(5)가 분리 라인(12)을 따라 분할된다.
특별한 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 반사 성분들(8)의 기능들이 도 5에 도시된 프리즘(13)의 특별히 모양을 가진 표면(4)에 의해 달성될 수 있고, 이러한 프리즘은 적합한 모양으로 디자인되며 반사 코팅이 제공된다.
사용되는 가요성의 투명한 재료들에 의한 내부 전반사의 효과를 달성하기 위해, 유리(5) 내로 레이저 빔(1)을 겨냥하는 것이 또한 가능하고, 이는 절단될 유리(5)와 접촉하고 있는 영역(2)에서의 광학 접촉을 증대시킨다. 특별한 경우(도 6 참조), 이는 유리(5) 상에서 눌러지는 투명한 재료(가요성의)로 만들어진 볼(14)(예를 들면, 투명한 중합체로 만들어진 볼(14))과, 그것을 통해 향하는 레이저 빔(1)에 의해 달성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 간극(18)이 이전에 생성된 절단된 부분의 영역에 형성되는, 분할된 유리(5)의 사이드(15)들 상의 사면(17)들의 생성을 위해 본 발명에 따른 방법에 추가적인 레이저 소스(6)들이 사용된다.
비록 도 7 및 도 8에는 도시되어 있지 않지만, 유리 표면 상의 매체의 존재가 또한 이들 실시예들에서 고려된다. 이러한 매체, 예를 들면 물이나 글리세린은 평평한 유리 패널의 유리의 굴절률과, 같지는 않더라도 적어도 비슷한 굴절률을 가진다. 이러한 매체는, 바람직하게는 사면들을 형성함으로써 테두리들이 처리되는 유리 패널의 사이드와 높이가 같은 액체일 수 있다.
특히, 도 7에 따르면 사이드(15)들 상에서 만들어질 사면들(17) 각각에 관해 레이저 소스(6)가 제공된다는 점이 규정된다. 반사기(19)가 각각의 레이저 소스(6)에 할당된다. 레이저 소스(6)들과 할당된 반사기(19)들은, 간극(18)의 영역에서 사이드(15)들을 따라 드라이브(drive)(미도시)에 의해 움직여지고, 앞서 설명된 원리에 따라, 유리(5)의 부분들에 의해 만들어지는 유리 부분들(유리 블랭크들)의 사이드(15)들 상에서 사면(17)들을 만든다.
분할된 유리(5)의 2개의 사이드(15)는 사면(17)들을 만들면서 동시에 처리될 필요가 없다는 점이 이해된다. 이는 또한 연속해서 일어날 수 있다.
동일한 토큰(token)에 의해, 비록 유리할지라도 유리(5)의 하나의 사이드(15) 상에 2개의 사면(17)을 반드시 만들 필요는 없다. 종종, 하나의 사면(17)만이 충분하거나(도 8 참조), 연속해서 사면(17)들이 만들어지고, 이는 더 낮은 장비 비용을 의미한다.
도 8에는, 어떻게 도면(17)이 레이저 빔(1)을 이용하여 블랭크의 사이드(15)의 하나의 테두리(16)의 영역에서 유리(5)의 부분들에 의해 형성된 유리 블랭크의 사이드(15) 상에서 만들어지는지를 크게 도식화해서 보여주고 있다. 이러한 경우, 빔 경로는 원칙적으로 도 1 내지 7에 도시된 바와 같이, 반사기(19)의 영향 하에서 달릴 수 있다.
본 발명에 따른 방법이 실행될 때, 그 절차는 예를 들면 도 9, 도 10, 또는 도 11에 도시된 바와 같이, 수행될 수 있다.
도 9의 실시예에서, 특히 사면(17)이 만들어질 테두리(16)의 영역에서의 유리(5)가, 유리의 굴절률(1.4 내지 1.6)과 동일하거나 적어도 가깝게 되는 굴절률을 가지는 매체(20)로 덮인다. 그 결과, 유리(5) 내로 이동하는 동안 그리고 유리로부터 빠져나가는 동안, 레이저 소스(6)로부터 나가는 빔(1)의 반사들이 방지되거나 적어도 최소화된다. 거의 "광학 퍼티"로서 작용하는 이러한 매체(20)는, 예를 들면 특히 물이나 글리세린과 같은 액체일 수 있다.
테두리(16)의 영역에 존재하고 테두리(16)를 덮는 매체(20)는, 또한 테두리(16)와 높이가 같게 흐를 수 있고(화살표 21), 이는 동시에 레이저 빔(1)의 외측에 놓이는 영역, 즉 사면(17)을 형성하는 동안 블라스트되어질 유리 테두리(16)의 영역이 냉각되어, 파쇄를 만드는, 즉 사면(17)의 생성을 지원하는 스트레스들이 형성된다는 장점을 가진다.
도 9에 도시된, 사면(17)을 만들기 위한 본 발명에 따른 방법의 변형예에서는, 레이저 소스(6)가 또한 레이저 소스(6)로부터 매체(20) 내로의 레이저 빔(1)의 나가는 포인트의 영역에 적어도 배치된다. 또한 매체(20)에서 반사를 위해 적어도 효과적인 영역에 배치되는 반사기(19)에 대해서도 동일하게 적용된다. 반사기(19)는 피봇될 수 있다(화살표 22).
도 9에 도시된 배치에서, 레이저 소스(6)와 또한 반사기(19)는 조정될 수 있고, 이를 통해 특히 레이저 빔(1)의 방향으로 조정이 가능하다.
도 10은 오목한 반사면을 지닌 반사기(19)가 디자인되는 일 변형예를 보여주는 것으로 그로 인해 레이저 빔(1)이 묶일 수 있어 효과 측면에 있어서 개선을 가져온다. 또한, 도 10의 변형예는 평평하지는 않지만 다소 볼록한(둥글거나 다각형) 외측 표면을 지닌 사면(17)들을 만드는 것을 가능하게 한다. 레이저 소스(6)(화살표 23) 및/또는 반사기(19)(화살표 24)를 조정함으로써, 레이저 빔(1)의 초점(25)이 맞추어질 수 있어, 사면(17)의 생성이 최적화된다.
도 11에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 방법에 의하면, 하나의 동작으로 유리 패널(5)의 사이드(15) 상에 양 사면(17)들이 만들어지는 것이 달성될 수 있다. 매체(20) 내에 반사를 위해 효과적인 영역을 적어도 지닌 제 2 반사기(19)가 도한 배치될 때, 레이저 빔(1)의 유리(5) 내로의 그리고 유리(5)로부터의 전이를 가능한 반사가 없는 방식으로 가능하게 한다는 점에서 유리하다.
본 발명의 범주 내에서는, 사면이 만들어지는 동안, 그 절차가 상이한 파장들을 가지는 레이저 빔들로 수행된다는 사실이 고려된다. 그러한 경우, 그(제 1) 파장은 그것이 특별히 유리하고 크래킹(cracking)에 관해 효과적이도록 하나의 레이저 빔에 관해 선택될 수 있고, (제 2) 파장은 그것이 특별히 유리하고 갈라짐 틈을 여는 데 있어서 효과적이도록 제 2 레이저 빔에 관해 선택될 수 있다. 예를 들면, 크래킹의 원인이 되는 레이저 빔은 0.5㎛의 (녹색 영역에서) (제 1)파장을 가지고, 반대로, 제 2 레이저 빔(예를 들면, 갈라진 틈을 열기 위한 이산화탄소 레이저)에 관해서는, (제 2)파장이 바람직하게는 10.6㎛의 파장을 지닌 것이다.
요약하면, 본 발명의 실시예는 아래와 같이 설명될 수 있다.
특히, 레이저 광선을 이용하여 유리가 유리로 만들어진 블랭크(5)들로 분할된 후에는, 사이드(15) 상에 놓이는 사면(17)을 형성하면서, 테두리(16)로부터 유리를 분리하기 위해 형성되는 블랭크(5)의 사이드(15)의 적어도 하나의 테두리(16)로 레이저 빔(1)이 향한다. 사면(17)을 형성하기 위해, 적어도 하나의 레이저 소스(6)와 그러한 레이저 소스(6)에 할당된 반사기(19)가 사이드(15)를 따라 움직임으로 인해, 예각을 둘러싸는 블랭크(5)의 평면이 있는 레이저 빔(1)이 사면(17)을 형성함에 있어 효과적이다. 그러한 사이드(15)는 굴절률이 적어도 유리의 굴절률에 가까운 액체(20)와 높이가 같다.

Claims (21)

  1. 유리 재료로 만들어진 제품(5)의 측면의 테두리(16)에 레이저 빔(1)에 의해 생성되는 사면(17)을 만드는 방법으로서,
    유리 제품(5) 표면의 평면에 대하여 예각으로 레이저 빔(1)을 위치시키는 단계;
    매체(20)가 사면(17)이 형성될 테두리(16) 상의 영역, 레이저 빔(1)이 유리 제품(5) 내로 들어가는 영역, 및 레이저 빔(1)이 유리 제품(5)으로부터 나오는 영역을 커버하고, 또한 레이저 빔(1)이 유리 제품(5) 내로 들어갈 때와 레이저 빔(1)이 유리 제품(5)으로부터 나올 때 레이저 빔의 굴절이 최소화 또는 방지되도록, 레이저 빔(1)이 유리 제품(5) 내로 들어가는 영역과 레이저 빔(1)이 유리 제품(5)으로부터 나오는 영역에서 매체(20)에 1.4-1.6의 굴절율을 제공하는 단계; 및
    상기 레이저 빔(1)을 반사하는 반사기(19)의 반사 영역이 매체(20) 내에 있도록 배치하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매체(20)는 액체인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 액체는 물이나 글리세린인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    레이저 소스의 위치가 사면이 생성될 유리 제품의 측면에 대하여 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사기의 위치가 사면이 생성될 유리 제품의 측면에 대하여 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사기는 레이저 빔이 테두리로부터 나간 뒤에 제2 테두리를 향하도록 방향을 바꾸고, 상기 제2 테두리로부터 나가는 레이저 빔은 제2 반사기로부터 상기 반사기로 반사되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사기는 평평한 반사 표면과 오목한 반사 표면 중 하나를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    제1 파장을 가지는 제1 레이저 빔으로 사면의 위치에 갈라진 틈을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 파장과 상이한 제2 파장을 가지는 제2 레이저 빔으로 상기 갈라진 틈을 열어 사면을 얻는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 파장은 녹색 영역에 있고, 상기 제2 파장은 10.6㎛인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 매체는 사면이 만들어지는 테두리 상을 흐르는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 반사기는 오목하고, 상기 레이저 소스와 상기 반사기는 레이저 빔의 초점이 상기 유리 제품에 놓이도록 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 액체는 거품이 없는 방식으로 인가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    레이저 광선을 이용하여 유리로 만들어진 블랭크들로 유리를 분할하기 위해, 묶인 레이저 빔이 분할될 유리로 향하고, 적어도 2개의 블랭크가 형성되는 유리는 측면이 절단 영역에 놓이게 분할되며,
    유리가 분할된 후, 상기 방법을 적용하는 동안 측면에 놓인 사면을 형성하면서 측면으로부터 유리를 분리하기 위해, 레이저 빔은 형성되는 블랭크의 측면의 적어도 하나의 테두리 상으로 향하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    유리를 블랭크로 분할하는 레이저 빔으로부터 독립적인 적어도 하나의 레이저 빔의 작용에 의해, 적어도 하나의 사면이 만들어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    블랭크의 한쪽 측면 상에서, 사면이 측면의 2개의 테두리의 영역에 만들어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 유리(5)를 적어도 2개의 블랭크로 분할하기 위해 제13항에 따른 방법을 구현하기 위하여 레이저 소스(6)를 가지는 장치로서,
    작용 평면이 제1 레이저 장치의 작용 평면에 대해 예각을 이루고, 레이저 빔(1)이 블랭크(5)의 측면(15) 상의 하나의 테두리(16) 내의 영역 상으로 향하는, 적어도 하나의 추가적인 레이저 장치가 제공되고,
    사면(17)을 만들기 위해 반사기(19)가 레이저 소스(6)에 할당되고, 상기 반사기는 블랭크(5)의 측면(15)을 따라서 레이저 소스(6)와 동시에 드라이브에 의해 조정될 수 있는 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    유리(5)를 분할하기 위해, 레이저 소스(6), 분할될 유리의 제1 표면과 접촉하는 광학적으로 투명한 재료로 이루어지는 프리즘, 및 반사 시스템이, 다른 프리즘을 통해 출구 포인트에서 유리로부터의 반복된 내부 전반사 후 나가는 레이저 빔을 반사하고 다시 상기 유리 내로 도입하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 블랭크의 한쪽 면 상에서, 측면의 두 테두리의 영역에 사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 제품(5)은 평평한 유리패널로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제2항에 있어서, 상기 매체(20)는 유체인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제9항에 있어서, 상기 제2 파장은 이산화탄소 레이저를 사용한 것을 특징으로 하는 방법.
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