KR101808005B1 - 태양광 모듈 및 이를 이용한 기판가공 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전면에 적어도 하나 이상 형성되는 렌즈홈과, 상하좌우 면에 모르타르홈이 형성된 벽돌; 상기 렌즈홈에 설치되어 태양전지의 상부를 덮어주며, 태양광을 상기 태양전지 측으로 집광해주는 볼록렌즈와, 상기 태양전지와 상기 볼록렌즈를 이격시켜주는 공간부가 형성된 렌즈부; 상기 렌즈홈의 저면에 설치되어 양 단에 전지리드선과 전지커넥터가 마련되는 태양전지; 상기 렌즈홈의 측면에 설치되어 상기 볼록렌즈를 통해 입사되는 태양광을 상기 태양전지 측으로 반사시켜주는 반사판; 상기 반사판의 하부에 매설되어, 상기 반사판의 열을 전도해주는 히트파이프; 및 상기 히트파이프의 양단에 각각 구비되어 상기 히트파이프의 열을 전도받는 열전도판을 포함하는 태양광 모듈을 제공한다.
따라서, 태양전지의 과열을 방지하고, 태양전지에 최적의 입사광을 제공하여 최적의 발전 효율이 유지되도록 할 수 있는 효과가 있다.

Description

태양광 모듈 및 이를 이용한 기판가공 유닛 {Sunlight module and board processing unit using the same}
본 발명은 태양광 모듈 및 이를 이용한 기판가공 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 집광 렌즈가 구비되어 발전 효율을 높인 태양전지가 내장되어 태양광 발전이 가능하며, 벽돌에 비친 태양광의 열을 집진하여 난방이나 온수 생성에 활용할 수 있는 태양광 모듈 및 이를 이용한 기판가공 유닛에 관한 것이다.
벽돌은 모르타르를 이용하여 일렬로 쌓아서 벽, 칸막이, 굴뚝 등 다양한 건축물의 조적 공사에 사용된다. 이러한 벽돌은 건축물의 외벽 마감재로 사용된다. 일반적으로 건축물의 외벽에 태양광 발전 기능을 부여하기 위해서는 기초 구조물 공사를 한 뒤, 태양전지판 위에 코팅 또는 색유리를 입힌 태양광 타일을 마감 시공하는 방식이다. 즉 벽돌로 조적된 외벽에 이러한 태양광 타일을 붙여서 마감하는 시공하는 방식이 사용된다. 그러나 건축 비용이 많이 소요되고, 고유한 태양광 모듈의 자연스러운 건축미를 살리기 어렵다는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-1506359호
본 발명은, 집광 렌즈가 구비되어 발전 효율을 높인 태양전지가 내장되어 태양광 발전이 가능하며, 벽돌에 비친 태양광의 열을 집진하여 난방이나 온수 생성에 활용할 수 있는 태양광 모듈 및 이를 이용한 기판가공 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 전면에 적어도 하나 이상 형성되는 렌즈홈과, 상하좌우 면에 모르타르홈이 형성된 벽돌; 상기 렌즈홈에 설치되어 태양전지의 상부를 덮어주며, 태양광을 상기 태양전지 측으로 집광해주는 볼록렌즈와, 상기 태양전지와 상기 볼록렌즈를 이격시켜주는 공간부가 형성된 렌즈부; 상기 렌즈홈의 저면에 설치되어 양 단에 전지리드선과 전지커넥터가 마련되는 태양전지; 상기 렌즈홈의 측면에 설치되어 상기 볼록렌즈를 통해 입사되는 태양광을 상기 태양전지 측으로 반사시켜주는 반사판; 상기 반사판의 하부에 매설되어, 상기 반사판의 열을 전도해주는 히트파이프; 및 상기 히트파이프의 양단에 각각 구비되어 상기 히트파이프의 열을 전도받는 열전도판을 포함하는 태양광 모듈을 제공한다.
본 발명에 따른 태양광 모듈은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 벽돌의 태양광 발전으로 건축물에 필요한 전력을 공급할 수 있고, 벽돌의 내구성과 강도를 그대로 유지하면서 자연스럽고 미려한 벽돌 집 구조와 마감처리를 할 수 있다.
둘째, 태양전지의 과열을 방지하고, 태양전지에 최적의 입사광을 제공하여 최적의 발전 효율이 유지되도록 할 수 있다.
셋째, 태양광 발전에 기반하는 기판가공 수단을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열 집진 기능이 구비된 태양광모듈의 2등각 투시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열 집진 기능이 구비된 태양광모듈에서 벽돌을 도시한 2등각 투시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열 집진 기능이 구비된 태양광모듈에서 렌즈부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열 집진 기능이 구비된 태양광모듈의 단면도이다.
도 5는 도 2에서 렌즈부를 제외해서 나타낸 2등각 투시도이다.
도 6은 도 2에서 렌즈부를 제외해서 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열 집진 기능이 구비된 태양광모듈에서 태양전지의 각도가 조절된 것을 나타낸 2등각 투시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 열 집진 기능이 구비된 태양광모듈에서 벽돌간의 결합을 나타낸 2등각 투시도이다.
도 9는 도 2에 따른 태양광 모듈을 통해 동작되는 기판가공 유닛의 구성들중 일부를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 기판가공 유닛의 흡착변위부를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10의 기판가공 유닛의 흡착변위부의 구동방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 기판가공 유닛의 사시도이다.
도 13은 도 12의 기판가공 유닛의 평면도이다.
도 14는 도 12의 기판가공 유닛의 측면도이다.
도 15는 도 12의 기판가공 유닛의 스크라이빙부 및 흡입부를 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 16은 도 15의 가변스테이지의 구동방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 17 내지 도 18은 도 9의 흡착클램퍼의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판가공 유닛의 구성들 중 일부를 도시한 도면이다.
도 22 내지 도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판가공 유닛의 구성들 중 일부를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열 집진 기능이 구비된 태양광모듈의 2등각 투시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 벽돌(100)의 전면에 복수의 렌즈홈(110)이 형성되고, 렌즈홈(110)에 렌즈부(200)가 설치된다. 복수의 렌즈홈(110)이 벽돌(100)의 전면에 파여 형성되고, 렌즈홈(110)의 사이 사이에는 격벽(150)이형성된다. 렌즈부(200)는 상부에 태양광을 한 곳으로 모아주는 볼록렌즈(210)가 형성되고, 볼록렌즈(210)의 양옆에는 고정대(220)가 형성된다. 렌즈부(200)는 볼록렌즈(210)가 벽돌(100)의 전면보다 돌출되도록 렌즈홈(110)에 설치된다. 격벽(150)의 양옆에는 후술할 히트파이프(500)의 열전도판(510)이 설치된다. 도 2은 본 발명의 실시예에 따른 열 집진 기능이 구비된 태양광모듈에서 벽돌(100)을 도시한 2등각 투시도이다. 벽돌(100)은 시멘트, 흙 또는 점토로 단단하게 성형된 것으로 두꺼운 사각 블록 형상을 이룬다. 벽돌(100)의 전면에는 복수의 렌즈홈(110)이 파여 형성된다. 이때 복수의 렌즈홈(110)은 등간격으로 이격되도록 형성된다. 렌즈홈(110)의 전면 바닥에는 태양전지(300)의 크기와 대응되는 반원형상의 전지회동홈(120)이 파여 형성된다. 전지회동홈(120)의 양옆에는 태양전지(300)의 전지리드선(310) 및 전지커넥터(320)가 인입될 수 있는 링 형상의 고정링(130)이 형성된다. 또한, 고정링(130)과 입접하게 후술할 모터(600)의 설치를 위한 모터고정홈(140)이 형성된다. 그리고 렌즈홈(110)의 사이 사이에는 격벽(150)이 형성된다. 격벽(150)의 양옆에는 후술할 히트파이프(500)의 열전도판(510)이 설치되는 전도판홈(152)이 파여 형성된다. 그리고 벽돌(100)의 상하좌우 면에는 모르타르 도포를 위한 모르타르홈(160)이 파여 형성된다. 모르타르홈(160)으로 인해 벽돌(100)의 상하좌우 면에서 둘레를 따라 단턱(162)이 형성된다. 모르타르홈(160)에 모르타르를 도포하여 벽돌(100)을 좌우 또는 상하에 견고하게 조적 할 수 있다.
아울러 모르타르홈(160)의 바닥에는 모르타르의 접촉 면적을 극대화하기 위한 복수의 접촉 돌기(164)가 돌출형성된다. 접촉 돌기(164)는 모르타르홈(160)의 바닥 전면적에 걸쳐서 등간격으로 배열을 이루도록 돌출형성된다. 접촉 돌기(164)는 원형, 사각, 다각 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 이때 접촉 돌기(164)의 높이는 단턱(162)의 높이보다 낮게 형성된다. 이는 모르타르홈(160)에 모르타르가 도포되었을 때, 모르타르가 단턱(162)의 외부로 새어나가지 않으면서도 접촉 돌기(164)에 의해 벽돌(100) 간의 모르타르 접촉 면적을 극대화하여 조적된 벽돌(100)을 더욱 견고하게 고정하기 위함이다. 한편, 히트파이프홀(170)은 렌즈홈(110)의 저면에 지그재그 형상으로 형성된다. 히트파이프홀(170)에는 후술할 히트파이프(500)가 설치된다. 히트파이프홀(170)의 상부에는 반사판(400)이 설치된다. 히트파이프홀(170)은 상부 일부가 절개되도록 형성된다. 그래서 히트파이프홀(170)에 히트파이프(500)가 설치된 상태에서 히트파이프(500)에 반사판(400)이 직접 접촉되도록 한다. 도 3는 본 발명의 실시예에 따른 열 집진 기능이 구비된 태양광모듈에서 렌즈부(300)를 도시한 사시도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열 집진 기능이 구비된 태양광모듈의 단면도이다. 도 4에 태양광(30)의 입사를 나타내었다. 렌즈부(200)는 상부에 상부 방향으로 절곡된 볼록렌즈(210)가 형성된다. 그리고 볼록렌즈(210)의 양단이 아래방향으로 돌출되어 고정대(220)를 형성한다. 볼록렌즈(210)와 고정대(220)는 유리 또는 투명 플라스틱 재질로 일체로 형성된다. 고정대(220)의 높이는 렌즈홈(110)의 높이와 대응된다. 또 렌즈부(200)는 볼록렌즈(210)의 하부와 고정대(220) 내측으로는 공간부(230)가 형성된다. 공간부(230)로 인해 후술할 태양전지(300)와 볼록렌즈(210)는 일정 간격 이격된 상태를 유지하게 된다. 이때 볼록렌즈(210)와 태양전지(300)의 간격은 볼록렌즈(210)의 정 초점의 70 내지 90%의 거리를 가지도록 이격된다. 정 초점의 거리가 70% 미만이면 볼록렌즈(210)를 통해 입사되는 태양광(30)의 면적이 작기 때문에 발전 효율이 떨어지고, 90% 초과하게 되면 볼록렌즈(210)를 통해 입사되는 태양광(30)의 면적이 과도하게 넓어지기 때문에 태양전지(300)가 과열되어 발전 효율이 떨어지는 문제가 있다.
따라서 태양광(30)이 볼록렌즈(210)에 입사되면, 볼록렌즈(210)의 집광 작용에 의하여 태양전지(300)의 발전량을 최대화할 수 있고, 태양의 이동에 따른 입사각 변화에도 볼록렌즈(210)의 작용에 의한 집광 효과로 최적의 발전 효율을 유지할 수 있다. 고정대(220)에는 벽돌(100) 끼리 결합하였을 때, 태양전지(300)의 전지리드선(310)과 전지커넥터(320)가 보관될 수 있는 연결선 보관홈(240)이 형성된다. 그리고 고정대(220)에는 전지리드선(310) 및 전지커넥터(320)의 위치와 대응되도록 연결선 인출공(250)이 관통 형성된다. 연결선 인출공(250)을 통해 전지리드선(310) 및 전지커넥터(320)가 외부로 노출된다. 아울러 연결선 인출공(250)에서 연결선 보관홈(240)과 직교하는 부분에는 만곡부(252)가 형성된다. 만곡부(252)는 전지리드선(310) 및 전지커넥터(320)가 연결선 보관홈(240)에 보관되었을 때 전지리드선(310)과 전지커넥터(320)가 완만하게 꺾이도록 하여, 전지리드선(310)과 전지커넥터(320)의 단선을 예방해준다. 한편, 볼록렌즈(210)를 통해 입사된 태양광(30)은 반사판(400)에 의해 반사되어 태양전지(300)로 입사됨으로써, 태양전지(300)의 발전 효율을 더욱 높여줄 수 있다. 아울러 반사판(400)에는 입사된 태양광(30)의 열이 전도된다.
도 5은 도 1에서 렌즈부(300)를 제외해서 나타낸 2등각 투시도, 도 6은 도 1에서 렌즈부(300)를 제외해서 나타낸 정면도이다. 도 5에서는 히트파이프홀(170)와 히트파이프(500)를 은선으로 나타내었으며, 열전도판(510)의 일부가 분해된 것으로 도시하였다. 도 6에서는 히트파이프(500)를 은선으로 도시하였다. 태양전지(300)는 렌즈부(200)의 볼록렌즈(210)로 입사된 태양광의 빛에너지를 전기에너지로 변환해주는 역할을 한다. 태양전지(300)는 렌즈홈(110)의 전면 바닥에 밀착되어 고정된다. 태양전지(300)의 양단에는 양극 및 음극을 가지는 전지리드선(310)이 인출된다. 전지리드선(310)을 통해 변환된 전기에너지가 출력된다. 전지리드선(310)의 끝단에는 전지커넥터(320)가 형성된다. 전지커넥터(320)는 전지리드선(310)의 양단에 각각 형성되는데, 한쪽에는 암단자가 다른 한쪽에는 수단자가 형성된다. 이때 전지커넥터(320)는 방수방진 기능을 갖춘 커넥터가 사용된다. 한편, 태양전지(300)의 양옆 중 어느 한쪽 옆의 중앙에는 회전축(330)이 기어 형상으로 설치된다. 회전축(330)에 의해 태양전지(300)가 회전할 수 있다.
아울러 전지리드선(310)과 전지커넥터(320)는 제자리에서 헛돌 수 있도록 설치된다. 이를 통해 회전축(330)에 의해 태양전지(300)가 회전하더라도 전지리드선(310) 및 전지커넥터(320)가 단선될 우려가 없게 된다. 구체적으로는 회전축(330)의 중앙에 구멍이 뚫려 있고, 이를 통해 전지리드선(310) 및 전지커넥터(320)가 인입될 수 있다. 도면에서는 예시로 전지커넥터(320) 측에 회전축(330)이 설치된 것으로 도시하였으나, 전지리드선(310) 측에 회전축(330)이 설치될 수도 있고, 양쪽에 회전축(330)이 설치될 수도 있다. 그에 따라 후술할 모터(600)의 설치 위치 및 설치 대수가 달라진다. 반사판(400)은 렌즈홈(110)의 저면에서 히트파이프홀(170)의 상부에 설치된다. 반사판(400)의 하부는 히트파이프(500)와 직접 접촉되도록, 히트파이프(500)에 부착된다. 이때 열전도 접착제를 사용하여 히트파이프(500)와 반사판(400)을 견고하게 부착해준다. 반사판(400)은 볼록렌즈(210)에 의해 입사되는 태양광을 태양전지(300)로 반사시켜 주는 역할을 한다. 아울러 반사판(400)은 볼록렌즈(210)에 의해 입사되는 태양열로 인해 데워진다. 반사판(400)은 열전도율이 높은 스테인리스 또는 알루미늄 재질의 판으로, 반사율을 높이기 위해 연마 또는 코팅처리된다. 반사판(400)의 열은 히트파이프(500)로 전도된다.
히트파이프(500)는 반사판(400)의 열을 효율적으로 전달하기 위한 것으로, 히트파이프홀(170)에 상부가 노출되도록 설치된다. 히트파이프(500)의 상부에 반사판(400)이 열전도 접착제에 의해 부착된다. 히트파이프(500)의 양끝단에는 열전도판(510)이 설치된다. 열전도판(510)에는 접촉홈(512)이 형성되고, 접촉홈(512)에 히트파이프(500)의 양끝단이 직접 접촉된다. 아울러 열전도판(510)은 벽돌(100)의 격벽(150) 양옆에 형성된 전도판홈(152)에 고정된다. 접촉홈(512)에도 열전도 접착제가 도포되어 열전도판(510)이 부착된다. 이를 통해 열 전도시 발생할 수 있는 열 손실을 최소화 한다. 여러 개의 벽돌(100)이 옆으로 결합하였을 때 열전도판(510)이 서로 접촉하면서 열을 전도하게 된다. 열전도판(510)의 재질은 열전도율이 높은 구리, 알루미늄 등이 사용된다. 열전도판(510)은 사각의 판 형상으로 형성되며, 여러 개의 벽돌(100)을 옆으로 붙이는 시공을 할 때는 셔멀그리스나 열전도 접착제를 도포하여 열전도판(510) 간의 열전도율을 높여준다. 이를 통해 복수의 벽돌(100)이 옆으로 결합된 상태에서 최외각에 위치한 벽돌(100)의 열전도판(510)에 히트파이프를 추가로 연결하여, 히트파이프에서 전도되는 열을 집진할 수 있다. 그리고 집진된 열로 온수를 데워주거나, 난방을 보조하는 용도로 사용할 수 있다.
모터(600)는 렌즈홈(110)의 전면 바닥에 형성된 모터고정홈(140)에 설치되는 것으로, 동력 전달을 위한 기어 형상의 구동축(610)이 마련되어 있다. 구동축(610)은 태양전지(300)에 마련된 회전축(330)과 치합된다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열 집진 기능이 구비된 태양광모듈에서 태양전지(200)의 각도가 조절된 것을 나타낸 2등각 투시도이다. 컨트롤모듈(700)은 제어회로 및 충전회로를 구비한 PCB로 모터(600)와 전기적으로 연결되어, 모터(600)의 정역회전을 제어한다. 아울러 컨트롤모듈(700)은 조도를 측정하는 제1광센서(710)와 제2광센서(720)를 구비한다. 컨트롤모듈(700)은 렌즈홈(110)의 전면 바닥에 모터(600)와 인접하게 설치된다. 제1광센서(710)는 렌즈홈(110)의 전면 바닥에 설치되는 것으로, 태양전지(300)의 길이방향을 기준으로 상부측에 설치된다.
제2광센서(720)는 렌즈홈(110)의 전면 바닥에서 제1광센서(710)와 반대로 태양전지(300)의 길이방향을 기준으로 하부측에 설치된다. 컨트롤모듈(700)은 제1광센서(710)와 제2광센서(720)와 각각 전기적으로 연결되어, 조도 측정값을 전달받는다. 컨트롤모듈(700)은 제1광센서(710)와 제2광센서(720)의 조도 측정값을 비교하여, 모터(600)를 회전시켜 조도 측정값이 큰 쪽으로 태양전지(300)를 회전시킨다. 이를 통해 태양의 각도에 따라 태양광을 최대로 많이 받을 수 있도록 태양전지(300)를 자동으로 회전시켜준다. 즉 태양의 위치에 따라 제1광센서(710)와 제2광센서(720)를 통해 측정된 조도로 태양광을 많이 받을 수 있도록 태양전지(300)를 회전시켜준다. 따라서 본 발명은 태양광 발전을 효율적으로 할 수 있다. 배터리(800)는 렌즈홈(110) 상에서 컨트롤모듈(700)과 인접하게 설치되는 것으로, 컨트롤모듈(700)과 전기적으로 연결된다. 컨트롤모듈(700)로부터 전원을 공급받아 충전된다. 배터리(800)는 모터(600), 제1광센서(710), 제2광센서(720)에 전원을 공급해주는 역할을 한다. 배터리(800)는 충전식으로 리튬이온, 리튬폴리머 배터리 등이 사용된다.
한편, 컨트롤모듈(700)은 배터리(800)와 전기적으로 연결되어, 배터리(800)에서 공그되는 전원을 모터(600)에 공급해준다. 도 8는 본 발명의 실시예에 따른 열 집진 기능이 구비된 태양광모듈에서 벽돌(100)간의 결합을 나타낸 2등각 투시도이다. 벽돌(100)은 일반 벽돌과 비슷한 강도와 내구성을 갖으며, 일반 벽돌의 질감과 과학적 인공 마감을 느끼게 하기에 충분할 뿐만 아니라 앞서 설명한 바와 같이 좌우 또는 상하로 조적하여 조립할 수 있다. 벽돌(100)을 쌓으면서 태양전지(300)의 전지리드선(310)과 전지커넥터(320)를 서로 연결하여, 최종 +, - 출력을 충전장치나 외부 전력 그리드에 연결하여 건축물에서 사용할 수 있다.
이하에서는 단수 또는 복수의 전술한 태양광 모듈을 이용한,(즉 전원을 공급받는) 태양광 모듈을 이용한 기판가공 유닛에 대해서 설명한다. 도 9 내지 도 18를 참조하면, 이하에서는 기판가공 유닛에 대해서 설명한다. 전술한 클린룸 상에는 기판 가공을 위한 기판가공 유닛이 구비된다. 도 9 내지 도 18를 참조하면, 상기 기판가공 유닛에서 글라스기판 흡착클램프(1300)는 지면을 기준으로 지면상에 놓이는 테이블(1100)에서 상부로 연장된 프레임(1130)에 고정되는 한 쌍의 프레임가이드(1310)와 프레임가이드(1310)를 따라 움직이는 슬라이더(1320)와 상기 슬라이더(1320)에 대하여 승강가능하게 설치되는 클램프테이블(1330)과 클램프테이블(1330)의 양측에 고정되는 한 쌍의 클램프가이드(1340, 1340‘)와; 클램프가이드(1340, 1340’)를 따라 움직이는 것으로서, 글라스 기판(G) 또는 작은 단위의 패널(1P)을 흡착하기 위한 흡착부(1350a)와 분출부(1370)가 설치된 다수의 흡착부(1350, 1350', 1350")와 흡착부(1350, 1350', 1350") 각각에 설치된 것으로서 흡착부(1350a)에 흡착된 글라스 기판(G)을 작은 단위의 패널(1P)로 절단하기 위하여 형성된 스크라이브라인 외측을 타격하기 위한 타격부(1360, 360', 360")를 포함한다. 클램프테이블(1330)은 프레임가이드(1310)를 따라 전후 왕복이송되는 슬라이더(1320)에 승강가능하게 결합된다. 이때 클램프테이블(1330)이 슬라이더(1320)에 대하여 회전가능하며, 이를 위하여 클램프테이블(1330)에는 슬라이더(1320)와 연결되는 회전부가 설치될 수 있다. 이에 따라 후술할 흡착부(1350, 1350‘, 1350“)에 흡착되는 글라스원판이나 패널은 90도 방향으로 방향이 가변될 수 있다. 흡착부(1350, 1350‘, 1350“) 하단의 흡착부(1350a)에는 도 9에서 도시된 바와 같이 다수의 흡착공(1350a')이 형성되어 있다. 흡착공(1350a')은 음압을 형성함으로써 흡착부(1350a)에 글라스기판 또는 작은 패널을 흡착된 상태로 위치 고정한다. 상기 흡착부(1350a) 주변에 구비되는 분출부(1370)는 도 9과 같이 형성될 수 있고, 상기 분출부(1370)를 통해 빠른 속도로 공기를 내뿜도록 하여, 스크라이브 및 절단시 발생할 수 있는 파편들이나 분진 등 잔여물을 흡입부(1110)가 있는 하부측으로 내보낼 수 있게된다. 상기와 같은 방식의 공기 분출은 스크라이브 공정을 수행하는 동시에 수행될 수도 있고, 스크라이브 공정 이후 및 절단 공정 이후와 같이 각각의 공정 이후에 수행될 수 있다. 또한 공기를 분사하는 속력은 각 상황에 따라 적당히 조절 할 수 있다.
상기와 같이 스크라이브 공정과 동시에 공기를 분사하는 경우 스크라이브시 발생하는 잔여물을 발생과 동시에 바로 바로 제거할 수 있어 잔여물로 인한 결함 발생을 방지할 수 있다. 또한, 스크라이브 및 타격 공정시 발생하는 분진의 발생도 바로바로 제거할 수 있다. 상기 분출부(1370)를 통해 공기를 분사 할 수 있는 장치는 본 특허 출원시에 존재하는 모든 공기를 분사하는 장치 및 관련 방법을 이용할 수 있다. 한편, 상기 분출부(1370)는 공기 외에도 물과 같은 액체가 분사될 수 있는데, 상기 분출부(1370)를 통해 배출되는 액체도 상기에서 설명된 바와 같이, 스크라이브 공정 및 타격 공정시 발생되는 파편, 분진 등과 같은 잔여물을 쓸어 모으는 역할을 할 수 있다. 상기 분출부(1370)에서 액체가 분사되는 경우에도 배출속도를 조절 할 수 있는데, 액체의 경우 공기가 배출되는 경우와는 달리 낮은 속력으로 조금씩 배출되는 것이 좋을 수 있다. 상기 분출부(1370)가 액체를 이용하는 경우, 액체를 일정량만큼 담을 수 있는 액체통(미도시)을 슬라이더(1320)에 더 부가할 수 있다. 또는 액체를 지속적으로 공급할 수 있도록 본 발명 기판 커팅 유닛과 별도로 액체가 담겨진 통과 연결되는 노즐을 이용하여 작동할 수 있다.
상기와 같이 노즐을 이용하는 경우 일 실시예로서 노즐은 스테인레스(stainless)와 같은 재질이고, 크고 유연한 움직임을 가질 수 있는 스테인레스 호스(hose)와 같은 구조 및 형태가 될 수 있다. 그리고 도 12 및 도 15의 일 실시예와 같이, 하부 테이블(1100) 내에 구비되는 흡입부(1110)는 진공청소기와 유사한 방식으로 외부의 공기를 빨아 당길 수 있는 장치로 구성된다. 상기 흡입부(1110)의 구체적인 원리와 방법은 진공청소기와 유사하게 기압차를 형성하여 외부의 공기가 내부로 빨려 들어오도록 하는 것이다. 상기 기압차를 형성하기 위한 장치구성은 이미 알려진 진공청소기에서 사용되는 방법과 유사할 수 있다. 상기 흡입부(1110)는 일 실시예로서 도 15과 같이, 글라스 원판 및 패널이 놓이는 스테이지바(1220a) 하부에 위치할 수 있고, 공기를 빨아 당기는 속도는 경우에 따라 조절할 수 있다. 상기 흡입부(1110)는 상기 분출부(1370)와 동시에 같이 작동할 수 있다. 상기 흡입부(1110)와 상기 분출부(1370)가 동시에 같이 작동하게 되면 상기 분출부(1370)에 의해서 내보내지는 잔여물을 흡입부(1110)에서 동시에 빨아 당김으로써 더욱 효과적으로 잔여물들을 제거할 수 있다.
상기 흡입부(1110)의 이와 같은 작동은 상기 분출부(1370)에서 액체가 배출되는 경우에도 동일하게 작동할 수 있다. 다만, 경우에 따라 상기 분출부(1370)에서 액체가 배출되는 경우 상기 흡입부(1110)의 흡입력은 상기 분출부(1370)에서 공기를 이용하는 경우보다 훨씬 약하게 하거나 작동하지 않게 할 수 있다. 상기 흡입부(1110)는 포집한 잔여물을 일정량만큼 모아 놓을 수 있는 폐기물통(1120)을 일 실시예로서 도 14과 같이 구비할 수 있다. 상기 폐기물통(1120)은 상기 흡입부(1110)의 일 구성이 되는 것으로서, 폐기물통(1120)에 일정량만큼 폐기물이 쌓이면 모아서 밖으로 배출 할 수 있다. 흡착부(1350, 1350‘, 1350“)는 클램프가이드(1340, 1340‘)를 따라 움직일 수 있게 제어됨으로써 그들 사이의 간격이 가변적일 수 있다. 본 도1 및 기타 도면과 같은 실시예에서는 10개를 채용하는 것으로 예시하고 있으며, 용이한 설명을 위하여 3개의 참조부호인 350, 1350‘, 1350“만을 예시하여 설명한다. 흡착부(1350, 1350‘, 1350“)는 상기한 흡착부(1350a)의 양측에 형성된 것으로서, 도 11과 같이, 한쌍의 클램프가이드(1340, 1340‘)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 레그슬라이더(1221)와 레그슬라이더(1221) 내부에 설치되는 마그네트(1222)와 클램프가이드(1340, 1340‘) 내측을 따라 길게 설치되어 상기 마그네트(1222)에 이송력을 제공하는 코일(1223)을 포함한다. 이러한 구성에 의하여 코일(1223)에 주파수를 달리하는 전원을 인가하면 상기 마그네트(1222)가 내장된 레그슬라이더(1221)는 코일(1223)이 내장된 클램프가이드(1340, 1340‘)를 따라 이송될 수 있다.
이러한 흡착부(1350, 1350‘, 1350“) 각각을 독립적으로 제어하여 그들 사이의 간격을 가변시킬 수 있다. 이에 따라 다양한 크기를 가지는 다수의 작은 패널 또는 LCD 패널을 흡착부(1350, 1350‘, 1350“)에 흡착시킬 수 있다. 여기서 코일(1223)은 클램프가이드(1340, 1340‘) 내측에 설치되기 때문에 그 코일(1223)로 전원 및 신호를 인가하기 위한 케이블을 흡착클램프(1300) 내에 내장할 수 있다. 따라서 10개의 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“) 각각을 작동시키기 위한 케이블이 흡착클램프(1300) 외측으로 노출되지 않게 된다. 상기와 같이 마그네트(1222)가 레그슬라이더(1221)에 내장되고, 코일(1223)이 클램프가이드(1340, 1340‘)에 내장되는 것은 기술적으로 의미를 가지며 이를 상세히 설명하면 다음과 같다. 즉, 본 발명과는 달리, 마그네트(1222)가 클램프가이드(1340, 1340‘)에 내장되고 코일(1223)이 클램프가이드(1340, 1340‘)에 설치되는 구성일 경우, 흡착부(1350, 1350‘, 1350“)의 이송제어를 위한 코일(1223)에 전원 및 신호를 인가하기 위한 케이블은 반드시 외부로 노출되어야 한다. 이러한 케이블은 흡착가변스테이지의 개수에 비례하기 때문에 10개의 흡착부(1350, 1350‘, 1350“)를 채용할 경우 최소한 10개 이상의 케이블 다발을 이루며 외부로 노출되어야 한다. 이러한 케이블 다발은 흡착클램프(1300)의 공간을 차지함과 동시에 반복적인 스크라이브 작업시 발생되는 분진이나 파편들에 오염될 수 있고, 노출로 인한 방해 및 사고의 우려가 높아져 생산성을 떨어뜨릴 수 있다.
타격부(1360, 1360‘, 1360“)는 후술할 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 각각의 흡착부의 양측에 한쌍씩 설치된 것으로서, 스크라이브라인을 갖는 흡착부(1350a)에 흡착된 글라스기판 측으로 순간적으로 움직임으로써 그 글라스 기판에 타격을 가한다. 이러한 타격부(1360, 1360‘, 1360“)는 흡착클램프(1300) 내부에 기어나 스프링 등을 조합하거나 공압실린더를 이용한 구동상식에 의해 글라스기판을 타격할 수 있고, 이에 따라 스크라이브라인을 기준으로 글라스기판이 절단되어 단수 혹은 다수의 작은 단위의 패널이 완성된다. 상기한 구조에 의하여, 슬라이더(1320)가 프레임가이드를 따라 왕복이송되고, 다수의 흡착부(1350, 1350‘, 1350“)를 가지는 클램프테이블(1330)이 슬라이더(1320)에 대하여 승강 및 회전됨으로써, 결과적으로 흡착부(1350, 1350‘, 1350“)에 흡착된 글라스기판 또는 단위 패널을 테이블을 기준으로 전후방 왕복이송시킴과 동시에 승강 및 회전동작이 가능하다. 이에 따라 후술할 스크라이브부(1200)에서 스크라이브라인이 형성된 글라스기판을 흡착이송할 수 있는 것이다. 또한 흡착부(1350, 1350‘, 1350“)는 도 10 및 도 11과 같이, 클램프가이드(1340, 1340‘)를 따라 이송됨으로써 그들 사이의 간격을 가변할 수 있으므로, 다양한 크기로 절단되는 다수의 단위 패널을 흡착이송할 수 있다. 또한 타격부(1360, 1360‘, 1360“)는 글라스기판이 흡착부(1350, 1350‘, 1350“)에 흡착된 상태에서 글라스기판의 일부분을 스크라이브라인으로 구획된 단수 혹은 다수의 단위 패널로 정밀하게 절단할 수 있다.
도 12에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 커팅 유닛은 바닥 지면을 기준으로 지면상에 놓이는 테이블(1100)에 설치되는 것으로서, 이송된 글라스기판의 하부면이 닿는 다수의 스테이지바(1220a)의 상호 간격을 가변할 수 있다. 상기 글라스기판의 상부면 및 하부면에 다수의 스크라이브라인을 형성하는 스크라이브부(1200)와; 상기 스크라이브부(1200) 하부에 위치하는 것으로서 공정 중 발생하는 잔여물을 회수하기 위한 공기를 빨아 당기는 흡입부(1110)와; 상기 테이블(1100)에서 연장된 프레임(1130)에 지지되는 것으로서, 상기 스크라이브라인이 형성된 상기 글라스기판을 흡착 및 이송하는 흡착클램프(1300)와; 흡착클램프(1300)에 의하여 이송된 단위 패널을 외부로 배출하기 위한 배출컨베이어;를 포함한다. 본 발명에서 사용되는 글라스기판은 대향의 글라스 2장 사이에 액정 및 TFT 어레이가 내장된 구조를 가지며, 여러 장으로 절단함으로써 다수의 단위 LCD 패널이 된다. 상기 테이블(1100)은 본 발명 기판 커팅 유닛의 기본 프레임이 되는 것으로서, 상기 스크라이브부(1200)가 상기 테이블(1100) 상단에 위치하고, 내부에 상기 흡입부(1110)와 흡입부(1110)를 통해 모여진 폐기물을 담는 폐기물통(1120) 구비하며, 상기 폐기물통(1120)은 흡입부(1110)에 착탈식으로 장착될 수 있다. 또한 상기 테이블(1100)의 가장자리에 설치된 것으로서 흡착클램프(1300)를 지지하기 위한 프레임(1130);을 포함한다. 도시된 바와 같이, 스크라이브부(1200)는 흡입부(1110)의 양측에서 테이블(1100)에 고정되는 한 쌍의 제1스테이지가이드(1210, 1210')와; 제1스테이지가이드(1210, 1210')를 따라 이송 제어되는 것으로서, 글리스기판의 하부면이 놓이는 스테이지바(1220a)가 설치된다. 본 실시예에서는 10개의 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“)와; 제1스테이지가이드(1210, 1210')에 대하여 수직방향으로 설치된 것으로서, 상기 흡입부(1110)의 양측에서 테이블(1100)에 고정되는 한쌍의 제2스테이지가이드(1230, 1230')와; 상기 제2스테이지가이드(1230, 1230')를 따라 이송 제어되는 것으로서, 상기 스테이지바(1220a)에 안착된 상기 글라스기판의 하부측에 위치하는 하부이송가이드(1240)와; 상기 하부이송가이드(1240)에 설치되는 것으로서 상기 글라스기판의 하부측에 스크라이브라인을 형성하기 위한 다수, 본 실시예에서는 4개의 하부스크라이버(1250)와; 제2스테이지가이드(1230, 1230') 외측의 상기 테이블(1100)에 고정되는 제3스테이지가이드(1260, 1260')와; 상기 제3스테이지가이드(1260, 1260')를 따라 이송 제어되는 것으로서, 상기 스테이지바(1220a)에 안착된 상기 글라스기판의 상부측에 위치하는 상부이송가이드(1270)와; 상기 상부이송가이드(1270)에 설치되는 것으로서 상기 글라스기판의 상부측에 스크라이브라인을 형성하기 위한 다수, 본 실시예에서는 4개의 상부스크라이버(1280);를 포함한다.
상기 제1스테이지가이드(1210, 1210'), 제2스테이지가이드(1230, 1230'), 및 제3스테이지가이드(1260, 260')는 테이블(1100)에 각각 고정된다. 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“)는 제1스테이지가이드(1210, 1210')를 따라 이송가능하게 제어됨으로써 그들 사이의 간격이 가변될 수 있으며, 안착되는 글라스기판을 정렬시킨다. 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“)는 본 실시예에서 10개를 채용하는 것으로 예시하고 있으며, 용이한 설명을 위해 3개의 참조부호인 220, 1220‘, 1220“만을 예시하여 설명한다. 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“)는 상기한 스테이지바(1220a)의 양측에 형성되는 것으로서, 도 16에 도시된 바와 같이 한쌍의 제1스테이지가이드(1210, 1210')에 슬라이딩 가능하게 결합되는 레그슬라이더(1221)와, 레그슬라이더(1221) 내부에 설치되는 마그네트(1222)와 제1스테이지가이드(1210, 1210') 내측을 따라 길게 설치되는 상기 마그네트(1222)에 리니어 이송력을 제공하는 코일(1223)을 포함한다. 이러한 구성에 의하여, 코일(1223)에 주파수를 달리하는 전원을 인가하면, 상기 마그네트(1222)가 내장된 레그슬라이더(1221)는 코일(1223)이 내장된 제1스테이지가이드(1210, 1210')를 따라 이송될 수 있고, 이러한 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“) 각각을 독립적으로 제어하여 그들 사이의 간격을 가변시킬 수 있다. 이에 따라 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“)에 안착되는 글라스기판에 다양한 간격의 스크라이브라인을 형성하기 위하여 후술할 하부 및 상부 스크라이버(1250)(1280)의 이송공간을 제공할 수 있다.
여기서 코일(1223)은 제1스테이지가이드(1210, 1210') 내측에 설치되기 때문에 그 코일(1223)로 전원 및 신호를 인가하기 위한 케이블을 테이블(1100) 내에 내장할 수 있다. 따라서 10개의 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“) 각각을 작동시키기 위한 케이블이 스크라이브부(1200)의 외측으로 노출되지 않게된다. 상기와 같이 마그네트(1222)가 레그슬라이더(1221)에 내장되고, 코일(1223)이 제1스테이지가이드(1210, 1210')에 내장되는 것은 기술적 의미를 가진다. 즉, 본 발명과는 달리, 마그네트(1222)가 제1스테이지가이드(1210, 1210')에 내장되고 코일(1223)이 레그슬라이더(1221)에 설치되는 구성일 경우, 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“)의 이송제어를 위한 코일(1223)에 전원 및 신호를 인가하기 위한 케이블은 반드시 외부로 노출되어야 한다.
이러한 케이블 다발은 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“)의 이송 동작시 관성 저항을 정밀한 이송제어를 방해하고, 또한 스크라이브부(1200)의 공간을 차지함과 동시에 반복적인 스크라이브 작업시 발생되는 분진이나 파편들에 의해 오염되며, 이후 다음 절단 작업이 진행될 때 글라스기판을 재오염시키는 원인이 되어 결과적으로 생산수율을 떨어뜨리게 된다. 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“) 상단의 스테이지바(1220a)에는 도 15와 같이 외부의 음압형성장치(미도시)와 연결되는 다수의 흡착공(1220a')이 형성되어 있다. 이러한 흡착공(1220a')은 음압을 형성함으로써 글라스기판이 스테이지바(1220a)에 흡착된 상태가 되게 한다. 이에 따라 글라스기판은 스테이지바(1220a)에 위치고정되어 후술할 하부 및 상부 스크라이버가 이송되면서 글라스기판의 하부면 및 상부면에 스크라이브라인을 형성 할 때 움직이지 않게 하여 정확한 간격의 스크라이브라인을 형성할 수 있는 것이다.
하부이송가이드(1240)는 제2스테이지가이드(1230, 1230')를 따라 이송 제어된다. 하부스크라이버(1250)는 하부이송가이드(1240)에 설치되어 글라스기판의 하부면에 스크라이브라인을 형성하는데, 이 때 글라스기판에 형성되는 스크라이브라인의 간격을 가변하기 위하여, 하부스크라이버(1250)는 하붕송가이드에 대하여 이송제어 가능하게 결합된다. 이를 위하여 예를 들면 하부스크라이버(1250) 내부에 전술한 가동마그네트(미도시)가 설치되고, 하부이송가이드(1240) 내부에 전술한 코일(1223)이 설치되는 리니어구동방식을 채용할 수 있다. 상기한 하부이송가이드(1240) 및 하부스크라이버(1250)를 채용함으로써, 하부스크라이버(1250)는 글라스기판의 하부측에서 X-Y축으로 이송제어가 가능하고, 글라스기판에 다양한 간격의 스크라이브라인을 형성할 수 있는 것이다. 상부이송가이드(1270)는 제3스테이지가이드(1260, 260')를 따라 이송제어 된다. 상부스크라이버(1280)는 상부이송가이드(1270)에 설치되어 글라스기판의 상부면에 스크라이브라인을 형성하는데, 이 때 글라스기판에 형성되는 스크라이브라인의 간격을 가변하기 위하여 상부스크라이버(1280)는 상부이송가이드(1270)에 대하여 이송제어 가능하게 결합된다. 이를 위해, 예를 들면 상부스크라이버(1280) 내부에 전술한 가동마그네트가 설치디고, 하부이송가이드(1240) 내부에 전술한 코일(1223)이 설치되는 리니어구동방식을 채용할 수 있다. 상기한 상부이송가이드(1270) 및 상부스크라이버(1280)를 채용함으로써 상부스크라이버(1280)는 글라스기판의 상부측에서 X-Y축으로 이송제어가 가능하고, 글라스기판에 다양한 간격의 스크라이브라인을 형성할 수 있는 것이다. 각각의 상부스크라이버(1280)에는 글라스기판의 자세를 읽기 위한 카메라(미도시)가 설치될 수 있다. 이러한 카메라는 글라스기판에 형성되는 스크라이브라인을 촬영함으로써 현재 스크라이브라인이 형성되고 있는 것을 실시간으로 확인할 수 있다. 하부 및 상부스크라이버(1250, 280)는 도10에 도시된 바와 같이 단부에 스크라이브라인을 형성하기 위하여 글라스기판의 표면을 밀착 가압하는 휠(1251)(1281)과, 휠(1251)(1281)을 승강시키는 휠승강부(1252)(1282)를 포함할 수 있다. 이러한 하부 및 상부스크라이버(1250, 280)는 독립적으로 이송제어되는 하부이송가이드(1240)와 상부이송가이드(1270)에 지지되므로, 하부스크라이버(1250)와 상부스크라이버(1280)에 의하여 형성되는 스크라이브라인을 비대칭되게 형성할 수 있고, 이에 따라 제조되는 단위 패널에 전극을 연결하는 태브(Tab)를 형성할 수 있다.
이와 같이 제1스테이지가이드(1210, 1210')에 슬라이딩되는 다수의 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“)를 채용함으로써 글라스기판의 하부면 및 상부면에 스크라이브라인을 형성하는 하부 및 상부 스크라이버의 이송공간을 확보할 수 있다. 이에 따라 다야안 크기의 단위 패널을 제조하기 위한 다양한 간격의 스크라이브라인을 형성할 수 있다. 또한 하부스크라이버(1250) 및 상부스크라이버(1280)는 글라스기판의 하부면 및 상부면 각각에 독립적인 스크라이브라인을 동시에 형성할 수 있고, 또한 하부 및 상부 스크라이버의 개수를 증감시킴으로써 글라스기판을 뒤집지 않고도 빠른 시간내에 멀티 스크라이브라인을 형성할 수 있다. 흡착클램프(1300)는 앞서 도 9 내지 도 11에서 설명한 것으로 대체한다.
배출컨베이어(1400)는 스크라이브부(1200)의 후방측 테이블(1100)에 설치되는 한쌍의 컨베이어가이드와(1410, 3410‘); 상기 컨베이어가이드(1410, 3410‘)를 따라 이송되는 가변컨베이어(1420)를 포함한다. 이 때 가변컨베이어(1420)는 무한궤도운동을 하는 벨트를 포함하거나 회전되는 롤러를 포함하는 방식 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 이러한 배출컨베이어(1400)에 의하여 흡착클램프(1300)에 의하여 이송된 다수의 단위 패널의 크기가 다양하더라도 가변컨베이어(1420)의 간격을 조절함으로써 안전하게 외부로 이송시킬 수 있다. 상기 가변컨베이어(1420)는 상기 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“)나 흡착부(1350, 1350‘, 1350“)와 실질적으로 유사한 구성이기에 그에 관한 설명으로 대체한다. 상기한 기판 커팅 유닛에 따르면 글라스기판의 양측면에 스크라이브라인을 동시에 형성하고, 글라스기판에 충격을 주어 다수의 혹은 단수의 단위 패널로 절다나며, 글라스기판 커팅과정에서 발생되는 글라스기판 잔여물을 즉각 회수하고, 완성된 단위 패널을 외부로 배출시키는 모든 과정을 종전보다 짧은 길이 또는 크기의 절단장치에서 수행될 수 있도록 한다.
또한 글라스기판의 양면에서 스크라이브라인을 동시에 형성하게 됨으로써 종래 기술과 달리 스크라이브라인을 형성하기 위하여 글라스기판을 뒤집을 필요가 없고, 이에 따라 글라스기판을 뒤집기 위한 장치가 요구되지 않음과 동시에 글라스기판을 뒤집은 후 재배치시킬 때 발생될 수 있는 위치틀어짐을 근본적으로 방지할 수 있다. 따라서 글라스기판의 양면에 정확한 스크라이브라인을 빠른 시간내에 형성함과 동시에 불량률을 낮출 수 있다. 스크라이브라인은 제1스테이지가이드(1210, 1210') 가변스테이지(1220, 1220‘, 1220“)의 상단의 스테이지바(1220a)에 안착된 상태에서 진행되고, 그와 동시에 상기 분출부(1370)에서 분사되는 공기로 스크라이브 공정시 발생되는 잔여물을 즉각적으로 제거함으로써 잔여물로 인한 스크라이브라인 형성시 오차의 발생을 방지할 수 있어 정확한 스크라이브라인을 형성할 수 있다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 커팅 유닛의 구성들 중 일부를 도시한 도면이다. 이하에서 기술적 특징이 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 기판가공 유닛은 테이블(2100)에 고정되는 한쌍의 제1스테이지가이드(2210)(2210'); 상기 제1스테이지가이드(2210)(2210')를 따라 이송 제어되는 것으로서, 글라스기판(G)의 하부면을 지지하는 스테이지바(2220a)가 설치되는 다수의 가변스테이지(2220)(2220')(2220"); 상기 테이블(2100) 상에 상기 제1스테이지가이드(2210)(2210')에 대하여 수직방향으로 고정되는 한쌍의 제2스테이지가이드(2230)(2230'); 상기 제2스테이지가이드(2230)(2230')를 따라 이송 제어되는 것으로서, 상기 스테이지바(2220a)에 안착된 상기 글라스기판(G)의 하부측에 위치되는 하부이송가이드(2240); 상기 하부이송가이드(2240)에 설치되는 것으로서 상기 글라스기판(G)의 하부측에 스크라이브라인을 형성하기 위한 하부스크라이버(2250); 상기 제2스테이지가이드(2230)(2230') 외측의 상기 테이블(2100)에 고정된 한쌍의 제3스테이지가이드(2260)(2260'); 상기 제3스테이지가이드(2260)(2260')를 따라 이송 제어되는 것으로서, 상기 스테이지바(2220a)에 안착된 상기 글라스기판(G)의 상부측에 위치되는 상부이송가이드(2270); 및 상기 상부이송가이드(2270)에 설치되는 것으로서 상기 글라스기판(G)의 상부측에 스크라이브라인을 형성하기 위한 상부스크라이버(2280);를 포함한다.
상기 하부스크라이버(2250) 및 상기 상부스크라이버(2280) 각각에는, 상호 대향하는 한 쌍의 지지구(2530)와, 상기 지지구(2530) 사이에서 상호 대향하도록 구비되는 복수의 외곽측 맨드릴(2510)과, 복수의 상기 외곽측 맨드릴(2510) 사이에 구비되며 토오크에 기반하여 상기 지지구(2530)를 회전시키는 중심측 맨드릴(2520)과, 상기 외곽측 맨드릴(2510)과 상기 중심측 맨드릴(2520)과 상에는 상기 스크라이브라인을 형성하기 위한 스크라이브 수단(2540)이 구비되는 제1파츠(2501)를 포함하는 스크라이브 모듈(2500)이 구비된다. 상기 스크라이브 수단(2540)은 중공형으로 형성되어 상기 중심측 맨드릴(2520)에 외삽되는 제1 바디부(25412)와, 상기 제1 바디부(25412)로부터 상기 외곽측 맨드릴(2510)을 향하여 연장되는 복수의 제1 브릿지(25411)가 형성되는 제1 연동부(2541)와, 상기 각 외곽측 맨드릴(2510)에 구비되는 제2 바디부(25422)와, 상기 제2 바디부(25422)로부터 상기 중심측 맨드릴(2520)을 향하여 연장되는 제2 브릿지(25421)가 형성되는 제2 연동부(2542)를 포함한다. 상기 제2 바디부(25422)는 상기 글라스기판을 직접적으로 가공하기 위한 제1 휠(25422a)이 구비된다.
상기 제2 바디부(25422) 상에는 상기 제1 휠(25422a)이 회전 가능하도록 위치되는 회전축(25422a1)과, 상기 회전축(25422a1)으로부터 상방으로 연장되어 상기 제2 브릿지(25421)와 접하는 연장부(25422a2)로 구비되며, 상기 외곽측 맨드릴(2510)은 상기 제1 휠(25422a)의 회전축(25422a1)의 양측에 각각 결속된다. 상기 스크라이브 수단(2540)은 일측으로 상기 제1 바디부(25412)가 장착되며, 타측으로는 상기 제2 바디부(25422)가 장착되어 상기 제1 연동부(2541)와 상기 제2 연동부(2542)를 결속시키는 결속모듈(2543)을 더 포함한다. 상기 결속모듈(2543)은 무선 송수신 기능을 갖춘 것춘 것으로서 상기 제2 바디부(25422)를 통해 상기 외곽측 맨드릴(2510)로부터 가해지는 가압힘을 측정한다. 측정된 상기 가압힘을 기 설정된 기준값과 비교하여 상기 가압힘이 상기 기준값 대비 설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 소정의 제어동작을 수행하는 제어모듈을 더 포함한다. 상기 지지구(2530) 상에는 시각정보를 출력하는 시각정보 출력수단(2550) 및 청각정보를 출력하는 청각정보 출력수단(2560)이 구비되며, 상기 제어모듈은 상기 가압힘이 상기 오차 범위를 벗어나는 경우, 상기 시각 정보 및 상기 청각정보가 출력되도록 제어한다.
상기 연동모듈은 상기 중심측 맨드릴(2520)과 상기 외곽측 맨드릴(2510)을 복수로 구획하며, 상기 제1 바디부(25412)는 상기 외곽측 맨드릴(2510)의 길이방향 상의 제1 수평도 값을 측정하기 위한 제1 감지부가 구비되며, 상기 제어모듈은 측정된 상기 제1 수평도 값이 기 설정된 오차범위를 벗어나는 경우, 상기 시각정보 및 상기 청각정보가 출력되도록 제어한다. 상기 외곽측 맨드릴(2510)의 양측 단부 상에는 상기 제1 연동부(2541)의 길이방향 상의 제2 수평도 값을 측정하기 위한 제2 감지부가 구비되며, 상기 제어모듈은 측정된 상기 제2 수평도 값이 기 설정된 오차범위를 벗어나는 경우, 상기 시각정보 및 상기 청각정보가 출력되도록 제어한다.
상기 외곽측 맨드릴(2510)은 상기 제2 연동부(2542)에 의하여 구획되는 복수의 서브 맨드릴(2510a, 4510b, 4510c, 4510d)과, 상기 제2 연동부(2542)와 상기 각 서브 맨드릴(2510a, 4510b, 4510c, 4510d)에 내삽되어 상기 지지구(2530) 상에 결속 되는 지지봉(B)을 포함하며,
상기 시각정보 출력수단(2550) 및 상기 청각정보 출력수단(2560) 중 적어도 어느 하나는, 상기 지지구(2530) 상에서 복수의 상기 외곽측 맨드릴(2510)과 각각 대응하도록 구비된다. 상기 제어모듈은 상기 시각정보 추력수단(2550) 및 상기 청각정보 출력수단(2560) 중 상기 하부롤을 가압하는 외곽측 맨드릴(2510)과 대응되는 위치에 구비되는 상기 시각정보 출력수단(2550) 및 상기 청각정보 출력수단(2560)을 제어하여, 상기 청각정보 또는 상기 시각정보가 출력되도록 한다. 상기 결속모듈(2543)은 상기 제1 바디부(25412)와 상기 제2 바디부(25422)의 장착 여부를 감지하되, 상기 제1 브릿지(25411)와 상기 제2 브릿지(25421)의 삽입 깊이 값을 감지하여 상기 제1 바디부(25412)와 상기 제2 바디부(25422) 상호간의 결속여부를 감지한다. 상기 제어모듈은 상기 삽입 깊이 값을 기 설정된 기준값과 대비하여 상기 삽입 깊이 값이 상기 삽입 깊이 값이 오차 범위를 벗어나는 경우 소정의 제어동작을 수행한다.
상기 외곽측 맨드릴(2510)의 양측 단부 상에는 상기 제1 연동부(2541)의 길이방향 상의 제2 수평도 값을 측정하기 위한 제2 감지부가 구비되며, 상기 제어모듈은 측정된 상기 제2 수평도 값이 기 설정된 오차범위를 벗어나는 경우, 상기 시각정보 및 상기 청각정보가 출력되도록 제어하며,
상기 외곽측 맨드릴(2510)은 상기 제2 연동부(2542)에 의하여 구획되는 복수의 서브 맨드릴과, 상기 제2 연동부(2542)와 상기 각 서브 맨드릴에 내삽되어 상기 지지구(2530) 상에 결속되는 지지봉(B)을 포함하며, 상기 시각정보 출력수단(2550) 및 상기 청각정보 추력수단 중 적어도 어느 하나는,상기 지지구(2530) 상에서 복수의 상기 외곽측 맨들릴과 각각 대응하도록 구비된다. 상기 제어모듈은 상기 시각정보 출력수단(2550) 및 상기 청각정보 출력수단(2560) 중 상기 스크라이이빙라인을 형성하는 외곽측 맨드릴(2510)과 대응되는 위치에 구비되는 상기 시각정보 출력수단(2550) 및 상기 청각정보 출력수단(2560)을 제어하여, 상기 청각정보 또는 상기 시각정보가 출력되도록 한다.
상기 결속모듈(2543)은 상기 제1 바디부(25412)와 상기 제2 바디부(25422)의 장착 여부를 감지하되, 상기 제1 브릿지(25411)와 상기 제2 브릿지(25421)의 삽입 깊이 값을 감지하여 상기 제1 바디부(25412)와 상기 제2 바디부(25422) 상호간의 결속여부를 감지하며, 상기 제어모듈은 상기 삽입 깊이 값을 기 설정된 기준값과 대비하여 상기 삽입 깊이 값이 상기 삽입 깊이 값이 오차 범위를 벗어나는 경우 소정의 제어동작을 수행한다. 상기 제2 바디부(25422)는 상기 중심측 맨드릴(2520)의 길이방향 상의 제3 수평도 값을 측정하기 위한 제3 감지부가 구비되며, 상기 제어모듈은 측정된 상기 제3 수평도 값이 기 설정된 오차범위를 벗어나는 경우, 상기 시각정보 및 상기 청각정보가 출력되도록 제어하며, 상기 중심측 맨드릴(2520)의 양측 단부 상에는 상기 제2 연동부(2542)의 길이방향 상의 제4 수평도 값을 측정하기 위한 제3 감지부가 구비된다.
상기 제어모듈은 측정된 상기 제4 수평도 값이 기 설정된 오차범위를 벗어나 는 경우, 상기 시각정보 및 상기 청각정보가 출력되도록 제어한다. 상기 제3 감지부는 상기 제4 감지부를 중심으로 상호 대향하도록 위치되며, 상기 제4 감지부는 상기 제3 감지부와의 이격거리 값을 측정하고, 상기 제어모듈은 측정된 상기 이격거리 값이 기 설정된 오차범위를 벗어나는 경우, 상기 시각정보 및 상기 청각정보가 출력되도록 제어한다.
도 22 내지 도 23는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 커팅 유닛의 구성들 중 일부를 도시한 도면이다. 이하에서 기술적 특징이 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한다.
도 22 내지 도 23를 참조하면, 기판 커팅 유닛은 상기 메인 지지구(2560)의 중심축이 되며 모터의 구동에 기반하여 상기 메인 지지구(2530)를 회전시키기 위한 중심부 샤프트(2505)를 더 포함한다. 상기 제1파츠(2501)는 상기 중심부 샤프트(2505)를 중심으로 상기 메인 지지구(2560) 상에서 상호 대향하도록 위치되며, 각각 상기 메인 지지구(2560) 사이에 개별적으로 회전 가능하도록 복수로 구비된다. 상기 제어모듈은 상기 제1 수평도 값, 상기 제2 수평도 값, 상기 제3 수평도 값, 상기 제4 수평도 값, 상기 삽입 깊이 값, 상기 이격거리 값 중 상기 기 설정된 기준 값을 초과하는 항목의 수가 특정 개수 이상을 초과하는 경우, 상기 모터 구동에 기반하여 상기 메인 지지구(2560)를 회전 시킨다. 상기 제1파츠(2501)는 제어부의 제어하에 상기 메인 지지구(2560) 상에서 상기 중심부 샤프트(2505)를 기준으로 설정 범위내에서 진퇴 가능하도록 유동된다. 상기 메인 지지구(2560)는 전술한 상기 제1 휠(25422a)와 마찬가지로 상기 글라스기판을 직접적으로 가공하는 것이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 태양광 판넬
20 : 조립 벽면 구조물
30 : 태양광
100 : 벽돌
110 : 렌즈홈
120 : 전지회동홈
130 : 고정링
140 : 모터고정홈
150 : 격벽

Claims (5)

  1. 태양광 모듈과, 상기 태양광 모듈을 통해 전원을 공급받는 기판가공 유닛을 포함하는 태양광 모듈을 이용한 기판가공 유닛으로서,
    상기 태양광 모듈은,
    전면에 적어도 하나 이상 형성되는 렌즈홈과, 상하좌우 면에 모르타르홈이 형성된 벽돌; 상기 렌즈홈에 설치되어 태양전지의 상부를 덮어주며, 태양광을 상기 태양전지 측으로 집광해주는 볼록렌즈와, 상기 태양전지와 상기 볼록렌즈를 이격시켜주는 공간부가 형성된 렌즈부; 상기 렌즈홈의 저면에 설치되어 양 단에 전지리드선과 전지커넥터가 마련되는 태양전지; 상기 렌즈홈의 측면에 설치되어 상기 볼록렌즈를 통해 입사되는 태양광을 상기 태양전지 측으로 반사시켜주는 반사판; 상기 반사판의 하부에 매설되어, 상기 반사판의 열을 전도해주는 히트파이프; 및 상기 히트파이프의 양단에 각각 구비되어 상기 히트파이프의 열을 전도받는 열전도판을 포함하며,
    상기 기판가공 유닛은,
    테이블에 고정되는 한쌍의 제1스테이지가이드; 상기 제1스테이지가이드를 따라 이송 제어되는 것으로서, 글라스기판의 하부면을 지지하는 스테이지바가 설치되는 다수의 가변스테이지; 상기 테이블 상에 상기 제1스테이지가이드에 대하여 수직방향으로 고정되는 한쌍의 제2스테이지가이드; 상기 글라스기판의 하부측에 위치되는 하부이송가이드; 상기 글라스기판의 하부측에 스크라이브라인을 형성하기 위한 하부스크라이버; 상기 글라스기판의 상부측에 스크라이브라인을 형성하기 위한 상부스크라이버;를 포함하며,상기 하부스크라이버 및 상기 상부스크라이버 각각에는, 상호 대향하는 한 쌍의 지지구와, 상기 지지구 사이에서 상호 대향하도록 구비되는 복수의 외곽측 맨드릴과, 복수의 상기 외곽측 맨드릴 사이에 구비되며 토오크에 기반하여 상기 지지구를 회전시키는 중심측 맨드릴과, 상기 외곽측 맨드릴과 상기 중심측 맨드릴과 상에는 상기 스크라이브라인을 형성하기 위한 스크라이브 수단이 구비되는 제1 파츠를 포함하는 스크라이브 모듈이 구비되는 태양광 모듈을 이용한 기판가공 유닛.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스크라이브 수단은,
    중공형으로 형성되어 상기 중심측 맨드릴에 외삽되는 제1 바디부와, 상기 제1 바디부로부터 상기 외곽측 맨드릴을 향하여 연장되는 복수의 제1 브릿지가 형성되는 제1 연동부와, 상기 각 외곽측 맨드릴에 구비되는 제2 바디부와, 상기 제2 바디부로부터 상기 중심측 맨드릴을 향하여 연장되는 제2 브릿지가 형성되는 제2 연동부를 포함하며, 상기 제2 바디부는 상기 글라스기판을 직접적으로 가공하기 위한 제1 휠이 구비되되,
    상기 제2 바디부 상에는 상기 제1 휠이 회전 가능하도록 위치되는 회전축과, 상기 회전축으로부터 상방으로 연장되어 상기 제2 브릿지와 접하는 연장부로 구비되며, 상기 외곽측 맨드릴은 상기 제1 휠의 회전축의 양측에 각각 결속되는 태양광 모듈을 이용한 기판가공 유닛.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 스크라이브 수단은,
    일측으로 상기 제1 바디부가 장착되며, 타측으로는 상기 제2 바디부가 장착되어 상기 제1 연동부와 상기 제2 연동부를 결속시키는 결속모듈을 더 포함하며,
    상기 결속모듈은 상기 제2 바디부를 통해 상기 외곽측 맨드릴로부터 가해지는 가압힘을 측정하며,
    측정된 상기 가압힘을 기 설정된 기준값과 비교하여 상기 가압힘이 상기 기준값 대비 설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 소정의 제어동작을 수행하는 제어모듈을 더 포함하며,
    상기 지지구 상에는 시각정보를 출력하는 시각정보 출력수단 및 청각정보를 출력하는 청각정보 출력수단이 구비되며, 상기 제어모듈은 상기 가압힘이 상기 오차 범위를 벗어나는 경우, 상기 시각 정보 및 상기 청각정보가 출력되도록 제어하는 태양광 모듈을 이용한 기판가공 유닛.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 연동부 및 상기 제2 연동부는,
    상기 중심측 맨드릴과 상기 외곽측 맨드릴을 복수로 구획하며,
    상기 제1 바디부는 상기 외곽측 맨드릴의 길이방향 상의 제1 수평도 값을 측정하기 위한 제1 감지부가 구비되며,
    상기 제어모듈은 측정된 상기 제1 수평도 값이 기 설정된 오차범위를 벗어나는 경우, 상기 시각정보 및 상기 청각정보가 출력되도록 제어하는 태양광 모듈을 이용한 기판가공 유닛.
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