KR101857587B1 - 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마시스템 - Google Patents

소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마시스템 Download PDF

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구민회
홍길철
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Abstract

본 발명은 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마시스템에 관한 것으로서, 실리콘 필라멘트를 파지하여 고정시킨 후 회전시키는 회전부와, 상기 회전부의 전면에 형성되며 회전되는 가공툴을 상기 회전부에 고정된 상기 실리콘 필라멘트의 끝단에 접촉시켜 테이퍼 형상으로 가공하는 가공부와, 상기 가공부의 하부에 형성되어 상기 가공부를 전면에 형성된 상기 회전부 방향으로 이송시키거나 상기 회전부의 측면을 향해 이송시키는 이송부와, 상기 회전부와 상기 이송부 하부를 서로 연결시키고 지지하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마시스템{silicon filament finishing automatic grinding machine with a material rotating method and polishing system using the same}
본 발명은 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마시스템에 관한 것으로서, 태양광용 폴리실리콘 제조공정 중 CVD공정에 필요한 고순도 실리콘 필라멘트의 끝단을 가공하기 위한 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마시스템에 관한 것이다.
태양광용 폴리실리콘을 생산하기 위한 제조공정 중 가장 많이 사용되는 공정을 CVD(Chemical Vapor Deposition)공정 이라고 하는데 이 공정에서 반드시 필요한 제품이 고순도의 실리콘 필라멘트이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 이 필라멘트는 전극에 해당되는 Graphite Chuck(20)에 결합되어 전기가 통하도록 하는 역할을 한다.
이때 이 필라멘트를 Graphite Chuck(20)에 효율적으로 결합하기 위해서 필라멘트 양 끝단은 Graphite Chuck(20) 내부의 가공 모양과 같이 테이퍼 형상으로 가공되어야 한다.
특히 필라멘트(10)와 Graphite Chuck(20)이 결합되는 부분은 전기를 서로 연결해주는 부위로서 테이퍼 가공시 그 정밀도는 CVD공정상 상당히 중요한 영향을 미치는 요소이다.
종래의 테이퍼 연마기 또는 가공기의 가공방식의 경우 도 3에 도시된 바와 같이, 제품을 지그 등에 고정해 놓은 상태에서 테이퍼연마툴(30)이 장착된 모터가 회전체(32)를 중심축으로 하여 편심되어 위치하며 나선형모양으로 더미툴(31)과 함께 공전함과 동시에 테이퍼연마툴(30)이 회전하면서 제품방향으로 진입하여 가공하는 방식을 취하고 있다.
이때 테이퍼연마툴(30)의 선단부는 항상 필라멘트(10)의 끝부분에 먼저 닿게 되므로 마모가 가장 빨리 진행되고, 가공이 반복적으로 진행될 때마다 선단부가 항상 먼저 마모됨으로 해서 가공각도가 점점 변화되어 결국 설정된 각도의 테이퍼로 가공되지 못하는 문제점이 발생되었다.
또한 장치의 고장 등의 원인으로 모터나 베어링을 교체해야 할 때 제품 중심축과 회전체(32) 중심축에 대한 각도 재정렬이 일반 사용자가 작업하기에는 상당히 까다로운 구조로 되어있다.
장치의 구조상 테이퍼연마툴(30)과 이 툴이 장착된 모터자체가 이중의 회전베어링 구조 내부에 위치하면서 전체가 회전하는 형태로써 회전체(32)의 회전축 중심위치 조정과 회전축의 각도조정이 전문기술자가 작업하지 않으면 신뢰성이 떨어진다.
그러므로 상기와 같은 종래 기술의 테이퍼 가공기 및 가공방식은 제품의 품질과 생산성에 좋지 않은 영향을 미친다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 실리콘 필라멘트를 테이퍼 가공할 때 생산되는 모델에 따라 테이퍼 각도 및 치수가 자동으로 조절되어 다양한 모델 생산에 적용할 수 있는 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마 시스템을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 실리콘 필라멘트를 테이퍼 가공할 때 가공툴의 일부분이 집중적으로 마모되는 것을 방지하여 가공툴의 수명을 연장시키는 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마시스템은 각종 장치를 장착할 수 있도록 형성되는 프레임과, 상기 프레임의 전면에 형성되어 실리콘 필라멘트를 공급하도록 형성되는 투입컨베이어와, 상기 프레임의 중앙을 기준으로 일측과 타측에 각각 형성되며 상기 실리콘 필라멘트의 끝단을 테이퍼 형상으로 가공하는 연마기와, 상기 프레임 중앙에 형성되어 상기 투입컨베이어를 통해 공급된 상기 실리콘 필라멘트를 일측과 타측에 형성된 상기 연마기에 순차적으로 위치시키는 공급부와, 상기 프레임의 후면에 형성되어 상기 공급부의 후면에 형성되어 상기 연마기에 의해 가공이 완료된 상기 실리콘 필라멘트를 배출시키는 배출컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기는 실리콘 필라멘트를 파지하여 고정시킨 후 회전시키는 회전부와, 상기 회전부의 전면에 형성되며 회전되는 가공툴을 상기 회전부에 고정된 상기 실리콘 필라멘트의 끝단에 접촉시켜 테이퍼 형상으로 가공하는 가공부와, 상기 가공부의 하부에 형성되어 상기 가공부를 전면에 형성된 상기 회전부 방향으로 이송시키거나 상기 회전부의 측면을 향해 이송시키는 이송부와, 상기 회전부와 상기 이송부 하부를 서로 연결시키고 지지하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기의 상기 가공부의 중심축은 상기 회전부의 중심축에 대하여 평행하게 형성되거나 또는 설정된 각도로 회동될 수 있도록 형성되어 있어 상기 실리콘 필라멘트의 끝단을 설정된 각도로 가공할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기의 상기 회전부는 상기 실리콘 필라멘트의 외면을 가압하여 파지할 수 있도록 중심을 향해 이동되는 척킹블록과, 상기 척킹블록의 외면에 결합되며 회전모터에 의해 발생되는 회전력을 타이밍벨트 또는 기어를 통해 전달받아 상기 척킹블록을 회전시키는 회전유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기의 상기 가공툴은 상기 실리콘 필라멘트의 끝단을 테이퍼 형상으로 절삭할 수 있도록 원통형 또는 테이퍼형으로 형성되며 외면에는 절삭재가 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마시스템에 의하면 실리콘 필라멘트를 테이퍼 가공할 때 생산되는 모델에 따라 테이퍼 각도 및 치수가 자동으로 조절되어 다양한 모델 생산에 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마시스템에 의하면 실리콘 필라멘트를 테이퍼 가공할 때 가공툴의 일부분이 집중적으로 마모되는 것을 방지하여 가공툴의 수명을 연장시키는 효과가 있다.
도 1은 실리콘 필라멘트의 끝단이 테이퍼 형상으로 가공된 모습을 나타낸 사시도.
도 2는 CVD공정에 사용되는 Graphite Chuck에 실리콘 필라멘트가 삽입된 모습을 나타낸 사시도.
도 3은 종래의 실리콘 필라멘트를 가공하는 테이퍼 가공기를 나타낸 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마시스템의 전체적인 구성을 나타낸 평면도 및 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기의 가공툴과 실리콘 필라멘트의 가공 위치를 나타낸 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기의 가공툴 각도가 조절되는 모습을 나타낸 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기의 가공툴이 테이퍼형으로 형성된 모습을 나타낸 평면도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마시스템에 관한 것으로서, 태양광용 폴리실리콘 제조공정 중 CVD공정에 필요한 고순도 실리콘 필라멘트의 끝단을 가공하기 위한 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마시스템에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마 시스템이 설치된 모습을 나타낸 평면도 및 정면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트(10) 자동 연마 시스템은 각종 장치를 장착할 수 있도록 형성되는 프레임(200)과, 프레임(200)의 전면에 형성되어 실리콘 필라멘트(10)를 공급하도록 형성되는 투입컨베이어(300)와, 프레임(200)의 중앙을 기준으로 일측과 타측에 각각 형성되며 실리콘 필라멘트(10)의 끝단을 테이퍼 형상으로 가공하는 연마기(100, 100')와, 프레임(200) 중앙에 형성되어 투입컨베이어(300)를 통해 공급된 실리콘 필라멘트(10)를 일측과 타측에 형성된 연마기(100, 100')에 순차적으로 위치시키는 공급부(400)와, 프레임(200)의 후면에 형성되어 공급부(400)의 후면에 형성되어 연마기(100, 100')에 의해 가공이 완료된 실리콘 필라멘트(10)를 배출시키는 배출컨베이어(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
프레임(200)은 투입컨베이어(300), 연마기(100, 100'), 공급부(400), 배출컨베이어(500)가 장착될 수 있도록 하는 것으로, 프레임(200)의 중앙에 형성된 공급부(400)를 기준으로 일측과 타측에는 각각 연마기(100, 100')가 형성되고 공급부(400)의 전면에는 실리콘 필라멘트(10)를 이송시키는 공급컨베이어와 배출컨베이어(500)가 형성된다.
투입컨베이어(300)는 가공되지 않은 실리콘 필라멘트(10)를 프레임(200)의 중앙에 위치한 공급부(400)를 향해 이송시키기 위한 것으로, 실리콘 필라멘트(10)를 하나씩 공급부(400)로 전달하게 된다.
이때 투입컨베이어(300)는 투입모터(320)에 의해 공급부(400)를 향해 회전되는 복수 개의 투입벨트(310)가 형성되어 있으며, 투입벨트(310)의 상부에 위치된 실리콘 필라멘트(10)는 투입벨트(310)에 의해 공급부(400)로 이송되게 된다.
공급부(400)는 프레임(200)의 중앙에 형성되어 있으며, 프레임(200)의 전면 또는 후면 방향으로 이송될 수 있도록 형성되어 있으며, 이를 통해 투입컨베이어(300)로부터 실리콘 필라멘트(10)를 전달받을 수 있게 된다.
이때 공급부(400)는 투입컨베이어(300)에 의해 이송된 실리콘 필라멘트(10)를 지지하기 위해 공급부(400)의 양 끝단에는 공급척(410)이 각각 형성되어 있으며, 공급척(410)은 실리콘 필라멘트(10)의 외면을 가압하여 고정시키게 된다.
공급척(410)에 의해 고정된 실리콘 필라멘트(10)는 프레임(200)의 전면 또는 후면으로 이송되는 공급부(400)에 의해 일측 연마기(100)와 타측 연마기(100)의 중심축과 일치되는 위치에 순차적으로 이송되어 가공되며, 가공이 완료되면 배출컨베이어(500)가 형성된 프레임(200)의 후면 방향으로 이송되게 된다.
연마기(100, 100')는 프레임(200)의 일측과 타측에 각각 형성되어 있으며 공급부(400)가 프레임(200)의 정중앙에 위치되었을 때 공급부(400)의 중심선을 기준으로 일측 연마기(100)는 프레임(200)의 전면을 향해 있고 타측 연마기(100)는 프레임(200)의 후면을 향해 있다.
즉, 일측 연마기(100)와 타측 연마기(100)는 공급부(400)가 프레임(200)의 정중앙에 위치되었을 대 공급부(400)의 중심선으로부터 일측 연마기(100)와 타측 연마기(100)가 서로 다른 위치에 형성되어 있어 각각의 중심선이 서로 다른 위치에 형성된다.
이때 공급부(400), 일측 연마기(100), 타측 연마기(100)의 중심선 위치는 서로 평행하게 형성되는 것이 바람직하다.
따라서 공급부(400)는 실리콘 필라멘트(10)를 공급척(410)에 고정시킨 후 일측 연마기(100)가 형성된 위치로 이송시키게 되어 실리콘 필라멘트(10)의 일측을 테이퍼 가공하고, 일측 가공이 완료되면 공급부(400)가 타측 연마기(100)가 형성된 위치로 이송되어 실리콘 필라멘트(10)의 타측이 테이퍼 가공되도록 이송된다.
즉, 공급부(400)는 실리콘 필라멘트(10)의 일측과 타측이 순차적으로 가공되도록 형성된다.
또한 연마기(100, 100')는 공급부(400)에 의해 가공 위치로 이송된 실리콘 필라멘트(10)를 고정할 수 있도록 공급부(400)를 향해 이송되어 연마기(100, 100')에 형성된 도 5의 회전유닛(112)에 실리콘 필라멘트(10)를 삽입시킨 후 도 5의 척킹블록(111)으로 고정시켜 회전시켜 도 5의 가공툴(121)을 통해 가공하게 된다.
연마기(100, 100')에 실리콘 필라멘트(10)가 고정되면 공급부(400)의 공급척(410)은 실리콘 필라멘트(10)와 분리되도록 하여 실리콘 필라멘트(10)가 연마기(100, 100')에 의해 자유 회전되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 연마기(100, 100')에 의해 가공이 완료되면 공급척(410)이 실리콘 필라멘트(10)를 가압하여 고정시키고 연마기(100, 100')는 원위치 되면서 공급부(400)가 다음 위치로 이송시키게 된다.
연마기(100, 100')의 세부 구조에 관한 내용은 도 5와 함께 후술하기로 한다.
배출컨베이어(500)는 실리콘 필라멘트(10)의 일측과 타측이 연마기(100, 100')에 의해 가공된 후 공급부(400)에 의해 이송된 실리콘 필라멘트(10)를 배출시키기 위한 것으로, 실리콘 필라멘트(10)를 다음 공정으로 이송하거나 또는 적재장치(도시되지 않음)로 배출시켜 보관하게 된다.
이때 배출컨베이어(500)는 배출모터(520)에 의해 다음 공정 또는 적재장치(도시되지 않음)를 향해 회전되는 복수 개의 배출벨트(510)가 형성되어 있으며, 배출벨트(510)의 상부에 위치된 실리콘 필라멘트(10)는 배출벨트(510)에 의해 공급부(400)로 이송되게 된다.
또한 공급부(400)와 연마기(100, 100')가 이송될 수 있도록 LM가이드, 볼스크루 및 구동모터가 형성되어 있을 수 있으며, 구동모터는 수치제어가 가능하여 공급부(400)와 연마기(100, 100')가 이송되는 위치를 자동으로 제어될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기의 가공툴(121)과 실리콘 필라멘트(10)의 가공 위치를 나타낸 정면도이다.
도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기는 실리콘 필라멘트(10)를 파지하여 고정시킨 후 회전시키는 회전부(110)와, 회전부(110)의 전면에 형성되며 회전되는 가공툴(121)을 회전부(110)에 고정된 실리콘 필라멘트(10)의 끝단에 접촉시켜 테이퍼 형상으로 가공하는 가공부(120)와, 가공부(120)의 하부에 형성되어 가공부(120)를 전면에 형성된 회전부(110) 방향으로 이송시키거나 회전부(110)의 측면을 향해 이송시키는 이송부(130)와, 회전부(110)와 이송부(130) 하부를 서로 연결시키고 지지하는 지지대(140)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 회전부(110)는 실리콘 필라멘트(10)의 외면을 가압하여 파지할 수 있도록 중심을 향해 이동되는 척킹블록(111)과, 척킹블록(111)의 외면에 결합되며 회전모터(115)에 의해 발생되는 회전력을 타이밍벨트(113) 또는 기어를 통해 전달받아 척킹블록(111)을 회전시키는 회전유닛(112)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
회전부(110)는 실리콘 필라멘트(10)를 가압하여 고정시키고 실리콘 필라멘트(10)를 회전시켜 테이퍼 가공할 때 끝단이 균일하게 가공될 수 있도록 하기 위한 것이다.
회전유닛(112)은 원통으로 형성되고 중앙에는 관통된 홀이 형성되어 있어 실리콘 필라멘트(10)가 삽입될 수 있게 된다.
또한 회전유닛(112)의 전면에는 공압에 의해 회전유닛(112)의 중앙을 향해 이송되는 복수 개의 척킹블록(111)이 형성되어 있어 회전유닛(112)에 삽입된 실리콘 필라멘트(10)의 외면을 가압할 수 있게 된다.
이때 척킹블록(111)은 둘 이상으로 형성되어 있어 실리콘 필라멘트(10)의 외면을 가압하여 고정할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 실리콘 필라멘트(10)의 외면에 접촉되는 면은 V자 또는 U자 형상으로 이루어져 있어 접촉되는 면적이 넓어져 효율적으로 가압할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한 회전유닛(112)의 후면에는 공압밸브(114)가 형성되어 있으며, 외부에서 공급되는 공압을 척킹블록(111)에 공급하여 척킹블록(111)이 서로 맞물리도록 하거나 척킹블록(111)에 공급된 공압을 제거하여 척킹블록(111)이 분리되도록 제어할 수도 있게 된다.
회전유닛(112)이 회전하기 위해 회전유닛(112)의 상부에는 수치제어가 가능한 회전모터(115)가 형성되어 있으며, 회전유닛(112)과 회전모터(115)는 타이밍벨트(113)를 통해 서로 연결되어 있어 회전모터(115)에 의해 회전유닛(112)이 회전될 수 있게 된다.
이때 회전유닛(112)과 회전모터(115)는 타이밍벨트(113)가 아닌 기어를 통해 연결될 수도 있으며, 이는 필요에 따라 선택적으로 변경하여 사용될 수 있는 것이 바람직하다.
가공부(120)는 회전부(110)의 맞은편에 형성되어 있으며, 실리콘 필라멘트(10)가 삽입되는 회전유닛(112)의 중심축에 대응되는 높이에 위치되는 것이 바람직하다.
가공부(120)는 실리콘 필라멘트(10)의 끝단을 절삭하여 테이퍼 형상으로 가공하는 가공툴(121)과, 가공툴(121)의 후면에 형성되어 가공툴(121)을 회전시키기 위한 스핀들모터(122)로 이루어져 있다.
이때 가공툴(121)은 실리콘 필라멘트(10)를 절삭하기 위해 다이아몬드 전착방식 또는 메탈 및 레진본딩 방식을 통해 외면에 절삭재가 형성되어 있고, 스핀들모터(122)에 의해 고속 회전되면서 실리콘 필라멘트(10)의 끝단과 접촉되면 실리콘 필라멘트(10)를 절삭하여 가공하게 된다.
이송부(130)는 가공부(120)의 가공툴(121)을 x축 방향 즉, 회전유닛(112)의 일측 또는 타측 방향으로 이송시키기 위한 것으로, 가공방식이 특정부위 위주로 마모되는 종래의 나선형 전진이송이 아닌 수평이송을 통해 가공툴(121)의 마모가 전체적으로 고르게 발생되도록 하여 수명을 연장시키게 된다.
이송부(130)는 가공부(120)의 하부에 형성되어 가공부(120)를 x축 방향으로 이송시키기 위한 것으로, 지지대(140)의 상부에 형성되어 x축 방향으로 이격되어 형성되는 복수 개의 이송레일(133)과, 지지대(140)의 상부에 형성되며 x축 방향으로 형성되는 볼스크루(도시되지 않음) 및 이송모터(도시되지 않음)와, 이송레일(133) 및 볼스크루에 결합되어 x축을 향해 이송되는 복수 개의 이송블록(132)과, 이송블록(132)의 상부에 결합되고 상부에는 가공부(120)를 지지하도록 형성되어 이송모터의 동작에 의해 x축으로 이송되는 이송베드(131)로 이루어진다.
이때 이송모터(도시되지 않음)는 수치제어에 의해 가공부(120)가 이송되는 위치를 제어할 수 있게 되며 이송부(130)에 의해 가공툴(121)이 실리콘 필라멘트(10)를 절삭하는 깊이를 제어할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기의 가공툴(121) 각도가 조절되는 모습을 나타낸 평면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소재 방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기의 가공부(120)의 중심축은 회전부(110)의 중심축에 대하여 평행하게 형성되거나 또는 설정된 각도로 회동될 수 있도록 형성되어 있어 실리콘 필라멘트(10)의 끝단을 설정된 각도로 가공할 수 있는 것을 특징으로 한다.
가공부(120)는 이송베드(131)의 상부 중앙을 기준으로 X축에서 Y축 방향으로 회동될 수 있으며, 이를 통해 가공툴(121)이 실리콘 필라멘트(10)의 끝단을 테이퍼 형상으로 가공할 때 설정된 경사대로 가공될 수 있도록 설정된 각도(θ)로 조절할 수 있게 된다.
가공부(120)가 회동될 수 있도록 하기 위해 이송베드(131)의 중앙 하부에는 가공부(120)를 회동시키기 위한 회동모터(도시되지 않음)가 형성되어 있으며, 회동모터(도시되지 않음)는 수치제어를 통해 가공부(120)가 회동되는 각도(θ)를 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한 가공툴(121)은 실리콘 필라멘트(10)의 끝단을 테이퍼 형상으로 절삭할 수 있도록 원통형으로 형성되며 외면에는 절삭재가 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
가공부(120)가 회동되어 실리콘 필라멘트(10)의 끝단을 원하는 각도로 가공이 가능하므로 비교적 제조가 쉽고 단가가 낮은 원통형으로 형성된 가공툴(121)을 이용하여 실리콘 필라멘트(10)의 끝단을 테이퍼 형상으로 가공할 수 있게 된다.
또한 이송부(130)는 가공부(120)를 Y축 방향 즉, 회전부(110)를 향해 이송될 수 있도록 형성될 수도 있으며, 이송부(130)에 의해 X축과 Y축 방향으로 이송되는 가공부(120)는 실리콘 필라멘트(10)의 테이퍼 길이를 원하는 길이만큼 조절할 수도 있게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기의 가공툴(121)이 다각형으로 형성된 모습을 나타낸 평면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기의 가공툴(121)은 실리콘 필라멘트(10)의 끝단을 테이퍼 형상으로 절삭할 수 있도록 테이퍼형으로 형성되며 외면에는 절삭재가 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
가공툴(121)이 테이퍼형으로 형성되어 있는 경우 가공부(120)의 중심축을 회전부(110)의 중심축과 평행하게 위치시킨 상태에서도 실리콘 필라멘트(10)의 끝단을 테이퍼 형상으로 가공할 수 있게 된다.
또한 회전부(110)에는 회전유닛(112)에 삽입되는 실리콘 필라멘트(10)를 감지하는 감지센서(도시되지 않음)가 형성되어 있어 실리콘 필라멘트(10)가 회전유닛(112)으로부터 가공부(120)를 향해 돌출되는 길이를 측정할 수도 있게 된다.
이 경우 연마기(100)가 도 4의 공급부(400)를 향해 이송되어 회전부(110)에 실리콘 필라멘트(10)를 삽입시킬 때 감지센서가 회전유닛(112)에 삽입된 실리콘 필라멘트(10)를 감지하게 되고, 감지된 순간으로부터 연마기(100)가 수치제어에 의해 이송된 거리를 측정함으로써 실리콘 필라멘트(10)가 돌출되는 길이를 조절할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기 및 이를 이용한 연마시스템에 의하면 실리콘 필라멘트를 테이퍼 가공할 때 생산되는 모델에 따라 테이퍼 각도 및 치수가 자동으로 조절되어 다양한 모델 생산에 적용할 수 있고, 실리콘 필라멘트를 테이퍼 가공할 때 가공툴의 일부분이 집중적으로 마모되는 것을 방지하여 가공툴의 수명을 연장시키는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
10 : 실리콘 필라멘트 20 : Graphite Chuck
30 : 테이퍼연마툴 31 : 더미툴
32 : 회전체 100 : 연마기
110 : 회전부 111 : 척킹블록
112 : 회전유닛 113 : 타이밍벨트
114 : 공압밸브 115 : 회전모터
120 : 가공부 121 : 가공툴
122 : 스핀들모터 130 : 이송부
131 : 이송베드 132 : 이송블록
133 : 이송레일 140 : 지지대
200 : 프레임 300 : 투입컨베이어
310 : 투입벨트 320 : 투입모터
400 : 공급부 410 : 공급척
500 : 배출컨베이어 510 : 배출벨트
520 : 배출모터

Claims (5)

  1. 각종 장치를 장착할 수 있도록 형성되는 프레임과;
    상기 프레임의 전면에 형성되어 실리콘 필라멘트를 공급하도록 형성되는 투입컨베이어와;
    상기 프레임의 중앙을 기준으로 일측과 타측에 각각 형성되며 상기 실리콘 필라멘트의 끝단을 테이퍼 형상으로 가공하는 연마기와;
    상기 프레임 중앙에 형성되어 상기 투입컨베이어를 통해 공급된 상기 실리콘 필라멘트를 일측과 타측에 형성된 상기 연마기에 순차적으로 위치시키는 공급부와;
    상기 프레임의 후면에 형성되어 상기 공급부의 후면에 형성되어 상기 연마기에 의해 가공이 완료된 상기 실리콘 필라멘트를 배출시키는 배출컨베이어;를 포함하며,
    상기 연마기는
    실리콘 필라멘트를 파지하여 고정시킨 후 회전시키는 회전부와;
    상기 회전부의 전면에 형성되며 회전되는 가공툴을 상기 회전부에 고정된 상기 실리콘 필라멘트의 끝단에 접촉시켜 테이퍼 형상으로 가공하는 가공부와;
    상기 가공부의 하부에 형성되어 상기 가공부를 전면에 형성된 상기 회전부 방향으로 이송시키거나 상기 회전부의 측면을 향해 이송시키는 이송부와;
    상기 회전부와 상기 이송부 하부를 서로 연결시키고 지지하는 지지대;로 이루어지고
    상기 이송부는 상기 가공부를 상기 회전부의 일측 또는 타측 방향에서 수평이송하여 상기 가공툴의 마모가 고르게 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는
    소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마시스템.
  2. 실리콘 필라멘트를 파지하여 고정시킨 후 회전시키는 회전부와;
    상기 회전부의 전면에 형성되며 회전되는 가공툴을 상기 회전부에 고정된 상기 실리콘 필라멘트의 끝단에 접촉시켜 테이퍼 형상으로 가공하는 가공부와;
    상기 가공부의 하부에 형성되어 상기 가공부를 전면에 형성된 상기 회전부 방향으로 이송시키거나 상기 회전부의 측면을 향해 이송시키는 이송부와;
    상기 회전부와 상기 이송부 하부를 서로 연결시키고 지지하는 지지대;를 포함하며,
    상기 이송부는 상기 가공부를 상기 회전부의 일측 또는 타측 방향에서 수평이송하여 상기 가공툴의 마모가 고르게 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는
    소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가공부의 중심축은 상기 회전부의 중심축에 대하여 평행하게 형성되거나 또는 설정된 각도로 회동될 수 있도록 형성되어 있어 상기 실리콘 필라멘트의 끝단을 설정된 각도로 가공할 수 있는 것을 특징으로 하는
    소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 회전부는
    상기 실리콘 필라멘트의 외면을 가압하여 파지할 수 있도록 중심을 향해 이동되는 척킹블록과;
    상기 척킹블록의 외면에 결합되며 회전모터에 의해 발생되는 회전력을 타이밍벨트 또는 기어를 통해 전달받아 상기 척킹블록을 회전시키는 회전유닛;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 가공툴은
    상기 실리콘 필라멘트의 끝단을 테이퍼 형상으로 절삭할 수 있도록 원통형 또는 테이퍼형으로 형성되며 외면에는 절삭재가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는
    소재 회전방식의 실리콘 필라멘트 자동 연마기.
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