KR102001458B1 - 정반 보호패드가 구비된 연마장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정반 보호패드가 구비된 연마장치에 관한 것으로, 회전체; 상기 회전체의 상면 중심측에 설치되고, 내측에 중공이 형성되며, 상부에 연마패드가 마련되는 연마용 정반; 상기 회전체의 상면 일측에 설치되되, 상기 연마용 정반의 내측 및 외측에 각각 설치되며, 상기 연마용 정반으로부터 일정간격을 두고 배치되는 지지용 정반; 상기 지지용 정반의 상부에 마련되는 적어도 하나의 보호패드; 상기 연마용 정반 및 상기 지지용 정반을 상기 회전체로부터 제각기 승강시키는 승강수단; 및 상기 연마용 정반 및 상기 지지용정반의 상부에 회전가능하게 마련되되, 일부분이 상기 보호패드의 상부면에 지지된 상태로 배치되고, 나머지 일부분이 상기 연마용 정반의 상부에 위치하면서 상기 연마패드의 상부면에 배치되는 피가공물의 일부를 감싸는 상태로, 상기 피가공물을 상기 연마패드의 범위내에서 회전시키는 캐리어;를 포함하여 구성된다. 본 발명에 의하면, 피가공물의 연마과정에서, 연마패드의 상부면에 피가공물만이 배치되도록 함으로써, 연마패드의 수명을 연장시킬 수 있고, 보호패드를 통해 캐리어의 구성인 하우징과 지지용 정반의 접촉을 방지하여 캐리어 및 지지용 정반의 수명 역시 연장시킬 수 있다.

Description

정반 보호패드가 구비된 연마장치{POLISHING APPARATUS HAVING PROTECTIVE PAD FOR SURFACE PLATE}

본 발명은 정반 보호패드가 구비된 연마장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 피가공물의 연마면을 평탄하게 연마할 수 있는 정반 보호패드가 구비된 연마장치에 관한 것이다.

통상 산업분야에서 널리 사용되는 평면 연마기(래핑기, 폴리싱 장치 등도 포 됨)는 하정반 위에 일정한 두께와 면적을 갖는 피가공물(평면 연마가 필요한 가공물)을 배치시킨 상태에서, 상정반을 하정반에 가압·밀착시키면서 회전과 동시에 일정한 궤적을 따라 이동하면서 하정반에 접촉되는 피가공물의 전체 표면적에 대한 연마작업을 수행하는 방식이 일반적이다. 이러한, 연마기와 관련된 종래의 선행기술로 공개특허공보 제2014-0062107호(2014.05.22.) "연마제 및 연마 방법"이 개시되어 있다. 선행기술에 따른 연마기는 기재된 연마 방법에 의해 기판의 피연마면을 높은 연마 속도로 연마할 수 있고, 평탄하고 또한 평활한 피연마면을 얻을 수 있다.

그러나, 종래의 연마기는 연마 대상물을 고정하는 기판 유지 부재의 하면과 연마 패드의 상면이 접촉된 상태를 이루게 되는데, 이 경우, 연마 가공시 기판 유지 부재에 의해 연마 패드가 마모되거나 파손되는 등 연마 패드의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

한국공개특허 제2014-0062107호(2014.05.22.) "연마제 및 연마 방법"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피가공물을 연마하기 위한 정반에 마련된 연마 패드와 기판 유지 부재 간의 접촉을 방지하여 연마 패드의 수명을 연장시킬 수 있는 정반 보호패드가 구비된 연마장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 정반 보호패드가 구비된 연마장치는 회전체; 상기 회전체의 상면 중심측에 설치되고, 내측에 중공이 형성되며, 상부에 연마패드가 마련되는 연마용 정반; 상기 회전체의 상면 일측에 설치되되, 상기 연마용 정반의 내측 및 외측에 각각 설치되며, 상기 연마용 정반으로부터 일정간격을 두고 배치되는 지지용 정반; 상기 지지용 정반의 상부에 마련되는 적어도 하나의 보호패드; 상기 연마용 정반 및 상기 지지용 정반을 상기 회전체로부터 제각기 승강시키는 승강수단; 및 상기 연마용 정반 및 상기 지지용정반의 상부에 회전가능하게 마련되되, 일부분이 상기 보호패드의 상부면에 지지된 상태로 배치되고, 나머지 일부분이 상기 연마용 정반의 상부에 위치하면서 상기 연마패드의 상부면에 배치되는 피가공물의 일부를 감싸는 상태로, 상기 피가공물을 상기 연마패드의 범위내에서 회전시키는 캐리어;를 포함하여 달성될 수 있다.

여기서, 상기 보호패드는 상기 지지용 정반과 상기 캐리어 사이에 배치되어 서로 간의 접촉을 방지할 수 있다.

전술한, 지지용 정반은 상기 연마용 정반의 내측 동심원 상에 배치되는 제1 지지정반; 및 상기 연마용 정반의 외측 동심원 상에 배치되는 제2 지지정반;을 포함한다.

여기서, 상기 제1 지지정반 및 상기 제2 지지정반의 상부면은 상기 승강수단을 통해 상기 연마용 정반의 상부면보다 높게 배치될 수 있다.

한편, 상기 연마용 정반과 상기 제1 지지정반 및 상기 연마용 정반과 상기 제2 지지정반 사이에 제각기 환형을 이루는 배출로;가 마련될 수 있다.

전술한, 상기 보호패드는 내측에 윤활제가 수용되도록, 구멍 형태를 이루는 적어도 하나의 윤활홈;이 마련될 수 있다.

그리고, 상기 지지용 정반의 상부에 마련되는 상기 보호패드를 감지하는 감지수단;을 더 포함할 수 있다.

전술한, 상기 감지수단은 상기 지지용 정반의 상부에 내측으로 함몰형성되되, 상기 보호패드에 대응하는 개수로 마련되는 수용홈; 상기 수용홈의 내측에 설치되고, 상기 수용홈의 개구를 차단하는 상태로, 상기 지지용 정반의 상부면에 마련되는 상기 보호패드를 감지하는 감지부재; 및 상기 수용홈에 마련되는 단턱에 지지되어 상기 수용홈의 개구를 차단하는 상태로 마련되고, 상기 감지부재가 상기 보호패드를 감지하도록 투명한 재질로 이루어지는 투과판;을 포함한다.

전술한, 상기 캐리어는 일측이 개방된 내부공간이 마련되고, 상기 내부공간의 내측면에 상기 피가공물의 일부분을 감싸도록 관통형성되는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 함체 형태의 하우징; 상기 하우징의 개구를 차단하는 커버; 및 상기 커버를 통해 상기 하우징의 내부공간에 압축공기를 분사하여 상기 피가공물이 상기 연마용 정반에 밀착되도록 가압하는 에어공급부;를 포함한다.

전술한, 상기 하우징은 외측면 끝단 일부분이 상기 제1 지지정반 및 제2 지지정반의 상부에 마련된 상기 연마패드의 상부면에 지지된 상태로 배치됨에 따라 상기 연마용 정반의 상부면으로부터 일정간격을 두고 이격되게 배치된 상태를 이룰 수 있다.

한편, 상기 캐리어 및 상기 보호패드에 윤활제를 공급하는 윤활제 공급부;를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 캐리어의 상기 하우징이 회전될 경우, 상기 하우징을 지지하는 상기 보호패드가 마모되거나 파손됨에 따라 발생되는 이물질을 포집하여 외부로 배출시키는 이물질 포집수단;을 더 포함할 수 있다.

전술한, 상기 이물질 포집수단은 상기 지지용 정반의 상부 내측 끝단 및 외측 끝단에 내측으로 함몰형성되는 홈 형태의 포집구; 상기 포집구와 연통되는 호스를 통해 공기를 흡입하는 석션부; 및 상기 포집구의 내측에 착탈가능하게 설치되어 상기 포집구를 통해 유입되는 세척수나 윤활제에 함유된 상기 이물질을 걸러내는 여과망;을 포함한다.

본 발명에 따른 정반 보호패드가 구비된 연마장치에 의하면, 연마용 정반의 내측 및 외측에 마련되는 지지용 정반의 높낮이를 미세조절하여 제1 및 제2 지지정반의 상부면을 연마용 정반의 상부면보다 높게 배치시킬 수 있다. 이를 통해, 하우징은 하부면이 지지용 정반의 상부면에 지지되면서 연마용 정반에 마련된 연마패드로부터 일정간격을 두고 이격되게 배치된 상태를 이룰 수 있다. 이에 따라, 피가공물의 연마과정에서, 연마패드의 상부면에는 피가공물의 연마면만이 접촉된 상태를 이루기 때문에 하우징과 연마패드의 접촉이 발생되지 않으므로, 이로 인해 연마패드의 마모나 파손을 미연에 방지할 수 있다. 즉, 연마패드의 수명을 연장시킬 수 있다.

그리고, 지지용 정반의 상부면에 적어도 하나의 보호패드를 마련함에 따라 피가공물의 연마과정에서, 보호패드에 의해 하우징과 지지용 정반의 접촉이 방지됨에 따라 하우징 및 지지용 정반의 마모나 파손 등이 방지될 수 있다. 즉, 캐리어나 지지용 정반의 수명을 연장시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 정반 보호패드가 구비된 연마장치의 전체 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 구성 중, 일부 구성을 분해한 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 일부 구성에 대하여 단면한 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 보호패드의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에 사용된 용어가 당해 용어의 일반적 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

한편, 이하에 기술될 장치의 구성이나 시스템은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성소요들을 나타낸다.

본 발명에 따른 정반 보호패드가 구비된 연마장치(100)는 회전체(110), 연마용 정반(120), 지지용 정반(130), 보호패드(140), 승강수단(150) 및 캐리어(160)를 포함한다.

회전체(110)는 후술할 연마용 정반(120) 및 지지용 정반(130)을 회전시키는 구성으로, 도 1에 도시된 바와 같이 지면에 설치되는 제1 함체(1)의 내부에 마련된 제1 회전모터(미도시, 이하 생략)의 상부에 연결될 수 있다. 이러한, 회전체(110)는 제1 회전모터의 회전축과 연결되고, 인가받은 전원에 의해 발생되는 회전구동력에 의해 회전되는 회전축과 연동하여 일측 또는 타측방향으로 회전될 수 있다.

여기서, 회전체(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 상부에 후술할 연마용 정반(120) 및 지지용 정반(130)이 일체적으로 연결됨에 따라 제1 회전모터에 의해 회전함과 동시에 연마용 정반(120) 및 지지용 정반(130)과 함께 회전될 수 있다.

연마용 정반(120)은 피가공물(3)의 일측면을 연마하는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 내측에 중공이 형성된 원통형태를 이룰 수 있다. 이러한, 연마용 정반(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 회전체(110)의 상부 일측에 배치된 상태로, 후술할 승강수단(150)을 통해 회전체(110)와 일체적으로 연결될 수 있다.

여기서, 연마용 정반(120)은 상부에 연마패드(121)가 마련될 수 있다. 예컨대, 연마패드(121)는 숫돌이나 다이아몬드 재질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 후술할 연마과정을 통해 연마용 정반(120)에 마련된 연마패드(121)의 상부면에 배치될 피가공물(3)의 일측면 즉, 연마면을 평탄하게 연마할 수 있다.

지지용 정반(130)은 후술할 캐리어(160)를 지지하는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)을 포함한다.

제1 지지정반(131)은 캐리어(160)의 일부분을 지지하는 구성으로, 전술한 연마용 정반(120)이 이루는 형태에 대응하는 형태를 이루되, 외경이 연마용 정반(120)의 중공이 이루는 직경보다 작게 형성될 수 있다. 이러한, 제1 지지정반(131)은 도 3에 도시된 바와 같이 연마용 정반(120)의 내측 동심원 상에 배치될 수 있고, 후술할 승강수단(150)을 통해 회전체(110)와 연결된 상태로, 승강될 수 있다. 예컨대, 제1 지지정반(131)은 상부면이 전술한 연마용 정반(120)의 상부면보다 높게 배치되는 것이 바람직한데, 이는 후술할 캐리어(160)의 구성 중, 하우징(161)의 하부면을 연마용 정반(120)의 상부면으로부터 일정간격을 두고 배치시키기 위함이다.

여기서, 제1 지지정반(131)은 연마용 정반(120)으로부터 일정간격을 두고 배치된 상태를 이룰 수 있다. 이로 인해, 제1 지지정반(131)과 연마용 정반(120) 사이에는 일정간격 이격된 틈새 즉, 배출로(135)가 마련될 수 있다.

배출로(135)는 후술할 연마과정에서 발생되는 세척수나 윤활제 또는 피가공물(3)로부터 발생되는 이물질 등이 유입되는 통로를 제공하는 구성으로, 자세하게는 제1 지지정반(131)의 외측 끝단 둘레로부터 연마용 정반(120)의 내측 끝단 둘레에 이르는 폭을 갖고, 연마용 정반(120)이나 제1 지지정반(131)이 이루는 형태에 대응하는 형태 즉, 환형을 이룰 수 있으며, 연마용 정반(120)이나 제1 지지정반(131)의 상부면으로부터 회전체(110)의 상부면에 이르는 깊이를 가질 수 있다.

여기서, 배출로(135)는 전술한 회전체(110)의 일측에 마련되는 배출구(137)와 연통될 수 있다. 이에 따라, 배출로(135)는 연마과정을 통해 유입된 세척수나 윤활제 또는 피가공물(3)로부터 발생되는 이물질 등을 배출구(137)로 안내하여 연마장치로부터 배출되도록 할 수 있다.

제2 지지정반(133)은 캐리어(160)의 다른 일부분을 지지하는 구성으로, 전술한 연마용 정반(120)이 이루는 형태에 대응하는 형태를 이루되, 내측에 전술한 연마용 정반(120)의 외측 끝단 둘레가 이루는 직경보다 큰 직경을 이루는 중공이 마련될 수 있다. 이러한, 제2 지지정반(133)은 도 3에 도시된 바와 같이 연마용 정반(120)의 외측 동심원 상에 배치될 수 있고, 후술할 승강수단(150)을 통해 회전체(110)와 연결된 상태로, 승강될 수 있다. 예컨대, 제2 지지정반(133)은 상부면이 전술한 연마용 정반(120)의 상부면보다 높게 배치되는 것이 바람직한데, 이는 후술할 캐리어(160)의 하부면을 연마용 정반(120)의 상부면으로부터 일정간격을 두고 배치시키기 위함이다.

여기서, 제2 지지정반(133)은 연마용 정반(120)으로부터 일정간격을 두고 배치된 상태를 이룰 수 있다. 이로 인해, 제1 지지정반(131)과 연마용 정반(120) 사이에는 일정간격 이격된 틈새 즉, 배출로(135)가 마련될 수 있다. 이러한, 배출로(135)는 전술한 제1 지지정반(131)에 의해 마련되는 배출로(135)와 동일한 것으로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

한편, 전술한 연마용 정반(120), 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)은 후술할 승강수단(150)을 통해 제각기 회전체(110)의 상부를 향해 승강될 수 있다. 이때, 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)의 상부면은 연마용 정반(120)의 상부면보다 높게 배치되되 서로 동일한 높이만큼 승강된 수평 상태를 이루는 것이 바람직하다. 이는, 지지용 정반(130)에 지지되는 후술할 캐리어(160)의 하우징(161)이 수평 상태를 유지하도록 하기 위함이다.

보호패드(140)는 전술한 연마용 정반(120)을 보호하기 위한 구성으로, 소정의 두께를 갖는 판재 형태를 이룰 수 있다. 예컨대, 보호패드(140)는 후술할 캐리어(160)의 재질보다 경도가 낮은 세라믹재질로 이루어질 수 있다. 이는, 후술할 연마과정 중, 보호패드(140)의 상부면에 캐리어(160)의 구성인 하우징(161)의 하부면이 지지된 상태에서, 캐리어(160)의 하우징(161)이 회전하게 되는데, 이때, 하우징(160)의 하부면이 보호패드(140)에 의해 마모되거나 파손되는 것을 방지하기 위함이다.

보호패드(140)는 전술한 지지용 정반(130) 즉, 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)의 상부면에 접착방식을 통해 마련될 수 있는데, 예컨대, 지지용 정반(130)의 상부면 전체에 대응하는 단일의 형태를 이루어 지지용 정반(130)의 상부면을 감싸도록 마련될 수 있으나, 본 발명에서는 원형, 삼각형, 사각형 또는 다각형 중 어느 하나의 형태로, 도 2에 도시된 바와 같은 사각형의 형태를 이루어 지지용 정반(130)의 상부면을 감싸도록 지지용 정반(130)의 둘레를 따라 다수개 마련될 수 있다. 이는, 후술할 연마과정에서, 다수의 보호패드(140) 중 마모되거나 파손이 발생된 보호패드(140)만을 별도로 교체할 수 있도록 하기 위함이다. 이로 인해, 보호패드(140)의 유지보수가 용이하고, 보호패드(140)의 교체 비용을 절감할 수 있다.

한편, 보호패드(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 후술할 감지수단(170)의 투과판(175) 상부에 마련될 수 있다. 예컨대, 보호패드(140)는 후술할 투과판(175)이 이루는 크기보다 작고, 후술할 수용홈(171)의 내측 둘레보다 크거나 동일한 크기로 마련되는 것이 바람직하다. 이는, 보호패드(140)를 통해 수용홈(171)을 차단하되, 투과판(175)의 하부에 배치되는 누수감별부재(179)를 확인할 수 있도록 하기 위함이다.

다른 한편, 보호패드(140)는 윤활홈(141)이 마련될 수 있다.

윤활홈(141)은 윤활제가 수용되는 구성으로, 도 4에 도시된 바와 같이 보호패드(140)의 내측에 구멍 형태로 함몰형성될 수 있다. 이러한, 윤활홈(141)은 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있다.

여기서, 윤활홈(141)에는 별도의 윤활제가 수용될 수 있는데, 이는, 후술할 연마과정 중, 보호패드(140)의 상부면과 하우징(161)의 하부면 사이에 윤활제가 공급되도록 하기 위함이다. 이를 통해, 연마과정 중, 보호패드(140)와 하우징(161) 사이에 발생될 마찰을 줄여 보호패드(140)를 보호할 수 있다.

승강수단(150)은 전술한 연마용 정반(120) 및 지지용 정반(130)을 승강시키기 위한 구성으로, 예컨대, 신축가능한 로드가 마련된 에어실린더나 외주면에 나사산이 형성된 볼트 등으로 구성될 수 있는데, 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 연마용 정반(120) 및 지지용 정반(130)들을 제각기 미세하게 승상시키기 위한 볼트로 구성될 수 있다. 이러한, 승강수단(150)은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 체결부(151), 제2 체결부(153) 및 제3 체결부(155)를 포함한다.

제1 체결부(151)는 제1 지지정반(131)을 승강시키는 구성으로, 전술한 회전체(110)의 상부 중앙에 회전가능하게 구비된 상태로 배치되되, 회전체(110)의 상부로 나사산이 형성된 일단이 노출되게 배치되고, 이의 노출된 나사산이 제1 지지정반(131)의 하부 내측에 마련된 나사산에 체결된 상태를 이룰 수 있다. 이에 따라, 제1 체결부(151)는 제1 지지정반(131)과 회전체(110)를 일체적으로 연결시킨 상태에서, 풀림방향으로 회전될 경우, 제1 지지정반(131)을 회전체(110)의 상부를 향해 상승시킬 수 있고, 감김방향으로 회전될 경우, 제1 지지정반(131)을 회전체(110)의 하부를 향해 하강시킬 수 있다.

제2 체결부(153)는 제2 지지정반(133)을 승강시키는 구성으로, 전술한 회전체(110)의 외측에 회전가능하게 구비된 상태로 배치되되, 회전체(110)의 상부로 나사산이 형성된 일단이 노출되게 배치되고, 이의 노출된 나사산이 제2 지지정반(133)의 하부 내측에 마련된 나사산에 체결된 상태를 이룰 수 있다. 이에 따라, 제2 체결부(153)는 제2 지지정반(133)과 회전체(110)를 일체적으로 연결시킨 상태에서, 풀림방향으로 회전될 경우, 제2 지지정반(133)을 회전체(110)의 상부를 향해 상승시킬 수 있고, 감김방향으로 회전될 경우, 제2 지지정반(133)을 회전체(110)의 하부를 향해 하강시킬 수 있다.

제3 체결부(155)는 연마용 정반(120)을 승강시키는 구성으로, 전술한 회전체(110)의 일측 즉, 제1 체결부(151)와 제2 체결부(153) 사이에 회전가능하게 구비된 상태로 배치되되, 회전체(110)의 상부로 나사산이 형성된 일단이 노출되게 배치되고, 이의 노출된 나사산이 연마용 정반(120)의 하부 내측에 마련된 나사산에 체결된 상태를 이룰 수 있다. 이에 따라, 제3 체결부(155)는 연마용 정반(120)과 회전체(110)를 일체적으로 연결시킨 상태에서, 풀림방향으로 회전될 경우, 연마용 정반(120)을 회전체(110)의 상부를 향해 상승시킬 수 있고, 감김방향으로 회전될 경우, 연마용 정반(120)을 회전체(110)의 하부를 향해 하강시킬 수 있다.

캐리어(160)는 피가공물(3)을 연마하기 위한 구성 중 하나의 구성으로, 도 1에 도시된 바와 같이 전술한 제1 함체(1)와 연결된 상태로, 지지용 정반(130)의 상부에 설치되는 제2 함체(2)의 내부에 마련된 제2 회전모터(미도시, 이하 생략)의 하부에 연결될 수 있다. 자세하게는, 캐리어(160)는 제2 회전모터의 회전축과 연결되고, 전술한 연마용 정반(120) 및 지지용 정반(130)의 상부면과 마주보게 배치된 상태로, 인가받은 전원에 의해 발생되는 회전구동력에 의해 회전되는 회전축과 연동하여 일측 또는 타측방향으로 회전될 수 있다. 이러한, 캐리어(160)는 하우징(161), 커버(163) 및 에어공급부(165)를 포함한다.

하우징(161)은 피가공물(3)을 연마용 정반(120)의 상부에 배치시키는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 원형을 이루는 함체 형태를 이루되, 내측으로 상부가 개방된 내부공간이 마련되고, 내부공간의 일측면으로부터 하부면에 이르기까지 관통형성되는 적어도 하나의 관통홀(161a)이 마련될 수 있다. 예컨대, 하우징(161)은 외주면 일부분에 기어가 형성될 수 있는데, 이는 전술한 제1 지지정반(131)의 중앙에 마련되는 중앙기어와 맞물린 상태를 이루기 위함이다.

여기서, 하우징(161)은 도 1에 도시된 바와 같이 관통홀(161a)이 마련되는 중앙부분이 연마용 정반(120)의 상부에 배치되고, 관통홀(161a)이 마련되지 않는 외측 끝단 일부분이 제1 지지정반(131)과 제2 지지정반(133)의 상부에 배치될 수 있다. 즉, 하우징(161)은 전술한 바와 같이 하부면의 외측 끝단 일부분이 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)의 상부면에 마련된 보호패드(140)의 상부면에 지지된 상태를 이룰 수 있고, 이때, 전술한 승강수단(150)에 의해 높낮이가 조절된 지지용 정반(130)에 의해 하부면의 중앙부분이 지지용 정반(130)으로부터 일정간격을 두고 이격되게 배치된 상태를 이룰 수 있다.

한편, 하우징(161)의 내부에는 피가공물(3)과 윤활제가 수용될 수 있다. 특히, 피가공물(3)은 하우징(161)의 개구를 통해 관통홀(161a) 내측에 내재되면서, 연마면이 연마패드(121)의 상부면에 지지된 상태로 배치될 수 있다. 이때, 피가공물(3)은 외측면 일부분이 관통홀(161a)에 의해 감싸지는 형태를 이룸에 따라 관통홀(161a)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

커버(163)는 전술한 하우징(161)의 개구를 차단하기 위한 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(161)의 내측 둘레에 대응하는 둘레를 갖는 형태를 이룰 수 있다. 예컨대, 커버(163)는 전술한 제2 회전모터의 회전축과 연결된 상태로, 별도로 마련되는 에어실린더의 신축가능한 로드를 통해 승강될 수 있다.

여기서, 커버(163)는 하강하여 하우징(161)의 내부공간으로 삽입되면서, 하우징(161)의 개구를 차단할 수 있다. 이에 따라, 커버(163)는 하우징(161)의 개구를 차단하여 하우징(161)의 내부공간에 수용되는 피가공물(3) 및 윤활제가 하우징(161)의 개구를 통해 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

에어공급부(165)는 전술한 하우징(161)의 내부공간에 압축공기를 분사하는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 전술한 커버(163)를 관통하여 하우징(161)의 내부공간과 연통되는 에어공급노즐로 구성될 수 있다. 예컨대, 에어공급노즐은 별도로 마련되는 컴프레서(compressor)와 같은 에어펌프와 연결되고, 이를 통해 제공되는 압축공기가 하우징(161)의 내부공간으로 안내되도록 하는 통로를 제공할 수 있다.

여기서, 에어공급부(165)를 통해 하우징(161)의 내부공간으로 압축공기가 분사됨에 따라 하우징(161)의 관통홀(161a)에 내재된 피가공물(3)이 압축공기에 의해 가압되면서 피가공물(3)의 연마면이 연마패드(121)의 상부면에 지속적으로 밀착될 수 있다. 즉, 피가공물(3)의 연마 효율이 향상될 수 있다

한편, 본 발명에 따른 정반 보호용 패드가 구비된 연마장치는 감지수단(170)을 더 포함할 수 있다.

감지수단(170)은 전술한 보호패드(140)의 유지보수 여부를 판별하기 위한 구성으로, 도 5에 도시된 바와 같이 수용홈(171), 감지부재(173) 및 투과판(175)을 포함한다.

수용홈(171)은 후술할 감지부재(173)가 구비되는 구성으로, 지지용 정반(130)의 상부에 내측으로 함몰형성될 수 있다. 이러한, 수용홈(171)은 전술한 보호패드(140)가 마련되는 개수에 대응하는 개수로, 지지용 정반(130)의 둘레를 따라 다수개 마련될 수 있다. 예컨대, 수용홈(171)이 이루는 내측 둘레는 전술한 보호패드(140)가 이루는 외측 둘레와 동일하거나 작은 둘레를 이룰 수 있다.

한편, 수용홈(171)은 단턱(171a)이 마련될 수 있다.

단턱(171a)은 후술할 투과판(175)의 끝단 일부분을 지지하는 구성으로, 수용홈(171)의 내측 둘레보다 큰 둘레를 이루어 수용홈(171)의 개구로부터 소정의 깊이로 함몰 형성될 수 있다.

감지부재(173)는 전술한 보호패드(140)를 감지하는 구성으로, 예컨대, 감지센서나 카메라 등으로 구성될 수 있으나, 본 발명에서는 카메라로 구성될 수 있으며, 후술할 제어부와 유/무선 통신을 통해 연결될 수 있다. 이러한, 감지부재(173)는 전술한 수용홈(171)의 내측에 설치되되, 수용홈(171)의 개구를 향해 배치된 상태로, 수용홈(171)을 차단하는 보호패드(140)를 촬영할 수 있고, 이때 발생되는 촬영신호를 후술할 제어부로 전달할 수 있다.

투과판(175)은 전술한 수용홈(171)의 개구를 투과가능하게 차단하는 구성으로, 전술한 수용홈(171)의 상부 내측에 마련될 수 있다. 이러한, 투과판(175)은 수용홈(171)의 단턱(171a)을 이루는 둘레의 형태에 대응되는 형태를 이룰 수 있다. 예컨대, 투과판(175)은 빛을 투과시키도록 투명한 재질로 이루어질 수 있는데, 이는 전술한 감지부재(173)가 투과판(175)의 상부에 마련될 보호패드(140)를 촬영하기 위함은 물론, 작업자가 투과판(175)의 하부에 마련될 후술할 누수감별부재(179)를 확인할 수 있도록 하기 위함이다.

여기서, 투과판(175)은 수용홈(171)의 단턱(171a)에 외측 끝단이 걸려 지지된 상태로 배치될 수 있고, 나사나 볼트 등을 이용한 별도의 체결수단을 통해 지지용 정반(130)에 고정될 수 있다.

제어부(미도시, 이하 생략)는 전술한 회전체(110) 및 후술할 캐리어(160)를 제어하기 위한 구성으로, 전술한 제1 함체(1)나 제2 함체(2)로부터 일정간격을 두고 배치되는 컨트롤박스나 컨트롤러의 내부에 설치되는 PCB(PRINTED CIRCUIT BOARD)기판에 실장될 수 있다. 이러한, 제어부는 전술한 회전체(110)를 회전시키기 위한 제1 회전모터, 감지부재(173) 및 후술할 캐리어(160)를 회전시키기 위한 제2 회전모터와 유/무선 통신을 통해 연결될 수 있다.

한편, 감지수단(170)은 비교부(미도시, 이하 생략)를 더 포함할 수 있다.

비교부는 전술한 감지부재(173)를 통해 촬영된 영상신호와 설정된 데이터신호를 비교하는 구성으로, 별도로 마련되는 컨트롤박스나 컨트롤러의 내부에 설치되는 PCB(PRINTED CIRCUIT BOARD)기판에 실장될 수 있다. 이러한, 비교부는 전술한 제어부와 PCB기판을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

여기서, 비교부는 감지부재(173)를 통해 발생된 영상신호와 설정된 데이터신호(예컨대, 최초 보호패드(140)의 전체 상태)를 비교하고, 영상신호와 데이터신호가 불일치할 경우(예컨대, 보호패드(140)의 일부분이 마모되어 제거되거나 파손되어 탈락된 상태), 별도의 스크린이나 음성출력장치 등을 통해 출력할 수 있다.

한편, 감지수단(170)은 패킹부재(177) 및 누수감별부재(179)를 더 포함할 수 있다.

패킹부재(177)는 전술한 수용홈(171)의 내측으로 세척수나 윤활제 또는 이물질이 유입되는 것을 차단하는 구성으로, 도 5에 도시된 바와 같이 수용홈(171)의 내측 둘레의 형태에 대응하는 형태를 이루어 수용홈(171)과 투과판(175) 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 패킹부재(177)는 우레탄폼이나 고무재질로 이루어질 수 있고, 이를 통해 수용홈(171)과 투과판(175) 사이의 빈틈을 메울 수 있다.

누수감별부재(179)는 수용홈(171)과 투과판(175) 사이의 빈틈을 통해 누수되는 세척수나 윤활제를 감별하는 구성으로, 도 5에 도시된 바와 같이 수용홈(171) 내측의 단턱(171a)이 이루는 둘레의 형태에 대응되는 형태를 이루어 단턱(171a)의 상부면에 안착되며, 수용홈(171)과 투과판(175) 사이에 배치된 상태에서 투과판(175)이 수용홈(171)에 고정됨과 동시에 고정될 수 있다. 예컨대, 누수감별부재(179)는 수용홈(171)과 투과판(175) 사이의 빈틈을 통해 누수된 세척수나 윤활제 등을 흡수하고, 흡수된 용액에 의해 색상이 변화되는 리트머스 종이재질로 마련될 수 있다. 이에 따라, 누수감별부재(179)는 세척수나 윤활제 등이 수용홈(171) 내로 누수될 경우, 색상변화를 통해 누수상태를 식별가능하게 알릴 수 있다. 즉, 누수감별부재(179)는 수용홈(171) 내부에 설치되는 감지부재(173)의 파손을 미연에 방지하고, 이를 통해 보호패드(140)의 유지보수 판별과정이 원활히 수행되도록 할 수 있다.

다른 한편, 본 발명에 따른 정반 보호패드가 구비된 연마장치(100)는 윤활제 공급부(미도시, 이하 생략)를 더 포함할 수 있다.

윤활제 공급부는 윤활제를 공급하는 구성으로, 전술한 제2 함체(2)의 일측에 설치되어 하우징(161)의 상부나 보호패드(140)의 상부에 배치되는 윤활제분사노즐로 구성될 수 있다. 예컨대, 윤활제분사노즐은 윤활제가 수용된 별도의 윤활제 공급펌프와 연결되고, 이를 통해 제공되는 윤활제가 하우징(161)의 내부공간이나 보호패드(140)의 수용홈(171)으로 안내되도록 할 수 있다.

다른 한편, 본 발명에 따른 정반 보호패드가 구비된 연마장치(100)는 이물질 포집수단(180)을 더 포함할 수 있다. 이러한, 이물질 포집수단(180)은 도 6에 도시된 바와 같이 포집구(181), 석션부(183) 및 여과망(185)을 포함한다.

포집구(181)는 전술한 보호패드(140)로부터 발생되는 이물질을 포집하는 구성으로, 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)의 상부에 내측으로 함몰형성될 수 있다. 자세하게는, 포집구(181)는 전술한 수용홈(171)의 양측 즉, 수용홈(171)을 기준으로 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)의 내/외측에 제각기 마련될 수 있다. 이러한, 포집구(181)는 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)의 둘레에 대응하는 둘레의 형태를 이룰 수 있다.

석션부(183)는 보호패드(140)로부터 발생되는 이물질을 외부로 배출시키기 위한 구성으로, 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)에 마련되는 포집구(181)와 연통되는 에어흡입노즐로 구성될 수 있다. 예컨대, 에어흡입노즐은 전술한 에어펌프나 다른 에어펌프와 연결될 수 있고, 이를 통해 외부의 공기를 흡입할 수 있다.

여기서, 석션부(183)를 통해 외부의 공기가 흡입됨에 따라 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)의 상부에 비산하는 이물질이 포집구(181)의 내측으로 유입되도록 할 수 있다. 즉, 보호패드(140)로부터 발생되는 이물질이 연마패드(121)에 안착되는 것을 방지함에 따라 피가공물(3)의 연마 효율을 향상시킬 수 있다.

여과망(185)은 이물질을 여과하는 구성으로, 다공을 이루는 메쉬형태의 망으로 구성될 수 있다. 이러한, 여과망(185)은 전술한 포집구(181)의 내측에 설치될 수 있다. 예컨대, 여과망(185)은 회전체(110)의 상부에 설치되되, 제1 및 제2 지지정반(133)과 연마용 정반(120) 사이의 배출로(135)에 배치될 수도 있다. 이에 따라, 여과망(185)은 세척수나 윤활제에 함유된 이물질을 여과하여 이의 이물질에 의해 석션부(183)나 배출구(137) 등이 막히는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해, 석션부(183)나 배출구(137) 등의 막힘에 따라 외부로 배출되지 못해 연마용 정반(120) 또는 지지용 정반(130)의 상부로 세척수나 윤활제 등이 범람하는 문제점을 미연에 방지할 수 있다. 즉, 피가공물(3)과 연마패드(121) 사이로 이물질의 유입을 미연에 방지함에 따라 피가공물(3)의 연마 효율을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 전술한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 정반 보호패드가 구비된 연마장치(100)를 이용하여 피가공물(3)을 연마하는 연마과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 승강수단(150)을 통해 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)을 소정의 높이로 상승시켜 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)의 상부면을 연마용 정반(120)의 상부면보다 높게 배치시킨다.

다음, 캐리어(160)의 하우징(161)을 지지용 정반(130)에 마련된 보호패드(140)의 상부면에 안착시킨다. 자세하게는, 하우징(161)의 외측 끝단 일부분은 제1 지지정반(131) 및 제2 지지정반(133)에 마련된 보호패드(140)에 지지되도록 배치시키고, 중앙에 관통홀(161a)이 형성된 일부분은 연마용 정반(120)의 연마패드(121)에 위치하도록 배치시킨다. 이때, 하우징(161)의 하부면은 연마패드(121)의 상부면으로부터 이격되게 배치된다.

다음, 피가공물(3)을 하우징(161)의 관통홀(161a)에 내재시킨 상태로, 피가공물(3)의 연마면이 연마패드(121)의 상부면에 지지되도록 안착시킨다.

다음, 하우징(161)의 내부공간에 윤활제를 공급한 후, 커버(163)를 하강시켜 하우징(161)의 개구를 차단한다.

다음, 에어공급부(165)를 통해 하우징(161)의 내부에 압축공기를 분사하여 피가공물(3)의 연마면이 연마패드(121)의 상부면에 밀착되도록 가압한다.

다음, 제어부를 통해 작동되는 제1 회전모터에 의해 회전체(110)가 회전되고, 제2 회전모터에 의해 하우징(161)이 회전된다. 이에 따라, 피가공물(3)은 연마패드(121)에 의해 평단한 연마면을 가질 수 있다.

이와 같이, 전술한 연마과정을 통해 피가공물(3)의 연마면을 평탄하게 연마할 수 있는데, 이 과정에서, 하우징(161)의 하부면이 연마패드(121)의 상부면으로부터 일정간격을 두고 이격되게 배치된 상태를 이룸에 따라 하우징(161)에 의해 연마패드(121)가 마모되거나 파손되지 않으므로, 연마패드(121)의 수명이 연장될 수 있다. 또한, 하우징(161)의 하부면이 지지되는 보호패드(140)에 의해 지지용 정반(130)이나 하우징(161)이 마모되거나 파손되는 것을 미연에 방지하므로, 하우징(161)이나 지지용 정반(130)의 수명 역시 연장될 수 있다.

그리고, 연마과정 중, 하우징(161)에 의해 보호패드(140)가 마모되거나 파손될 수 있는데, 전술한 감지수단(170)을 통해 보호패드(140)의 유지보수 여부를 용이하게 판별할 수 있다. 즉, 보호패드(140)의 신속한 유지보수를 통해 지지용 정반(130)과 하우징(161)을 용이하게 보호할 수 있다.

아울러, 연마과정 중, 보호패드(140)로부터 이물질이 발생될 수 있는데, 전술한 이물질 포집수단(180)을 통해 이의 이물질을 용이하게 포집할 수 있다. 즉, 연마패드(121)와 피가공물(3) 사이에 이물질이 유입되는 것을 방지함으로써, 피가공물(3)의 연마 효율을 향상시킬 수 있는 것은 물론, 연마패드(121)나 피가공물(3)을 이물질로부터 용이하게 보호할 수도 있다.

100 : 정반 보호패드가 구비된 연마장치
110 : 회전체 120 : 연마용 정반
121 : 연마패드 130 : 지지용 정반
131 : 제1 지지정반 133 : 제2 지지정반
140 : 보호패드 141 : 윤활홈
150 : 승강수단 160 : 캐리어
161 : 하우징 163 : 커버
165 : 에어공급부 170 : 감지수단
171 : 수용홈 173 : 감지부재
175 : 투과판 180 : 윤활제 공급부
190 : 이물질 포집수단 191 : 포집구
183 : 석션부 185 : 여과망

Claims (5)

1. 회전체;
   상기 회전체의 상면 중심측에 설치되고, 내측에 중공이 형성되며, 상부에 연마패드가 마련되는 연마용 정반;
   상기 회전체의 상면 일측에 설치되되, 상기 연마용 정반의 내측 및 외측에 각각 설치되며, 상기 연마용 정반으로부터 일정간격을 두고 배치되는 지지용 정반;
   상기 지지용 정반의 상부에 돌출되게 마련되는 적어도 하나의 보호패드;
   상기 연마용 정반 및 상기 지지용 정반을 상기 회전체로부터 제각기 승강시키는 승강수단; 및
   상기 연마용 정반 및 상기 지지용정반의 상부에 회전가능하게 마련되되, 일부분이 상기 보호패드의 상부면에 지지된 상태로 배치되고, 나머지 일부분이 상기 연마용 정반의 상부에 위치하면서 상기 연마패드의 상부면에 배치되는 피가공물의 일부를 감싸는 상태로, 상기 피가공물을 상기 연마패드의 범위내에서 회전시키는 캐리어;를 포함하며,
   상기 보호패드는,
   상기 지지용 정반과 상기 캐리어 사이에 배치되어 서로 간의 접촉을 방지하는 것을 특징으로 하는 정반 보호패드가 구비된 연마장치.
   
2. 제1 항에 있어서, 지지용 정반은,
   상기 연마용 정반의 내측 동심원 상에 배치되는 제1 지지정반; 및
   상기 연마용 정반의 외측 동심원 상에 배치되는 제2 지지정반;을 포함하고,
   상기 제1 지지정반 및 상기 제2 지지정반의 상부면은,
   상기 승강수단을 통해 상기 연마용 정반의 상부면보다 높게 배치되는 것을 특징으로 하는 정반 보호패드가 구비된 연마장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 연마용 정반과 상기 제1 지지정반 및 상기 연마용 정반과 상기 제2 지지정반 사이에 제각기 환형을 이루는 배출로;가 마련되는 정반 보호패드가 구비된 연마장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 보호패드는,
   내측에 윤활제가 수용되도록, 구멍 형태를 이루는 적어도 하나의 윤활홈;이 마련되는 정반 보호패드가 구비된 연마장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 지지용 정반의 상부에 마련되는 상기 보호패드를 감지하는 감지수단;을 더 포함하고,
   상기 감지수단은,
   상기 지지용 정반의 상부에 내측으로 함몰형성되되, 상기 보호패드에 대응하는 개수로 마련되는 수용홈;
   상기 수용홈의 내측에 설치되고, 상기 수용홈의 개구를 차단하는 상태로, 상기 지지용 정반의 상부면에 마련되는 상기 보호패드를 감지하는 감지부재; 및
   상기 수용홈에 마련되는 단턱에 지지되어 상기 수용홈의 개구를 차단하는 상태로 마련되고, 상기 감지부재가 상기 보호패드를 감지하도록 투명한 재질로 이루어지는 투과판;을 포함하는 정반 보호패드가 구비된 연마장치.

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