KR102043140B1 - 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치 - Google Patents

곡면 필름 롤 라미네이팅 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 롤 라미네이팅 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤러를 이용하여 곡면에 필름을 부착하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 곡면 필름 부착 장치는 곡면을 구비하는 커버 글라스가 안착되는 글라스안착스테이지와; 상기 글라스안착스테이지의 좌우 양측에 서로 마주보도록 배치되고, 상기 커버 글라스의 상측에서 필름의 좌우 양측 가장자리를 각각 파지하는 필름파지구와; 상기 좌우 양측 필름파지구를 승하강시키는 승강수단과; 상기 필름파지구에 의해 파지된 필름을 커버 글라스의 곡면을 따라 이동하면서 순차 가압하여 커버 글라스 표면에 부착하는 롤러를 포함하고; 상기 좌우 양측에 배치된 필름파지구는 서로 독립적으로 승하강되도록 구성되되, 필름 부착시 일측 필름파지구는 커버 글라스의 일측 가장자리 높이로 위치가 고정되고, 타측 필름파지구는 커버 글라스의 곡면 형상에 따라 승하강되도록 구성된다.

Description

곡면 필름 롤 라미네이팅 장치{APPARATUS FOR ROLL LAMINATING FILM ON CURVED SURFACE}
본 발명은 롤 라미네이팅 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤러를 이용하여 곡면에 필름을 부착하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 스마트폰이나 태블릿, TV 또는 차량 등에 채용되는 디스플레이 장치는 최외측에 외부 충격으로 내부를 보호하기 위한 커버글라스가 구비되고, 상기 커버글라스 내부에는 OLED와 같은 소자와 각종 필름들이 부착된다. 최근 스마트폰이나 태블릿 또는 TV 등의 전자 기기에는 디스플레이의 가장자리 부분이 라운딩 처리되거나(소위 '엣지'), 디스플레이 전체가 휘어진 형태(소위 '커브드') 등 다양한 형태의 곡면을 포함하는 디스플레이 장치가 채용되는데, 이러한 곡면 디스플레이 장치들에 있어서 굴곡진 커버글라스 내측면에 필름을 부착하는 작업은 평면의 경우 보다 어렵다. 이와 같이 곡면에 필름을 부착하는 방법으로 종래에는 필름을 따라 롤러를 이동시키면서 필름을 가압하여 부착하는 방법이 사용되었는데, 롤러를 굴곡진 커버글라스 표면 상에서 이동시키기 위한 제반 장치들이 복잡하고, 곡률이 큰 부분에서 원하지 않는 부위에 필름이 부착되거나, 필름이 완벽하게 접착되지 않아 주름이나 기포가 발생하고 사용중 박리되는 현상이 빈번하게 발생하는 문제점이 존재하였다.
대한민국 공개특허 제10-2014-0056669호 대한민국 공개특허 제10-2015-0108481호
본 발명은 상기한 바와 같이 곡면에 필름을 라미네이팅 하는 방법 및 장치의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 곡면의 정확한 위치에 정교하게 필름을 부착할 수 있는 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치는, 곡면을 구비하는 커버 글라스가 안착되는 글라스안착스테이지와; 상기 글라스안착스테이지의 좌우 양측에 서로 마주보도록 배치되고, 상기 커버 글라스의 상측에서 필름의 좌우 양측 가장자리를 각각 파지하는 필름파지구와; 상기 좌우 양측 필름파지구를 승하강시키는 승강수단과; 상기 필름파지구에 의해 파지된 필름을 커버 글라스의 곡면을 따라 이동하면서 순차 가압하여 커버 글라스 표면에 부착하는 롤러를 포함하고; 상기 좌우 양측에 배치된 필름파지구는 서로 독립적으로 승하강되도록 구성되되, 필름 부착시 일측 필름파지구는 커버 글라스의 일측 가장자리 높이로 위치가 고정되고, 타측 필름파지구는 커버 글라스의 곡면 형상에 따라 승하강되도록 구성된다.
여기서, 상기 승강수단은 필름파지구승강모터와, 상기 필름파지구승강모터에 결합되는 리드스크류와, 상기 리드스크류에 나사결합되어 필름파지구승강모터의 구동에 의해 리드스크류를 따라 승강되며 상기 필름파지구와 결합되는 승강블럭을 포함한다.
그리고, 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는 곡면정보DB(410)에 미리 저장된 커버 글라스의 곡면 정보를 기초로 커버 글라스의 곡면 윤곽을 파악하고, 상기 롤러가 커버 글라스의 곡면을 따라 승하강되면서 수평 이동되도록 제어한다.
또한, 상기 제어부는 상기 롤러를 수평 이동시키기 위한 롤러이송모터의 회전수를 기초로 특정 위치에서의 롤러의 수평 이동량을 산출하고, 산출된 롤러의 수평 이동량과 커버 글라스의 곡면 정보를 참조로 해당 위치 이후 커버 글라스의 곡면 윤곽에 따라 상기 필름파지구승강모터를 제어하여 타측 필름파지구를 상승 또는 하강시킨다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 부착 종료 위치측 필름파지구가 커버 글라스의 곡면 윤곽에 따라 독립적으로 승강되면서 필름을 안내함에 따라 곡면의 정확한 위치에 정교하게 필름을 부착할 수 있다는 장점을 갖는다.
도 1 은 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치의 사시도,
도 2 는 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치 중 글라스로딩유닛의 사시도,
도 3 은 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치 중 필름로딩유닛의 사시도,
도 4 는 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치 중 필름로딩유닛의 분해도,
도 5 는 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치 중 롤라미네이팅유닛의 사시도,
도 6 은 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치 중 롤라미네이팅유닛의 타방향 사시도,
도 7 은 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치의 각부 양태가 도시된 측면도,
도 8 은 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치에 의해 커버 글라스에 필름이 부착되는 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 9 는 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치의 제어 계통도,
도 10 은 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치의 커버 글라스 곡면 윤곽에 따른 부착 종료 위치에서의 필름파지구의 승강 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치의 구성 및 작용을 첨부된 도면과 바람직한 실시예를 참조로 상세히 설명한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치는 글라스로딩유닛(100), 필름가이드유닛(200), 롤라미네이팅유닛(300)을 포함한다.
글라스로딩유닛(100)은 필름(F)이 부착될 커버 글라스(CG)가 안착 및 얼라인되어 로딩되는 부분으로, 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이, 글라스안착스테이지(110)와 정렬스테이지(120)를 포함한다.
상기 글라스안착스테이지(110)는, 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 표면에 곡면이 형성된 커버 글라스(CG)가 안착될 수 있도록 상부 표면이 커버 글라스(CG)의 곡면 형상에 상응하는 형상을 갖도록 만곡 형성되고, 표면에는 다수의 흡착공이 형성되어 진공에 의해 커버 글라스(CG)를 흡착 파지할 수 있도록 구성된다.
상기 정렬스테이지(120)는 상기 글라스안착스테이지(110)에 안착된 커버 글라스(CG)를 X축, Y축 및 θ 방향으로 정렬하는 부분으로, 최하단의 베이스플레이트(121)와, 베이스플레이트(121) 상층의 Y축정렬스테이지(122), Y축정렬스테이지(122) 상층의 X축정렬스테이지(123), 그리고 X축정렬스테이지(123) 상층의 θ각정렬스테이지(124)를 포함한다. 여기서, 베이스플레이트(121), Y축정렬스테이지(122) 및 X축정렬스테이지(123) 간에는 각각 LM가이드(126)가 구비되어 Y축정렬스테이지(122)는 Y축 방향으로, X축정렬스테이지(123)는 X축 방향으로 이동 가능하게 구성되며, θ각정렬스테이지(124)와 글라스안착스테이지(110) 사이에는 회전판(125)이 구비되어, 회전판(125) 위에 장착된 글라스안착스테이지(110)가 θ 방향으로 회전가능하게 구성된다.
이러한 정렬스테이지(120)의 구성은 상기 글라스안착스테이지(110)에 안착된 커버 글라스(CG)를 필름(F)의 배향과 일치하도록 정렬하기 위한 것으로, 도 2 에 도시된 바와 같이, 각 스테이지와 회전판(125)을 각각 마이크로미터헤드(127)에 의해 수동으로 이동시켜 정렬하는 방식이 채택될 수도 있고, 도시되지는 않았으나 각 스테이지를 서보모터에 의해 자동으로 이동시켜 정렬하는 방식이 채택될 수도 있다.
이와 같은 정렬스테이지(120)의 구성은 이미 공지된 구성으로서 더 이상의 상세한 설명은 생략한다. 단, 자동 정렬 방식의 정렬스테이지(120)의 사용을 위해서는, 별도의 카메라모듈이 구비되어 필름과 커버 글라스의 모서리를 촬영하여 비교 후 그 차이 만큼 정렬스테이지(120)의 각 스테이지를 이동시켜 커버 글라스의 배향을 필름 배향에 일치되도록 정렬한다. 이러한 정렬 방식은 소위 '비젼 얼라인' 방식이라 부르는 것으로, 이 또한 이미 공지된 방법이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
필름가이드유닛(200)은 상기 글라스로딩유닛(100)의 좌우 양측에 서로 마주보도록 각각 배치되고, 필름(F)의 좌우 양측 가장자리를 파지한 상태로 각각 독립적으로 수평 및 수직 방향으로 이동됨에 따라 필름(F)을 커버 글라스(CG)에 라미네이팅 작업시 적절한 위치로 안내하는 부분이다. 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 필름가이드유닛(200)은 각각 필름파지구(210), 필름파지구승강수단(220) 및 필름파지구수평이송수단(240)을 포함하되, 필름을 좌우 양측에서 파지하여 이동시키기 위하여 좌우 대칭되는 구조로 구성된다.
도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 필름가이드유닛(200)의 필름파지구(210)는 필름(F)의 측면 가장자리를 파지하는 것으로 클램프(211)와 클램프브라켓(212)을 포함한다.
상기 클램프(211)는 집게 방식으로 필름(F)의 측면 가장자리를 파지한다. 도 3 에서 일측(좌측)에 배치된 클램프브라켓(212)은 클램프(211)의 길이 방향, 즉, Y축 방향으로 길게 연장 형성된 Y방향연장부(212a)와, 상기 Y방향연장부(212a)로부터 외측, 즉, X축 방향으로 연장 형성된 X방향연장부(212b)를 포함하되, 상기 X방향연장부(212b)는 Y방향연장부(212a)의 길이 방향을 따라 역시 연장 형성되어, 대체로 폭이 넓은 'T'자 형상으로 구성된다. 상기 클램프(211)는 상기 클램프브라켓(212)의 Y방향연장부(212a)의 선단 상부에 구비된다.
상기 클램프브라켓(212)은 클램프(211)를 지지하는 브라켓으로, 좌우 양측에 동일한 구성으로 대칭되게 배치될 수도 있으나, 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 일측은 상기 클램프(211)를 하방에서 지지하기만 하는 구조로 구성되고, 타측은 상기 클램프(211)를 하방에서 지지함과 아울러 좌우 수평 방향으로 이동될 수 있는 구조로 구성될 수도 있으며, 양측 모두 이동 가능하게 구성될 수도 있다. 도 3 에서 일측(좌측)에 배치된 클램프브라켓(212)은 클램프(211)의 지지 기능만을 갖는 것으로 도시되었고, 타측(우측)에 배치된 클램프브라켓(212)은 좌우 수평 이동 가능한 구조를 갖는 것으로 도시되었다.
한편, 도 3 의 타측(우측)에 배치된 필름파지구(210)의 클램프브라켓(212)은 좌측 클램프브라켓(212)과 동일하게 Y방향연장부(212a)와 X방향연장부(212b)로 구성되고, Y방향연장부(212a)의 선단 상부에 클램프(211)가 구비되되. X방향연장부(212b)가 'ㄷ'자 형상으로 절개되어 후술하는 실린더(213)가 장착되는 공간부가 형성됨에 따라, 대체로 'П' 형상과 유사한 형태로 구성된다. 상기 X방향연장부(212b)에 형성된 공간부에는 위에서 언급한 바와 같이 실린더(213)가 장착된다. 상기 실린더(213)는 클램프브라켓(212)을 수평 방향으로 이동시켜 다양한 폭을 갖는 필름에 범용적으로 사용할 수 있도록 한다. 상기 실린더(213)는 배면에 배치된 실린더브라켓(214)에 고정 장착된다. 그리고, 상기 실린더(213)와 실린더브라켓(214)은, 도 4 에 도시된 바와 같이, 후술하는 승강플레이트(226)의 상부표면에 안착된 상태로 고정 결합된다. 그리고, 상기 클램프브라켓(212)과 후술하는 승강플레이트(226) 사이에는 스프링(216)이 결합된다. 상기 스프링(216)은 필름의 라미네이팅시 필름의 타측(우측)이 구부러지거나 접히지 않게 펴질 수 있도록 필름의 단부가 약간 후방측으로 밀릴 수 있도록 완충력을 제공한다. 상기 스프링(216)은, 도 4 에 도시된 바와 같이, 양단이 각각 상기 클램프브라켓(212)과 승강플레이트(226)에 결합된 걸림핀(217)에 각각 걸림 결합된다.
상기 클램프(211)는 제1클램핑바(211a)와 제2클램핑바(211b)를 포함한다. 상기 제1클램핑바(211a)는 필름의 가장자리를 상측에서 가압하는 부분으로 대체로 긴 직사각형상의 바(bar) 형태로 구성된다. 그리고 제2클램핑바(211b)는 필름의 가장자리를 하측에서 가압하는 부분으로 상기 제1클램핑바(211a)의 하측에서 클램프브라켓(212) 상에 고정 결합되며, 상기 제1클램핑바(211a) 좌우 양측 길이가 더 짧게 구성되고, 표면에는 필름을 흡착 파지하기 위한 흡착공들이 다수 형성된다. 상기 클램프(211)는 이러한 제1클램핑바(211a)와 제2클램핑바(211b)가 필름의 가장자리를 상하에서 가압하여 파지한다. 이러한 가압 작용을 위해 클램핑실린더(211e)가 추가로 구비된다.
상기 클램핑실린더(211e)는 제2클램핑바(211b)가 결합된 클램프브라켓(212)을 상승시킴에 따라 제2클램핑바(211b)가 제1클램핑바(211a)와 접촉되어 필름을 파지하거나, 클램프브라켓(212)를 하강시켜 제2클램핑바(211b)가 제1클램핑바(211a)로부터 분리되어 필름의 파지가 해제되거나 다른 필름을 파지하기 위해 준비할 수 있도록 구성된다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 클램핑실린더(211e)는 클램프브라켓(212)의 하측에 배치되어 실린더로드가 클램프브라켓(212)의 하측에 결합되도록 구성된다. 한편, 상기 클램핑실린더(211e)에는 가로지지대(211d)가 구비되고, 상기 가로지지대(211d)의 좌우 양측에 수직으로 연장 형성된 가이드봉(211c)이 각각 구비된다. 상기 가이드봉(211c)는 상기 클램프브라켓(212)의 좌우 양측 단부를 관통하여 제1클램핑바(211a)의 좌우 양측 단부에 결합된다. 이에 따라, 상기 클램핑실린더(211e)가 팽창되는 경우 실린더로드가 클램프브라켓(212)를 상방으로 가압하여 클램프브라켓(212)이 가이드봉(211c)을 따라 상승하게 되고, 이에 따라 제2클램핑바(211b)가 상승하여 제1클램핑바(211a)와 접촉되면서 제1클램핑바(211a)와 제2클램핑바(211b) 사이에 필름이 파지된다.
한편, 상기 필름가이드유닛(200)은 각각 필름파지구승강수단(220)과 필름파지구수평이송수단(240)을 포함한다. 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 필름파지구승강수단(220)은 필름파지구승강모터(221), 리드스크류(222), 승강블럭(225) 및 승강플레이트(226)를 포함한다.
상기 필름파지구승강모터(221)는 모터축이 상방을 향하도록 배치되며, 상기 필름파지구승강모터(221)에는 리드스크류(222)가 결합된다. 상기 리드스크류(222)는 상측에 배치된 승강블럭(225)에 나사결합되며, 상기 승강블럭(225)은 선단이 승강플레이트(226)에 고정 결합된다. 그리고, 상기 리드스크류(222)의 상단부에는 스토퍼(223)가 구비된다.
한편, 상기 필름파지구승강모터(221)는 이동브라켓(230)에 결합되어 지지된다. 보다 구체적으로, 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 이동브라켓(230)은 상기 필름파지구승강모터(221)가 장착된 상태에서 후술하는 필름파지구수평이송수단(240)에 의해 X축 방향으로 수평 이동됨에 따라 필름파지구(210)를 X축 방향으로 수평 이동시키기 위한 것으로, 수평판(231)과 수직판(232)을 포함한다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 이동브라켓(230)의 수평판(231) 하부면에는 상기 필름파지구승강모터(221)가 볼트 등에 의해 고정 결합되고, 상기 수평판(231)에는 관통공(231a)이 형성되어 모터축이 관통 삽입되며, 수평판(231)을 관통한 모터축에는 리드스크류(222)가 결합된다.
상기 수평판(231)의 내측(필름파지구를 향하는 측) 선단에는 수직 방향으로 수직판(232)이 결합되며, 상기 수평판(231)과 수직판(232) 사이에는 보강리브(233)가 결합된다. 상기 수직판(232)의 상단부에는 리드스크류(222)와 결합된 승강블럭(225)이 관통되도록 절개되며 수직 방향으로 연장 형성된 장공(232a)이 형성되어 있으며, 수직판(232)을 관통한 승강블럭(225)은 위에서 언급한 바와 같이 승강플레이트(226)에 고정 결합된다. 그리고, 상기 수직판(232)의 외측면에는 상기 리드스크류(222)와 나사결합되어 리드스크류(222)를 안정적으로 가이드하기 위한 가이드블럭(224)이 고정 결합된다.
이러한 구성을 통하여, 상기 필름파지구승강모터(221)의 정역회전에 따라 리드스크류(222)가 정역회전되고, 리드스크류(222)에 나사 결합된 승강블럭(225)이 수직판(232)의 장공(232a)을 따라 상하 이동되며, 승강블럭(225)에 결합된 승강플레이트(226)가 상하 이동되어 클램프브라켓(212)과 클램프(211)가 함께 승강 이동된다.
한편, 이미 언급한 바와 같이, 좌우 양측에 각각 배치된 필름파지구(210)는 필름를 파지하여 커버 글라스 상부에 배치시키기 위하여 서로 반대방향으로 수평 이동가능하게 구성된다. 이를 위해, 필름가이드유닛(200)은 필름파지구수평이송수단(240)을 더 포함한다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 필름파지구수평이송수단(240)은 리드스크류(241)와 수평이동블럭(243)을 포함한다.
리드스크류(241)는 중앙부를 중심으로 좌우 양측에 서로 반대방향의 나사산이 형성되며, 일단부에는 모터(미도시) 또는 수동 손잡이(242)가 결합되어, 모터의 구동 또는 손잡이(242) 회전에 의해 정역회전된다. 수평이동블럭(243)은 좌우 양측 이동브라켓(230)의 수평판(231) 하부에 결합되고 상기 리드스크류(241)에 각각 나사결합된다.
한편, 상기 이동브라켓(230)의 수평판(231) 하부에는 테이블(244)이 설치되며, 상기 이동브라켓(230)의 수평판(231)과 테이블(244) 사이에는 이동브라켓(230)의 수평이동을 위한 LM가이드(245)가 구비된다. 그리고, 상기 리드스크류(241)는 테이블(244)의 하부에 배치되고, 상기 수평이동블럭(243)은 하부가 테이블(244) 하부의 리드스크류(241)에 결합되고 상부는 상기 테이블(244)을 관통하여 이동브라켓(230)의 수평판(231) 하부에 결합된다.
이러한 구성을 통하여, 리드스크류(241)가 회전되면 좌우 양측에 서로 반대방향의 나사선이 형성되어 있으므로 좌우 이동브라켓(230)이 서로 반대방향으로 이동하게 된다. 즉, 리드스크류(241)를 일방향으로 회전시키면 좌우 양측 이동브라켓(230)과 여기에 장착된 필름파지구(210)가 서로 가까워지도록 이동됨에 따라, 도 3 에 도시된 바와 같이, 클램프(211)가 필름을 파지할 수 있도록 하며, 리드스크류(241)가 타방향으로 역회전되면 좌우 양측 이동브라켓(230)과 여기에 장착된 필름파지구(210)가 서로 멀어지도록 이동됨에 따라, 클램프(211)가 파지한 필름을 내려놓거나 새로운 필름의 파지를 준비할 수 있게 된다.
롤라미네이팅유닛(300)은 글라스로딩유닛(100)에 의해 로딩된 커버 글라스와 필름가이드유닛(200)에 의해 파지되어 커버 글라스 상부에 배치된 필름을 롤러에 의해 일측으로부터 타측으로 순차 가압하여 상호 부착시키는 부분으로, 도 1, 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 롤러(310), 롤러가압력조절수단(320), 롤러승강수단(330) 및 롤러수평이송수단(340)을 포함한다.
롤러(310)는 커버 글라스의 상부에 배치된 필름을 일측 가장자리로부터 타측 가장자리를 향하여 이동하면서 가압하는 것으로, 도 5 에 도시된 바와 같이, 롤러브라켓(312)에 회전가능하게 장착된다.
롤러가압력조절수단(320)은 필름을 가압하는 압력을 조절하는 부분으로, 롤러가압실린더(322)와 실린더브라켓(324)을 포함한다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 롤러가압실린더(322)는 롤러브라켓(312)의 상부에서 실린더브라켓(324)에 장착되어 하부의 롤러브라켓(312)을 가압하되, 레귤레이터(미도시)를 더 포함하여, 롤러가압실린더(322)의 가압력이 조절 가능하며, 이에 따라, 롤러(310)가 필름을 가압하는 가압력이 조절될 수 있다.
한편, 상기 롤러(310)(롤러브라켓(312) 포함)는 커버 글라스와 필름의 부착을 위해 승강 이동 및 수평 이동 가능하게 구성되며, 이에 따라, 롤러승강수단(330)과 롤러수평이송수단(340)을 포함한다.
상기 롤러승강수단(330)은, 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 롤러승강모터(331), 리드스크류(332) 및 승강블럭(334)을 포함한다.
보다 구체적으로, 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 롤러승강모터(331)는 모터축이 하방으로 향하도록 배치되며, 상기 롤러승강모터(331)에는 리드스크류(332)가 결합된다. 그리고, 상기 리드스크류(332)에는 승강블럭(334)이 나사결합되며, 승강블럭(334)은 롤러가압실린더(322)를 지지하는 실린더브라켓(324)과 결합된다.
한편, 상기 롤러승강모터(331)는 브라켓에 의해 수직플레이트(336)에 고정 장착된다. 여기서, 상기 수직플레이트(336)는 롤러(310)가 장착된 롤러브라켓(312)의 일측에 수직으로 배치된 판부재로서, 도 5 에 도시된 바와 같이, 수직플레이트(336)와 롤러브라켓(312) 사이에는 LM가이드(337)가 구비되고, 롤러브라켓(312)과 롤러가압실린더(322)에 의해 연결된 실린더브라켓(324)과 수직플레이트(336) 사이에도 역시 LM가이드가 구비된다.
이러한 구성을 통하여, 롤러승강모터(331)의 정역회전에 따라 리드스크류(332)가 정역회전되고, 리드스크류(332)에 나사결합된 승강블럭(334)이 승하강되며, 승강블럭(334)과 결합된 실린더브라켓(324)이 승하강되어, 실린더브라켓(324)과 롤러가압실린더(322)에 의해 연결된 롤러브라켓(312) 및 여기에 장착된 롤러(310)가 승하강된다.
한편, 상기 롤러수평이송수단(340)은, 도 1, 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 롤러이송모터(341), 리드스크류(342), 너트블럭(344) 및 수평플레이트(346)를 포함한다.
도시된 바와 같이, 상기 롤러이송모터(341)는 수직플레이트(336)의 상방 일측에 설치되되, 모터축이 수평 방향으로 배치된다. 그리고, 상기 롤러이송모터(341)에는 리드스크류(342)가 결합되며, 리드스크류(342)에는 너트블럭(344)이 나사결합된다. 상기 너트블럭(344)은 수평플레이트(346)의 상부에 고정 결합되며, 상기 수평플레이트(346)의 저면은 상기 수직플레이트(336)의 상단과 결합된다. 상기 수평플레이트(346)는, 도 5 에 도시된 바와 같이, 롤러승강수단(300)의 롤러승강모터(331) 및 리드스크류(332) 장착을 위해 중앙이 관통 절개 형성된다. 한편, 상기 수평플레이트(346)의 하부에는 도 1 에 도시된 바와 같은 프레임(348)에 설치된 상판(349)이 위치되며, 상기 수평플레이트(346)는 상기 상판(349) 상에서 수평 이동 가능하게 구성된다. 이를 위해, 상기 수평플레이트(346)와 상판(349) 사이에는 LM가이드(347)가 설치된다.
이러한 구성을 통하여, 롤러이송모터(341)가 정역회전됨에 따라 리드스크류(342)가 정역회전되어 너트블럭(344) 및 이와 결합된 수평플레이트(346)가 수평 방향으로 직선 운동하게 되며, 이에 따라, 수평플레이트(346)와 결합된 수직플레이트(336)가 수평 이동되므로, 수직플레이트(336)에 장착된 롤러브라켓(312) 및 롤러(310)가 수평 이동된다.
도 7 에는 이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치의 각부 작동 양태가 도시된다. 도시된 바와 같이, 글라스로딩유닛(100)에 로딩되고 정렬된 커버 그라스(CG) 상부에서 필름가이드유닛(200)의 좌우 양측의 필름파지구(210)가 서로 반대방향으로 수평 이동됨에 따라 필름(F)을 파지하고, 필름파지구(210)의 하강 이동에 따라 필름(F)을 커버 글라스(CG) 상부에 위치시키고, 롤라미네이팅유닛(300)의 롤러(310)가 하강됨에 따라 필름(F)을 가압하면서 수평이동되어 필름(F)를 일측 가장자리로부터 타측 가장자리에까지 순차적으로 가압하여 커버 글라스(CG) 상부 표면에 부착한다.
도 8 에는 이러한 커버 글라스(CG)와 필름(F)의 부착 방법이 보다 세부적으로 순차 도시된다. 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 최초 커버 글라스(CG)는 글라스로딩유닛(100)의 글라스안착스테이지(110) 위에 로딩되어 있으며, 필름(F)은 필름가이드유닛(200)의 필름파지구(210)(보다 상세하게는 클램프(211))에 의해 좌우 양측 가장자리가 파지된다. 이때, 일측(도면에서는 좌측)에 배치된 필름가이드유닛(200)의 필름파지구(211)는 커버 글라스의 좌측 가장자리 높이와 상응하는 높이에 위치되도록 하강되고, 타측(도면에서는 우측)에 배치된 필름가이드유닛(200)의 필름파지구(211)는 롤러(310)가 아직 접촉되지 않은 필름 부위가 커버 글라스에 부착되지 않도록 최대한 상승된 상태에 있게 된다. 이 상태에서 롤러(310)가 필름(F)의 일측(도면에서는 좌측; 이하, '부착 시작 위치') 가장자리 부분에서 하강하여 필름(F)과 접촉된후 수평 이동되면서 필름(F)이 커버 글라스(CG) 표면에 부착되기 시작한다. 한편, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 타측(도면에서는 우측; 이하 '부착 종료 위치')에 배치된 필름파지구(211)는 천천히 하강하면서 필름을 가이드한다.
도 9 에는 상기 롤러(310)와 필름파지구(210)의 작동을 위한 제어 계통도가 블록도로 도시된다. 제어부(400)는 본 발명에 따른 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치의 전체 작동을 제어하는데, 도 9 에는 특히 롤러(310)와 필름파지구(210)의 동기 제어 계통에 대해서만 도시된다. 도시된 바와 같이, 상기 제어부(400)는 곡면정보DB(410)에 미리 저장된 커버 글라스의 곡면 데이터(곡면의 길이 및 곡률에 관한 정보)를 기초로 롤러이송모터(341)와 롤러승강모터(331) 및 필름파지구승강모터(221)를 동기 제어한다.
보다 구체적으로, 상기 제어부(400)는 곡면정보DB(410)에 미리 저장된 커버 글라스의 곡면 데이터를 미리 인식하여 커버 글라스의 곡면 윤곽을 파악한다. 이를 기초로 상기 제어부(400)는 롤러이송모터(341)와 롤러승강모터(331)를 제어하여 롤러(310)가 커버 글라스의 곡면을 따라 승하강되면서 수평 이동되도록 함으로써 필름이 커버 글라스의 부착 종료 위치측 가장자리에 까지 부착되도록 한다. 이때, 상기 제어부(400)는 롤러이송모터(341)의 회전수를 기초로 특정 위치에서의 롤러(310)의 수평 이동량을 산출하고, 산출된 롤러(310)의 수평 이동량과 커버 글라스의 곡면 데이터를 참조로 해당 위치 이후 커버 글라스의 곡면 윤곽에 따라 필름파지구승강모터(221)를 제어하여 부착 종료 위치측 필름파지구(210)를 상승 또는 하강시킨다.
도 10 에는 이와 같은 부착 종료 위치측 필름파지구(210)의 승강 작동 방법이 예시적으로 도시된다. 도 10의 (a)에는 부착 시작 위치에서의 커버 글라스의 높이가 부착 종료 위치에서의 높이 보다 더 높은 경우의 부착 종료 위치측 필름파지구(210)의 승강 작동 모습이 도시되고, 도 10의 (b)에는 부착 시작 위치에서의 커버 글라스의 높이가 부착 종료 위치에서의 높이 보다 더 낮은 경우의 부착 종료 위치측 필름파지구(210)의 승강 작동 모습이 도시된다. 단, 도면의 간략화를 위해 필름파지구와 롤러의 도시는 생략하고 커버 글라스와 부착 종료 위치측 필름만 도시하였다.
도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 부착 시작 위치에서의 커버 글라스의 높이가 부착 종료 위치에서의 높이 보다 더 높은 경우에는 롤러(310)가 A, B, C, D 및 E 의 위치로 이동하면서 필름이 부착될때 부착 종료 위치측 필름파지구(210)는 ①, ②, ③, ④, ⑤ 의 위치로 순차적으로 천천히 하강한다. 이때, 도시되지는 않았으나 필름파지구(210)가 스프링(216)에 의해 후방측으로 완충됨에 따라 필름이 원활하게 펴지면서 손상없이 부착된다.
한편, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 부착 시작 위치에서의 커버 글라스의 높이가 부착 종료 위치에서의 높이 보다 더 높은 경우에는 롤러(310)가 A', B', C', D' 및 E' 의 위치로 이동하면서 필름이 부착될때 부착 종료 위치측 필름파지구(210)는 ①', ②', ③', ④', ⑤' 의 위치로 순차적으로 승강된다. 보다 구체적으로, 롤러(310)가 A'위치에서 B' 위치로 이동되는 경우에는 부착 종료 위치측 필름파지구(210)는 ①'에서 ②' 위치로 하강한다. 한편, 롤러(310)가 B' 위치에서 C' 위치로 이동하는 경우에 필름파지구(210)가 하강하게 되면 필름이 C'와 D' 구간의 커버 글라스 상부 표면에 부착될 가능성이 존재한다. 따라서 이를 피하기 위해 부착 종료 위치측 필름파지구(210)는 하강되지 않고 ③' 위치로 다시 상승되고 D' 위치에 도달할때까지 계속 상승된다. 그 다음, 롤러(310)가 D' 위치에 도달한 이후 E' 위치로 이동될때까지는 다시 ④'로부터 ⑤' 위치로 하강되며서 필름 부착 작업이 완료된다.
이와 같이, 부착 시작 위치측 필름파지구는 커버 글라스의 부착 시작 위치측 높이로 고정되고, 부착 종료 위치측 필름파지구는 커버 글라스의 곡면 형상에 따라 독립적으로 승하강됨에 따라 필름이 원하지 않는 부분에 부착되는 일 없이 원활하게 부착된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
100 : 글라스로딩유닛 110 : 글라스안착스테이지
120 : 정렬스테이지 200 : 필름가이드유닛
210 : 필름파지구 220 : 필름파지구승강수단
230 : 이동브라켓 240 : 필름파지구수평이송수단
300 : 롤라미네이팅유닛 310 : 롤러
320 : 롤러가압력조절수단 330 : 롤러승강수단
340 : 롤러수평이송수단

Claims (4)

  1. 곡면을 구비하는 커버 글라스가 안착되는 글라스안착스테이지와;
    상기 글라스안착스테이지의 좌우 양측에 서로 마주보도록 배치되고, 상기 커버 글라스의 상측에서 필름의 좌우 양측 가장자리를 각각 파지하는 필름파지구와;
    필름파지구승강모터와 리드스크류를 각각 포함하여 상기 좌우 양측 필름파지구를 각각 승하강시키는 필름파지구승강수단과;
    상기 필름파지구에 의해 파지된 필름을 커버 글라스의 곡면을 따라 이동하면서 순차 가압하여 커버 글라스 표면에 부착하는 롤러와;
    롤러이송모터와 리드스크류를 포함하여 상기 롤러를 수평 방향으로 이송하는 롤러수평이송수단과;
    롤러승강모터와 리드스크류를 포함하여 상기 롤러를 승강시키는 롤러승강수단과;
    곡면정보DB에 미리 저장된 커버 글라스의 곡면 정보를 기초로 커버 글라스의 곡면 윤곽을 파악하고, 상기 롤러가 커버 글라스의 곡면을 따라 승하강되면서 수평 이동되도록 상기 롤러수평이송수단 및 롤러승강수단을 제어하는 제어부를 포함하되;
    상기 제어부는 필름 부착시 일측 필름파지구승강모터를 제어하여 일측 필름파지구가 커버 글라스의 일측 가장자리 높이로 위치가 고정되도록 제어하고, 커버 글라스의 곡면 윤곽을 기초로 상기 롤러이송모터와 롤러승강모터를 제어하여 롤러가 커버 글라스의 곡면을 따라 승하강되면서 수평 이동되도록 제어하며, 상기 롤러를 수평 이동시키기 위한 롤러이송모터의 회전수를 기초로 특정 위치에서의 롤러의 수평 이동량을 산출하고 산출된 롤러의 수평 이동량과 커버 글라스의 곡면 정보를 참조로 해당 위치 이후 커버 글라스의 곡면 윤곽에 따라 타측 필름파지구승강모터를 제어하여 타측 필름파지구를 상승 또는 하강시키는 것을 특징으로 하는 곡면 필름 롤 라미네이팅 장치.
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