KR102061708B1 - 3d 곡면유리 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3D 곡면유리 성형장치에 관한 것으로서, 사각틀 구조로 되는 메인프레임(10); 메인프레임(10) 상부에 설치되는 가열챔버(20); 메인프레임(10)에서 슬라이딩수단(304)에 의해 상기 가열챔버(20)에 인-아웃 가능케 설치되는 베드부(30); 베드부(30) 상부에 탈부착 가능케 설치되어 상면에 평판유리(A)가 흡인되게 하는 성형몰드(40); 가열챔버(20) 내부에 설치되어 성형몰드(40)에 공급되는 평판유리(A)를 가열하는 가열모듈(50); 승강수단(601)을 이용해 가열모듈(50)을 승강시키는 승강부(60); 가압롤러(702)를 이용해 성형몰드(40)에서 가열된 평판유리(A)가 굴곡될 지점을 가압하는 가압부(70); 를 포함한다.
본 발명에 따르면, 고품질의 3D 곡면유리를 단시간에 생산할 수 있게 됨으로써 3D 곡면유리의 생산성이 크게 향상될 뿐만 아니라, 제조원가도 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

3D 곡면유리 성형장치{3D curved glass molding machine}

본 발명은 3D 곡면유리 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입체 성형 면을 가진 성형몰드 상부에 평판유리를 안착시켜 연화점까지 가열한 후 가열된 평판유리를 성형몰드의 성형 면으로 흡인시키면서, 굴곡이 형성될 부분을 가압함으로써 고품질의 곡면유리를 단시간에 생산할 수 있게 한 3D 곡면유리 성형장치에 관한 것이다.

IT 제품의 디스플레이에 적용되는 유리(glass window)는, 주로 강화된 평판 유리를 IT 제품의 크기나 형상에 맞게 절단하거나 성형하는 방식으로 제조된다.

특히, 최근에는 IT 제품의 디자인 자유도를 높이고 잡는 느낌 등을 향상시키기를 위하여, IT 제품의 디스플레이 유닛이 공급되는 면은 평면이고 좌우측면은 평면이 아닌 형상(즉, 2.5D)이나, 양면 모두 평면이 아닌 형상(즉, 입체)을 가진 입체 곡면유리의 수요가 증가하고 있다.

특히, 자율주행 자동차는 IT 기술의 발전에 따라 운전자가 차량 내에서 정보 및 엔터테인먼트, 게임 등을 대형 디스플레이로 즐기고자 하는 수요가 증가하면서 차량 계기판, 내비게이션, CID 등과 대시보드(Dash Board)를 일체화한 대형화된 3D 곡면유리의 수요가 크게 증가하고 있는 실정이다.

한편, 종래에는 3D 곡면유리를 제조하기 위하여, 양면 모두 평면인 소정 두께의 평판유리를 일정한 크기로 절단한 후, 금형에 넣어 곡면을 성형하고 주변부를 제품의 최종형상으로 절단하고 그 유리를 CNC 머신으로 측면을 연마 가공하고, 상하부에는 상하의 금형에 의해 압착되어 생긴 흔적을 없애기 위해 표면 전체를 브러시와 연마제로 연마하여 완성하고 있다.

그러나 이와 같은 종래의 제조 방법은, 평판유리의 표면을 원하는 형상으로 성형하고 주변을 재가공하고 표면을 연마하여 곡면을 형성하기 때문에 곡면 가공에 상당한 시간이 소요되는 단점이 있다.

또한, 곡면성형에 의해 형성된 곡면의 조도가 정밀하지 않기 때문에 연마 가공된 유리면의 폴리싱이 반드시 필요함으로써 3D 곡면유리의 생산에 너무 오랜 시간이 소요됨에 따라 대량 생산이 곤란하고, 제품의 가격도 비싸지는 단점도 있다.

등록특허공보 제10-1642314호

상술한 바와 같은 종래의 단점을 해결하기 위하여 본 발명은 3D 성형면을 가진 성형몰드 상부에 완성품의 크기와 동일한 크기의 평판유리를 안착시켜 연화점까지 가열한 후 가열된 평판유리를 성형몰드의 성형면으로 흡인시키면서, 굴곡이 형성될 부분을 가압함으로써 평판유리가 3D 곡면유리로 성형되게 한 3D 곡면유리 성형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적의 달성을 위하여 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치는,

사각틀 구조로 되는 메인프레임(10);

상기 메인프레임(10) 상부에 설치되는 가열챔버(20);

상기 메인프레임(10)에서 슬라이딩수단(304)에 의해 상기 가열챔버(20)에 인-아웃 가능케 설치되는 베드부(30);

상기 베드부(30) 상부에 탈부착 가능케 설치되어 상면에 평판유리(A)가 흡인되게 하는 성형몰드(40);

상기 가열챔버(20) 내부에 설치되어 성형몰드(40)에 공급되는 평판유리(A)를 가열하는 가열모듈(50);

상기 승강수단(601)을 이용해 가열모듈(50)을 승강시키는 승강부(60);

상기 가압롤러(702)를 이용해 성형몰드(40)에서 가열된 평판유리(A)가 굴곡될 지점을 가압하는 가압부(70); 를 포함한다.

상기 베드부(30)는,

내열성 판재로 된 테이블베드(301);

상기 테이블베드(301)의 저면에 설치된 가이드블록(302);

상기 가이드블록(302)의 슬라이딩을 안내하기 위하여 메인프레임(10)에 설치되는 가이드레일(303)

상기 테이블베드(301)를 전후로 이동시키는 슬라이딩수단(304); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 성형몰드(40)의 표면에는 진공발생수단(403)과 연결되는 다수의 흡인홀(402)이 형성되어 성형몰드(40)의 성형면(401)에 안착되어 가열되는 평판유리(A)가 흡인되게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 성형몰드(40)의 일측에는 성형몰드(40)를 냉각시키는 냉각수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 가열모듈(50)은, 개별 온도 제어가 가능한 다수의 가열수단(501)이 일정 간격으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 가열모듈(50)의 일측에는 가열모듈(50)을 냉각시키는 냉각수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 가압부(70)는,

상기 베드부(30)의 전후면에서 베드부(30)의 폭 방향을 따라 이동 가능케 한 쌍이 대칭으로 설치된 작동체(701);

상기 작동체(701)에 형성된 롤러안내홈(701a)을 따라 승강 가능케 설치된 가압롤러(702);

상기 가압롤러(702)를 승강시키는 링크암(703);

상기 링크암(703)에 구동력을 전달하는 제1모터(704);

상기 작동체(701)가 베드부(30)의 폭 방향을 따라 좌우로 이동 가능케 하는 이송수단(705); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 메인프레임(10)은 경사조절수단(80)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 경사조절수단(80)은,

수직프레임을 구비하여 그 수직프레임의 상단부에 메인프레임(10)의 일단부가 회동 가능케 힌지 결합되는 지지프레임(801);

복수의 프레임이 링크 구조로 되어 메인프레임(10)과 지지프레임(801) 간에 설치되는 연결프레임(802);

상기 지지프레임(801)과 연결프레임(802) 간에 설치되어 연결프레임(802)의 위치 조절을 통해 메인프레임(10)의 경사도가 조절되게 하는 제3액추에이터(803); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 베드부(30)는 복수로 구성되고, 메인프레임(10)에는 복수의 냉각챔버(90)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 고품질의 3D 곡면유리를 단시간에 생산할 수 있게 됨으로써 3D 곡면유리의 생산성이 크게 향상될 뿐만 아니라, 제조원가도 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 사시도.
도 2는 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 정면도.
도 3은 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 평면도.
도 4는 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 정면 단면도.
도 5는 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 가압부 평면도.
도 6, 도 7은 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 가압부 작동 상태를 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 곡면유리 성형 상태를 나타낸 단면 예시도.
도 9는 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 또 다른 실시 예에 따른 경사조절수단을 나타낸 사시도.
도 10은 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 또 다른 실시 예에 따른 경사조절수단의 작동 상태를 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 또 다른 실시 예에 따른 복수의 베드부와 냉각챔버를 나타낸 평면도.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 사시도이고, 도 2는 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 정면도이며, 도 3은 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 평면도이고, 도 4는 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 정면 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

본 발명의 3D 곡면유리 성형장치는 메인프레임(10), 가열챔버(20), 베드부(30), 성형몰드(40), 가열모듈(50), 승강부(60), 가압부(70)를 포함한다.

상기 메인프레임(10)은 금속재로 된 프로파일을 이용해 사각틀 구조로 형성되는 것이 바람직할 것이나 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.

상기 가열챔버(20)는 메인프레임(10) 상부에 설치되되, 전면 또는 전후면에 개구부(201)가 형성됨으로써 개구부(201)를 통해 베드부(30)가 가열챔버(20)의 전방 또는 후방으로 인-아웃 된다.

상기 베드부(30)는 가열챔버(20)에 인-아웃 가능하도록 테이블베드(301), 가이드블록(302), 가이드레일(303), 슬라이딩수단(304)을 포함한다.

상기 테이블베드(301)는 내열성 판재로 되되, 상면에는 성형몰드(40)의 탈부착을 위한 지그부(301a)가 형성된다.

상기 가이드블록(302)은 테이블베드(301)의 저면에 설치된다.

상기 가이드레일(303)은 가이드블록(302)의 슬라이딩을 안내하기 위하여 메인프레임(10)에 설치된다.

상기 가이드블록(302)과 가이드레일(303)은 주지된 LM가이드를 사용하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.

상기 슬라이딩수단(304)은 회동암(304a), 제1액추에이터(304b)를 포함한다.

상기 회동암(304a)은 일단부에 작동롤러가 설치되어 테이블베드(301)에 형성된 안내장공(301b) 내부에 투입되게 설치되고, 회동암(304a)의 타단부는 메인프레임(10)의 일측에 회동 가능케 힌지 결합된다.

상기 제1액추에이터(304b)는 보디가 메인프레임(10) 일측에 설치되고, 피스톤로드는 회동암(304a) 일측에 핀 결합됨으로써 피스톤로드의 스트로크에 따라 회동암(304a)이 회동함으로써 베드부(30)가 가이드레일(303)을 따라 슬라이딩되면서 가열챔버(20)에 인-아웃 가능케 된다.

상기 성형몰드(40)는 베드부(30) 상부에 탈부착 가능케 설치되되, 평판유리(A)가 상면에 흡인되도록 진공발생수단(403)을 포함한다.

성형몰드(40)는 스테인리스 스틸, 세라믹, 알루미늄 중 하나의 소재로 형성되되 성형몰드(40)의 상면에는 공급되는 평판유리(A)를 곡면으로 성형하기 위하여 소정 곡률을 가진 성형면(401)이 형성되며, 성형면(401)에는 진공발생수단(403)과 연결되는 다수의 흡인홀(402)이 형성된다.

이때, 성형면(401)의 표면에는 평판유리(A)가 가열 후 성형되는 과정에서 성형면(401)에 눌어붙는 것을 방지하기 위하여 산화물(예를 들어, 세라믹 계열)코팅층이 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 성형면(401)에 산화물코팅층을 형성함에 따라 성형몰드(40)의 내구성이 크게 향상되어 3만 회 이상 곡면유리 성형이 가능케 된다.

상기 진공발생수단(403)은 흡인홀(402)과 연결되어 성형몰드(40)의 성형면(401)에 안착되어 가열되는 평판유리(A)가 흡인되도록 진공펌프를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 진공펌프의 진공도달압력은 성형몰드(40)의 크기 및 성형몰드(40)에 의해 성형이 이루어지는 곡면유리의 크기에 따라 그 용량을 조절하는 것이 바람직하다.

따라서, 성형몰드(40)의 성형면(401)에 안착된 평판유리(A)가 연화점까지 가열된 상태에서 진공발생수단(403)에 의한 평판유리의 흡인이 이루어지면, 연화 상태의 평판유리(A)가 성형면(401)에 밀착되면서 성형면(401)의 굴곡을 따라 굴곡지게 성형이 이루어지게 된다.

상기 성형몰드(40)는 냉각수단을 더 구비할 수 있다.

상기 냉각수단은 성형몰드(40)의 신속한 냉각을 위하여 성형몰드(40) 일측에 설치되되, 수냉식 또는 공랭식 냉각장치 중 적어도 하나 이상을 구비하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 성형몰드(40)에 냉각수단을 더 구비함으로써 성형몰드(40)의 온도 제어가 더욱 용이하게 될 뿐만 아니라, 특히 평판유리를 곡면유리로 성형하기 위하여 가열모듈(50)을 이용해 평판유리(A)를 연화점(예로, 700~900℃)까지 가열한 후, 서냉점, 전이점(예로, 500~600℃) 이하로 가면서, 최종 변형이 일어나지 않는 온도까지 성형몰드(40)를 서냉시킬 수 있게 된다.

상기 가열모듈(50)은 성형몰드(40)에 공급되는 평판유리(A)를 가열하기 위하여 가열수단(501)을 포함한다.

상기 가열수단(501)은 개별 온도 제어가 가능할 뿐만 아니라 최대 2,000℃까지 온도 제어가 가능한 다수의 근적외선히터가 일정 간격으로 설치된다.

따라서 평판유리(A)를 곡면유리로 성형하기 위하여 성형몰드(40)에 안착된 평판유리(A)를 가열할 때, 굴곡이 크게 형성되는 지점과 근접한 근적외선히터의 온도는 높게 제어하고, 굴곡이 거의 없는 지점과 근접한 근적외선히터의 온도는 상대적으로 낮게 제어함으로써 평판유리(A)에 대한 효율적인 가열이 이루어짐과 동시에 에너지 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 가열모듈(50)의 상부에는 열반사판(502)을 더 구비할 수 있다.

상기 열반사판(502)은 가열수단(501)의 상부에 설치되어 가열수단(501)에서 발생한 열을 하방으로 반사시킴으로써 가열의 신속성 및 에너지 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 가열모듈(50) 일측에는 개폐 가능한 열배기구를 더 구비할 수 있다.

상기 열배기구는 가열수단(501)의 신속한 냉각을 위하여 가열모듈(50) 일측에 개폐 가능케 형성됨으로써, 가열수단(501)의 가열 시에는 폐쇄하여 효율적인 가열이 이루어지며, 가열수단(501)의 냉각 시에는 개방함으로써 가열수단(501)에 의해 발생한 열이 신속하게 가열모듈(50) 외부로 배출되게 한다.

상기 가열모듈(50)은 냉각수단을 더 구비할 수 있다.

상기 냉각수단은 가열모듈(50)의 신속한 냉각을 위하여 가열모듈(50) 일측에 설치되되, 수냉식 또는 공랭식 냉각장치 중 적어도 하나 이상을 구비하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 가열모듈(50)에 냉각수단을 더 구비함으로써 가열모듈(50)의 온도 제어가 더욱 용이하게 될 뿐만 아니라, 특히 평판유리를 곡면유리로 성형하기 위하여 가열모듈(50)을 이용해 평판유리(A)를 연화점(예로, 700~900℃)까지 가열한 후, 서냉점, 전이점(예로, 500~600℃) 이하로 가면서, 최종 변형이 일어나지 않는 온도까지 가열모듈(50)을 서냉시킬 수 있게 된다.

상기 승강부(60)는 가열모듈(50)을 승강시키기 위하여 승강수단(601)을 구비하되, 상기 승강수단(601)은 가열챔버(20)의 양 측면에 제2액추에이터를 설치하는 것이 바람직하다.

즉, 제2액추에이터의 보디는 가열챔버(20)의 일측에 설치되고, 피스톤로드는 가열모듈(50)의 일측면에 일단부가 연결되고, 타단부가 가열챔버(20) 외부로 노출되게 설치된 연결암(602)에 결합됨으로써 피스톤로드의 스트로크에 따라 가열모듈(50)의 승강이 이루어지게 된다.

한편, 승강수단(601)에 의한 가열모듈(50)의 승강 작동 시 가열모듈(50)의 정밀한 승강 작동을 위하여 가열챔버(20)의 외측에는 가열모듈(50)의 승강을 안내하는 가이드수단을 더 구비할 수 있다.

즉, 주지된 LM가이드와 같이 가이드블록과 가이드레일로 구성된 가이드수단을 가열챔버(20)의 외측면과 연결암(602)의 내측면에 설치함으로써 가열모듈(50)의 정밀한 승강 작동이 가능케 된다.

도 5는 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 가압부 평면도이며, 도 6 내지 도 7은 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 가압부 작동 상태를 나타낸 예시도이고, 도 8은 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 한 실시 예에 따른 곡면유리 성형 상태를 나타낸 단면 예시도이다

도 5 내지 도 8을 참조하여 설명하되, 전술한 구성과 중복되는 구성 및 동일부호를 갖는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 가압부(70)는 성형몰드(40)에서 가열된 평판유리(A)가 굴곡될 지점을 가압하기 위하여, 작동체(701), 가압롤러(702), 링크암(703), 제1모터(704), 이송수단(705)을 포함한다.

상기 작동체(701)는 베드부(30)의 전후면에서 베드부(30)의 폭 방향을 따라 이동 가능케 한 쌍이 대칭으로 설치된다.

이때, 작동체(701)의 정밀한 이동을 위하여 베드부(30)의 전후면에는 작동체(701)의 이동을 안내하는 가이드수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.

즉, 주지된 LM가이드와 같이 가이드블록과 가이드레일로 구성된 가이드수단을 베드부(30)의 외면과, 작동체(701)의 내면에 설치함으로써 작동체(701)의 정밀한 이동이 가능케 된다.

작동체(701)에는 적어도 하나 이상의 롤러안내홈(701a)이 형성되어 각 롤러안내홈(701a) 마다 가압롤러(702)가 설치됨으로써 적어도 하나 이상의 가압롤러(702)의 승강을 개별적으로 안내한다.

이때, 롤러안내홈(701a)이 다수가 형성되는 경우에 롤러안내홈(701a) 간의 간격이나 각 롤러안내홈(701a)의 높이는 각 롤러안내홈(701a)에 설치되는 가압롤러(702)의 승강 시 상호 간섭이 없도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한 롤러안내홈(701a)은 수직으로 형성되는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아니며 소정 각도로 경사지게 형성할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

롤러안내홈(701a)이 소정 각도로 경사지게 형성되는 경우에, 작동체(701)의 이동과, 자중에 의해 롤러안내홈(701a)을 따라 하강하는 가압롤러(702)를 이용해 보다 넓은 면적에 대해 가압롤러의 자중이 작용하도록 함으로써 보다 다양한 굴곡을 형성할 수 있게 된다.

상기 가압롤러(702)는 양측으로 돌출된 샤프트가 한 쌍의 작동체(701)에 형성된 롤러안내홈(701a)에 삽입되어 롤러안내홈(701a)을 따라 승강 가능케 설치된다.

가압롤러(702)는 스테인리스 스틸, 세라믹, 알루미늄 중 하나의 소재로 형성되되 평판유리(A)와 직접 접촉하는 가압롤러(702)의 표면에는 가열된 평판유리(A)가 눌어붙는 것을 방지하기 위하여 산화물(예를 들어, 세라믹 계열)코팅층이 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 가압롤러(702)의 일단부와 타단부의 외경이 동일한 실린더형으로 형성되거나, 일단부의 외경이 크고 타단부의 외경은 작은 고깔형으로 형성될 수 있으며, 각 지점의 외경 또한 성형하고자 하는 곡면유리의 규격에 따라 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.

상기 링크암(703)은 회동암(703a), 승강암(703b)을 포함한다.

상기 회동암(703a)은 복수로 구성되되, 각 회동암(703a)의 일단부가 작동체(701)의 일측면에서 회동 가능케 설치된다.

상기 승강암(703b)은 복수의 회동암(304a)의 타단부에 핀 결합됨으로써 회동암(703a)이 회동함에 따라 상하로 승강하게 된다.

상기 제1모터(704)는 작동체(701)의 일측면에 설치되되, 구동축이 상기 회동암(703a)과 연결됨으로써 제1모터(704)의 구동력에 의해 회동암(703a)이 회동함에 따라 승강암(703b)이 승강하면서 가압롤러(702)의 승강 작동이 이루어진다.

상기 이송수단(705)은 제2모터(705a), 구동풀리(705b), 종동풀리(705c), 타이밍벨트(705d)를 포함한다.

상기 제2모터(705a)는 베드부(30)의 하부 일측에 설치된다.

상기 구동풀리(705b)는 제2모터(705a)의 구동축에 설치된다.

상기 종동풀리(705c)는 베드부(30)의 하부 타측에 설치된다.

상기 타이밍벨트(705d)는 구동풀리(705b)와 종동풀리(705c) 간에 설치되되, 작동체(701)와 연결됨으로써 제2모터(705a)의 구동력이 타이밍벨트(705d)를 통해 작동체(701)로 전달됨에 따라 작동체(701)가 베드부(30)의 폭 방향을 따라 좌우로 이동 가능케 된다.

따라서 성형몰드(40)의 성형면(401)에 안착된 평판유리(A)가 연화점까지 가열된 상태가 되면, 제1모터(704)의 정회전에 승강암(703b)이 상승하여 가압롤러(702)가 상방으로 이동한 상태에서 작동체(701)가 베드부(30)의 폭 방향을 따라 이동하여 평판유리(A)에서 굴곡이 형성될 지점으로 이동한다.

작동체(701)가 평판유리(A)에서 굴곡이 형성될 지점으로의 이동이 완료되면, 진공발생수단(403)에 의한 평판유리의 흡인이 이루어지면서, 제1모터(704)의 역회전에 승강암(703b)이 하강함에 따라 가압롤러(702)가 자중에 의해 하강하면서 연화점까지 가열된 평판유리(A)의 상면에서 하방으로 압력이 작용하여 평판유리(A)가 곡면유리로 성형됨으로써 곡면유리의 신속한 성형이 완료된다.

그리하여 곡면유리의 성형이 완료되면, 작동체(701)가 원래 위치로 리턴한 후, 베드부(30)를 가열챔버(20)의 외부로 배출시켜 성형이 완료된 곡면유리를 서냉시킴으로써 곡면유리의 성형이 완료된다.

도 9는 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 또 다른 실시 예에 따른 경사조절수단을 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 또 다른 실시 예에 따른 경사조절수단의 작동 상태를 나타낸 예시도이다.

도 9 내지 도 10을 참조하여 설명하되, 전술한 실시 예와 중복되는 구성 및 동일부호를 갖는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 메인프레임(10)은, 경사조절수단(80)을 더 구비할 수 있다.

상기 경사조절수단(80)은, 지지프레임(801), 연결프레임(802), 제3액추에이터(803)를 포함한다.

상기 지지프레임(801)은 수직프레임을 구비하여, 수직프레임의 상단부에 메인프레임(10)의 일단부가 회동 가능케 힌지 결합된다.

상기 연결프레임(802)은 복수의 프레임이 링크 구조로 되어 메인프레임(10)과 지지프레임(801) 간에 설치된다.

상기 제3액추에이터(803)의 보디는 지지프레임(801) 일측에 설치되고, 피스톤로드는 복수의 프레임이 링크 구조로 연결된 연결프레임(802)의 관절부에 결합됨으로써, 피스톤로드의 스트로크 길이에 따라 연결프레임(802)의 관절부 위치가 변화하면서 연결프레임(802)이 절첩되어 지지프레임(801)을 기준으로 메인프레임(10)의 경사도가 조절된다.

따라서 성형몰드(40)에 안착되어 연화점까지 평판유리(A)가 가열된 상태에서 메인프레임(10)의 경사도를 조절하면, 가열된 평판유리(A)에 최대 자중이 가해지는 지점이 메인프레임(10)의 경사도에 따라 조절되기 때문에 연화점까지 가열된 평판유리가 자중에서 의해 굴곡이 이루어지는 지점을 임의로 조정할 수 있게 됨으로써 평판유리를 소정 곡률의 곡면유리로 성형할 수 있게 된다.

도 11은 본 발명의 3D 곡면유리 성형장치의 또 다른 실시 예에 따른 복수의 베드부와 냉각챔버를 나타낸 평면도이다.

도 11을 참조하여 설명하되, 전술한 실시 예와 중복되는 구성 및 동일부호를 갖는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 베드부(30)는 복수로 구성할 수 있다.

즉, 평면상에서 볼 때, 메인프레임(10)의 중앙에 형성된 가열챔버(20)를 기준으로 상부와 하부에 각각 베드부(30)를 구성하여 복수의 베드부(30)가 순차적으로 가열챔버(20)에 인-아웃되게 할 수 있다.

또한, 평면상에서 볼 때 메인프레임(10)의 상하부에는 각각 냉각챔버(90)를 더 구비할 수 있다.

상기 냉각챔버(90)는 일측이 메인프레임(10)에 회동 가능케 힌지 결합되어 실린더와 같은 회동수단에 의해 회동 가능케 설치된다.

따라서, 복수의 베드부(30) 중 어느 하나의 베드부(30)가 가열챔버(20)로 투입되어 평판유리(A)가 곡면유리로 성형이 이루어지는 동안에, 다른 하나의 베드부(30)는 냉각챔버(90)로 투입됨으로써 가열챔버(20)에서 성형이 완료된 곡면유리의 서냉이 안정적으로 이루어짐에 따라 성형이 완료된 곡면유리의 변형이 방지되면서 고품질의 곡면유리를 연속적으로 생산할 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 메인프레임 20: 가열챔버
201: 개구부 30: 베드부
301: 테이블베드 301a: 지그부
302: 가이드블록 303: 가이드레일
304: 슬라이딩수단 304a: 회동암
304b: 제1액추에이터 40: 성형몰드
401: 성형면 402: 흡인홀
403: 진공발생수단 50: 가열모듈
60: 승강부 70: 가압부
701: 작동체 702: 가압롤러
703: 링크암 704: 제1모터
705: 이송수단 705a: 제2모터
705b: 구동풀리 705c: 종동풀리
705d: 타이밍벨트 80: 경사조절수단
801: 지지프레임 802: 연결프레임
803: 제3액추에이터 90: 냉각챔버

Claims (5)

1. 사각틀 구조로 되는 메인프레임(10);
   상기 메인프레임(10) 상부에 설치되는 가열챔버(20);
   상기 메인프레임(10)에서 슬라이딩수단(304)에 의해 상기 가열챔버(20)에 인-아웃 가능케 설치되는 베드부(30);
   상기 베드부(30) 상부에 탈부착 가능케 설치되어 상면에 평판유리(A)가 흡인되게 하는 성형몰드(40);
   상기 가열챔버(20) 내부에 설치되어 성형몰드(40)에 공급되는 평판유리(A)를 가열하는 가열모듈(50);
   승강수단(601)을 이용해 가열모듈(50)을 승강시키는 승강부(60);
   가압롤러(702)를 이용해 성형몰드(40)에서 가열된 평판유리(A)가 굴곡될 지점을 가압하는 가압부(70); 를 포함하고,
   상기 메인프레임(10)은 경사조절수단(80)이 더 구비되되,
   상기 경사조절수단(80)은,
   수직프레임을 구비하여 그 수직프레임의 상단부에 메인프레임(10)의 일단부가 회동 가능케 힌지 결합되는 지지프레임(801);
   복수의 프레임이 링크 구조로 되어 메인프레임(10)과 지지프레임(801) 간에 설치되는 연결프레임(802);
   상기 지지프레임(801)과 연결프레임(802) 간에 설치되어 연결프레임(802)의 위치 조절을 통해 메인프레임(10)의 경사도가 조절되게 하는 제3액추에이터(803); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 곡면유리 성형장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 베드부(30)는,
   내열성 판재로 된 테이블베드(301);
   상기 테이블베드(301)의 저면에 설치된 가이드블록(302);
   상기 가이드블록(302)의 슬라이딩을 안내하기 위하여 메인프레임(10)에 설치되는 가이드레일(303);
   상기 테이블베드(301)를 전후로 이동시키는 슬라이딩수단(304); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 곡면유리 성형장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 성형몰드(40)의 표면에는 진공발생수단(403)과 연결되는 다수의 흡인홀(402)이 형성되어 성형몰드(40)의 성형면(401)에 안착되어 가열되는 평판유리(A)가 흡인되게 하는 것을 특징으로 하는 3D 곡면유리 성형장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 가열모듈(50)은, 개별 온도 제어가 가능한 다수의 가열수단(501)이 일정 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 3D 곡면유리 성형장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 가압부(70)는,
   상기 베드부(30)의 전후면에서 베드부(30)의 폭 방향을 따라 이동 가능케 한 쌍이 대칭으로 설치된 작동체(701);
   상기 작동체(701)에 형성된 롤러안내홈(701a)을 따라 승강 가능케 설치되어 자중에 의해 평판유리(A)의 상면에서 하방으로 압력이 작용하게 하는 가압롤러(702);
   상기 가압롤러(702)를 승강시키는 링크암(703);
   상기 링크암(703)에 구동력을 전달하는 제1모터(704);
   상기 작동체(701)가 베드부(30)의 폭 방향을 따라 좌우로 이동 가능케 하는 이송수단(705); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 곡면유리 성형장치.

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