KR102252621B1 - 유리 성형 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

유리 성형 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 성형 시스템은, 유리(glass)와 합착될 프레임(frame)을 공급하는 프레임 공급부; 프레임 공급부와 다른 경로를 이루며, 유리를 공급하는 유리 공급부; 프레임 공급부와 유리 공급부의 주변에 배치되며, 프레임 또는 유리에 도포되는 접착제를 공급하는 접착제 공급부; 유리와 프레임이 합착되어 성형된 유리 성형품이 성형되는 위치를 형성하되 유리 성형품의 성형을 위해 상온에서 접착제가 경화하는 시간 동안 대기하는 유리 성형부; 및 프레임 공급부, 유리 공급부, 접착제 공급부 및 유리 성형부의 주변에 배치되며, 프레임, 유리 또는 유리 성형품을 픽업(pick up)해서 이동시키는 적어도 하나의 핸들링 로봇을 포함한다.

Description

유리 성형 시스템 및 방법{System and method for forming glass}
본 발명은, 유리 성형 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 효율적이면서도 최적화된 방식으로 프레임이 합착된 유리를 시간적인 로스(loss) 발생 없이 성형할 수 있으며, 이로 인해 생산성을 높일 수 있는 유리 성형 시스템 및 방법에 관한 것이다.
대시보드(Dashboard)는 항공기, 기관차, 자동차 따위의 운전석 앞에 여러 계기들의 상태를 표시하는 표시 장치가 설치되는 장소를 이룬다.
한편, 대시보드의 일측, 혹은 대시보드 주변의 자동차 내벽에는 여러 형태의 유리(glass)가 탑재될 수 있다.
이 경우, 유리는 외곽 틀을 이루는 프레임(frame)이 결합한 상태로 해당 위치에 결합한다. 따라서, 이러한 유리를 사용하기 위해서는 유리에 프레임을 결합, 즉 합착하기 위한 유리 성형 공정을 진행해야 한다.
현존하는 유리 성형 공정은 유리의 일측에 접착제(혹은 점착제)를 도포한 후, 접착제를 매개로 프레임을 배치하고, 유리 혹은 프레임 쪽으로 열을 가해서 유리와 프레임이 합착되게 한다. 이를 열가열 방식이라 부르기도 한다.
그런데, 이러한 방식은 가열수단이 필요하므로 성형 시스템이 복잡해질 수 있음은 물론 가열을 위한 제어가 번거로울 수 있으며, 특히 가열 후 냉각을 거쳐야 한다는 점에서 시간적인 로스(loss)가 발생하여 유리 성형의 생산성이 떨어질 수밖에 없다는 점을 두루 고려해볼 때, 기존에 알려지지 않은 신개념의 유리 성형 시스템에 관한 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2013-0120858호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 효율적이면서도 최적화된 방식으로 프레임이 합착된 유리를 시간적인 로스(loss) 발생 없이 성형할 수 있으며, 이로 인해 생산성을 높일 수 있는 유리 성형 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 유리(glass)와 합착될 프레임(frame)을 공급하는 프레임 공급부; 상기 프레임 공급부와 다른 경로를 이루며, 상기 유리를 공급하는 유리 공급부; 상기 프레임 공급부와 상기 유리 공급부의 주변에 배치되며, 상기 프레임 또는 상기 유리에 도포되는 접착제를 공급하는 접착제 공급부; 상기 유리와 상기 프레임이 합착되어 성형된 유리 성형품이 성형되는 위치를 형성하되 상기 유리 성형품의 성형을 위해 상온에서 상기 접착제가 경화하는 시간 동안 대기하는 유리 성형부; 및 상기 프레임 공급부, 상기 유리 공급부, 상기 접착제 공급부 및 상기 유리 성형부의 주변에 배치되며, 상기 프레임, 상기 유리 또는 상기 유리 성형품을 픽업(pick up)해서 이동시키는 적어도 하나의 핸들링 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템이 제공될 수 있다.
상기 유리 성형부는, 인라인(in-line) 배열구조를 형성하되 같은 구조를 이루는 복수의 인라인 유리 성형유닛을 포함할 수 있다.
상기 인라인 유리 성형유닛은, 상기 유리가 진공압으로 안착되게 하는 복수의 진공 안착부를 구비하는 유닛 베이스; 상기 유닛 베이스에 걸리는 하중을 감지하는 로드 셀(load cell); 및 상기 유닛 베이스의 외측에 회전 가능하게 배치되며, 상기 프레임이 분리되지 않게 상기 프레임을 클램핑하는 스윙 클램프를 포함할 수 있다.
상기 인라인 유리 성형유닛은, 상기 스윙 클램프가 위치하는 상기 유닛 베이스 상에 배치되며, 상기 유닛 베이스에 대한 상기 프레임의 간극을 조절하는 갭 스페이스(gap space)를 더 포함할 수 있다.
상기 유리 성형부는, 인라인 배열구조를 갖는 상기 복수의 인라인 유리 성형유닛을 일체로 지지하는 무빙 베드(moving bed); 및 상기 무빙 베드에 연결되며, 상기 무빙 베드를 상기 복수의 인라인 유리 성형유닛이 배열되는 인라인 방향을 따라 왕복 구동시키는 리니어 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 핸들링 로봇과 상호작용해서 상기 유리 성형품이 자동으로 성형되도록 상기 유리 성형부의 동작을 컨트롤하는 시스템 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 프레임 공급부의 주변에 배치되며, 상기 프레임 공급부에서 상기 유리 성형부로 향하는 프레임을 얼라인하는 프레임 얼라인부를 더 포함할 수 있다.
상기 유리 공급부의 주변에 배치되며, 상기 유리 공급부에서 상기 유리 성형부로 향하는 유리를 얼라인하는 유리 얼라인부를 더 포함할 수 있다.
상기 프레임 공급부 및 상기 유리 공급부와는 다른 경로를 이루며, 상기 유리 성형품이 취출되는 유리 성형품 취출부를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 핸들링 로봇은, 상기 프레임 공급부와 상기 유리 성형부 사이에 배치되며, 상기 프레임 공급부 측의 프레임을 상기 유리 성형부로 공급하는 프레임 핸들링 로봇; 및 상기 유리 공급부와 상기 유리 성형부 사이에 배치되며, 상기 유리 공급부 측의 유리를 상기 유리 성형부로 공급하는 유리 핸들링 로봇을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 핸들링 로봇은, 상기 접착제 공급부의 주변에 배치되며, 상기 접착제 공급부 측의 접착제를 상기 프레임 또는 상기 유리에 도포하는 접착제 핸들링 로봇을 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 핸들링 로봇은, 상기 유리 성형부의 주변에 배치되며, 상기 유리 성형품의 취출 동작을 핸들링하는 유리 성형품 핸들링 로봇을 더 포함할 수 있다.
상기 프레임 핸들링 로봇은, 상기 접착제 공급부 측의 접착제를 상기 프레임 또는 상기 유리에 도포하는 접착겸용 프레임 핸들링 로봇일 수 있다.
상기 유리 핸들링 로봇은, 상기 유리 성형품을 취출하는 유리 성형품 취출겸용 유리 핸들링 로봇일 수 있다.
상기 유리 성형부는, 회전식(rotating) 배열구조를 형성하되 같은 구조를 이루는 복수의 회전식 유리 성형유닛; 및 상기 복수의 회전식 유리 성형유닛이 등간격으로 탑재되는 인덱스 테이블을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 유리(glass)와 합착될 프레임(frame)을 공급하는 프레임 공급단계; 상기 프레임 공급과 별개로 상기 유리를 공급하는 유리 공급단계; 상기 프레임 또는 상기 유리에 접착제를 공급하는 접착제 공급단계; 및 상기 유리와 상기 프레임이 합착되어 성형된 유리 성형품의 성형을 위해 상온에서 상기 접착제가 경화하는 시간 동안 대기하면서 상기 유리 성형품을 성형하는 유리 성형품 성형단계를 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 방법이 제공될 수 있다.
상기 유리 성형품 성형단계는, 인라인(in-line) 배열구조를 형성하되 같은 구조를 이루는 복수의 인라인 유리 성형유닛을 구비하는 유리 성형부를 통해 진행될 수 있다.
상기 인라인 유리 성형유닛을 통해 상기 유리 공급단계, 상기 접착제 공급단계 및 상기 프레임 공급단계가 순차적으로 진행될 수 있으며, 상기 프레임 공급단계가 진행된 이후에는 상기 프레임이 분리되지 않게 상기 프레임을 클램핑할 수 있다.
상기 복수의 인라인 유리 성형유닛을 통해 성형이 완료된 상기 유리 성형품을 순차적으로 취출하는 유리 성형품 취출단계를 더 포함할 수 있다.
상기 유리 성형품 성형단계는, 회전식(rotating) 배열구조를 형성하되 같은 구조를 이루는 복수의 회전식 유리 성형유닛을 구비하는 유리 성형부를 통해 진행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 효율적이면서도 최적화된 방식으로 프레임이 합착된 유리를 시간적인 로스(loss) 발생 없이 성형할 수 있으며, 이로 인해 생산성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 성형 시스템 및 방법에 의해 성형된 유리 성형품의 개략적인 단면 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 성형 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 3은 도 2의 동작도이다.
도 4는 인라인 유리 성형유닛의 상세 구조도이다.
도 5는 도 4의 동작도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 성형 시스템의 제어블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 성형 방법의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리 성형 시스템의 개략적인 구조도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 성형 시스템 및 방법에 의해 성형된 유리 성형품의 개략적인 단면 구조도이다. 도 1을 참조하면, 유리 성형품(30)은 유리(10, glass)와 프레임(20, frame)의 결합, 즉 합착을 통해 성형될 수 있다.
앞서 잠시 언급한 것처럼 여기서 말하는 유리(10)는 항공기, 기관차, 자동차 따위의 대시보드(Dashboard)의 일측, 혹은 대시보드 주변의 내벽에 설치되는 것일 수 있다.
이러한 유리(10)는 평판형일 수도 있고, 혹은 일정한 곡률을 갖는 곡면형일 수도 있다. 유리(10)의 일측에는 예컨대, 계기판인 경우에 각종 전자 모듈(11)이 일체로 탑재될 수 있다.
프레임(20)은 유리(10)와 합착되어 유리(10)를 지지하는 구조물이다. 프레임(20)은 내부 중앙부(21)가 뚫린 구조일 수도 있고, 혹은 도면과 달리 막힌 구조일 수도 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
이처럼 재질이 서로 다른 유리(10)와 프레임(20)을 합착하는 데 있어서, 종전에는 열가열 방식을 적용해 왔다.
하지만, 앞서도 기술한 것처럼 열가열 방식을 적용하게 되면 가열수단이 필요하므로 성형 시스템이 복잡해질 수 있음은 물론 가열을 위한 제어가 번거로울 수 있으며, 특히 가열 후 냉각을 거쳐야 한다는 점에서 시간적인 로스(loss)가 발생하여 유리 성형의 생산성이 떨어질 수밖에 없다.
이에, 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 실시예에는 아래와 같은 유리 성형 시스템 및 방법을 제시한다.
특히, 본 실시예에 따른 유리 성형 시스템 및 방법은 종전처럼 열을 사용하지 않고 상온에서 유리(10)와 프레임(20)을 합착(접합)하는 방식이라서 효율적이면서도 최적화된 방식으로 유리 성형품(30)을 성형할 수 있게끔 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 성형 시스템의 개략적인 구조도이고, 도 3은 도 2의 동작도이며, 도 4는 인라인 유리 성형유닛의 상세 구조도이고, 도 5는 도 4의 동작도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 성형 시스템의 제어블록도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 성형 방법의 순서도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 유리 성형 시스템에 의하면 종전과 다른 효율적이면서도 최적화된 방식으로 프레임(20)이 합착된 유리(10)를 시간적인 로스(loss) 발생 없이 성형할 수 있으며, 이로 인해 생산성을 높일 수 있다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 유리 성형 시스템은 프레임(20)을 공급하는 프레임 공급부(110)와, 유리(10)를 공급하는 유리 공급부(120)와, 접착제를 공급하는 접착제 공급부(131)와, 실질적으로 유리 성형품(30)이 성형되는 유리 성형부(140)와, 복수의 핸들링 로봇(161~164)을 포함할 수 있다.
프레임 공급부(110)는 유리(10)와 합착될 프레임(20)을 공급하는 부분이다. 프레임(20)은 도시 않은 프레임 전용 카세트에 여러 개가 담긴 상태로 프레임 공급 컨베이어(미도시)를 통해 정해진 위치까지 공급될 수 있다.
프레임 전용 카세트가 정해진 위치에 도달하면 프레임 핸들링 로봇(161)이 프레임 전용 카세트 내의 프레임을 꺼내 라인으로 공급한다. 참고로, 프레임 핸들링 로봇(161)은 프레임 공급부(110) 측의 프레임(20)을 유리 성형부(140)로 공급하는 로봇(robot)이다.
이때, 프레임 핸들링 로봇(161)이 프레임(20)을 유리 성형부(140)로 핸들링하기 전에 프레임(20)에 대한 얼라인을 진행한다. 이를 위해, 프레임 얼라인부(135)가 시스템에 갖춰진다.
프레임 얼라인부(135)는 프레임 공급부(110)의 주변에 배치되며, 프레임 공급부(110)에서 유리 성형부(140)로 향하는 프레임(20)을 얼라인한다. 이처럼 얼리인된 상태의 프레임(20)을 프레임 핸들링 로봇(161)이 유리 성형부(140)로 전달하기 때문에 프레임(20)은 정확한 위치에서 유리(10)와 합착될 수 있다.
유리 공급부(120)는 프레임(20)과 합착될 유리(10)를 공급하는 부분이다. 유리(10) 역시, 프레임(20)처럼 도시 않은 유리 전용 카세트에 여러 개가 담긴 상태로 유리 공급 컨베이어(미도시)를 통해 정해진 위치까지 공급될 수 있다.
유리 전용 카세트가 정해진 위치에 도달하면 유리 핸들링 로봇(162)이 유리 전용 카세트 내의 유리를 꺼내 라인으로 공급한다. 참고로, 유리 핸들링 로봇(162)은 유리 공급부(120) 측의 유리(10)를 유리 성형부(140)로 공급하는 로봇(robot)이다.
이때, 유리 핸들링 로봇(162)이 유리(10)를 유리 성형부(140)로 핸들링하기 전에 유리(10)에 대한 얼라인을 진행한다. 이를 위해, 유리 얼라인부(137)가 시스템에 갖춰진다.
유리 얼라인부(137)는 유리 공급부(120)의 주변에 배치되며, 유리 공급부(120)에서 유리 성형부(140)로 향하는 유리(10)를 얼라인한다. 이처럼 얼리인된 상태의 유리(10)를 유리 핸들링 로봇(162)이 유리 성형부(140)로 전달하기 때문에 유리(10)는 정확한 위치로 로딩된 후, 프레임(20)과 합착될 수 있다.
접착제 공급부(131)는 프레임 공급부(110)와 유리 공급부(120)의 주변에 배치되며, 프레임(20) 또는 유리(10)에 도포되는 접착제를 공급하는 역할을 한다.
본 실시예의 경우, 인라인 유리 성형유닛(150)의 유닛 베이스(151) 상에 유리(10)가 먼저 배치되고 뒤이어 프레임(20)이 배치되어 합착되는 방식이라서 접착제는 유리(10)에 도포될 수 있다.
접착제를 유리(10)에 도포하는 접착제 도포 공정은 접착제 핸들링 로봇(163)에 의해 수행된다. 즉 접착제 핸들링 로봇(163)은 접착제 공급부(131) 측의 접착제를 유리(10)에 도포하는 작업을 자동으로 진행한다.
유리 성형부(140)의 일측에는 유리 성형품 취출부(133)가 마련된다. 유리 성형품 취출부(133)는 프레임 공급부(110) 및 유리 공급부(120)와는 다른 경로를 이루되 유리 성형품(30)이 취출되는 장소를 이룬다.
유리 성형품(30) 역시, 전용 카세트에 여러 개가 담긴 상태에서 유리 성형품 공급 컨베이어(미도시)를 통해 라인에서 취출될 수 있다.
유리 성형부(140)의 인라인 유리 성형유닛(150)을 통해 성형이 완료된 유리 성형부(140)를 유리 성형품 취출부(133)로 보내기 위해 유리 성형품 핸들링 로봇(164)이 시스템에 적용된다. 즉 유리 성형품 핸들링 로봇(164)은 유리 성형부(140)의 주변에 배치되며, 유리 성형품(30)의 취출 동작을 핸들링하는 역할을 한다.
한편, 본 실시예에 따른 유리 성형 시스템에는 실질적으로 유리 성형품을 성형하는 유리 성형부(140)가 마련된다.
특히, 본 실시예에 적용되는 유리 성형부(140)는 유리(10)와 프레임(20)이 합착되어 성형된 유리 성형품(30)이 성형되는 위치를 형성하되 유리 성형품(30)의 성형을 위해 상온에서 접착제가 경화하는 시간 동안 대기하는 공정을 통해 유리 성형품(30)을 성형한다. 따라서, 복잡하거나 제품의 물성이 바뀔 수 있는 가열수단 없이도 간편하고 효과적으로 유리(10)와 프레임(20)을 합착시킬 수 있다.
이러한 유리 성형부(140)는 인라인(in-line) 배열구조를 형성하되 같은 구조를 이루는 복수의 인라인 유리 성형유닛(150)과, 복수의 인라인 유리 성형유닛(150)을 지지하는 무빙 베드(141, moving bed)와, 무빙 베드(141)를 왕복 구동시키는 리니어 모듈(142)을 포함할 수 있다.
본 실시예처럼 복수 개의 인라인 유리 성형유닛(150)을 이용해서 유리 성형품(30)을 성형할 경우, 종전처럼 열을 사용하지 않아도 시간적인 로스(loss) 발생 없이 유리 성형품(30)을 성형할 수 있다. 따라서, 생산성을 높일 수 있다.
유리 성형부(140)에 적용되는 모든 인라인 유리 성형유닛(150)의 구성은 동일하다. 즉 인라인 유리 성형유닛(150)은 유닛 베이스(151)와, 유닛 베이스(151)에 걸리는 하중을 감지하는 로드 셀(153, load cell)과, 유닛 베이스(151)의 외측에 회전 가능하게 배치되며, 프레임(20)이 분리되지 않게 프레임(20)을 클램핑하는 스윙 클램프(154)를 포함할 수 있다.
유닛 베이스(151)는 유리(10)가 로딩되는 장소를 이룬다. 유닛 베이스(151) 상에 로딩된 유리(10)가 흔들리지 않도록 유닛 베이스(151)에는 복수의 진공 안착부(152)가 형성된다.
이처럼 복수의 진공 안착부(152)가 유닛 베이스(151)에 형성되고, 이곳에 유리(10)가 안착되기 때문에 성형 중 유리(10)가 흔들리지 않는다. 따라서 고품질을 구현할 수 있다.
로드 셀(153)은 유닛 베이스(151)에 걸리는 하중을 감지한다. 스윙 클램프(154)가 프레임(20)을 클램핑할 때, 과도한 힘이 걸리면 에러 신호(error)를 발생시킬 수 있다.
스윙 클램프(154)는 프레임(20)이 분리되지 않게 프레임(20)을 클램핑하는 역할을 한다. 유리(10)에 접착제가 도포되고, 접착제를 매개로 프레임(20)이 배치된 후, 프레임(20)을 스윙 클램프(154)가 클램핑하기 때문에 일정 시간이 지나면 유리(10)와 프레임(20)이 합착될 수 있다. 특히, 종전처럼 열이 없더라도 유리(10)와 프레임(20)의 합착을 끌어낼 수 있다.
이러한 스윙 클램프(154)는 스윙 모듈(156)에 의해 회전하면서 프레임(20)을 클램핑한다. 도면에는 자세히 도시하지 않았으나 스윙 모듈(156)은 회전 모터나 실린더 구조로 적용할 수 있다.
한편, 스윙 클램프(154)가 프레임(20)을 클램핑할 경우, 프레임(20)을 너무 과도하게 누르면서 클램핑해서도 안 되고, 너무 약한 힘으로 프레임(20)을 클램핑해서도 안 된다. 이를 조율하기 위해 인라인 유리 성형유닛(150)에는 갭 스페이스(155, gap space)가 마련된다.
갭 스페이스(155)는 스윙 클램프(154)가 위치하는 유닛 베이스(151) 상에 배치되며, 유닛 베이스(151)에 대한 프레임(20)의 간극을 조절하는 역할을 한다. 갭 스페이스(155)는 교체 가능하게 마련될 수 있다. 따라서, 제품에 맞는 사이즈를 적절하게 사용할 수 있다.
무빙 베드(141)는 인라인 배열구조를 갖는 복수의 인라인 유리 성형유닛(150)을 일체로 지지한다. 따라서, 인라인 유리 성형유닛(150)들은 무빙 베드(141)에 의해 함께 전진하거나 후진할 수 있다.
리니어 모듈(142)은 무빙 베드(141)에 연결되며, 무빙 베드(141)를 복수의 인라인 유리 성형유닛(150)이 배열되는 인라인 방향을 따라 왕복 구동시키는 역할을 한다. 리니어 모듈(142)은 리니어 방식의 모터로 적용될 수 있으며, 후술할 시스템 컨트롤러(190)에 의해 컨트롤된다. 즉 인라인 유리 성형유닛(150)들에 유리(10)와 프레임(20)을 로딩시킬 때는 리니어 모듈(142)에 의해 인라인 유리 성형유닛(150)들이 예컨대, 도 2의 화살표 A 방향으로 일정한 거리만큼 단계적으로 전진하면서 작업을 진행할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 유리 성형 시스템에는 시스템의 유기적인 컨트롤을 위하여 시스템 컨트롤러(190)가 탑재된다.
시스템 컨트롤러(190)는 핸들링 로봇(161~164)과 상호작용해서 유리 성형품(30)이 자동으로 성형되도록 유리 성형부(140)의 동작을 컨트롤한다. 이러한 역할을 수행하는 시스템 컨트롤러(190)는 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 그리고 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 핸들링 로봇(161~164)과 상호작용해서 유리 성형품(30)이 자동으로 성형되도록 유리 성형부(140)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 시스템 컨트롤러(190)는 핸들링 로봇(161~164)과 상호작용해서 유리 성형품(30)이 자동으로 성형되도록 유리 성형부(140)의 동작을 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 유리 성형 방법에 대해 설명한다.
우선, 프레임(20)과 유리(10)를 각각 공급한다(S10, S20). 여기서, 프레임 공급단계(S10)와 유리 공급단계(S20)는 동시에 진행된 이후에 하나가 먼저 수행되고 나머지가 뒤이어 수행할 수 있는데, 본 실시예에서는 유리(10) 공급이 먼저 진행되는 것으로 본다.
유리 공급단계(S20)를 통해 인라인 유리 성형유닛(150)으로 유리(10)가 공급되고 나면, 유리(10)에 접착제를 공급하는 접착제 공급단계(S30)가 진행된다.
그리고는, 접착제를 매개로 해서 프레임(20)이 유리(10) 상에 로딩된다. 이러한 과정은 유리 핸들링 로봇(162), 접착제 핸들링 로봇(163) 및 프레임 핸들링 로봇(161)에 의해 자동으로 진행된다.
물론, 앞서 기술한 것처럼 프레임(20)과 유리(10)는 모두 프레임 얼라인부(135) 및 유리 얼라인부(137)를 통해 얼라인된 상태에서 인라인 유리 성형유닛(150)으로 공급되기 때문에 늘 정확한 위치에서 성형 공정이 진행될 수 있다.
한편, 인라인 유리 성형유닛(150)을 통해 유리 공급단계(S20), 접착제 공급단계(S30) 및 프레임 공급단계(S10)가 순차적으로 진행되고 나면 갭 스페이스(155)가 프레임(20)의 하부에 배치되는 한편, 도 4에서 도 5처럼 스윙 클램프(154)가 동작하여 프레임(20)을 클램핑한다. 다시 말해, 프레임(20)이 들뜨면서 벌어지지 않게 프레임(20)을 클램핑하면서 유리 성형품을 성형한다(S40).
이때는 도 2의 화살표 A 방향으로 인라인 유리 성형유닛(150)들이 리니어 방식으로 이동하면서 진행한다.
유리 성형품 성형단계(S40)에서는 종래와 달리 상온에서 접착제가 경화하는 시간 동안 대기하면서 유리 성형품(30)을 성형한다. 따라서, 종전보다 장치의 간소화를 구현할 수 있다. 특히, 복수 개의 인라인 유리 성형유닛(150)을 통해 유리 성형품 성형단계(S40)를 진행하기 때문에 종전처럼 열을 사용하지 않아도 시간적인 로스(loss) 발생 없이 유리 성형품(30)을 성형할 수 있을뿐더러 생산성을 높일 수 있다.
정해진 성형 공정 시간이 지나면 복수의 인라인 유리 성형유닛(150)을 통해 성형이 완료된 유리 성형품(30)을 순차적으로 취출한다(S50).
이때는 유리 성형품 핸들링 로봇(164)이 유리 성형품(30)을 유리 성형품 취출부(133)로 취출하게 되는데, 도 3처럼 인라인 유리 성형유닛(150)들이 모두 원위치로 복귀한 상태에서 다시 도 2의 화살표 A 방햐으로 인라인 유리 성형유닛(150)들이 이동하면서 진행되도록 한다. 따라서, 제어가 간편해질 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 효율적이면서도 최적화된 방식으로 프레임(20)이 합착된 유리(10)를 시간적인 로스(loss) 발생 없이 성형할 수 있으며, 이로 인해 생산성을 높일 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리 성형 시스템의 개략적인 구조도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 유리 성형 시스템 역시, 프레임(20)을 공급하는 프레임 공급부(210)와, 유리(10)를 공급하는 유리 공급부(220)와, 접착제를 공급하는 접착제 공급부(231)와, 유리 성형품(30)이 취출되는 유리 성형품 취출부(233)와, 실질적으로 유리 성형품(30)이 성형되는 유리 성형부(240)와, 복수의 핸들링 로봇(261,262)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 프레임 공급부(210), 유리 공급부(220) 및 유리 성형품 취출부(233)는 벨트 컨베이어 방식을 갖는다. 이럴 경우, 카세트 없이 프레임(20)와 유리(10)를 개별적으로 공급할 수 있다. 유리 성형품(30) 역시, 개별적으로 취출될 수 있다.
프레임 공급부(210) 상에는 프레임 공급부(210)를 따라 공급되는 프레임(20)의 얼라인을 위한 프레임 얼라인부(235)가 마련된다. 프레임 얼라인부(235)가 벨트 컨베이어 방식의 프레임 공급부(210) 상에 마련되기 때문에 프레임(20)의 공급과 얼라인을 연속적으로 진행할 수 있는 장점이 있다.
프레임 공급부(210)의 일측에는 불량 프레임(20a)이 배출되는 불량 프레임 배출부(215)가 마련된다.
불량 프레임 배출부(215) 역시, 벨트 컨베이어 방식으로 적용될 수 있다. 여기서, 불량 프레임(20a)이란 품질 자체가 불량인 경우이거나 뒤집힌 경우 등을 모두 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 유리 성형 시스템에는 전술한 실시예와 달리 2대의 핸들링 로봇(261,262)이 적용된다.
하나는 프레임(20)을 공급하는 역할 외에도 접착제 공급부(231) 측의 접착제를 유리(10)에 도포하는 접착겸용 프레임 핸들링 로봇(261)이다. 그리고, 다른 하나는 유리(10)를 공급하는 역할 외에도 유리 성형품(30)을 취출하는 유리 성형품 취출겸용 유리 핸들링 로봇(262)이다.
결과적으로, 본 실시예의 시스템에 적용되는 핸들링 로봇(261,262)는 다기능을 하는 로봇인 것이다.
한편, 본 실시예에 따른 유리 성형 시스템에 적용되는 유리 성형부(240)는 회전식(rotating) 배열구조를 형성하되 같은 구조를 이루는 복수의 회전식 유리 성형유닛(250)과, 복수의 회전식 유리 성형유닛(250)이 등간격으로 탑재되는 인덱스 테이블(241)을 포함한다.
회전식 유리 성형유닛(250)은 인덱스 테이블(241) 상의 둘레를 따라 동심적으로 배열되는 배열 방식에서 차이가 있을 뿐 그 구조와 동작은 전술한 인라인 유리 성형유닛(150, 도 4 및 도 5 참조)과 같다. 따라서, 중복 설명은 생략하기로 한다.
인덱스 테이블(241)은 그 내부의 테이블 구동부(242)에 의해 정해진 각도만큼 회전하는 테이블로서, 회전식 유리 성형유닛(250)들이 탑재되는 장소를 이룬다.
본 실시예처럼 인덱스 테이블(241)이 적용되면 전체적인 시스템의 풋 프린트(foot print)가 다소 증가하기는 하나, 핸들링 로봇(261,262)를 공용으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예가 적용되더라도 효율적이면서도 최적화된 방식으로 프레임(20)이 합착된 유리(10)를 시간적인 로스(loss) 발생 없이 성형할 수 있으며, 이로 인해 생산성을 높일 수 있다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
10 : 유리 20 : 프레임
30 : 유리 성형품 110 : 프레임 공급부
120 : 유리 공급부 131 : 접착제 공급부
133 : 유리 성형품 취출부 135 : 프레임 얼라인부
137 : 유리 얼라인부 140 : 유리 성형부
141 : 무빙 베드 142 : 리니어 모듈
150 : 인라인 유리 성형유닛 151 : 유닛 베이스
152 : 진공 안착부 153 : 로드 셀
154 : 스윙 클램프 155 : 갭 스페이스
161 : 프레임 핸들링 로봇 162 : 유리 핸들링 로봇
163 : 접착제 핸들링 로봇 164 : 유리 성형품 핸들링 로봇
190 : 시스템 컨트롤러

Claims (20)

  1. 유리(glass)와 합착될 프레임(frame)을 공급하는 프레임 공급부;
    상기 프레임 공급부와 다른 경로를 이루며, 상기 유리를 공급하는 유리 공급부;
    상기 프레임 공급부와 상기 유리 공급부의 주변에 배치되며, 상기 프레임 또는 상기 유리에 도포되는 접착제를 공급하는 접착제 공급부;
    상기 유리와 상기 프레임이 합착되어 성형된 유리 성형품이 성형되는 위치를 형성하되 상기 유리 성형품의 성형을 위해 상온에서 상기 접착제가 경화하는 시간 동안 대기하는 유리 성형부; 및
    상기 프레임 공급부, 상기 유리 공급부, 상기 접착제 공급부 및 상기 유리 성형부의 주변에 배치되며, 상기 프레임, 상기 유리 또는 상기 유리 성형품을 픽업(pick up)해서 이동시키는 적어도 하나의 핸들링 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유리 성형부는,
    인라인(in-line) 배열구조를 형성하되 같은 구조를 이루는 복수의 인라인 유리 성형유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인라인 유리 성형유닛은,
    상기 유리가 진공압으로 안착되게 하는 복수의 진공 안착부를 구비하는 유닛 베이스;
    상기 유닛 베이스에 걸리는 하중을 감지하는 로드 셀(load cell); 및
    상기 유닛 베이스의 외측에 회전 가능하게 배치되며, 상기 프레임이 분리되지 않게 상기 프레임을 클램핑하는 스윙 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인라인 유리 성형유닛은,
    상기 스윙 클램프가 위치하는 상기 유닛 베이스 상에 배치되며, 상기 유닛 베이스에 대한 상기 프레임의 간극을 조절하는 갭 스페이스(gap space)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 유리 성형부는,
    인라인 배열구조를 갖는 상기 복수의 인라인 유리 성형유닛을 일체로 지지하는 무빙 베드(moving bed); 및
    상기 무빙 베드에 연결되며, 상기 무빙 베드를 상기 복수의 인라인 유리 성형유닛이 배열되는 인라인 방향을 따라 왕복 구동시키는 리니어 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 핸들링 로봇과 상호작용해서 상기 유리 성형품이 자동으로 성형되도록 상기 유리 성형부의 동작을 컨트롤하는 시스템 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 공급부의 주변에 배치되며, 상기 프레임 공급부에서 상기 유리 성형부로 향하는 프레임을 얼라인하는 프레임 얼라인부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유리 공급부의 주변에 배치되며, 상기 유리 공급부에서 상기 유리 성형부로 향하는 유리를 얼라인하는 유리 얼라인부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 공급부 및 상기 유리 공급부와는 다른 경로를 이루며, 상기 유리 성형품이 취출되는 유리 성형품 취출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 핸들링 로봇은,
    상기 프레임 공급부와 상기 유리 성형부 사이에 배치되며, 상기 프레임 공급부 측의 프레임을 상기 유리 성형부로 공급하는 프레임 핸들링 로봇; 및
    상기 유리 공급부와 상기 유리 성형부 사이에 배치되며, 상기 유리 공급부 측의 유리를 상기 유리 성형부로 공급하는 유리 핸들링 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 핸들링 로봇은,
    상기 접착제 공급부의 주변에 배치되며, 상기 접착제 공급부 측의 접착제를 상기 프레임 또는 상기 유리에 도포하는 접착제 핸들링 로봇을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 핸들링 로봇은,
    상기 유리 성형부의 주변에 배치되며, 상기 유리 성형품의 취출 동작을 핸들링하는 유리 성형품 핸들링 로봇을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 프레임 핸들링 로봇은,
    상기 접착제 공급부 측의 접착제를 상기 프레임 또는 상기 유리에 도포하는 접착겸용 프레임 핸들링 로봇인 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 유리 핸들링 로봇은,
    상기 유리 성형품을 취출하는 유리 성형품 취출겸용 유리 핸들링 로봇인 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 유리 성형부는,
    회전식(rotating) 배열구조를 형성하되 같은 구조를 이루는 복수의 회전식 유리 성형유닛; 및
    상기 복수의 회전식 유리 성형유닛이 등간격으로 탑재되는 인덱스 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 시스템.
  16. 유리(glass)와 합착될 프레임(frame)을 공급하는 프레임 공급단계;
    상기 프레임 공급과 별개로 상기 유리를 공급하는 유리 공급단계;
    상기 프레임 또는 상기 유리에 접착제를 공급하는 접착제 공급단계; 및
    상기 유리와 상기 프레임이 합착되어 성형된 유리 성형품의 성형을 위해 상온에서 상기 접착제가 경화하는 시간 동안 대기하면서 상기 유리 성형품을 성형하는 유리 성형품 성형단계를 포함하며,
    상기 유리 성형품 성형단계는 인라인(in-line) 배열구조를 형성하되 같은 구조를 이루는 복수의 인라인 유리 성형유닛을 구비하는 유리 성형부를 통해 진행되는 것을 특징으로 하는 유리 성형 방법.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 인라인 유리 성형유닛을 통해 상기 유리 공급단계, 상기 접착제 공급단계 및 상기 프레임 공급단계가 순차적으로 진행되며,
    상기 프레임 공급단계가 진행된 이후에는 상기 프레임이 분리되지 않게 상기 프레임을 클램핑하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 인라인 유리 성형유닛을 통해 성형이 완료된 상기 유리 성형품을 순차적으로 취출하는 유리 성형품 취출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 유리 성형품 성형단계는,
    회전식(rotating) 배열구조를 형성하되 같은 구조를 이루는 복수의 회전식 유리 성형유닛을 구비하는 유리 성형부를 통해 진행되는 것을 특징으로 하는 유리 성형 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101230774B1 (ko) * 2010-09-03 2013-02-06 알프스 덴키 가부시키가이샤 유리 복합체, 유리 복합체를 사용한 전자 기기, 및 입력 장치, 그리고 유리 복합체의 제조 방법
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