KR102319367B1

KR102319367B1 - 초박형 글라스용 픽업장치

Info

Publication number: KR102319367B1
Application number: KR1020210078538A
Authority: KR
Inventors: 김흥환; 오동훈; 김열환
Original assignee: ㈜ 엘에이티
Priority date: 2021-06-17
Filing date: 2021-06-17
Publication date: 2021-10-29

Abstract

본 발명은 UTG와 간지를 분리 픽업하여 이송시킬 수 있는 초박형 글라스용 픽업장치에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 초박형 글라스용 픽업장치는, 저면이 개방되어 내부에 소정 크기의 공간이 형성되는 진공챔버; 상기 진공챔버의 개방된 저면을 커버하도록 설치되는 소정 크기의 진공흡착패드; 및 상기 진공흡착패드를 상하로 관통하여 승강 가능하게 설치되면서 소정 간격 이격되도록 배열되는 복수 개의 흡입관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

초박형 글라스용 픽업장치{Pickup Device for Ultra Thin Glass}

본 발명은 초박형 글라스용 픽업장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스플레이 제조용 초박형 글라스(UTG, Ultra Thin Glass)를 진공 흡착하여 픽업하고, 제조공정에 필요한 위치로 운반하는 데에 사용되는 초박형 글라스용 픽업장치에 관한 것이다.

최근에는 스마트 기기의 개발이 활발하게 이루어지게 됨에 따라 스마트 기기의 디스플레이를 보호하는 보호 유리(강화 유리)의 기술 시장도 크게 성장하고 있다.

상기와 같은 보호 유리로는 매우 얇은 두께의 초박형 글라스(이하 'UTG'라 한다)가 사용되는데, 일반적으로 UTG는 쉽게 깨지지 않으면서 잘 휘어지는 성질이 있고, 이로 인해 폴더블 스마트폰과 같이 접는 구조로 이루어지는 디스플레이에 주로 부착되게 된다.

상기와 같은 UTG를 제조공정으로 운반하는 픽업장치의 종래 기술로는 공개특허공보 제2019-0125485호의 얇은 유리판을 픽업, 성형 및 배치하기 위한 장치 및 방법(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.

상기 특허문헌에 개시된 유리판 픽업 장치는, 상부 및 하부를 구비한 프레임을 포함하고, 하부는 1mm 미만의 두께를 갖는 유리판을 향하기에 적합하며, 서로 실질적으로 평행하게 배치되고 유리판을 향한 단부에는 흡입컵이 설치되는 복수개의 픽업핀이 마련되고, 픽업핀은 흡입컵의 배치를 유리판의 의도된 형상에 맞추도록 서로 독립적으로 연장방향을 따라 이동 가능하도록 구성된 것으로 이루어진다.

그러나 UTG는 그 두께가 매우 얇기 때문에 수평으로 적재되면 픽업시 여러 장의 UTG가 정전기 등으로 인해 서로 부착되어 쉽게 떨어지지 않게 되고, 이를 분리시키는 과정에서 UTG가 파손되는 등의 문제가 발생하게 된다.

이 때문에 UTG를 적재할 때, UTG와 UTG 사이에 얇은 간지를 끼워 서로 부착되는 것을 방지하고 있는데, 이 경우 얇은 간지와 UTG가 픽업장치를 통해 함께 진공 흡착되게 되면서 간지와 UTG가 따로 분리 이송되지 못하게 되고, 이에 의해 작업자가 간지를 수작업으로 제거해야 하는 등의 문제가 있다.

따라서 UTG와 간지를 분리 픽업하여 이송시킬 수 있도록 구조가 개선된 UTG용 픽업장치의 개발이 요구된다.

KR 10-2019-0125485 A (2019. 11. 06.) KR 10-2081900 B1 (2020. 02. 20.) KR 10-2010-0022491 A (2010. 03. 02.) KR 10-1385085 B1 (2014. 04. 08.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 픽업장치가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 UTG와 간지를 분리 픽업하여 이송시킬 수 있는 초박형 글라스용 픽업장치를 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 초박형 글라스용 픽업장치는, 저면이 개방되어 내부에 소정 크기의 공간이 형성되는 진공챔버; 상기 진공챔버의 개방된 저면을 커버하도록 설치되는 소정 크기의 진공흡착패드; 및 상기 진공흡착패드를 상하로 관통하여 승강 가능하게 설치되면서 소정 간격 이격되도록 배열되는 복수 개의 흡입관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 진공흡착패드가 정전기방지 폼으로 이루어진 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 진공챔버의 상면에 복수 개의 연결관이 설치되고, 상기 복수 개의 연결관에는, 진공발생장치와 연결되는 유로가 설치되면서 상기 유로를 개폐하는 밸브가 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더해 본 발명은 상기 흡입관이 자중에 의해 상기 진공흡착패드의 저면으로부터 2~5㎜ 하향 돌출되도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 진공흡착패드에 소정 깊이의 삽입홈이 형성되고, 상기 흡입관이 진공 흡인력에 의해 상승 동작되면, 상기 흡입관의 하부가 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 진공흡착패드의 저면보다 상향 위치되도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 복수 개의 흡입관을 통해 간지가 진공 흡착되면, 상기 흡입관에서 작용하는 진공 흡인력에 의해 간지의 저면에 위치되는 UTG가 일시적으로 함께 흡착되고, 이후 진공 흡인력에 의해 흡입관이 진공흡착패드 안쪽으로 삽입되면, 진공흡착패드의 전면에 걸쳐 진공 흡인력이 작용하게 되면서 상대적으로 흡입관에 집중되어 작용하던 진공 흡인력의 압력이 분산되며, 이를 통해 간지 저면에 진공 흡착된 UTG가 자중에 의해 아래로 떨어지게 되면서 간지와 UTG가 서로 분리되게 되며, 이후 간지가 제거된 UTG를 진공흡착패드를 이용하여 진공 흡착하여 이송시키는 것으로 하나의 픽업장치를 통해 간지와 UTG의 분리 배출이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 초박형 글라스용 픽업장치의 예를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 초박형 글라스용 픽업장치의 예를 보인 분리 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 초박형 글라스용 픽업장치의 예를 보인 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 진공챔버의 예를 보인 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 진공흡착패드의 예를 보인 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 흡입관의 예를 보인 단면도.
도 7 내지 도 11은 본 발명에 따른 초박형 글라스용 픽업장치를 통해 간지와 UTG가 분리 픽업되는 예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 UTG와 간지를 분리 픽업하여 이송시킬 수 있는 초박형 글라스용 픽업장치를 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 진공챔버(10), 진공흡착패드(20) 및 흡입관(30)을 포함한다.

진공챔버(10)는 후술되는 진공흡착패드(20)가 저면에 설치되면서 트레이에 적재된 UTG(1)를 제조라인으로 이송하는 이송장치(도시하지 않음)에 설치되는 구성이다.

이러한 진공챔버(10)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 저면이 개방된 사각 박스 모양의 챔버본체(11)와, 상기 챔버본체(11)의 상면에 위치되면서 내부와 연통되도록 소정 지름을 가지도록 관통 형성되는 복수 개의 연결관(12)을 포함한다.

그리고 챔버본체(11)의 개방된 하단에는 내측면 둘레를 따라 소정 폭의 패드설치부(11A)가 돌출 형성될 수 있고, 이러한 패드설치부(11A)를 통해 후술되는 진공흡착패드(20)가 장착되어 고정될 수 있다.

또한, 연결관(12)에는 진공발생장치(도시하지 않음)와 연결되는 배관(도시하지 않음)이 연결되고, 상기 배관상에는 진공 흡인력을 조절하는 밸브(12A)가 설치될 수 있다.

진공흡착패드(20)는 챔버본체(11)의 개방된 저면에 설치되면서 진공 흡인력에 의해 UTG(1)와 간지(2)를 각각 흡착하는 구성이다.

이러한 진공흡착패드(20)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 챔버본체(11)의 저면을 커버하는 소정 크기의 사각 판 모양으로 형성되고, 이러한 진공흡착패드(20)의 측면 둘레를 따라 소정 깊이의 설치홈(21)이 형성되며, 이에 의해 챔버본체(11)의 패드설치부(11A)에 설치홈(21)이 끼움 삽입되어 진공흡착패드(20)가 고정되도록 구성될 수 있다.

또한, 진공흡착패드(20)에는 도 5에 도시된 바와 같이 소정 간격을 두고 소정 지름을 가지는 관통공(22)이 진공흡착패드(20)의 상하면을 관통하도록 복수 열로 형성되고, 이러한 관통공(22)에 후술되는 흡입관(30)이 삽입 설치되게 된다.

이때 관통공(22)의 하부에는 상대적으로 지름이 크게 형성된 삽입홈(23)이 소정 깊이를 가지도록 형성될 수 있고, 상기 삽입홈(23)을 통해 후술되는 흡입관(30)의 상승 동작시 그 하단의 패드(33)가 진공흡착패드(20)의 내측으로 확실하게 삽입되도록 구성될 수 있다.

한편, 챔버본체(11)의 내부로 진공 흡인력이 작용하면 진공흡착패드(20)를 이루는 미세한 조직 사이의 틈을 통해 진공흡착패드(20)의 저면 쪽에 전체적으로 소정 압력의 진공 흡착력이 발생하게 되고, 이를 통해 진공흡착패드(20)의 저면에 위치되는 UTG(1) 또는 간지(2)가 흡착되어 고정되게 된다.

이러한 진공흡착패드(20)는 UTG(1) 또는 간지(2)가 진공 흡착될 때 정전기가 발생하지 않도록 공지된 다양한 종류의 정전기방지 폼(ESD form)으로 구성될 수 있다.

흡입관(30)은 진공흡착패드(20)를 관통하도록 설치되면서 UTG(1) 상면에 안착된 간지(2)를 흡착하기 위해 사용되는 구성이다.

이러한 흡입관(30)은 도 6에 도시된 바와 같이 상하로 소정 길이를 가지는 원통형 관체로 이루어지는 관본체(31)와, 상기 관본체(31)의 상단 둘레를 따라 소정 폭을 가지도록 돌출 형성되는 걸림턱(32) 및 상기 관본체(31)의 하단에 위치되어 간지(2)가 진공 흡착되도록 하는 패드(33)를 포함한다.

이때 패드(33)는 간지(2)가 진공 흡착되도록 하면서 정전기와 진공 흡착 자국이 형성되지 않는 재질로 이루어질 수 있다.

상기와 같은 흡입관(30)은 자중에 의해 진공흡착패드(20)의 저면으로부터 2~5㎜ 하향 돌출되고, 진공챔버(10)에서 작용하는 진공 흡인 압력에 따라 진공흡착패드(20)의 저면보다 아래쪽으로 하단이 돌출되거나 또는 진공흡착패드(20)의 삽입홈(23) 안쪽으로 패드(33)가 삽입되게 된다.

이하에서는 본 발명의 초박형 글라스용 픽업장치가 사용되는 예에 따라 설명한다.

트레이에 UTG(1)와 간지(2)가 교대로 적층되어 제공되면, 진공챔버(10)가 이송장치를 통해 트레이의 상부에 위치하도록 이송되고, 그런 다음 도 7에 도시된 바와 같이 소정 높이로 진공챔버(10)가 하강된다.

이때 진공챔버(10)에는 진공 흡인력이 작용하지 않도록 밸브(12A)가 차단되어 유로가 닫히고, 이를 통해 자중에 의해 복수 개의 흡입관(30)이 하강되어 진공흡착패드(20)의 저면보다 아래쪽으로 패드(33)가 하향 돌출된 상태가 된다.

또한, 패드(33)가 간지(2)의 상면에 닿거나 또는 근접하도록 진공챔버(10)의 높이가 충분히 하강되고 나면, 밸브(12A)가 개방되어 소정 압력의 진공 흡인력이 진공챔버(10)의 내부에 작용하도록 제어된다.

이에 의해 도 8에 도시된 바와 같이 흡입관(30)을 통해서만 진공 흡인력이 작용하게 되면서 간지(2)가 흡착되고, 이때 간지(2)의 조직(입자)을 통과하는 진공 흡인력에 의해 간지(2)의 저면에 위치되는 UTG(1)가 함께 흡착되게 된다.

이 상태에서 흡입관(30)은 진공챔버(10)에서 작용하는 진공 흡인력에 의해 흡입관(30)의 패드(33)가 삽입홈(23)의 내측에 완전히 삽입될 때까지 상승하게 되고, 이에 의해 흡입관(33)의 제한된 영역에서 작용하는 진공 흡인력에 의해 흡착된 간지(2)가 진공흡착패드(20)의 넓은 면에 닿게 되며, 이와 동시에 진공흡착패드(20)를 통과하여 작용하는 상대적으로 낮은 압력의 진공 흡착력에 의해 간지(2)가 전체적으로 흡착된다.

이렇게 간지(2)가 진공흡착패드(20)에 닿아 진공 흡착력이 간지(2)의 넓은 면에 걸쳐 작용하게 되면, 간지(2)를 통과하는 진공 흡인력에 의해 함께 흡착된 UTG(1)에 작용하는 진공 흡인력의 압력이 낮아지게 되고, 그 결과 UTG(1)는 도 9에 도시된 바와 같이 자중에 의해 간지(2)로부터 떨어져 트레이에 재안착되게 된다.

이때 간지(2)를 흡입관(30)을 통해 진공 흡착시킨 다음, 진공흡착패드(20)에 흡착시키는 데에는 압력의 차이를 이용하여 UTG(1)와 간지(2)를 분리시키기 위함으로, 흡입관(30)을 사용하지 않고 진공흡착패드(20)에 높은 압력의 진공 흡인력을 발생시켜 간지(2)를 흡착시키면, UTG(1)가 간지(2)와 함께 진공 흡착되어 서로 분리되지 않게 되고, 반대로 낮은 압력의 진공 흡인력을 발생시켜 간지(2)를 흡착시키면, UTG(1)와 간지(2)가 서로 부착된 상태로 유지되려는 힘이 작용하면서 간지(2)가 진공흡착패드(20)에 부착되지 못하게 된다.

따라서 간지(2)의 흡착은 가능하면서도 자중에 의해 UTG(1)의 흡착은 어려운 정도의 낮은 압력이 흡입관(30)을 통해 일시적으로 높은 압력으로 작용하도록 하여 간지(2)가 흡착되고, 이후 진공흡착패드(20)의 넓은 면에 걸쳐 작용하는 진공 흡인력에 의해 간지(2)가 안정적으로 흡착된 상태로 유지되도록 하며, UTG(1)는 초기 흡착시 흡입관(30)을 통해 작용하는 일시적으로 높은 압력의 진공 흡인력에 의해 간지(2)와 함께 흡착되더라도 간지(2)가 진공흡착패드(20)에 흡착되는 순간 본래의 압력으로 낮아지는 진공 흡인력에 의해 간지(2)와 분리되어 트레이 쪽으로 떨어지게 된다.

상기와 같이 UTG(1)가 분리되어 진공흡착패드(20)에 간지(2)만 흡착되고 나면, 이송장치를 통해 진공챔버(10)가 이송되어 간지(2)를 따로 적재하거나 폐기한 다음 트레이 쪽으로 복귀되게 된다.

그리고 간지(2)를 흡착할 때보다 상대적으로 높은 압력의 진공 흡인력이 작용하도록 제어되어 흡입관(30)의 패드(33)가 진공 흡인력에 의해 삽입홈(23)에 완전히 삽입되도록 상승시키고, 이후 도 10에 도시된 바와 같이 UTG(1)가 진공흡착패드(20)에 닿도록 진공챔버(10)를 소정 높이로 하강시켜 진공흡착패드(20)에 UTG(1)를 흡착시키게 된다.

그런 다음, 도 11에 도시된 바와 같이 진공챔버(10)를 상승시키고, 제조라인으로 UTG(1)를 운반한 다음, 위 과정을 반복하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 복수 개의 흡입관을 통해 간지가 진공 흡착되면, 상기 흡입관에서 작용하는 진공 흡인력에 의해 간지의 저면에 위치되는 UTG가 일시적으로 함께 흡착되고, 이후 진공 흡인력에 의해 흡입관이 진공흡착패드 안쪽으로 삽입되면, 진공흡착패드의 전면에 걸쳐 진공 흡인력이 작용하게 되면서 상대적으로 흡입관에 집중되어 작용하던 진공 흡인력의 압력이 분산되어 낮아지게 되며, 이를 통해 간지 저면에 진공 흡착된 UTG가 자중에 의해 아래로 떨어지게 되면서 간지와 UTG가 서로 분리되게 되며, 이후 간지가 제거된 UTG를 진공흡착패드를 이용하여 진공 흡착하여 이송시키는 것으로 하나의 픽업장치를 통해 간지와 UTG의 분리 배출이 가능하게 된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

1: UTG 2: 간지
10: 진공챔버 11: 챔버본체
11A: 패드설치부 12: 연결관
12A: 밸브 20: 진공흡착패드
21: 설치홈 22: 관통공
23: 삽입홈 30: 흡입관
31: 관본체 32: 걸림턱
33: 패드

Claims

교대로 적재된 UTG(1)와 간지(2)를 픽업하여 배출하는 픽업장치에 있어서,
상기 픽업장치는,
저면이 개방되어 내부에 소정 크기의 공간이 형성되는 진공챔버(10);
상기 진공챔버(10)의 개방된 저면을 커버하도록 설치되는 소정 크기의 진공흡착패드(20); 및
상기 진공흡착패드(20)를 상하로 관통하여 승강 가능하게 설치되면서 소정 간격 이격되도록 배열되는 복수 개의 흡입관(30);
을 포함하고,
상기 진공흡착패드(20)는,
정전기방지 폼으로 이루어지며,
상기 흡입관(30)은,
자중에 의해 상기 진공흡착패드(20)의 저면으로부터 2~5㎜ 하향 돌출되도록 구성되고,
상기 진공흡착패드(20)는,
소정 간격을 두고 상하면을 관통하도록 복수 열로 형성되는 소정 지름의 관통공(22); 및
상기 관통공(22)의 하부에 상대적으로 지름이 크게 형성되는 소정 깊이의 삽입홈(23);
을 포함하고, 상기 흡입관(30)이 진공 흡인력에 의해 상승 동작되면, 상기 흡입관(30)의 하부가 상기 삽입홈(23)에 삽입되어 상기 진공흡착패드(20)의 저면보다 상향 위치되도록 구성되며,
상기 흡입관(30)은,
상하로 소정 길이를 가지는 원통형 관체로 이루어지는 관본체(31);
상기 관본체(31)의 상단 둘레를 따라 소정 폭을 가지도록 돌출 형성되는 걸림턱(32); 및
상기 관본체(31)의 하단에 위치되어 상기 간지(2)가 진공 흡착되도록 하는 패드(33);
를 포함하고,
상기 진공챔버(10)가 이송장치를 통해 트레이의 상부에 위치되도록 이송된 다음, 소정 높이로 진공챔버(10)가 하강되고, 진공 흡인력이 작용하지 않도록 유로를 닫아 자중에 의해 상기 흡입관(30)이 하강되도록 하며, 상기 진공흡착패드(20)의 저면보다 아래쪽으로 패드(33)가 하향 돌출되도록 한 상태에서 상기 패드(33)가 상기 간지(2)의 상면에 닿거나 또는 근접되도록 상기 진공챔버(10)가 하강된 다음 소정 압력의 진공 흡인력이 상기 진공챔버(10)의 내부에 작용하도록 제어되면, 상기 흡입관(30)을 통해 작용하는 진공 흡인력에 의해 상기 간지(2)와 상기 UTG(1)가 함께 흡착되게 되고, 상기 진공챔버(10)에서 작용하는 진공 흡인력에 의해 상기 흡입관(30)의 상기 패드(33)가 상기 삽입홈(23)의 내측에 완전히 삽입될 때까지 상승하며, 상기 흡입관(30)에 흡착된 상기 간지(2)가 상기 진공흡착패드(20)에 닿으면 상기 간지(2)가 상기 진공흡착패드(20)에서 작용하는 낮은 압력의 진공 흡착력에 의해 상기 진공흡착패드(20)에 전체적으로 흡착되게 되고,
상기 간지(2)가 상기 진공흡착패드(20)에 전체적으로 흡착되고 나면,
상기 간지(2) 저면의 상기 UTG(1)가 자중에 의해 상기 트레이에 재안착되게 되며, 상기 간지(2)만이 흡착되어 분리 이송되고 난 다음, 상기 간지(2)를 흡착할때 보다 상대적으로 높은 압력의 진공 흡인력이 작용하도록 제어하여 상기 흡입관(30)의 패드(33)가 진공 흡인력에 의해 상기 삽입홈(23)에 완전히 삽입된 상태에서 상기 UTG(1)가 상기 진공흡착패드(20)에 닿도록 상기 진공챔버(10)를 하강시켜 상기 진공흡착패드(20)에 상기 UTG(1)를 흡착시켜 운반하도록 하는 것을 특징으로 하는 초박형 글라스용 픽업장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 진공챔버(10)의 상면에는,
복수 개의 연결관(12)이 설치되고,
상기 복수 개의 연결관(12)에는,
진공발생장치와 연결되는 유로가 설치되면서 상기 유로를 개폐하는 밸브(12A)가 설치되는 것을 특징으로 하는 초박형 글라스용 픽업장치.
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