KR102340103B1

KR102340103B1 - 초박형 유리기판 이송장치 및 이송방법

Info

Publication number: KR102340103B1
Application number: KR1020210116394A
Authority: KR
Inventors: 조영욱
Original assignee: (주)한테크
Priority date: 2021-09-01
Filing date: 2021-09-01
Publication date: 2021-12-17

Abstract

본 발명은 초박형 유리기판을 이송모듈에 안치하여 코팅구간으로 이송시키고 유리기판의 표면에 코팅을 완료한 후 이송모듈을 언로딩 구간으로 이송하여 코팅된 유리기판을 언로딩 컨베이어에 적재할 수 있도록 한 것인바, 프레임(10)과 이송유닛(100)으로 구성되며, 상기 이송유닛(100)은 유리기판(G)을 안치하여 진공 흡착식으로 고정하기 위한 진공 플레이트(110)와, 상기 진공 플레이트(110)의 내측에 위치하는 언로딩 벨트(120)로 이루어지고, 상기 언로딩 벨트(120)는 진공 플레이트(110)의 승강동작에 의해 유리기판(G)의 저면에 접촉하거나 이격되어 로딩 존(Z1) 및 코팅 존(Z2)에서는 유리기판(G)의 저면과 이격된 상태로 정지되어 있고, 언로딩 존(Z3)에서는 진공 플레이트(110)의 하강에 의해 유리기판(G)의 저면에 접촉한 상태로 일방향으로 회전함으로써 코팅된 유리기판(G)을 언로딩 컨베이어(300) 위에 올려놓을 수 있다.

Description

초박형 유리기판 이송장치 및 이송방법{Ultra Thin Glass transfer and transferring method therof}

본 발명은 초박형 유리기판을 이송모듈에 안치하여 코팅구간으로 이송시키고 유리기판의 표면에 코팅을 완료한 후 이송모듈을 언로딩 구간으로 이송하여 코팅된 유리기판을 언로딩 컨베이어에 적재할 수 있도록 한 것이다.

디스플레이 산업에서 Ultra Thin Glass(UTG)란 디스플레이 커버 윈도우에 사용되는 초박형 강화유리 소재 부품을 말하는 것으로, UTG는 두께가 약 100마이크로미터 미만으로 매우 얇아 유연하게 접을 수 있을 뿐만 아니라 긁힘에 강한 유리소재의 특성을 가지고 있어 폴더블 디스플레이용 윈도우로서 사용성과 디자인 수준을 모두 높일 수 있다는 장점이 있다.

한편, 식각과 열처리공정을 거친 UTG 유리 원장은 표면강화나 오염방지 등을 위한 각종 코팅공정을 거칠 필요가 있으며, 이러한 표면 코팅 후 디스플레이의 크기에 맞게 절단하는 공정을 거쳐 최종 완성하게 되는데, 상술한 UTG 유리 원장의 코팅과정에서 로딩 존에서 코팅 존, 코팅 존에서 언로딩 존까지의 이송과정에서는 진동이나 충격 등의 외력에 의해 쉽게 파손되거나 코팅표면이 오염될 수 있으므로 코팅과정에서의 안전한 이송 및 언로딩을 위한 장치를 필요로 한다.

본 발명과 관련된 종래기술로는 특허문헌 1 내지 특허문헌 5 등이 개시되어 있는데, 특허문헌 1에서는 기판 스테이지에 진공홀이 형성되어 기판을 고정한 상태로 이송하는 방식의 기판코팅장치가 개시되어 있으나, 코팅 완료 후 기판 스테이지 위에서 코팅된 약객이 경화된 후 언로딩을 하는 방식으로 이루어져 있어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

특허문헌 2에는 창호 등에 사용되는 유리판을 롤 플로팅 방식으로 이송시키면서 코팅하는 시스템이 개시되어 있으나, 롤 플로팅 방식은 어느 정도 두께가 두꺼운 유리창과 같은 경우에는 이송과정에서 문제가 발생하지 않으나, 이러한 시스템을 초박형 유리기판(UTG)에 적용할 경우에는 이송과정에서 발생하는 진동이나 단차에 의한 충격에 의해 파손의 우려가 높아 사용이 불가능하며, 특허문헌 3의 유리기판 코팅장치 및 특허문헌 4의 유리기판 표면 코팅장치도 일종의 롤 플로팅 방식으로 이송하도록 되어 있으므로, 이 또한 UTG의 이송에는 적용이 불가능하다.

한편, 특허문헌 5의 막으로 코팅된 기판을 지지하기 위한 기구 및 방법에서는 기판 또는 박막에 손상을 주지 않고 박막으로 코팅된 기판을 막 형성 장치 밖으로 이송할 수 있고, 박막으로 코팅된 기판을 지지하기 위한 기구 및 방법을 제시하고 있으나, 이는 막 형성위치에서 막 형성공정이 수행된 후에 액추에이터가 스테이지를 축 회전시키는 방식으로 전환하도록 되어 있는바, 이러한 방식 또한 충격에 민감한 초박형 유리기판(UTG)에는 적용할 수 없다.

한국등록특허 제10-2023728호(2019.09.16. 등록) 한국공개특허 제10-2020-0024003호(2020.03.06. 공개) 한국공개특허 제10-2020-0100243호(2020.08.26. 공개) 한국등록특허 제10-1560049호(2015.10.06. 등록) 한국등록특허 제10-0355484호(2002.09.24. 등록)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 UTG 유리 원장(초박형 유리기판)의 표면을 코팅하기 위하여 로딩 존에서부터 코팅 존을 거쳐 언로딩 존까지 안전하게 이송 및 언로딩 컨베이어로 배출시킬 수 있는 초박형 유리기판 이송장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 또, 상기의 이송장치를 사용하여 초박형 유리기판을 이송하는 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 초박형 유리기판을 로딩 존에서 이송유닛에 안치하여 코팅 존으로 수평 이송시키고, 코팅 존에서 이송유닛에 안치된 초박형 유리기판의 표면에 코팅을 완료한 후, 이송유닛을 언로딩 존으로 이송하여 코팅된 초박형 유리기판을 언로딩 컨베이어에 배출할 수 있도록 한 초박형 유리기판 이송장치로;

상기 초박형 유리기판 이송장치는 프레임과 이송유닛으로 구성되며, 상기 이송유닛은 초박형 유리기판을 안치하여 진공 흡착식으로 고정하기 위한 진공 플레이트와, 상기 진공 플레이트의 내측에 위치하는 언로딩 벨트로 이루어지고, 상기 언로딩 벨트는 진공 플레이트의 승강 동작에 의해 초박형 유리기판의 저면에 접촉하거나 이격되어 로딩 존 및 코팅 존에서는 유리기판의 저면과 이격된 상태로 정지되어 있고, 언로딩 존에서는 진공 플레이트의 하강에 의해 유리기판의 저면에 접촉한 상태로 일방향으로 회전함으로써 코팅된 유리기판을 언로딩 컨베이어 위에 올려놓을 수 있도록 된 초박형 유리기판 이송장치를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 의하면 초박형 유리기판의 코팅을 위한 이송과정에서 진공플레이트 위에 안정적으로 고정된 상태에서 로딩 존에서 언로딩 존까지 이송되고, 언로딩 존에서는 진공플레이트의 진공이 해제되고 진공플레이트가 하강한 후 언로딩 벨트가 초박형 유리기판의 저면에 접촉하여 구동됨으로써 파손이나 오염의 발생없이 언로딩 컨베이어 위에 올려줄 수 있어 파손이나 오염에 의한 불량률을 최소화할 수 있는 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 초박형 유리기판 이송장치가 설치된 코팅장치의 전체 구성도,
도 2는 도 1의 A - A선 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 코팅장치의 평면도,
도 4는 도 1의 B - B선 단면도,
도 5는 도 2의 C부 확대도,
도 6은 언로딩 존에서의 코팅된 유리기판 배출상태도이다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 6에는 본 발명에 의한 유리기판 이송장치가 설치된 코팅장치가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 초박형 유리기판(G)을 로딩 존(Z1)에서 이송유닛(100)에 안치하여 코팅 존(Z2)으로 수평 이송시키고, 코팅 존(Z2)에서 코팅유닛(200)으로 이송유닛(100)에 안치된 초박형 유리기판(G)의 표면에 코팅을 완료한 후, 이송유닛(100)을 언로딩 존(Z3)으로 이송하여 코팅된 초박형 유리기판(G)을 언로딩 컨베이어(300)에 배출할 수 있도록 한 초박형 유리기판 이송장치(1)로,

상기 초박형 유리기판 이송장치(1)는 프레임(10)과 이송유닛(100)으로 구성되며, 상기 이송유닛(100)은 초박형 유리기판(G)을 안치하여 진공 흡착식으로 고정하기 위한 진공 플레이트(110)와, 상기 진공 플레이트(110)의 내측에 위치하는 언로딩 벨트(120)로 이루어지고, 상기 언로딩 벨트(120)는 진공 플레이트(110)의 승강동작에 의해 초박형 유리기판(G)의 저면에 접촉하거나 이격되어 로딩 존(Z1) 및 코팅 존(Z2)에서는 초박형 유리기판(G)의 저면과 이격된 상태로 정지되어 있고, 언로딩 존(Z3)에서는 진공 플레이트(110)의 하강에 의해 초박형 유리기판(G)의 저면에 접촉한 상태로 일방향으로 회전함으로써 코팅된 초박형 유리기판(G)을 언로딩 컨베이어(300) 위에 올려놓을 수 있도록 되어 있다.

본 실시 예에서, 상기 이송 유닛(100)은 프레임(10)에 설치된 LM가이드(12)를 타고 수평 이송되고, 상기 이송 유닛(100)은 프레임(10)에 설치된 구동부(14)의 타이밍 벨트(16)에 연결되어 로딩 존(Z1)에서 언로딩 존(Z3)까지 왕복 이동한다.

본 실시 예에서, 상기 진공플레이트(110)의 상면(112)에는 좌우방향으로 복수의 벨트 홈(114)이 평행하게 형성되고, 상기 언로딩 벨트(120)는 상측부가 상기 벨트 홈(114)에 위치하며, 상기 진공플레이트(110)의 벨트 홈(114) 사이의 상면(112)에는 유리기판(G)을 흡착하기 위한 흡착홀이 균일한 밀도로 다수 형성(도시 생략됨)되고, 상기 진공플레이트(110)는 에어실린더(116)에 의해 승강되어 언로딩 벨트(120)가 진공플레이트(110)의 상면(112) 위로 노출되거나 벨트 홈(114)에 삽입된 상태로 전환된다.

본 실시 예에서, 상기 진공 플레이트(110)의 상면(112)에 좌우방향으로 형성되는 벨트 홈(114) 사이의 간격은 약 40~50mm이고, 진공플레이트(110)의 상면(112) 위에 유리기판(G)이 안치되어 흡착된 상태에서 이송되어 코팅되게 되므로 이송과정에서 유리기판(G)에는 별다른 충격이 가해지지 않게 되며, 언로딩 존(Z3)에서 언로딩 컨베이어(300)로 배출되는 과정에서도 복수의 평행하게 배치된 언로딩 벨트(120)가 안정적으로 받쳐준 상태에서 배출시키게 되므로 유리기판의 뒤틀림 등이 발생할 염려가 없으며, 상부의 코팅면도 전혀 작업자나 기타 기구 등이 접촉하지 않게 되므로 오염이 발생하지 않게 된다.

상기 진공플레이트(110)의 진공흡착 메커니즘에 대하여는 본 발명이 속한 기술분야에서 공지된 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명과 도시는 생략하기로 한다.

상기 언로딩 벨트(120)는 도 5 및 도 6의 확대 단면도에서 알 수 있는 바와 같이, 이송 유닛(100)의 좌우측에 구비된 풀리(122,124) 사이에 무한궤도식으로 권취되어 있고, 언로딩 벨트(120)의 상측부는 상기 진공플레이트(11)의 벨트 홈(114)에 위치하며, 하측부는 진공플레이트(110)이 하부에 위치하고 있다.

도면 중 부호 126은 상기 언로딩 벨트(120)를 구동하기 위한 모터이고, 부호 128은 상기 모터(126)에서 일측 풀리(122)로 연결된 동력전달벨트이다.

도면상으로는 구체적으로 도시되어 있지 않으나, 상기 로딩 존(Z1), 코팅 존(Z2) 및 언로딩 존(Z3)에는 이송유닛(100)의 정위치 정지를 위한 센서가 구비되어 있다.

또, 상기 진공플레이트(110)의 중간 부분 전후 측에는 도 4에 도시된 바와 같이 이송유닛(100)에 고정된 에어실린더(116)의 피스톤이 받쳐주고 있어 에어실린더(116)의 피스톤이 수축하게 되면 자중에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 하강하여 진공 플레이트(110)의 상측으로 언로딩 벨트(120)의 상측부가 노출되게 되고, 에어실린더(116)의 피스톤이 신장하게 되면 상부로 들리게 되면서 도 5에 도시된 바와 같이 상부로 노출되어 있던 언로딩 벨트(120)의 상측부가 진공플레이트(110)의 상면(112)에 형성된 벨트 홈(114) 내측으로 매몰되어 유리기판(G)의 저면은 진공 플레이트(110)의 상면(112)에 밀착된 상태에서 흡착홀의 부압에 의해 안정적으로 고정된 상태에서 로딩 존(Z1)에서 코팅 존(Z2)으로의 이송 및 코팅 존(Z2)에서 언로딩 존(Z3)으로의 이송이 이루어지게 되며, 언로딩 존(Z3)에서는 도 6에 도시된 바와 같이 상부로 노출된 언로딩 벨트(120)가 일방향으로 회전하게 되면 유리기판(G)은 언로딩 컨베이어(300) 측으로 안전하게 배출되게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 실시 예의 초박형 유리기판 이송장치는 UTG 원장 유리를 로딩 존에서 이송유닛에 올려주게 되면 상승된 위치의 진공플레이트가 흡착한 상태에서 LM가이드를 타고 안정적으로 코팅 존까지 타이밍벨트에 의해 견인 이송되어 코팅공정이 이루어지게 되는 것이며, 코팅을 마친 후에는 다시 언로딩 존까지 그대로 이송되게 되고, 언로딩 존으로의 이송이 완료되면 이송유닛이 정지한 상태에서 진공플레이트가 하강하게 되어 진공 플레이트의 벨트 홈에 삽입되어 있던 언로딩 벨트가 상부로 노출되어 코팅된 UTG 원장 유리를 받쳐준 상태에서 일방향으로 회전하게 되면서 원장 유리를 언로딩 컨베이어로 배출하여 후속하는 경화처리가 이루어지게 되므로 코팅 전후의 이송과정에서 초박형 유리기판에 진동이나 충격이 가해지지 않은 상태로 유리기판의 파손이나 코팅면의 오염이 없이 안전하게 이송 가능하게 되어 생산성을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

1 : 유리기판 이송장치
10 : 프레임
12 : LM가이드
14 : 구동부
16 : 타이밍벨트
100 : 이송유닛
110 : 진공플레이트
112 : 상면
114 : 벨트 홈
116 : 에어실린더
120 : 언로딩 벨트
122 : 풀리
124 : 풀리
126 : 모터
128 : 동력전달벨트
C : 언로딩 컨베이어
G : 유리기판(UTG 원장 유리)
Z1 : 로딩 존
Z2 : 코팅 존
Z3 : 언로딩 존
200 : 코팅유닛
300 : 언로딩 컨베이어

Claims

유리기판(G)을 로딩 존(Z1)에서 이송유닛(100)에 안치하여 코팅 존(Z2)으로 수평 이송시키고, 코팅 존(Z2)에서 이송유닛(100)에 안치된 유리기판(G)의 표면에 코팅을 완료한 후, 이송유닛(100)을 언로딩 존(Z3)으로 이송하여 코팅된 유리기판(G)을 언로딩 컨베이어(300)에 배출할 수 있도록 한 유리기판 이송장치(1)로,
상기 유리기판 이송장치(1)는 프레임(10)과 이송유닛(100)으로 구성되며, 상기 이송유닛(100)은 유리기판(G)을 안치하여 진공 흡착식으로 고정하기 위한 진공 플레이트(110)와, 상기 진공 플레이트(110)의 내측에 위치하는 언로딩 벨트(120)로 이루어지고, 상기 진공플레이트(110)의 상면(112)에는 좌우방향으로 복수의 벨트 홈(114)이 평행하게 형성되고, 상기 언로딩 벨트(120)는 상측부가 상기 벨트 홈(114)에 위치하며, 상기 진공플레이트(110)의 벨트 홈(114) 사이의 상면(112)에는 유리기판(G)을 흡착하기 위한 흡착홀이 형성되고, 상기 진공플레이트(110)는 에어실린더(116)에 의해 승강되어 언로딩 벨트(120)가 진공플레이트(110)의 상면(112) 위로 노출되거나 벨트 홈(114)에 삽입된 상태로 전환되어 상기 언로딩 벨트(120)가 진공 플레이트(110)의 승강동작에 의해 유리기판(G)의 저면에 접촉하거나 이격되어 로딩 존(Z1) 및 코팅 존(Z2)에서는 유리기판(G)의 저면과 이격된 상태로 정지되어 있고, 언로딩 존(Z3)에서는 진공 플레이트(110)의 하강에 의해 유리기판(G)의 저면에 접촉한 상태로 일방향으로 회전함으로써 코팅된 유리기판(G)을 언로딩 컨베이어(300) 위에 올려놓을 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 초박형 유리기판 이송장치.
청구항 1에 있어서,
상기 이송 유닛(100)은 프레임(10)에 설치된 LM가이드(12)를 타고 수평이송되고, 상기 이송 유닛(100)은 프레임(10)에 설치된 구동부(14)의 타이밍 벨트(16)에 연결되어 로딩 존에서 언로딩 존까지 왕복 이동하는 것을 특징으로 하는 초박형 유리기판 이송장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 언로딩 벨트(120)는 이송 유닛(100)의 좌우측에 구비된 풀리(122,124) 사이에 무한궤도식으로 권취되고, 상기 언로딩 벨트(120)의 상측부는 상기 진공플레이트(110)의 벨트 홈(114)에 위치하며, 하측부는 진공플레이트(110)이 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 초박형 유리기판 이송장치.
청구항 1, 2, 4항 중의 어느 한 항에 의한 이송장치를 사용하여 초박형 유리기판을 로딩 존에서 코팅 존을 거쳐 언로딩 존까지 이송한 후, 언로딩 존에서 언로딩 벨트를 구동시켜 초박형 유리기판을 언로딩 컨베이어로 배출시키는 것을 특징으로 하는 초박형 유리기판 이송방법.