KR102477426B1 - 공기 부상 글라스 회전장치 - Google Patents

공기 부상 글라스 회전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원판 글라스를 일정 높이로 부상시킨 상태에서, 원판 글라스의 모서리 영역 두 군데를 진공 흡착하여 시계 또는 반시계 방향으로 90°회전시킨다. 이렇게 원판 글라스를 부상(浮上)시킨 상태에서 회전시키므로, 원판 글라스의 모서리 영역 두 군데만을 진공 흡착하더라도, 대형 원판 글라스를 처짐 없이 쉽게 회전시킬 수 있다. 또한, 디스플레이 패널에 사용되지 않고 버려지는 대형 원판 글라스의 모서리 영역 두 군데만을 진공 흡착하므로, 종래 원판 글라스에 남는 진공패드 자국에 의한 디스플레이 패널 불량이 원천적으로 방지된다.

Description

공기 부상 글라스 회전장치{Air Floating Glass Rotator}
본 발명은 공기 부상 글라스 회전장치에 관한 것이다.
디스플레이 패널을 만드는 원판 글라스의 크기는 소형 1세대(270×360mm)에서 대형 10.5세대(2940×3370mm)로 커지고 있다.
원판 글라스가 커지면, 한 장의 원판 글라스에서 다양한 크기의 디스플레이 패널을 만들 수 있어. 원판 글라스가 클수록 생산 단가를 낮출 수 있기 때문이다.
또한, 디스플레이 패널 생산 시 원판 글라스의 소모를 최소화하기 위해, 원판 글라스는 가로와 세로의 길이가 같은 정사각형이 아닌, 가로와 세로의 길이가 다른 직사각형 형상을 가진다.
이러한 가로와 세로의 길이가 다른 대형 원판 글라스로 디스플레이 패널을 만들려면, 공정 장비 사이즈나 공정 공간의 제약 상, 공정 장비에서 원판 글라스의 장(긴)방향으로 공정이 진행되고, 원판 글라스를 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading) 할 때는 원판 글라스의 단(짧은)방향으로 로딩 또는 언로딩이 이루어져야 한다.
따라서, 공정 장비로 공급된 단방향 원판 글라스를 90°로 회전시키고, 공정 작업이 끝나면, 장방향의 원판 글라스를 90°로 회전시키는 장치가 필요하다.
이를 위해, 종래는 원판 글라스의 상면 또는 하면을 진공패드로 흡착한 후 회전시키는 장치를 사용하였다. 그러나, 원판 글라스가 커지다 보니, 이러한 장치는 원판 글라스의 처짐 또는 깨짐을 방지하기 위해, 복수 개의 진공패드로 원판 글라스의 상면 전체 또는 하면 전체를 흡착하였고, 이로 인해, 원판 글라스에 다수의 진공패드 자국이 남았다. 이러한 자국은 디스플레이 패널 불량을 야기시킨다.
한국공개특허(10-2021-0019500)
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 공기 부상 글라스 회전장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 공기 부상 글라스 회전장치는,
원판 글라스를 일정 높이로 부상시키는 공기를 토출하는, 복수 개의 토출공이 구비된 테이블;
상기 원판 글라스의 일측 모서리 영역을 진공흡착하는 진공패드와, 상기 진공패드를 상하로 이동시키는 에어실린더와, 상기 에어실린더를 회전시키는 모터로 구성된 제1그립부;
상기 제1그립부를 상기 테이블의 Y축 방향 또는 -Y축 방향으로 이동시키는 제1이동부;
상기 원판 글라스의 일측 모서리 영역과 동일 선상에 위치된 상기 원판 글라스의 타측 모서리 영역을 진공흡착하는 진공패드와, 상기 진공패드를 상하로 이동시키는 에어실린더와, 상기 에어실린더를 회전시키는 모터로 구성된 제2그립부; 및
상기 제1이동부가 상기 제1그립부를 상기 테이블의 Y축 방향으로 이동시킬 때, 상기 제2그립부를 상기 테이블의 X축 방향으로 이동시키고,
상기 제1이동부가 상기 제1그립부를 상기 테이블의 -Y축 방향으로 이동시킬 때, 상기 제2그립부를 상기 테이블의 -X축 방향으로 이동시키는 제2이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 원판 글라스를 일정 높이로 부상시킨 상태에서, 원판 글라스의 모서리 영역 두 군데를 진공 흡착하여 시계 또는 반시계 방향으로 90°회전시킨다. 이렇게 원판 글라스를 부상(浮上)시킨 상태에서 회전시키므로, 원판 글라스의 모서리 영역 두 군데만을 진공 흡착하더라도, 대형 원판 글라스를 처짐 없이 쉽게 회전시킬 수 있다. 또한, 디스플레이 패널에 사용되지 않고 버려지는 대형 원판 글라스의 모서리 영역 두 군데만을 진공 흡착하므로, 종래 원판 글라스에 남는 진공패드 자국에 의한 디스플레이 패널 불량이 원천적으로 방지된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 부상 글라스 회전장치를 나타낸 사시도다.
도 2는 도 1에 도시된 공기 부상 글라스 회전장치를 위에서 내려다 본 평면도다.
도 3은 도 1에 도시된 제1그립부를 발췌한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 부상 글라스 회전장치로, 원판 글라스를 회전시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제1이동부의 원판 글라스 Y축 이동량 제어프로파일과, 제2이동부의 원판 글라스 X축 이동량 제어프로파일과, 제1그립부의 원판 글라스 회전각도 제어프로파일과, 제2그립부의 원판 글라스 회전각도 제어프로파일을 각각 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 부상 글라스 회전장치를 자세히 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 부상 글라스 회전장치(1)는, 테이블(2), 제1그립부(10), 제1이동부(20), 제2그립부(30), 제2이동부(40)로 구성된다.
이 밖에 프레임, 배선, 에어튜브, 에어펌프, 케이블 베어, 각종 전장 부품들로 구성된다.
이하, 본 발명의 요지인 테이블(2), 제1그립부(10), 제1이동부(20), 제2그립부(30), 제2이동부(40)에 대해서 자세히 설명한다. 도 2에 도시된 직선 화살표는 제1그립부(10)와 제2그립부(30)의 이동 방향을 나타내고, 곡선 화살표는 제1그립부(10)와 제2그립부(30)의 회전 방향을 나타낸다.
테이블(2)
테이블(2)은 상면에 놓인 원판 글라스(G)를 공기의 토출압으로 일정 높이로 부상(浮上)시킨다. 이를 위해, 테이블(2)의 상면에는 공기를 토출하는 복수 개의 토출공(2a)이 일정간격으로 구비된다. 토출공(2a)은 에어튜브(미도시)에 의해 에어펌프(미도시)와 연결된다. 토출공(2a)으로 토출되는 공기의 양은 조절하면 원판 글라스(G)의 부상 높이를 조절할 수 있다. 이 밖에, 테이블(2)은 공지된 기술로 다양하게 구성될 수 있다.
제1그립부(10)
도 2를 참조하면, 제1그립부(10)는 원판 글라스(G)의 일측 모서리 영역을 잡는다. 제1그립부(10)는 제1이동부(20)가 제1그립부(10)를 테이블(2)의 Y축 방향 또는 -Y축 방향으로 이동시킬 때 발생하는 원판 글라스(G)의 회전량만큼, 원판 글라스(G)를 능동적으로 회전시킨다. 이로 인해, 제1그립부(10)의 회전축(AX)에만 의존하여 원판 글라스(G)를 수동적으로 회전시킬 시, 제1그립부(10)에 연결된 각종 배선이나 에어튜브의 저항력으로 인해, 원판 글라스(G)가 제대로 회전하지 못해 깨지는 현상을 방지할 수 있다.
이러한 제1그립부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 진공패드(VP), 에어실린더(AC), 모터(M)로 구성된다. 도 3에 도시된 곡선 화살표는 에어실린더(AC)의 회전 방향을 나타낸다.
진공패드(VP)는 원판 글라스(G)의 일측 모서리 영역을 진공흡착한다. 진공패드(VP)는 에어튜브(미도시)에 의해 에어펌프(미도시)와 연결된다. 진공패드(VP)의 개수는 다양할 수 있다.
에어실린더(AC)는 진공패드(VP)를 상하로 이동시킨다. 에어실린더(AC)는 에어튜브(미도시)로 에어펌프(미도시)와 연결된다. 에어실린더(AC)는 진공패드(VP)를 하강시켜, 테이블(2)이 상면에 놓인 원판 글라스(G)를 진공흡착한다. 그런 다음, 테이블(2)이 상면에 놓인 원판 글라스(G)를 공기의 토출압으로 일정 높이 부상(浮上)시킬 때, 진공패드(VP)를 상승시켜 원판 글라스(G)를 상승시킨다.
모터(M)는 연결프레임(F)에 의해 제1이동부(20)와 연결된다. 모터(M)는 회전축(AX)을 중심으로 에어실린더(AC)를 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시킨다. 모터(M)는 회전량을 정밀하게 제어할 수 있는 서보모터로 구성된다. 모터(M)는 제1이동부(20)가 제1그립부(10)를 테이블(2)의 Y축 방향 또는 -Y축 방향으로 이동시킬 때 발생하는 원판 글라스(G)의 회전량만큼, 에어실린더(AC)를 능동적으로 회전시킨다.
제1이동부(20)
제1이동부(20)는 제1그립부(10)를 도 2에 도시된 테이블(2)의 Y축 방향 또는 -Y축 방향으로 이동시킨다. 제1이동부(20)는 리니어모터로 구성된다. 또는 제1이동부(20)는 서보모터와 커플러로 연결된 스크류축으로 구성될 수도 있다.
제2그립부(30)
도 2를 참조하면, 제2그립부(30)는 원판 글라스(G)의 일측 모서리 영역과 동일 선상에 위치된 원판 글라스(G)의 타측 모서리 영역을 잡는다.
제2그립부(30)는 제2이동부(40)가 제2그립부(30)를 테이블(2)의 X축 방향 또는 -X축 방향으로 이동시킬 때 발생하는 원판 글라스(G)의 회전량만큼, 원판 글라스(G)를 능동적으로 회전시킨다. 이로 인해, 제2그립부(30)의 회전축(AX)에 의존하여 원판 글라스(G)를 수동적으로 회전시킬 시, 제2그립부(30)에 연결된 각종 배선이나 에어튜브의 저항력으로 인해, 원판 글라스(G)가 제대로 회전하지 못해 깨지는 현상을 방지할 수 있다.
이러한 제2그립부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1그립부(10)의 세부 구성과 동일한, 진공패드(VP), 에어실린더(AC), 모터(M)로 구성된다.
진공패드(VP)는 원판 글라스(G)의 일측 모서리 영역을 진공흡착한다. 진공패드(VP)는 에어튜브(미도시)에 의해 에어펌프(미도시)와 연결된다. 진공패드(VP)의 개수는 다양할 수 있다.
에어실린더(AC)는 진공패드(VP)를 상하로 이동시킨다. 에어실린더(AC)는 에어튜브(미도시)로 에어펌프(미도시)와 연결된다. 에어실린더(AC)는 진공패드(VP)를 하강시켜, 테이블(2)이 상면에 놓인 원판 글라스(G)를 진공흡착한다. 그런 다음, 테이블(2)이 상면에 놓인 원판 글라스(G)를 공기의 토출압으로 일정 높이 부상(浮上)시킬 때, 진공패드(VP)를 상승시켜 원판 글라스(G)를 상승시킨다.
모터(M)는 연결프레임(F)에 의해 제1이동부(20)와 연결된다. 모터(M)는 회전축(AX)을 중심으로 에어실린더(AC)를 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시킨다. 모터(M)는 회전량을 정밀하게 제어할 수 있는 서보모터로 구성된다. 모터(M)는 제2이동부(40)가 제2그립부(30)를 테이블(2)의 X축 방향 또는 -X축 방향으로 이동시킬 때 발생하는 원판 글라스(G)의 회전량만큼, 에어실린더(AC)를 능동적으로 회전시킨다.
제2이동부(40)
제2이동부(40)는 제2그립부(30)를 도 2에 도시된 테이블(2)의 X축 방향 또는 -X축 방향으로 이동시킨다. 제2이동부(40)는 리니어모터로 구성된다. 또는 제2이동부(40)는 서보모터와 커플러로 연결된 스크류축으로 구성될 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 부상 글라스 회전장치로 글라스를 회전시키는 방법을 자세히 설명한다. 도 1 내지 도 4를 기본적으로 참조한다. 도 4에 도시된 직선 화살표는 원판 글라스의 이동 방향을 나타내고, 곡선 화살표는 원판 글라스의 회전 방향을 나타낸다.
[원판 글라스 반시계 방향으로 90° 회전시키는 방법]
도 4에 도시된 1번 내지 10번 순서대로, 테이블의 Y축 방향으로 장방향이 위치된 원판 글라스를 반시계방향으로 90°회전시켜, 테이블의 X축 방향으로 원판 글라스의 장방향을 위치시키는 방법을 설명한다.
제1그립부(10)가 원판 글라스(G)의 일측 모서리 영역을 잡고, 제2그립부(30)가 원판 글라스(G)의 타측 모서리 영역을 잡는다.
테이블(2)이 상면에 놓인 원판 글라스(G)를 공기의 토출압으로 일정 높이 부상(浮上)시킬 때, 제1그립부(10)와 제2그립부(30)는 진공패드(VP)를 상승시켜 원판 글라스(G)를 상승시킨다.
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1이동부(20)의 원판 글라스(G) Y축 이동량 제어프로파일과, 제2이동부(40)의 원판 글라스(G) X축 이동량 제어프로파일과, 제1그립부(10)의 원판 글라스 회전각도 제어프로파일과, 제2그립부(30)의 원판 글라스 회전각도 제어프로파일에 따라, 원판 글라스(G)를 4가지 방향(회전 2방향, 이동 2방향)으로 동시에 제어한다.
제1이동부(20)가 제1그립부(10)를 테이블(2)의 Y축 방향으로 이동시킬 때, 제2이동부(40)는 제2그립부(30)를 테이블(2)의 X축 방향으로 이동시킨다.
이때, 도 5에 도시된, 제1이동부(20)의 원판 글라스(G) Y축 이동량 제어프로파일과, 제2이동부(40)의 원판 글라스(G) X축 이동량 제어프로파일에 따라, 원판 글라스(G) Y축 이동량과, 원판 글라스(G) X축 이동량을 제어하여,
제1이동부(20)가 제1그립부(10)를 이동시키고, 제2이동부(40)가 제2그립부(30)를 이동시킬 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1그립부(10)와 제2그립부(30) 사이의 거리(L)가 항상 일정하게 유지되게 만든다.
이로 인해, 제1이동부(20)가 제1그립부(10)를 이동시키고, 제2이동부(40)가 제2그립부(30)를 이동시킬 때, 원판 글라스(G)가 깨지는 것이 방지된다.
한편, 제1이동부(20)가 제1그립부(10)를 테이블(2)의 Y축 방향으로 이동시킬 때 발생하는 원판 글라스(G)의 회전량만큼, 제1그립부(10)를 원판 글라스(G)를 능동적으로 회전시키고, 제2이동부(40)가 제2그립부(30)를 테이블(2)의 X축 방향으로 이동시킬 때 발생하는 원판 글라스(G)의 회전량만큼, 제2그립부(30)가 원판 글라스(G)를 능동적으로 회전시킨다. 여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1그립부(10)를 원판 글라스(G)를 회전시키는 각도와, 제2그립부(30)가 원판 글라스(G)를 회전시키는 각도는, 그 방향과 크기가 같다.
이로 인해, 제1그립부(10)의 회전축(AX) 및 제2그립부(30)의 회전축(AX)에만 의존하여 원판 글라스(G)를 수동적으로 회전시킬 시, 제1그립부(10) 및 제2그립부(30)에 연결된 각종 배선이나 에어튜브의 저항력으로 인해, 원판 글라스(G)가 제대로 회전하지 못해 깨지는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 원판 글라스(G)가 반시계 방향으로 회전시 모서리 끝점(RB Vertex)이 테이블(2)의 범위를 일시적으로 벗어나므로, 원판 글라스(G)의 회전 공간을 테이블(2)보다 조금 크게 확보해야 한다. 또는, 원판 글라스(G)가 반시계 방향으로 회전시 모서리 끝점(RB Vertex)이 테이블(2)의 범위를 일시적으로 벗어나는 것까지 고려하여 테이블(2)을 좀 더 크게 만든다.
[원판 글라스 시계방향으로 90° 회전시키는 방법]
도 4에 도시된 10번 내지 1번 순서대로, 테이블의 X축 방향으로 장방향이 위치된 원판 글라스를 시계방향으로 90°회전시켜, 테이블의 Y축 방향으로 원판 글라스의 장방향을 위치시키는 방법을 설명한다.
제1그립부(10)가 원판 글라스(G)의 장방향 일측 모서리 영역을 잡고, 제2그립부(30)가 원판 글라스(G)의 장방향 타측 모서리 영역을 잡는다.
테이블(2)이 상면에 놓인 원판 글라스(G)를 공기의 토출압으로 일정 높이 부상(浮上)시킬 때, 제1그립부(10)와 제2그립부(30)는 진공패드(VP)를 상승시켜 원판 글라스(G)를 상승시킨다.
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1이동부(20)의 원판 글라스(G) Y축 이동량 제어프로파일과, 제2이동부(40)의 원판 글라스(G) X축 이동량 제어프로파일과, 제1그립부(10)의 원판 글라스 회전각도 제어프로파일과, 제2그립부(30)의 원판 글라스 회전각도 제어프로파일에 따라, 원판 글라스(G)를 4가지 방향(회전 2방향, 이동 2방향)으로 동시에 제어한다.
제1이동부(20)가 제1그립부(10)를 테이블(2)의 -Y축 방향으로 이동시킬 때, 제2이동부(40)는 제2그립부(30)를 테이블(2)의 -X축 방향으로 이동시킨다.
이때, 도 5에 도시된, 제1이동부(20)의 원판 글라스(G) Y축 이동량 제어프로파일과, 제2이동부(40)의 원판 글라스(G) X축 이동량 제어프로파일에 따라, 원판 글라스(G) -Y축 이동량과, 원판 글라스(G) -X축 이동량을 제어하여,
제1이동부(20)가 제1그립부(10)를 이동시키고, 제2이동부(40)가 제2그립부(30)를 이동시킬 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1그립부(10)와 제2그립부(30) 사이의 거리(L)가 항상 일정하게 유지되게 만든다.
이로 인해, 제1이동부(20)가 제1그립부(10)를 이동시키고, 제2이동부(40)가 제2그립부(30)를 이동시킬 때, 원판 글라스(G)가 깨지는 것이 방지된다.
한편, 제1이동부(20)가 제1그립부(10)를 테이블(2)의 -Y축 방향으로 이동시킬 때 발생하는 원판 글라스(G)의 회전량만큼, 제1그립부(10)를 원판 글라스(G)를 능동적으로 회전시키고, 제2이동부(40)가 제2그립부(30)를 테이블(2)의 -X축 방향으로 이동시킬 때 발생하는 원판 글라스(G)의 회전량만큼, 제2그립부(30)가 원판 글라스(G)를 능동적으로 회전시킨다. 여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1그립부(10)를 원판 글라스(G)를 회전시키는 각도와, 제2그립부(30)가 원판 글라스(G)를 회전시키는 각도는, 그 방향과 크기가 같다.
이로 인해, 제1그립부(10)의 회전축(AX) 및 제2그립부(30)의 회전축(AX)에만 의존하여 원판 글라스(G)를 수동적으로 회전시킬 시, 제1그립부(10) 및 제2그립부(30)에 연결된 각종 배선이나 에어튜브의 저항력으로 인해, 원판 글라스(G)가 제대로 회전하지 못해 깨지는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 원판 글라스(G)가 시계 방향으로 회전시 모서리 끝점(RB Vertex)이 테이블(2)의 범위를 일시적으로 벗어나므로, 원판 글라스(G)의 회전 공간을 테이블(2)보다 조금 크게 확보해야 한다. 또는, 원판 글라스(G)가 시계 방향으로 회전시 모서리 끝점(RB Vertex)이 테이블(2)의 범위를 일시적으로 벗어나는 것까지 고려하여 테이블(2)을 좀 더 크게 만든다.
1: 공기 부상 글라스 회전장치 2: 테이블
2a: 토출공 10: 제1그립부
20: 제1이동부 30: 제2그립부
40: 제2이동부 AX: 회전축
AC: 에어실린더 G: 원판 글라스
VP: 진공패드 M: 모터

Claims (4)

  1. 원판 글라스를 일정 높이로 부상시키는 공기를 토출하는, 복수 개의 토출공이 구비된 테이블;
    상기 원판 글라스의 일측 모서리 영역을 진공흡착하는 진공패드와, 상기 진공패드를 상하로 이동시키는 에어실린더와, 상기 에어실린더를 회전시키는 모터로 구성된 제1그립부;
    상기 제1그립부를 상기 테이블의 Y축 방향 또는 -Y축 방향으로 이동시키는 제1이동부;
    상기 원판 글라스의 일측 모서리 영역과 동일 선상에 위치된 상기 원판 글라스의 타측 모서리 영역을 진공흡착하는 진공패드와, 상기 진공패드를 상하로 이동시키는 에어실린더와, 상기 에어실린더를 회전시키는 모터로 구성된 제2그립부; 및
    상기 제1이동부가 상기 제1그립부를 상기 테이블의 Y축 방향으로 이동시킬 때, 상기 제2그립부를 상기 테이블의 X축 방향으로 이동시키고,
    상기 제1이동부가 상기 제1그립부를 상기 테이블의 -Y축 방향으로 이동시킬 때, 상기 제2그립부를 상기 테이블의 -X축 방향으로 이동시키는 제2이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 부상 글라스 회전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1이동부가 상기 제1그립부를 상기 테이블의 Y축 방향 또는 -Y축 방향으로 이동시킬 때 발생하는 상기 원판 글라스의 회전량만큼, 상기 제1그립부가 상기 원판 글라스를 능동적으로 회전시키고,
    상기 제2이동부가 상기 제2그립부를 상기 테이블의 X축 방향 또는 -X축 방향으로 이동시킬 때 발생하는 상기 원판 글라스의 회전량만큼, 상기 제2그립부가 상기 원판 글라스를 능동적으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 공기 부상 글라스 회전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1그립부가 상기 원판 글라스를 회전시키는 각도와,
    상기 제2그립부가 상기 원판 글라스를 회전시키는 각도는,
    그 방향과 크기가 같은 것을 특징으로 하는 공기 부상 글라스 회전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1이동부가 상기 제1그립부를 이동시키고, 상기 제2이동부가 상기 제2그립부를 이동시킬 때,
    상기 제1그립부와 상기 제2그립부 사이의 거리는 항상 일정한 것을 특징으로 하는 공기 부상 글라스 회전장치.
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JPH09108968A (ja) * 1995-10-12 1997-04-28 Fujitsu Ltd Ｘ−Ｙ−θテーブル
KR100725750B1 (ko) * 2006-06-13 2007-06-08 (주)미래컴퍼니 유리기판 지지용 테이블
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