KR102610066B1 - 주반사경의 플렉셔 마운트 본딩장치 및 본딩 방법 - Google Patents

Abstract

주반사경과 플렉셔 마운트 사이의 본딩 작업을 위한 기본 틀을 이루는 고정밑판과, 고정밑판 상에 설치되며 레일부와 블록부를 가지는 높이조절용 LM 가이드와, 적어도 하나의 단부가 블록부에 결합되어 수평하게 설치되는 주경거치용 장착판과, 주경거치용 장착판 위에 놓이는 주반사경의 수평면 내에서의 정렬이 이루어지면 주반사경의 평면상 좌표를 고정시키도록 주경거치용 장착판에서 수평하게 움직이도록 이루어진 복수 개의 주경고정용 장착판과, 주반사경의 평면상 위치를 한정하도록 고정밑판 상에 설치되는 복수 개의 위치조절용 옆판과, 주반사경의 하부 위치 복수 개소에 설치되며 주반사경을 정해진 높이 위치(level)에 있도록 아래에서 지지하게 되는 복수 개의 스페이서와, LM 가이드에서 블록부를 이동시켜 주반사경이 위치하는 높이를 조절하도록 이루어진 높이조절용 구동장치를 구비하여 이루어지는, 주반사경과 플렉셔 마운트 결합을 위한 본딩 장치가 개시된다.

Description

주반사경의 플렉셔 마운트 본딩장치 및 본딩 방법{APPARATUS FOR BONDING FLEXURE MOUNT OF MAIN REFLECTION MIRROR AND METHOD OF BONDING USING THE SAME}

본 발명은 대형 광학렌즈에 플렉셔 마운트를 결합시킬 때 사용되는 마운트 본딩장치 및 본딩 방법에 관한 것이다.

일반적으로 마운트의 기계적인 정밀도는 광학면(주로 광학 렌즈 표면)의 정밀도보다 훨씬 낮다. 만일 광학 렌즈와 같은 광학요소가 마운트에 강체적으로 고정된다면 마운트의 정밀도 부족은 광학요소의 변형을 발생시키고 광학성능을 저하시킨다. 광학요소의 마운팅을 성공적으로 수행하기 위한 기준들은, 첫째, 광학면의 변형을 최소화하기 위해 광학면에 가해지는 힘이 적도록 마운트를 설계 하고, 둘째, 광학요소의 자세를 유지하기 위해 높은 강성을 갖도록 설계하고, 셋째, 온도변화에 따라 광학면의 형상과 광학요소의 위치가 변하지 않도록 열적 변화를 흡수할 수 있는 마운트를 설계하고, 넷째, 광학요소가 시간이 지나도 위치를 유지하도록 재질의 안정성을 고려해야 한다는 것이다.

일반적으로 마운트에 의해 발생되는 광학요소의 변형을 최소화하기 위해 기구학적 마운트(kinematic mount)가 사용된다. 기구학 개념에 따르면 공간에서의 강체는 6개의 자유도를 갖고 접촉점이 6개 이상의 자유도를 갖는 경우 강체는 과도하게 구속되고 이로 인해 변형이 발생한다. 하지만 기구학적 마운트는 접촉지점에서 높은 접촉응력을 발생시키는 단점이 있다.

이러한 단점을 극복하기 위한 방법으로 유한한 접촉면적을 갖는 준기구학적 마운트(semikinematic mount)가 사용된다. 이 방법에서 중요한 관심 사항은 마운트 패드의 정확도이다. 즉, 마운트 패드들이 같은 평면상에 몇 마이크로(μ) 인치의 정확도로 위치되도록 요구된다. 많은 경우 이 요구조건은 너무 과도해서 실질적이지 않다. 이에 반하여, 플렉셔 마운트(Flexure mount)는 광학 기구의 성능에 미치는 기계적 및 열적인 효과가 최소화되도록 함으로써 광학요소들을 지지구조 시스템의 영향으로부터 최소화시키는 탄성체 기계구조이다. 즉, 각 마운팅 패드에 회전 컴플라이언스를 도입함으로써 마운트 패드의 정확도 요구가 훨씬 완화된다.

여기서 플렉셔(flexure)는 일반적으로 주반사경을 지지하는데에 있어서 기계적, 열적 변형이 광학 부품에 미치는 영향을 최소화하도록, 광학 요소를 이러한 영향으로부터 차단하는 기계장치를 의미한다. 반사경과 같은 광학 부품이 지지구조의 기계적 혹은 열적 변형과 격리되어있지 않으면 지지구조의 변형이 광학부품에 영향을 주어 상이 심하게 왜곡하는 현상을 갖는데, 기계적, 열적 변형으로부터 광학 부품이 변형되는 것을 막기 위해 플렉셔는 반경 방향 자유도에 대해서는 유연해야 하고, 나머지 두 자유도에 대해서는 단단해야 한다. 회전자유도에 대해서는 광축 방향의 회전자유도를 제외한 나머지 회전 자유도에 대해 모두 유연성을 가져야 한다.

한편, 대구경 주반사경은 높은 해상도의 반사망원경과, 이와 같은 원리를 이용하는 레이저, 추적조준장치 등 군사광학기구에 사용될 수 있는데, 기구 내에서 주반사경이 정확한 기능을 수행하기 위해 주반사경을 고정시킨 상태로 회전 등의 변위 동작을 수행하면서 주반사경면에 변형이 없도록 잘 지지해주는 지지장치가 필요하다. 그리고 이런 지지를 위해 주반사경은 플렉셔 마운트를 통해 주된 지지장치에 설치될 수 있다.

주반사경에 플렉셔 마운트를 결합시키기 위해서는 우선 주반사경을 제작, 조성할 때 플렉셔 마운트가 결합될 부분을 형성하고, 이 부분에 별도로 만들어진 플렉셔 마운트를 정확히 결합시키는 작업이 필요하게 된다.

도1은 기존의 플렉셔 마운트(Flexure mount) 본딩 방식을 나타내기 위한 개념적 사시도이며, 도2는 기존의 장착판에 플렉셔 마운트를 배치한 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

이러한 기존의 방식에 따르면, 도1과 같이 장착판(20)의 정위치에 플렉셔 마운트(30)를 배치하고, 주반사경(10)의 주반사경면 반대쪽인 배면에 일종의 홈 형태로 형성된 플렉셔 마운트 장착부(미도시) 위치에 플렉셔 마운트의 해당 부위가 정확히 삽입되어 설정된 위치에 놓이도록 장착판(20) 위로 주반사경(10)을 이동설치하게 된다.

주반사경(10)의 평면적 설정 위치의 정렬은 대개 90도 원주각만큼 이격 형성된 주반사경의 두 평면 절단부(truncation: 미도시)를 도2에서 보이는 것과 같은 장착판의 내측면 하측과 우측에 있는 평평하게 가공된 플랫존(flat zone)에 맞추는 것에 의해 이루어질 수 있다.

이렇게 장착작업을 할 때의 장착판과 주반사경이 정위치에서 이루는 간격 만큼의 크기를 가진 스페이서(25)를 개재시켜 장착판 위에서 주반사경이 설정된 정확한 위치를 유지할 수 있도록 한다.

그리고 정확한 상대위치에서의 주반사경과 플렉셔 마운트의 고정은 본딩재료를 이용하여 하며, 본딩재료는 액상의 초기 본딩재료를 주사기 등의 주입장치로 주반사경의 장착부(홈)와 플렉셔 마운트 주변에 주입하고, 주입된 초기 본딩재료를 필요한 시간, 대략 1주일 정도의 시간 동안 경화시켜 고정, 결합이 완성되도록 한다.

그런데, 이상과 같은 기존의 플렉셔 마운트와 주반사경 결합을 위한 본딩장치의 경우, 기존에는 적절하고 정밀한 상하 이송 기구가 없어 플렉셔 마운트와 주반사경의 장착부, 장착판과 주반사경 사이의 정밀한 본딩 간격 제어가 어렵고, 플렉셔 마운트가 장착부에 본딩되는 동안 본딩재료를 통해 결합되는 서로 대응되는 본딩면 사이의 들뜸 가능성이 크다는 문제가 있다.

또한, 플렉셔 마운트가 장착판에 조립된 후에 본딩이 이루어지므로 체결을 위한 공구 접근이 매우 불편하며, 육안으로 식별이 거의 불가능하므로 정밀한 위치 조절 속에서 본딩 작업을 하는 것이 어려워지고, 따라서 전체적인 롤(Role)이 발생할 가능성이 커진다.

그리고, 플렉셔 마운트의 본딩면의 중앙에 구멍을 뚫어 본딩 재료를 주사하는 방식으로 골고루 본딩하기 위해서 본딩면을 도2의 플렉셔 마운트에 보이는 것과 같이 정사각형으로 설계해야 하는데 이는 플렉셔 마운트의 설계에 있어서 하나의 제약으로 존재하여 더 기능적이고 효율적 설계에 어려움을 줄 수 있다.

아울러, 이미 언급하였듯이 본딩 시 작업 상황을 육안으로 관찰하는 것이 어려워 본딩 재료의 양 조절에 어려움이 있고, 본딩을 시작하고 일주일 간의 경화 기간동안 주반사경은 주로 스페이서에 의해 한정된 부분만 지지되므로 주반사경의 일부에서 중력에 의한 처짐, 변형이 발생할 수도 있다.

플렉셔 마운트의 본딩 위치가 정확히 대칭을 이루지 않으면 주반사경의 광학성능 저하가 생길 수 있고, 주반사경(주경) 위치 조정이 장착판의 제작에서의 정밀 공차에 의존하게 되므로 주경 위치 조정에 적합하게 장착판의 소재 자체가 한정되는 현실적 제한이 있었다.

또한, 현재 스페이서의 설치 위치로 인하여 주경과 플렉셔 마운트의 본딩 이후에 스페이서를 제거하는 것이 쉽지 않다는 문제도 있었다.

대한민국 특허출원 제10-2001-0047755호 대한민국 특허출원 제10-2012-0101016호

고 분해능 반사경의 마운트 설계: 김광로, 이영신 (Journal of the KIMST, Vol. 17, No. 1, pp.142~148, 2014)

본 발명은 상술한 종래의 주반사경(주경)에 대한 플렉셔 마운트 장착 혹은 본딩 시의 문제점을 해소, 경감시킬 수 있는, 주반사경에 대한 플렉셔 마운트 본딩 방법 및 그에 적합한 본딩 장치 및 이 본딩 장치를 이용하는 본딩 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 주반사경에 본딩되는 플렉셔 마운트의 주반사경 홈과의 본딩 면에서의 들뜸을 방지하여 결합의 안정성 및 주반사경의 위치 정확도를 높일 수 있는 본딩 장치 및 이 장치를 이용한 본딩 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 주반사경의 본딩 홈과 플렉셔 마운트의 본딩 작업을 용이하게 하고, 본딩 이후의 본딩 재료 경화기간 동안의 주반사경과 플렉셔 마운트 사이의 고정 상태를 안정적 유지할 수 있고, 경화 이후 본딩 장치로부터의 주반사경 및 플렉셔 마운트의 분리를 용이하게 할 수 있는 구성을 가지는 본딩 장치 및 이 본딩 장치를 이용하는 본딩 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주반사경과 플렉셔 마운트 결합을 위한 본딩 장치는, 주반사경과 플렉셔 마운트 사이의 본딩 작업을 위한 기본 틀을 이루는 본딩장치 고정밑판과, 고정밑판 상에 설치되며 레일부와 블록부를 가지는 높이조절용 LM 가이드와, 적어도 하나의 단부가 블록부에 결합되어 수평하게 설치되는 주경거치용 장착판, 주경거치용 장착판 위에 놓이는 주경의 수평면 내에서의 정렬이 이루어지면 주경의 수평면 좌표를 고정시키도록 주경거치용 장착판에서 수평하게 움직이도록 이루어진 복수 개의 주경고정용 장착판, 주경의 수평면 내에서의 위치를 한정하도록 고정밑판 상에 설치되는 복수 개의 위치조절용 옆판, 주경 하부 위치 복수 개소에 설치되며 주경을 정해진 높이 위치(level)에 있도록 아래에서 지지하게 되는 복수 개의 스페이서, LM 가이드에서 블록부를 이동시켜 높이를 조절하도록 이루어진 높이조절용 구동장치를 구비하여 이루어진다.

본 발명에서 고정밑판에는 스페이서와 주경에 결합되는 플렉셔 마운트를 본딩 작업 전에 고정 설치할 수 있는 프레임 조립체가 별도로 구비되어 이용될 수 있다.

본 발명에서 고정밑판에는 주경의, 특히 비축 주경의 수평면 상에서의 회전 방향 변위가 정확한 기준 위치에 놓인 것, 혹은 비축 주경의 롤 방향 정위(롤축 주변 회전상의 정위치)를 확인하기 위한 기준점을 제공하는 주경 방향 가이드가 더 설치될 수 있다.

본 발명에서 위치조절용 옆판은 3개가 주경 외주와 접하도록 설치될 수 있으며 그 중 하나는 주경의 평면 절단부(truncation)와 면접촉을 하고, 나머지 두 개는 원주 측면과 접하도록 설치될 수 있다.

본 발명에서 LM 가이드는 주경 혹은 원판형 프레임 조립체 직경 방향 양쪽에 설치되고, 주경거치용 장착판은 이 직경 방향으로 뻗는 대략 일정 폭의 선형 플레이트 형태를 가지고, 주경고정용 장착판은 주경거치용 장착판의 양 쪽에서 주경거치용 장착판을 따라 직선상을 움직이면서 두 주경고정용 장착판 사이에 주경 또는 주경의 특정 부분이 고정되도록 이루어질 수 있다.

본 발명에서 스페이서, 위치조절용 옆판, LM 가이드는 설치된 복수개 가운데 적어도 그 일부가 그것들이 장착되는 고정밑판 혹은 프레임 조립체로부터 착탈 가능하게 설치될 수 있다. 가령, 본 발명에서 본딩이 이루어진 후 주경과 플렉셔 마운트의 결합체를 본딩 장치에서 잘 분리하기 위해 LM 가이드(높이조절용 옆판), 위치조절용 옆판, 스페이서는 복수 개 중 적어도 하나가 이들이 고정되는 고정밑판 혹은 프레임 조립체에서 나사 해체 등을 통해 쉽게 분리될 수 있는 구성을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에서 플렉셔 마운트는 주반사경 홈과의 본딩면에 본딩재를 공급하는 공급관을 구비하여 이루어지는 것일 수 있다.

본 발명의 본딩 장치를 이용한 본딩 방법은, 고정밑판 상의 정위치에 플렉셔 마운트를 배치하는 단계, 주반사경을 홈이 아래를 향하도록 한 상태로 주경거치용 장착판에 거치하는 단계, 주경거치용 장착판을 플렉셔 마운트의 본딩면에서 이격된 위치(level)에 놓은 상태로 플렉셔 마운트의 본딩면에 본딩 재료를 공급하는 단계, 본딩 재료가 공급, 배치된 상태로 구동장치로 주경거치용 장착판을 내려 주반사경이 스페이서에 닿아 스페이서가 주반사경을 지지하도록 하는 단계, 본딩 재료를 경화시켜 플렉셔 마운트의 본딩면과 상기 주반사경의 홈의 본딩면이 일정한 간격을 유지하도록 하는 단계를 구비하여 이루어지며, 본딩 재료를 경화시키는 단계 이후에 주반사경과 플렉셔 마운트의 결합체를 본딩 장치에서 분리하기 위해 LM 가이드, 위치조절용 옆판, 스페이서 각각을 이루는 복수 개 중 적어도 하나를 분리시키는 단계를 더 구비하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 본딩 장치에 따르면 기존의 주반사경(주경)에 대한 플렉셔 마운트 장착 혹은 본딩 시의 문제점을 해소, 경감시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따르면 주반사경에 본딩되는 플렉셔 마운트의 주반사경 홈과의 본딩 면에서의 들뜸을 방지하여 결합의 안정성을 높일 수 있다.

본 발명에 따르면, 주반사경의 수평면에서의 정렬이 이루어진 상태에서 LM 가이드를 따라 수직으로 간편하고 정확하게 이송하는 것이 가능하므로, 주반사경과 플렉셔 마운트의 본딩면을 충분히 이격된 상태로 본딩면에 적당한 도구나 본딩재료 공급관을 통해 본딩재료를 개재시키고, 그대로 주경거치용 장착판을 아래로 내려 주반사경을 플렉셔 마운트로 향하게 이송할 수 있으며, 스페이서를 통해 적당한 주반사경과 플렉셔 마운트 간격이 유지될 수 있으므로 정확하고 용이한 본딩, 결합이 가능하게 된다.

본 발명의 본딩 장치에 따르면 본딩 작업이 이루어질 때 필요 위치, 가령 본딩면에 대한 공구의 접근이 용이하므로 작업의 신속성 및 간편성을 확보할 수 있고, 대상물의 중요 부위에 대한 육안으로 관찰이 용이하므로 수시로 작업상황에 대한 확인이 가능하여 공정 조절, 가령, 개재되는 본딩재료(본드) 양을 조절하는데 유리하게 된다.

본 발명의 일측면에 따르면, 본딩재료가 경화되고 본딩이 완료된 이후, 본딩 장치에서 주반사경 및 플렉셔 마운트 결합체의 분리, 이송에 방해가 될 수 있는 구성요소들, 가령 스페이서, 옆판 등을 간단하게 분리할 수 있으므로 경화 이후 본딩 장치로부터의 주반사경 및 플렉셔 마운트 결합체의 분리를 용이하게 할 수 있다.

도1은 기존의 플렉셔 마운트와 주반사경의 결합을 위한 본딩 장치의 일 예를 나타내는 개념적 사시도,
도2는 기존의 장착판에 플렉셔 마운트를 배치한 상태를 개략적으로 나타내는 평면도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 플렉셔 마운트와 주반사경의 결합을 위한 본딩 장치의 각 구성요소를 나타내는 개념적 사시도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩장치의 구성요소 가운데 위치조절용 옆판의 구성을 나타내는 단면도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩장치의 구성요소 가운데 스페이서의 결합상태 및 분해상태를 비교하여 나타내는 사시도이다.
도6은 본 발명의 다른 실시예에서 본딩 장치에 주경 및 플렉셔 마운트가 장착되고 결합되는 상태를 나타내는 사시도,
도7은 본 발명의 다른 실시예에서의 본딩 장치에서 주경 및 플렉셔 마운트가 본딩되는 상태를 나타내는 평면도,
도8은 본 발명의 다른 실시예에서의 본딩 장치에서 주경 및 플렉셔 마운트가 본딩되는 상태를 나타내는 정면도이다.

이하 도면을 참조하면서 상세한 설명을 통해 본 발명을 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명 본딩장치의 일 실시예를 나타내는 개략적 사시도이다.

본 실시예의 본딩 장치는 4개의 다리를 가진 사각 테이블 형태의 작업대 상판이 고정밑판(1)을 이루고 있다. 고정밑판(1)의 중앙에는 원판 형태의 프레임 조립체가 설치되어 있다.

프레임 조립체의 주변에는 고정밑판 상에 LM 가이드와 위치조절용 옆판(7)이 설치되어 있다.

여기서 LM 가이드는 고정밑판(1)에 설치될 때 원판형 프레임 조립체(11')의 한 직경 방향의 양쪽에 하나씩 모두 두 개가 설치된다. LM 가이드는 레일(2)과 이 레일(2)을 따라 움직이는 블럭(3)을 구비하여 이루어진다. 여기서는 고정밑판(1)에 직접 고정되는 높이조절용 옆판이 LM 가이드의 레일(2)이 된다고 볼 수 있다.

LM 가이드의 일반적 구성은 기존에 잘 알려져 있다. 레일(2)에서 블럭(3)이 움직이는 방식으로 가령 볼 스크류 방식을 사용할 수 있다. 이런 경우, 외부 표면에 나사산이 형성된 나사축이 레일에 설치된 베어링에 의해 회전가능하게 지지되면서 모터 등 구동장치에 의해 회전하면 나사축 외부에 결합된 볼너트와 이 볼너트에 고정된 블럭은 나사축 방향으로 레일을 따라 선형 이동을 하게 된다. 나사축과 볼너트 사이에는 볼베어링과 같은 구형 볼을 삽입하여 마찰계수를 줄이고 이에 따라 나사축의 회전이 매우 가볍게 이루어지고 블럭의 이송 효율을 높일 수 있다.

두 LM 가이드에서 블럭(3)은 내측에 설치되어 두 블럭이 서로 대향하는 형태를 이룬다. 이들 블럭(3)에는 주경거치용 장착판(4)의 양 단이 결합된다. 이때 이미 주경거치용 장착판(4)은 수평을 이루도록 두 블럭(3)과 주경거치용 장착판(4)의 양단이 결합된다. 이런 구성을 위해 주경거치용 장착판(4)과 블럭(3)의 형태, 크기, 결합 위치가 미리 결정되고, 그에 따라 정밀하게 가공되어 형성된다.

이들 블럭(3)은 모터나 수동손잡이가 달린 회전기어와 같은 하나의 구동장치(9: 높이조절용 구동장치)에 의해 연동되도록 이루어질 수 있다. 가령, 하나의 구동장치(9)의 회전은 기어박스나 축 수단과 같은 동력 전달 수단에 의해 결국 두 블럭(3)의 선형 이동을 가져온다. 두 블럭(3)은 같은 거리만큼 각각의 레일(2) 위를 같은 방향으로 움직이게 된다. 즉, 블럭에 양단이 결합된 주경거치용 장착판(4)은 수평 상태를 유지하면서 상하로 이동할 수 있게 된다.

주경거치용 장착판에는 주경이 놓이게 된다. 주경이 평면적으로 주경거치용 장착판(4)의 정확한 위치에 놓이기 위해 위치조절용 옆판(7)이 이용된다. 위치조절용 옆판(7)은 원판형 프레임 조립체(11') 주변에 복수개 설치된다. 여기서는 위에서 볼 때 프레임 조립체(11')가 이루는 원의 원주방향으로 대략 120도 원주각을 이루도록 서로 이격된 3개의 위치조절용 옆판(7)이 설치된다. 이들 위치조절용 옆판 가운데 하나는 주경의 평면 절단부(truncation)와 면접촉을 하고, 나머지 두 개는 위에서 볼 때 점접촉을 하게 된다. 가령, 위치조절용 옆판(7)은 원주 방향의 회전변위상으로 볼 때 도2에서의 플렉셔 마운트(30) 위치와 같은 회전변위상 위치에 설치될 수 있다. 이런 상태에서 주경은 주경거치용 장착판의 평면상 정위치에 놓이게 된다. 즉, 평면상의 정위치에 정렬된다.

도4는 이러한 위치조절용 옆판(7)의 형태를 나타내는 측단면도이다. 위치조절용 옆판은 주경의 측면과 접하게 되는 상부 수직부와 고정밑판에 결합되는 하부 수평부를 가지며, 이들 부분을 연결하는 경사부를 더 가질 수 있다. 주경은 수직부 내측면을 따라 이동하므로 평면상의 위치가 고정되어 정렬이 흐뜨러지지 않게 된다.

위치조절용 옆판(7) 가운데 하나는 주경의 측면에 있는 평면 절단부(truncation)와 면접촉을 하므로 롤 방향 회전 변위도 정확한 기준 상태에 놓이게 될 수 있다. 본딩 이후 장치와 주경의 분리를 용이하게 하기 위해 위에서 볼 때 평면 절단부가 이루는 직선은 주경거치용 장착판이 이루는 길이 방향과 평행하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 원판형 프레임 조립체(11')의 정위치에는 소정의 스페이서(6)가 설치된다. 여기서는 도시되지 않지만 향후 스페이서와 별도의 소정 위치에 플렉셔 마운트도 정해진 위치에 설치된다. 도1, 도2와 같은 종래의 본딩 장치의 장착판(20)에는 스페이서(25)와 플렉셔 마운트(30)가 3개씩 같은 원주각으로 이격되어 각각의 가상의 원주상에 설치되며, 스페이서가 플렉셔 마운트 내측 위치에 놓인 것을 볼 수 있으나, 여기서는 대략 하나의 가상 원주 상에 6개의 스페이서(6)가 같은 원주각으로 이격 설치된다.

스페이서(6)의 설치 위치는 주경 센터쪽에서 반경 방향으로 외측으로 볼 때 위치조절용 옆판 혹은 플렉셔 마운트 설치 위치와 겹치지 않도록 결정되는 것이 바람직하며, 가령 도2의 장착판 센터에서 반경 방향으로 뻗는 6개의 방사축 상 위치에 설치될 수 있다.

스페이서의 크기, 형태, 프레임 조립체에서의 결합 위치, 플렉셔 마운트의 크기, 형태, 프레임 조립체에서의 결합 위치는 모두 프레임 조립체, 스페이서, 플렉셔 마운트의 디자인 및 성형과 가공 과정을 통해 적절한 상대적 위치에 설치되도록 한다. 물론, 스페이서는 프레임 조립체와 주경 사이에서 높이 방향으로 일정 거리 혹은 간격을 유지할 수 있도록, 장착될 주경 아래쪽에 설치된다.

도5는 이러한 스페이서의 한 예의 결합상태 및 분해상태를 나타내는 사시도이다. 여기서는 프레임 조립체와의 결합을 이루는 하부 부품과 주경과 접촉하며 지지하는 상부 부품이 2개의 나사를 통해 결합된 것을 볼 수 있다.

앞서 상세히 언급하지 않지만, 고정밑판(1)에서의 프레임 조립체(11') 위치, 형태, 프레임 조립체에 대한 위치조절용 옆판(7)과 LM 가이드를 이루는 높이조절용 옆판(레일: 2), 블럭(3) 등의 크기, 형태, 상호 결합 위치도 설계과정을 통해 미리 정해져 있으며, 주경의 크기 형태, 주경 각 부분, 가령 결합홈의 크기 위치 등도 가공의 한계 내에서 미리 정해져 있으므로, 이런 본딩 장치의 구성 요소들을 제 위치에 설치하고, 이 본딩 장치에 주경을 배치, 장착하면 주경의 배면의 결합홈과 플렉셔 마운트의 본딩 면도 평면적으로 서로 정렬된 위치에 놓이게 된다.

이때, 본딩 장치를 이루면서 서로 맞도록 설계되는 구성요소들에 의해 주경거치용 장착판에 놓이는 주경의, 특히 비축 주경의 평면상의 위치와 함께 롤 방향 중심의 회전 변위가 정확한 위치에 있고, 주경 중심축이 틀어지지 않았다는 것을 육안을 통해 확인하기 위해 고정 밑판 등에 직간접으로 설치되는 주경 방향 가이드가 사용될 수 있다. 가령, 비축 주경이 주경거치용 장착판에 거치된 상태에서 비축 주경의 롤방향 회전 기준점, 기준 표시를 본딩 장치의 주경 방향 가이드가 정확히 지시하도록 하고, 기준 표시가 주경 방향 가이드가 가리키는 위치에서 벗어난 경우, 비축 주경의 회전변위를 다시 확인하면서 위치를 교정할 수 있다.

이러한 구성의 본딩장치에서 본딩이 이루어지는 동작, 과정을 살펴보면, 먼저, 구성요소들이 정확히 세팅된 본딩장치에 주경을 홈이 아래를 향하도록 한 상태로 주경거치용 장착판에 놓게 된다.

단, 주경거치용 장착판은 구동장치에 연결된 LM 가이드를 통해 상하로 이동할 수 있으므로 처음에는 이 주경거치용 장착판을 플렉셔 마운트 본딩면에서 상당 거리 이격된 위치(level)에 놓고, 주경을 거치하도록 하고, 이렇게 작업자가 눈으로 쉽게 확인할 수 있는 상태에서, 그리고 필요하다면 적절한 도구를 사용할 수 있는 상태에서, 플렉셔 마운트 본딩면에 본딩 재료를 고르게 공급하고, 이렇게 본딩 재료가 공급, 배치된 상태로 주경거치용 장착판을 내리게 된다.

이런 동작을 통해 주경의 홈 내로 플렉셔 마운트가 삽입되고, 홈 바닥면(홈의 본딩면)과 플렉셔 마운트의 본딩면이 본딩재료를 개재한 상태로 정확한 간격에 이르면 스페이서가 주경에 닿아 주경의 하강을 막고, 주경을 지지하며, 구동장치도 동작이 중단될 수 있다. 본딩재료는 유동적인 상태이므로 주경의 본딩면과 플렉셔 마운트의 본딩면이 정확한 간격을 유지하여 정확한 상호 위치를 확보한 상태로 본딩면 사이 공간을 채우고, 남는 본딩재료는 주변으로 밀려나 플렉셔 마운트와 주경 홈의 주변부를 채우면서 본딩을 강화시키는 역할을 할 수 있다.

이로써, 종래의 장착판에서 플렉셔 마운트 본딩면과 주경의 홈의 본딩면이 이미 상호 결합 위치에 놓인 상태에서 그 좁은 본딩면 사이 공간 및 주변으로 본딩재료를 주입하는 불편함을 피할 수 있고, 사이 공간으로 본딩 재료가 고르게 공급되지 않아 들뜸 현상이 발생하는 것을 피할 수 있다.

도6 내지 도8은 각각 본 발명의 제2 실시예에서의 본딩 장치(12)에 주경(14) 및 플렉셔 마운트(13)가 장착되어 서로 본딩되는 상태를 나타내는 사시도, 평면도, 정면도이다. 단 도6의 사시도에서 내측 부분을 잘 보이도록 하고 이해를 돕기 위해 위치조절용 옆판(7) 등은 정위치에서 벗어나 분해된 상태로 도시된다.

앞서 설명한 도3의 제1 실시예와 비교할 때, 대부분의 본딩장치 구성은 동일, 유사하지만, 제1 실시예에서는 원판형 프레임 조립체(11')를 사용한 것에 비해 각진 판형 프레임 조립체(11)를 사용하고 있고, 위치조절용 옆판(7)이 고정밑판 대신에 프레임 조립체(11)에 결합되는 점이 다소 차이가 있다.

그리고, 도3에서는 고정밑판(1)과의 결합관계가 구체적이지 않고 별도로 이격된 주경 방향 가이드(8)가 도4의 실시예에서는 고정밑판(1)과 수직에 가까운 경사를 가지고 설치된 경사진 플레이트(19) 내에 고정 설치되어 있음을 볼 수 있다. 수직에 가까운 경사를 가지므로 이 경사진 플레이트(19)는 주경(14)을 본딩 장치(12)의 주경거치용 장착판에 설치할 때에나 본딩 후 본딩장치에서 분리시킬 때 거의 방해가 되지 않는다.

주경 방향 가이드(8) 및 이것이 설치되어 있는, 고정 밑판(1)과 경사진 플레이트(19)는 모두 육안으로 주경의 주축 방향 틀어짐, 기타 정위치에서 벗어남을 판별할 수 있도록 형성된 구성요소들이며, 이를 위해 경사진 플레이트에는 주경 방향 가이드 외에 몇 가지 지시선, 보조선, 눈금 등이 표시될 수 있다.

이 실시예에서도, 주경(14)이 평면적으로 주경거치용 장착판의 정확한 위치에 놓이기 위해 위치조절용 옆판(7)이 이용된다. 위치조절용 옆판은 프레임 조립체(11) 주변에 3개 설치된다. 위에서 볼 때 도7과 같이 주경(14)이 이루는 원의 원주방향으로 대략 120도 원주각을 이루도록 서로 이격된 상태로 위치조절용 옆판(7)이 설치된다. 옆판 가운데 하나(도7의 왼쪽 위치의 참조번호 7 해당부)는 주경의 평면 절단부(truncation)와 면접촉을 하고, 나머지 두 개(도5의 오른쪽 상, 하부 위치의 참조번호 7 해당부)는 위에서 볼 때 점접촉을 하면서 평면상의 정위치에 정렬된다.

여기서는 명확하게 도시되지 않지만, 위치조절용 옆판과 같은 원주 방향의 회전변위에 플렉셔 마운트가 내측으로(더 작은 반경 위치에) 존재하고, 플렉셔 마운트 위치는 주경거치용 장착판 상에 주경고정용 장착판으로 고정되어 평면상에서 정렬된 주반사경의 홈의 위치와 대응하게 될 것이다.

여기서도 플렉셔 마운트 및 위치조절용 옆판의 위치는 6개의 스페이서의 회전변위상 위치와 서로 어긋나도록 한다. 가령, 6개의 스페이서를 서로 인전한 두 스페이서를 한 쌍으로 하여 3 쌍으로 구분할 때, 한쌍을 이루는 두 개의 스페이서의 회전변위 상 중간에 플렉셔 마운트가 위치하도록 한다. 이런 경우, 향후 스페이서를 제거할 때 플렉셔 마운트나 위치조절용 옆판이 방해가 되지 않는 이점을 가질 수 있다.

경화과정이 끝나고 본딩이 완료되면, 주경 및 플렉셔 마운트 결합체를 주변에서 감싸고 있는 본딩장치의 구성요소들의 적어도 일부를 제거하여, 주경 및 플렉셔 마운트 결합체가 본딩 장치에서 벗어나 쉽게 분리될 수 있도록 한다. 가령 주경고정용 장착판(5)이 주경 일부와 접촉, 고정된 것을 풀어내고, 고정밑판에서 주경 주변을 감싸고 있던 LM 가이드와 위치조절용 옆판을 분리해낼 수 있다. 또한, 스페이서도 나사 등으로 프레임 조립체 착탈가능하게 결합되어, 쉽게 제거할 수 있으므로 나사 등을 풀어 제거하게 된다.

이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다.

따라서, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

1: 고정밑판 2: 레일(LM 가이드의 레일, 높이조절용 옆판)
3: 블럭(LM 가이드의 블럭) 4: 주경거치용 장착판
5: 주경고정용 장착판 6, 25: 스페이서
7: 위치조절용 옆판 8: 주경 방향 가이드
9: 구동장치(높이조절용 구동장치) 11, 11': 프레임 조립체
12: 본딩장치 13, 30: 플렉셔 마운트(flexure mount)
10, 14: 주반사경(주경) 19: 경사진 플레이트
20: 장착판

Claims (8)

1. 주반사경과 플렉셔 마운트 결합을 위한 본딩 장치로서,
   상기 주반사경과 상기 플렉셔 마운트 사이의 본딩 작업을 위한 기본 틀을 이루는 고정밑판과, 상기 고정밑판 상에 설치되며 레일부와 블록부를 가지는 높이조절용 LM 가이드와, 적어도 하나의 단부가 상기 블록부에 결합되어 수평하게 설치되는 주경거치용 장착판과, 상기 주경거치용 장착판 위에 놓이는 상기 주반사경의 수평면 내에서의 정렬이 이루어지면 상기 주반사경의 평면상 좌표를 고정시키도록 상기 주경거치용 장착판에서 수평하게 움직이도록 이루어진 복수 개의 주경고정용 장착판과, 상기 주반사경의 평면상 위치를 한정하도록 상기 고정밑판 상에 설치되는 복수 개의 위치조절용 옆판과, 상기 주반사경의 하부 위치 복수 개소에 설치되며 상기 주반사경을 정해진 높이 위치(level)에 있도록 아래에서 지지하게 되는 복수 개의 스페이서와, 상기 LM 가이드에서 상기 블록부를 이동시켜 상기 주반사경이 위치하는 높이를 조절하도록 이루어진 높이조절용 구동장치를 구비하며,
   상기 고정밑판에는 상기 스페이서와 상기 주반사경에 결합되는 플렉셔 마운트를 본딩 작업 전에 착탈가능하게 고정 설치할 수 있는 프레임 조립체가 별도로 구비되는 것을 특징으로 하는 주반사경과 플렉셔 마운트 결합을 위한 본딩 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 주반사경의, 평면상에서의 회전 방향 변위가 정확한 기준 위치에 놓인 것을, 혹은 롤 방향 정위에 위치하는 것을 확인하기 위한 기준점을 제공하는 주경 방향 가이드가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 주반사경과 플렉셔 마운트 결합을 위한 본딩 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 위치조절용 옆판은 3개가 상기 주반사경 외주와 접하도록 설치되고,
   상기 3개 중 하나는 상기 주반사경의 평면 절단부(truncation)와 면접촉을 하고, 상기 3개 중 나머지 두 개는 상기 주반사경이 이루는 원주 측면과 위에서 볼 때 점접촉으로 접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 주반사경과 플렉셔 마운트 결합을 위한 본딩 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 LM 가이드는 상기 주반사경의 직경 방향 양쪽에 하나씩 2개가 설치되고, 상기 주경거치용 장착판은 상기 직경 방향으로 뻗는 일정 폭의 선형 플레이트 형태를 가지고, 상기 주경고정용 장착판은 상기 주경거치용 장착판의 양 쪽에 하나씩 두 개가 존재하여 상기 주경거치용 장착판을 따라 직선상을 움직이면서 상기 두 개의 주경고정용 장착판 사이에 상기 주반사경 또는 상기 주반사경의 특정 부분이 고정되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 주반사경과 플렉셔 마운트 결합을 위한 본딩 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 스페이서, 상기 위치조절용 옆판, 상기 LM 가이드는 복수 개 중 적어도 일부가 착탈가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 주반사경과 플렉셔 마운트 결합을 위한 본딩 장치.
7. 제 1 항, 제 3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 주반사경과 플렉셔 마운트 결합을 위한 본딩 장치에서의 주반사경과 플렉셔 마운트 결합을 위한 본딩 방법으로서,
   상기 고정밑판 상의 정위치에 상기 플렉셔 마운트를 배치하는 단계,
   상기 주반사경을 홈이 아래를 향하도록 한 상태로 상기 주경거치용 장착판에 거치하는 단계,
   상기 주경거치용 장착판을 상기 플렉셔 마운트의 본딩면에서 이격된 위치(level)에 놓은 상태로 상기 플렉셔 마운트의 본딩면에 본딩 재료를 공급하는 단계,
   상기 본딩 재료가 공급, 배치된 상태로 상기 구동장치로 상기 주경거치용 장착판을 내려 상기 주반사경이 상기 스페이서에 닿아 상기 스페이서가 상기 주반사경을 지지하도록 하는 단계,
   상기 본딩 재료를 경화시켜 상기 플렉셔 마운트의 본딩면과 상기 주반사경의 홈의 본딩면이 일정한 간격을 유지하도록 하는 단계를 구비하여 이루어지는 주반사경과 플렉셔 마운트 결합을 위한 본딩 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 본딩 재료를 경화시키는 단계 이후에
   상기 주반사경과 상기 플렉셔 마운트의 결합체를 본딩 장치에서 분리하기 위해 상기 LM 가이드, 상기 위치조절용 옆판, 상기 스페이서의 복수 개 중 적어도 하나를 분리시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주반사경과 플렉셔 마운트 결합을 위한 본딩 방법.

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