KR19990047903A - 디스플레이용 유리패널의 평면연마장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평탄한 표시면을 갖는 디스플레이용 유리패널의 평면연마장치에 관한 것으로서, 지지부와; 상기 지지부에 설치되어 상기 패널을 지지하여 회전시키는 웨어테이블과; 상기 패널의 표면에 접촉회전하여 연마하는 래핑툴과, 상기 래핑툴의 스핀들과, 상기 스핀들을 지지하는 헤드부와, 상기 스핀들을 회전구동하는 스핀들구동수단을 갖는 연마헤드와; 상기 연마헤드와 상기 웨어테이블을 상기 패널의 표면에 평행하게 소정의 스트로크범위내에서 상대왕복이동시키는 왕복동수단을 포함한다. 이에 의해, 우수한 작업성과 높은 효율성으로 디스플레이용 유리패널의 평면연마를 수행할 수 있다.

Description

디스플레이용 유리패널의 평면연마장치

본 발명은 디스플레이용 유리패널의 평면연마장치에 관한 것이다.

CRT 즉 브라운관은 표시면을 갖는 유리패널과 유리패널의 후방에 결합되는 깔대기형상의 유리펀넬로 이루어져 있다. 종래의 CRT는 곡면상의 표시면을 가지며, 이러한 곡면의 표시면 즉 외표면은 다양한 형태로 개발되어 있는 연마장치에 의해 경면연마된다. 표시면의 반대측 내표면은, 형광물질의 도포성을 증대시키기 위해, 패널의 프레스성형시 적절한 조도를 갖도록 스티플이 부여된다.

최근에는, 시각적 효과의 증대 등을 위해 완전평면의 표시면을 갖는 CRT를 채용한 모니터가 개발되어 시판되고 있다. 이러한 평면CRT용 유리패널은,곡면패널의 경우와 마찬가지로, 1000℃ 전후의 온도를 갖는 용융유리(GOB)를 몰드에 뜰어뜨린 후 프레스의 플런저로 가압함으로써 성형된다. 평판상의 유리패널은 외표면의 경면연마과정을 거친 다음, 내표면에의 스티플부여를 위해 내면연마과정을 거치게 된다. 이러한 평면패널의 연마는, ±0.02㎜의 엄격한 평탄도(곡면패널의 경우 ±0.8㎜)가 요구되는 한편, 적절한 생산성을 보장하기 위하여 비교적 높은 연마량이 요구된다. 평면유리의 연마는, 전술한 평면CRT에서 뿐만아니라, 그외의 다른 평면디스플레이(PDP, LCD)에서도 마찬가지로 요구된다.

도 5 및 도 6은 각각 종래의 평판유리 연마장치를 나타낸 정면도 및 평면도이다. 이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 연마장치는, 폴리싱패드(102)가 재치되어 있는 폴리싱정반(102)과, 정반(102)의 상방에 대향하도록 설치되는 가압플레이트(104)와, 연마제를 상부로부터 공급하는 상부연마제공급관(106)을 가지고 있다. 폴리싱정반(102)은 도시않은 구동장치에 의해 회전구동되고, 가압플레이트(104)는 지지프레임(130)에 자유회전가능한 동시에 도 6에서 2점쇄선으로 표시된 바와 같이 소정의 각도범위내에서 요동가능하도록 지지되어 있다. 그리고, 가압플레이트(104)는 승강부(131)에 의해 정반(102)에 대해 이격 및 접근 승강이 가능하다. 한편, 연마제를 상부로부터 공급하는 상부연마제공급관(106)에 부가하여, 폴리싱정반(102)의 회전축선을 따라 연마제를 공급하는 하부연마제공급관(157)이 마련되어 있다.

이러한 구조에 의해, 연마가공될 평판유리(108)는 먼저 가압플레이트(104)의 저면에 접착된다. 그런 다음 상부연마제공급관(106)을 통하여 연마제를 폴리싱패드(101)상에 공급하고 폴리싱정반(102)을 회전시킨다. 연마제가 충분히 공급된 가압플레이트(104)를 하강시켜 그 자중에 의해 가압한다. 동시에, 가압플레이트(104)를 도 6의 쇄선으로 도시된 바와 같이 요동시킨다. 소정의 시간이 경과하면, 가압플레이트(104)의 상부에 있는 에어실린더(145)를 작동시켜 가압플레이트(104)를 상방으로 이동시킨 다음 하부연마제공급관(157)을 통하여 연마제를 공급하고, 그런 다음 재차 가압플레이트(104)를 하강시켜 연마를 재개한다.

이러한 종래의 연마장치에서는, 피가공물인 평판유리를 가압플레이트(104)의 저면에 접착하여야 하기 때문에, 피가공물의 설치가 곤란하다는 단점이 있다. 그리고, 초기에는 연마제를 상부에서 공급하고, 연마중에는 연마를 일시 중단한 다음 하부로부터 공급한 다음 연마를 재개하기 때문에, 연마작업의 효율성이 낮다. 특히, 정반(102)만이 회전구동되고 가압플레이트(104)는 회전구동되지 아니한다. 그래서, 가압플레이트(104)의 요동중 정반(102)과 축선이 일치되는 시점에서는 가압플레이트(104)와 정반이 함께 회전하게 되어 연마작용이 정지되게 되는 사구간이 발생하게 된다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 디스플레이용 유리패널의 평면연마를 우수한 적업성과 높은 효율성으로 수행할 수 있는 디스플레이용 유리패널의 평면연마장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 평면연마장치의 정면도,

도 2는 주요부의 확대단면도,

도 3은 슬라이더와 슬라이딩안내부의 결합상태를 나타낸 측면도,

도 4는 연마헤드의 측면도,

도 5 및 도 6은 각각 종래의 평판유리 연마장치를 나타낸 정면도 및 평면도이다.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

4 : 회동아암 5 : 슬라이딩 안내부

6 : 유압실린더 10 : 웨어테이블

20 : 슬라이더 21 : 유압실린더

22 : 물림부 30 : 연마헤드

31 : 헤드부 32 : 전동축

40 : 스핀들

상기 목적은, 본 발명에 따라, 평탄한 표시면을 갖는 디스플레이용 유리패널의 평면연마장치에 있어서, 지지부와, 상기 지지부에 설치되어 상기 패널을 지지하여 회전시키는 웨어테이블과, 상기 패널의 표면에 접촉회전하여 연마하는 래핑툴과, 상기 래핑툴의 스핀들과, 상기 스핀들을 지지하는 헤드부와, 상기 스핀들을 회전구동하는 스핀들구동수단을 갖는 연마헤드와, 상기 연마헤드와 상기 웨어테이블을 상기 패널의 표면에 평행하게 소정의 스트로크범위내에서 상대왕복이동시키는 왕복동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 패널의 평면연마장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 왕복동수단은, 상기 연마헤드를 지지하는 슬라이더와, 상기 슬라이더의 왕복운동을 안내하는 슬라이딩안내부와, 상기 슬라이딩안내부와 상기 슬라이더 사이에 개재되어 상기 슬라이더를 왕복동시키는 왕복구동수단을 포함할 수 있다. 상기 지지부에 회동가능하게 지지되어 있는 회동아암을 더 포함하며, 상기 슬라이딩안내부는 상기 회동아암에 마련함으로써, 연마헤드가 웨어테이블에 대해 회동접근 및 이격가능하도록 할 수 있다.

그리고, 상기 스핀들구동수단은, 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 상기 스핀들의 외부에서 동심적으로 회전하는 전동축과, 상기 전동축과 상기 스핀들사이에 개재되어 회전력을 전달하는 동시에 상기 스핀들이 상기 회전축에 대해 축선방향의 이동을 허용하는 전동수단을 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 전동수단은 볼스플라인으로 할 수 있으며, 상기 스핀들을 상기 패널을 향하여 가압하는 가압수단을 더 마련하여 연마력을 부여할 수 있다.

이하에서 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 평면연마장치의 정면도이고, 도 2는 주요부의 확대단면도이다. 이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 평면연마장치는 고정부로서, 베이스(1)와, 베이스(1)의 일측에 기립설치되는 스탠드(2)를 갖는다. 스탠드(2)의 상단에는 요동힌지(3)에 대해 회동가능하게 결합되어 있는 회동아암(4)이 설치되어 있으며, 회동아암(4)은 유압실린더(6)에 의해 회동구동된다.

베이스(1)상에는 또한, 스탠드(2)의 측부에 테이블구동부(11)에 의해 회전구동되는 웨어테이블(10)이 설치되어 있다. 웨어테이블(10)은 수직축선에 대해 회전구동되며, 그 상부에는 연마될 패널이 지지된다.

웨어테이블(10)의 상부에는 패널의 연마를 위한 래핑툴(43)을 지지하는 연마헤드(30)가 설치되어 있고, 연마헤드(30)는 슬라이더(20)와 일체로 결합되어 있다.

슬라이더(20)는 수평방향에서의 슬라이딩이동이 가능하도록 회동아암(4)의 상부에 지지되어 있다. 도 3은 슬라이더(20)와 회동아암(4)의 상단부에 마련된 슬라이딩안내부(5)의 결합상태를 나타낸 측면도이다. 슬라이더(20)의 하단부측 물림부(22)와 회동아암(4)의 슬라이딩안내부(5)는 도브테일의 형태로 상호 맞물려 있어, 슬라이더(20)는 회동아암(4)에 대해 도 1의 좌우방향으로 슬라이딩가능하다. 슬라이더(20)와 회동아암(4)의 사이에는 유압실린더(21)가 설치되어, 슬라이더(20)를 회동아암(4)에 대해 수평방향에서 왕복슬라이딩구동한다.

슬라이더(20)와 일체로 결합된 연마헤드(30)는, 원통상의 헤드부(31)와, 헤드부(31)내에 베어링들에 의해 지지되어 수직방향의 회전축선에 대해 회전가능하게 수용된 중공의 전동축(32)과, 전동축(32)내에 동심적으로 수용되는 스핀들(40)을 갖는다. 전동축(32)과 스핀들(40)은 볼스플라인(35)에 의해 상호 맞물려, 전동축(32)의 회전운동시 스핀들(40)이 일체로 회전하는 한편, 스핀들(40)은 전동축(32)에 대해 축선방향을 따른 이동이 가능하다.

전동축(32)의 상단에는 벨트풀리(33)가 결합되어 있고, 이 벨트풀리(33)는 V벨트(24)를 통해 슬라이더(20)의 상부에 설치된 유압모터(23)로부터의 구동력을 전달받는다. 이에 의해, 전동축(32)과 스핀들(40)은 일체로 웨어테이블(10)과 반대방향으로 회전한다.

스핀들(40)은 중공축으로 형성되어 그 내부는 연마재유로(41)를 형성한다. 연마재는 스핀들(40)의 상단에 로터리조인트로 결합되는 접속부(47)를 통하여 외부의 연마재도관(48)로부터 슬러리의 형태로 제공된다. 스핀들(40)의 하단에는 래핑툴(43)의 결합을 위한 플랜지(42)가 형성되어 있고, 래핑툴(43)의 중앙에는 스핀들(40)내의 연마재유로(41)와 연통된 연마재노즐(44)이 형성되어 있다. 플랜지(42)와 헤드부(31)의 하단부 사이에는 벨로즈(45)가 설치되어 래핑툴(43)에 의한 연마작업시 발생되는 이물이 헤드부(31)와 전동축(32)혹은 스핀들(40) 사이에 침투하지 못하도록 한다.

도 4는 도 3의 우측으로부터 본 연마헤드(30)의 측면도이다. 헤드부(31)의 양 측에는 한쌍의 유압실린더(35)가 장착되어 있고, 이 유압실린더(35)는 크로스바아(37)를 통해 스핀들(40)의 상단부와 연결되어, 스핀들(40)을 하향가압함으로써 래핑툴(43)을 피삭물인 패널에 가압하여 연마력을 제공하는 역할을 한다.

이상과 같은 구성에 의하여, 패널의 평면연삭이 개시되면, 도 1에서와 같이, 패널이 웨어테이블(10)상에 적치된 상태에서 웨어테이블(10)과 래핑툴(43)이 상호 반대방향으로 회전하는 한편, 슬라이더(20)는 왕복동용 유압실린더(21)의 작동에 의해 수평방향에서 왕복동한다. 그리고, 스핀들(40)은 가압용 유압실린더(35)에 의해 하향가압되어 래핑툴(43)을 패널에 대해 가압한다. 래핑툴(43)과 웨어테이블(10)의 상대회전운동과 슬라이더(20)의 수평방향에서의 왕복선형운동에 의해 패널의 표면은 골고루 연마되게 된다.

이때, 래핑툴(43)의 궤적이 패널의 전면에 고루 미칠 수 있도록, 슬라이더(20)의 왕복운동과 웨어테이블(10)의 회전운동을 적절히 조화시킨 프로그램에 따라 슬라이더(20)와 웨어테이블(10)을 구동시킬 수 있다.

패널의 연마작업이 종료되면, 연마재의 공급, 래핑툴(43)의 회전구동, 슬라이더(20)의 왕복구동 및 웨어테이블(10)의 회전구동이 종료되고, 회동용 유압실린더(4)가 동작하여 회동아암(4)을 회동시킴으로써 슬라이더(20) 및 그와 일체로 결합된 연마헤드(30)를 상향 회동시켜 래핑툴(43)을 웨어테이블(10)의 상부로부터 이격시킨다.

그런 다음, 인접배치되어 있는 픽업헤드가 패널에 접근하여 흡착한 다음 이를 이후의 공정을 향한 컨베이어로 취출하고, 이후의 새로운 연마가공을 위한 패널이 웨어테이블(10)의 상면에 공급된다. 새로운 패널이 도착하면, 회동아암(4)은 다시 회동하여 래핑툴(43)을 새로운 패널에 접근시킨 다음, 새로운 연마공정을 재개한다. 여기서, 회동아암(4)은 슬라이더(20) 및 래핑툴(43)의 수평도를 정확히 확보할 수 있도록 포텐쇼미터등의 센서로부터의 신호에 기초하여 회동용 유압실린더(6)에 의해 정확히 복귀하도록 조절된다.

전술 및 도시한 실시예에서는, 연마헤드(30)가 웨어테이블(10)에 대해 왕복동하는 것으로 설명하였지만, 웨어테이블(10)이 왕복동하도록 구성하여도 동일한 목적을 달성할 수 있다. 그리고, 회동아암(4)은 연마공정이 종료한 후 연마헤드(30)를 상향회동시켜 취출공간을 확보하였으나, 연마헤드(30)를 수평방향으로 이동시켜도 됨은 물론이다. 그외 각부의 구동수단으로 채용된 유압실린더는 동일한 기능을 제공하는 다른 구동수단으로 대체될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 연마장치에서는, 유리패널을 지지하는 웨어테이블과 랩핑공구가 상호 반대방향으로 회전하는 동시에 랩핑공구가 왕복동하며, 연마재는 랩핑공구의 축심에 마련된 노즐을 통해 지속적으로 공급된다 . 따라서, 종래기술에 비해 피가공물의 설치, 가공효율성, 연마재의 연속적 공급에 의한 작업성 등의 관점에서 우수하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 작업성과 효율이 뛰어난 디스플레이용 유리패널의 평면연마장치가 제공된다.

Claims (8)

1. 평탄한 표시면을 갖는 디스플레이용 유리패널의 평면연마장치에 있어서,

   지지부와,

   상기 지지부에 설치되어 상기 패널을 지지하여 회전시키는 웨어테이블과,

   상기 패널의 표면에 접촉하여 상기 웨어테이블의 회전방향과 반대방향으로 회전하여 연마하며 중앙영역에 연마재느즐을 갖는 래핑툴과, 상기 래핑툴을 회전지지하며 축선을 따라 상기 연마재노즐까지 연장되도록 형성되어 연마재의 유로를 형성하는 연마재유로를 갖는 스핀들과, 상기 스핀들을 지지하는 헤드부와, 상기 스핀들을 회전구동하는 스핀들구동수단을 갖는 연마헤드와,

   상기 스핀들에 연결되어 상기 연마재유로를 통해 연마재를 공급하는 연마재공급수단과,

   상기 연마헤드와 상기 웨어테이블을 상기 패널의 표면에 평행하게 소정의 스트로크범위내에서 상대왕복이동시키는 왕복동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 패널의 평면연마장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 왕복동수단은, 상기 연마헤드를 지지하는 슬라이더와, 상기 슬라이더의 왕복운동을 안내하는 슬라이딩안내부와, 상기 슬라이딩안내부와 상기 슬라이더 사이에 개재되어 상기 슬라이더를 왕복동시키는 왕복구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 패널의 평면연마장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 지지부에 회동가능하게 지지되어 있는 회동아암을 더 포함하며, 상기 슬라이딩안내부는 상기 회동아암에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 패널의 평면연마장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 회동아암을 회동구동하기 위한 회동구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 패널의 평면연마장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 스핀들구동수단은, 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 상기 스핀들의 외부에서 동심적으로 회전하는 전동축과, 상기 전동축과 상기 스핀들사이에 개재되어 회전력을 전달하는 동시에 상기 스핀들이 상기 회전축에 대해 축선방향의 이동을 허용하는 전동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 패널의 평면연마장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 전동수단은 볼스플라인인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 패널의 평면연마장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 스핀들을 상기 패널을 향하여 가압하는 가압수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 패널의 평면연마장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 가압수단은 유압실린더인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 패널의 평면연마장치.