KR20030054720A - 평판표시패널의 유리기판 모따기장치 - Google Patents

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Abstract

유리기판 모따기장치는, 유리기판(1)을 안착 고정하는 작업테이블(10)과, 작업테이블(10)에 안착된 유리기판(1)의 모서리를 모따기 가공하는 가공헤드유닛(20)과, 가공헤드유닛(20)의 내부에 압축공기를 공급하며 또한 가공헤드유닛(20) 내부를 순환한 공기를 흡입하여 배기시키는 송풍 및 진공흡입유닛(30)으로 구성된다. 가공헤드유닛(20)은, 유리기판(1)의 일단이 삽입되는 개구부(21a)를 갖는 외장 케이스(21)와, 외장 케이스(21)의 상부에 설치된 모터(22)와, 외장 케이스(21) 내부에 회전 가능하게 설치되며 모터(22)의 구동에 의해 고속 회전함으로써 유리기판(1)의 모서리를 모따기 가공하는 다이아몬드 휠(23)과, 유리기판(1)의 가공부위에 인접하여 설치된 노즐(26)을 구비한다. 이러한 모따기장치에 의하면, 저온의 압축공기를 이용하여 유리기판(1)의 모따기 가공부위를 냉각하고 모따기 가공시 발생되는 미세 유리입자를 제거할 수 있어, 가공 중의 절삭유 공급이나 가공 후의 수세정이 필요치 않은 드라이(Dry) 상태의 가공이 가능하다.

Description

평판표시패널의 유리기판 모따기장치{Apparatus for chamfering glass of flat panel display}
본 발명은 평판표시패널(FPD : Flat Panel Display)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평판표시패널의 유리기판을 모따기 가공하기 위한 모따기장치에 관한것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(PDP : Plasma Display Panel)이나 액정 디스플레이(LCD : Liquid Crystal Display) 패널 등의 평판표시패널은 구동전압과 소비전력이 낮으며, 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 기존의 CRT를 대신하여 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
이러한 평판표시패널은 2매의 대형 유리기판을 접합한 후에 단위 패널 별로 절단하는 방식으로 제조된다. 즉, LCD는 2매의 유리기판 상에 각각 투명전극과 배향막을 형성하고, 이들 두 기판을 접합한 후, 이들 사이의 공간에 액정물질을 주입하고 밀봉한 다음, 단위 패널 별로 절단하는 공정으로 제조된다. 마찬가지로, PDP도 각각 전극이 형성된 전면 유리기판과 배면 유리기판을 접합한 후, 이들 두 기판 사이에 방전가스를 채워 넣고 밀봉한 다음, 단위 패널별로 절단하는 공정으로 제조된다.
한편, 이상과 같이, 접합된 유리기판을 단위 패널별로 절단하게 되면, 유리기판의 절단면 모서리 부분이 날카롭기 때문에, 유리기판의 모서리를 다이아몬드 휠 등의 그라인딩 장치를 이용하여 모따기 가공하는 것이 일반적이다.
종래에는 유리기판을 모따기 가공을 함에 있어서, 다이아몬드 휠과 유리기판의 마찰에 의한 마찰열의 냉각과 윤활을 위하여, 모따기 가공부위에 절삭유를 공급하여야 했다. 또한, 그라인딩 장치를 이용한 기계적인 연삭에 의해 유리기판의 모따기를 행하면, 모따기부에 마이크로 크랙이 발생함으로써 미세한 유리입자가 발생하게 되며, 이러한 미세 유리입자의 제거를 위하여 모따기 가공 후에 수세정 공정을 거쳐야 했었다.
그런데, 이상과 같이 종래의 모따기 가공방식에 의하면, 모따기 가공 중에 냉각 및 윤활을 위하여 절삭유를 공급하여야 하며, 모따기 가공 후에 미세 유리입자의 제거를 위하여 수세정 공정을 거쳐야 하므로, 평판표시패널의 제조 공정이 복잡하므로 제조비용이 상승한다는 문제점이 있다.
또한, 유리기판 내부로 절삭유나 유리입자 등이 침투되는 것을 방지하기 위하여, 모따기 가공은 대형 유리기판의 접합과 밀봉이 완료된 이후에 이루어져야하므로, 대형 유리기판 중 일부의 단위패널에만 불량한 패널층이 있는 경우에도 유리기판 전체를 폐기하여야 할 수밖에 없어, 경제적인 낭비와 환경오염을 유발한다는 문제점이 있다.
특히, 이와 같이 드라이(Dry) 상태의 모따기 가공이 불가능하다는 문제점 때문에, PDP와 같은 대형 패널의 경우에는 대형의 유리기판을 절단하여 복수매의 패널을 제작하는 것이 어려웠다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 유리기판 모따기 가공방식의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가공 중의 절삭유 공급과 가공 후의 수세정 공정이 필요치 않은 드라이 상태로 유리기판을 모따기 가공을 할 수 있는 구조의 유리기판 모따기장치를 제공함을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 유리기판 모따기장치의 개략적인 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 모따기장치의 가공헤드유닛의 측단면도.
도 3은 도 2의 요부를 확대하여 나타낸 측단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 유리기판10 : 작업테이블
20 : 가공헤드유닛21 : 외장 케이스
21a : 개구부22 : 모터
23 : 다이아몬드 휠26 : 노즐
30 : 송풍 및 진공흡입유닛
상기와 같은 본 발명의 목적은, 구동원과, 상기 구동원에 의해 회전 구동되어, 유리기판의 모서리를 모따기 가공하는 다이아몬드 휠과, 상기 유리기판의 모따기 가공 부위에 인접하게 설치된 노즐과, 상기 노즐과 연통되며 상기 노즐을 통하여 상기 모따기 가공 부위에 압축공기를 불어주는 송풍유닛과, 모따기 가공 중 발생한 미세 유리입자가 포함된 상기 노즐 통과 후의 압축공기를 흡입하는 진공흡입유닛을 포함하는 유리기판 모따기장치를 제공함으로써 달성된다.
여기서, 상기 진공흡입유닛은 상기 미세 유리입자를 걸러내기 위한 필터를 구비하며, 상기 송풍유닛은 압축공기를 냉각하는 냉각코일을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 송풍유닛과 상기 진공흡입유닛은 별개로 구성될 수도 있으며, 또는 일체로 구성될 수도 있다. 또한, 상기 노즐은 각각 상기 유리기판의 상하면과 인접하여 한 쌍으로 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은, 상부에 안착된 유리기판을 소정 각도만큼 단계적으로 회전시키는 작업테이블과; 상기 유리기판의 모서리가 삽입되는 개구부를 갖는 외장 케이스와, 상기 외장 케이스 내부에 회전 가능하게 설치되며 상기 유리기판의 모서리를 모따기 가공하는 다이아몬드 휠을 구비한 가공헤드유닛과; 상기 가공헤드유닛에 내부에 압축공기를 공급하는 송풍유닛과; 상기 가공헤드유닛을 순환하여 모따기 가공 중에 발생된 미세 유리입자가 포함된 압축공기를 흡입하여 배기시키는 진공흡입유닛을 포함하는 유리기판 모따기장치를 제공함으로써 달성될 수도 있다.
여기서, 상기 가공헤드유닛은, 상기 외장 케이스에 설치되어 상기 다이아몬드 휠을 회전 구동하는 구동원과, 상기 개구부에 형성되며 상기 송풍유닛과 연결되어 상기 압축공기를 상기 외장 케이스의 내부로 유도하는 노즐을 더 구비할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모따기장치는, 크게 유리기판(1)을 안착 고정하는 작업테이블(10)과, 작업테이블(10)에 안착된 유리기판(1)의 모서리를 모따기 가공하는 가공헤드유닛(20)과, 가공헤드유닛(20)의 내부에 압축공기를 공급하며 또한 가공헤드유닛(20) 내부를 순환한 공기를 흡입하여 배기시키는 송풍 및 진공흡입유닛(30)으로 이루어진다.
작업테이블(10)은, 작업자가 유리기판(1)을 로딩(loading) 및 언로딩(unloading)하는 적재위치와, 가공헤드유닛(20)에 의해 유리기판(1)의 모따기 가공이 이루어지는 작업위치 사이를 직선으로 왕복 이동한다. 또한, 작업테이블(10)은, 그 상부에 안착된 유리기판(1)을 소정 각도만큼 단계적으로 회전시킴으로써 유리기판(1)의 모든 외주 모서리가 가공헤드유닛(20)에 의해 모따기 가공되도록 한다. 즉, 본 실시예에서와 같이, 유리기판(1)이 직사각형인 경우, 작업테이블(10)은 유리기판(1) 한 변에서의 모따기 가공이 완료될 때마다 유리기판(1)을 90도 씩 회전시킴으로써, 네 변의 모서리가 모두 모따기 가공되도록 한다.
가공헤드유닛(20)은, 작업테이블(10)의 직선 이동방향(도 1의 x-축 방향)과 수직한 방향(도 1의 y-축 방향)으로 직선으로 왕복이동하며, 유리기판(1)의 모서리를 모따기 가공한다. 가공헤드유닛(20)의 좌우에는 한 쌍의 위치감지센서(40)가 설치되며, 이 위치감지센서(40)에서 가공헤드유닛(20)의 좌우 위치를 감지함으로써, 가공헤드유닛(20)의 y-축 방향 이동이 소정 범위, 즉 유리기판(20)을 벗어나지 않는 범위로 제한될 수 있다. 한편, 가공헤드유닛(20)은 x-축 방향으로의 이동도 가능하다. 따라서, 도 1의 상태에서 유리기판(1)이 90도 회전하여 가공헤드유닛(20)이 유리기판(1)의 작은 변과 대향하게 되면, 가공헤드유닛(20)은 유리기판(1)과 멀어지는 방향으로 후퇴한다.
송풍 및 진공흡입유닛(30)은, 구체적으로 도시하지는 않았으나, 가공헤드유닛(20)에 압축공기를 송풍하는 송풍부와, 가공헤드유닛(20)을 순환한 압축공기를 흡입함으로써 가공헤드유닛(20)으로부터 압축공기를 배기시키는 진공흡입부로 이루어진다. 상기 송풍부는 공기를 압송하는 송풍팬(미도시)과, 급기파이프(51)를 통하여 가공헤드유닛(20)의 일측과 연통된 송풍구(31)를 구비한다. 한편, 상기 진공흡입부는 흡입력 발생을 위한 통상의 진공발생기(미도시)와, 배기파이프(52)를 통하여 가공헤드유닛(20)의 타측과 연통된 흡입구(32)를 구비한다. 이러한 송풍 및 진공흡입유닛(30)으로는, 공지된 링 블로워(Ring Blower)를 사용할 수 있다. 이 경우, 링 블로워의 토출측이 송풍 및 진공흡입유닛(30)의 송풍부가 되며, 링 블로워의 흡입측이 송풍 및 진공흡입유닛(30)의 진공흡입부가 된다.
한편, 상기 진공흡입부에는 공기유로 상에 필터(미도시)가 설치되어, 가공헤드유닛(20)을 순환한 압축공기에 포함된 미세 유리입자 등의 이물질을 걸러준다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 가공헤드유닛(20)의 구체적인 구성에 대해 상세하게 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 가공헤드유닛(20)은, 유리기판(1)의 일단이 삽입되는 개구부(21a)를 갖는 외장 케이스(21)와, 외장 케이스(21)의 상부에 설치된 모터(22)와, 외장 케이스(21) 내부에 회전 가능하게 설치되며 모터(22)의 구동에 의해 고속 회전함으로써 유리기판(1)의 모서리를 모따기 가공하는 다이아몬드 휠(23)을 구비한다.
외장 케이스(21) 내부에는 급기파이프(51)와 연통된 한 쌍의 제1 및 제2 흡기유로(24, 24')와, 배기파이프(52)와 연통된 배기유로(25)가 구획 형성되어 있다. 제1흡기유로(21)는 다이아몬드 휠(23) 상부에 형성되며, 제2 흡기유로(21')는 다이아몬드 휠(23)의 하부에 형성된다.
외장 케이스(21)의 개구부(21a)에 위치하는 제1 흡기유로(21)와 제2 흡기유로(21')의 하류에는 각각 한 쌍의 노즐(26, 26')이 결합된다. 이 노즐(26, 26')들은 하류로 갈수록 단면적이 좁아지며, 외장 케이스(21)의 내부를 향하여 대칭적으로 경사지게 형성된다.
다이아몬드 휠(23)의 외주면 선단은 개구부(21a)를 통하여 외장 케이스(21) 내부에 삽입된 유리기판(1)의 모서리와 접촉한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 다이아몬드 휠(23)이 모터(22)의 구동에 따라 고속으로 회전하며 유리기판(1)의 모서리를 연삭함으로써, 유리기판(1)이 모따기 가공된다.
이상과 같이 구성된 모따기장치에 의하여 유리기판(1)의 모서리를 모따기 가공하는 방법은 다음과 같다.
먼저, 작업자가 적재위치에서 유리기판(1)을 작업테이블(10)에 로딩하면, 작업테이블(10)은 작업위치로 이동한다. 이때, 유리기판(1)의 모서리는 개구부(21a)를 통하여 가공헤드유닛(20)의 외장 케이스(21) 내부로 삽입되어 다이아몬드 휠(23)과 접촉한다.
다음으로, 모터(22)의 구동에 의하여 다이아몬드 휠(23)이 고속 회전하여 유리기판(1)의 모서리를 연삭함으로써 모따기 가공이 이루어진다. 이때, 가공헤드유닛(20)은 y-축 방향을 따라 직선 이동하면서 유리기판(1)을 모따기 가공하게 된다.
한편, 이와 같이 모따기 가공이 이루어질 때, 송풍 및 진공흡입유닛(30)은 가공헤드유닛(20)의 모따기 가공부위에 압축공기를 공급한다. 송풍 및 진공흡입유닛(30)의 송풍부로부터 압송된 압축공기는 송풍구(31) 및 급기파이프(51)를 통하여 가공헤드유닛(20)의 외장 케이스(21) 내부로 유입된 후 분기되어, 제1 흡기유로(24) 및 제2 흡기유로(24')를 따라 각각의 하류 측에 설치된 노즐(26, 26')로 유도된다.
압축공기는, 노즐(26, 26')을 통과하면서 온도가 저하되고 유속이 빨라진 상태로, 유리기판(1)의 모따기 가공부위에 토출된다. 이와 같이 저온 고속의 압축공기가 모따기 가공부위에 토출됨으로써, 유리기판(1)과 다이아몬드 휠(23)의 마찰에 의해 발생되는 마찰열이 냉각되며, 미세 유리입자는 압축공기에 포함되어 외장 케이스(21) 내부로 씻겨져 나가게 된다. 한편, 노즐(26, 26')에 의한 냉각 효과에 더하여, 송풍 및 진공흡입유닛(30)의 송풍부에 냉각코일이나 열전소자 등과 같은 공지된 냉각기를 설치하여 압축공기를 냉각함으로써, 모따기 가공부위의 냉각효과를 높이는 것도 가능할 것이다.
이후, 외장 케이스(21) 내의 미세 유리입자를 포함한 압축공기는, 송풍 및 진공흡입유닛(30)의 흡입부에서 발생된 진공 흡입력에 의하여, 외장 케이스(21) 하부에 형성된 배기유로(25)를 통하여 배출되며, 배기파이프(52) 및 흡입구(32)를 통하여 송풍 및 진공흡입유닛(30)의 흡입부에 흡입된다.
이상과 같은 공정을 통하여 유리기판(1)의 한 변의 모따기 가공이 완료되면, 가공헤드유닛(20)은 x-축 방향으로 후퇴 또는 전진하고 작업테이블(10)은 유리기판(1)을 90도 회전시킴으로써, 유리기판(1)의 다른 변을 모따기 가공할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 구체적으로 도면에 도시하지는 않았으나, 노즐(26, 26') 앞단에는 일측이 별도의 냉각수 저장탱크와 연결된 "T"자 형의 오리피스를 결합하는 것도 가능할 것이다. 이와 같이 구성하면, 모따기 가공 중에 노즐(26, 26')을 통과하는 압축공기에 의하여, 냉각수 저장탱크 내의 냉각수가 다이아몬드 휠(23)에 분무됨으로써 냉각 효과가 보다 증대될 수 있다. 이처럼 압축공기에 의하여 냉각수가 오리피스를 통하여 분무되는 것은 베르누이정리에 의해 설명되어 질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 저온의 압축공기를 이용하여 유리기판(1)의 모따기 가공부위를 냉각하고 모따기 가공시 발생되는 미세 유리입자를 제거함으로써, 종래와 같이 모따기 가공 중에 절삭유를 공급하거나 모따기 가공 후에 수세정을 할 필요가 없다.
즉, 본 발명에 의하면, 드라이(Dry) 상태의 모따기 가공이 가능하고, 미세 유리입자가 가공헤드유닛(20) 외부로 유출되지도 않으므로, 종래와 같이 복수 매의 유리기판을 접합 밀봉한 후에 모따기 가공을 할 필요가 없고, 복수의 유리기판을 각각 모따기 가공한 후에 접합하는 것이 가능하다.
따라서, 가공 공정이 간단하며, 하나의 대형 유리기판 중 일부의 단위패널에만 불량한 패널층이 있는 경우에 나머지의 양품 패널은 모두 제품화하는 것이 가능하므로, 평판표시패널의 생산성을 높이고 제조 원가를 저감할 수 있다.
특히, 본 발명에 의하면, 드라이(Dry) 상태의 모따기 가공이 가능하므로, PDP와 같은 대형 패널도 대형의 유리기판을 절단하여 복수의 패널로 제작하는 것이 가능하게 된다.
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (8)

  1. 구동원;
    상기 구동원에 의해 회전 구동되어, 유리기판의 모서리를 모따기 가공하는 다이아몬드 휠;
    상기 유리기판의 모따기 가공 부위에 인접하게 설치된 노즐;
    상기 노즐과 연통되며 상기 노즐을 통하여 상기 모따기 가공 부위에 압축공기를 불어주는 송풍유닛; 및
    모따기 가공 중 발생한 미세 유리입자가 포함된 상기 노즐 통과 후의 압축공기를 흡입하는 진공흡입유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시패널의 유리기판 모따기장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 진공흡입유닛은 상기 미세 유리입자를 걸러내기 위한 필터를 구비한 것을 특징으로 하는 평판표시패널의 유리기판 모따기장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 송풍유닛은 압축공기를 냉각하는 냉각코일을 구비한 것을 특징으로 하는 평판표시패널의 유리기판 모따기장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 송풍유닛과 상기 진공흡입유닛은 일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판표시패널의 유리기판 모따기장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐은 각각 상기 유리기판의 상하면과 인접하여 한 쌍으로 설치된 것을 특징으로 하는 평판표시패널의 유리기판 모따기장치.
  6. 상부에 안착된 유리기판을 소정 각도만큼 단계적으로 회전시키는 작업테이블;
    상기 유리기판의 모서리가 삽입되는 개구부를 갖는 외장 케이스와, 상기 외장 케이스 내부에 회전 가능하게 설치되며 상기 유리기판의 모서리를 모따기 가공하는 다이아몬드 휠을 구비한 가공헤드유닛;
    상기 가공헤드유닛에 내부에 압축공기를 공급하는 송풍유닛; 및
    상기 가공헤드유닛을 순환하여 모따기 가공 중에 발생된 미세 유리입자가 포함된 압축공기를 흡입하여 배기시키는 진공흡입유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시패널의 유리기판 모따기장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 가공헤드유닛은,
    상기 외장 케이스에 설치되어 상기 다이아몬드 휠을 회전 구동하는 구동원; 및
    상기 개구부에 형성되며 상기 송풍유닛과 연결되어 상기 압축공기를 상기 외장 케이스의 내부로 유도하는 노즐을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 평판표시패널의 유리기판 모따기장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 냉각수를 저장하는 냉각수 저장탱크와, 일측은 상기 냉각수 저장탱크와 연결되며 상기 노즐의 끝단에 결합된 오리피스를 더 포함하며,
    상기 냉각수는, 상기 노즐을 통과하는 압축공기에 의하여 상기 오리피스를 통하여 상기 다이아몬드 휠에 분무되는 것을 특징으로 하는 유리기판 모따기 장치.
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