KR20070010855A - 멀티 절단 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리, 반도체 등의 취성 재료로 이루어진 작업 부재에 멀티 스크라이브선을 형성하고 절단하여 다수개의 조각을 형성시키는 멀티 절단 시스템에 관한 것이다.

본 발명은, 그 상부에 작업부재를 위치시키고 고정하는 작업 테이블; 상기 작업부재의 상하 양면에 스크라이브선을 형성시키면서 절단하는 절단 모듈; 상기 절단 모듈 다수개가 일정한 간격으로 이격되어 배치되는 배치모듈; 상기 배치 모듈을 절단 모듈 배치 방향과 수직되는 방향으로 수평 이동시키는 수평 이동 모듈;을 포함하는 멀티 절단 시스템를 제공한다.

스크라이브, 브레이킹, 파단, 절단

Description

멀티 절단 시스템{MULTI BRAKING SYSTEM}

도 1은 종래의 작업부재 절단 작업의 공정을 설명하는 도면들이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 절단 시스템의 구조를 나타내는 정면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 테이블의 구조를 나타내는 평면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 절단 시스템의 구조를 나타내는 측면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 모듈의 주요부분에 대한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크라이브선 형성 방법을 도시하는 개념도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업부재 절단 공정을 설명하는 도면들이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 절단 시스템의 구조를 나타내는 측면도이다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절단 모듈의 주요부분에 대한 단면도 이다.

본 발명은 유리, 반도체 등의 취성 재료로 이루어진 작업 부재에 멀티 스크라이브선을 형성하고 절단하여 다수개의 조각을 형성시키는 멀티 절단 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 판유리 등의 소재를 파단(破斷)하는 경우에는, 작업 부재의 면에 미리 스크라이브선을 형성하고, 이 스크라이브선을 따라서 브레이킹(braking)하여 파단하고 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 다이아몬드와 같이 경도가 우수한 소재로 형성되는 커터(1)를 진동시키면서 작업 부재(W)의 표면을 압박하면, 작업부재의 표면에 두께 방향으로 연장되는 세로 크랙(C)이 발생한다. 이 상태에서 작업부재의 표면방향을 따라 커터(1)를 이동시키면, 작업부재(W)의 표면에 연속한 스크라이브선이 형성된다. 이렇게 하여 작업부재에 스크라이브선을 형성한 후, 스크라이브선을 따라서 힘을 가하면 작업부재가 절단된다.

그런데 종래에는 스크라이브선을 형성시키는 과정과 스크라이브선이 형성된 작업부재를 가압하여 절단하는 과정이 각각 별도의 장치에 의하여 진행되었으므로, 공정이 복잡하고 공정시간이 길어지며, 작업부재의 절단에 사용되는 장비가 복잡해지는 문제점이 있다.

또한 하나의 작업부재를 여러조각으로 절달한 필요가 있는 경우에는 전술한 작업 과정을 반복하여 진행한다. 그러나 이렇게 동일한 과정을 반복하는 것은 공정 시간이 길어지므로 매우 비효율적이다. 따라서 하나의 작업부재를 한 번의 공정을 통하여 여러 조각으로 만들 수 있는 장치가 절실히 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 한 번의 공정으로 작업부재를 다수개의 조각으로 절달할 수 있으며, 스크라이브선 형성과 브레이킹 작업을 동시에 수행할 수 있는 멀티 절단 시스템을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 그 상부에 작업부재를 위치시키고 고정하는 작업 테이블; 상기 작업부재의 상하 양면에 스크라이브선을 형성시키면서 절단하는 절단 모듈; 상기 절단 모듈 다수개가 일정한 간격으로 이격되어 배치되는 배치모듈; 상기 배치 모듈을 절단 모듈 배치 방향과 수직되는 방향으로 수평 이동시키는 수평 이동 모듈;을 포함하는 멀티 절단 시스템를 제공한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 일 실시예들을 상세하게 설명한다.

< 실시예 1 >

본 실시예에 따른 멀티 절단 시스템(1000)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 작업 테이블(300); 절단 모듈(B); 배치 모듈(400); 수평 이동 모듈(500);을 포함하여 구성된다.

먼저 작업 테이블(300)은 그 상부에 작업부재(W)를 위치시키고 고정하는 구성요소이다. 스크라이브선 형성 및 절단 작업 진행시에는 작업부재(W)의 위치가 변동되지 않아야 한다. 작업부재(W)의 위치가 변동되는 경우에는 작업 부재 상에 직선상의 스크라이브선을 형성시키기 어려우며, 원하는 형태로 작업부재를 절단하지 못하기 때문이다. 따라서 작업 테이블(300)은 공급된 작업부재(W)의 하면과 접촉하여 이 작업부재를 고정시키는 것이다.

본 실시예에서는 이 작업 테이블(300)을 도 3에 도시된 바와 같이, 다수개의 지지부(310);와 각 지지부(310) 사이에 형성되는 절단 모듈 통과경로(320); 및 고정부(330)로 구성한다. 먼저 지지부(310)는 긴 막대 형상으로 형성되며, 그 상부에 상기 작업부재(W)가 위치된다. 그러면 이 지지부(310)가 상기 작업부재(W)의 하면과 접촉한 상태에서 공정 진행 중에 작업부재를 지지한다. 본 실시예에서는 이 지지부(310)가 다수개로 분리되어 소정 간격 이격되어 마련되며, 각 지지부(310)의 말단은 테이블 프레임(340)에 결합되어 마련된다. 이때 본 실시예에서는 각 지지부(310)가 테이블 프레임(340) 상에서 수평이동가능하여, 각 지지부(310) 사이의 간격이 조정가능하도록 한다. 또한 이 테이블 프레임(340)에는 이 지지부(310)를 테이블 프레임(340) 상에서 수평 이동시키는 지지부 구동수단(도면에 미도시)이 더 마련되는 것이 바람직하다. 이렇게 지지부(310)를 구동시키는 것은 다양한 규격으로 작업부재(W)를 절달할 수 있도록 하며, 다양한 크기의 작업부재를 처리할 수 있도록 하기 위함이다.

다음으로 절단 모듈 통과 경로(320)는, 상기 지지부(310) 사이에 형성되는 공간을 말한다. 본 실시예에서는 작업부재(W)의 상부면 뿐만아니라 하부면에도 스크라이브선을 형성시키므로, 작업 테이블(320) 상에 지지된 작업부재(W)의 하면에 절단 모듈(B)이 접근할 수 있어야 한다. 따라서 본 실시예에서는 작업부재의 하면에 절단 모듈이 접근하여 수평 이동하면서 작업부재의 하면에 스크라이브선을 형성시키고, 가압할 수 있도록 절단모듈 통과경로를 형성시키는 것이다. 이 절단모듈 통과경로는 절단 모듈이 충분히 통과할 수 있을 정도의 넓이로 형성된다.

다음으로 고정부(330)는, 상기 지지부(310)에 형성되며, 상기 작업부재(W)의 하면을 흡착하여 고정시키는 역할을 한다. 작업 진행 중에 작업부재(W)의 위치가 변동되지 않도록 하여 원하는 규격의 절단 작업이 진행되도록 하기 위하여 작업부재를 고정시키는 것이다. 본 실시예에서는 이 고정부(330)를 진공 흡착력을 이용하여 작업부재(W)를 고정시키는 진공 흡입공으로 마련한다. 따라서 본 실시예에서는 상기 지지부(310)를 두께 방향으로 관통하여 다수개의 진공 흡입공이 균일하게 형성되며, 이 진공 흡입공에는 외부의 진공 펌프(도면에 미도시)와 연결되는 연결관(도면에 미도시)이 결합된다. 따라서 진공 펌프의 흡입력에 의하여 진공 흡입공으로 외부의 공기가 흡입되면서 작업부재를 흡착 고정하는 것이다.

그리고 상기 작업 테이블(300)에는, 얼라인 수단(도면에 미도시)이 더 마련되는 것이 바람직하다. 이 얼라인 수단은, 상기 작업 테이블(300)의 위치를 조정하는 역할을 한다. 본 실시예에 따른 작업 테이블에는, 작업자의 수작업으로 작업부재를 공급하거나 별도의 작업부재 공급 수단에 의하여 자동으로 작업부재가 공급된 다. 그런데 이렇게 공급된 작업부재의 위치가 절단 작업에 적당하지 않을 수 있다. 이러한 경우에는 작업부재의 위치를 변경하여 절단 작업에 적당한 위치로 정렬시킬 필요가 있는 것이다. 이때 상기 얼라인 수단을 사용하여 작업부재의 위치를 변경하는 것이다. 본 실시예에서는 이 얼라인 수단이 상기 작업 테이블(300)을 X, Y 축 방향 및 회전 구동시킬 수 있도록 마련한다.

다음으로 절단 모듈은, 상기 작업부재(W)의 상하 양면에 스크라이브선을 형성시키면서 절단하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 절단 모듈(B)을, 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 절단 모듈(B1) 및 하부 절단 모듈(B2)로 구성한다. 여기에서 상부 절단 모듈(B1)은 상기 작업부재(W)의 상부면에 스크라이브선을 형성시키고 절단하며, 하부 절단 모듈(B2)은 상기 작업부재(W)의 하부면에 스크라이브선을 형성시키고 절단한다. 이때 상기 상부 절단 모듈(B1)과 하부 절단 모듈(B2)은 상기 수평 이동 모듈(500)에 의하여 이동될 때, 동일한 수평 이동경로를 지나도록 배치된다. 따라서 본 실시예에 따른 멀티 절단 시스템(100)은 작업부재의 상부면에 동시에 스크라이브선을 형성시키고 절단하므로, 매우 우수한 절단면을 얻을 수 있으며, 작업 시간을 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 실시예에서는 이 상부 절단 도듈(B1) 및 하부 절단 모듈(B2)을 스크라이브 헤드(100); 및 카운터 헤드(200);로 구성한다.

여기에서 스크라이브 헤드(100)는 작업부재(W)의 일면에 스크라이브 선을 형성하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 스크라이브 헤드(100)를 도 5에 도시된 바와 같이, 진동발생부(110); 커터부(20); 축(130); 높이 조정수단(140); 예압 제공수단(150); 메인 플레이트(160); 상하 이동부(170)를 포함하여 구성된다.

먼저 진동 발생부(110)는 커터를 진동시키는 진동력을 발생시키는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 진동 발생부(110)를 도 5에 도시된 바와 같이, 엑츄에이터(112); 엑츄에이터 브라켓(114); 하부 엑츄에이터 플레이트(116); 상부 엑츄에이터 플레이트(118);를 포함하도록 구성한다.

여기에서 엑츄에이터(112)는 전원이 인가되면 스스로 진동하여 진동 동력을 제공하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 엑츄에이터를 Parallel Pre-stressed Actuator로 마련한다.

다음으로 엑츄에이터 브라켓(actuator bracket, 114)은, 상기 엑츄에이터(112)와 상기 축(130)을 메인 플레이트(160)에 결합시키는 구성요소이다. 이때 상기 엑츄에이터 브라켓(114)은 상기 축(130)이 상기 엑츄에이터(114)의 진동에 의하여 직선 운동할 수 있도록 결합시킨다. 즉, 상기 축(130)이 엑츄에이터 브라켓(114)에 결합되되, 상기 엑츄에이터 브라켓(114)에 형성되는 원형 관통홀에 삽입되어 그 관통홀을 따라 직선 운동을 하게 되는 것이다. 그리고 엑츄에이터(112)의 하단은 상기 엑츄에이터 브라켓(114)에 고정된다.

다음으로 하부 엑츄에이터 플레이트(actuator plate, 116)는, 상기 엑츄에이터(112)가 탈착가능하도록 상기 엑츄에이터(112)의 하단 및 상기 엑츄에이터 브라켓(114)과 결합되는 구성요소이다. 또한 상부 엑츄에이터 플레이트(118)은 상기 엑츄에이터(112)가 탈착가능하도록 상기 엑츄에이터(112) 상단 및 상기 축(130)과 결 합되는 구성요소이다.

그리고 상기 엑츄에이터 브라켓(114)과 상기 축(130)이 접촉되는 부분에는, 부싱(bushing)이 더 마련되는 것이 바람직하다. 이 부싱은 상기 축(130)의 직선 운동을 안내할 뿐만아니라, 상기 축(130) 직선 왕복 운동에 의한 마찰에 의하여 축이 손상되고, 그에 따라 커터의 진직도가 커지는 것을 방지한다. 따라서 이 부싱은 마찰에 대한 저항력이 강한 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 이 부싱으로 Linear Metal Bushing을 사용한다.

또한 본 실시예에 따른 진동 발생부(110)에는, 상기 엑츄에이터(112)의 진동과정에서 엑츄에이터(112)의 온도가 증가하는 것을 방지하기 위하여 엑츄에이터 냉각 브라켓이 더 마련되는 것이 바람직하다. 이 엑츄에이터 냉각 브라켓은 상기 엑츄에이터(112)에 전원을 인가하기 위하여 배치되는 전극이 설치된 부분에만 배치되는 것이 장치의 구조를 단순하게 할 수 있어서, 바람직하다. 그리고 이 엑츄에이터 냉각 브라켓에는 이 엑츄에이터 냉각 브라켓에 공급되는 냉매의 압력을 조절하는 압력 조절수단(도면에 미도시)이 더 마련되는 것이 엑츄에이터 냉극 브라켓을 정밀하게 제어할 수 있어서 바람직하다.

다음으로 본 실시예에 따른 커터부(120)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 커터(122); 커터 홀더(124)를 포함하여 구성된다.

여기에서 상기 커터(122)는 스크라이브선을 형성시키기 위한 작업부재의 표면과 직접 접촉하여 상기 작업부재에 크랙을 발생시키는 구성요소이다. 따라서 이 커터(122)는 상기 작업부재보다 강한 경도를 가지는 소재로 형성되어야 하며, 일반 적으로는 다이아몬드로 이루어진다.

다음으로 상기 커터 홀더(cutter holder, 124)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 커터(122)와 고정, 결합되는 동시에, 상기 커터(122)를 상기 축(130)과 결합되도록 하는 구성요소이다. 본 실시예에서 이 커터 홀더(124)에는 원기둥 형상의 상기 축(130) 말단이 삽입될 수 있는 결합홈(124a)이 형성되고, 이 결합홈(124a)에 축(130) 말단이 삽입되어 결합된다. 그리고 커터 홀더(124)의 외측 상단에는 상기 커터(122)가 결합될 수 있는 홈이 형성되어 커터가 고정, 결합된다. 본 실시예에서는, 상기 커터(122)가 상기 커터 홀더(124)의 중심선에서 약간 이탈되어 편심되도록 배치된다. 따라서 상기 커터 홀더(124)가 회전가능하게 마련되어 전진하는 경우, 상기 커터(122)는 상기 커터 홀더(124)의 중심선보다 약간 뒤쪽에서 상기 커터 홀더(124)의 중심선과 일치되는 경로를 따라 이동하게 된다. 따라서 상기 커터(122)에 의하여 형성되는 스크라이브선의 진직도가 매우 우수한 장점이 있다. 또한 본 실시예에서는 상기 커터 홀더(124)에 결합된 상기 커터(122)가 상기 커터 홀더(124)로부터 이탈되지 않도록 고정하는 커터 홀더(도면에 미도시)가 더 마련되는 것이 바람직하다.

한편 본 실시예에서는 상기 커터 홀더(124)가 상기 축(130)에 결합된 상태에서 회동가능하도록 마련된다. 이는 상기 커터(122)의 편심구조에 의하여 수평이동시 상기 커터(122)가 항상 상기 커터 홀더(124)의 중심선과 동일한 경로로 이동하도록 하기 위하여 자유도를 주는 것이다. 이때 상기 커터 홀더(124)가 360°회전될 수 있는 경우에는 상기 커터의 운동을 제어하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 상 기 커터 홀더(124)가 소정 각도 이내에서만 회동할 수 있도록 할 필요성이 있다. 그러므로 본 실시예에서는 상기 축(130) 말단 측면 중 소정 부분을 면취하여 면취홈을 형성시키고, 상기 커터 홀더의 측벽 중 상기 면취홈과 대응되는 부분에 두께 방향으로 관통공을 형성시킨다. 그리고 이 관통공에 쐐기를 삽입하여 고정하되, 상기 쐐기의 말단은 상기 면취홈에 접촉되도록 배치된다. 그리고 상기 쐐기의 말단은, 곡면을 가지도록 가공되어, 상기 커터 홀더(124)가 일정한 각도 내에서는 회동할 수 있도록 한다.

다음으로 상기 축(130)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 진동 발생부(110)와 커터부(120) 사이에 개재되어 마련되며, 상기 진동 발생부(110)의 진동을 커터부(120)에 전달하는 구성요소이다.

다음으로 상기 높이 조정수단(140)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 진동 발생부(130)의 하측에 마련되며, 상기 작업부재의 굴곡에 따라 상기 커터부(120)의 높이를 조정하는 구성요소이다. 일반적으로 스크라이브 장치에 의하여 파단되는 작업부재의 표면은 평평하게 가공된다. 그러나 이러한 작업부재의 표면에는 미세한 굴곡이 많이 형성되어 있으며, 국지적으로는 평평하지만, 전체적으로 굴곡이 형성되어 있는 경우도 있다. 따라서 작업부재의 표면 굴곡을 따라 상기 커터부(120)의 높이를 조정하여 작업부재에 형성되는 스크라이브선의 진직도를 향상시킬 필요성이 있다. 따라서 본 실시예에서는 이러한 작업부재의 굴곡을 감지하고 이를 실시간으로 반영하여 커터부(120)의 높이를 조정하는 높이 조정수단을 마련하는 것이다. 본 실시예에서 이 높이 조정수단(140)은 부가되는 하중이 미리 입력된 일정한 값 이하 이면 그 길이가 신장되고, 부가되는 하중이 미리 입력된 일정한 값 이상이면 길이가 수축되는 로드셀(load cell)로 마련되는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 예압 제공수단(150)은 상기 높이 조정수단의 상측에 마련되며, 상기 커터부(120)에 예압을 제공하는 역할을 하는 구성요소이다. 여기서 예압이라 함은, 상기 커터부(120)를 축방향으로 압축하는 방향의 힘을 말한다. 따라서 이 예압 제공수단(150)은 상기 커터(122)가 작업부재와 접촉하여 스크라이브선을 형성시킬 때, 상기 커터(122)를 축방향으로 압축하여 상기 작업부재에 두께 방향으로 충격이 가해지도록 한다.

본 실시예에서는 이 예압 제공수단(150)을, 공기압의 의하여 압력을 발생시는 에어 실린더로 마련한다. 그리고 이 에어 실린더는 Micro Speed Cylinder인 것이 바람직하다.

다음으로 메인 플레이트(160)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 커터부(120), 진동 발생부(110), 예압 제공수단(150)과 각각 결합되어 마련되며, 상기 커터부(120), 진동 발생부(110), 높이 조정수단(140), 예압 제공수단(150)의 각 중심선이 일직선상에 순서대로 위치되도록 고정시키는 역할을 한다. 그리고 상기 커터부(120), 진동 발생부(110), 높이 조정수단(140), 예압 제공수단(150)은 상기 메인 플레이트(160)에 고정된 상태로 상하 방향 및 수평 방향으로 이동된다.

다음으로 상하 이동부(170)는 상기 메인 플레이트(160)와 결합되어, 상기 메인 플레이트(160)를 상하 방향으로 구동시키는 구성요소이다. 본 실시예에서이 이 상하 이동부(170)는 도 5에 도시된 바와 같이, 사이드 베이스(172)에 고정되어 마 련되며, 모터(174); 볼 스크류(176); 이동블럭(178)을 포함하여 구성된다. 여기에서 모터(174)는 메인 플레이트(160)의 상하 이동에 필요한 동력을 제공하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 상기 메인 플레이트(160)의 상하 방향 이동을 정교하게 제어하기 위하여 상기 모터(174)를 서보 모터(servo motor)로 구성한다.

그리고 상기 볼 스크류(176)은 상기 모터(174)에 결합되어 회전되는 부재로서, 그 외주면에 나사산이 형성된다. 상기 볼 스크류(176)는 상기 메인 플레이트(160)에 고정되어 있는 이동 블럭(178)과 결합된다. 따라서 이 이동 블럭(178)에는 상기 볼 스크류(176)가 통과할 수 있는 크기의 암나사공이 형성되며, 이 암나사공의 내면에는 상기 볼 스크류(176)에 형성되어 있는 나사산과 일치하는 암나사가 형성된다. 따라서 상기 볼 스크류(176)가 상기 모터(174)에 의하여 회전하면 상기 이동블럭(178)은 상하 방향으로 이동하는 것이다.

그리고 본 실시예에 따른 상하 이동부에는, 상기 메인 플레이트(160)의 직선 운동을 유도하기 위하여 리니어 블럭과 리니어 가이드가 더 마련되는 것이 바람직하다. 상기 리니어 블럭은 상기 메인 플레이트(160)와 결합되어 마련되며, 상기 메인 플레이트(160)의 직선 운동을 유도한다. 그리고 상기 리니어 가이드는 상기 리니어 블럭과 결합되어 마련되며, 상기 리니어 블럭의 운동방향을 안내한다.

다음으로 카운터 헤드(counter head, 200)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스크라이브 헤드(100)의 맞은 편에 배치되어, 상기 스크라이브 헤드(100)에 의하여 스크라이브 선을 형성시키는 동안에 작업부재(W)의 반대면을 지지하는 구성요 소이다. 즉, 스크라이브 헤드(100)가 수평 방향으로 이동하면서 연속적으로 작업부재(W)의 일면에 스크라이브선을 형성시킬 때, 상기 스크라이브 헤드(100)와 동시에 수평 방향으로 이동하면서 상기 작업부재의 반대면을 지지하여 작업부재에 동일한 힘을 가해서 일정한 스크라이브 선이 형성되도록 하는 것이다. 본 실시예에서는 이 카운터 헤드(200)가, 기판 접촉부(210); 및 가압부(220);를 포함하도록 구성한다.

여기에서 기판 접촉부(210)는, 상기 작업부재(W)의 타면과 접촉하여 작업부재(W)을 가압하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 기판 접촉부(210)를 회전가능한 롤러 구조로 마련하며 이 롤러(212)가 상기 작업부재(W)의 타면과 접촉한 상태에서 회전이동하면서 상기 작업부재(W)을 가압하도록 한다. 특히 본 실시예에서는 이 기판 접촉부(210)를, 도 6에 도시된 바와 같이, 두개의 롤러(212)가 소정 간격으로 이격되어 중간 영역(214)을 가지는 더블 롤러 구조로 마련하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 중간 영역(214)이 상기 스크라이브 헤드(100)의 커터(122)와 대응되는 위치에 배치되도록 한다. 따라서 실제로 커터(122)가 가압하는 부분은 롤러에 의하여 지지되지 않으며, 롤러(212)가 가압하는 부분에 이웃한 중간 영역(214)이 커터(122)에 의하여 가압되는 것이다.

다음으로 상기 가압부(220)는 상기 기판 접촉부(210)를 기판 방향으로 밀어서 가압하는 구성요소이다. 본 실시에에서 이 가압부(220)는 상기 기판 접촉부(210)의 타단에 결합되어 기판 접촉부(210)를 작업부재 방향으로 민다. 그리고 기판 접촉부(210)와 가압부(220)는 모두 하나의 가이드 플레이트(230)에 결합되어 그 중심선이 일치되도록 유지된다. 이때 상기 기판 접촉부(210)는 상기 가이드 플레이 트(230)와, 리니어 가이드 및 리니어 블럭을 이용하여 결합되므로써, 정확한 직선 운동을 보장하는 것이 바람직하다.

또한 본 실시예에 따른 카운터 헤드(200)에는, 상기 기판 접촉부(210)와 가압부(220) 사이에 개재되어 마련되며, 상기 가압부(220)에 의하여 일정한 크기 이상의 힘이 기판 접촉부(210)에 가해지는 경우에는 그 힘을 흡수하는 압력 조절부(240)가 더 마련되는 것이 바람직하다. 이 스크라이브 장치에 의하여 처리되는 유기 기판 등은 매우 얇은 두께를 가지며, 경도가 약하므로 과도한 힘을 가하는 경우에는 파손될 위험이 있다. 따라서 상기 압력 조절부(240)가 미리 입력된 일정 수준 이상의 압력이 작업부재에 가해지지 않도록 제어하는 것이다. 더 나아가서는 이 압력 조절부(240)가 상기 작업부재에 항상 일정한 압력이 가해지도록 하여 균일한 스크라이브 선이 형성되도록 한다. 본 실시예에서는 이 압력 조절부(240)를 로드셀(road cell)로 마련한다.

그리고 본 실시예에 따른 카운터 헤드(200)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기판 접촉부(210)의 상하 방향 이동폭을 제한하는 스토퍼(250)가 더 마련되는 것이 바람직하다. 이 스토퍼(250)는 상기 기판 접촉부(210)가 작업부재 방향으로 과도하게 이동하여 작업부재(W)를 휘게 한다거나 파손시키는 것을 방지하는 역할을 한다.

한편 본 실시예에 따른 상부 절단 모듈(B1)과 하부 절단 모듈(B2)은, 모두 전술한 스크라이브 헤드(100)와 카운터 헤드(200)로 구성되나, 상기 스크라이브 헤 드와 카운터 헤드의 배치가 달라진다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 절단 모듈(B1)에서는 스크라이브 헤드(100a)가 상측에 배치되고, 카운터 해드(200a)가 하측에 배치되는데, 하부 절단 모듈(B2)에서는 그 반대 방향으로 배치된다.

다음으로 배치모듈(400)은, 상기 절단 모듈(B) 다수개가 일정한 간격으로 이격되어 배치되는 구성요소이다. 본 실시예에 따른 절단 모듈은 요청되는 작업에 따라서 그 설치 개수가 조정되며, 그 설치 간격도 조정된다. 따라서 본 실시예에서는 이 절단 모듈(B)이 배치 모듈(400) 상에서 이동가능하게 결합된다.

본 실시예에서는 이 배치 모듈(400)을, 다수개의 상부 절단 모듈의 스크라이브 헤드와 하부 절단 모듈의 카운터 헤드가 소정 간격 이격되어 배치되는 상부 배치 모듈; 및 다수개의 하부 절단 모듈의 스크라이브 헤드와 상부 절단 모듈의 카운터 헤드가 소정 간격 이격되어 배치되는 하부 배치 모듈;로 구성한다.

그리고 전술한 바와 같이, 절단 모듈이 배치 모듈 상에서 수평 이동가능해야 하므로, 각 절단 모듈을 배치 모듈 상에서 수평 방향으로 이동시키는 절단 모듈 이동수단(도면에 미도시)이 상부 절단 모듈 및 하부 절단 모듈에 더 마련되는 것이 바람직하다.

다음으로 수평 이동모듈(500)은, 상기 배치 모듈(400)을 절단 모듈 배치 방향과 수직되는 방향으로 수평 이동시키는 구성요소이다. 본 실시예에서는 상기 상부 절단 모듈(B1)과 하부 절단 모듈(B2)을 각각 배치 모듈(400)에 결합시킨뒤, 이 배치 모듈(400)을 수평 이동모듈(500)이 수평 방향으로 이동시킨다. 따라서 이 배치 모듈(400)에 결합되어 있는 다수개의 절단 모듈이 동일한 속도를 가지고, 동일한 방향으로 이동된다.

그리고 본 실시예에 따른 멀티 절단 시스템(1000)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈(600)이 더 마련되는 것이 바람직하다. 이 카메라 모듈(600)은, 상기 작업 테이블(300)에 위치된 작업부재(W)의 위치를 정확하게 측정하여 상기 얼라인 수단에 제공한다. 따라서 작업부재의 세팅시 작업부재의 소정 부분에 표시되어 있는 마커를 확인하고, 이것을 기준으로 하여 작업부재의 위치를 판단한다. 그리고 이 위치정보를 얼라인 수단에 제공하여, 작업부재의 위치를 정확하게 조정하도록 한다. 따라서 본 실시예에서는 이 카메라 모듈(600)과 얼라인 수단에 의하여 보다 정확한 절달 작업이 가능해지는 것이다.

이하에서는 본 실시예에 따른 멀티 절단 시스템(1000)을 사용하여 작업부재(W)를 절달하는 방법을 설명한다.

먼저 요청되는 작업부재의 크기 및 절단 규격에 따라 작업 테이블(300) 및 절단 모듈(B)의 위치를 세팅한다. 작업 테이블의 경우에는 각 지지부 사이의 간격을 작업부재의 규격 및 절단 규격에 따라 조정한다. 이때 지지부 구동수단을 이용하여 지지부를 이동시킨다. 그리고 절단 모듈의 간격도 조정한다.

다음으로 도 7a에 도시된 바와 같이, 작업부재(W)를 작업 테이블(300) 상에 위치시킨다. 이때, 작업 부재의 위치는, 작업부재의 특정 부분에 미리 표시되어 있는 마커를 이용하여 카메라 모듈(600)을 사용하여 확인한다. 확인 결과 작업부재의 위치가 적절하지 않은 경우에는 얼라인 수단을 이용하여 정확한 위치로 이동시킨다. 본 실시예에서는 상부 절단 모듈과 하부 절단 모듈이 전후 방향으로 나란하게 배치되므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 작업부재(W)를 테이블 프레임(340)으로 부터 소정 간격 이격시켜서 위치시킨다. 이때 이격되는 간격은 상기 절단 모듈이 진입할 수 있을 정도이면 충분하다.

다음으로는 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 절단 모듈(B)을 작업 시작위치로 이동시킨 후 세팅시킨다. 즉, 절단 모듈을 작업 부재의 절단 시작 위치보다 앞선 위치로 이동시키고, 작업부재의 양면에 접촉할 수 있을 정도의 높이를 유지하도록 세팅시키는 것이다.

이렇게 절단 모듈의 세팅이 완료되면, 도 7c에 도시된 바와 같이, 수평 이동 모듈(500)을 가동시켜 절단 모듈(B)을 수평으로 이동시키면서 절단 작업을 진행한다.

< 실시예 2 >

본 실시예에 따른 멀티 절단 시스템(2000)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 전체적인 구조 및 형상은 실시예 1에 따른 멀티 절단 시스템(1000)과 유사하다. 다만, 상부 절단 모듈(2100)과 하부 절단 모듈(2200)이 실시예 1과 상이하다. 따라서 여기에서는 다른 구성요소에 대한 설명은 반복하지 않으며, 상부 절단 모듈(2100)과 하부 절단 모듈(2200)에 대하여 설명한다.

본 실시예에 따른 상부 절단 모듈(2100) 및 하부 절단 모듈(2200)에는, 도 8, 9에 도시된 바와 같이, 스크라이브 휠(2110, 2210)과 가압 지지부(2120, 2220)가 동일한 방향을 바라보도록 배치된다. 여기에서 스크라이브 휠은, 상기 작업부재 상에 스크라이브 라인을 형성시키는 구성요소이며, 가압 지지부는 스크라이브 라인 형성과정에서 작업부재의 타면을 가압 지지하는 구성요소이다.

본 실시예에서는 이 스크라이브 휠(2110, 2210)과 가압 지지부(2120, 2220)가, 도 9에 도시된 바와 같이, 동일한 방향에 배치되므로, 스크라이브 휠은 중앙에 마련되고, 상기 가압 지지부는 상기 스크라이브 휠의 양 측에 대칭되도록 마련된다. 따라서 가압 지지부는 상대편 스크라이브 휠에 의하여 스크라이브 라인이 형성되는 지점에 이웃하는 양 측을 가압 지지하게 된다.

이때 본 실시예에서는 상기 스크라이브 휠(2110)과 가압 지지부(2120)가 별도의 구동장치에 의하여 상하 방향으로 구동되는 것이 바람직하다. 스크라이브 휠이 작업부재에 스크라이브 라인을 형성시키는 작업과 가압 지지부가 스크라이브 라인 형성과정에서 작업부재를 지지하는 작업에는, 서로 상이한 힘과 작업 높이가 요구된다. 따라서 스크라이브 휠(2110)과 가압 지지부(2120)는 동시에 구동되는 것보다는, 서로 별도의 구동장치에 의하여 별도로 구동 및 제어되는 것이 바람직한 것이다.

특히, 상기 스크라이브 휠(2110)은 작업부재(W)의 상면을 파고 드는 스크라 이브 선을 형성시켜야 하므로, 상기 가압 지지부(2120)보다 상기 작업부재 방향으로 더 돌출되도록 배치되어야 한다. 즉, 상기 가압 지지부가 작업부재의 표면과 접촉하여 작업부재를 지지할 때, 상기 스크라이브 휠은 작업부재의 표면 이상으로 진출하여 작업부재에 홈을 형성시켜야 하므로 가압 지지부보다 작업 부재 방향으로 더 접근한 상태로 배치되는 것이다.

그리고 본 실시예에 따른 가압 지지부(2120)는, 회전가능한 롤러 구조로 마련되며, 상기 작업부재의 타면과 접촉한 상태로 회전하면서 상기 작업부재를 가압한다. 이때 상기 가압 지지부는, 도 9에 도시된 바와 같이, 소정 간격이 이격된 중간 영역을 가지는 더블 롤러 구조로 마련되되, 상기 중간 영역은 상기 스크라이브 휠의 중심부와 대응되는 위치인 것이 바람직하다. 이렇게 더블 롤러 구조로 마련되며, 스크라이브 휠의 구동을 방해하지 않으면서도 작업부재를 원활하게 가압 지지할 수 있기 때문이다.

본 발명에 따르면 작업부재의 상하면에 동시에 스크라이브선을 형성시키고, 절단하므로, 작업시간이 단축되며, 매우 우순한 절달면을 얻을 수 있다.

또한 작업부재를 다수개로 절단하는 경우에도 한 번의 공정으로 절단이 가능하며, 다양한 규격의 작업부재를 처리할 수 있는 장점이 있다.

또한 스크라이브선을 형성시킴과 동시에 브레이킹 작업을 동시에 진행하므로 장치의 구조가 단순해지며, 공정시간이 단축되는 장점이 있다.

Claims (21)

1. 그 상부에 작업부재를 위치시키고 고정하는 작업 테이블;

   상기 작업부재의 상하 양면에 스크라이브선을 형성시키면서 절단하는 절단 모듈;

   상기 절단 모듈 다수개가 일정한 간격으로 이격되어 배치되는 배치모듈;

   상기 배치 모듈을 절단 모듈 배치 방향과 수직되는 방향으로 수평 이동시키는 수평 이동 모듈;을 포함하는 멀티 절단 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 작업 테이블은,

   긴 막대 형상으로 형성되며, 그 상부면과 접촉하여 상기 작업부재가 지지되는 다수개의 지지부;

   상기 지지부에 형성되며, 상기 작업부재의 하면을 흡착하여 고정시키는 고정부;

   상기 다수개의 지지부의 일정한 간격으로 이격된 상태로 배치되어, 각 지지부 사이로 상기 절단 모듈이 통과할 수 있도록 각 지지부와 결합되는 프레임;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 지지부는,

   상기 프레임 상에서 수평 이동하여 각 지지부 사이의 간격 조정이 가능한 구 조로 마련되는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 작업 테이블에는,

   상기 지지부를 프레임 상에서 수평 이동시키는 지지부 이동수단이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
5. 제2항에 있어서, 상기 고정부는,

   진공 흡착력을 이용하여 작업부재를 고정시키는 진공 흡입공인 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
6. 제2항에 있어서, 상기 절단 모듈은,

   상기 작업부재의 상부면에 스크라이브선을 형성시키고, 절단하는 상부 절단 모듈; 및

   상기 작업부재의 하부면에 스크라이브선을 형성시키고, 절달하는 하부 절단 모듈;로 구성되며,

   상기 상부 절단 모듈과 하부 절단 모듈은 상기 수평 이동 모듈에 의하여 동일한 수평 이동경로를 지나도록 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 상부 절단 모듈 및 하부 절단 모듈은,

   상기 작업부재의 일면에 스크라이브선을 형성하는 스크라이브 헤드(scribe head);

   상기 스크라이브 헤드의 맞은 편에 마련되며, 상기 스크라이브 헤드와 함께 이동하며 상기 작업부재의 타면을 가압하여 절단하는 카운터 헤드(counter head);로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
8. 제7항에 있어서, 상기 카운터 헤드는,

   작업부재의 타면과 접촉하여 작업부재를 가압하는 기판 접촉부;

   상기 기판 접촉부를 작업부재 방향으로 밀어서 가압하는 가압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
9. 제8항에 있어서, 상기 기판 접촉부는,

   회전가능한 롤러 구조로 마련되며, 상기 작업부재의 타면과 접촉한 상태로 회전하면서 상기 작업부재를 가압하는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 기판 접촉부는,

    소정 간격이 이격된 중간 영역을 가지는 더블 롤러 구조로 마련되되, 상기 중간 영역은 상기 스크라이브 헤드의 중심부와 대응되는 위치인 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
11. 제10항에 있어서, 상기 카운터 헤드에는,

    상기 기판 접촉부와 가압부 사이에 개재되어 마련되며, 상기 가압부에 의하여 일정한 크기 이상의 힘이 기판 접촉부에 가해지는 경우에는 그 힘을 흡수하는 압력 조절부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
12. 제6항에 있어서, 상기 상부 절단 모듈 및 하부 절단 모듈은,

    상기 작업부재 상에 스크라이브 라인을 형성시키는 스크라이브 휠과, 스크라이브 라인 형성과정에서 작업부재의 타면을 가압 지지하는 가압 지지부가 동일한 방향을 향하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
13. 제12항에 있어서,

    상기 스크라이브 휠은 중앙에 마련되고,

    상기 가압 지지부는 상기 스크라이브 휠의 양 측에 대칭되도록 마련되어, 스크라이브 라인이 형성되는 지점에 이웃하는 양 측을 가압 지지하는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
14. 제13항에 있어서,

    상기 스크라이브 휠과 상기 가압 지지부는 별도의 구동 장치에 의하여 구동되는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
15. 제14항에 있어서,

    상기 스크라이브 휠은 상기 가압 지지부보다 상기 작업부재 방향으로 더 접근하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
16. 제15항에 있어서, 상기 가압 지지부는,

    회전가능한 롤러 구조로 마련되며, 상기 작업부재의 타면과 접촉한 상태로 회전하면서 상기 작업부재를 가압하는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
17. 제16항에 있어서, 상기 가압 지지부는,

    소정 간격이 이격된 중간 영역을 가지는 더블 롤러 구조로 마련되되, 상기 중간 영역은 상기 스크라이브 휠의 중심부와 대응되는 위치인 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
18. 제6항 내지 제17항에 있어서, 상기 배치 모듈은,

    다수개의 상부 절단 모듈이 소정 간격 이격되어 배치되는 상부 배치 모듈; 및

    다수개의 하부 절단 모듈이 소정 간격 이격되어 배치되는 하부 배치 모듈;로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
19. 제18항에 있어서, 상기 상부 배치 모듈 및 하부 배치 모듈에는,

    각 절단 모듈을 배치 모듈 상에서 수평 방향으로 이동시키는 절단 모듈 이동 수단이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.
20. 제19항에 있어서, 상기 작업 테이블에는,

    그 상부에 위치되는 작업부재의 위치를 조정할 수 있는 얼라인 수단이 더 마련되는 것을 특징으로하는 멀티 절단 시스템.
21. 제20항에 있어서,

    상기 작업 테이블에 위치된 작업부재의 위치를 정확하게 측정하여 상기 얼라인 수단에 제공하는 카메라 모듈이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 멀티 절단 시스템.

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