KR20070064124A

KR20070064124A - 도광판용 브이-커팅 절삭장치 및 그 브이-커팅 방법

Info

Publication number: KR20070064124A
Application number: KR1020050124714A
Authority: KR
Inventors: 김종필
Original assignee: 김종필
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2007-06-20

Abstract

본 발명은 도광판용 브이-커팅 절삭장치에 관한 것으로서, 이는 다수의 체결구멍이 형성된 상판(110)이 구성되어 있는 본체(100)와; 상기 상판(110)의 체결구멍에 체결수단을 통해 체결고정되고, 모서리에 복수의 X 및 Y축 원점블럭(230)(240)이 고정되어 있으며 중앙부에 외부에서 형성된 진공을 통해 도광판(L)을 흡착 고정하도록 구성되는 고정유닛(200)과; 상기 본체(100)의 상판(110)에 Y축 방향으로 양측에 각각 설치되는 고정자(310)가 고정되고 상기 고정자(310)를 따라 Y축 방향의 이송력을 가지는 이동자(320)로 구성된 Y축 이송유닛(300)과; 상기 Y축 이송유닛(300)의 이동자(320)에 고정되는 고정자(410)를 따라 X축 방향의 이송력을 가지는 이동자(420)로 구성된 X축 이송유닛(400)과; 상기 X축 이송유닛(400)의 이동자(420)에 설치 고정되고 절삭공구(580)를 Z축으로 이송시키도록 구성되는 커팅유닛(500)과; 상기 본체(100)의 일측에 형성되고 진공 및 공압을 상기 각 유닛에 제공하도록 구성되는 공압유닛(600); 및 상기 본체(100)의 일측에 형성되고 상기 고정유닛(200), Y 및 X축 이송유닛(300)(400)과 커팅유닛(500), 및 공압유닛(600)을 프로그래밍에 의해 원격 제어할 수 있도록 하는 제어컴퓨터(700);로 구성된다.

도광판 패턴 형성장치, 도광판 패턴 절삭방법, 도광판, 엘씨디 도광판

Description

도광판용 브이-커팅 절삭장치 및 그 브이-커팅 방법{Light guide plate cutting system}

도 1은 본 발명에 따른 브이-커팅 절삭장치 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 브이-커팅 절삭장치 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 브이-커팅 절삭장치 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 브이-커팅 절삭장치 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 고정유닛의 분해사시도.

도 6은 본 발명에 따른 고정유닛의 측 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 고정유닛의 평면도.

도 8은 본 발명에 따른 커팅유닛의 측단면도.

도 9는 본 발명에 따른 커팅유닛의 정면도.

도 10은 원뿔형 절삭공구의 사시도.

도 11은 절삭공구의 다른 실시 예가 적용된 브이-커팅 절삭장치의 사시도.

도 12는 한 방향 절삭팁으로 형성된 커팅유닛의 측단면도.

도 13은 도 12에 따른 절삭공구의 사시도.

도 14는 다른 실시 예에 따른 브이-커팅 절삭장치의 사시도.

도 15는 본 발명에 따른 브이-커팅 공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 도광판 브이-커팅 절삭장치 100 : 본체

200 : 고정유닛 300 : Y축 이송유닛

400 : X축 이송유닛 500 : 커팅유닛

600 : 공압유닛 700 : 제어컴퓨터

800 : 집진수단

본 발명은 도광판용 브이-커팅 절삭장치 및 그 브이-커팅 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진공에 의한 흡착으로 고정된 도광판의 표면을 X 또는 Y 축으로 지그재그방식에 따라 커팅 공구가 이송되면서 도광판의 표면을 가공하여, 도광판의 가공 절삭 시간을 단축하고, 더불어 한 공정에서 다수의 도광판 가공이 수행됨에 따른 생산성 증가로 제품 경쟁력을 강화하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치 및 그 브이-커팅방법에 관한 것이다.

일반적으로 도광판(導光板, Light Guide Plate)은 백라이트 유니트의 휘도와 균일한 조명 기능을 수행하는 부품으로, 액정 표시 장치(LCD) 내에서 빛을 액정에 인도하는 유니트 안에 조립되어 있는 아크릴 사출물을 말하며 냉음극 형광 램프(CCFL)에서 발산되는 빛을 액정표시장치(LCD) 전체 면에 균일하게 전달하는 역할을 하는 플라스틱 성형 렌즈의 하나이다.

이러한 도광판은 입사임계각으로 인하여 내부에서 갇혀 흐르는 광선을 외부로 출사하기 위하여 그 표면에 빛의 산란 및 반사를 위한 모눈종이 형태의 격자 무늬가 인쇄된 시트지를 부착하거나 도광판 표면에 새겨지도록 절삭하는 방법등이 사용되고 있다.

더불어 현재에는 도광판의 표면에 격자무늬가 새겨지도록 하는 절삭방법이 주로 사용되고 있으며, 그 중에서도 브이(V)홈 커팅 공구에 의한 절삭 가공으로 가공된 도광판에서 빛의 산란 및 반사 효율성이 우수하여 주로 사용되고 있다.

한편, 상기 브이-커팅 공구를 사용하여 도광판의 표면을 가공하는 절삭장치는 작업대와 상기 작업대의 상면 모서리에 원점을 잡기 위한 다수의 고정블럭이 설치되고, 상기 고정블럭의 대칭된 위치에 고정공구가 구성되며, 상기 상판의 상방에는 X 또는 Y축으로 이송하는 이송수단을 통해 X 또는 Y축으로 이송되는 절삭공구가 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 절삭장치는 상판에 피 도광판을 안착한 후 고정블럭이 위치된 모서리로 밀착시켜 원점을 설정하고, 고정 공구를 통해 상기 피 도광판의 사면을 고정시킨다.

그리고, 절삭공구를 통해 작업대의 상판에 고정된 피 도광판의 표면을 격자무늬로 절삭하는 것으로, 가령 X축을 먼저 가공한다면, 최초 지점에서 절삭공구가 피 도광판의 표면에 일정 깊이로 하강하고, X축 이송수단에 의해 절삭공구가 X축으로 이송하면 한 줄의 브이-커팅 홈이 형성된다.

아울러, 한 줄의 브이-커팅이 완료되면 절삭공구는 상승하고, X축 이송수단을 통해 최초 절삭지점으로 복귀된다.

또한 최초 지점으로 복귀된 절삭공구는 Y축 이송수단을 통해 일정 거리 Y축으로 이송되고, 서술된 브이-커팅 잘삭가공이 수행된다.

한편, 상기 피 도광판의 X축 절삭가공이 완료되면 Y축 절삭가공이 수행되는 바, 상기 서술된 방법과 동일하고, 다만 X축 이동이 Y축 이동으로 변환되는 것이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

따라서, 피 도광판의 브이-커팅 절삭 가공방법이 한 줄 완성 후 복귀된 다음 일정 거리 이동하여 다음 줄 절삭이 수행됨에 따라 단위시간당 절삭시간이 길다는 문제점이 있으나, 이는 피 도광판을 고정하는 고정공구가 기구적 장치에 따른 공차를 가지므로, 이로 인해 절삭가공시 피 도광판이 비틀림되어, 정밀한 브이-커팅 홈 절삭 가공이 이루어지지 않을 수 있어, 일 방향으로만 절삭가공을 수행하여 기구적 공차에 의한 피 도광판의 비틀림을 최소화하는 것이다.

아울러, 절삭장치는 장시간 사용시 최초로 도광판에 형성된 패턴과 차후에 형성된 도광판의 패턴이 오차범위를 벗어나는 정밀도가 떨어짐에 따른 작업 중간에 점검을 해야되는 문제점이 있었다.

더불어 상기의 문제점에 의해 하나의 작업대를 통해 하나의 도광판 절삭가공이 수행될 수밖에 없어 절삭 가공비의 상승과 함께 단위 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 피 도광판의 표면을 절삭공구로 절삭시 발생되는 절삭밥(또는 파 쇄조작, 칩(chip)이라 하고, 이하 '칩'이라 함)은 절삭공구의 절삭력 무력화 및 절삭저항력을 증폭시켜 원활한 절삭을 방해하게 되는 요인으로 칩을 수시로 제거하여야 하지만, 종래에는 상기 칩을 제거를 위해 콤프레서에서 생성된 고압의 공압으로 칩을 제거하였으나 이는 공압에 의해 칩이 비산되는 문제점으로 인해 작업환경이 오염되고 특히, 비산된 칩에 의해 작업자가 상해를 입는 등의 문제점이 있었다.

한편, 상기 절삭장치의 X 또는 Y축 이송수단은 볼 스크류 방식을 채택한 것으로, 이 경우 볼 스크류는 백래시라는 오차를 가지므로 최초 지점과 최후 지점에서는 백래시에 의한 누적 오차로 인해 도광판에 형성되는 패턴의 정밀도가 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 피 도광판이 안착되는 상판에 진공을 통한 상기 피 도광판이 흡착되도록 고정유닛을 형성하여, 상기 고정유닛에 의한 피 도광판의 확고한 고정력으로 커팅유닛이 지그재그 방식으로 절삭 가능하여 단위시간당 절삭시간의 단축과 더불어 생산성이 향상되도록 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치 및 그 브이-커팅 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 커팅유닛을 X 또는 Y 축으로 이송하는 X 및 Y축 이송유닛을 리니어모터(linear motor, 직선형 전동기)방식을 채탁함으로써, 종래의 볼 스크류방식에 의한 백래시의 누적오차에 의한 정밀도 저하를 방지하고, 더불어 보 다 정밀한 패턴 절삭이 가능하도록 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치 및 그 브이-커팅 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 하나의 절삭 공정을 통해 다수의 도광판 절삭가공이 이루어져 생산성을 향상시켜 제품 경쟁력이 강화되도록 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치 및 그 브이-커팅방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 또 다른 목적은 절삭유닛을 통해 피 도광판에서 발생되는 칩을 진공에 흡입하는 집진수단을 더 구성하여 상기 칩에 의한 절삭유닛의 절삭 저항력을 방지하여 절삭력을 향상시키도록 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치 및 그 브이-커팅 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 도광판용 브이-커팅 절삭장치의 일 실시 예는 도광판의 표면에 모눈종이와 같은 격자 무늬의 패턴을 형성하는 절삭장치에 있어서, 다수의 수납문이 측면에 형성되어, 상기 다수의 수납문을 통해 내부에 진공펌프 또는 콤프레샤 및 전원공급원 등의 기계적 장치 및 수납공간을 가지며, 다수의 체결구멍이 형성된 상판이 구성되어 있는 본체와; 상기 상판의 체결구멍에 체결수단을 통해 체결고정되고, 모서리에 복수의 X 및 Y축 원점블럭이 고정되어 있으며 중앙부에 외부에서 형성된 진공을 통해 도광판을 흡착 고정하도록 구성되는 고정유닛과; 상기 본체의 상판에 Y축 방향으로 양측에 각각 설치되는 고정자가 고정되고 상기 고정자를 따라 Y축 방향의 이송력을 가지는 이동자로 구성된 Y축 이송유 닛과; 이 Y축 이송유닛의 이동자에 고정되는 고정자를 따라 X축 방향의 이송력을 가지는 이동자로 구성된 X축 이송유닛과; 이 X축 이송유닛의 이동자에 설치 고정되고 절삭공구를 Z축으로 이송시키도록 구성되는 커팅유닛과; 상기 본체의 일측에 형성되고 진공 및 공압을 상기 각 유닛에 제공하도록 구성되는 공압유닛; 및 상기 본체의 일측에 형성되고 상기 고정유닛, Y 및 X축 이송유닛과 커팅유닛, 및 공압유닛을 프로그래밍에 의해 원격 제어할 수 있도록 하는 제어컴퓨터;로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 본체의 상판에 복수의 고정유닛을 구성하고; 상기 복수의 고정유닛 각각에 도광판이 안착되며, 이 도광판 각각에 위치되는 복수의 커팅유닛이 X축 이송유닛의 이동자에 설치 고정되어; 한 공정의 절삭가공에 의해 복수의 도광판이 절삭가공되도록 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 고정유닛은 모서리에 복수의 X 및 Y 축 원점블럭이 고정되며 진공관로가 일측에 구성되고 상기 진공관로를 통해 이송된 진공이 중앙부에 위치되도록 형성된 진공라인과 상기 진공라인의 외주에 패킹이 삽입되는 패킹공 및 다수의 체결공이 형성된 고정패널과; 이 고정패널의 상면에 안착되고 체결공과 대응되는 삽입공이 형성되어 체결수단을 통해 체결 고정되며 진공라인과 대응되는 위치에 진공공이 다수 형성되는 상부패널과; 상기 고정패널의 체결공에 체결수단을 통해 체결 고정되고 X 및 Y축 원점블럭과 대응 위치에 마련되어 도광판이 상부패널에 안착시 상기 X 및 Y축 원점블럭으로 도광판을 미는 밀림력을 가지는 X 및 Y축 실린더로 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, X 및 Y축 실린더는 고정패널에 형성된 체결공에 체결 고정되되, 도광판의 크기에 따라 위치를 변경할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, Y 및 X축 이송유닛은 리니어모터(linear motor, 직선형 전동기) 방식으로 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 커팅유닛은 X축 이송유닛의 이동자에 고정되는 고정플레이트와; 이 고정플레이트의 상단에 고정되는 모터와; 이 모터의 하방에 구성되고 모터의 회전력에 의해 회전되는 나사축과; 이 나사축의 상방 및 하방을 지지하도록 고정플레이트에 고정되는 보조플레이트와; 상기 나사축과 볼 스크류 방식에 의한 결합방식으로 결합되어, 상기 나사축의 회전방향에 따라 승강되는 볼너트와; 이 볼너트의 양측에 관통 삽입되고, 고정플레이트 및 보조플레이트에 고정되어, 나사축의 회전으로 상기 볼너트가 Z축으로 승강되도록 지지하는 복수의 가이드바와; 상기 볼너트의 일측에 체결수단을 통해 고정되는 공구하우징; 및 이 공구하우징의 하단에 설치되는 절삭공구로 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 절삭공구는 도광판의 표면을 브이 홈 절삭이 가능하도록 원뿔형으로 형성됨이 바람직하고, 또한 상기 절삭공구는 한 방향 브이(V) 홈 절삭이 가능하도록 한 방향 절삭팁으로 형성되고, 상기 절삭팁이 형성된 공구에서 연장된 축이 공구하우징의 상방으로 돌출되도록 구성되며; 이 공구하우징으로 돌출된 축에는 공압유닛에서 제공되는 공압에 의해 방향 전환이 가능한 공압 전환유닛이 더 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 도광판용 브이-커팅 절삭장치에는 커팅유닛을 통해 도광 판을 절삭 가공할 때 발생되는 칩을 제거할 수 있는 집진수단이 더 구성되며, 이 집진수단은 공압유닛의 일측에는 플렉시블 호스와; 이 플렉시블 호스의 끝단에 연결되는 흡입노즐이 더 구성되어; 공압유닛을 통해 제공되는 진공이 상기 플렉시블 호스를 통해 흡입노즐로 전달됨에 따라 작업자는 상기 흡입노즐을 이용하여 커팅유닛을 통한 도광판 절삭 공정시 발생되는 칩을 제거할 수 있도록 더 구성됨이 바람직하고, 더불어 상기 집진수단은 커팅유닛의 배면에 위치되고 X축 이송수단의 이동자에 고정설치되어, 공압유닛에서 진공을 제공받아 커팅유닛이 도광판을 절삭 가공할 때 발생되는 칩을 진공 흡입하여 제거할 수 있도록 하는 집진챔버로 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 따른 도광판용 브이-커팅 절삭방법은 도광판의 표면에 모눈종이와 같은 격자 무늬의 패턴을 형성하는 절삭방법에 있어서, 도광판을 고정유닛에 안착한 후 상기 고정유닛에 구성된 X 및 Y축 실린더가 전진하여 상기 도광판이 고정유닛의 모서리에 구성된 X 및 Y축 원점블럭에 밀착되도록 고정하는 도광판 고정단계와; 이 도광판 고정단계를 통해 도광판이 X 및 Y축 원점블럭에 원점 위치된 후 진공장치를 통해 생성된 진공이 고정유닛에 제공됨에 따라 상기 도광판이 고정유닛에 진공 흡착 고정되도록 하는 도광판 흡착단계와; 이 도광판 흡착단계를 통해 도광판이 고정유닛의 X 및 Y축 실린더와 진공 흡착으로 확고한 고정력이 유지되면 Y 및 X축 이송유닛에 의해 커팅유닛이 도광판의 원점 위치로 이송되는 원점 이송단계와; 이 원점 이송단계를 통해 원점으로 이송된 커팅유닛이 도광판의 상방에 위치되고, 상기 커팅유닛의 절삭공구가 Z축으로 하강하여 도광판을 X 또는 Y축 방향으로 한 줄 절삭하는 최초 절삭단계와; 이 최초 절삭단계를 통해 도광판에 한 줄 절삭이 완료된 절삭공구가 상승되고, 상기 Y 또는 X축 이송유닛에 의해 커팅유닛이 절삭된 한 줄에서 한 피치만큼 이송하는 피치 이송단계와; 이 피치 이송단계를 통해 절삭된 한 줄에서 피치만큼 이송된 커팅유닛의 절삭공구가 하강하여 상기 한 줄 절삭한 방향의 역방향으로 이송되면서 다른 한 줄을 절삭하는 절삭단계와; 상기 최초 절삭단계에서 절삭단계까지 통해 지그재그 방식과 같은 반복적으로 절삭공정이 수행되여 도광판의 X 또는 Y축 한 방향의 패턴 절삭이 완료되면 타 방향인 Y 또는 X축 방향으로 절삭 공정이 지그재그 방식에 따라 반복적으로 수행하는 타방향 절삭단계와; 이 타방향 절삭단계를 통해 도광판의 표면에 패턴이 완성되면 고정유닛으로 제공되는 진공을 해제하고, 더불어 상기 고정유닛의 X 및 Y축 실린더는 후진하여 도광판을 밀림하는 밀림력이 해제됨에 따라 상기 패턴이 완성된 도광판을 고정유닛에서 이탈시킬 수 있게 되는 도광판 고정 해제단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 절삭단계를 통해 도광판의 한 방향 패턴 절삭이 완료되면 타방향 절삭단계 전에 커팅유닛의 절삭공구를 90˚회동시켜, 상기 절삭공구의 절삭팁에 의해 타 방향 절삭이 가능하도록 방향 전환시키는 절삭공구 방향 전환단계를 더 포함함이 바람직하다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 브이-커팅 절삭장치 사시도이고, 도 2는 브이-커팅 절삭장치 정면도이며, 도 3은 브이-커팅 절삭장치 측면도이고, 도 4는 브이-커팅 절삭장치 평면도 로서, 도 1 내지 도 4를 참조하면 도광판용 브이-커팅 절삭장치(10)는 다수의 체결구멍이 형성된 상판(110)이 구성된 본체(100)와, 상기 본체(100)의 상판(110) 체결구멍을 통해 체결 고정되고 도광판(L)이 고정되는 고정유닛(200)과, 상기 상판(110)의 Y축 방향에 설치되고 Y축 방향의 이송력을 가지는 Y축 이송유닛(300)과, 상기 Y축 유닛(300)에 설치되고 X축 방향의 이송력을 가지는 X축 이송유닛(400)과, 상기 X축 이송유닛(400)에 설치되고 절삭공구(580)를 Z축 승강 및 도광판(L)의 표면을 절삭하는 커팅유닛(500)과, 상기 본체(100)의 일측에 설치되고 상기 각 유닛들에 진공 및 공압을 제공하는 공압유닛(600)과, 상기 본체(100)의 일측에 설치되고 각 유닛을 프로그램밍에 의해 원격 제어할 수 있는 제어컴퓨터(700), 및 도광판(L) 절삭 가공시 발생되는 칩을 흡입하는 집진수단(800)으로 구성되어 있다.

아울러, 도광판 브이-커팅 절삭장치(10)는 본체(100)의 상판에 복수의 고정유닛(200)을 구성하고; 상기 복수의 고정유닛(200) 각각에 도광판(L)이 안착되며, 상기 도광판(L) 각각에 위치되는 복수의 커팅유닛(500)이 X축 이송유닛(400)의 이동자(420)에 설치 고정되어; 한 공정의 절삭가공에 의해 복수의 도광판이 동시에 절삭 가공되도록 구성됨이 바람직하고, 이 경우 도시된 바와 같이 대칭되는 복수로 한 공정에서 4개의 도광판(L) 절삭 가공이 이루어지도록 구성됨이 더욱 바람직하다.

상기 본체(100)는 다수의 체결구멍이 형성된 상판(110)을 지지하도록 다수의 수직 및 수평으로 설치되는 프레임(130)이 구성되고, 상기 프레임(130)의 외형을 감싸도록 패널(140)이 구성되어, 상기 상판(110)의 하방에 형성된 공간부로 진공장 치 또는 콤프레샤 및 전원공급장치 등의 각종 장치들이 설치되며, 상기 공간부를 소통할 수 있도록 본체(100)의 측면에는 다수의 수납문(120)이 구성되어 있다.

아울러, 상기 본체(100)의 프레임(130) 하단에는 지면에 앙카볼트(170)등으로 고정할 수 있는 통공이 형성된 받침대(150) 및 상기 본체(100)의 위치 이동이 필요시 구름되는 구름수단(160)과 상기 본체(100)가 수평을 유지하도록 높낮이를 조절할 수 있는 레벨볼트(180)가 다수 구성됨이 바람직하다.

상기 고정유닛(200)은 본체(100)의 상판(110) 체결구멍을 통해 체결수단에 의해 체결 고정되는 것으로, 고정패널(210)과 상기 고정패널(210)의 상면에 위치되는 상부패널(220)로 구성된다.

도 5는 고정유닛의 분해사시도이고, 도 6은 고정유닛의 측 단면도이며, 도 7은 고정유닛의 평면도로서, 이를 참조하여 고정유닛을 상세히 설명하면 다음과 같다.

고정패널(210)은 상판(110)의 체결구멍과 대응되는 위치로 체결수단에 의해 체결 고정되도록 다수의 삽입공(218)이 형성되고, 외부에서 제공되는 진공을 이송하는 진공관로(280)가 일측에 결합되며, 상기 진공관로(280)와 연통되어 상면 중앙으로 격자형의 반원형 진공라인(212)이 형성된다.

아울러, 상기 격자형의 반원형 진공라인(212)이 형성된 외주에는 패킹(270)이 삽입되는 패킹공(214)이 형성되어, 상부패널(220)과의 체결 고정시 밀폐력을 가지도록 형성되고, 일정 깊이를 가지는 다수의 체결공(216)이 형성되어 있다.

더불어, 상기 고정패널(210)의 일측 모서리에 X 및 Y축 원점블럭(230)(240) 이 끼움 고정되는 자리홈(215)이 각각 형성되어 있으며, 상기 자리홈(215)과 마주보는 대응되는 위치에는 X 및 Y축 실린더(250)(260)가 체결 고정되는 가이드홈(217)이 형성된다.

이 경우 상기 가이드홈(217)에는 X 및 Y축 실린더(250)(260)가 도광판(L)의 크기에 따라 가령, 17", 19", 21" 등의 크기에 맞춰 이동 가능하도록 체결공이 다수 형성되어 있다.

한편, 상기 X 및 Y축 실린더(250)(260)는 공압에 의해 전, 후진되는 피스톤(252)(262)과, 상기 피스톤(252)(262)의 끝단에 설치된 슬라이딩블럭(254)(264)과, 상기 슬라이딩블럭(254)(264)의 상면에 마련되는 롤러(256)(266)로 구성되어, 상기 공압에 의해 전, 후진되는 피스톤(252)(262)을 따라 롤러(256)(266)가 전, 후진되면서 도광판(L)의 X 및 Y축 측면을 밀림 고정 및 해제하게 되는 것이다.

물론, 상기 공압에 의한 실린더 방식 외에도 소형 모터 또는 링크장치에 의한 고정수단등을 사용할 수 있는 것으로, 도광판(L)의 X 및 Y축을 고정할 수 있는 수단이면 어느 것이든 사용 가능한 것이다.

그리고, 상기 X 및 Y축 실린더(250)(260)가 설치되는 가이드홈(217)에는 상기 X 및 Y축 실린더(250)(260)의 원활한 전, 후진 슬라이딩이 이루어지도록 슬라이딩블럭(254)(266)의 양측을 지지하는 보조블럭(219)이 각각 설치됨이 바람직하다.

상부패널(220)은 상기 고정패널(210)의 상면에 안착되고 체결공(216)과 대응되는 위치에 다수의 삽입공(222)이 형성되어 체결수단을 통해 상기 고정패널(210)의 상면을 커버하도록 상부패널(220)이 체결 고정되고, 상기 고정패널(210)의 진공 라인(212)에 대응 위치에 다수의 진공공(224)이 형성되어 있다.

아울러, 상기 상부패널(220)에는 고정패널(210)의 X 및 Y축 측에 설치된 X 및 Y축 실린더(250)(260)의 슬라이딩블럭(254)(264)과 롤러(256)(266)가 전, 후진됨을 간섭하지 않고 원활한 슬라이딩되도록 하는 자리공(226)이 형성됨이 바람직하다.

Y축 이송유닛(300)은 본체(100)의 상판(110)에 Y축 방향으로 양측에 각각 설치되는 고정자(310)와 상기 고정자(310)를 따라 Y축 방향 이송력에 의해 슬라이딩되는 이동자(320)로 구성된다.

X축 이송유닛(400)은 상기 Y축 이송유닛(300)의 이동자(320)에 설치 고정되는 고정자(410)와 상기 고정자(410)를 따라 X축 방향의 이송력에 의해 슬라이딩되는 이동자(420)로 구성된다.

특히, 상기 Y 및 X축 이송유닛(300)(400)은 리니어모터(linear motor, 직선형 전동기) 방식에 의해 정밀한 위치 제어로 종래의 볼 스크류방식에 따른 문제점인 백래시에 의한 오차의 발생을 근본적으로 방지함에 따라 도광판(L)의 패턴 절삭 정밀도를 향상시키게 되는 것이다.

아울러, 상기 X축 이송유닛(400)에는 이동자(420)에 설치되는 커팅유닛(500)에 진공, 공압 및 전원등의 구동에 필요한 전선 및 관로가 꼬이지 않도록 하는 슈트(330)가 구성되고, 더불어 상기 이동자(420)의 상단에는 슈트(330)에서 제공되는 진공, 공압 및 전원을 다수로 구성된 커팅유닛(500)에 고른 분배를 위한 분배수단(340)이 구성되어 있는 것으로, 도면상에는 분배수단(340)에서 커팅유닛(500)으로 연결되는 관로 또는 전선등은 생략한 상태이다.

도 8은 커팅유닛의 측단면도이고, 도 9는 커팅유닛의 정면도이며, 도 10은 커팅공구의 사시도로서, 이를 참조하면 커팅유닛(500)은 도광판(L)의 표면을 브이(V) 홈 절삭하는 절삭공구(580)를 지지하고, 이를 Z축 방향으로 승강시키도록 하는 유닛이다.

이는 고정플레이트(510)의 상단에 모터(520)가 고정되고, 상기 모터(520)의 하방으로 나사축(530)과 상기 나사축(530)과 볼 스크류방식으로 결합되는 볼 너트(550)가 구성되며, 상기 나사축(530)을 지지하는 보조플레이트(540)가 상기 나사축(530)의 상, 하방에 위치되고 고정플레이트(510)에 고정되고, 상기 볼 너트(550)의 전면에는 절삭공구(580)가 하단에 구성된 공구하우징(570)이 결합되며, 상기 모터(520)는 서브모터로 구성됨이 바람직하다.

아울러, 상기 나사축(530)의 회전방향에 따라 승강되는 볼 너트(550)의 원활한 승강을 위해 상기 볼 너트(550)를 관통하는 복수의 가이드바(560)가 고정플레이트(510) 및 보조플레이트(540)에 지지되며, 상기 고정플레이트(510)는 X축 이송유닛(400)의 이동자(420)에 결합 고정되어 있다.

도 10을 참조하면, 공구하우징(570)의 하방에 구성된 절삭공구(580)는 원뿔형 절삭팁(582)으로 형성되어, 상기 원뿔형 절삭팁(582)에 의해 X 및 Y축의 양 방향으로 별도의 방향 전환없이 모두에 사용 가능하도록 형성됨이 바람직하다.

이 경우 상기 절삭공구(580)는 공구하우징(570)의 하방에서 삽입되고 멈춤나사 또는 고정부재등에 의해 고정 설치되어 있으며, 상기 절삭팁(582)은 공업용 다 이아몬드로 형성됨이 바람직하나 이는 하나의 실시 예에 불과한 것으로 일반적인 도광판(L) 가공에 사용되는 절삭공구 재질이면 어느 것이든 사용 가능하다.

미 부호설명 522는 감속기, 524는 커플링이다.

공압유닛(600)은 각 유닛들 가령, 고정유닛(200)의 고정패널(210)에 형성된 진공라인(212)으로 진공 제공, X 및 Y축 실린더(250)(260)에 공압 제공과, 집진수단(800)에 진공 제공 등의 진공 및 공압을 생성하고 이를 원활하게 분배하는 유닛이다.

또한, 이러한 공압유닛(600)은 시중에서 구매 가능한 공압기 등을 조합하여 당업자 수준에서 변경 실시가 가능함으로써, 이에 대한 상세한 구성 설명은 생략한다.

제어컴퓨터(700)는 프로그램밍에 따라 각 유닛들을 원격 제어할 수 있으며, 필요에 따라 프로그램 변경으로 도광판(L)의 패턴 변경 등이 가능한 것이다.

물론, 도시된 바와 같이 컴퓨터 단말기외에도 콘트롤박스에 의한 제어부를 설치할 수 있는 것으로, 상기 각 유닛 및 장치를 제어할 수 있는 수단이면 어느 것이든 변경 실시가 가능한 것이다.

집진수단(800)은 절삭공구(580)를 통해 도광판(L)을 절삭할 때 발생되는 칩을 제거할 수 있는 수단으로, 공압유닛(600)의 일측에는 결합된 플렉시블 호스(812)와, 상기 플렉시블 호스(812)의 끝단에 연결되는 흡입노즐(814)로 구성되어, 상기 공압유닛(600)을 통해 제공되는 진공이 상기 플렉시블 호스(812)를 통해 흡입노즐(814)로 전달됨에 따라 작업자는 상기 흡입노즐(814)을 이용하여 커팅유닛 (500)을 통한 도광판(L) 절삭 공정시 발생되는 칩을 제거할 수 있도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 도광판용 브이-커팅 절삭장치에 따른 브이-커팅 절삭방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 15는 브이-커팅 공정도로서, 이를 참조하면 도광판 고정단계(S10)는 도광판(L)을 고정유닛(200)에 안착한 후 상기 고정유닛(200)에 구성된 X 및 Y축 실린더(250)(260)가 전진하여 상기 도광판(L)이 고정유닛(200)의 모서리에 구성된 X 및 Y축 원점블럭(230)(240)에 밀착되도록 고정하는 단계이다.

이는 작업자가 피 도광판(L)을 고정유닛(200)의 상부패널(220)에 안착시키고, 제어컴퓨터(700)의 동작스위치를 작동시키면 프로그램밍에 의해 X 및 Y축 실린더(250)(260)가 공압유닛(600)에서 제공된 공압을 통해 슬라이딩블럭(254)(264)에 결합된 롤러(256)(266)가 전진하면서 상기 도광판(L)을 타측의 X 및 Y축 원점블럭(230)(240)으로 밀착시키게 되는 것으로, 이 경우 상기 X 및 Y축 원점블럭(230)(240) 및 실린더(250)(260)의 높이는 도광판(L)이 상부패널(220)에 안착될 때의 높이보다 작도록 형성됨이 바람직하다.

도광판 흡착단계(S20)는 상기 도광판 고정단계(S10)를 통해 도광판(L)이 X 및 Y축 원점블럭(230)(240)에 원점 위치된 후 진공장치를 통해 생성된 진공이 고정유닛(200)에 제공됨에 따라 상기 도광판(L)이 고정유닛(200)에 진공 흡착 고정되도록 하는 단계이다.

이는 X 및 Y축 원점블럭(230)(240) 및 실린더(250)(260)에 의해 도광판(L)이 상부패널(220)에 고정된 상태를 유지하면, 공압유닛(600)에서는 진공을 생성하고, 이 생성된 진공은 진공관로(280)를 통해 고정패널(210)의 진공라인(212)에 제공됨에 따라 상부패널(220)에 형성된 다수의 진공공(224)을 통해 진공이 발생되고, 이로 인해 상기 상부패널(220)의 상면에 안착된 도광판(L)은 진공압에 의해 흡착됨에 따라 고정력을 가지게 되는 것이다.

원점 이송단계(S30)는 상기 도광판 흡착단계(S20)를 통해 도광판(L)이 고정유닛(200)의 X 및 Y축 실린더(250)(260)와 진공 흡착으로 확고한 고정력이 유지되면 Y 및 X축 이송유닛(300)(400)에 의해 커팅유닛(500)이 도광판(L)의 원점 위치로 이송되는 단계이다.

이는 고정유닛(200)에 의해 도광판(L)이 확고한 고정력으로 고정되면, X 및 Y축 이송유닛(300)(400)은 커팅유닛(500)을 최초 절삭 공정이 수행되는 원점으로 이송하게 되는 것으로, 이 경우 원점이란 X 및 Y축 원점블럭(230)(240)이 위치된 지점을 말하는 것이 아니라 제어컴퓨터(700)에 설정된 프로그램밍에 의한 최초 절삭지점을 말하는 것으로, 이는 경우에 따라서 다양한 지점이 설정될 수 있는 것이다.

최초 절삭단계(S40)는 상기 원점 이송단계(S30)를 통해 원점으로 이송된 커팅유닛(500)이 도광판(L)의 상방에 위치되고, 상기 커팅유닛(500)의 절삭공구(580)가 Z축으로 하강하여 도광판(L)을 X 또는 Y축 방향으로 한 줄 절삭하는 단계이다.

이는 최초 절삭 지점인 원점에 위치된 커팅유닛(500)의 모터(520)가 일 방향 회전으로 나사축(530)을 회전시키고, 이 회전으로 볼 너트(550)가 하강에 따라 상 기 볼 너트(550)의 정면에 고정된 공구하우징(570)이 동반 하강한다.

이때 상기 공구하우징(570)의 하단에는 절삭공구(580)가 구성되어, 상기 절삭공구(580)는 도광판(L)에 일정 깊이로 하강되고, 더불어 상기 X 또는 Y축 중 어느 한 방향으로 이동되면서 최초 한 줄 절삭 공정이 수행된다.

가령, 평면상 상단 좌측 모서리를 원점이라 하고, 최초 진행은 Y축 방향으로 상방에서 하방으로 이동되면서 최초 절삭 가공이 수행된다고 가정하면, Y축 이송유닛(300)의 이동자(320)가 고정자(310)를 따라 상방에서 하방으로 이송되고, 상기 이동자(310)에는 X축 이송유닛(400)의 고정자(410)가 고정된 상태이므로 X축 이송유닛(400)은 상방에서 하방으로 이송된다.

또한, 상기 X축 이송유닛(400)의 이동자(420)는 정지된 상태로 Y축 방향의 상방에서 하방으로 이송됨에 따라 결국, 상기 이동자(420)에 고정된 커팅유닛(500)을 통해 도광판(L)의 최초 절삭 가공이 수행되는 것이다.

피치 이송단계(S50)는 상기 최초 절삭단계(S40)를 통해 도광판(L)에 한 줄 절삭이 완료된 절삭공구(580)가 상승되고, 상기 Y 또는 X축 이송유닛(300)(400)에 의해 커팅유닛(500)이 절삭된 한 줄에서 한 피치만큼 이송하는 단계이다.

이는 최초 한 줄 절삭이 완료되어 커팅유닛(500)이 하방 좌측 모서리에 위치되면 상기 커팅유닛(500)의 절삭공구(580)는 모터(520)의 역방향 회전으로 볼너트(550)가 상승되고 이로 인해 공구하우징(570) 및 절삭공구(580)가 일정 높이 상승으로 도광판(L)의 상방에 위치된다.

그리고 상기 커팅유닛(500)은 X축 방향으로 한 피치 이송되는 것으로, 이는 X축 이송유닛(400)의 고정자(410)에서 이동자(420)가 좌측방에서 우측방으로 이송되며, 이때의 한 피치 이동은 제어컴퓨터(700)에 프로그램밍된 수치만큼 이동된다.

따라서, 커팅유닛(500)은 최초 한 줄 절삭 선에서 한 피치만큼 우측방으로 수평이동함에 따라 우측 하방에 위치되는 것이다.

절삭단계(S60)는 상기 피치 이송단계(S50)를 통해 절삭된 한 줄에서 피치만큼 이송된 커팅유닛(500)의 절삭공구(580)가 하강하여 상기 한 줄 절삭한 방향의 역방향으로 이송되면서 다른 한 줄을 절삭하는 단계이다.

이는 우측 하방에 위치된 커팅유닛(500)의 절삭공구(580)가 상술한 하강 작용에 의해 도광판(L)으로 일정깊이로 하강하면, Y축 이송유닛(300)은 하방에서 상방으로 이송되어, 다른 한 줄 절삭이 수행된다.

이후, 다른 한 줄 절삭이 완료되면 커팅유닛은 X축 방향의 한 피치 이송되며 다시 상방에서 하방으로 이동되면서 또 다른 한 줄 절삭 가공이 수행되는 지그재그 방식으로 Y축 방향 패턴 절삭을 완료하게 되는 것이다.

타방향 절삭단계(S70)는 상기 최초 절삭단계(S40)에서 절삭단계(S60)까지 통해 지그재그 방식과 같은 반복적으로 절삭공정이 수행되여 도광판(L)의 X 또는 Y축 한 방향의 패턴 절삭이 완료되면 타 방향인 Y 또는 X축 방향으로 절삭 공정이 지그재그 방식에 따라 반복적으로 수행하는 단계이다.

이는 Y축 방향 패턴 절삭이 완료되면, X축 방향 패턴 절삭이 수행되는 것으로, 가령 Y축 패턴절삭이 좌측 상방 모서리에서부터 시작하여 우측 상방 모서리에서 끝났다면, 상기 우측 상방 모서리 지점이 원점으로 설정되어 그 지점에서부터 X 축 방향 패턴 절삭이 시작되는 것이다.

즉, 새로 설정된 원점인 우측 상방 모서리에서 Y축 이송유닛(300)은 정지된 상태로 X축 이송유닛(400)의 이동자(420)가 고정자(410)를 따라 우측방에서 좌측방으로 이송됨에 따라 커팅유닛(500)을 통해 도광판(L)의 X축 한 줄 절삭공정이 수행된다.

또한, X축 최초 한 줄이 완료되면 커팅유닛(500)의 절삭공구(580)는 상술된 작용에 따라 상승하고, 상방에서 하방으로 한 피치만큼 Y축 이송유닛(300)에 의해 이송된다.

한편, 상기 한 피치 이송된 커팅유닛(500)은 X축 이송유닛(400)을 통해 좌측방에서 우측방으로 이송되면서 다른 한 줄을 절삭함에 따라 Y축 패턴 절삭 공정과 동일한 지그재그 방식으로 X축 패턴 절삭 공정이 수행되어, 결국 도광판(L)의 표면에 모눈종이와 같은 격자 무늬인 브이(V) 홈 커팅의 패턴 절삭이 완성되는 것이다.

도광판 고정 해제단계(S80)는 상기 타방향 절삭단계(S70)를 통해 도광판(L)의 표면에 패턴이 완성되면 고정유닛(200)으로 제공되는 진공을 해제하고, 더불어 상기 고정유닛(200)의 X 및 Y축 실린더(250)(260)는 후진하여 도광판(L)을 밀림하는 밀림력이 해제됨에 따라 상기 패턴이 완성된 도광판(L)을 고정유닛(200)에서 이탈시킬 수 있게 되는 단계(S80)이다.

이는 도광판(L)에 격자 무늬의 패턴 절삭이 완성되면, 공압유닛(600)을 통해 고정유닛(200)에 제공된 진공압을 해제하고, 더불어 고정유닛(200)의 X 및 Y축 실린더(250)(260)에 제공된 전진 공압을 해제하고, 후진 공압을 제공하여 상기 X 및 Y축 실린더(250)(260)의 피스톤(252)(262)이 후진됨에 따라 슬라이딩블럭(254)(264) 및 롤러(256)(266)가 후진되어, 결국 도광판(L)의 고정력의 해제로 작업자가 상기 브이(V) 홈 패턴이 완성된 도광판(L)을 고정유닛(200)에서 이탈시킬 수 있게 된다.

따라서, 고정유닛(200)의 확고한 고정력과 X 및 Y축 이송유닛(300)(400)의 정밀한 피치 이동으로 커팅유닛이 지그재그 방식으로 이송되면서 브이 홈 패턴 절삭이 가능함에 따라 단위시간당 절삭시간을 단축하게 되고, 특히 한 공정으로 다수의 도광판(L)을 절삭 가공함에 따른 절삭시간의 단축으로 제품 경쟁력을 강화하게 되는 것이다.

아울러, 상기 커팅유닛(500)을 통해 도광판(L) 절삭 가공할 때 발생되는 칩은 집진수단(800)인 플렉시블 호스(812)에 구성된 흡입노즐(814)을 작업자가 파지한 상태에서 직접 칩을 제거할 수 있어, 칩에 의한 커팅유닛(500)의 절삭 저항력을 해소시키게 되는 것이다.

도 11은 다른 실시 예에 따른 브이-커팅 절삭장치의 사시도이고, 도 12는 커팅유닛의 측단면도이고, 도 13은 도 12에 따른 절삭공구의 사시도로서, 브이-커팅 절삭장치(10)는 본체(100), 고정유닛(200), Y 및 X축 이송유닛(300)(400)과, 커팅유닛(500), 공압유닛(600)과, 제어컴퓨터(700), 및 집진수단(800) 등의 기본적 구성이 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하고, 상기 커팅유닛(500)의 절삭공구(580)에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

절삭공구(580a)는 일 방향 절삭이 가능한 절삭팁(582a)과 상기 절삭팁(582a) 이 하방에 고정되고, 공구하우징(570)을 관통하여 상방에 일정 높이로 돌출되는 축(584a)으로 구성되어 있다.

아울러, 상기 공구하우징(570)의 상방에는 상기 축(584a)과 결합되는 공압전환유닛(590)이 설치되고, 상기 공압전환유닛(590)는 공압유닛(600)에서 제공되는 공압에 의해 방향을 전환하는 수단으로 이 경우, 상기 방향전환은 90˚방향으로 왕복 회동됨이 바람직하다.

물론, 상기 공압전환유닛(590)은 절삭공구(580a)를 회동시키기 위한 수단으로 공압에 의한 방향 전환뿐만 아니라 모터등의 다양한 수단에 의해 실시 가능한 것이다.

또한, 상기 축(584a)과 공압전환유닛(590)은 도시된 바와 같이 키에 의한 결합방식으로 고압전환유닛(590)의 왕복 회동운동에 의해 상기 축(584a)을 통해 절삭팁(582a)이 90˚왕복 회동되는 것으로, 이에 한정되지 않고, 공압전환유닛(590)의 왕복회동운동이 미끄럼없이 축(584a)으로 전달될 수 있는 결합방식이면 어느 것이든 사용 가능하다.

한편, 상술된 절삭방법에 따른 작용상태는 절삭공구(580)가 원뿔형 절삭팁(582)으로 구성될 경우에 작용하는 상태를 설명한 것이며, 상기의 한 방향 절삭팁(582a)으로 형성된 절삭공구(580a)일 경우를 설명하면 다음과 같다.

우선 상술된 지그재그방식의 브이-커팅 절삭방법은 동일하므로, 이에 대한 반복 설명은 생략하고, 더 추가는 단계만을 설명하기로 한다.

그리고, 최초 Y축 방향 패턴 절삭이 수행될 때 한 방향 절삭팁(582a)은 Y축 방향 절삭이 가능하도록 설정된 상태로 도광판 고정단계(S10) 내지 절삭단계(S60)까지 수행되어, 도광판(L)의 Y축 패턴 절삭을 완료한다.

아울러, 타방향 절삭단계(S70)를 수행하기 전 절삭공구 방향 전환단계(S62)가 이루어지는 것으로, 상기 절삭공구 방향 전환단계(S62)는 상기 절삭단계(S60)를 통해 도광판(L)의 한 방향 패턴 절삭이 완료되면 타방향 절삭단계(S70) 전에 커팅유닛(500)의 절삭공구(580a)의 한 방향 절삭팁(582a)을 Y축 -> X축으로 변환되도록 90˚회동시켜, 상기 절삭공구(580a)의 한 방향 절삭팁(582a)에 의해 타 방향 절삭이 가능하도록 방향 전환시키는 단계이다.

이는 한 방향 절삭팁(582a)이 부착된 절삭공구(580a)에서 연장된 축(584a)이공구하우징(570)의 상방으로 돌출되고, 상기 돌출된 축(584a)에는 공압 전환유닛(590)이 구성되어 있다.

이 경우 공압유닛(600)에서 제공되는 공압에 의해 공압 전환유닛(590)은 90˚회동 전환하면서 상기 축(584a)을 회동시키고, 상기 축(584a)의 하방에 결합된 한 방향 절삭팁(582a)이 90˚ 회동되어 Y축 방향이 X축 방향으로 전환되는 것이다.

따라서, 상기 방향 전환된 절삭공구(580a)를 통해 도광판(L)의 X축 패턴 절삭 공정이 수행되는 것이다.

도 14은 다른 실시 예에 따른 브이-커팅 절삭장치의 사시도로서, 집진수단(800)은 커팅유닛(500)의 배면에 위치되고 X축 이송수단(400)의 이동자(420)에 고정설치되어, 공압유닛(600)에서 진공을 제공받아 커팅유닛(500)이 도광판(L)을 절삭 가공할 때 발생되는 칩을 진공 흡입하여 제거할 수 있도록 하는 집진챔버(820) 로 구성되어, 커팅유닛(500)이 도광판(L)의 표면을 절삭할 때 발생되는 칩이 상기 집진챔버(820)에 의해 자동으로 칩을 제거할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

경우에 따라서는 상기 집진수단(800)은 플렉시블 호스(812)와 흡입노즐(814) 방식과 집진챔버(820) 방식을 동시에 사용할 수 도 있는 것이다.

이와 같이 도광판용 브이-커팅 절삭장치 및 그 브이-커팅 방법에 의하면, 피 도광판이 안착되는 상판에 진공을 통한 상기 피 도광판이 흡착되도록 고정유닛을 형성하여, 상기 고정유닛에 의한 피 도광판의 확고한 고정력으로 커팅유닛이 지그재그 방식으로 절삭 가능하여 단위시간당 절삭시간의 단축과 더불어 생산성이 향상되도록 하는 효과가 있다.

아울러, 커팅유닛을 X 또는 Y 축으로 이송하는 X 및 Y축 이송유닛을 리니어모터(linear motor, 직선형 전동기)방식을 채탁함으로써, 종래의 볼 스크류방식에 의한 백래시의 누적오차에 의한 정밀도 저하를 방지하고, 더불어 보다 정밀한 패턴 절삭이 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한 하나의 절삭 공정을 통해 다수의 도광판 절삭가공이 이루어져 생산성을 향상시켜 제품 경쟁력이 강화되도록 하는 효과가 있다.

더불어 절삭유닛을 통해 피 도광판에서 발생되는 칩을 진공에 흡입하는 집진수단을 더 구성하여 상기 칩에 의한 절삭유닛의 절삭 저항력을 방지하여 절삭력을 향상시키도록 하는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 도광판용 브이-커팅 절삭장치 및 그 브이-커팅 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

도광판의 표면에 모눈종이와 같은 격자 무늬의 패턴을 형성하는 절삭장치에 있어서,

다수의 수납문(120)이 측면에 형성되어, 상기 다수의 수납문(120)을 통해 내부에 진공펌프 또는 콤프레샤 및 전원공급원 등의 기계적 장치 및 수납공간을 가지며, 다수의 체결구멍이 형성된 상판(110)이 구성되어 있는 본체(100)와;

상기 상판(110)의 체결구멍에 체결수단을 통해 체결고정되고, 모서리에 복수의 X 및 Y축 원점블럭(230)(240)이 고정되어 있으며 중앙부에 외부에서 형성된 진공을 통해 도광판(L)을 흡착 고정하도록 구성되는 고정유닛(200);

상기 본체(100)의 상판(110)에 Y축 방향으로 양측에 각각 설치되는 고정자(310)가 고정되고 상기 고정자(310)를 따라 Y축 방향의 이송력을 가지는 이동자(320)로 구성된 Y축 이송유닛(300);

상기 Y축 이송유닛(300)의 이동자(320)에 고정되는 고정자(410)를 따라 X축 방향의 이송력을 가지는 이동자(420)로 구성된 X축 이송유닛(400);

상기 X축 이송유닛(400)의 이동자(420)에 설치 고정되고 절삭공구(580)를 Z축으로 이송시키도록 구성되는 커팅유닛(500);

상기 본체(100)의 일측에 형성되고 진공 및 공압을 상기 각 유닛에 제공하도록 구성되는 공압유닛(600); 및

상기 본체(100)의 일측에 형성되고 상기 고정유닛(200), Y 및 X축 이송유닛 (300)(400)과 커팅유닛(500), 및 공압유닛(600)을 프로그래밍에 의해 원격 제어할 수 있도록 하는 제어컴퓨터(700);로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치.
제 1 항에 있어서,

상기 본체(100)의 상판에 복수의 고정유닛(200)을 구성하고;

상기 복수의 고정유닛(200) 각각에 도광판(L)이 안착되며, 상기 도광판(L) 각각에 위치되는 복수의 커팅유닛(500)이 X축 이송유닛(400)의 이동자(420)에 설치 고정되어;

한 공정의 절삭가공에 의해 복수의 도광판이 절삭가공되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정유닛(200)은

모서리에 복수의 X 및 Y 축 원점블럭(230)(240)이 고정되며 진공관로(280)가 일측에 구성되고 상기 진공관로(280)를 통해 이송된 진공이 중앙부에 위치되도록 형성된 진공라인(212)과 상기 진공라인(212)의 외주에 패킹(270)이 삽입되는 패킹공(214) 및 다수의 체결공(216)이 형성된 고정패널(210)과;

상기 고정패널(210)의 상면에 안착되고 체결공(216)과 대응되는 삽입공(222) 이 형성되어 체결수단을 통해 체결 고정되며 진공라인(212)과 대응되는 위치에 진공공(224)이 다수 형성되는 상부패널(220);

상기 고정패널(210)의 체결공(216)에 체결수단을 통해 체결 고정되고 X 및 Y축 원점블럭(230)(240)과 대응 위치에 마련되어 도광판(L)이 상부패널(220)에 안착시 상기 X 및 Y축 원점블럭(230)(240)으로 도광판(L)을 미는 밀림력을 가지는 X 및 Y축 실린더(250)(260); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치.
제 3 항에 있어서, 상기 X 및 Y축 실린더(250)(260)는

고정패널(210)에 형성된 체결공(216)에 체결 고정되되, 도광판(L)의 크기에 따라 위치를 변경할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 Y 및 X축 이송유닛(300)(400)은

리니어모터(linear motor, 직선형 전동기) 방식으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 커팅유닛(500)은

X축 이송유닛(400)의 이동자(420)에 고정되는 고정플레이트(510)와;

상기 고정플레이트(510)의 상단에 고정되는 모터(520);

상기 모터(520)의 하방에 구성되고 모터(520)의 회전력에 의해 회전되는 나사축(530);

상기 나사축(530)의 상방 및 하방을 지지하도록 고정플레이트(510)에 고정되는 보조플레이트(540);

상기 나사축(530)과 볼 스크류 방식에 의한 결합방식으로 결합되어, 상기 나사축(530)의 회전방향에 따라 승강되는 볼너트(550);

상기 볼너트(550)의 양측에 관통 삽입되고, 고정플레이트(510) 및 보조플레이트(540)에 고정되어, 나사축(530)의 회전으로 상기 볼너트(550)가 Z축으로 승강되도록 지지하는 복수의 가이드바(560);

상기 볼너트(550)의 일측에 체결수단을 통해 고정되는 공구하우징(570); 및

상기 공구하우징(570)의 하단에 설치되는 절삭공구(580); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치.
제 6 항에 있어서, 상기 절삭공구(580)는

도광판(L)의 표면을 브이(V) 홈 절삭이 가능하도록 원뿔형(582)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치.
제 6 항에 있어서, 상기 절삭공구(580a)는

한 방향 브이(V) 홈 절삭이 가능하도록 한 방향 절삭팁(582a)과 상기 절삭팁(582a)이 하방에 결합 고정되는 축(584a)으로 구성되어, 상기 축(584a)이 공구하우징(570)의 내부를 삽입되고, 상기 공구하우징(570)의 상방으로 일정 높이 돌출되도록 구성되며;

상기 공구하우징(570)으로 돌출된 축(584a)에는 공압유닛(600)에서 제공되는 공압에 의해 방향 전환이 가능한 공압 전환유닛(590)이 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 도광판용 브이-커팅 절삭장치에는 커팅유닛(500)을 통해 도광판(L)을 절삭 가공할 때 발생되는 칩을 제거할 수 있는 집진수단(800)이 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치.
제 9 항에 있어서, 상기 집진수단(800)은

공압유닛(600)의 일측에는 플렉시블 호스(812)와;

상기 플렉시블 호스(812)의 끝단에 연결되는 흡입노즐(814)이 더 구성되어;

상기 공압유닛(600)을 통해 제공되는 진공이 상기 플렉시블 호스(812)를 통해 흡입노즐(814)로 전달됨에 따라 작업자는 상기 흡입노즐(814)을 이용하여 커팅유닛(500)을 통한 도광판(L) 절삭 공정시 발생되는 칩을 제거할 수 있도록 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치.
제 9 항에 있어서, 상기 집진수단(800)은

커팅유닛(500)의 배면에 위치되고 X축 이송수단(400)의 이동자(420)에 고정설치되어, 공압유닛(600)에서 진공을 제공받아 커팅유닛(500)이 도광판(L)을 절삭 가공할 때 발생되는 칩을 진공 흡입하여 제거할 수 있도록 하는 집진챔버(820)로 구성되는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭장치.
도광판의 표면에 모눈종이와 같은 격자 무늬의 패턴을 형성하는 절삭방법에 있어서,

도광판(L)을 고정유닛(200)에 안착한 후 상기 고정유닛(200)에 구성된 X 및 Y축 실린더(250)(260)가 전진하여 상기 도광판(L)이 고정유닛(200)의 모서리에 구성된 X 및 Y축 원점블럭(230)(240)에 밀착되도록 고정하는 도광판 고정단계(S10)와;

상기 도광판 고정단계(S10)를 통해 도광판(L)이 X 및 Y축 원점블럭 (230)(240)에 원점 위치된 후 진공장치를 통해 생성된 진공이 고정유닛(200)에 제공됨에 따라 상기 도광판(L)이 고정유닛(200)에 진공 흡착 고정되도록 하는 도광판 흡착단계(S20);

상기 도광판 흡착단계(S20)를 통해 도광판(L)이 고정유닛(200)의 X 및 Y축 실린더(250)(260)와 진공 흡착으로 확고한 고정력이 유지되면 Y 및 X축 이송유닛(300)(400)에 의해 커팅유닛(500)이 도광판(L)의 원점 위치로 이송되는 원점 이송단계(S30);

상기 원점 이송단계(S30)를 통해 원점으로 이송된 커팅유닛(500)이 도광판(L)의 상방에 위치되고, 상기 커팅유닛(500)의 절삭공구(580)가 Z축으로 하강하여 도광판(L)을 X 또는 Y축 방향으로 한 줄 절삭하는 최초 절삭단계(S40);

상기 최초 절삭단계(S40)를 통해 도광판(L)에 한 줄 절삭이 완료된 절삭공구(580)가 상승되고, 상기 Y 또는 X축 이송유닛(300)(400)에 의해 커팅유닛(500)이 절삭된 한 줄에서 한 피치만큼 이송하는 피치 이송단계(S50);

상기 피치 이송단계(S50)를 통해 절삭된 한 줄에서 피치만큼 이송된 커팅유닛(500)의 절삭공구(580)가 하강하여 상기 한 줄 절삭한 방향의 역방향으로 이송되면서 다른 한 줄을 절삭하는 절삭단계(S60);

상기 최초 절삭단계(S40)에서 절삭단계(S60)까지 통해 지그재그 방식과 같은 반복적으로 절삭공정이 수행되여 도광판(L)의 X 또는 Y축 한 방향의 패턴 절삭이 완료되면 타 방향인 Y 또는 X축 방향으로 절삭 공정이 지그재그 방식에 따라 반복적으로 수행하는 타방향 절삭단계(S70);

상기 타방향 절삭단계(S70)를 통해 도광판(L)의 표면에 패턴이 완성되면 고정유닛(200)으로 제공되는 진공을 해제하고, 더불어 상기 고정유닛(200)의 X 및 Y축 실린더(250)(260)는 후진하여 도광판(L)을 밀림하는 밀림력이 해제됨에 따라 상기 패턴이 완성된 도광판(L)을 고정유닛(200)에서 이탈시킬 수 있게 되는 도광판 고정 해제단계(S80);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭방법.
제 12 항에 있어서,

상기 절삭단계(S60)를 통해 도광판(L)의 한 방향 패턴 절삭이 완료되면 타방향 절삭단계(S70) 전에 커팅유닛(500)의 절삭공구(580)를 90˚회동시켜, 상기 절삭공구(580)의 절삭팁에 의해 타 방향 절삭이 가능하도록 방향 전환시키는 절삭공구 방향 전환단계(S62)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판용 브이-커팅 절삭방법.