KR20070109302A - 유리기판의 연마장치 및 연마방법 - Google Patents

Abstract

유리기판의 연마장치 및 연마방법이 개시된다. 유리기판의 단부를 연마하는 연마장치로서, 외주면이 유리기판의 단부의 일측 모서리부에 접하도록 배치되는 제1 연마휠과, 제1 연마휠과 일부 중첩되며, 외주면이 유리기판의 단부의 타측 모서리부에 접하도록 배치되는 제2 연마휠과, 제1 연마휠의 중심부에 결합되는 제1 회전축과, 제2 연마휠의 중심부에 결합되는 제2 회전축과, 제1 회전축이 유리기판의 단부의 방향으로 이동가능하도록 제1 회전축에 결합되는 이동수단을 포함하는 유리기판의 연마장치는, 유리기판의 규격에 따른 유리기판의 두께 변화에 맞추어 유리기판 단부의 연마각도의 조절에 적절히 대응할 수 있고, 동일 규격의 유리기판에 대해서 연마각도을 다양하게 변화시킬 수 있다.

유리기판, 연마휠, 연마장치

Description

유리기판의 연마장치 및 연마방법{Apparatus and method for grinding glass plate}

도 1은 종래기술에 따른 유리기판 연마장치의 사시도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유리기판 연마장치의 사시도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유리기판 연마장치의 사용상태도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유리기판 연마장치의 이동수단을 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유리기판 연마장치의 다양한 연마각도에 상응한 회전축의 위치를 나타낸 사용상태도.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유리기판 연마방법을 나타낸 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 연마장치 12a : 제1 연마휠

12b : 제2 연마휠 16a : 제1 회전축

16b : 제2 회전축 17 : 유리기판

18 : 이동수단 20 : 세로 볼스크류

26 : 가로 볼스크류 28 : 축지지브라켓

본 발명은 유리기판의 연마장치에 관한 것이다.

최근 액정디스플레이(LCD) 패널 등 평판 디스플레이에는 평판 형태의 유리기판이 사용되고 있으며, 이를 위해 디스플레이 패널을 제조하는 과정에서 유리기판을 절단하는 공정이 수행된다. 통상 유리기판을 절단하게 되면 절단된 유리기판의 단부, 예를 들어 직사각형 형태의 유리기판이라면 4변에 해당하는 단부의 모서리는 날카롭고 측면 크랙이 존재할 수 있는 상태로 절단된다.

유리기판을 절단한 후 곧바로 디스플레이 패널에 사용할 경우에는 단부에서 광의 투과가 불규칙하게 되어 최종 제품의 품질을 저하시키는 결과를 초래하게 되며, 유리기판의 운반과정에서도 단부의 크랙, 깨짐, 안전사고 등의 문제가 존재한다. 따라서, 이러한 유리기판의 단부를 절단공정에 후행하는 연마공정을 통해 재가공하게 되는데, 통상의 연마공정은 절단에 의해 날카롭게 형성된 유리기판의 단부를 고속으로 회전하는 연마휠의 외주면에 접하도록 함으로써 날카로운 모서리를 매끄럽게 성형하는 공정이다.

도 1은 종래기술에 따른 유리기판 연마장치의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 유리기판용 연마장치는 유리기판(100)의 단부에 상응하는 위치에 배치되는 복수의 연마휠(102)과, 복수의 연마휠(102)에 각각 결합되는 복수의 회전 축(104)으로 구성되며, 회전축은 지지대에 고정되어 있다. 이와 같이, 종래기술에 따른 유리기판 연마장치에서는 연마휠에 결합되는 회전축을 필요에 따라 이동시킬 수 없도록 되어 있어, 유리기판의 두께가 달라짐에 따라 유리기판 단부의 연마각도를 조절할 수 없고, 얇은 유리기판을 두꺼운 유리기판과 동일한 연마각도로 연마하게 되면, 단부가 칼날과 같이 날카롭게 형성되어 연마 후 오히려 유리기판의 품질저하를 초래하게 되는 등, 다양한 규격의 유리기판에 대해서 연마각도을 다양하게 변화시킬 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 유리기판의 규격에 따른 유리기판의 두께 변화에 맞추어 유리기판 단부의 연마각도의 조절에 적절히 대응할 수 있고, 동일 규격의 유리기판에 대해서 연마각도을 다양하게 변화시킬 수 있는 유리기판의 연마장치 및 연마방법를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유리기판의 단부를 연마하는 연마장치로서, 외주면이 유리기판의 단부의 일측 모서리부에 접하도록 배치되는 제1 연마휠과, 제1 연마휠과 일부 중첩되며, 외주면이 유리기판의 단부의 타측 모서리부에 접하도록 배치되는 제2 연마휠과, 제1 연마휠의 중심부에 결합되는 제1 회전축과, 제2 연마휠의 중심부에 결합되는 제2 회전축과, 제1 회전축이 유리기판의 단부의 방향으로 이동가능하도록 제1 회전축에 결합되는 이동수단을 포함하는 유리기판의 연마장치 가 제공된다.

제1 연마휠과 제2 연마휠 각각은 복수의 휠이 중첩되어 형성될 수 있다. 이동수단은 제2 회전축이 유리기판의 단부의 방향으로 이동 가능하도록 제2 회전축에도 결합될 수 있다.

이동수단은 제1 회전축과 제2 회전축 간의 거리를 조절할 수 있도록, 즉 제1 회전축이 제2 회전축의 방향으로 이동가능하도록 제1 회전축 및/또는 제2 회전축에 결합될 수 있다.

한편, 자동으로 이동수단을 동작시기 위해서는 이동수단에 구동모터가 구비되도록 하는 것이 좋으며, 유리기판의 단부를 연마하고자 하는 각도를 입력하면 입력된 데이터를 처리하여 연마휠을 이동시킴으로써 유리기판이 연마되는 각도를 조절하기 위해서는 구동모터의 작동을 제어하는 제어부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

제어부는 유리기판의 단부의 연마각도에 상응하는 데이터를 입력받고, 데이터에 상응하도록 미리 저장된 설정값에 따라 제1 회전축을 유리기판의 단부의 방향으로 이동시키는 제어신호를 생성하도록 구성할 수 있다. 설정값은 연마각도에 상응하는 제1 회전축의 이동거리값이 될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 외주면이 유리기판의 단부의 일측 모서리부에 접하도록 배치되는 제1 연마휠과, 제1 연마휠과 일부 중첩되며, 외주면이 유리기판의 단부의 타측 모서리부에 접하도록 배치되는 제2 연마휠과, 제1 연마휠의 중심부에 결합되는 회전축과, 회전축이 유리기판의 단부의 방향으로 이동 가능 하도록 회전축에 결합되는 이동수단을 포함하는 유리기판의 연마장치를 사용하여 유리기판의 단부를 소정의 연마각도로 연마하는 방법으로서, (a) 연마각도에 상응하는 데이터를 입력받는 단계, (b) 데이터에 상응하도록 미리 저장된 설정값에 따라 회전축의 유리기판의 단부의 방향으로의 이동거리에 상당하는 제어신호를 생성하는 단계, 및 (c) 제어신호에 따라 회전축을 이동시켜 유리기판의 단부를 연마하는 단계를 포함하는 유리기판의 연마방법이 제공된다. 설정값은 연마각도에 상응한 회전축의 상대적 이동거리값이 될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 유리기판의 연마장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유리기판 연마장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유리기판 연마장치의 사용상태도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 유리기판(17), 제1 연마휠(12a), 제2 연마휠(12b), 복수의 휠(14a, 14b), 제1 회전축(16a), 제2 회전축(16b), 이동수단(18)이 도시되어 있다.

본 실시예의 연마장치는 유리기판의 규격에 따른 유리기판의 두께 변화에 맞추어 유리기판 단부의 연마각도의 조절에 적절히 대응할 수 있고, 동일 규격의 유리기판에 대해서 연마각도을 다양하게 변화시킬 수 있도록 제1 연마휠의 회전축이 유리기판의 단부의 방향으로 또는 제2 회전축의 방향으로 이동이 가능하도록 이동수단이 결합되도록 구성한 것이다.

본 실시예의 연마장치의 제1 연마휠(12a) 또는 제2 연마휠(12b)은 하나의 휠을 사용할 수도 있으나, 후술하는 바와 같이 제1 연마휠(12a)과 제2 연마휠(12b)을 일부 중첩하여 설치하기 위해서는 복수의 휠을 하나의 회전축에 결합하여 형성하는 것이 좋다. 즉, 제1 연마휠 또는 제2 연마휠은 동일한 지름을 가지는 복수의 휠(14a, 14b)이 하나의 회전축(16a, 16b)에 결합되며, 제1 연마휠(12a)과 제2 연마휠(12b)이 일부 중첩되도록 각 연마휠의 중심부가 제1 회전축(16a)과 제2 회전축(16b)에 각각 결합되도록 구성된다.

복수의 휠(14a, 14b)이 중첩되어 형성되는 제1 연마휠(12a) 또는 제2 연마휠(12b)은 서로 대응하는 각 휠이 일부 중첩될 수 있도록 일정거리 이격되어 각 회전축(16a, 16b)상에 배치되어 구성된다. 이와 같이 제1 연마휠과 제2 연마휠의 일부 중첩에 의해 두 개의 연마휠의 외주면이 겹치면서 형성하는 각도 사이를 유리기판의 단부가 두 개의 연마휠(12a, 12b)에 접하도록 가로지르며 이동하면서 연마면을 형성하게 되는데, 유리기판의 일측 단부는 제1 연마휠(12a)에 접하게 되고, 유리기판의 타측 단부는 제2 연마휠(12b)에 접하게 된다.

두 개의 연마휠(12a, 12b)의 외주면이 겹치면서 형성하는 각도와, 유리기판의 단부가 연마휠(12a, 12b)의 외주면과 각각 이루는 각도는 두 개의 연마휠과 연결된 각 회전축(16a, 16b)의 위치에 따라 다양하게 변경될 수 있으므로, 본 실시예에 따른 유리기판 연마장치는 유리기판의 단부의 연마각도를 조절할 수 있게 되는 것이다.

예를 들면, 각 회전축(16a, 16b)이 수직으로 배치되고, 유리기판면이 두 개의 연마휠이 만나는 지점으로 수평으로 진입하여 연마휠과 접할 경우, 회전축(16a, 16b)간의 거리가 멀어지면 겹쳐진 두 외주면이 형성하는 각도는 작아지고, 회전축 간의 거리가 가까워지면 두 외주면이 형성하는 각도는 커지게 된다.

또한, 각 회전축(16a, 16b)이 실질적으로 수직으로 배치되었다가 제2 연마휠과 연결된 제2 회전축(16b)이 우측으로 이동되는 경우에는, 유리기판 타측 단부의 연마각도는 커질 것이다. 위와 같은 방법으로 본 실시예의 연마장치는 두 개의 회전축(16a, 16b)을 상대적으로 이동시킴으로써 두 개의 연마휠(12a, 12b)이 회전축과 함께 이동하게 되고, 이에 따라 유리기판의 단부의 연마각도를 조절할 수 있게 된다. 유리기판 일측 단부의 연마각도는 제2 연마휠의 회전축(16b)에 대하여 상대적으로 제1 연마휠의 회전축(16a)을 적절한 위치로 이동시킴으로써 조절할 수 있으며, 유리기판 타측 단부의 연마각도는 위와 반대로 제1 연마휠의 회전축(16a)에 대하여 상대적으로 제2 연마휠의 회전축(16b)을 적절한 위치로 이동시킴으로써 조절할 수 있다.

한편, 본 실시예 이외에 두 개의 회전축(16a, 16b)에 전동장치(미도시)를 결합하여 회전축이 자동으로 이동되도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 이동수단의 축지지브라켓(28)을 변형하여 전동장치를 고정할 수 있는 브라켓을 두고, 브라켓에 전동장치를 고정한 후, 전동장치를 직접 이동시킴으로써 이와 결합된 회전축 및 회전축과 결합된 연마휠이 이동되도록 함으로써 유리기판의 단부의 연마각도를 조절 하도록 구성하는 것도 가능하다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유리기판 연마장치의 이동수단을 나타낸 사시도이다. 도 4를 참조하면, 세로 볼스크류바(20), 세로 가이드바(22), 한 쌍의 이동브라켓(24a, 24b), 가로 볼스크류바(26), 축지지브라켓(28)이 도시되어 있다.

본 실시예의 연마장치는 두 개의 연마휠(12a, 12b)과 각각 결합되는 두 개의 회전축(16a, 16b)을 가지므로 회전축의 이동을 위해서는 이동수단(18)이 하나 이상 필요하다. 중복되는 설명을 피하기 위해 하나의 이동수단(18)에 대해서 설명하기로 한다.

이동수단(18)은 세로 볼스크류바(20)와, 세로 볼스크류바(20)와 일정거리 이격되어 있는 세로 가이드바(22)와, 세로 볼스크류바(20)에 치합되는 볼스크류 너트와 연결되는 제1 이동브라켓(24a)과, 세로 가이드바(22)와 연결되는 제2 이동브라켓(24b)과, 이동브라켓 각각에 양단이 회전 가능하게 지지되는 가로 볼스크류바(26)와, 가로 볼스크류바(26)에 치합되는 볼스크류 너트와 연결되어 회전축을 회전 가능하게 지지하는 축지지브라켓(28)으로 이루어질 수 있고, 각 볼스크류바(20, 26)의 일측에는 조작핸들(미도시)이 부착되어 수동으로 회전축의 이동을 조절할 수 있고, 바람직하게는 세로 볼스크류바(20)의 일측에 결합된 구동모터(30a)와, 가로 볼스크류바(26)의 일측에 결합된 구동모터(30b)를 가질 수 있다. 또한, 구동모터(30a, 30b)의 작동여부를 제어하는 제어부(미도시)를 가질 수 있고, 제어부는 유리기판의 단부의 연마각도에 상응하는 데이터를 입력받고, 데이터에 상응하도록 미 리 저장된 설정값에 따라 제1 회전축을 유리기판의 단부의 방향으로 이동시키는 제어신호를 생성하도록 구성할 수 있다. 설정값은 연마각도에 상응하는 제1 회전축의 이동거리 값이 될 수 있다.

본 실시예 이외에 상술한 실시예의 세로 가이드바(22)는 회전축의 결합에 따른 처짐 또는 회전축의 이동 중에 발생하는 진동을 방지하는데 목적이 있으므로, 볼스크류바만으로 처짐이나 진동을 방지할 수 있는 경우에는 세로 가이드바(22)를 제외하여 이동수단을 마련할 수 있다.

또 다른 실시예로서, 제1 연마휠과 결합되는 회전축을 고정하고 제2 연마휠과 결합되는 회전축에만 이동수단을 구비하여 제2 회전축만을 이동시킴으로써 유리기판의 단부의 연마각도를 변화시키는 것이 가능하므로 하나의 이동수단만을 구비하여 유리기판 단부의 연마각도를 조절하도록 구성하는 것도 가능하다.

이동수단은 상술한 바람직한 일 실시예에서 제시한 볼스크류방식에 따른 것에 한정되는 것은 아니며, 회전축의 이동을 위한 것으로서 기어, 래크, 체인, 케이블, LM(Linear Motion)시스템 등 당업자에게 자명한 이동수단이 사용될 수 있음은 물론이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유리기판 연마장치의 다양한 연마각도에 상응한 회전축의 위치를 나타낸 사용상태도이다. 도 5를 참조하면, 유리기판(17), 제1 연마휠(12a), 제2 연마휠(12b), 제1 회전축(16a), 제2 회전축(16b), 유리기판 단부의 연마상태(40)가 도시되어 있다.

도 5의 (A)를 기준으로 도 5의 (B), 도 5의 (C), 도 5의 (D)를 살펴보면, 도 5의 (B)는 제1 회전축(16a)를 그대로 두고 제2 회전축(16b)을 유리기판 단부의 방향으로 이동하는 경우, 유리기판 하부 단부의 연마각도는 작아지게 되고, 도 5의 (C)는 제1 회전축(16a)를 그대로 두고 제2 회전축(16b)을 유리기판의 단부와 멀어지게 이동하는 경우, 유리기판 하부 단부의 연마각도는 커지게 된다. 도 5의 (D)는 제 1 회전축(16a)를 그대로 두고 제2 회전축(16b)을 하향으로 이동시킨 경우, 두 개의 연마휠의 외주면이 겹치면서 형성하는 각도는 작아지게 되고, 따라서 유리기판 하부 단부의 연마각도는 작아지게 된다. 이와 같이 유리기판의 단부의 다양한 연마각도에 상응하는 회전축의 상대적인 이동거리값(32a, 32b)을 결정할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 유리기판 단부의 연마면의 측면길이를 일정하게 유지하고 연마각도를 조절함으로써 일정규격의 연마면이 형성된 유리기판을 생산할 수 있는 것이다. 이와 같은 방법으로 유리기판의 규격에 따른 유리기판의 두께 변화에 맞추어 단부 연마각도의 조절에 적절히 대응할 수 있고 동일 규격의 유리기판에 대해서도 연마각도을 다양하게 변화시킬 수 있다. 그러나, 제시된 값은 회전축의 상대적인 이동거리 값에 따라 변할 수 있는 것으로, 이 외의 다른 값들이 사용될 수 있음은 물론이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유리기판 연마방법을 나타낸 순서도이다. 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 유리기판 연마방법은, 외주면이 유리기판의 단부의 일측 모서리부에 접하도록 배치되는 제1 연마휠과, 제1 연마휠과 일부 중첩되며, 외주면이 유리기판의 단부의 타측 모서리부에 접하도록 배치되는 제2 연마휠과, 제1 연마휠의 중심부에 결합되는 회전축과, 회전축이 상기 유리 기판의 단부의 방향으로 이동 가능하도록 상기 회전축에 결합되는 이동수단을 포함하는 유리기판의 연마장치를 사용하여 상기 유리기판의 단부를 소정의 연마각도로 연마하는 방법으로서, 유리기판의 규격에 따른 유리기판의 두께 변화나 동일 규격의 유리기판의 단부에 대한 소정의 연마각도에 상응하는 데이터를 입력한다. 이 때 입력되는 데이터는 유리기판 상하 단부의 연마각도가 될 수 있다(S1). 입력된 데이터에 상응하는 미리 저장된 각 회전축의 상대적 이동거리값에 따라 각 회전축의 이동거리값에 맞는 제어신호를 생성하게 된다. 이 경우 각 회전축의 이동거리값은 유리기판 단부의 연마를 위한 유리기판의 이송장치(미도시)의 진입위치, 진입높이 및 연마휠의 위치에 따라 변할 수 있으므로 미리 저장된 회전축의 이동거리값의 변경이 가능하도록 할 수 있다(S2). 각 회전축의 이동거리값에 맞는 제어신호가 생성되고 이 제어신호에 따라 이동수단의 구동모터를 작동시켜 적절한 위치로 회전축을 이동시킨 후, 유리기판의 단부가 두 개의 연마휠에 접하도록 가로지르며 이동하면서 연마면을 형성하게 된다(S3).

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 청구범위 내에 존재한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 유리기판의 단부에 상응하는 위치에 배치된 두 개의 연마휠과 결합되는 각각의 회전축을 유리기판의 단부의 방향으로 이동 가능하도록 함으로써, 유리기판의 규격에 따른 유리기판의 두께 변화에 맞추어 유리기판 단부의 연마각도의 조절에 적절히 대응할 수 있고 동 일 규격의 유리기판에 대해서도 연마각도을 다양하게 변화시킬 수 있다.

Claims (9)

1. 유리기판의 단부를 연마하는 연마장치로서,

   외주면이 상기 유리기판의 단부의 일측 모서리부에 접하도록 배치되는 제1 연마휠과;

   상기 제1 연마휠과 일부 중첩되며, 외주면이 상기 유리기판의 단부의 타측 모서리부에 접하도록 배치되는 제2 연마휠과;

   상기 제1 연마휠의 중심부에 결합되는 제1 회전축과;

   상기 제2 연마휠의 중심부에 결합되는 제2 회전축과;

   상기 제1 회전축이 상기 유리기판의 단부의 방향으로 이동가능하도록 상기 제1 회전축에 결합되는 이동수단을 포함하는 유리기판의 연마장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 연마휠은 복수의 휠이 중첩되어 형성되는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 이동수단은 상기 제1 회전축이 상기 제2 회전축의 방향으로 이동가능하 도록 상기 제1 회전축에 결합되는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 이동수단은 상기 제2 회전축이 상기 유리기판의 단부의 방향으로 이동가능하도록 상기 제2 회전축에 결합되는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마장치.
5. 제1항에 있어서

   상기 이동수단은 구동모터와, 상기 구동모터의 작동여부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 유리기판의 단부의 연마각도에 상응하는 데이터를 입력받고, 상기 데이터에 상응하도록 미리 저장된 설정값에 따라 상기 제1 회전축을 상기 유리기판의 단부의 방향으로 이동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 설정값은 상기 연마각도에 상응하는 상기 제1 회전축의 이동거리값을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마장치.
8. 외주면이 유리기판의 단부의 일측 모서리부에 접하도록 배치되는 제1 연마휠과, 상기 제1 연마휠과 일부 중첩되며, 외주면이 상기 유리기판의 단부의 타측 모서리부에 접하도록 배치되는 제2 연마휠과, 상기 제1 연마휠의 중심부에 결합되는 회전축과, 상기 회전축이 상기 유리기판의 단부의 방향으로 이동 가능하도록 상기 회전축에 결합되는 이동수단을 포함하는 유리기판의 연마장치를 사용하여 상기 유리기판의 단부를 소정의 연마각도로 연마하는 방법으로서,

   (a) 상기 연마각도에 상응하는 데이터를 입력받는 단계;

   (b) 상기 데이터에 상응하도록 미리 저장된 설정값에 따라 상기 회전축의 상기 유리기판의 단부의 방향으로의 이동거리에 상당하는 제어신호를 생성하는 단계; 및

   (c) 상기 제어신호에 따라 상기 회전축을 이동시켜 상기 유리기판의 단부를 연마하는 단계를 포함하는 유리기판의 연마방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 설정값은 상기 연마각도에 상응하는 상기 회전축의 이동거리값을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마방법.

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