KR20070115188A

KR20070115188A - 글라스 반송 장치

Info

Publication number: KR20070115188A
Application number: KR1020060049227A
Authority: KR
Inventors: 이현철
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-05

Abstract

본 발명은 글라스 반송 장치에 전자석을 이용하여 비접촉식으로 회전축을 회전시키기 위한 것으로, 글라스가 반송되는 방향을 향하여 일정 간격으로 나란히 배열되고, 외면에 둘레를 따라 서로 다른 극성을 갖는 마그넷이 교번적으로 형성된 회전축, 복수 개의 회전축 상에 고정되어 회전축이 회전함에 따라 글라스를 이동시키는 회전 롤러, 복수 개의 회전축 일단에 고정된 제1 영구 자석, 제1 영구 자석과 서로 대향되게 위치하며, 제1 영구 자석과 동일한 극성으로 마련되어 제1 영구 자석간 반발력으로 회전축의 중심을 유지하는 제2 영구 자석, 및 회전축의 외측에 마그넷과 대향되게 배치되고, 마그넷과의 사이에서 작용하는 척력에 의해 상기 회전축간 간극을 유지하는 간극 유지 유니트를 포함하는 글라스 반송 장치를 제공한다.

액정 표시 장치, 반송, 영구 자석, 전자석

Description

글라스 반송 장치{Glass transfer apparatus}

도 1은 종래 기술에 따른 글라스 반송 장치를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 절개한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 반송 장치를 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 반송 장치를 도시한 평면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간극 유지 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 반송 장치의 전체 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 반송 장치의 일부 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.

(도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명)

100: 글라스 반송 장치 110: 프레임

120: 회전축 121: 고정부

122: 마그넷 122n,122s: N극, S극

130: 회전 롤러 140: 제1 영구자석

150: 제2 영구자석 160: 간극 유지 유니트

161, 161a, 161b, 161c, 161d: 전자석

162: 코일 170: 구동 유니트

180: 글라스

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 표시 장치의 제조 공정시 글라스(galss) 기판을 반송하는 글라스 반송 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 상하부의 투명 절연 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정층을 형성한 후, 액정층에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 분자의 배열을 변경시키과 아울러 액정 분자를 통해 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표시하는 표시 장치이다.

이러한 액정 표시 장치는 여러 제조 공정을 거친 후에야 제작되는데, 제조 공정은 서로 상이한 단위 공정들로 연결되어 있고 각 단위 공정을 행하는 장비가 다르기 때문에, 이러한 장비들로 액정 표시 장치의 글라스(glass) 기판(이하, 설명의 편의상 '글라스'라 칭함)을 운반하는 컨베이어(conveyor) 즉, 반송 장치가 마련되어야 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 글라스 반송 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 절개한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 글라스 반송 장치(1)는 좌우 양측에 프레임(11)이 설치되어 있으며, 프레임(11) 사이에 회전축(12)이 설치되어 글라스의 반송 방향을 향하여 일정 간격으로 두고 나란히 배열되어 있다. 그리고, 각 회전축(12)의 양단부에는 글라스(18)의 측부 가장자리를 가이드하는 롤러(14)가 설치되어 회전축(12)과 함께 회전 운동하도록 구성되어 있다.

또한, 각 회전축(12)의 중앙부에는 글라스(18)의 하부를 받쳐 지지하는 중앙 롤러(13)가 고정되어 있으며, 회전축(12)을 회전시키기 위한 구동 유니트(도시하지 않음)가 프레임(11) 내부에 내장되어 있다.

구동 유니트(도시하지 않음)는 주로 모터를 이용하며, 이 경우 회전축(12)의 회전을 원활하게 하도록 도와주면서 회전축(12)을 고정시키는 베어링(15)을 포함한다.

이와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 글라스 반송 장치(1)는, 구동 유니트(도시하지 않음)의 제어에 따라 회전축(12)이 회전하게 되면, 회전축(12)의 양단부에 구비된 베어링(15)이 면 접촉 방식으로 회전하게 되고 이와 동시에 중앙 롤러(13)가 회전한다. 이에 따라 중앙 롤러(13) 상에 로딩된 글라스(18)가 일방향으로 서서히 이동하게 된다.

그런데, 종래 기술에 따른 글라스 반송 장치(1)는 베어링(15) 사용으로 인해 베어링(15)의 윤활제인 오일(oil) 또는 구리스(guris)가 누출될 수 있는 우려가 있다.

또한, 베어링(15) 사용시 기계적인 마모로 인해 베어링(15)의 구성 성분인 금속 또는 수지의 파티클(particle)이 발생하는 문제점이 있다.

특히, 상기한 바와 같이 누출되는 오일이나 구리스, 베어링(15)의 파티클 등의 이물이 글라스(18) 표면에 묻게 되면, 액정 표시 장치의 제조 공정상 이물 불량을 야기시키는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 글라스 반송 장치에 전자석을 이용하여 구동함으로써 베어링 없이 비접촉식으로 회전축을 회전시킬 수 있는 글라스 반송 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 글라스 반송 장치는, 글라스가 반송되는 방향을 향하여 일정 간격으로 나란히 배열되고, 외면에 둘레를 따라 서로 다른 극성을 갖는 마그넷이 교번적으로 형성된 회전축, 상기 복수 개의 회전축 상에 고정되어 상기 회전축이 회전함에 따라 상기 글라스를 이동시키는 회전 롤러, 상기 복수 개의 회전축 일단에 고정된 제1 영구 자석, 상기 제1 영구 자석과 서로 대향되게 위치하며, 상기 제1 영구 자석과 동일한 극성으로 마련되어 상기 제1 영구 자석간 반발력으로 상기 회전축의 중심을 유지하는 제2 영구 자석, 및 상기 회전축의 외측에 상기 마그넷과 대향되게 배치되고, 상기 마그넷과의 사이에서 작용하는 척력에 의해 상기 회전축간 간극을 유지하는 간극 유지 유니트를 포함한다.

그리고, 상기 회전축을 회전시키고, 상기 회전축이 회전하는 각도에 따라 상기 마그넷의 극성 위치를 감지하고, 상기 간극 유지 유니트의 전류를 제어하여 극성을 변환하며, 글라스의 하중에 따라 상기 간극 유지 유니트의 자기장 세기를 조정하는 구동 유니트를 추가로 포함한다.

이때, 상기 회전축은 N극과 S극을 갖는 각각의 마그넷이 쌍을 이루어, 상기 마그넷이 적어도 한 쌍 또는 그 이상으로 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 간극 유지 유니트는 상기 회전축의 마그넷과 일대일로 대응되는 복수 개의 전자석, 및 상기 복수 개의 전자석에 권선되어 전류 방향에 의해 상기 전자석의 극성을 바꾸는 코일을 포함한다.

상기 전자석은 상기 회전축의 마그넷과 동일한 극성을 유지하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 영구 자석 및 상기 제2 영구 자석은 모두 S극성을 갖거나, 모두 N극성을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 회전 롤러는 상기 복수 개의 회전축 상에 적어도 하나 이상 구비된 것을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체 에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 반송 장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 반송 장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 반송 장치를 도시한 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간극 유지 장치의 구성을 도시한 도면이다.

먼저 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 반송 장치(100)는 좌우 양측에 구비된 프레임(110)과, 프레임(110) 사이에 복수 개로 구비된 회전축(120), 회전축(120) 상의 회전 롤러(130), 제1 영구 자석(140), 제2 영구 자석(150), 간극 유지 유니트(160), 및 구동 유니트(170)를 포함한다.

복수 개로 구비된 회전축(120)은 긴 막대형으로 글라스(180)가 반송되는 방향을 향하여 일정 간격으로 나란히 배열되고, 외면에 둘레를 따라 서로 다른 극성을 갖는 마그넷(122)이 교번적으로 배치된다.

마그넷(122)은 도시된 바와 같이 N극과 S극을 가지며, 회전축(120)의 양단에 일부만 형성될 수 있음은 물론, 전체에 걸쳐 형성되는 것도 가능하다.

이러한 마그넷(122)은 N극과 S극을 갖는 각각의 마그넷(122)이 쌍을 이루어, 적어도 한 쌍 또는 그 이상으로 세밀하게 배치된다.

예를 들면, 한 쌍의 마그넷(122)은 회전축(120)의 외면에 N극과 S극이 직교로 배치되고, 두 쌍의 마그넷(122)은 도시된 바와 같이 4등분으로 균등하게 N극과 S극이 교번적으로 배치된다.

마그넷(122)의 개수가 많으면 많을수록 마그넷(122)의 극성 위치를 세밀하게 조절할 수 있어 간극 유지 유니트(160)의 정확한 동작 제어가 가능하며, 간극 유지 유니트(160)의 전자석(161) 개수가 증가함은 물론, 마그넷(122)의 극성 위치에 따라 각 전자석(161)에 인가할 전류를 제어하는 작업이 필요하다.

상기한 바와 같이 구성되는 복수 개의 회전축(120)은 양단이 좌우 양측의 프레임(110)에 관통되어 프레임(110) 내측에 설치되어 있고, 후술하는 제1 영구 자석(140)이 구비되지 않는 타단에는 프레임(110)에 관통된 상태로 고정시키기 위한 고정부(121)가 형성되어 있다. 그리고, 중앙부에는 글라스(180)의 하면을 받쳐 회전축(120)이 회전함에 따라 글라스(180)를 이동시키는 회전 롤러(130)가 설치된다.

이때, 회전 롤러(130)는 회전축(120)에 고정되어 회전축(120)과 함께 회전 운동을 한다. 그리고, 회전 롤러(130)는 도시된 바와 같이 하나의 회전축(120) 상에 적어도 하나 이상 구비된다. 이는 글라스(180)를 균형있게 받쳐 안전하게 반송하기 위함이다.

제1 영구 자석(140)은 오직 하나의 극성을 고정적으로 갖는 영구 자석으로, 복수 개의 회전축(120) 일단에 고정된다.

제2 영구 자석(150)은 제1 영구 자석(140)과 서로 대향되게 배치되며, 제1 영구 자석(140)과 동일한 극성으로 마련되어 제1 영구 자석(140)간 반발력으로 회전축(120)의 중심을 유지한다.

이를 테면, 도시된 바와 같이 제1 영구 자석(140)이 S극성을 갖는 자석이면 제2 영구 자석(150)은 S극이며, 이와 반대로 제1 영구 자석(140)의 N극이면 제2 영구 자석(150) 또한 N극으로 마련된다.

이러한 구조에 따르면, 제1 영구 자석(140)의 자력과 제2 영구 자석(150)의 자력이 서로 작용하여 제1 영구 자석(140)과 제2 영구 자석(150)이 서로 밀어내고, 서로 밀어내는 반발력에 의해 제1 영구 자석(140)과 제2 영구 자석(150)간 간극을 유지하면서, 회전축(120)의 Y축 중심을 유지하게 된다.

간극 유지 유니트(160)는 회전축(120)의 외측에 마그넷(122)과 대향되게 배치되고, 회전축(120)의 마그넷(122) 사이에서 작용하는 척력에 의해 회전축(120)간 간극을 유지하는 역할을 한다.

이를 위한 간극 유지 유니트(160)는 도 5에 도시된 바와 같이, 회전축(120)의 마그넷(122)과 일대일로 대응되는 복수 개의 전자석(161)과, 복수 개의 전자석(161)에 권선되어 전류 방향에 의해 전자석의 극성을 바꾸는 코일(162)을 포함한다.

즉, 전자석(161)은 마그넷(122)의 개수와 동일하게 적어도 2개 이상 구비되며, 코일(162)을 통해 인가되는 전류에 따라 N극 또는 S극으로 극성이 바뀐다.

N극 또는 S극을 갖는 두 개의 전자석(161)으로만 구비된 경우에는 간단하게 두 개의 전자석(161)에 각각 서로 다른 전류의 방향을 인가하여 극성을 바꾸면 된다. 그리고, 도시된 바와 같이 적어도 4개 이상의 전자석(161a, 161b, 161c, 161d)으로 구비된 경우에는 N극과 S극이 교번적으로 배치되기 때문에, 서로 마주보는 전자석(161a와 161c, 161b와 161d)에 권선된 코일(162)을 서로 연결함으로써 동 일한 극성을 갖는 전자석(161a와 161c, 161b와 161d)에 대해서는 하나의 전류를 동시에 인가하면 된다. 또는, 각 전자석(161a, 161b, 161c, 161d)에 권선된 코일(162)에 전류를 각각 인가하여도 무방하다.

다시 도 3을 참조하면, 구동 유니트(170)는 프레임(110) 내에서 회전축(120) 및 간극 유지 유니트(160)와 연계되어, 회전축(120)을 회전시키기 위한 구동 원동력을 제공하고, 회전축(120)이 회전하는 각도에 따라 마그넷(122)의 극성 위치를 감지하며, 간극 유지 유니트(160)의 극성을 바꾸기 위해 전자석(161)에 인가되는 전류를 제어한다. 그리고, 글라스(180)의 하중에 따라 간극 유지 유니트(160)의 자기장 세기를 조정한다.

구동 유니트(170)는 회전축(120)을 회전시키기 위한 목적으로 구동 모터(도시하지 않음)를 포함하며, 구동 모터(도시하지 않음)의 모터축에 부착되어 회전 각도 또는 회전수를 감지하기 위한 인코더(도시하지 않음)를 포함한다. 인코더를 이용하여 회전축(120)의 회전 각도 또는 회전수를 감지하는 모터 제어 방식은 이미 공지된 기술인 바, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 반송 장치의 동작을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 반송 장치의 전체 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 반송 장치의 일부 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 반송 장치는, 처 음 전원 인가시, 구동 유니트(170)에서 제공되는 구동 원동력에 의해 회전축(120)이 일방향(b)으로 회전하게 되고, 이에 따라 회전축(120) 상에 구비된 회전 롤러(130)가 회전축(120)과 함께 일방향(c)으로 회전하게 된다. 따라서, 회전 롤러(130) 상에 로딩된 글라스(180)가 회전 롤러(130)에 의해 일방향(d)으로 이송된다.

글라스(180)를 이와 반대 방향으로 이송하고자 할 경우에는 구동 유니트(170)를 통한 회전축(120)의 회전 방향을 반대로 제어하면 가능하다.

이때, 글라스(180)를 이송함에 있어서, 회전축(120)은 기존과 같이 베어링을 통한 면 접촉에 의해 서서히 회전하는 방식이 아니라, 회전축(120)의 일단에 고정된 영구 자석(140,150)들과 간극 유지 유니트(160)에 의해 비접촉으로 회전하게 된다.

다시 말해, 회전축(120)의 일단에 고정된 제1 영구 자석(140)과, 제1 영구 자석(140)과 대향된 제2 영구 자석(150) 사이에 서로 작용하는 자력에 의해 서로 밀어내는 반발력(a)이 형성됨으로써, 회전축(120)의 Y축 중심을 유지하면서 비접촉으로 회전할 수 있다.

또한, 구동 유니트(170)에서 마그넷(122)의 극성(122n, 122s) 위치를 감지하여 회전축(120)이 회전함에 따라 달라지는 마그넷(122)의 극성(122n, 122s) 위치를 파악하고, 이에 따라 간극 유지 유니트(160)에 전류를 인가하여 마그넷(122)과 동일한 극성을 유지하도록 함으로써, 간극 유지 유니트(160)와 마그넷(122) 사이에서 작용하는 척력에 의해 회전축(120)이 회전하는 경우에도 회전축(120)과의 간극을 유지한다. 즉, 회전축(120)이 소정 부품에 의지하지 않고서도 간극 유지 유니트(160)와의 간극에 의해 일정 위치를 유지하면서 회전할 수 있다.

이하, 상술한 간극 유지 유니트(160)와 마그넷(120)과의 상호 동작을 상세히 살펴보면, 도 7에 도시된 바와 같다.

도 7의 (a)를 참조하면, 회전축(120)의 마그넷(122)이 N극(122n)과 S극(122s)이 교번적으로 배치된 4개로 구비되고, 이에 따라 전자석(161)이 마그넷(122)과 일대일 대응되도록 배치된 구조에서, 회전축(120)의 상부(이를 테면, 원점을 기준으로 -45도 ~ 45도 범위내)에 마그넷(122)의 N극(122n)이 위치되면, 구동 유니트(도시하지 않음)의 제어에 따라 N극(122n)의 마그넷(122)과 대응되는 하나의 전자석(161a)이 N극성을 갖도록 해당 코일에 전류를 인가한다. 이에 따라, 나머지 3개의 전자석(161b, 161c, 161d)에는 N극의 극성을 나타나는 하나의 전자석(161a)을 기준으로 S극-N극-S극 순으로 배치되도록 각각의 전류를 인가한다.

이후, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 회전축(120)이 회전하게 되면, 회전축(120)의 외면에 형성된 마그넷(122)의 극성 위치가 바뀌게 되는데, 이 경우에도 상기한 바와 같이 구동 유니트(도시하지 않음)를 통해 마그넷(122)의 극성 위치를 확인하여, 마그넷(122)과 대응되는 전자석(161)에 대해서는 동일한 극성을 유지하도록 전자석(161)의 극성을 다시 변경한다. 변경된 구조는 도 7의 (c)에 도시되어 있다.

도 7의 (c)에는 회전축(120)이 마그넷(122) 단위로 회전하여 마그넷(122)의 S극(122s)이 회전축(120)의 중심에 대하여 상부에 위치된 구조이다. 이에 따라, S 극(122s)의 마그넷(122)과 대응되는 하나의 전자석(161a)이 S극을 유지하도록 해당 코일에 전류를 인가하고, 나머지 3개의 전자석(161b, 161c, 161d)에는 하나의 전자석(161a)을 기준으로 N극-S극-N극 순으로 배치되도록 각각의 전류를 인가한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 글라스 반송 장치는, 글라스를 이송함에 있어, 기존과 같이 베어링을 사용하여 면 접촉에 의해 회전축을 회전시키는 방식이 아니라, 회전축의 일단에 고정된 영구 자석들과 전자석을 포함한 간극 유지 유니트에 의해 비접촉으로 회전시킴으로써, 글라스 표면에 이물이 묻어나는 불량을 제거함은 물론, 마찰에 의한 파손이나 손상의 우려를 제거한 상승 효과가 있다.

Claims

글라스가 반송되는 방향을 향하여 일정 간격으로 나란히 배열되고, 외면에 둘레를 따라 서로 다른 극성을 갖는 마그넷이 교번적으로 형성된 회전축;

상기 복수 개의 회전축 상에 고정되어 상기 회전축이 회전함에 따라 상기 글라스를 이동시키는 회전 롤러;

상기 복수 개의 회전축 일단에 고정된 제1 영구 자석;

상기 제1 영구 자석과 서로 대향되게 위치하며, 상기 제1 영구 자석과 동일한 극성으로 마련되어 상기 제1 영구 자석간 반발력으로 상기 회전축의 중심을 유지하는 제2 영구 자석; 및

상기 회전축의 외측에 상기 마그넷과 대향되게 배치되고, 상기 마그넷과의 사이에서 작용하는 척력에 의해 상기 회전축간 간극을 유지하는 간극 유지 유니트

를 포함하는 글라스 반송 장치.
제1항에 있어서,

상기 회전축을 회전시키고, 상기 회전축이 회전하는 각도에 따라 상기 마그넷의 극성 위치를 감지하고, 상기 간극 유지 유니트의 전류를 제어하여 극성을 변환하며, 글라스의 하중에 따라 상기 간극 유지 유니트의 자기장 세기를 조정하는 구동 유니트를 추가로 포함하는 글라스 반송 장치.
제1항에 있어서,

상기 회전축은 N극과 S극을 갖는 각각의 마그넷이 쌍을 이루어, 상기 마그넷이 적어도 한 쌍 또는 그 이상으로 구비된 것을 특징으로 하는 글라스 반송 장치.
제1항에 있어서, 상기 간극 유지 유니트는,

상기 회전축의 마그넷과 일대일로 대응되는 복수 개의 전자석, 및

상기 복수 개의 전자석에 권선되어 전류 방향에 의해 상기 전자석의 극성을 바꾸는 코일

을 포함하는 글라스 반송 장치.
제4항에 있어서,

상기 전자석은 상기 회전축의 마그넷과 동일한 극성을 유지하는 것을 특징으로 하는 글라스 반송 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 영구 자석 및 상기 제2 영구 자석은 모두 S극성을 갖는 것을 특징으로 하는 글라스 반송 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 영구 자석 및 상기 제2 영구 자석은 모두 N극성을 갖는 것을 특징 으로 하는 글라스 반송 장치.
제1항에 있어서,

상기 회전 롤러는 상기 복수 개의 회전축 상에 적어도 하나 이상 구비된 것을 특징으로 하는 글라스 반송 장치.