KR20100100595A - 유리판 연마 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리판 연마 시스템에 관한 것으로서, 위치 고정된 가공 대상 유리판을 회전시킬 수 있는 하부 유니트; 유리판에 접촉되어 유리판의 회전에 의해 피동 회전될 수 있는 상부 유니트; 및 상기 상부 유니트를 수평 또는 수직 방향으로 이동시키기 위한 이동 유니트를 구비하는 유리판 연마 시스템에 있어서, 상부 유니트는: 이동 유니트의 스핀들에 설치된 플래터(platter); 유리판에 접촉되는 연마부가 장착되며 플래터에 대해 분리 가능하게 설치된 분리 플래터; 및 진공에 의해 분리 플래터를 플래터에 대해 위치 고정하기 위한 진공 압착부재를 구비한다.

Description

유리판 연마 시스템{Glass polishing system}

Cross-Reference

본 출원은 2009년 3월 6일에 출원된 한국특허출원 제10-2009-19293호의 분할출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.

본 발명은 유리판 연마 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 디스플레이에 사용되는 유리판의 단면을 오스카 방식으로 연마하기 위한 유리판 연마 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 디스플레이에 적용되는 유리판(유리기판)은 화상을 정확히 구현하기 위해 그 평탄도를 일정 수준으로 유지하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 플로트 챔버를 통해 성형된 플로트 유리판의 표면에 존재하는 미세한 요철 또는 기복은 연마 공정에 의해 제거되어야 한다.

이러한 유리판의 연마 공정은 개별 유리판을 하나씩 연마하는 소위, '오스카' 방식과 일련의 유리판들을 연속적으로 연마하는 소위, '인라인' 방식으로 나눌 수 있고, 유리판의 일면만을 연마하는 '단면 연마'와 유리판의 양면을 모두 연마하는 '양면 연마'로 구분된다.

종래기술에 따른 유리판 연마 장치는, 연마 패드가 설치된 연마 플레이트(상정반)를 수평 방향으로 이동시키고, 유리판이 위치된 연마 스테이지(하정반)를 회전시키면서 연마 플레이트 상에 자연낙하에 의해 공급되는 연마액을 이용하여 유리판을 연마한다.

그런데, 종래의 연마 방식에 따르면, 유리판과 연마 플레이트 사이에는 일정한 압력이 형성되므로, 연마 플레이트에 형성된 구멍을 통해 연마액이 충분히 스며들지 못해 연마액을 안정적이고 균일하게 공급하는 것이 곤란하였다. 뿐만 아니라, 종래의 연마 장치는 연마액의 공급 과정에서 연마액이 연마 플레이트의 외측으로 불필요하게 흘러 내리는 현상이 발생되어 유리판의 균일 연마를 어렵게 하는 문제점이 있었다.

한편, 종래기술에 따른 유리판 연마 장치는 상정반 즉, 연마 플레이트의 자체 하중에 의해 유리판에 힘을 가하는 방식이므로 원반 형태의 연마 플레이트의 전체 면적에 걸쳐 균일한 힘을 유리판에 가할 수 없으므로 최종적으로 연마된 유리판의 평탄도가 직사각 형태의 유리판의 각각의 부위마다 서로 균일하지 않아 불량을 발생키는 빈도가 많은 문제점이 있었다. 특히, 액정 디스플레이가 대형화됨에 따라 연마 플레이트의 크기가 대형화(예, 약 1000mm 직경)되면서 이러한 문제는 더 심각해 진다. 부연 설명하면, 종래 기술에 따르면, 유리판에 접촉되는 연마 플레이트의 모든 부위가 실질적으로 동일한 힘으로 유리판을 가압할 수 없었고, 연마 플레이트가 설치되는 스핀들로부터 멀어질수록 유리판에 미치는 힘이 감소됨으로써 균일한 연마를 곤란하게 하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 연마 장치의 연마 플레이트에 부착된 연마 패드의 유지, 보수 또는 교환 작업은 연마 플레이트가 대형화될수록 그 작업이 더욱 곤란해지고 더 많은 장비를 필요로 하고 이를 위한 시간이 더 많이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 착상된 것으로서 다음과 같은 목적들을 가진다.

첫째, 본 발명은 연마 패드가 설치된 분리 플래터를 흡착 방식으로 미들 플래터에 대해 유지함으로써 연마 패드의 유지, 보수 및 교환 작업을 용이하게 할 수 있는 유리판 연마 시스템, 이에 따른 유리판 연마 방법 및 그 방법에 따른 유리판을 제공하는데 그 목적이 있다.

둘째, 본 발명은 상부 유니트를 고정 플래터와 이에 대해 움직임 또는 유동 가능한 연마 플래터(미들 플래터 및 분리 플래터)로 분리시키고, 고정 플래터와 연마 플래터 사이에 다수의 에어 스프링 등과 같은 가압부재를 설치하고, 연마 작업 중 상부 유니트의 여러 부위에서 유리판을 균일하게 가압하도록 함은 물론 연마 공정 시 발생되는 진동을 에어 스프링이 흡수하게 함으로써 유리판의 평탄도를 증가시킬 수 있는 유리판 연마 시스템, 이에 따른 유리판 연마 방법 및 그 방법에 따른 유리판을 제공하는데 그 목적이 있다.

셋째, 본 발명은 연마 패드가 설치되는 상부 유니트(고정 플래터, 미들 플래터, 및 분리 플래터)를 관통하는 복수의 연마액 공급 경로를 통해 연마액을 유리판 표면에 직접적으로 공급시킴으로써 연마액 공급 작업의 효율성을 높일 수 있는 유리판 연마 시스템, 이에 따른 유리판 연마 방법 및 그 방법에 따른 유리판을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리판 연마 시스템은, 위치 고정된 가공 대상 유리판을 회전시킬 수 있는 하부 유니트; 상기 유리판에 접촉되어 상기 유리판의 회전에 의해 피동 회전될 수 있는 상부 유니트; 및 상기 상부 유니트의 승하강시키고, 회전되는 상기 상부 유니트를 수평 방향으로 이동시키기 위한 이동 유니트;를 구비하는 유리판 연마 시스템에 있어서, 상기 상부 유니트는: 상기 이동 유니트의 스핀들에 설치된 플래터(platter); 상기 유리판에 접촉되는 연마부가 장착되며 상기 플래터에 대해 분리 가능하게 설치된 분리 플래터; 및 진공에 의해 상기 분리 플래터를 상기 플래터에 대해 위치 고정하기 위한 진공 압착부재를 구비한다.

바람직하게, 상기 진공 압착부재는: 상기 플래터를 관통하도록 설치된 다수의 압착홀들; 및 상기 압착홀들과 연통되도록 상기 분리 플래터와 접촉되는 상기 플래터의 면에 진공을 형성할 수 있는 진공부를 구비한다.

바람직하게, 상기 진공 압착부재는 상기 스핀들을 중심으로 적어도 2개 이상의 동심원들로 배치된다.

바람직하게, 상기 진공부는 상기 플래터의 하면에 단차지게 인입 형성된 일체형의 단차면을 포함한다.

바람직하게, 상기 진공부는 각각의 상기 압착홀로부터 그 면적이 확대되도록 상기 플래터의 하면에 형성된 다수의 확관 진공홈들을 포함한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 시스템은, 상기 분리 플래터를 상기 플래터에 탈부착하기 위한 안전 체결부재를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 안전 체결부재는 상기 플래터와 상기 분리 플래트의 테두리에 마련된 다수의 브라켓들, 및 상기 브라켓들을 록킹하는 록킹부를 포함한다.

바람직하게, 상기 안전 체결부재는 상기 플래터를 관통하여 상기 분리 플래터에 고정되는 다수의 체결 볼트들, 및 각각의 상기 체결 볼트를 덮을 수 있는 커버들을 더 구비한다.

바람직하게, 상기 플래터는 상기 스핀들에 고정된 고정 플래터(platter); 및 상기 분리 플래터가 설치되고 상기 고정 플래터 대해 움직임 가능하게 설치되고 미들 플래터를 구비하고, 상기 유리판에 가해지는 상기 연마 플래터의 압력의 균일도를 유지하기 위해, 상기 고정 플래터와 상기 연마 플래터 사이에 개재된 가압부재를 구비한다.

바람직하게, 상기 가압부재는 상기 고정 플래터와 상기 미들 플래터 사이에 설치된 다수의 에어 스프링들을 구비한다.

바람직하게, 상기 에어 스프링들은 상기 스핀들을 중심으로 원형으로 배치된 적어도 하나 이상의 에어 스프링 그룹을 포함한다.

바람직하게, 동일한 에어 스프링 그룹을 형성하는 에어 스프링은 동일한 압력으로 유지된다.

바람직하게, 각각의 상기 에어 스프링에 가해지는 압력은 각각 조절 가능한다.

바람직하게, 각각의 상기 에어 스프링은 상기 고정 플래터를 관통하여 공급되는 압력을 유입하기 위한 에어 입구를 가진 벨로우즈(bellows)를 포함한다.

바람직하게, 본 발명의 시스템은, 상기 고정 플래터에 대한 상기 미들 플래터의 이동을 가이드하기 위해 상기 고정 플래터와 상기 미들 플래터 사이에 설치된 가이드 부재를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 가이드 부재는 상기 고정 플래터를 관통하도록 상기 미들 플래터에 설치된 다수의 가이드 축들; 및 각각의 상기 가이드 축의 타단에 설치된 가이드 스토퍼들을 구비한다.

바람직하게, 본 발명의 시스템은, 상기 플래터 및 상기 분리 플래터를 관통하여 상기 유리판에 연마액을 공급시키기 위한 연마액 공급 유니트를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 연마액 공급 유니트는 상기 플래터와 상기 분리 플래터를 관통하도록 설치된 다수의 연마액 공급 경로들을 구비한다.

본 발명에 따른 유리판 연마 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 흡착 방식에 의해 연마 패드가 설치된 분리 플래터를 미들 플래터에 대해 선택적으로 분리할 수 있으므로, 연마 패드의 유지, 보수 및 교환 작업이 용이해 진다.

둘째, 복수의 에어 스프링들을 통해 고정 플래터에 대해 연마 플래터의 여러 부위에 동일한 힘을 가할 수 있고 연마 작업 중의 진동을 흡수할 수 있으므로 생산되는 유리판의 평탄도를 증가시킬 수 있다.

셋째, 고정 플래터, 미들 플래터, 및 분리 플래터를 각각 관통하는 연마액 공급 경로를 통해 연마액을 유리판의 표면에 직접 공급할 수 있으므로 연마액 공급 작업의 효율성을 극대화할 수 있고, 연마액 공급이 안정적이고 균일해 진다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리판 연마 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 연마 시스템에 채용되는 에어 스프링의 구조를 발췌 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 평편도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연마 시스템의 상부 유니트 부위를 절단하여 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 연마 시스템의 진공 압착부재의 진공부의 변형예를 도시하는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리판 연마 시스템을 상세히 설명한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리판 연마 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 유리판 연마 시스템(100)은 예를 들어, 한 변이 1000mm를 넘고, 두께가 약 0.3mm~1.1mm인 대형 유리판(G)의 일면을 액정 디스플레이가 필요로 하는 평탄도를 가지도록 연마하기 위한 것이다. 또한, 연마 시스템(100)은 예를 들어, 흡착 방식에 의해 연마 대상물인 유리판(G)을 그 위에 위치 고정시킨 상태에서 유리판(G)을 소정 회전수로 회전시킬 수 있는 하부 유니트(110)와, 하부 유니트(110)의 상측에 설치되고 하부 유니트(110)에 유지된 유리판(G)의 상면 즉, 피연마면에 접촉 가능한 연마 패드(122)가 부착된 상부 유니트(120)와, 상부 유니트(120)를 수평 또는 수직 방향으로 이동시키기 위한 이동 유니트(130), 및 연마액 공급부(142)로부터 연마액을 공급받아 상부 유니트(120)를 관통하여 유리판(G)의 피연마면으로 연마액을 공급하기 위한 연마액 공급 유니트(140)를 구비한다.

본 실시예에 따른 유리판 연마 시스템(100)에 있어서, 상부 유니트(120) 및/또는 그에 부착된 연마 패드(122)의 치수들(원반 형태인 경우 그들의 직경)는 직사각 형태의 연마 대상 유리판(G)의 치수(가로 또는 세로 길이들 중 작은 치수)보다 작다. 또한, 하부 유니트(110)의 회전축(112)과 상부 유니트(120)의 스핀들(124)은 일직선상에 위치되지 않고 서로 옵셋된 상태로 서로 상대 이동하는 것이 바람직하다.

본 실시예에 따른 유리판 연마 시스템(100)에 있어서, 연마 패드(122)가 유리판(G)의 피연마면에 접촉된 상태에서 하부 유니트(110)가 회전됨과 동시에 이동 유니트(130)가 수평 방향으로 일정한 궤적으로 이동되면, 상부 유니트(120)는 하부 유니트(110)의 회전에 의해 피동 회전되는 과정에서 연마액 공급 유니트(140)로부터 공급되는 연마액에 의해 유리판(G)의 피연마면 전체가 균일하게 연마된다.

본 실시예에 따른 유리판 연마 시스템(100)에 있어서, 이동 유니트(130)는 하부 유니트(110)를 지지하는 프레임(102)에 설치되며, 제1 구동원(미도시)에 의해 프레임(102) 상에 X-방향으로 설치된 X-가이드(미도시)를 통해 자유롭게 이동할 수 있는 제1 스테이지(미도시), 제2 구동원(미도시)에 의해 제1 스테이지 위에 Y-방향으로 설치된 Y-가이드(미도시)를 통해 자유롭게 이동할 수 있는 제2 스테이지(미도시), 및 제3 구동원(미도시)의 구동에 의해 제2 스테이지 상에서 수직 방향으로 이동할 수 있으며 상부 유니트(120)가 설치되는 제3 스테이지(137)를 구비한다.

하부 유니트(110)는 프레임(102)에 설치된 테이블(106)로부터 연장 설치된 회전축(112)과, 그 회전축(112)을 소정 속도로 회전시키는 제4 구동원(103)을 구비한다.

상부 유니트(120)는 제3 스테이지(137)로부터 수직 하방으로 연장 설치된 스핀들(124)의 하단에 부착된다. 스핀들(124)은 제3 스테이지(137)에 대해 자유롭게 회전되도록 되어 있다.

상부 유니트(120)는 전체적으로 원반 형상으로 각각 구성된 고정 플래터(121)와 연마 플래터(123)을 포함하고, 연마 플래터(123)는 미들 플래터(125)와 분리 플래터(127)로 구분된다. 고정 플래터(121)는 스핀들(124)의 하단에 고정되며, 연마 플래터(123)는 고정 플래터(121)에 대해 유동 또는 이동 가능하도록 고정 플래터(121)로부터 이격되어 배치된다. 분리 플래터(127)는 미들 플래터(125)에 대해 흡착 방식으로 선택적으로 분리 가능하도록 설치된다.

연마액 공급 유니트(140)는 연마액 공급부(142)로부터 공급되는 예를 들어, 실리카 입자를 포함하는 액상의 슬러리 형태의 연마액을 공급하기 위해 고정 플래터(121), 미들 플래터(125) 및 분리 플래터(127)를 각각 관통하도록 형성된 다수의 연마액 공급 경로들(144)을 구비한다. 또한, 연마액 공급 유니트(140)는 스핀들(124)의 내부를 관통하는 중앙 공급관(146)과 연통되고 스핀들(124)의 하방에 위치된 상부 유니트(120)를 관통하는 하나의 중앙 공급부와, 그 중앙 공급부를 기준으로 방사상으로 배치된 다수의 방사 공급부들을 구비한다. 이리하여, 연마액 공급부(142)를 통해 공급되는 연마액은 상부 유니트(120)의 중앙 즉, 스핀들(124)의 직하부 지점 및 그 스핀들(124)을 중심으로 소정 반경으로 형성된 다수의 지점들로 공급된다.

각각의 연마액 공급 경로(144)는 제1 경로(141)와 제2 경로(143)를 포함한다. 제1 경로(141)는 연마액 저장부(142)로부터 고정 플래터(121)의 상단까지 연결하는 경로로서, 로터리 조인트(미도시)의 내부에 형성된 경로들을 포함하며, 스핀들(124)의 측면에 설치된 제1 출구 포트(126)와 고정 플래터(121)의 상면에 설치된 제1 입구 포트(128)를 연결하기 위한 것으로서, 플렉스블한 호스, 관, 파이프 등을 포함하는 것이 바람직하다. 제2 경로(143)는 제1 경로(141)의 끝단으로부터 분리 플래터(127)의 하면까지의 경로이고, 특히 고정 플래터(121)의 저면과 미들 플래터(125)의 상면은 신축 가능한 구조, 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 제2 경로(143)는 고정 플래터(121)의 하면에 설치된 제1 연결관(145)과 미들 플래터(125)의 상면에 설치된 제2 연결관(147)을 포함한다. 제1 연결관(145)과 제2 연결관(147)은 서로에 대해 상대 이동 가능하며 그 연결 부분은 밀봉되어 있다. 왜냐하면, 미들 플래터(125)와 고정 플래터(121)의 간격은 조절될 수 있기 때문에 고정 플래터(125)에 대한 연마 플래터(123)의 이동에 대응하여 그 길이를 신장 또는 수축시킬 필요가 있기 때문이다. 여기서, 전술한 방사 공급부는 제1 경로(141)에 해당되지만, 전술한 중앙 공급부와 방사 공급부는 모두 제2 경로(143)에 속한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 유리판 연마 시스템(100)은 회전되는 유리판(G)에 접촉되는 상부 유니트(120)의 각 부위의 압력을 균일하게 유지하는 가압부재(150)를 구비한다. 가압부재(150)는 유리판(G)의 여러 부위들을 연마 패드(122)가 설치된 연마 플래터(123)가 실질적으로 균일한 압력으로 가압시키기 위한 것으로서, 고정 플래터(121)와 연마 플래터(123)의 미들 플래터(125) 사이에 설치되고 소정 패턴으로 배치된 다수의 에어 스프링들(151)을 구비한다.

에어 스프링들(151)의 이러한 배치 패턴은 스핀들(124)을 중심으로 하여 내측으로부터 외측으로 소정 간격을 유지하도록 동심원상으로 각각 배치된 제1 에어 스프링 그룹(153), 제2 에어 스프링 그룹(155), 및 제3 에어 스프링 그룹(157)을 포함한다. 각각의 에어 스프링 그룹들(153)(155)(157)을 구성하는 개별 에어 스프링들(151)은 고정 플래터(121)의 상면에서 스핀들(124)을 중심으로 내측으로부터 외측 방향으로 각각 동심원으로 배치된 제1 에어 공급관(163), 제2 에어 공급관(165), 및 제3 에어 공급관(167)과 각각 연결된다. 각각의 에어 공급관(163)(165)(167)은 전술한 로타리 조인트(미도시)를 통해 스핀들(124)의 측면에 설치된 상응하는 에어 공급 포트들(129)에 연결된 에어 공급 호스들(161)과 연통된다. 또한, 각각의 에어 공급관들(163)(165)(167)은 서브 패스들(169)을 통해 그에 상응하는 각각의 에어 스프링(151)과 연결된다. 각각의 에어 공급관(163)(165)(167)은 동일한 압력으로 유지되는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 그러나, 스핀들(124)로부터 반경 방향으로 멀어질수록 에어 스프링들(151)에 미치는 압력을 점차적으로 증가시킬 필요가 있는 경우, 각각의 에어 공급관(163)(165)(167)은 서로 다른 압력으로 설정 및 제어되는 것도 상정할 수 있다.

제1 에어 스프링 그룹들(153)은 스핀들(124)에 가장 가깝게 즉, 스핀들(153)을 중심으로 최 내측의 원호 상에 배치되고, 제2 에어 스프링 그룹들(155)과 제3 에어 스프링 그룹들(157)은 각각 스핀들(124)을 중심으로 중간의 원호 및 최 외측의 원호 상에 배치된다. 이러한 에어 스프링(151)의 동심원의 개수 및 그 배치 설계는 연마될 유리판(G)의 사이즈 또는 하부 유니트(110)와 상부 유니트(120)의 사이즈에 따라 얼마든지 변경될 수 있음은 당업자에 의해 평가될 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 연마액 공급 유니트(140)의 제2 경로들(143)은 제1 에어 스프링들(153)이 형성하는 원호와 제2 에어 스프링들(155)이 형성하는 원호 사이에 위치되도록 설비된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하나의 에어 스프링의 구조를 발췌 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 평편도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 각각의 에어 스프링(151)은 고정 플래터(121)를 관통하여 공기를 유입하기 위한 에어 입구(152)와 신축 가능한 벽면(154)을 가진 원반 구조의 벨로우즈(bellows)를 포함한다. 각각의 에어 스프링(151)은 고정 플래터(121)를 각각 관통하는 볼트들과 결합 가능하도록 상단에 마련된 적어도 한 쌍의 상부 체결공(156)과 미들 플래터(125)를 각각 관통하는 볼트들과 결합 가능하도록 하단에 마련된 적어도 한 쌍의 하부 체결공(158)을 구비한다. 에어 스프링(151)의 에어 입구(152)는 고정 플래터(121)를 관통하는 각각의 서브 패스(169)와 연통된다. 따라서, 에어 입구(152)를 통해 공기가 유입되면 에어 스프링(151)의 벨로우즈의 벽면(154)이 팽창되어 에어 스프링(151)이 설치된 연마 플래터(123)의 각각의 부위의 압력을 증가시켜 그 위치에서 유리판(G)에 가해지는 압력을 타 부위와 비교하여 균일하게 유지시킬 수 있다. 한편, 에어 스프링(151)의 구조는 전술한 실시예에서 개시된 벨로우즈 구조에 한정되는 것은 아니며, 이와 동일, 유사한 기능을 가진 현재 알려져 있거나 앞으로 알려질 그 어떤 스프링 구조들을 포함하는 것은 당업자가 잘 이해할 것이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연마 시스템의 상부 유니트 부위를 절단하여 도시한 도이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연마 시스템(100)은 고정 플래터(121)에 대한 연마 플래터(123)의 이동을 가이드하기 위해 고정 플래터(121)와 연마 플래터(123) 사이에 설치된 다수의 가이드 부재들(170)을 구비한다. 가이드 부재들(170)은 에어 스프링(151)의 팽창 및 수축에 의해 고정 플래터(121)에 대하여 연마 플래터(123)가 이동될 때 연마 플래터(123)가 고정 플래터(121)에 대해 수직 방향으로만 이동되게 하고 수평 방향으로 뒤틀리는 것을 방지하기 위한 것이다. 가이드 부재들(170)은 고정 플래터(121)의 가이드 공(171)을 관통하여 연마 플래터(123)에 설치된 가이드 서포트(173)에 고정된 가이드 축(175), 및 가이드 축(175)의 타단에 설치된 가이드 스토퍼(177)를 구비한다. 여기서, 가이드 축(175)에 대한 스토퍼(177)의 위치를 변동시킬 수 있도록 가이드 축(175)의 일단에는 나사부가 형성되고, 스토퍼(177)는 가이드 축(175)의 나사부에 이동 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리판 연마 시스템(100)은 미들 플래터(125)로부터 분리 플래터(127)를 선택적으로 압착 및 분리시킬 수 있는 진공 압착부재(180)를 구비한다.

진공 압착부재(180)는 연마 패드(122)의 보수 또는 교환을 용이하게 하기 위한 것으로서, 연마 패드(122)의 보수 또는 교환을 위해 상부 유니트(120) 전체를 제3 스테이지(137)의 스핀들(124)로부터 분리시키는 번거러움을 피하기 위해 분리 플래터(127)만을 미들 플래터(125)로부터 간단하게 분리하기 위한 것이다. 즉, 진공 압착부재(180)는 연마 작업 중에는 분리 플래터(127)를 압착하여 미들 플래터(125)에 대해 분리 플래터(127)의 위치를 고정할 수 있으며, 필요한 경우 진공을 해제하여 분리 플래터(127)를 미들 플래터(125)로부터 분리시킬 수 있다.

진공 압착부재(180)는 고정 플래터(121)와 미들 플래터(125)를 관통하도록 설치된 다수의 압착관들(181), 및 압착관들(181)과 연통되도록 분리 플래터(127)와 접촉되는 미들 플래터(125)의 하면에 진공을 형성할 수 있는 진공부(183)를 구비한다. 진공 압착부재(180)는 스핀들(124) 주위에 동심원 상으로 배치되도록 고정 플래터(121)의 상면에 설치되고 각각 상응하는 압착관(181)과 연통된 2개의 진공 형성용 압착 호스들(185)을 포함한다. 각각의 압착관(181) 및 압착 호스(185)는 제1 에어 공급관(163)과 제2 에어 공급관(165) 사이 및 제2 에어 공급관(165)과 제3 에어 공급관(167) 사이에 각각 배치된다. 각각의 압착관(181)은 고정 플래터(121)에 대한 연마 플래터(123)의 이동을 감안하여 충분히 길게 배치되거나 유연성 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 진공부(183)는 각각의 압착관(181)의 단부로부터 그 면적이 확대되도록 미들 플래터(125)의 하면에 형성된 다수의 확관 진공홈들을 포함한다. 즉, 진공 구동원(미도시)을 작동시켜 압착 호스(185)를 통해 공기를 흡입시키게 되면, 각각의 확관 진공홈들의 내부 공간의 공기는 상응하는 압착관(181)을 통해 빠져나가면서 확관 진공홈의 내부에 진공을 형성시켜 분리 플래터(127)를 미들 플래터(125)에 대해 밀착되게 고정한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공 압착부재의 진공부의 다른 변형예를 도시하는 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 진공부(183')는 미들 플래터(125)의 하면에 단차지게 인입 형성된 일체형의 단차면(187)을 포함한다. 상기 진공부(183')는 전술한 실시예의 확관 진공홈들의 진공부(183)의 변형된 예로서 각각의 압착관(181)과 연통되는 하나의 단차면(187)에 의해 분리 플래터(127)를 미들 플래터(125)에 대해 압착 또는 분리시키기 위한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리판 연마 시스템(100)은 만약의 사고에 대비하기 위해 분리 플래터(127)를 미들 플래터(125)에 2차적으로 탈부착시키기 위한 안전 체결부재(190)를 더 구비한다. 안전 체결부재(190)는 시스템(100)의 동작 중에 진공 압착부재(180)가 작동되지 않아 분리 플래터(127)가 미들 플래터(125)로부터 분리되는 것을 방지하기 위한 안전 장치의 일 형태이다.

안전 체결부재(190)는 미들 플래터(125)와 분리 플래터(127)의 테두리에 각각 돌출되어 접촉되는 4개의 체결 브라켓들(192), 및 체결 브라켓들(192)의 록킹홈에 록킹될 수 있는 록킹 볼트들(194)를 포함한다.

대안적인 실시예에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 안전 체결부재(190')는 미들 플래터(125)를 관통하여 분리 플래터(127)에 고정될 수 있는 다수의 체결 볼트들(191)을 구비한다. 이 경우, 각각의 체결 볼트(191)의 위치에 상응하는 고정 플래터(121) 부분에는 작업 구멍들(193)이 형성되고, 각각의 작업 구멍(193)은 커버(195)에 의해 개폐될 수 있다. 커버들(195)은 커버 볼트들(197)에 의해 고정 플래터(121)의 상면에 고정된다. 즉, 본 실시예에 따르면, 고정 플래터(121)에 대해 분리 플래터(127)를 분리시키기 위해서는 커버 볼트들(197)을 해체하고 커버들(195)을 고정 플래터(121)로부터 개방한 후 작업 구멍(193)을 통해 체결 볼트(191)를 해체하는 과정을 거친다.

이러한 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리판 연마 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 하부 유니트(110)의 상면에 연마 대상인 유리판(G)을 흡착 등과 같은알려진 방법에 의해 부착시킨 후, 제4 구동원(103)을 구동시켜 테이블(106)을 회전시킨다. 한편, 제3 구동원을 작동시켜 제3 스테이지(137)를 하측으로 이동시켜 상부 유니트(120)의 연마 패드(122)의 하면을 유리판(G)의 피연마면에 압착시킨다. 또한, 제1 구동원 및 제2 구동원을 작동시키면, 제1 스테이지 및 제2 스테이지가 각각 수평면에서 소정의 궤적으로 이동하게 한다. 그러면, 상부 유니트(120)는 하부 유니트(110)의 회전에 의해 피동적으로 회전됨과 동시에 제1 스테이지 및 제2 스테이지의 이동에 의해 스핀들(124)을 중심으로 회전되게 된다.

이 과정에서, 연마액 공급 유니트(140)를 작동시키게 되면, 연마액 공급부(142)에 저장된 연마액은 고정 플래터(121), 미들 플래터(125) 및 분리 플래터(127)를 각각 관통하는 연마액 공급 경로(144)를 통해 중앙 공급부와 그 주위에 방사상으로 배치된 방사 공급부들을 통해 공급되어 유리판(G)의 피연마면에 균일하게 도포된다. 이러한 연마액 공급 유니트(140)에 의한 연마액의 공급은 연마 공정의 전체 연마 시간 동안 계속적으로 공급되도록 설정될 수 있으며, 사용된 연마액은 필터링되어 다시 연마액 저장부(142)로 회수되어 순환 사용되는 것이 바람직하다.

다음, 상부 유니트(120)는 하부 유니트(110)의 회전축(112)을 중심으로 편심되어 이동되는 스핀들(124)을 중심으로 회전되기 때문에, 유리판(G)에 상부 유니트(120)의 각 부위에서 유리판(G)의 전체 부위에 가해지는 압력을 균일하게 유지시키기 위해 가압부재(150)를 작동시킨다.

가압부재(150)를 작동시키게 되면, 공기 공급원(미도시)의 공기는 로터리 조인트와 스핀들(124)의 내부의 경로를 통해 공급되며, 그러한 공기는 각각의 에어 공급관(163)(165)(167)을 통해 그에 상응하는 제1 에어 스프링 그룹들(153), 제2 에어 스프링 그룹들(155) 및 제3 에어 스프링 그룹들(157)로 공급되어 각각의 에어 스프링(151)의 벨로우즈의 벽면(154)을 팽창시키게 된다. 그러면, 고정 플래터(121)에 대해 연마 플래터(123)의 위치가 이동하게 되고 각각의 에어 스프링(151) 부위의 압력이 균일하게 되어 상부 유니트(120)가 이동 유니트(130)에 의해 수평면 상에서 이동하더라도 유리판(G)의 피연마면에 항상 균일한 압력을 유지할 수 있다.

여기서, 가압부재(150)의 작동은 상부 유니트(120)의 연마 패드(122)가 유리판(G)의 피연마면에 접촉되기 전에 미리 이루어져도 무방하고, 연마 패드(122)가 유리판(G)에 접촉된 후 연마 공정이 개시될 때 진행해도 무방하다. 한편, 연마 공정 중에 가압부재(150)의 가압 동작은 셋팅 압력에 따라 제어될 수도 있다.

한편, 연마 공정을 시작하기 전에 진공 압착부재(180)를 작동시키면, 연마 플래터(123)의 분리 플래터(127)는 미들 플래터(125)에 대해 그 위치가 고정된다. 진공 압착부재(180)를 작동시키면, 진공 구동원(미도시)이 구동되어 압착 호스(185)를 통해 확관 진공관 형태의 진공부(183) 또는 단차면(187) 형태의 진공부(183')에 진공을 형성시킴으로써 분리 플래터(127)를 미들 플래터(125)에 흡착할 수 있다. 물론, 분리 플래터(127)는 미들 플래터(125)에 대해 안전 체결부재(190)에 의해 안정적으로 고정되어 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리판 연마 방법을 설명한다.

본 실시예에 따른 유리판 연마 방법은 유리판(G)의 연마 공정 중, 상부 유니트(120)의 다수의 부위에서 유리판(G)에 가해지는 압력을 균일하게 유지시키기 위해 고정 플래터(121)와 연마 플래터(123) 사이에 설치된 다수의 에어 스프링(151)을 이용하여 연마 플래터(123)를 가압하는 단계, 고정 플래터(121), 미들 플래터(125) 및 분리 플래터(127)를 각각 관통하여 설치된 연마액 공급 경로(144)를 통해 유리판(G)의 피연마면에 연마액을 공급하는 단계, 및 미들 플래터(125)에 대해 분리 플래터(127)의 위치를 고정하는 단계들 중 적어도 어느 하나의 단계를 포함한다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리판 연마 방법에 의하면, 연마액을 유리판(G)의 피연마면에 안정적으로 공급할 수 있고 에어 스프링(151)에 의해 유리판(G)의 평탄도를 양호하게 유지할 수 있으며, 분리 플래터(127)를 미들 플래터(125)에 대해 안정적으로 유지할 수 있으므로 유리판 연마 공정의 가공 정밀도 및 수율을 향상시킬 수 있다. 이는 유리판의 연마 공정에서 불량률을 최소화할 수 있다.

이상에서, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100…유리판 연마 시스템 110…하부 유니트
112…회전축 114…스핀들
120…상부 유니트 122…연마 패드
130…이동 유니트 140…연마액 공급 유니트
102…프레임 106…테이블
121…고정 플래터 123…연마 플래터
125…미들 플래터 126…제1 출구 포트
127…분리 플래터 142…연마액 공급부
144…연마액 공급 경로들 151…에어 스프링들
163…제1 에어 공급관 165…제2 에어 공급관
167…제3 에어 공급관 170…가이드 부재들
177…가이드 스토퍼 175…가이드 축
180…진공 압착부재 190…안전 체결부재

Claims (18)

1. 위치 고정된 가공 대상 유리판을 회전시킬 수 있는 하부 유니트; 상기 유리판에 접촉되어 상기 유리판의 회전에 의해 피동 회전될 수 있는 상부 유니트; 및 상기 상부 유니트를 수평 또는 수직 방향으로 이동시키기 위한 이동 유니트를 구비하는 유리판 연마 시스템에 있어서, 상기 상부 유니트는:
   상기 이동 유니트의 스핀들에 설치된 플래터(platter);
   상기 유리판에 접촉되는 연마부가 장착되며 상기 플래터에 대해 분리 가능하게 설치된 분리 플래터; 및
   상기 플래터에 대해 상기 분리 플래터의 위치를 진공에 의해 고정하기 위한 진공 압착부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 진공 압착부재는:
   상기 플래터를 관통하도록 설치된 다수의 압착홀들; 및
   상기 압착홀들과 연통되도록 상기 분리 플래터와 접촉되는 상기 플래터의 면에 진공을 형성할 수 있는 진공부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 진공 압착부재는 상기 스핀들을 중심으로 적어도 2개 이상의 동심원들으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 진공부는 상기 플래터의 하면에 단차지게 인입 형성된 일체형의 단차면을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
5. 제2항에 있어서,
   상기 진공부는 각각의 상기 압착홀로부터 그 면적이 확대되도록 상기 플래터의 하면에 형성된 다수의 확관 진공홈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 분리 플래터를 상기 플래터에 탈부착하기 위한 안전 체결부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 안전 체결부재는 상기 플래터와 상기 분리 플래트의 테두리에 마련된 다수의 브라켓들, 및 상기 브라켓들을 록킹하는 록킹부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
8. 제5항에 있어서,
   상기 안전 체결부재는 상기 플래터를 관통하여 상기 분리 플래터에 고정되는 다수의 체결 볼트들을 구비하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   각각의 상기 체결 볼트를 덮을 수 있는 커버들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
10. 제1항에 있어서,
    상기 플래터는 상기 스핀들에 고정된 고정 플래터(platter); 및 상기 분리 플래터가 설치되고 상기 고정 플래터 대해 움직임 가능하게 설치되고 미들 플래터를 구비하고,
    상기 유리판에 가해지는 상기 연마 플래터의 압력의 균일도를 유지하기 위해, 상기 고정 플래터와 상기 연마 플래터 사이에 개재된 가압부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 가압부재는 상기 고정 플래터와 상기 미들 플래터 사이에 설치된 다수의 에어 스프링들을 구비하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 에어 스프링들은 상기 스핀들을 중심으로 원형으로 배치된 적어도 하나 이상의 에어 스프링 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
13. 제12항에 있어서,
    동일한 에어 스프링 그룹을 형성하는 각각의 에어 스프링은 동일한 압력으로 유지되는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
14. 제11항에 있어서,
    각각의 상기 에어 스프링은 상기 고정 플래터를 관통하여 공급되는 압력을 유입하기 위한 에어 입구를 가진 벨로우즈(bellows)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
15. 제10항에 있어서,
    상기 고정 플래터에 대한 상기 미들 플래터의 이동을 가이드하기 위해 상기고정 플래터와 상기 미들 플래터 사이에 설치된 가이드 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
16. 제15항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 상기 고정 플래터를 관통하도록 상기 미들 플래터에 설치된 다수의 가이드 축들; 및
    각각의 상기 가이드 축의 타단에 설치된 가이드 스토퍼;를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
17. 제1항에 있어서,
    상기 플래터 및 상기 분리 플래터를 관통하여 상기 유리판에 연마액을 공급시키기 위한 연마액 공급 유니트;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.
18. 제17항에 있어서,
    상기 연마액 공급 유니트는 상기 플래터와 상기 분리 플래터를 관통하도록 설치된 다수의 연마액 공급 경로들을 구비하는 것을 특징으로 하는 유리판 연마 시스템.

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