KR20110115630A - 유리판 성형장치 및 유리판 성형방법 - Google Patents

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Abstract

유리판의 일단부에 곡면부를 성형하는 성형유닛과, 유리판의 타단부를 지지하는 지지유닛을 포함한 유리판 성형장치에 있어서, 성형유닛은 유리판 타단부 일측면을 지지하는 제 1 금형과, 유리판의 타단부 타측면을 가압하는 제 2 금형을 포함하며, 제 1 금형과 제 2 금형의 크기는 곡면부로 성형할 유리판의 일단부와 대응하도록 작게 형성할 수 있다.

Description

유리판 성형장치 및 유리판 성형방법{GLASS PLATE SHAPING APPARATUS AND GLASS PLATE SHAPING METHOD}
본 발명은 유리판에 곡면부를 성형하기 위한 유리판 성형장치 및 유리판 성형방법에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는 내부에 디스플레이 패널을 포함한 장치로, 이러한 디스플레이 장치의 전면에는 강화 유리 등으로 이루어진 유리판을 설치하여 유리판이 디스플레이 장치의 전면을 형성하도록 함으로써, 유리판을 통해 디스플레이 장치의 미관을 향상시키면서도 내부에 포함된 디스플레이 패널을 보호할 수 있도록 되어 있다.
근래 디스플레이 장치는 그 전면을 형성하는 유리판의 외곽측에 후방측으로 경사지게 형성된 곡면부를 성형하여 그 외관을 보다 개선할 수 있도록 되어 있는데, 이와 같이 유리판에 곡면부를 성형하는 방법으로는 유리를 가열하여 연화시킨 후 두 금형 사이에 유리판을 배치한 후 금형을 통해 유리판이 두 금형의 금형면에 대응하는 형상으로 변형되도록 하는 프레스 방식과, 유리판을 가열하여 연화시킨 후 연화된 유리판을 상측에 금형면이 마련되어 있는 금형 위에 배치하여, 연화된 유리가 자중에 의해 금형면과 대응하는 형태로 변형되도록 하는 슬럼핑 방식 등이 있다.
본 발명의 일 측면은 유리판에 곡면부를 성형하기 위한 금형의 크기를 줄일 수 있는 유리판 성형장치 및 유리판 성형방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 유리판 성형장치는 유리판의 일단부에 곡면부를 성형하는 성형유닛과, 유리판의 타단부를 지지하는 지지유닛을 포함하며, 성형유닛은 유리판 일단부 일측면을 지지하는 제 1 금형과, 유리판의 일단부 타측면을 가압하는 제 2 금형을 포함한다.
또한 제 2 금형이 제 1 금형을 향해 진퇴하도록 하는 프레스유닛을 더 포함한다.
또한 제 1 금형은 수평하게 배치된 유리판의 하측에 배치되어 유리판의 하면을 지지하며, 제 2 금형은 프레스유닛을 통해 유리판의 상측에 상하로 이동 가능하게 설치되어 하측으로 이동하며 유리판을 제 1 금형으로 가압한다.
또한 제 1 금형은 제 2 금형에 대향되게 마련된 제 1 금형면을 포함하며, 제 2 금형은 제 1 금형면과 대향되게 마련된 제 2 금형면을 포함한다.
또한 제 1 금형면은 그 일측에 오목 형성되어 유리판의 외곽을 변형시켜 유리판에 곡면부를 성형하는 성형부를 포함하며, 제 2 금형면은 그 일측에 성형부와 대응하도록 볼록 형성되어 유리판의 외곽을 성형부로 가압하는 가압부를 포함한다.
또한 제 1 금형면은 그 타측에 유리판이 일시적으로 탄성 변형될 수 있도록 하는 도피부를 더 포함한다.
또한 성형유닛은 유리판의 일단부를 연화점과 왜곡점 사이의 온도로 가열하기 위한 히터를 더 포함한다.
또한 유리판이 성형유닛에 도달하기 전에 유리판 전체를 왜곡점 이하의 온도로 가열하기 위한 예열히터를 더 포함한다.
또한 유리판을 지지유닛 및 성형유닛으로 이송하는 이송유닛을 더 포함한다.
또한 본 발명의 일 측면에 따른 유리판 성형방법은 유리판의 일단부를 왜곡점과 연화점 사이의 온도로 가열하고, 성형유닛을 통해 유리판의 일단부를 곡면부로 성형하고, 유리판의 일단부에 곡면부가 성형되는 동안 유리판의 타단부를 지지유닛을 통해 지지한다.
또한 유리판을 왜곡점과 연화점 사이의 온도로 가열하기 이전에 유리판을 전체적으로 왜곡점 이하의 온도로 가열한다.
또한 유리판을 왜곡점과 연화점 사이의 온도로 가열하는 것은 성형유닛을 통해 유리판의 일단부를 곡면부로 성형하는 것과 동시에 수행된다.
상술한 바와 같이 유리판 성형장치는 곡면부가 형성될 유리판의 일단부를 성형유닛을 통해 제한적으로 성형하도록 되어 있으므로, 성형유닛에 적용되는 제 1 금형 및 제 2 금형의 크기를 대폭 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리판 성형장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리판 성형장치에 적용된 제 1 금형 및 제 2 금형의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리판 성형장치에 적용된 제 1 금형 및 제 2 금형의 확대도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리판 성형장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이 유리판 성형장치는 유리판(G)의 일단부를 가압하여 유리판(G)의 일단부에 곡면부(G1)를 성형하는 성형유닛(10)과, 성형유닛(10)에 의해 유리판(G)의 일단에 곡면부(G1)가 성형되는 과정에서 유리판(G)이 유동하지 않도록 유리판(G)의 타단부를 잡아 지지하는 지지유닛(20)과, 성형하고자 하는 유리판(G)을 성형유닛(10)과 지지유닛(20)으로 안내하는 이송유닛(30) 등의 구성을 포함한다.
성형유닛(10)은 유리판(G)의 일단부 일측면을 지지하는 제 1 금형(11)과, 제 1 금형(11)을 향하여 진퇴이동 가능하게 설치되어 제 1 금형(11)을 향하여 이동하며 유리판(G)의 일단부를 제 1 금형(11)으로 가압하여 유리판(G)의 일단부에 곡면부(G1)가 형성되도록 하는 제 2 금형(12)과, 제 2 금형(12)이 제 1 금형(11)을 향하여 진퇴이동 하도록 하는 프레스유닛(40)을 포함한다.
이때, 이와 같이 유리판 성형장치가 성형유닛(10)과 지지유닛(20)으로 이루어지도록 하면, 성형유닛(10)은 제 1 금형(11)과 제 2 금형(12)은 곡면부(G1)로 변형시킬 유리판(G)의 일단부와 대응하는 크기로 형성할 수 있게 되므로, 종래 방식들에 비해 제 1 금형(11) 및 제 2 금형(12)의 크기를 대폭 감소시킬 수 있다.
본 실시예에서 제 1 금형(11)은 수평으로 배치된 유리판(G)의 일단부 하면을 지지하도록 되어 있으며, 제 2 금형(12)은 유리판의 일단부 상측에 프레스유닛(40)을 통해 상하로 이동 가능하게 설치되어 하측으로 이동하며 유리판(G)의 일단부를 제 1 금형(11)에 가압하도록 되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이 제 1 금형(11)의 상면에는 성형하고자 하는 유리판(G)의 곡면부(G1)와 대응하는 형상의 제 1 금형면(11a)이 마련되며, 제 2 금형(12)의 하면에는 제 1 금형면(11a)과 대응하는 형상의 제 2 금형면(12a)이 마련된다. 제 1 금형면(11a)의 일측에는 유리판(G)에 형성될 곡면부(G1)와 대응하는 형상으로 오목 형성된 성형부(11b)가 마련되며, 제 2 금형면(12a)의 일측에는 성형부(11b)와 대응하도록 돌출 형성된 가압부(12b)가 마련된다. 따라서, 제 2 금형(12)이 제 1 금형(11)를 향하여 이동함에 따라 가압부(12b)에 의해 유리판(G)의 일단부가 성형부(11b)와 대응하는 형상으로 변형되어 성형이 완료된다.
유리판(G)은 상온에서는 거의 형태가 변형되지 않는 재질이므로, 상술한 바와 같이 유리판(G)에 곡면부를 성형하기 위해서는 유리판(G)이 변형될 수 있는 온도 범위대인 왜곡점과 연화점 사이의 온도로 유리판(G)을 가열하여야 한다. 따라서, 성형유닛(10) 내에는 히터(13)가 내장되어 히터(13)에서 발생한 열이 제 1 금형(11) 및 제 2 금형(12)을 통해 유리판(G)의 일단부에 전달되어 유리판(G)의 일단부가 변형될 수 있는 왜곡점과 연화점 사이의 온도로 가열되도록 되어 있다.
또한 상기와 같이 제 1 금형(11) 및 제 2 금형(12)을 통해 유리판(G)의 일단부를 제한적으로 가열할 경우, 가열되는 유리판(G)의 일단부와 가열되지 않는 나머지 부분 사이의 열 분포 차이로 인해 유리판(G)은 파손될 수 있다. 따라서, 도면으로 도시하지는 않았으나, 유리판 성형장치에는 유리판(G)이 성형유닛(10) 및 지지유닛(20)에 도달하기 이전에 유리판(G)을 전체적으로 가열하는 예열히터가 포함되어 있다. 이때, 예열히터는 유리판(G)이 파손되는 것은 방지하면서도 유리판(G)이 변형되는 것은 방지할 수 있도록 유리판(G)을 그 왜곡점 이하의 온도로 가열하도록 되어 있다.
상기에서 제 2 금형면(12a)은 그 일측에 가압부(12b)가 돌출 형성되고 그 타측은 실질적으로 수평면으로 이루어져 있으나, 도 3에 도시한 바와 같이 제 2 금형면(12a)의 타측에 유리판(G)의 일단부에 곡면부(G1)를 성형하는 과정에서 유리판(G)이 파손되는 것을 방지하기 위한 도피부(12c)가 오목 형성되도록 하는 것도 가능하다.
유리판(G)의 일단부가 가압부(12b)에 의해 가압될 경우 유리판(G)의 타단측은 상측으로 힘을 받게 되는데, 상술한 바와 같이 도피부(12c)를 형성하면 유리판(G)의 타측이 도피부(12c)에 의해 형성된 공간을 통해 일시적으로 탄성변형할 수 있게 되므로, 곡면부(G1)를 성형하는 과정에서 발생할 수 있는 유리판(G)의 파손을 감소시킬 수 있다.
다음은 이와 같이 구성된 유리판 성형장치를 통한 유리판 성형방법을 설명한다.
먼저 유리판(G)을 예열히터를 통해 유리판(G)의 왜곡점 이하의 온도로 전체적으로 고르게 가열한 후, 이송유닛(30)을 통해 지지유닛(20)과 성형유닛(10)으로 이송하여, 유리판(G)의 일단부 하면이 제 1 금형면(11a) 상에 지지되도록 하고 유리판(G)의 타단부가 지지유닛(20)을 통해 지지되도록 한다.
이러한 상태에서 제 1 금형(11)과 제 2 금형(12) 사이에 배치되어 있는 유리판(G)의 일단부가 성형될 수 있도록 히터(13)에서 발생한 열을 유리판(G)의 일단부에 전달하여 유리판(G)의 일단부를 그 왜곡점과 연화점 사이의 온도로 가열한다.
왜곡점과 연화점 사이의 온도로 가열된 유리판(G)은 프레스유닛(40)에 의해 하측으로 이동하는 제 2 금형(12)에 의해 제 1 금형(11)으로 가압되고, 가압된 유리판(G)의 일단부는 가압부(12b)에 의해 성형부(11b)와 대응하는 형상으로 변형되어 유리판(G)의 일단부에는 곡면부(G1)가 성형된다. 본 실시예에서 히터(13)는 성형유닛(10)에 내장되어 히터(13)에서 발생한 열이 제 1 금형(11)과 제 2 금형(12)을 통해 유리판(G)의 일단부에 전달되도록 되어 있으므로, 성형유닛(10)에 의해 유리판(G) 일단부의 가열과 가압이 동시에 이루어진다.
본 발명은 상기에서 기재된 실시예들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10: 성형유닛 11: 제 1 금형
11a: 제 1 금형면 11b: 성형부
12: 제 2 금형 12a: 제 2 금형면
12b: 가압부 12c: 도피부
13: 히터 20: 지지유닛
30: 이송유닛 40: 프레스유닛
G: 유리판

Claims (12)

  1. 유리판의 일단부에 곡면부를 성형하는 성형유닛과,
    상기 유리판의 타단부를 지지하는 지지유닛을 포함하며,
    상기 성형유닛은 상기 유리판 일단부 일측면을 지지하는 제 1 금형과, 상기 유리판의 일단부 타측면을 가압하는 제 2 금형을 포함하는 유리판 성형장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 금형이 상기 제 1 금형을 향해 진퇴하도록 하는 프레스유닛을 더 포함하는 유리판 성형장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 금형은 수평하게 배치된 상기 유리판의 하측에 배치되어 상기 유리판의 하면을 지지하며,
    상기 제 2 금형은 상기 프레스유닛을 통해 상기 유리판의 상측에 상하로 이동 가능하게 설치되어 하측으로 이동하며 상기 유리판을 상기 제 1 금형으로 가압하는 유리판 성형장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금형은 상기 제 2 금형에 대향되게 마련된 제 1 금형면을 포함하며,
    상기 제 2 금형은 상기 제 1 금형면과 대향되게 마련된 제 2 금형면을 포함하는 유리판 성형장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 금형면은 그 일측에 오목 형성되어 상기 유리판의 외곽을 변형시켜 상기 유리판에 곡면부를 성형하는 성형부를 포함하며,
    상기 제 2 금형면은 그 일측에 상기 성형부와 대응하도록 볼록 형성되어 상기 유리판의 외곽을 상기 성형부로 가압하는 가압부를 포함하는 유리판 성형장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 금형면은 그 타측에 상기 유리판이 일시적으로 탄성 변형될 수 있도록 하는 도피부를 더 포함하는 유리판 성형장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 성형유닛은 상기 유리판의 일단부를 연화점과 왜곡점 사이의 온도로 가열하기 위한 히터를 더 포함하는 유리판 성형장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리판이 상기 성형유닛에 도달하기 전에 상기 유리판 전체를 상기 왜곡점 이하의 온도로 가열하기 위한 예열히터를 더 포함하는 유리판 성형장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리판을 상기 지지유닛 및 상기 성형유닛으로 이송하는 이송유닛을 더 포함하는 유리판 성형장치.
  10. 유리판의 일단부를 왜곡점과 연화점 사이의 온도로 가열하고,
    성형유닛을 통해 상기 유리판의 일단부를 곡면부로 성형하고,
    상기 유리판의 일단부에 곡면부가 성형되는 동안 상기 유리판의 타단부를 지지유닛을 통해 지지하는 유리판 성형방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유리판을 왜곡점과 연화점 사이의 온도로 가열하기 이전에 상기 유리판을 전체적으로 왜곡점 이하의 온도로 가열하는 유리판 성형방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 유리판을 왜곡점과 연화점 사이의 온도로 가열하는 것은 상기 성형유닛을 통해 상기 상기 유리판의 일단부를 곡면부로 성형하는 것과 동시에 수행되는 유리판 성형방법.
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