KR20110136694A

KR20110136694A - 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치

Info

Publication number: KR20110136694A
Application number: KR1020110045794A
Authority: KR
Inventors: 황진섭; 장응진; 이유민; 김희균; 이세용
Original assignee: 주식회사 엘지화학; (주)엔에스
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2011-12-21
Also published as: KR101256953B1; TWI490101B; JP2012000765A; CN102363248A; CN102363248B; JP5323139B2; TW201231237A

Abstract

본 발명은 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치에 관한 것으로서, 주행되는 롤 필름을 폭 방향으로 절단할 수 있는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착 장치에 있어서, 롤 필름의 위치를 진공에 의해 고정하기 위한 복수의 흡착구멍들이 마련된 흡착부재; 흡착구멍들과 진공펌프를 연결하는 복수의 진공라인들; 및 롤 필름이 놓여지는 흡착구멍들에는 진공을 인가할 수 있고, 롤 필름이 놓여지지 않는 흡착구멍들에는 진공을 인가하지 않도록 구성된 진공 분할부재를 구비한다.

Description

롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치{Roll-film suction device of roll-film cutting system}

본 발명은 롤 필름 절단시스템의 롤 필름 흡착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 예를 들어, 편광필름 롤과 같은 롤 필름을 절단할 때, 롤 필름의 위치를 고정하기 위한 롤 필름 절단시스템의 롤 필름 흡착장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면으로 각각 전계 생성 전극이 형성된 한 쌍의 투명 절연 기판들로 이루어진 액정패널을 필수적으로 구비하고, 전계 생성 전극들 사이의 전기장 변화를 통해서 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하고, 이 과정에서 변화되는 빛의 투과율을 이용하여 여러가지 화상을 표시한다.

액정패널의 상,하면에는 각각 액정표시장치의 액정 배향 변화를 가시화하는 편광필름이 배치된다. 편광필름은 투과측과 일치하는 편광 성분의 빛을 투과시킨다. 액정표시장치는 액정패널의 상,하면에 배치된 편광필름의 투과축의 배치와 액정의 배열 특성에 의해 빛의 투과 정도를 결정한다.

업계에 알려진 다양한 방식에 의해 제조된 롤 형태의 편광필름(이하, '편광필름 롤'이라 함)은 기계식 절단기(예, 재단 프레스 또는 슈퍼 커터)에 의해 대응되는 액정표시장치의 사이즈별로 재단(절단)되어야 한다.

그런데, 편광필름 롤을 재단 프레스나 슈퍼 커터와 같은 기계식 절단기로 절단하는 경우, 절단된 면은 면취 공정을 거쳐야 하고, 편광필름 롤의 절단 과정에서 많은 양의 분진이 발생하므로 추가 공정 비용 및 환경 처리 비용이 발생된다. 이것은 생산 원가의 상승 및 생산성 저하를 초래한다. 이를 개선하기 위해 최근에는 레이저를 이용하여 편광필름 롤을 절단하는 장치가 개발되어 있다. 그리고, 편광필름 롤을 레이저를 이용하여 절단할 경우, 흡착 플레이트 상에 이송되어 정지된 편광필름 롤을 진공펌프에 의해 발생되는 진공압으로 흡착하여 롤 필름의 위치를 고정한다.

그런데, 종래 편광필름 롤을 흡착 고정하는 흡착 장치는 이송되는 편광필름 롤의 폭에 관계없이 흡착 플레이트의 전체 길이에 걸쳐 진공압을 부여하기 때문에 폭이 작은 편광필름 롤의 경우에는 편광필름 롤이 놓여지지 않고 대기로 노출되는 흡착 플레이트의 흡착공들을 통해 주위의 이물질이 빨려 들어와 흡착 플레이트 또는 흡착부재의 배관을 막거나 흡착 플레이트를 오염시킬 가능성이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 롤 필름 절단 시스템에서 롤 필름을 흡착하는 흡착부재가 필름 롤이 안착되지 않은 부분에는 진공을 인가하지 않음으로써, 불필요한 진공에 의해 진공라인이 막히는 현상 및 흡착부재의 오염을 방지하고 에너지의 낭비를 줄일 수 있도록 개선된 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치는, 주행되는 롤 필름을 폭 방향으로 절단할 수 있는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착 장치에 있어서, 상기 롤 필름의 위치를 진공에 의해 고정하기 위한 복수의 흡착구멍들이 마련된 흡착부재; 상기 흡착구멍들과 진공펌프를 연결하는 복수의 진공라인들; 및 상기 롤 필름이 놓여지는 흡착구멍들에는 진공을 인가할 수 있고, 상기 롤 필름이 놓여지지 않는 흡착구멍들에는 진공을 인가하지 않도록 구성된 진공 분할부재를 구비한다.

바람직하게, 상기 흡착구멍들은, 절단될 상기 롤 필름의 최소 폭에 해당하는 영역에 형성된 공통 흡착구멍들 및 상기 공통 흡착구멍들에 인접되게 위치된 적어도 하나 또는 그 이상의 확장 흡착구멍들을 포함하고; 상기 진공라인들은, 상기 공통 흡착구멍들에 연통되는 공통 진공라인들 및 상기 확장 흡착구멍들에 연통되는 확장 진공라인들을 포함하고; 상기 진공 분할부재는, 상기 공통 진공라인들을 동시에 온/오프시킬 수 있는 공통 밸브 및 상기 확장 진공라인들을 개별적으로 온/오프시킬 수 있는 적어도 하나 또는 그 이상의 확장 밸브들을 구비한다.

바람직하게, 상기 공통 흡착구멍들은 상기 흡착부재의 길이 방향 중심에 배치되며; 상기 확장 흡착구멍들은 상기 공통 흡착구멍들을 중심으로 상기 흡착부재의 양 끝단을 향해 서로 인접해서 순차적으로 배치된다.

바람직하게, 상기 공통 흡착구멍들은 상기 흡착부재의 어느 하나의 끝단을 포함하도록 배치되고; 상기 확장 흡착구멍들은 상기 공통 흡착구멍들로부터 상기 흡착부재의 다른 하나의 끝단을 향해 서로 인접해서 순차적으로 배치된다.

바람직하게, 상기 진공라인들 각각은 대기로 노출될 수 있도록 분기되며, 분기 밸브에 의해 각각 개폐될 수 있는 분기라인을 더 구비한다.

바람직하게, 롤 필름 흡착장치는 상기 롤 필름의 폭 방향으로 이동하도록 배치되며, 레이저 빔을 조사할 수 있는 레이저 헤드를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 흡착부재는: 상기 레이저 헤드로부터 조사되는 레이저 빔이 통과할 수 있는 틈새를 형성할 수 있도록 서로 이격되게 배치되고, 각각 상기 흡착구멍들이 미리 결정된 패턴으로 마련된 한 쌍의 흡착 플레이트들을 구비한다.

바람직하게, 상기 흡착 플레이트들 각각은, 상기 롤 필름의 진행방향에 대해 경사지게 천공된 복수의 경사 장공들이 형성된 흡착패드를 구비한다.

바람직하게, 상기 흡착 플레이트들 각각은, 길이 방향 중심 영역에 형성된 복수의 '王'자형 흡착구멍들과 상기 중심 영역으로부터 양 끝단으로 각각 배치된 다수의 직선 장공형 흡착구멍들을 가진 흡착패드를 구비한다.

바람직하게, 각각의 흡착 플레이트는 상기 중심 영역에서 서로 접촉될 수 있도록 서로 대칭되게 분할된 2개의 피스들을 포함한다.

바람직하게, 상기 롤 필름은 편광필름 롤 또는 입체 영상 디스플레이 기기용 패턴드 리타더(patterned retarder) 필름 롤이다.

본 발명에 따른 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치는 다양한 종류의 폭을 가진 다양한 사이즈의 롤 필름들에 적용될 수 있는 롤 필름 절단 시스템에 있어서, 폴 필름의 폭이 작거나 큰 경우 모두에 대응하여 롤 필름이 안착되지 않은 흡착부재 부분에 진공을 인가하지 않음으로써, 진공라인이 막히는 현상을 방지할 수 있다.

전술한 본 발명의 요약뿐만 아니라 이어지는 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명은 첨부된 도면들과 함께 읽혀질 때 더 잘 이해될 것이다. 본 출원의 바람직한 예시적 실시예에 따른 롤 필름 절단 시스템용 롤 필름 흡착장치를 설명하기 위한 목적으로, 바람직한 실시예들의 도면들이 도시된다. 그러나, 본 출원은 그러한 도면들에 도시된 정확한 장치 및 수단에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 롤 필름 절단 시스템을 개략적으로 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 롤 필름 절단 시스템의 레이저 절단기 부위를 발췌 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 정면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 롤 필름 흡착장치의 진공 분할부재를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 롤 필름 흡착장치의 진공 분할부재를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 흡착부재의 변형예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 흡착부재의 분리 평면도이다.
도 8은 도 6의 흡착부재의 정면의 일부 발췌 단면도이다.
도 9는 도 7의 Ⅸ-Ⅸ'선 단면도이다.
도 10은 도 6 내지 도 9에 도시된 흡착부재에 진공 분할부재가 배치된 구성도이다.

이어지는 상세한 설명에서 사용된 특정의 용어는 편의를 위한 것이지 제한적인 것은 아니다. "우", "좌", "상면" 및 "하면"의 단어들은 참조가 이루어진 도면들에서의 방향을 나타낸다. "내측으로" 및 "외측으로"의 단어들은 각각 지정된 장치, 시스템 및 그 부재들의 기하학적 중심을 향하거나 그로부터 멀어지는 방향을 나타낸다. "전방", "후방", "상방", "하방" 및 그 관련 단어들 및 어구들은 참조가 이루어진 도면에서의 위치들 및 방위들을 나타내며 제한적이어서는 아니된다. 이러한 용어들은 위에서 열거된 단어들, 그 파생어 및 유사한 의미의 단어들을 포함한다.

본 발명의 특정의 예시적 실시예들은 도면들을 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 롤 필름 절단 시스템을 개략적으로 도시한 전체 구성도이다.

도 1을 참조하면, 롤 필름 절단 시스템(1)은, 롤 상태로 감겨진 롤 필름을 회전 가능하게 지지하여 공급하는 언와인딩(unwinding) 장치(10), 언와인딩 장치(10)에서 공급되는 롤 필름(F)을 편평하게 펼치는 한편 롤 필름(F)이 정지 또는 이동할 경우 롤의 일정한 텐션을 제어할 수 있는 댄서(dancer) 장치(20), 댄서 장치(20)를 통해 펴진 롤 필름을 정해진 속도를 일정하게 이송시키는 한편 롤 필름의 진행방향의 사이즈 정확도를 결정하는 인피드(infeed) 장치(30), 인피드 장치(30)에 의해 이송되는 롤 필름에 재단할 부분(예, 폭 방향의 재단선 또는 마킹라인)을 마킹하고 검사하는 마킹 검사 장치(40), 마킹 검사 장치(40)에서 마킹된 마킹라인을 따라 롤 필름(F)을 레이저 빔으로 절단할 수 있는 레이저 절단기(50), 레이저 절단기(50)에 의해 롤 필름(F)로부터 절단되어 형성된 분리된 필름을 배출하는 배출장치(60), 및 배출장치(60)에서 배출된 필름을 이송하여 포장용기에 담아 포장하는 포장장치(70)를 구비한다.

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 절단 부산물 제거장치(100)는 레이저 절단기(50)와 함께 작동한다. 따라서, 언와인딩 장치(10), 댄서 장치(20), 인피드 장치(30), 마킹 검사 장치(40), 배출장치(60) 및 포장장치(70)는 롤 필름 절단 시스템의 일반적인 구성일 수 있으므로 본 명세서에서는 그 자세한 설명을 생략한다.

본 실시예에서 설명되는 롤 필름(F)은 디스플레이기 기기에 사용되는 편광필름 롤 또는 입체 영상 디스플레이 기기용 패턴드 리타더(patterned retarder) 필름 롤이다. 그러나, 롤 필름(F)은 포장지, 산업재, 비닐지, 기타 쉬트 형태 필름들을 포함할 수 있음을 당업자는 잘 이해할 것이다.

도 2는 도 1에 도시된 롤 필름 절단 시스템의 레이저 절단기 부위를 발췌 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 정면 구성도이다. 도 2 및 도 3에는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 롤 필름 흡착장치의 다른 구성요소들(진공펌프, 진공라인들 및 밸브들)은 그 도시를 생략하고, 이에 대해서는 후술하기로 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 레이저 절단기(50)는, 프레임(110)에 설치된 레이저 소스(122), 레이저 소스(122)로부터 방사되는 레이저 빔의 방향을 변화시키기 위해 프레임(110)에 설치된 광반사 조립체(124), 프레임(110)에 설치된 리니어 모터(111)에 의해 롤 필름(F)의 폭방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된 이동 블록(118)에 설치되고 광반사 조립체(124)의 끝단으로부터 레이저 빔을 수광할 수 있는 수광부(127)와 롤 필름(F) 쪽으로 레이저 빔을 조사할 수 있는 레이저 헤드(125)를 구비한다.

레이저 소스(122)는 절단 대상 롤 필름(F)의 두께 범위에 적용성이 높고, 균열 및 표시 결함이 발생하지 않도록 하기 위해 CO₂ 레이저를 사용한다. 그러나, 레이저 소스(122)는 현재 업계에 알려져 있거나 앞으로 개발될 모든 레이저빔 발생 장치를 포함할 수 있음을 당업자는 충분히 이해할 수 있다.

광반사 조립체(124)는 다수의 반사경들로 구성되며, 레이저 소스(122)로부터 방사되는 레이저 빔의 방향을 변화시키기 위해 레이저 소스(122)의 끝단에 설치된 제1 광반사부(126), 제1 광반사부(126)와 직교하도록 배치된 제2 광반사부(128), 및 레이저 헤드(125)의 수광부(127)와 대응되도록 설치된 제3 광반사부(121)를 구비한다. 따라서, 레이저 헤드(125)의 수광부(127)와 제3 광반사부(121)는 동일 선상에 위치되도록 설정된다. 따라서, 레이저 헤드(125)가 리니어 모터(111)를 따라 롤 필름(F)의 폭 방향으로 이동하더라도 제3 광반사부(121)를 통해 출광되는 레이저 빔은 레이저 헤드(125)의 수광부(127)로 안정정으로 전달될 수 있다.

끝단의 레이저 노즐(129)이 롤 필름(F)을 향하도록 레이저 헤드(125)는 리니어 모터(111)에 결합된 이동 블록(118)에 수직으로 배치된다. 레이저 헤드(125)는 필요한 경우 롤 필름(F)의 폭방향뿐만 아니라 그 길이방향으로 이동가능하게 구성될 수 있음은 당업자가 충분히 이해할 것이다.

프레임(110)은 베이스 프레임(112)에 다수의 지지 프레임들(114)이 결합되고, 지지 프레임들(114)에 설치된 메인 프레임(126)을 구비한다. 메인 프레임(116)의 내부 공간에는 롤 필름(F)로부터 분리된 편광필름을 이송하기 위한 이송 컨베이어(미도시)가 마련된다. 또한, 전술한 레이저 절단기의 주요 부품들은 메인 프레임(116)의 상면에 설치된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤 필름 흡착장치(300)는, 전술한 바와 같이, 레이저 절단기(50)의 레이저 헤드(125)에 의해 롤 필름(F)이 폭 방향으로 절단되기 전에 롤 필름(F)의 위치를 진공에 의해 고정하기 위한 것으로서, 공급되는 롤 필름(F)을 흡착 고정할 수 있으며, 레이저 헤드(125)로부터 조사되는 레이저 빔이 통과할 수 있는 틈새(C)가 마련되고 복수의 흡착구멍들(132)이 마련된 흡착부재(130)를 구비한다.

흡착부재(130)는 레이저 절단기(50)의 레이저 헤드(125)에 대해 대향되도록 롤 필름(F)의 폭방향으로 길게 배치된다. 흡착부재(130)는 복수의 진공 흡착구멍들(132)이 미리 결정된 패턴으로 각각 마련되며, 틈새(C)를 형성할 수 있도록 서로 소정 간격(예, 4mm 내지 8mm) 이격되도록 배치된 한 쌍의 흡착 플레이트들(134)(136)을 구비한다.

흡착부재(130)는 프레임(110)을 가로 질러 설치되고 서로 이격되도록 배치된 한 쌍의 흡착 프레임들(139), 각각의 흡착 프레임(110)에 설치된 흡착 브라켓(131), 및 롤 필름(F)의 하면이 접촉될 수 있도록 흡착 브라켓들(131)에 각각 설치되며 복수의 진공 흡착구멍들(132)이 소정 패턴으로 마련된 흡착패드들(133)(135)을 구비한다. 각각의 흡착패드(133)(135)에 마련되는 진공 흡착구멍들(132)은 롤 필름(F)의 진행 방향에 대해 소정 각도 경사지게 형성된 장공 형태이다. 또한, 진공 흡착구멍들(132)은 진공 펌프(310:도 4 참조)와 연통된다.

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 롤 필름 절단 시스템(1)의 레이저 절단기(50)는 부산물을 흡입할 수 있도록 흡착부재(130)의 틈새(C) 방향으로 선택적으로 접근 또는 이격 가능하도록 설치된 흡입부재(140), 및 흡입부재(140)를 왕복이동시킬 수 있도록 프레임(110)에 설치된 왕복이동부재(150)를 구비한다.

흡입부재(140)는 흡착부재(130)의 틈새(C:도 4 참조)에 근접되게 위치될 수 있는 흡입부(142), 흡입부(142)와 연통되는 흡입 몸체(144), 및 흡입부(142)로부터 흡입되는 부산물을 외부로 배출시킬 수 있도록 흡입 몸체(144)에 연통된 배출부(146)를 구비한다.

흡입부(142)는 흡착부재(130)의 틈새(C)에 삽입 위치될 수 있도록 깔때기 주둥이 형상과 같이 가늘고 긴 단면을 가진 납작 노즐과 흡입 몸체(144)를 연결하는 깔대기부를 구비한다. 납작 노즐은 흡입부재(140)와 간섭되지 않을 정도로 충분한 높이를 가지는 것이 바람직하다. 깔때기부는 흡입 몸체(144)와 밀봉 결합된다. 흡입 몸체(144)는 롤 필름(F)의 폭방향으로 길게 연장되는 대략 직육면체 형상을 가진다. 배출부(146)는 흡입 몸체(144)의 측면에 마련된 4개의 배출관들을 구비한다. 각각의 배출부(146)의 각각의 배출관들은 미도시된 집진부와 연결될 수 있다. 흡입부(142)와 연통된 흡입 몸체(144)는 흡입 브라켓(148)에 고정되고, 흡입 브라켓(148)은 후술하는 왕복이동부재(150)의 작동 로드(152)에 고정된다.

왕복이동부재(150)는 흡착부재(130)에 연결된 작동 로드(152)를 포함하는 액츄에이터(154), 및 흡착부재(130)의 왕복 이동을 가이드할 수 있는 가이드 봉(156)을 구비한다. 액츄에이터(154)는 공압 또는 유압 실린더를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 액츄에이터(154)는 모터로 대체될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 액츄에이터(154)와 가이드 봉(156)은 흡착부재(130)를 기준으로 대칭되게 각각 측면에 한 쌍으로 마련된다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드 봉(156)은 배출관들이 설치된 면과 대향되는 면에 부가적으로 마련된다. 따라서, 액츄에이터(154)가 작동되면 흡입 브라켓(148)은 가이드 봉(156)에 의해 안내되어 승,하강됨으로써, 흡입부재(140)가 왕복이동할 수 있다.

왕복이동부재(150)는 롤 필름(F)이 흡착부재(130)에 흡착 또는 해제됨에 따라 흡입부재(140)를 승하강시켜 흡입부재(140)의 흡입부(142)의 상단부 레벨과 롤 필름(F)의 저면 레벨 사이의 간격을 선택적으로 변화시킨다. 즉, 왕복이동부재(150)는 롤 필름(F)이 흡착부재(130)에 흡착된 상태에서 레이저 헤드(125)가 롤 필름(F)을 폭방향으로 절단한 후, 흡입부재(140)를 소정 간격 하방으로 이동시킴으로써, 흡입부재(140)의 흡입부(142)의 하부음압에 의해 롤 필름(F)의 재공급시 롤 필름(F)의 절단면이 흡착부재(130)의 흡착패드(135)에 걸리는 현상을 방지하기 위한 것이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 롤 필름 흡착장치의 진공 분할부재를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 롤 필름 흡착장치(300)는 흡착구멍들(132)과 진공펌프(310)를 연결하는 복수의 진공라인들(342), 및 롤 필름(F)이 놓여지는 흡착구멍들(132)에는 진공을 인가할 수 있고, 롤 필름(F)이 놓여지지 않는 흡착구멍들(132)에는 진공을 인가하지 않도록 구성된 진공 분할부재(320)를 구비한다.

진공펌프(310)는 흡착부재(130)의 한 쌍의 흡착패드(133)(135)의 흡착구멍들(132)에 진공을 인가하기 위한 것으로서, 통상의 펌프 구조를 가진다.

흡착부재(130)의 흡착구멍들(132)은 공- 흡착구멍들(332)과 확장 흡착구멍들(334)로 분리되고, 공- 흡착구멍들(332)은 흡착부재(130)의 흡착패드(133)(135)의 길이 방향 중심에 배치되고, 확장 흡착구멍들(334)은 공- 흡착구멍들(332)을 중심으로 흡착부재(130)의 흡착패드(133)(135)의 양 끝단을 향해 서로 인접해서 순차적으로 배치된다. 공- 흡착구멍들(332)은 절단될 롤 필름(F)의 최소 폭(Ws)(Ls)에 해당하는 흡착패드들(133)(135)의 길이만큼 설정되고, 확장 흡착구멍들(334)은 절단 시스템(1)에 사용될 수 있는 롤 필름(F)의 폭이 커지는 만큼 점차적으로 확장 조절될 수 있도록 설정된다.

진공라인들(340)은 공- 흡착구멍들(332)에 연통되는 공통 진공라인들(342) 및 확장 흡착구멍들(334)에 연통된 복수의 확장 진공라인들(344)을 포함한다. 또한, 진공라인들(340) 각각은 대기로 노출될 수 있도록 분기된 분기라인(346)을 포함하고, 각각의 분기라인(346)은 분기 밸브(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)에 의해 개폐될 수 있다.

진공 분할부재(320)는, 공통 진공라인들(342)을 동시에 온/오프시킬 수 있는 공통 밸브(V1), 확장 진공라인들(344)을 개별적으로 온/오프시킬 수 있는 복수의 확장 밸브들(V2)(V3)(V4)(V5), 및 분기라인(346)을 개별적으로 온/오프시킬 수 있는 분기 밸브들(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)을 구비한다.

공통 밸브(V1)와 확장 밸브들(V2)(V3)(V4)(V5) 및 분기 밸브들(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)은 미도시된 제어부에 의해 제어된다. 각각의 분기 밸브(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)는 공통 밸브(V1) 및 확장 밸브들(V2)(V3)(V4)(V5)에 대응하는 위치에 다수 설치될 수도 있다. 그리고, 공통 밸브(V1)와 확장 밸브들(V2)(V3)(V4)(V5) 역시 각각의 흡착구멍들(132)에 대응하는 위치에 다수 설치될 수도 있다.

본 실시예에서, 한 쌍의 흡착패드들(133)(135)에서 서로 마주보는 흡착구멍들(132)은 하나의 유닛을 형성하고 그러한 하나의 유닛은 하나의 진공라인(340)에 연결되는 것으로 도시되고 설명되고 있으나, 각각의 흡착패드(133)(135)에 마련된 흡착구멍(132)에 각각 하나의 진공라인(340)이 연결되거나, 인접하는 흡착구멍들(132)을 포함한 다수의 흡착구멍들(132)을 하나의 그룹으로 형성하여 그러한 하나의 그룹에 하나의 진공라인(340)을 연결할 수도 있음을 당업자는 잘 이해할 것이다.

이하에서는 롤 필름 흡착장치(300)에 있어서, 진공펌프(310)를 이용하여 흡착 플레이트들(134)(136)의 흡착구멍들(132)에 진공을 인가하거나 해제하는 동작을 설명한다.

먼저, 롤 필름(F)이 흡착부재(130)의 흡착패드들(133)(135) 위로 진입한 후, 진공펌프(310)를 작동시킨다. 이어서, 흡착패드들(133)(135)의 흡착구멍들(132)에 진공을 인가하기 위해서는 분기 밸브들(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)을 잠그고 진공 밸브들(V1)(V2)(V3)(V4)(V5)을 개방시켜 진공을 시작한다. 분기 밸브들(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)이 잠긴 상태에서 진공 밸브들(V1)(V2)(V3)(V4)(V5)을 잠그면 흡착구멍들(132)과 연결된 진공라인들(340)에 진공이 유지되어 흡착패드들(133)(135)의 표면에 놓여진 롤 필름(F)은 흡착대프들(133)(135)의 표면에 달라붙게 된다. 여기서, 진공 밸브들(V1)(V2)(V3)(V4)(V5)을 잠그는 시간은 대략 1초 정도가 되도록 제어한다.

이 상태에서 레이저 헤드(125)가 롤 필름(F)의 폭방향으로 이동하면서 롤 필름(F)을 절단하게 되면, 절단된 롤 필름(F)을 이동시키기 위해 흡착패드들(133)(135)의 흡착구멍들(132)의 진공을 해제해야 한다. 이를 위해, 먼저, 분기 밸브들(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)을 개방하고, 진공 밸브들(V1)(V2)(V3)(V4)(V5)을 잠금 상태로 하여 진공을 파기한다. 마지막으로 진공 밸브들(V1)(V2)(V3)(V4)(V5)이 잠긴 상태에서 분기 밸브들(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)을 잠그게 되면, 분리된 필름 또는 절단될 롤 필름(F)을 이송시킬 수 있다.

이하에서는, 롤 필름 흡착장치(300)의 진공 분할부재(320)의 작동을 설명한다. 전술한 바와 같이, 진공 분할부재(320)는 흡착부재(130)의 흡착패드(133)(135)의 길이보다 롤 필름(F)의 폭이 작은 경우, 롤 필름(F)이 안착되지 않는 흡착구멍들(132)에는 진공을 인가하지 않고 롤 필름(F)이 안착되는 흡착구멍들(132)에만 진공을 인가하기 위한 것이다.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 최소 폭(Ws)의 롤 필름을 절단할 경우, 확장 진공라인(344)에 설치된 확장 밸브들(V2)(V3)(V4)(V5)과, 이에 대응하는 분기라인(346)에 설치된 분기 밸브들(A2)(A3)(A4)(A5)을 닫고, 공통 진공라인(342)에 설치된 공통 밸브(V1)와 이에 대응하는 분기라인(346)에 설치된 분기 밸브(A1)를 개폐하여, 롤 필름(F)을 흡착패드(133)(135)에 흡착시켜 고정한 후, 레이저 헤드(125)를 통해 레이저 빔을 조사하여 롤 필름(F)을 절단한다.

한편, 최소 폭(Ws) 보다 넓은 폭의 롤 필름(F)을 절단할 경우, 공통 진공라인(342)에 설치된 공통 밸브(V1)와 이에 대응하는 분기라인(346)에 설치된 분기 밸브(A1)를 개폐하고, 롤 필름(F)의 폭에 적합하도록 적당한 수의 확장 밸브들(V2)(V3)(V4)(V5)과 이에 상응하는 분기 밸브들(A2)(A3)(A4)(A5)을 개폐하면서 롤 필름(F)을 흡착 플레이트(110)에 흡착시켜 고정한 후, 레이저 헤드(52b)를 통해 레이저 빔을 조사하여 롤 필름(F)을 절단한다. 이때, 필름 롤(F)이 이송되어 흡착패드(133)(135) 상에 정위치되면, 분기 밸브들(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)을 닫고 진공 밸브들(V1)(V2)(V3)(V4)(V5)을 연 후 진공펌프(310)를 가동하여 진공을 부여하기 시작하고, 적정한 진공압으로 필름 롤(F)을 흡착할 수 있는 흡착력이 생기면 진공 밸브들(V1)(V2)(V3)(V4)(V5)을 닫아 흡착력을 유지하고 레이저 헤드(125)를 이용하여 편광필름을 절단한 후, 분기 밸브들(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)을 열어 진공을 파기한 다음, 절단된 필름을 이송하여 배출한다. 그리고, 분기 밸브들(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)을 닫아 원상태로 유지하면서 다음 절단작업을 위해 롤 필름(F)을 이송한다.

도 5는 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 롤 필름 흡착장치의 진공 분할부재를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 4에서 설명된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일부재이다.

도 5를 참조하면, 흡착구멍들(132)은 흡착 플레이트들(134)(136)의 우측 끝단을 포함하도록 배치되고 절단되는 최소폭(Ws)의 롤 필름(F)에 해당하는 길이(Ls)만큼 형성된 공- 흡착구멍들(332)과, 좌측의 공- 흡착구멍(332)으로부터 흡착부재(130)의 좌측 끝단을 향해 서로 인접해서 순차적으로 배치된 확장 흡착구멍들(334)로 구분된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 흡착부재의 변형예를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 흡착부재의 분리 평면도이고, 도 8은 도 6의 흡착부재의 정면의 일부 발췌 단면도이고, 도 9는 도 7의 Ⅸ-Ⅸ'선 단면도이다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 흡착부재(430)는 서로 소정 간격(C) 이격되도록 배치된 한 쌍의 흡착 패드들(432)(434)을 구비한다.

각각의 흡착패드(432)(434)는 상응하는 흡착 브라켓(131)에 부착하기 위한 장공들(431)과, 길이 방향 중심 영역에 형성된 복수의 '王'자형 구멍들로 구성된 복수의 공- 흡착구멍들(436)과 중심 영역으로부터 양 끝단으로 각각 배치된 복수의 직선 장공들로 구성된 확장 흡착구멍들(438)을 가진다.

공- 흡착구멍들(436)은 보다 더 넓은 면적에 걸쳐 롤 필름(F)을 흡착하기 위한 것이고, 확장 흡착구멍들(438)은 롤 필름(F)의 길이 방향 사이드와 평행하게 배치되어 롤 필름의 사이즈 확장성을 추종하기 위한 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 흡착패드(432)(434)는 흡착 플레이트(132)(134)의 중심 영역에서 서로 접촉될 수 있도록 서로 대칭되게 분할된 2개의 피스들(435)(437)을 포함한다.

도 10은 도 6 내지 도 9에 도시된 흡착부재에 진공 분할부재가 배치된 구성도이다. 도 4 및 도 6에서 설명된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일부재이다. 따라서, 구체적인 설명은 생략한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 롤 필름 절단 시스템의 절단 동작을 설명한다.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 롤 필름(F)이 도시하지 않은 이송수단(콘베이어)에 의해 흡착부재(130)의 흡착 플레이트들(134)(136) 위를 지나 메인 프레임(116) 내부로 이송될 때, 흡입부재(140)의 흡입부(142)는 왕복이동부재(150)의 액츄에이터(154)에 의해 흡착부재(130)의 틈새(C) 사이에서 하강되어 있다. 왜냐하면, 롤 필름(F)이 투입되거나 절단된 롤 필름(F)이 전방(도 3의 우측)으로 진행하는 경우, 흡입부재(140)의 흡인력에 의해 롤 필름(F)의 끝단이 우측의 흡착 플레이트(136)(흡입패드(135))에 걸리는 것을 방지하기 위함이다. 따라서, 롤 필름(F)의 끝단은 우측의 흡착 플레이트(134)(136)에 걸리지 않고 스무스하게 진행될 수 있다.

이어서, 롤 필름(F)이 정위치(절단 위치)로 이송이 완료되면 미도시된 센서의 감지 및 제어부의 제어에 따라 이송수단(콘베이어)의 작동이 멈춘다. 그러면, 왕복이동부재(150)의 액츄에이터(154)는 흡입부(142)의 끝단이 롤 필름(F)의 하면에 거의 접근되도록 흡입부재(140)를 상승시킨다.

그리고, 제어부는 흡착부재(130)를 작동시켜 진공 흡착구멍들(132)을 통해 롤 필름(F)의 위치를 고정한다. 이와 동시에, 제어부는 흡입부재(140)를 작동시켜 흡입부(142)를 통해 레이저 헤드(125)에 의해 절단될 부산물을 흡입할 준비를 한다.

다음, 레이저 헤드(125)는 롤 필름(F)의 폭방향으로 이동되면서 롤 필름(F)을 폭방향으로 절단한다. 이 과정에서, 발생되는 절단 부산물은 흡착부재(130)의 흡착 플레이트들(134)(136) 사이에 위치된 흡입부재(140)의 흡입부(142)를 통해 흡입되어 흡입 몸체(144) 및 배출부(146)를 통해 배출된다.

전술한 상세한 설명 및 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타내는 한편, 첨부된 청구항들에서 정의된 바와 같이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 부가물, 변형물, 조합들 및/또는 대체물들이 만들어 질 수 있음을 이해해야 한다. 특히, 본 발명은 다른 요소들, 물질들, 성분들을 이용하여 본 발명의 정신 필수 특징들로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 특정한 형태, 구조, 배열, 비율들로 구현될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 본 발명의 원칙을 벗어나지 않는 한 특정의 환경 및 작동 조건들에 특히 적합하도록 된 구조, 배열, 비율, 물질, 성분의 많은 변형과 함께 본 발명이 사용될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에서 설명된 특징들은 단독적으로 사용될 수도 있고 다른 특징들과 조합하여 사용될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 실시예와 관련하여 설명된 특징들은 다른 실시예에서 설명된 특징들과 함께 및/또는 상호 교체되어 사용될 수 있다. 따라서, 현재 개시된 실시예들은 모든 면에서 제한적이 아닌 설명적인 것으로 간주되어야 하며, 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 표시되며, 전술한 상세한 설명에 한정되어서는 아니된다.

첨부된 청구범위의 넓은 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 다양한 변형들 및 변경들이 가능함을 당업자는 이해할 것이다. 이러한 것들의 몇몇은 위에서 논의되었으며 다른 것들은 당업자에게 명백할 것이다.

1…롤 필름 절단 시스템 10…언와인딩 장치
20…댄서 장치 30…인피드 장치
40…마킹 검사 장치 50…레이저 절단기
60…배출장치 70…포장장치
100…절단 부산물 제거장치 110…프레임
112…리니어 모터 112…베이스 프레임
114…지지 프레임 116…메인 프레임
118…이동 블록 122…레이저 소스
124…광반사 조립체 125…레이저 헤드
127…수광부 129…레이저 노즐
130,430…흡착부재 131…흡착 브라켓
132…흡착구멍 133,135,230…흡착패드
134,136…흡착 플레이트 139…흡착 프레임
140…흡입부재 142…흡입부
144…흡입 몸체 146…배출부
148…흡입 브라켓 150…왕복이동부재
152…작동 로드 154…액츄에이터
156…가이드 봉 310…진공펌프
320…진공 분할부재 432,434…흡착 패드
436…공- 흡착구멍 438…확장 흡착구멍

Claims

주행되는 롤 필름을 폭 방향으로 절단할 수 있는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착 장치에 있어서,
상기 롤 필름의 위치를 진공에 의해 고정하기 위한 복수의 흡착구멍들이 마련된 흡착부재;
상기 흡착구멍들과 진공펌프를 연결하는 복수의 진공라인들; 및
상기 롤 필름이 놓여지는 흡착구멍들에는 진공을 인가할 수 있고, 상기 롤 필름이 놓여지지 않는 흡착구멍들에는 진공을 인가하지 않도록 구성된 진공 분할부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 흡착구멍들은, 절단될 상기 롤 필름의 최소 폭에 해당하는 영역에 형성된 공통 흡착구멍들 및 상기 공통 흡착구멍들에 인접되게 위치된 적어도 하나 또는 그 이상의 확장 흡착구멍들을 포함하고;
상기 진공라인들은, 상기 공통 흡착구멍들에 연통되는 공통 진공라인들 및 상기 확장 흡착구멍들에 연통되는 확장 진공라인들을 포함하고;
상기 진공 분할부재는, 상기 공통 진공라인들을 동시에 온/오프시킬 수 있는 공통 밸브 및 상기 확장 진공라인들을 개별적으로 온/오프시킬 수 있는 적어도 하나 또는 그 이상의 확장 밸브들을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치.
청구항 2에 있어서,
상기 공통 흡착구멍들은 상기 흡착부재의 길이 방향 중심에 배치되며;
상기 확장 흡착구멍들은 상기 공통 흡착구멍들을 중심으로 상기 흡착부재의 양 끝단을 향해 서로 인접해서 순차적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치.
청구항 2에 있어서,
상기 공통 흡착구멍들은 상기 흡착부재의 어느 하나의 끝단을 포함하도록 배치되고;
상기 확장 흡착구멍들은 상기 공통 흡착구멍들로부터 상기 흡착부재의 다른 하나의 끝단을 향해 서로 인접해서 순차적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 진공라인들 각각은 대기로 노출될 수 있도록 분기되며, 분기 밸브에 의해 각각 개폐될 수 있는 분기라인을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 롤 필름의 폭 방향으로 이동하도록 배치되며, 레이저 빔을 조사할 수 있는 레이저 헤드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 흡착부재는:
상기 레이저 헤드로부터 조사되는 레이저 빔이 통과할 수 있는 틈새를 형성할 수 있도록 서로 이격되게 배치되고, 각각 상기 흡착구멍들이 미리 결정된 패턴으로 마련된 한 쌍의 흡착 플레이트들을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치.
청구항 7에 있어서,
상기 흡착 플레이트들 각각은, 상기 롤 필름의 진행방향에 대해 경사지게 천공된 복수의 경사 장공들이 형성된 흡착패드를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치.
청구항 7에 있어서,
상기 흡착 플레이트들 각각은,
길이 방향 중심 영역에 형성된 복수의 '王'자형 흡착구멍들과 상기 중심 영역으로부터 양 끝단으로 각각 배치된 다수의 직선 장공형 흡착구멍들을 가진 흡착패드를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치.
청구항 9에 있어서,
각각의 흡착 플레이트는 상기 중심 영역에서 서로 접촉될 수 있도록 서로 대칭되게 분할된 2개의 피스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 롤 필름은 편광필름 롤인 것을 특징으로 하는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 롤 필름은 입체 영상 디스플레이 기기용 패턴드 리타더(patterned retarder) 필름 롤인 것을 특징으로 하는 롤 필름 절단 시스템의 롤 필름 흡착장치.