KR20120013976A - 연속 이동 유리 시트의 움직임을 억제하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

연속 이동 유리 시트의 움직임을 억제하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

시트 억제기는 연속적으로 이동하는 유리 시트의 움직임을 억제하는데 사용되며, 유리 시트의 어느 한 측면 상에 아암을 포함한다. 아암에 결합된 구동장치는 상기 아암이 유리 시트로부터 물러나는 퇴피위치에서 상기 아암이 유리 시트에 가까워지는 체결위치로 서로 일직선이 되는 상기 아암을 이동시킨다. 롤러는 아암에 연결되고 유리 시트를 체결위치에 접촉시킨다. 완충장치는 상기 체결위치의 아암들 중 적어도 한 아암의 완충 움직임에 조절가능한 완충력을 인가하여 상기 유리 시트의 움직임을 억제한다. 동작의 방법에 있어서, 완충장치는 이 완충장치의 저항의 완충력으로 롤러에 대한 시트의 움직임을 전달함으로써 시트의 각 및/또는 측면 움직임을 억제한다.

Description

연속 이동 유리 시트의 움직임을 억제하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR RESTRAINING MOVEMENT OF CONTINUOUSLY TRAVELING GLASS SHEET}
본 출원은 2009년 4월 8일 출원된 미국 특허출원 제12/420,220호의 이점을 청구한다. 이 문서 및 전체 공개 내용, 특허, 및 여기에 언급된 특허 문서의 내용은 참조로 여기에 반영된다.
본 발명은 시트의 스코링(scoring) 및 분리 동안 연속적으로 이동하는 유리 시트의 움직임을 억제하는 것에 관한 것이다.
퓨전 공정(예컨대, 다운드로우 공정)은 평판 디스플레이와 같은 다양한 장치에 사용될 수 있는 고품질의 박막 유리 시트를 형성한다. 퓨전 공정에서 생성된 유리 시트는 다른 방법에 의해 생성된 유리 시트와 비교할 때 우수한 평탄성 및 평평성의 표면을 갖는다. 퓨전 공정이 도 1(종래)과 연관되어 이하 기술되지만 좀더 상세한 설명은 전체가 참조로 여기에 반영되는 공동 양도된 미국특허 제3,338,696호 및 제3,682,609호와 관련된다.
도 1은 유리 시트(12)를 만들기 위해 퓨전 공정을 이용하는 예시의 유리 제조 시스템(10)의 개략도를 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 예시의 유리 제조 시스템은 용융 용기(14), 정제 용기(16), 혼합 용기(18), 전달 용기(20), 퓨전 드로우 머신(22; FDM), 및 이동식 앤빌 머신(24; TAM)을 포함한다. 통상, 구성요소 16, 18 및 20은 백금 또는 백금-함유 금속으로 만들어지지만 다른 내온성(temperature resistant) 금속으로 이루어질 수도 있다.
용융 용기(14)는 용융 유리(28)를 형성하기 위해 유리 배치(batch) 재료가 화살표 26으로 나타낸 바와 같이 도입되어 용융되는 곳이다. 용융 용기(14)는 정제 용기 연결 튜브(30)를 통해 정제 용기(16)에 연결된다. 정제 용기(16)는 용융 용기(14)로부터 용융 유리(28)를 받아들이는 고온 처리 영역(이 지점에는 도시하지 않음)을 가지며 여기에서 버블이 용융 유리(28)로부터 제거된다. 정제 용기(16)는 교반 챔버 연결 튜브(32)를 통해 혼합 용기(18)에 연결된다. 혼합 용기(18)는 보울(bowl) 연결 튜브(34)를 통해 전달 용기(20)에 연결된다. 전달 용기(20)는 입구(38), 형성 용기(40; 예컨대, 아이소파이프), 및 풀 롤 어셈블리(42; pull roll assembly)를 포함하는 FDM(22) 내로 다운커머(36; downcomer)를 통해 용융 유리(28)를 전달한다.
나타낸 바와 같이, 용융 유리(28)는 통상 세라믹 또는 유리-세라믹 내화 재료로 이루어진 형성 용기(40)로 안내되는 입구(38) 내로 다운커머(36)로부터 유동된다. 형성 용기(40)는 홈통(46) 내로 유동된 후 넘쳐 흘러 루트(50)에서 함께 융합되기 전에 2개의 세로 측면(48; 한 측면만 나타냄) 아래로 이동하는 용융 유리(28)를 받아들이는 개구(44)를 포함한다. 루트(50)는 2개의 세로 측면(48)이 함께 오고 풀 롤 어셈블리(42)에 의해 아래쪽으로 드로우되는 유리 시트(12)를 형성하기 위해 용융 유리(28)의 2개의 오버플로우(overflow) 벽이 재결합(예컨대, 재융합)되는 곳이다. 유리 시트는 루트에서 용융 상태에서 점탄성 상태로 그리고 최종적으로 탄성 상태로 변이되어 그 드로우된 그대로 냉각된다. 풀 롤 어셈블리(42)는 아이소파이프의 하부에서 거의 평탄하지만 이후의 공정에서 유리 시트(12)의 폭 및/또는 길이에 걸쳐 약간 구부러지거나 굴곡된 형태로 형성되는 드로우된 유리 시트(12)를 전달한다. 이러한 구부러진 형태가 TAM(24)까지 내내 유리 시트(12)에 유지된다. 유리에 접촉하는 풀 롤러에 의해 유리의 제1 및 제2측면(63, 64)의 외주를 따라 연속의 비드들이 형성된다. 유리의 양질의 영역은 비드들간 유리의 주표면이고, 반면 비품질(non-quality) 영역은 시트의 제1 및 제2측면(63, 64)에서 비드부터 바깥쪽 에지까지의 영역이다.
TAM(24)은 드로우된 유리 시트를 스코어(score)하기 위해 사용되는 레이저-기계적 스코링 장치(52; 또는 기계적 스코링 장치) 및 노우징(nosing) 장치(54)를 포함하며, 한편 TAM은 유리 시트와 동일한 속도로 수직 이동하며, 그에 따라 이후 유리 시트의 각 개별 조각(56)으로 분리될 수 있다. TAM(24)은 여기서 드로우(58)의 하부로서 언급한 영역의 시트의 탄성 영역에 위치된다. TAM(24)은 사이클로 동작하며, 그 사이클은 유리가 굴곡 및 분리되는 위치 상의 위치에 유리의 제1측면(63)에서 시작한다. TAM에 설치된 광학 헤드 및 퀀칭 노즐(quenching nozzle) 어셈블리는 유리의 제1측면(63)에서 제2측면(64) 쪽으로 스코어 라인을 따라 이동하는 한편, 유리 및 TAM은 동일한 속도로 아래쪽으로 연속해서 수직 이동한다. 다음에 TAM은 일단 레이저 스코링 및 퀀칭 공정이 완료되면 제2측면(64)에 스트로크하는 단부에 도달한다. 유리 굴곡은 스코어 라인을 따라 행해지고, 시트의 아래쪽 이동의 시점에 그 스코어 라인 가까이가 아닌 그 아래에 위치된 로봇 장비는 연속의 시트로부터 개별 유리 시트를 분리한다. TAM은 유리의 제1측면(63)에 스트로크의 시작으로 리턴하여 위쪽으로 향해(상향) 이동한다.
스코링 및 분리 공정에 의해 야기된 노우징, 프레싱, 아이어닝(ironing)은 유리 시트 내 스트레스 변동의 발생에 기여하는 유리 시트의 움직임을 야기한다. 드로우의 하부에서의 시트 움직임은 주로 시트 스코링 및 분리 공정에 의해 이루어진다. 드로우 구성의 하부에 따른 로봇 툴링(tooling)은 시트 움직임을 이끌 수 있다. 노우징 억제가 적절하게 콘트롤되지 않을 경우 후 분리 시트 매달림은 시트 움직임의 또 다른 원인이 될 수 있다. 한편, 고정된 롤러에 의한 시트의 지나친 구속은 스코링 공정 동안 시트 파손 및 시트 깨짐을 야기할 수 있다. 소정의 상기 메카니즘, 또는 소정의 다른 메카니즘에 의해 생성된 시트 움직임은 유리 시트의 점탄성 영역으로 위쪽으로 전파될 수 있는데, 특히 시트가 점탄성 상태에서 탄성 상태로 변하는 영역에서 문제가 될 수 있다. 여기서, 시트의 움직임에 의해 야기된 스트레스는 시트에 고정될 수 있고, 나중에 예컨대 시트가 분리되거나 아니면 더 처리될 때 형태 변경으로서 나타날 수 있다.
본 발명은 연속 이동 유리 시트의 움직임을 억제하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
우리는 스코어 라인 상에 설치될 수 있는 시트의 각 제1 및 제2측면 상의 한쌍의 시트 억제 유닛을 개발했다. 시트 억제 유닛은 시트를 억제하지만 시트 형태를 따르는, 즉 강제의 시트 형태 변경 없이 시트를 유지하기에 충분한 클램핑력을 갖는 방식으로 기능한다. 이는 시트의 수직 움직임을 막지 않고 시트가 수평 평면으로 이동할 수 있게 할 것이다. 이는 시트와 함께 이동하면서 시트로부터의 운동 에너지를 흡수하여 분리 및 후 분리 동안 시트 움직임을 효과적으로 완충시킬 것이다. 또한, 이는 훨씬 더 대칭적인 굴곡 분리 구성을 제공하기 위해 스코어 라인 상에 시트를 억제함으로써 오프-라인 수동 분리 공정을 시뮬레이트하는 것을 도울 것이다. 이는 TAM 사이클에 걸쳐 또는 스코링 및 분리와 같은 부분 공정 동안 채용될 수 있다. 그 장치는 또한 개선된 굴곡 분리 조건으로 대형 크기 시트(예컨대 8세대 및 그 이상)의 신뢰할 수 있는 분리를 도울 수 있다. 또한, 낮은 시트 움직임 및 좀더 우수한 에지 품질을 위한 레이저 스코링 굴곡 분리 공정 최적화를 위한 툴을 제공한다.
시트 억제기는 특히 분리 및 후 분리 기간 동안 드로우 시트 움직임 감소 툴의 하부로서 사용될 것이다. 시트 억제 장치는 스코어 라인 상에 설치되어 스코링 및 분리와 같은 일부 공정 동안 TAM 사이클에 걸쳐 시트를 체결하거나, 또는 고정된 프레임에 설치될 때 시트를 영속적으로 체결할 수 있다. 그 장치는 비드에 가까운 비품질 영역에서 시트와 접촉할 것이다. 이는 시트 형태의 변경 없이 수평 평면으로 시트를 움직이지 않게 하고 수직 방향으로 시트가 이동하지 않게 할 것이다. 이는 수평 평면으로 시트와 함께 이동하면서 시트로부터의 운동 에너지를 흡수하여 체결 동안 시트 움직임을 완충하도록 디자인된다. 공정 필요물에 따라 완충 계수가 조절될 수 있다.
제1실시예는 유리 시트의 어느 한 측면 상에 아암을 포함하는 연속적으로 이동되는 유리 시트의 움직임을 억제하기 위한 시트 억제기이다. 구동장치(공압식 또는 유압식 실린더와 같은)는 아암에 연결되고 상기 아암이 유리 시트로부터 물러나는 퇴피위치에서 상기 아암이 유리 시트에 가까워지는 체결위치로 상기 아암을 이동시키며, 상기 아암은 서로 일직선이 된다(정렬된다). 롤러는 아암에 연결되고 유리 시트를 체결위치에 접촉시킨다. 유닛의 아암의 정렬과 관련된 언급은 완벽한 정렬을 의미하진 않지만 롤러가 그들 사이의 유리에 클램핑력을 인가하기에 충분한 유리의 어느 한 측면 상에 있다는 것을 의미한다. 완충장치는 상기 체결위치의 아암들 중 적어도 한 아암의 완충 움직임에 조절가능한 완충력을 인가하여 상기 유리 시트의 움직임을 억제한다.
시트 억제기의 상세한 설명에 따르면, 상기 완충장치는 완충력을 제공하는 공압식 또는 유압식 실린더 내에서 이동가능한 피스톤을 포함한다. 선택적으로, 상기 완충장치는 상기 완충력으로서 와전류를 제공하는 자석을 포함할 수 있다.
피봇가능 변형의 시트 억제기는 프레임을 더 포함한다. 상기 아암은 상기 프레임에 피봇식으로 설치된다. 상기 구동장치는 아암들 중 어느 한 아암에 연결된 공압식 또는 유압식 실린더 및 상기 실린더 내에서 이동가능한 피스톤으로부터 확장되는 아암들 중 또 다른 아암에 연결된 피스톤 로드를 포함한다. 상기 피스톤 및 피스톤 로드의 확장 또는 퇴피는 아암이 상기 퇴피위치와 체결위치간 피봇하게 한다. 상기 아암은 각각 프레임에 피봇식으로 설치된 제1아암부 및 상기 제1아암부에 피봇식으로 설치된 제2아암부를 포함한다. 롤러는 상기 제2아암부 상에서 진행된다. 완충장치는 프레임 및 시트의 측면 움직임으로 인한 아암의 움직임을 완충하는 아암들 중 어느 한 아암의 제1아암부에 연결된 제1대시포트(dashpot)와, 상기 제1아암부 및 시트의 각 움직임으로 인한 제1아암부에 대한 제2아암부의 피봇가능 움직임을 완충하는 아암들 중 어느 한 아암의 제2아암부에 연결된 제2대시포트를 포함한다.
선형적으로 이동가능한 변형의 시트 억제기는 프레임을 포함한다. 캐리지는 각각의 아암이 선형 방향으로 슬라이드될 수 있는 상기 프레임에 설치된다. 구동장치는 아암이 상기 캐리지에서 퇴피위치와 체결위치간 선형적으로 이동하게 하는 각각의 아암에 연결되고 상기 프레임에 설치된 공압식 또는 유압식 실린더를 포함한다. 상기 실린더는 또한 시트의 측면 움직으로 인한 아암의 선형 움직임을 완충하는 완충장치로서도 기능한다.
피봇가능 및 선형 시트 억제기에서 프레임은 유리 시트의 속도로 이동하는 이동식 앤빌 머신의 일부이고, 또 상기 프레임은 유리 시트의 움직임에 따라 고정된다.
본 발명의 제2실시예는 연속적으로 이동되는 유리 시트의 움직임을 억제하는 방법을 특징으로 한다. 연속으로 이동하는 수직 지향의 유리 시트가 제공된다. 상기 시트는 점탄성 영역 및 탄성 영역을 포함한다. 또한 시트 억제기가 제공된다. 상기 방법은 상기 롤러가 체결위치에서 상기 유리 시트를 접촉하고 상기 아암이 서로 일직선이 될 때까지 시킹 위상(seeking phase)으로 아암을 이동시키는 단계를 포함한다. 유리는 시트의 양 측면 상의 롤러로부터 그 시점에 클램프될 수 있다. 다음에, 조절가능한 완충력이 시트 억제 위상(restraining phase)으로 시트 움직임을 억제하는 상기 시트의 움직임에 따라 상기 아암에 인가된다.
상기 방법의 상세한 설명에 따르면, 피봇가능 시트 억제기의 경우, 완충력을 인가하는 단계는 프레임 및 아암들 중 어느 한 아암의 제1아암부에 연결된 제1대시포트를 제공하는 단계와, 상기 제1아암부 및 아암들 중 어느 한 아암의 제2아암부에 연결된 제2대시포트를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 제1아암부는 상기 프레임에 피봇식으로 연결되고, 상기 제2아암부는 상기 제1아암부에 피봇식으로 연결된다. 시트의 측면 움직임이 제1대시포트의 힘에 대해 아암들 중 적어도 어느 한 아암이 이동하게 할 때 제1아암부의 피봇가능 움직임이 완충된다. 시트의 각 움직임이 제1대시포트의 힘에 대해 제2아암부가 이동하게 할 때 제2아암부의 피봇가능 움직임이 완충된다.
선형적으로 이동가능 시트 억제기의 경우에, 아암을 이동시키는 단계는 아암이 캐리지에서 퇴피위치와 체결위치간 선형적으로 이동하게 하는 공압식 또는 유압식 실린더를 구동하는 단계를 포함한다. 완충력을 인가하는 단계는 시트의 측면 움직임이 실린더의 힘에 대해 아암이 이동하게 할 때 아암의 움직임을 완충하는 단계를 포함한다.
상기 방법의 다른 상세한 설명에 따르면, 시트 억제기는 시트의 형태를 변경하지 않고 시트 억제 위상을 통해 그리고 시킹 위상으로 시트를 클램핑한다. 시트 억제 위상은 적어도 시트의 스코링 및 분리 동안 적어도 이루어진다. 시트 억제기는 분리 동안 시트 움직임을 감소시키기 때문에 레이저 스코링을 사용하는 공정에 이상적으로 적합하다. 시트의 레이저 스코링이 시트의 더 한층 대칭적인 굴곡의 결과를 이끌어내는 가까운 시트를 클램핑한다. 시트의 클램핑은 시트의 스트레스를 감소시키는 시트 억제기 상의 퓨전 드로우 머신에서 시트로 전달된 낮은 시트 움직임을 제공한다. 시트의 클램핑은 시트 파손 및 시트 깨짐을 이끌지 않는 힘으로 행해진다.
이하의 장점들이 시트 억제기에 의해 제공된다. 시트는 억제되지만 드로우의 하부에서 기존의 에지 가이드/롤러와 상당히 다른 시트 형태를 따르며 형성 공정 안정성에 대한 이점을 제공한다. 시트 움직임은 시트와 함께 이동하면서 시트로부터의 운동 에너지를 흡수함으로써 완충된다. 보다 우수한 분리 구성은 대형 크기(8세대 및 그 이상) 및 레이저 스코링 공정 모두에 구축된다. 초과의 스트레스(바인딩(binding))를 이끌지 않고 또 시트 형태를 변경하지 않고 시트를 콘트롤 또는 억제하기 위해 일반적인 툴이 제공된다. 또한, 기계적인 스코링 동안 깨짐을 피할 수 있게 한다. 분리 및 후 분리 동안 하부의 드로우 시트 움직임을 최소화하기 위한 저비용 접근방식이 제공된다.
본 발명의 많은 추가의 특징, 장점 및 좀더 완전한 이해가 이하의 수반되는 도면 및 상세한 설명으로부터 이루어진다. 상기 기술적인 요약은 폭넓은 조건을 제공하며, 한편 이하의 상세한 설명은 청구항에 정의된 바와 같은 폭넓은 발명의 필연적인 한계로서 기술되지 않는 좀더 좁은 설명 및 현재의 실시예를 제공한다는 것을 이해해야 할 것이다.
도 1(종래)은 퓨전 드로우 머신을 포함하는 종래 장치의 개략도이다.
도 2는 TAM에 설치된 유리 시트 상의 위치에 피봇가능 시트 억제 장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 2의 점선으로 나타낸 부분의 확대 사시도이다.
도 4는 도 3의 장치의 하부 평면도이다.
도 5는 장치의 측면 및 각 콘트롤 대시포트에 의해 억제되는 유리 시트의 측면 및 각 움직임을 나타낸 장치의 하부 평면도이다.
도 6은 자석 완충장치를 이용한 제1실시예의 장치의 하부 평면도이다.
도 7은 고정 프레임에 설치된 유리 시트 상의 위치에 선형 시트 억제 장치의 제2실시예를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7의 점선으로 나타낸 확대 사시도이다.
도 9 및 10은 유리 시트로부터 떨어진 그리고 유리 시트 상의 퇴피위치 및 체결위치에 선형 시트 억제 장치를 나타낸 상부 평면도이다.
도 11 및 12는 각각 장치에 각 움직임이 인가되고 유리가 장치에 수직인 선형 시트 억제 장치의 상부 평면도이다.
도 2~5의 실시예에 나타낸 시트 억제기는 스코어 라인(62) 상에 위치된 TAM 캐리지(24)에 부착되어 있다. 시트 억제기는 각각의 개별 유닛으로 이루어져 있으며, 그 하나는 유리 시트의 제1측면(63) 상에 또 다른 하나는 유리 시트의 제2측면(64) 상에 있다. 2개의 시트 억제 유닛(65, 66)은 일단 시트가 각각의 유닛에 의해 클램프되면 양 측면 A, B(비드 영역 67)로부터 시트를 억제할 필요가 있다. 각각의 유닛은 TAM에 설치된 프레임(72)에 연결된 피봇(70)에 대해 이동가능한 2개의 스윙 아암(68)을 포함한다. 각각의 스윙 아암(68)은 메인 아암 또는 제1아암부(74) 및 각(angular) 콘트롤 아암 또는 제2아암부(76)를 포함한다. 메인 아암(74)은 피봇(70)에 대해 이동하고 시트에 가까운 단부(78) 및 시트에서 먼 단부(80)를 갖춘다. 각 콘트롤 아암(76)은 각각의 메인 아암(74)의 근단부(78)에 피봇(77)으로 피봇식으로 설치된다. 각각의 유닛(예컨대, 도 3의 유닛 65)은 시트의 각 측면(A, B) 상의 유리 시트(12)와 접촉하는 한 세트의 4개 롤러(한 쌍의 롤러(82) 및 한 쌍의 롤러(84))를 포함하며, 그 롤러는 시트가 구속없이 억제기에 대해 수직으로 이동하게 한다. 비록 4개의 롤러를 나타냈지만, 다른 수의 롤러, 예컨대 각 유닛의 각 측면 상에 2개의 롤러가 채용될 수 있다. 본 개시에서의 모든 롤러는 내열성 고무 또는 다른 폴리머와 같은 유연한 표면을 가질 수 있다. 롤러는 이 롤러가 시트 표면에 순응할 수 있도록 각 콘트롤 아암(76)에 연결된 H형 프레임(90)의 베어링(88)으로 회전하는 축(86) 상에 설치된다. 각 콘트롤 아암은 이 각 콘트롤 아암의 각 움직임을 콘트롤하여 완충시키는 각 콘트롤 대시포트 유닛(94)에 화살표(92; 도 4)로 나타낸 유리 시트의 각 움직임을 전달한다. 대시포트 유닛(94)은 예컨대 공압식 또는 유압식 대시포트가 될 것이다. 각 콘트롤 대시포트 유닛의 실린더(96)는 메인 아암(74)에 고정되는 한편 대시포트의 피스톤 로드(98)의 자유 단부가 각 콘트롤 아암 상의 피봇 포인트(100)에 설치된다. 피봇 포인트(100)와 같은 피봇 포인트는 예컨대 피봇 포인트에 대해 피스톤 로드(98)의 피봇팅을 가능하게 하는 볼트, 코터 핀(cotter pin), 리스트 핀(wrist pin), 또는 소정 다른 적절한 죔쇠(fastener)로 이루어질 것이다. 디지털 압력 조절기(102)는 각 콘트롤 대시포트(94)의 완충 계수를 콘트롤하기 위해 사용된다. 비록 명확성을 위해 단지 단일의 압력 조절기가 실린더 및 2개의 대시포트를 콘트롤하는 것으로 나타냈지만, 다수의 압력 조절기가 사용될 수 있다. 예컨대, 하나의 압력 조절기가 각각의 실린더(예컨대, 3개)에 제공될 수 있다.
스윙 아암(68)은 유리를 접촉하여 클램프하도록 시킹 위상에 이용된다. 공압식 또는 유압식 클램핑 에어 실린더 유닛(104)은 시트와의 체결(클램핑) 및 분리(비클램핑)를 위해 스윙 아암을 오픈 및 클로즈하는데 사용된다. 실린더(106)는 스윙 아암들 중 어느 한 스윙 아암의 원단부(80)에 채워(fasten)지는 한편 실린더의 피스톤으로부터 확장되는 피스톤 로드(108)의 자유 단부는 죔쇠(110)를 이용하여 스윙 아암들 중 또 다른 스윙 아암의 원단부에 피봇식으로 채워진다. 죔쇠(110)는 피스톤 로드(108)를 위한 피봇 포인트를 제공한다. 실린더에서의 피스톤 및 피스톤 로드의 확장 및 퇴피는 스윙 아암이 가위와 같은 기능을 할 수 있게 하며, 각각의 스윙 아암(68)은 화살표 112로 나타낸 바와 같이 피봇 포인트(70)에 대해 피봇하여, 유리 시트를 롤러가 선택적으로 클램프 및 분리하게 한다. 또한 에어 실린더(104)는 유리 상의 롤러의 압력을 콘트롤 한다(유리 시트 클램프의 타이트한 정도). 디지털 압력 조절기(102)는 이 디지털 압력 조절기(102)로부터 압력 출력을 조절함으로써 유리 상의 롤러의 클램핑력을 콘트롤하고 그에 따라 실린더(106)에 의해 인가된 힘을 콘트롤하는데 사용된다.
일단 유리 시트가 클램프되면, 스윙 아암(68)은 시트 측면 움직임을 조절하고(화살표 116으로 나타낸 수평 평면으로) 프레임(72)에 설치된 측면 콘트롤 대시포트 유닛(118)으로 유리 시트의 측면 움직임을 전달한다. 측면 콘트롤 대시포트 유닛(118)의 공압식 또는 유압식 실린더(120)는 프레임에 설치되는 한편 측면 콘트롤 대시포트 유닛의 피스톤으로부터 확장되는 피스톤 로드(122)의 자유 단부는 스윙 아암들 중 어느 한 스윙 아암의 메인 아암(74)의 원단부(80)에 부착된 죔쇠(124)에 피봇식으로 연결된다. 죔쇠(124)는 피스톤 로드(122)를 위한 피봇 포인트를 제공한다. 측면 콘트롤 대시포트 유닛(118)은 유리 시트의 측면 움직임(116)으로부터 야기되는 스윙 아암(68)의 움직임을 콘트롤하여 완충시킨다. 클램프된 위치에서의 스윙 아암의 피봇가능 움직임(112)은 피스톤 로드(122)를 실린더(120) 내에서 그리고 그로부터 움직이게 한다. 디지털 압력 조절기(102)는 클램프된 시트의 측면 움직임이 완충되도록 측면 콘트롤 대시포트의 완충 계수를 콘트롤하는데 사용된다.
스윙 아암을 위한 공압식 또는 유압식 실린더, 측면 콘트롤 대시포트 및 각 콘트롤 대시포트는 그들 각각의 피봇 포인트에 대한 일정한 미리 결정된 압력을 인가하도록 기능하며, 그들 클램핑 압력 또는 완충 계수가 디지털 압력 조절기(102)에 의해 조절된다. 디지털 압력 조절기(102)는 예컨대 SMC Corp.에 의한 시리즈 ITV 디지털 압력 조절기가 될 것이다. 예시의 적절한 타입의 대시포트는 Airpot Corp.의 제품번호 2KS160P2.0NY이다. 시킹(seeking) 압력 및 클램핑력은 인가하기 위한 타이밍 및 스윙 아암 실린더에 의해 인가된 시킹 압력 및 클램핑력의 크기와, 각 및 측면 콘트롤 대시포트 유닛의 완충 계수는 프로그램가능 로직 콘트롤러(125; PLC)에 의해 콘트롤된다.
시트 억제 유닛(65, 66)을 작동시키기 위한 프로세스 시퀀스가 이하와 같이 유닛(65)과 연관시켜 기술되지만, 이는 시트 억제 유닛(66)이 동일한 방식으로 작동된다는 것을 이해해야 한다. 유리 시트와 롤러의 체결 전에, PLC는 압력 조절기(102)를 통해 클램핑 에어 실린더(104)에 스윙 아암(68)을 퇴피시키도록 지시하여 유리 시트를 비켜서게 한다. 이러한 단계에서, PLC는 대시포트가 자유롭게 이동하도록(최소 완충) 대시포트 유닛을 콘트롤하는 압력 조절기를 설정한다. 시트 억제 유닛의 롤러를 유리와 체결하기 위해, PLC는 스윙 아암(68)이 각각의 피봇 포인트(70)에서 피봇하게 하여 확장하도록 클램핑 에어 실린더(104)의 피스톤 및 피스톤 로드(108)에 지시하며, 스윙 아암의 단부(78)에 가까워지게 하여 롤러(82, 84)를 유리 시트와 접촉시켜(도 3의 체결위치) 이동한다. 압력 조절기(102)는 유리 시트 상의 롤러의 압력을 콘트롤하기 위해 PLC(125)를 통해 조절한다. 에어 실린더에 부착된 유동 제어 조절기는 아암의 접근 속도를 콘트롤하도록 PLC에 의해 콘트롤되거나 수동으로 고정 설정된다.
스윙 아암(68) 및 롤러(82, 84)가 유리 시트에 가까워짐에 따라, 그들은 낮은 구동력(압력) 및 느린 체결 속도 때문에 시트의 위치로 이동한 후 정지한다. 또한 위치 센서(도시하지 않음)는 아암이 롤러를 통해 유리에 접촉한 때를 PLC에 신호로 알리기 위해 사용되며, 클램핑 실린더 피스톤 로드의 확장을 정지하기 위한 PLC 지시에 대한 정보를 제공할 수 있다. 롤러가 유리 시트에 대한 최종 체결위치에 도달한 후, PLC는 대시포트 유닛이 효과적으로 유리 시트의 측면 및 각 움직임을 완충하도록 좀더 높은 압력으로 대시포트 유닛을 콘트롤하는 압력 조절기(102)를 리셋한다. 따라서, 시트 억제 유닛은 스코어 라인 아래에 유리 시트의 분리에 따른 시트의 움직임을 억제하기 위한 유연한 유지 장치, 및 시트 움직임으로부터의 에너지를 흡수하여 분리 후 높은 정도의 시트 움직임을 완충시키기 위한 시트 움직임 완충기로서 작동한다.
시트 억제 유닛은 TAM(24)에 부착되며, 그들은 TAM의 복귀의 상향 스트로크 동안 시트를 계속해서 체결하거나, 또는 그 복귀의 상향 스트로크 동안 퇴피한 후 다음의 하향 스트로크 시작시에 유리를 다시 체결할 수 있다. 시트 억제 유닛은 스코링 및 분리 공정 동안 적어도 유리 시트를 접촉할 것이다. 시트 억제 유닛은 고정 프레임에 설치되는 한편 유리를 계속해서 체결하도록 작동될 수도 있다.
도 6에 따른 다른 실시예는 에어 또는 오일 대시포트 유닛(94 또는 118) 대신 자석 완충 "대시포트 유닛(126)"을 사용한다. 각각의 대시포트는 이동가능 금속 아암(128) 가까이에 지지된 자석(127)을 포함한다. 자석은 자기장(130)을 생성하는 아암(128)에서의 와전류를 생성한다. 이는 아암 상에 이중-헤드 화살표로 나타낸 방향의 아암(128)의 움직임을 완충한다.
도 7~13의 실시예와 관련해서는 선형 시트 억제기가 나타나 있다. 선형 시트 억제기는 각 개별 유닛으로, 유리의 제1측면(63)에서의 어느 한 유닛(132) 또는 한 쌍의 장치이고 유리의 제2측면(64)에서의 또 다른 유닛(134) 또는 한 쌍의 장치이다. 명확성을 위해 단지 하나의 선형 시트 억제 유닛(132)의 작동만이 기술되며, 또 다른 유닛(134)이 동일한 방식으로 작동된다는 것을 이해해야 한다. 고정 프레임(136)은 스코어 라인 상의 미리 결정된 거리의 위치에 위치한다. 아암(138)은 각각 프레임에 설치된 캐리지(140)에서 선형적으로 이동되도록 채용된다. 공압식 또는 유압식 유닛(142)은 프레임에 설치되어, 클램핑 및 완충 기능 모두를 수행한다. 실린더(143)의 피스톤으로부터 확장되는 피스톤 로드(144)는 그 자유 단부에서 아암(138)에 연결된다. 실린더(143) 내 또는 외로의 피스톤 로드(144)의 움직임은 선택적으로 실린더 쪽으로 또는 그로부터 멀리 캐리지(140) 내부로 아암(138)을 이동시킨다. 적절한 낮은 마찰의 예인 완충 에어 실린더는 Airpot Corp.의 AIRPELTM 타입의 실린더인 제품번호 E16D20U이다. 실린더 유닛(42)은 PLC(148)로부터의 전자신호를 수신하는 압력 조절기(146)에 의해 콘트롤된다.
아암(138)의 단부에는 H형 프레임(154) 상에 구비된 한 세트의 4개 롤러(하나의 한 쌍의 롤러(150) 및 다른 하나의 한 쌍의 롤러(152))가 설치되어 있다. 이들 선형 시트 억제 유닛은 다른 수의 롤러를 가질 수 있는데, 예컨대 각각의 유닛은 시트의 각각의 측면 상에 2개의 롤러를 가질 수 있다. 롤러는 H형 프레임이 구비한 베어링(도시하지 않음)으로 회전하는 축(156) 상에 설치된다. H형 프레임은 피봇 포인트를 형성하기 위해 죔쇠(158)를 이용하여 레일(138)에 피봇식으로 설치된다.
시트 억제 유닛(132)은 서로 일직선으로 정렬되도록 클램핑 동안 시트 쪽으로 이동되는 유리 시트의 다른 측면 상의 프레임에 설치된 2개의 서브유닛(157, 159)을 포함한다. 피스톤 로드(144)가 양 서브유닛의 실린더 바깥으로 확장되면, 각 서브유닛의 세트의 롤러(150, 152)는 퇴피위치(도 9)에서 그들 사이에 시트를 클램핑하여 시트의 제1 및 제2측면(63, 64) 모두에 그리고 유리의 양 측면 상의 유리 시트와 접촉하는 체결위치(도 10)로 이동한다. 롤러는 유리의 비품질 영역(160)을 접촉한다. 위치 센서(도시하지 않음)는 롤러가 유리 시트에 접촉되었는지를 결정하기 위해 사용될 것이다.
선형 시트 억제기(132)는 유리 시트(도 11)의 측면 움직임(162)을 완충하며, 그와 같은 움직임은 피스톤이 유리의 각 양 측면 상의 실린더 내로 그리고 그로부터 이동하게 한다. 롤러가 설치된 H형 프레임은 유리의 각 움직임을 조절하기 위해 방향(164; 도 12)으로 포인트(158)에서 피봇할 수 있게 하지만, 이러한 각 움직임은 완충되지 않는다. 따라서, 유리 시트가 예컨대 도 8의 하부 좌측 측면 쪽으로 이동할 때, 피스톤 로드(144)가 도면에서 하부 서브유닛(157)의 피스톤을 압축하는 한편 상부 서브유닛(159)의 피스톤 로드가 확장되어 그 실린더의 피스톤이 확장된다. 양쪽 실린더가 PLC(148) 및 압력 조절기(146)를 통해 일정한 압력으로 유지됨에 따라, 공압식 또는 유압식 실린더는 유리의 움직임을 자동으로 조절한다. 실린더에서의 피스톤의 움직임 범위는 유리의 측면 상의 각 장치에 대해 통상 적어도 20mm 또는 적어도 10mm로 유리 시트의 움직임 범위를 조절하도록 미리 설정된다. 공압식 또는 유압식 실린더 유닛은 유리에 롤러를 클램프하도록 기능할 뿐만 아니라 레일이 캐리지에서 앞뒤로 이동하면서 선형 완충을 제공하도록 기능하는 저마찰 실린더이다. 본 발명 실시예의 선형 시트 억제 유닛은 고정 프레임에 설치될 경우 유리 시트를 계속해서 체결한다. 그러나, 선형 시트 억제 유닛은 또한 TAM(24)에 부착되며, 그들은 TAM의 복귀의 상향 스트로크 동안 시트를 계속해서 체결하거나, 또는 그 복귀의 상향 스트로크 동안 퇴피한 후 다음의 하향 스트로크 시작시에 유리를 다시 체결할 수 있다.
작동에 있어서, 시킹 위상에서, PLC(148)는 저압 출력으로 설정되도록 압력 조절기(146)에 지시한다. 이는 아암(138)을 확장하는 피스톤 로드를 확장하게 하는 실린더를 콘트롤한다. 이러한 확장은 미리 결정된 시간 주기 동안 저압으로 계속되거나 또는 롤러가 유리를 양 측면에 접촉할 때까지 계속된다. 아암(138)은 롤러가 저압으로 유리를 접촉함에 따라 정지한다. 위치 센서는 또한 롤러가 유리를 접촉할 시기 및 확장을 정지하도록 실린더에 지시하는 PLC에 전자 신호를 보낼 시기를 결정하는데 사용될 수도 있다. 일단 롤러가 클램핑 위치에서 유리의 양 측면을 체결하면, PLC는 클램핑 압력을 증가시키도록 압력 조절기에 지시한다. 시트 억제 위상 동안, 실린더는 유리 상의 클램핑력을 유지하면서 장치를 완충하고, 유리의 측면 움직임을 억제하도록 작동한다.
본 발명의 많은 변형 및 변경은 상기한 개시의 관점에서 통상의 기술자에게는 자명할 것이다. 따라서, 수반되는 청구항의 범위 내에서 발명을 명확히 나타내거나 기술하는 이상 본 발명이 실시될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
68 : 스윙 아암, 96,106 : 실린더,
108,122,144 : 피스톤 로드, 110,124 : 죔쇠,
125. : 프로그램가능 로직 콘트롤러, 140 : 캐리지,
142 : 공압식 또는 유압식 실린더 유닛, 146 : 압력 조절기.

Claims (20)

  1. 연속 이동 유리 시트의 움직임을 억제하기 위한 시트 억제기로서,
    유리 시트의 어느 한 측면 상의 아암;
    상기 아암이 유리 시트로부터 물러나는 퇴피위치에서 상기 아암이 유리 시트에 가까워지는 체결위치로 상기 아암을 이동시킴과 더불어 서로 일직선이 되는 상기 아암에 연결된 구동장치;
    유리 시트를 체결위치에서 접촉하는 상기 아암에 연결된 롤러; 및
    상기 체결위치의 아암들 중 적어도 한 아암의 완충 움직임에 조절가능한 완충력을 인가하여 상기 유리 시트의 움직임을 억제하는 완충장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 억제기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 완충장치는 공압식 또는 유압식 실린더 내에서 이동가능한 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 억제기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 완충장치는 상기 완충력으로서 와전류를 제공하는 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 억제기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    프레임을 더 포함하며, 상기 아암은 상기 프레임에 피봇식으로 설치되고, 상기 구동장치는 아암들 중 어느 한 아암에 연결된 공압식 또는 유압식 실린더 및 상기 실린더 내에서 이동가능한 피스톤으로부터 확장되는 아암들 중 또 다른 아암에 연결된 피스톤 로드를 포함하며, 상기 피스톤 로드의 확장 또는 퇴피는 아암이 상기 퇴피위치와 체결위치간 피봇하게 하는 것을 특징으로 하는 시트 억제기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 아암은 각각 프레임에 피봇식으로 설치된 제1아암부 및 상기 제1아암부에 피봇식으로 설치된 제2아암부를 포함하며, 롤러는 상기 제2아암부 상에서 진행되는 것을 특징으로 하는 시트 억제기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    완충장치는 프레임 및 아암들 중 어느 한 아암의 제1아암부에 연결된 제1대시포트와, 상기 제1아암부 및 아암들 중 어느 한 아암의 제2아암부에 연결된 제2대시포트를 포함하며, 상기 제1대시포트는 시트의 측면 움직임으로 인한 아암의 움직임을 완충하고, 상기 제2대시포트는 시트의 각 움직임으로 인한 제1아암부에 대한 제2아암부의 피봇가능 움직임을 완충하는 것을 특징으로 하는 시트 억제기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    프레임을 더 포함하며, 캐리지는 각각의 아암이 선형 방향으로 슬라이드될 수 있는 상기 프레임에 설치되고, 구동장치는 아암이 상기 캐리지에서 퇴피위치와 체결위치간 선형적으로 이동하게 하는 각각의 아암에 연결되고 상기 프레임에 설치된 공압식 또는 유압식 실린더를 포함하며, 상기 실린더는 시트의 측면 움직으로 인한 아암의 선형 움직임을 완충하는 완충장치로서도 기능하는 것을 특징으로 하는 시트 억제기.
  8. 청구항 4에 있어서,
    프레임은 유리 시트의 속도로 이동하는 이동식 앤빌 머신의 일부이고, 또 상기 프레임은 유리 시트의 움직임에 따라 고정되는 것을 특징으로 하는 시트 억제기.
  9. 청구항 7에 있어서,
    프레임은 유리 시트의 속도로 이동하는 이동식 앤빌 머신의 일부이고, 또 상기 프레임은 유리 시트의 움직임에 따라 고정되는 것을 특징으로 하는 시트 억제기.
  10. 연속 이동 유리 시트의 움직임을 억제하는 방법으로서,
    점탄성 영역 및 탄성 영역을 포함하고, 연속으로 이동하는 수직 지향의 유리 시트를 제공하는 단계;
    아암이 유리 시트로부터 물러나는 퇴피위치에서 상기 아암에 연결된 롤러가 유리 시트를 접촉하는 체결위치로 상기 아암을 이동시키는 구동장치에 연결된 일직선이 되는 상기 아암을 탄성 영역의 유리 시트의 어느 한 측면 상에 제공하는 단계; 및
    상기 롤러가 체결위치에서 상기 유리 시트를 접촉하고 상기 아암이 서로 일직선이 될 때까지 시킹 위상으로 상기 아암을 이동시키는 단계를 포함하며,
    시트 억제 위상으로 움직임을 억제하는 상기 시트의 움직임에 따라 상기 아암에 조절가능 완충력을 인가하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 움직임 억제 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    완충력을 인가하는 단계는 공압식 또는 유압식 실린더 내에서 피스톤을 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 움직임 억제 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    완충력을 인가하는 단계는 시트 움직임에 따라 아암 상에 저항의 와전류를 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 움직임 억제 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    아암을 이동시키는 단계는 아암들 중 어느 한 아암에 연결된 공압식 또는 유압식 실린더 및 상기 실린더 내에서 이동가능한 피스톤으로부터 확장되는 아암들 중 또 다른 아암에 연결된 피스톤 로드와 상기 아암을 피봇하는 단계를 포함하며, 아암이 퇴피위치와 체결위치간 피봇하게 하는 상기 실린더 내에서 상기 피스톤 로드를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 움직임 억제 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    완충력을 인가하는 단계는 프레임 및 아암들 중 어느 한 아암의 제1아암부에 연결된 제1대시포트를 제공하는 단계와, 상기 제1아암부 및 아암들 중 어느 한 아암의 제2아암부에 연결된 제2대시포트를 제공하는 단계를 포함하고, 시트의 측면 움직임이 제1대시포트의 힘에 대해 아암들 중 적어도 한 아암이 이동하게 할 때 상기 제1아암부의 피봇가능 움직임을 완충하는 단계와, 시트의 각 움직임이 제2대시포트의 힘에 대해 제2아암부가 이동하게 할 때 상기 제2아암부의 피봇가능 움직임을 완충하는 단계를 포함하며, 상기 제1아암부는 상기 프레임에 피봇식으로 연결되고, 상기 제2아암부는 상기 제1아암부에 피봇식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 움직임 억제 방법.
  15. 청구항 10에 있어서,
    아암을 이동시키는 단계는 아암이 캐리지에서 퇴피위치와 체결위치간 선형적으로 이동하게 하는 공압식 또는 유압식 실린더를 구동하는 단계를 포함하며, 완충력을 인가하는 단계는 시트의 측면 움직임이 실린더의 힘에 대해 아암이 이동하게 할 때 아암의 움직임을 완충하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 움직임 억제 방법.
  16. 청구항 10에 있어서,
    시트의 스코링 및 분리 동안 적어도 시트 억제 위상으로 시트 억제기를 작동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 움직임 억제 방법.
  17. 청구항 10에 있어서,
    시트의 형태를 변경하지 않고 시트 억제 위상을 통해 그리고 시킹 위상으로 시트를 클램핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 움직임 억제 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    시트의 레이저 스코링이 시트의 더 한층 대칭적인 굴곡의 결과를 이끌어내는 가까운 시트를 클램핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 움직임 억제 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    시트의 클램핑은 시트의 스트레스를 감소시키는 시트 억제기 상의 퓨전 드로우 머신에서 시트로 전달된 낮은 시트 움직임을 제공하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 움직임 억제 방법.
  20. 청구항 17에 있어서,
    시트의 클램핑은 시트 파손 및 시트 깨짐을 이끌지 않는 힘으로 행해지는 것을 특징으로 하는 유리 시트 움직임 억제 방법.
KR1020117026528A 2009-04-08 2010-04-08 연속 이동 유리 시트의 움직임을 억제하기 위한 방법 및 장치 KR101537141B1 (ko)

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