KR20120095179A - 스크라이빙 커팅휠 및 이 커팅휠의 제조와 재생을 위한 방법 - Google Patents

Abstract

스크라이빙 커팅휠의 커팅날 양쪽을 기존의 가압방식이 아닌 비가압 접촉방식을 이용하여 만들어진 스크라이빙 커팅휠을 제공하는 것과, 사용 후 폐기되는 스크라이빙 커팅휠을 비가압 접촉방식의 가공방법에 의하여 엣지부위를 가공연마함으로서 고품질의 재생 스크라이빙 커팅휠을 제공할 수 있는 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 커팅휠 제조 및 연마방법은 커팅날부의 빗면이 수평을 유지하도록 모터를 비틀어서 모터에 커팅휠을 장착하고, 모터가 상측으로 반력을 갖도록 반력수단을 설치한 상태에서 커팅날부를 연삭부재에 접촉시켜 연삭부재와 커팅휠이 상대적으로 회전을 하면서 비가압 방식으로 가공됨을 특징으로 한다. 그리고 커팅휠은 커팅날부 표면에 일정한 깊이와 간격으로 요철(凹凸)형상의 돌기와 홈이 형성되도록 상기의 방법으로 얻어지는 것을 특징으로 한다.

Description

스크라이빙 커팅휠 및 이 커팅휠의 제조와 재생을 위한 방법{Method for grinding and scribing cutting wheel}

본 발명은 유리기판의 절단에 이용되는 스크라이빙 커팅휠 및 이 커팅휠의 제조와 사용된 커팅휠의 재생을 위한 방법에 관한 것으로서, 더욱 바람직하게는 비가압 접촉방식을 이용한 가공장치를 이용하여 커팅날부의 양면을 가공연마하여 커팅날부의 요철(凹凸)형상을 예리하게 하여 유리기판 가공시 미끄러짐이 발생하지 않고 올바른 가공이 가능하게 해주며, 사용 후 폐기된 커팅휠의 커팅날부 및 표면을 재가공하여 고품질의 제품으로 가공연마하는 방법을 얻기 위한 것이다.

스크라이빙 커팅휠은 유리기판과 같은 취성재료의 절단작업에 사용되는 도구로서 이를 이용하여 피절삭물의 표면에 절단선을 긋고 일정깊이의 균열을 발생시키는 것이다. 이때 기판 표면에 발생한 균열선(절단선)의 양측에 전단력을 가하여줌으로써 상기의 수직 균열을 절단물의 반대측 표면에까지 이르게 하여 기판을 절단하게 되는 것이다.

스크라이빙 커팅휠은 절삭성 향상을 위하여 휠의 커팅날부에 형성되는 특정 패턴의 요철을 형성시켜주게 되며, 이와 같은 절삭날 표면의 양측에 형성시키는 요철은 아주 정밀한 가공을 통해서만 형성 될 수 있다. 이와 같은 커팅날부의 정밀한 요철형성을 위하여 기존의 장치들은 방전가공 타입의 커팅홈 성형장치 또는 레이저 타입의 커팅홈 성형장치들을 이용하여 성형 가공한다.

방전가공이나 레이저의 경우 가공시 발생하는 열로 인한 취성 발생이 문제점으로 제기되고 있다. 또 다른 성형장치는 그라인딩 휠을 사용하여 커팅홈을 성형하였으나, 깊이와 간격이 일정하지 않아 제품의 품질저하의 원인으로 작용하였다.

도 1에서 보는 바와 같이 스크라이빙 커팅휠(10)은 가공장치에 체결하기 위한 원형의 축공(11)이 몸통 중심부에 형성되고, 몸통의 외주연 날끝부위에 일정한 각을 갖도록 경사지게 형성되어 V자형의 커팅날(12) 형상을 갖게 된다.

종래의 스크라이빙 커팅휠은 가압방식의 그라인딩 가공장치 또는 방전가공, 레이저 가공장치를 이용하여 커팅날 부위를 가공하여 제조함으로써, 커팅날 부위의 열적 손상 위험이 높고, 그로인한 재료의 취화에 기인한 문제점을 발생시킨다. 도 2는 기존방식인 가압방식의 그라인딩 가공장치 중 일 예로서 나타낸 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스크라이빙 커팅휠의 커팅날 양쪽을 기존의 가압방식이 아닌 비가압 접촉방식을 이용하여 만들어진 스크라이빙 커팅휠을 제공하는 것과, 사용 후 폐기되는 스크라이빙 커팅휠을 비가압 접촉방식의 가공방법에 의하여 엣지부위를 가공연마함으로서 고품질의 재생 스크라이빙 커팅휠을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

외주연에 커팅날부가 형성된 커팅휠을 가공하거나 재연마시키는 방법에 있어서,

커팅날부의 빗면이 수평을 유지하도록 모터를 비틀어서 모터에 커팅휠을 장착하고, 모터가 상측으로 반력을 갖도록 반력수단을 설치한 상태에서 커팅날부를 연삭부재에 접촉시켜 연삭부재와 커팅휠이 상대적으로 회전을 하면서 비가압 방식으로 가공됨을 특징으로 하는 커팅휠의 제조 및 연마방법을 제공한다.

그리고 커팅휠의 커팅날부 표면에 일정한 깊이와 간격으로 요철(凹凸)형상의 돌기와 홈이 형성되도록 상기의 방법으로 얻어지는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 커팅휠을 제공한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 스크라이빙 커팅휠은 커팅날부의 양측에 좌우대칭을 이루며 요철(凹凸)형상이 반복적으로 형성되어지도록 가공되고, 그 형상은 유리기판의 절단가공시 미끄러짐 발생을 최소화하며, 정확한 스크라이빙 라인이 그어지도록 해주는 역할을 한다.

또한, 본 발명은 연마 가공헤드부의 커팅휠 장착부의 독특한 형상설계로 작업이 끝난 커팅휠의 교체 또는 크기가 다른 커팅휠의 장착시 치구의 변경이 필요치 않기 때문에 작업공정의 시간단축과 공정의 단순화를 이룩하고, 비가압 접촉방식의 오실레이션 운동방식을 따르는 구름운동에 의한 연마가공으로 커팅날의 열적 손상을 최소화하면서 커팅날의 수명을 극대화할 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 커팅휠을 나타낸 도면이고,
도 2는 커팅휠이 기존의 가압방식으로 가공되는 모습을 보인 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 커팅휠을 나타낸 사시도이고,
도 4는 도 3의 A부분 확대도이고,
도 5는 본 발명에 따른 가공연마장치를 나타낸 사시도이며, 그리고
도 6은 도 5의 장치를 이용하여 커팅휠을 가공하는 모습을 보인 개략도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 커팅휠 제조와 연마방법을 설명한다.

도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 커팅휠(10)은 다이아몬드 또는 초경합금 재질로 제작되며, 가운데에 축공(11)이 형성된 원판 형상으로, 이 원판의 외주연에 가운데가 튀어나오도록 일정한 각도를 갖는 커팅날부(12)가 형성된다. 따라서 본 발명은 이 커팅날부(12)에 도 4에서 보는 것과 같이 요철(15)형상이 나타나도록 하는 커팅휠의 제조와 연마방법 및 이 방법에 의해 제조되는 커팅휠에 특징이 있는 것이다.

우선, 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 가공장치를 설명한다.

도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 가공장치는(100)는 커팅휠(10)을 가공하기 위해 연삭부재(121)가 설치되는 디스크회전체설치대(120)가 구비되고, 디스크회전체설치대(120)와 인접하게 고정대(110)가 설치된다. 디스크회전체설치대(120)는 연삭부재(121)를 회전시키며, 냉각수공급과 배수기능을 갖는다. 그리고 고정대(110)에는 승하강되는 고정판(130)이 결합되고, 이 고정판(130)에 커팅휠(10)이 고정되는 모터(140)가 장착된다. 이때, 고정판(130)은 커팅휠(10)의 커팅날부(12)와 동일한 각도로 비틀려져 있다. 또한, 고정판(130)은 공,유압실린더나 용수철과 같은 반력수단(150)에 의해 탄력적으로 거치되어 커팅휠(10)과 연삭부재(121)가 비가압방식으로 접촉하게 해준다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 초정밀 소형 커팅휠 가공연마장치(100)는 매우 정밀한 크기의 커팅휠(10) 표면의 요철(15) 패턴을 형성하는 기술이 가장 중요하다. 커팅휠(10) 커팅날부(12)의 요철패턴은 일정한 깊이와 간격으로 커팅날부(12) 전체에 걸쳐서 형성되어진다.

이와 같은 요철패턴은 커팅휠(10)이 기판 표면에 가압 접촉되어 구름운동에 의하여 절삭선을 그으면서 절삭작업을 수행하게 될 때, 기판 표면에 수직균열을 유발시켜서 스크라이빙 작업후에 이루어지는 브레이킹 작업시 기판의 분리가 용이하게 해주는 역할을 수행한다.

본 발명에 따른 스크라이빙 커팅휠 가공연마장치(100)를 이용하여 커팅휠(10) 표면에 요철을 형성하기 위해서 도 6에서 보는 바와 같이 디스크 형상의 연삭부재(121)인 dicing wheel을 고정시켜 장착한 다음, 모터(140)에 1개의 커팅휠(10)을 장착시킨 후, 커팅휠(10) 및 연삭부재(121)를 각각 회전시켜 일정시간동안 연삭 가공작업을 실시하게 된다. 이때, 연삭가공된 커팅휠(10)의 표면조도는 연삭부재(121)의 표면조도와 회전속도에 큰 영향을 받기 때문에 작업전에 커팅휠(10)의 용도에 따라 최종 제품의 표면조도 범위를 정하여 적절한 연삭부재(121)와 커팅휠(10)의 회전속도를 결정하여 작업을 실시한다. 따라서 본 발명에 따른 가공연마장치(100)에는 별도의 콘트롤러(도시되지 않음)가 구비되며, 이 콘트롤러는 커팅휠(10)을 회전시키는 모터(140) 및 연삭부재(121)를 회전시키는 모터의 회전속도를 조절한다.

특히, 커팅휠(10) 표면의 정밀한 요철형상을 형성시키기 위하여 서로 접촉하고 있는 커팅휠(10)이 상대부재인 연삭부재(121) 표면을 가압식이 아닌 비가압식 접촉방식에 의한 표면요철에 따라 미세하게 움직이고 모터 고정판(130)과 연결된 반력수단(150)이 dicing wheel의 표면요철과의 접촉시 발생하는 진동 및 충격을 흡수하여 연삭가공된 커팅휠(10) 표면의 요철에 무리한 힘이 가하여지지 않도록 하여 커팅휠(10) 표면의 파손을 방지하는 역할을 한다.

본 발명에 의해 제조되어지는 스크라이빙 커팅휠(10)은 외주면 둘레에 형성되는 커팅날부위에 미세한 요철(15)(凹凸)형상의 돌기와 홈이 연속적으로 형성되어 미끄럼 현상을 방지하고 절단작업의 정확도를 높이게 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 커팅날부의 연마시 연삭부재와 커팅휠의 상대운동에 의한 회전속도의 차이, 비가압방식을 이용하여 제조하는 스크라이빙 커팅휠은 피처리재를 가공장치의 주 모터 회전축에 장착하여 절삭날의 각도와 형상에 따라 100rpm~500rpm범위의 회전속도를 커팅휠의 종류에 따라 변화가 가능하고, 가공시 일정한 속도를 유지하면서 150rpm이하의 회전속도를 갖는 소형 dicing wheel 장착 연마부재와 일정한 각도로 접촉한 상태에서 디스크 회전이 이루어지게 되어 비가압접촉식 연마가공이 이루어지게 된다.

가공시간은 재생제품의 경우 1~5분 범위이며, 새로운 제품의 경우는 10분이내의 작업시간이 소요되어 요구하는 성능을 갖는 커팅휠을 얻을 수 있게 되는 것이다. 이때, 연마가공을 거친 커팅휠의 칼날 각도는 105~150ㅀ의 범위를 갖는다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 커팅휠 11 : 축공
12 : 커팅날부 15 : 요철
100 : 커팅휠 가공장치 110 : 고정대
120 : 디스크회전체설치대 121 : 연삭부재
130 : 고정판 140 : 모터
150 : 반력수단

Claims (2)

1. 외주연에 커팅날부가 형성된 커팅휠을 가공하거나 재연마시키는 방법에 있어서,
   상기 커팅날부의 빗면이 수평을 유지하도록 모터를 비틀어서 모터에 상기 커팅휠을 장착하고, 상기 모터가 상측으로 반력을 갖도록 반력수단을 설치한 상태에서 상기 커팅날부를 연삭부재에 접촉시켜 상기 연삭부재와 상기 커팅휠이 상대적으로 회전을 하면서 비가압 방식으로 가공됨을 특징으로 하는 커팅휠의 제조 및 연마방법.
2. 커팅휠의 커팅날부 표면에 일정한 깊이와 간격으로 요철(凹凸)형상의 돌기와 홈이 형성되도록 상기 제 1 항의 방법으로 얻어지는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 커팅휠.

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