KR20120114535A - 글래스 연마장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지지프레임에 설치되며, 스윙 동작력을 발생하는 스윙 구동 수단; 및 상기 스윙 동작력에 의해 글래스의 돌기 상에서 스윙 동작하여 상기 돌기를 제거하는 연마 팁;을 포함하여, 글래스의 손상을 최소화하며 글래스 상의 미세 돌기를 제거할 수 있는 글래스 연마 장치에 관한 것이다.

Description

글래스 연마장치{Apparatus for polishing glass}
본 발명은 연마장치에 관한 것으로, 글래스의 제조 공정 중에 글래스 상에 발생하는 미세 돌기를 제거할 수 있는 글래스 연마장치에 관한 것이다.
표시장치는 글래스상에 소자 형성 공정을 통해 제조될 수 있다. 여기서, 표시장치의 품질은 글래스의 표면 조도, 돌기 및 평탄도에 의해 많은 영향을 받을 수 있다. 이에 따라, 소자 형성 공정 전에 글래스상에 연마 공정을 수행할 필요가 있다. 특히, 글래스의 제조 공정중에 백금과 같은 불순물의 혼입으로 글래스상에 돌기가 발생할 수 있다.
한편, 종래 연마 테이프를 이용하여 글래스상의 연마 공정을 수행하였다. 여기서, 연마 테이프를 이용한 연마 공정은 글래스 상의 증착 레이어를 제거하기 위한 공정으로, 연마 테이프를 통해 글래스상의 미세한 돌기를 국부적으로 정밀하게 제거하는 것은 불가능하였다. 특히, 연마 테이프는 글래스의 돌기에 비해 크므로, 연마 테이프를 이용하여 돌기를 제거할 경우, 돌기 이외의 원하지 않은 영역까지 손상될 수 있는 문제점이 있었다.
즉, 종래 글래스상의 미세한 돌기를 제거하기 위한 장비가 없었을 뿐만 아니라, 종래의 연마 테이프를 이용하여 미세한 돌기를 제거할지 라도 글래스의 손상을 초래하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 글래스 연마장치에서 발생될 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 구체적으로 스윙 동작에 의해 돌기를 제거할 수 있는 글래스 연마 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 해결 수단의 글래스 연마 장치를 제공한다. 상기 글래스 연마 장치는 지지프레임에 설치되며, 스윙 동작력을 발생하는 스윙 구동 수단; 및 상기 스윙 동작력에 의해 글래스의 돌기 상에서 스윙 동작하여 상기 돌기를 제거하는 연마 팁;을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스윙 구동 수단은 상기 지지 프레임에 설치되며 일정한 방향으로 진동하는 진동 엑츄에이터와 상기 진동 엑츄에이터와 상기 연마 팁을 연결하며 상기 진동 엑츄에이터의 진동에 의해 발생된 스윙 구동력을 상기 연마 팁으로 전달하는 유니버셜 조인트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 진동 엑츄에이터는 제 1 방향으로 진동하는 제 1 진동 엑츄에이터와 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 진동하는 제 2 진동 엑츄에이터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지 프레임에 장착되어, 상기 지지 프레임을 상하로 이동시키는 이동 수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지 프레임에 장착되어, 상기 돌기를 연마하기 위한 상기 연마 팁의 높이 정보를 습득하는 변위센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 변위센서는 상기 돌기의 높이를 측정하는 형상 습득 센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 변위센서는 상기 글래스의 표면과 상기 연마팁간의 갭을 측정하는 갭 측정 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 연마 팁의 일측에 배치되어 상기 연마 팁의 마모량을 측정하는 마모량 측정 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 글래스 연마 장치는 돌기상에서 연마 팁을 스윙 동작하여 돌기를 제거함에 따라, 연마팁과 글래스의 미세 접촉으로 연마 가공을 할 수 있으므로, 글래스의 손상을 최소화하며 글래스 상의 돌기를 제거할 수 있다.
또한, 연마 팁은 적어도 두 방향으로 교번하여 바꾸며 스윙 동작을 진행함에 따라, 돌기는 균일하게 제거될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 글래스 연마장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 글래스 연마장치의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 글래스 연마장치의 다른 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 연마팁의 구동을 구체적으로 설명하기 위해 도시한 개략도이다
본 발명의 실시예들은 글래스 연마장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다.
따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 글래스 연마장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 글래스 연마장치의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 글래스 연마장치의 다른 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 연마팁의 구동을 구체적으로 설명하기 위해 도시한 개략도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 글래스 연마장치는 연마팁(160) 및 스윙 구동 수단을 포함할 수 있다.
글래스(300)는 스테이지(200) 상에 안착되어 있을 수 있다. 여기서, 스테이지(200)는 연마공정 중에 글래스(300)를 고정하는 역할을 할 수 있다.
연마팁(160)은 글래스(300)의 돌기(310) 상에서 스윙 동작하여 돌기(310)를 제거할 수 있다. 이때, 연마팁(160)은 글래스(300)의 표면상에서 반원호 궤적에 따라 왕복 운동을 하게 된다. 예를 들면, 연마팁(160)은 글래스(300)의 표면상에 시계추와 같이 움직일 수 있다. 여기서, 반원호 궤적의 중심에서 연마팁(160)은 글래스(300), 특히 돌기(310)와 접촉할 수 있다. 이때, 연마팁(160)이 스윙 동작하며 돌기(310)와 반복적으로 접촉함에 따라, 글래스(300)상의 돌기(310)는 제거되어, 글래스(300)의 표면은 평탄화될 수 있다.
연마팁(160)은 서로 교차하는 제 1 및 제 2 방향으로 운동방향을 변경할 수 있다. 예를 들면, 연마팁(160)은 제 1 방향으로 스윙 동작을 수행한 후, 제 2 방향으로 방향을 변경하여 스윙 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 연마팁(160)은 적어도 두 방향으로 스윙 동작을 진행하도록 설계되었지만, 연마팁(160)이 고속으로 스윙동작을 진행함에 따라 실질적으로 연마팁(160)은 두 방향으로 변경하는 과정에서도 계속적으로 스윙 동작을 하게 되므로 연마팁(160)은 돌기를 중심으로 여러 방향으로 스윙 동작할 수 있다. 이로써, 연마팁(160)은 돌기(310)를 중심으로 여러 방향으로 움직이게 되므로, 돌기(310)는 균일하게 제거될 수 있다.
연마팁(160)의 끝단부, 즉 돌기(310)와 접촉하는 면은 글래스(300) 표면의 손상을 줄일 수 있도록 완곡한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 연마팁(160)의 끝단부는 반구의 형상을 가질 수 있다.
연마팁(160)을 이루는 몸체가 글래스(300)의 경도보다 큰 재질, 예컨대 세라믹으로 이루어지거나, 연마팁(160) 끝단부의 표면에 글래스(300)의 경도보다 큰 재질이 코팅되어 있을 수 있다.
스윙 구동 수단은 지지 프레임(120)에 설치되어 연마팁(160)의 스윙 동작을 구동하는 역할을 할 수 있다.
여기서, 지지 프레임(120)은 스윙 구동 수단 및 연마팁(160)을 고정 및 지지하는 역할을 할 수 있다. 지지 프레임(120)은 서로 이격되어 배치된 제 1 및 제 2 부가 지지 프레임(121, 122)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 부가 지지 프레임(121, 122)은 지지 프레임(120)을 이루는 몸체의 일측으로 돌출되도록 설치되어 있을 수 있다.
스윙 구동 수단은 제 1 부가 지지 프레임(121)에 설치되어 있을 수 있다. 스윙 구동 수단은 일정한 방향으로 진동하는 진동 엑츄에이터(130, 140)와 진동 엑츄에이터(130, 140)의 진동으로 발생된 스윙 구동력을 연마팁(160)으로 전달하는 유니버설 조인트(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 유니버설 조인트(150)는 진동 엑츄에이터(130, 140)와 연마팁(160)을 연결할 수 있다. 이때, 진동 엑츄에이터(130, 140)의 진동에 의해 스윙 구동력이 발생할 경우, 유니버설 조인트(150)의 중심(151)으로 연마팁(160)은 스윙 동작될 수 있다. 즉, 연마팁(160)은 스윙 구동 수단을 통해 제 1 부가 지지 프레임(121)에 설치되어, 스테이지(200)에 안착된 글래스(300)상에 배치될 수 있다.
여기서, 진동 엑츄에이터(130, 140)는 제 1 및 제 2 방향의 스윙 동작력을 각각 생성하는 제 1 및 제 2 진동 엑츄에이터(130, 140)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 방향은 서로 교차하는 방향일 수 있다. 이에 따라, 연마팁(160)은 서로 교차하는 제 1 및 제 2 방향으로 변경하며 스윙동작하게 되어, 연마팁(160)은 돌기를 균일하게 제거할 수 있다. 즉, 돌기(310)는 글래스(300)의 표면과 동일할 때까지 제거되어, 결국 글래스(300)의 표면은 평탄해질 수 있다.
이에 더하여, 글래스 연마장치는 지지 프레임(120), 특히 지지 프레임(120)에 연결된 연마팁(160)을 상하로 이동시키기 위한 이동 수단(110)을 더 포함할 수 있다. 이동 수단(110)은 지지 프레임(120)을 상하로 가이드 하는 가이드 레일(111)과, 가이드 레일(111)을 따라 이동 수단을 구동하는 모터부(도면에는 도시하지 않음.)를 포함할 수 있다.
여기서, 지지 프레임(120)이 상하로 이동함에 따라, 지지 프레임(120)에 설치된 스윙 구동수단, 후술될 변위센서 및 마모량 측정 센서(190)도 연마팁(160)과 함께 상하로 이동할 수 있다.
여기서, 이동 수단(110)은 연마팁(160)의 높이를 조절할 뿐만 아니라, 연마팁(160)이 돌기(310) 또는 글래스(300) 표면에 접촉하여 가해지는 힘을 제어하는 역할도 할 수 있어, 연마팁(160)에 의해 글래스(300)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이동 수단(110)은 글래스 연마장치의 몸체를 이루는 바디부(100)에 설치될 수 있다. 즉, 이동 수단(110)을 통해, 지지 프레임(120)은 바디부(100)에 설치되어 있을 수 있다.
또한, 글래스 연마장치는 지지 프레임(120)에 설치되어 돌기(310)를 연마하기 위해 돌기(310)를 기준으로 한 연마팁(160)의 높이를 측정하는 변위 센서를 더 포함할 수 있다. 여기서, 변위 센서는 갭 측정 센서(180)와 형상 습득 센서(170)를 포함할 수 있다.
갭 측정 센서(180)는 제 2 부가 지지 프레임(122)에 설치되어, 연마팁(160)의 일측에 배치될 수 있다. 여기서, 갭 측정 센서(180)는 글래스의 표면을 기준으로 연마팁(160)의 끝단부의 높이(d1)를 측정한다. 이때, 갭 측정 센서(180)는 글래스(300) 상에 레이저를 조사하는 레이저 장치를 이용할 수 있다. 여기서, 갭 측정 센서(180)는 글래스의 표면에서 반사된 레이저를 감지하여, 연마팁(160)은 끝단부의 높이에 대한 정보를 습득할 수 있다. 여기서, 레이저는 글래스(300) 상에 스팟으로 조사될 수 있다. 이때, 레이저는 돌기(310)를 중심으로 돌기(310) 주변의 세영역에 각각 조사할 수 있다. 여기서, 세 영역을 연결할 경우, 삼각형의 형상을 가질 수 있다. 연마팁(160) 끝단부의 높이는 세 영역에서 각각 반사된 레이저를 감지하여 습득된 정보의 평균값일 수 있다. 이에 따라, 글래스(300)의 표면에 대한 정확한 정보를 습득할 수 있으며, 결국 글래스(300)의 표면으로부터 연마될 돌기(310)의 높이를 정확하게 판단할 수 있다.
형상 습득 센서(170)는 갭 측정 센서(180)와 이격되며 제 2 부가 지지 프레임(122)에 설치될 수 있다. 형상 습득 센서(170)는 글래스의 표면을 기준으로 한 돌기의 높이(d2)에 대한 정보를 습득할 수 있다. 여기서, 레이저는 라인 형태의 스캔 방식으로 글래스 상에 조사될 수 있다. 이에 더하여, 형상 습득 센서(170)는 스캔 방식으로 레이저를 조사하여, 글래스(300)로부터 반사된 레이저를 감지하여 돌기(310)의 높이를 측정하는 것으로, 형상 습득 센서(170)를 통해 글래스(300) 상의 돌기(310)의 형상 및 위치에 대한 정보를 습득할 수 있다.
측정된 연마팁 끝단부의 높이(d1)와 돌기의 높이(d2)는 제어부(도면에는 도시되지 않음)로 제공될 수 있다. 제어부는 변위센서에서 제공된 데이터, 즉 측정된 연마팁 끝단부의 높이(d1)와 돌기의 높이(d2)를 통해, 돌기(310)를 연마하기 위해 돌기(310)를 기준으로 연마팁(160)의 높이를 제어하며, 돌기(310)가 제거될 때까지 스윙 구동 수단이 연마팁(160)을 구동하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 변위센서는 갭 측정 센서(180)와 형상 습득 센서(170)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 만약, 글래스(300) 두께가 항상 일정할 경우 변위 센서는 형상 습득 센서만을 포함할 수도 있다.
또한, 글래스 연마 장치는 연마 팁(160)의 일측에 배치되어 연마팁(160)의 마모량을 측정하는 마모량 측정 센서(190)를 더 포함할 수 있다. 마모량 측정 센서(190)는 지지 프레임(120)의 일측에서 돌출되며 제 1 부가 프레임(121)과 이격된 제 3 부가 프레임(123)에 설치될 수 있다. 마모량 측정 센서(190)는 연마팁(160)을 향해 레이저를 조사하는 레이저 조사장치를 이용하여 연마팁(160)의 마모량을 측정할 수 있다. 이에 따라, 연마팁의 마모량을 실시간으로 측정할 수 있어, 연마팁(160)의 교환 수명을 예측할 수 있다.
도면에 도시된 참조부호 L1, L2 및 L3는 레이저 빔을 나타내는 것으로, 설명의 편의상 생략하였다.
따라서, 본 발명의 실시예에서와 같이, 돌기상에서 연마 팁을 스윙 동작하여 돌기를 제거함에 따라, 연마팁을 글래스와 미세 접촉으로 연마 가공을 할 수 있으므로, 글래스의 손상을 최소화하며 글래스 상의 돌기를 제거할 수 있다.
또한, 연마 팁은 적어도 두 방향으로 교번하여 바꾸며 스윙 동작을 진행함에 따라, 돌기는 균일하게 제거되어, 결국 글래스의 표면은 균일하게 평탄해질 수 있다.
100 : 바디부 110 : 이동수단
120 : 지지 프레임 121 : 제 1 부가 지지 프레임
122 : 제 2 부가 지지 프레임 123 : 제 3 부가 지지 프레임
130 : 제 1 진동 엑츄에이터 140 : 제 2 진동 엑츄에이터
150 : 유니버설 조인트 160 : 연마 팁
170 : 형상 습득 센서 180 : 갭 측정 센서
190 : 마모량 측정 센서 200 : 스테이지
300 : 글래스

Claims (8)

  1. 지지프레임에 설치되며, 스윙 동작력을 발생하는 스윙 구동 수단; 및
    상기 스윙 동작력에 의해 글래스의 돌기 상에서 스윙 동작하여 상기 돌기를 제거하는 연마 팁;
    을 포함하는 글래스 연마 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스윙 구동 수단은 상기 지지 프레임에 설치되며 일정한 방향으로 진동하는 진동 엑츄에이터와 상기 진동 엑츄에이터와 상기 연마 팁을 연결하며 상기 진동 엑츄에이터의 진동에 의해 발생된 스윙 구동력을 상기 연마 팁으로 전달하는 유니버셜 조인트를 포함하는 글래스 연마 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 진동 엑츄에이터는 제 1 방향으로 진동하는 제 1 진동 엑츄에이터와 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 진동하는 제 2 진동 엑츄에이터를 포함하는 글래스 연마 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 프레임에 장착되어, 상기 지지 프레임을 상하로 이동시키는 이동 수단을 더 포함하는 글래스 연마 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 프레임에 장착되어, 상기 돌기를 연마하기 위한 상기 연마 팁의 높이 정보를 습득하는 변위센서를 더 포함하는 글래스 연마 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 변위센서는 상기 돌기의 높이를 측정하는 형상 습득 센서를 포함하는 글래스 연마 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 변위센서는 상기 글래스의 표면과 상기 연마팁간의 갭을 측정하는 갭 측정 센서를 더 포함하는 글래스 연마 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 연마 팁의 일측에 배치되어 상기 연마 팁의 마모량을 측정하는 마모량 측정 센서를 더 포함하는 글래스 연마 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108747782A (zh) * 2018-07-04 2018-11-06 东莞九祥自动化设备有限公司 带玻璃壳体内角内边加工功能的设备

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