KR20130062580A - 글라스 에지의 연삭장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 글라스 에지의 연삭장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 AE(Acoustic Emission) 센서를 구비한 글라스 에지의 연삭장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 글라스의 진행방향을 따라 상기 글라스 에지를 연삭하는 복수의 연삭부; 상기 각 연삭부에 의한 글라스 에지의 연삭 공정에서 발생하는 음향방출(AE: Acoustic Emission)신호를 감지하는 복수의 센서부; 및 상기 복수의 센서부로부터 감지된 음향방출신호를 수신하여 각 연삭부에서 발생한 음향방출신호가 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위 이내인지를 판단하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치를 제공한다.

Description

글라스 에지의 연삭장치{GRINDING APPARATUS OF GLASS EDGE}
본 발명은 글라스 에지의 연삭장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 AE(Acoustic Emission) 센서를 구비한 글라스 에지의 연삭장치에 관한 것이다.
TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), EL(Electro luminescent) 등의 평판 디스플레이(Flat Panel Display)를 제조하기 위하여 사용되는 글라스 기판은 유리 용해로(Glass melting Furnace)에서 용해된 용해유리를 평판으로 성형하는 성형공정과, 일정한 규격에 맞도록 절단하는 절단공정을 통하여 제조한 후, 가공라인으로 운반하여 가공한다. 글라스 기판의 가공라인에서는 글라스 기판을 평판 디스플레이의 규격에 맞게 재차 절단하고, 절단에 의하여 날카로워진 글라스의 모서리 부분과 장·단면에 대한 에지(edge) 부위를 연삭하는 가공 공정을 수행한다.
글라스 기판의 에지는 매우 날카롭고, 크랙이 발생하기 쉽다. 이러한 크랙은 이후 제조 공정에서 기판의 파손을 야기할 수 있으며, 날카로운 에지는 외부 충격에 약하여 다루기에도 곤란한 점이 있다.
또한, 액정 디스플레이를 제조하는 경우, 통상 디스플레이 패널은 액정이 봉입된 상·하 글라스 기판으로 구성되고, 이 글라스 기판의 측부에 인쇄회로기판이 설치되어 있다. 이 인쇄회로기판과 액정패널의 단자부를 전기적으로 연결시켜 액정표시소자가 구동하게 되는데, 이때 사용되는 것이 플랙서블 커넥터이다. 기판을 절단한 후 곧바로 디스플레이 패널에 사용할 경우에는 기판의 에지에 의해 인쇄회로기판과 기판의 단자부를 연결하는 플랙서블 커넥터가 절단될 우려가 있다. 따라서, 이러한 기판의 에지는 절단 공정에 후행하는 연삭 공정을 통해 재가공하게 된다.
글라스 기판의 날카로운 모서리 부분과 장·단면에 대한 에지를 연삭하는(면취하는) 공정은 일반적으로 글라스 기판의 에지를 큰 거칠기를 가지고 황삭한 후, 거칠기를 작게하며 정삭, 폴리싱하는 순서로 진행된다.
이와 같은 연삭 공정이 진행됨에 따라, 연삭휠에 포함된 지립들이 마모, 탈락되고, 연삭 과정에서 발생한 글라스의 미세 입자가 연삭휠에 고착되어 연마품질이 저하되게 된다.
이에 종래에는, 연삭휠을 일률적으로 글라스의 일정 가공 수량에 따라 교체하여 이와 같은 품질 저하를 방지하고 있으나, 이와 같은 연삭휠의 일률적 교체에 의해 글라스의 가공 품질 편차가 발생하고, 비효율적인 교체주기로 인하여 생산성이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 글라스 에지를 연삭하는 연삭부의 교체 시기를 정량적으로 판단할 수 있는 글라스 에지의 연삭장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 글라스의 진행방향을 따라 상기 글라스 에지를 연삭하는 복수의 연삭부; 상기 각 연삭부에 의한 글라스 에지의 연삭 공정에서 발생하는 음향방출(AE: Acoustic Emission)신호를 감지하는 복수의 센서부; 및 상기 복수의 센서부로부터 감지된 음향방출신호를 수신하여 각 연삭부에서 발생한 음향방출신호가 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위 이내인지를 판단하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 글라스 에지의 연삭장치는 PLC 패널 경보 시스템을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위는 정상 음향 대비 60% 이내인 것이 바람직할 것이며, 더욱 바람직하게는 상기 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위는 정상 음향 대비 50 ~ 60% 이내일 수 있다.
또한, 상기 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위는 글라스의 정상 표면조도 대비 40 ~ 50 % 상승한 표면조도를 갖는 글라스 에지에서 발생하는 음향 범위 이내일 수 있다.
그리고, 상기 센서부는 상기 각 연삭부에 의한 글라스 에지의 연삭 공정에서 발생하는 음향방출신호를 측정하는 AE 센서; 상기 AE 센서에 의해 측정된 음향 신호를 증폭하는 전치증폭기(preamplifier); 증폭된 음향 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(converter); 및 디지털 신호로 변환된 음향 신호를 제어부로 송신하는 송신기;를 포함하며 이루어질 수 있다.
또한, 각 상기 연삭부는 글라스의 대면하는 양면에 쌍으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 각 연삭부는 연삭제가 배치되는 원통형의 휠 본체; 및 상기 휠 본체에 결합되고 중심부에 중공이 형성된 회전축을 포함하는 연삭휠로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 회전축의 중공에 상기 센서부가 배치될 수 있다.
그리고, 상기 휠 본체는 높이 방향을 따라 원주방향으로 글라스의 에지가 수용 및 접촉될 수 있는 연삭홈을 복수개 구비하고, 상기 각 연삭홈에 연삭제가 배치될 수 있다.
여기서, 상기 연삭제는 CBN, SiC, Al2O3 또는 다이아몬드 지립 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 각 연삭부의 교체 시기를 정량적으로 판단하여 교체함으로써, 글라스 에지의 연삭 가공의 생산성 및 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 균일한 연삭 저항을 가지고 글라스 에지를 가공함으로써 글라스 에지의 가공 품질을 일정하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 에지의 연삭장치의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 글라스 에지의 연삭장치의 개략적인 구성도.
도 3은 연삭 시간에 따른 AE 신호를 나타낸 그래프.
도 4는 연삭 시간에 따른 연삭 저항(Grinding force)을 측정한 그래프.
도 5는 연삭 시간에 따른 글라스의 표면조도 변화를 나타낸 그래프.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 에지의 연삭장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 글라스 에지의 연삭장치는 연삭부(100), 센서부(200), 및 제어부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
연삭부(100)는 절단 가공되어 이송부(미도시)에 의해 이송되는 글라스(10)를 연삭 가공한다.
연삭부(100)는 복수로 이루어질 수 있으며, 각 연삭부(110, 120, 130, 140)는 글라스의 에지를 황삭, 정삭, 폴리싱Ⅰ, 폴리싱Ⅱ 가공한다.
보다 구체적으로, 제 1 연삭부(110)는 글라스의 에지를 큰 거칠기를 갖는 연삭제를 이용하여 황삭 가공하고, 제 2 연삭부(120)는 황삭 가공된 글라스의 에지 부분을 황삭 가공보다 작을 거칠기를 갖는 연삭제를 이용하여 정삭 가공한다.
제 3 연삭부(130)는 정삭 가공보다 작은 거칠기를 갖는 연삭제를 이용하여 정삭 가공된 글라스의 에지 부분을 폴리싱 가공하며, 황삭 및 정삭 가공 시 글라스 에지에 발생한 치핑(chipping)이나 표면 조도를 개선한다.
제 4 연삭부(140)은 제 3 연삭부에 의해 폴리싱 가공된 글라스의 에지 부분을 한번 더 폴리싱 가공한다.
본 발명에서는 글라스의 에지를 황삭하는 제 1 연삭부(110), 정삭하는 제 2 연삭부(120), 폴리싱하는 제 3 연삭부(130), 폴리싱을 한번 더 하는 제 4 연삭부(140)의 순으로 배치된 연삭부(110)에 관해 설명하였으나, 이와 같은 연삭부는 글라스 에지의 연삭 가공 효율 또는 생산성의 향상을 의해 얼마든지 재배치되거나 생략될 수 있을 것이다.
여기서, 연삭제는 다이아몬드, CBN, SiC, Al2O3 등이 사용될 수 있다.
또한, 제 1 연삭부(110), 제 2 연삭부(120), 제 3 연삭부(130)에 배치된 연삭제의 입도는 각각 500 ~ 600 메쉬(mesh), 650 ~ 700 메쉬, 800 ~ 900 메쉬일 수 있다.
본 발명에 따른 각 연삭부(110, 120, 130, 140)는 도 2에 도시된 바와 같이 글라스의 대면하는 양면에 쌍으로 배치될 수 있다.
이에 의해, 글라스 양면의 에지를 동시에 연삭할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 각 연삭부(110, 120, 130, 140)는 연삭제가 배치되는 원통형의 휠 본체와 휠 본체에 결합되고 중심부에 중공이 형성된 회전축을 포함하는 연삭휠로 이루어질 수 있다.
연삭휠의 회전축에 형성된 중공에 연삭횔을 구동시키는 모터의 회전축이 결합되며, 모터의 회전에 의해 연삭휠은 일 방향으로 회전한다.
또한, 연삭휠의 휠 본체는 높이 방향을 따라 원주방향으로 글라스의 에지가 수용 및 접촉될 수 있는 연삭홈을 복수개 구비하고, 각 연삭홈에 연삭제가 배치될 수 있다.
이에 의해, 글라스 에지의 연삭 가공이 진행됨에 따라 연삭홈의 연삭제가 마모 또는 탈락되는 경우 연삭휠의 교체 없이 다른 연삭홈을 이용하여 글라스 에지를 연삭 가공 할 수 있다.
센서부(200)는 연삭부(100)에 의한 글라스 에지의 연삭 가공 공정에서 발생하는 음향방출신호(AE 신호)를 감지한다.
연삭부(100)가 글라스 에지를 연삭 가공하면, 연삭부의 연삭제와 글라스 에지의 접촉, 충돌, 또는 마찰에 의한 AE 신호가 발생하게 되고, 센서부(200)가 이를 감지하여 검출한다.
AE 신호란 일정한 구조체에 있어서 재료의 마찰, 균열, 누설 등으로 인하여 재료에 충격이나 마모가 가해지게 되면, 재료 내부의 원자들이 전위되면서 발생되는 고주파 신호를 말하며, 음향방출법은 상기와 같은 고주파 신호를 감지하고, 그 성분을 분석하는 것에 의하여 구조체의 정상유무를 판별하는 기법을 말한다.
음향방출법과 마찬가지로 구조체를 절단 내지는 파괴하지 않고 조사하는 레이저 또는 초음파 등의 비파괴 검사는 정적인 균열이나 거리 측정 등에는 유효하나, 실제 동적인 상태에서 발생하는 균열이나 파괴, 누설 등의 감지에는 음향방출신호의 검출에 의한 상태의 감시 및 진단이 실효적이다.
본 발명에서는 AE 센서를 이용하여 AE 신호를 감지하고, 감지된 신호를 처리하여 연삭부의 상태 및 글라스 에지의 연삭 상태를 판단하는 데이터로 이용한다.
센서부(200)는 연삭부(100)에 의한 글라스 에지의 연삭 공정에서 발생하는 음향방출신호를 측정하는 AE(acoustic emission) 센서, AE 센서에 의해 측정된 음향 신호를 증폭하는 전치증폭기(preamplifier), 증폭된 음향 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(converter), 및 디지털 신호로 변환된 음향 신호를 제어부로 송신하는 송신기로 이루어질 수 있다.
여기서, AE 센서는 잡음에 강한 차동형으로서, 응답주파수 특성이 넓은 주파수 범위에서도 균일한 감도를 유지할 수 있는 광대역 AE 센서를 사용하는 것이 바람직할 것이다.
센서부(200)는 각 연삭부(110, 120, 130, 140))에서 발생하는 AE 신호를 각각 측정하기 위해 복수로(210, 220, 230, 240) 구성된다.
센서부(200)는 각 연삭부(110, 120, 130, 140)마다 하나씩 배치될 것이다. 그러나 보다 정확한 AE 신호의 측정을 위해 각 연삭부(110, 120, 130, 140)에 수개의 센서가 배치될 수도 있을 것이다.
센서부(200)는 글라스 에지의 연삭 가공 과정에서 발생하는 AE 신호를 효과적으로 감지하기 위해 글라스(10) 및 연삭부(100)와 가까이 배치되는 것이 바람직할 것이다.
특히, 연삭부(100)가 원통형의 휠 본체와 휠 본체에 결합되고 중심부에 중공이 형성된 회전축을 포함하는 연삭휠로 이루어지는 경우, 중공 내에 센서부가 배치되는 것이 바람직할 것이다.
이에 의해, 센서부(200)는 외부의 잡음에 간섭을 덜 받으면서도 연삭부(100)에 의한 글라스 에지의 연삭 가공 과정에서 발생하는 AE 신호를 효과적으로 감지할 수 있다.
제어부(300)는 센서부(200)로부터 측정된 각 연마부의 AE 신호를 수신하여 수신된 AE 신호가 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위 이내인지를 판단한다.
즉, 제어부(300)는 각 센서부(210, 220, 230, 240)로부터 감지된 각 연삭부(110, 120, 130, 140)에 의한 글라스 에지의 연삭 공정에서 발생하는 AE 신호가 연삭 효율성 등을 고려해 설정된 음향 범위 내 인지를 판단한다.
이를 통해, 각 연삭부(110, 120, 130, 140)의 연마 상태를 정량적으로 판단할 수 있다.
도 3은 연삭 시간에 따른 AE 신호를 나타낸 그래프이고, 도 4는 연삭 시간에 따른 연삭 저항(Grinding force)을 측정한 그래프이며, 도5는 연삭 시간에 따른 글라스 에지의 표면조도 변화 그래프이다. 여기서, v 는 글라스의 이송(진행) 속도이고, d 는 글라스의 절입량이다.
도 3에 나타난 바와 같이, 연삭이 진행됨에 따라 글라스 에지의 연삭 공정에서 발생하는 AE 신호가 상승함을 알 수 있다.
또한, 도 4에 나타난 바와 같이, 연삭이 진행됨에 따라 연삭 저항이 감소함을 알 수 있다. 연삭 저항이 적다는 것은 효율적인 연삭이 이뤄지지 않고 연삭 품질이 나쁘다는 것을 의미한다.
이에, 본 발명에 따른 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위는 정상 음향 대비 60% 이내인 것이 바람직할 것이며, 더욱 바람직하게는 정상 음향 대비 50 ~ 60 % 인 것이 바람직할 것이다.
도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, AE 신호가 정상 음향 대비 60% 이상으로 상승하는 경우 연삭 저항은 정상 구간에 비해 40% 이상 감소하기 때문이다.
또한, 도 5에서 나타난 바와 같이, 연삭이 진행됨에 따라 연삭부의 눈막힘 현상과 연삭제의 마모 등에 의해 일정 시간이 지나면서 글라스 에지의 표면조도가 급격히 변화하게 되고, 이에 의해 글라스 에지의 가공 품질이 급격히 떨어지게 된다.
이에, 본 발명에 따른 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위는 글라스의 정상 표면조도 대비 40 ~ 50 % 상승한 표면조도를 갖는 글라스 에지에서 발생하는 음향 범위 이내로 설정될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 글라스 에지의 연삭장치는 PLC 패널 경보 시스템(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
PLC 패널 경보 시스템(미도시)은 제어부(300)에서 판단한 음향 신호가 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위를 벗어나는 경우 알람이나 경광등 등을 통해 이를 작업자에게 알리고, 작업자는 이상이 있는 연삭부를 교체한 후, 글라스 에지의 연삭 가공 공정을 계속 진행할 수 있을 것이다.
이와 같이, 글라스 에지의 연삭 가공 중 각 연삭부에서 발생하는 AE 신호를 감지하여 각 연삭부의 교체 시기를 정량적으로 판단함으로써, 생산성 및 신뢰성을 높일 수 있고, 글라스 에지의 가공 품질을 일정하게 유지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 연삭부
200 : 센서부
300 : 제어부

Claims (11)

  1. 글라스의 진행방향을 따라 상기 글라스 에지를 연삭하는 복수의 연삭부;
    상기 각 연삭부에 의한 글라스 에지의 연삭 공정에서 발생하는 음향방출(AE: Acoustic Emission)신호를 감지하는 복수의 센서부; 및
    상기 복수의 센서부로부터 감지된 음향방출신호를 수신하여 각 연삭부에서 발생한 음향방출신호가 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위 이내인지를 판단하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 글라스 에지의 연삭장치는 PLC 패널 경보 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위는 정상 음향 대비 60% 이내인 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위는 정상 음향 대비 50 ~ 60% 이내인 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기 설정된 정량화된 교체주기의 음향 범위는 글라스의 정상 표면조도 대비 40 ~ 50 % 상승한 표면조도를 갖는 글라스 에지에서 발생하는 음향 범위 이내인 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는
    상기 각 연삭부에 의한 글라스 에지의 연삭 공정에서 발생하는 음향방출신호를 측정하는 AE 센서;
    상기 AE 센서에 의해 측정된 음향 신호를 증폭하는 전치증폭기(preamplifier);
    증폭된 음향 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(converter); 및
    디지털 신호로 변환된 음향 신호를 제어부로 송신하는 송신기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치.
  7. 제1항에 있어서,
    각 상기 연삭부는 글라스의 대면하는 양면에 쌍으로 배치되는 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 각 연삭부는,
    연삭제가 배치되는 원통형의 휠 본체; 및
    상기 휠 본체에 결합되고 중심부에 중공이 형성된 회전축을 포함하는 연삭휠로 이루어지는 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 회전축의 중공에 상기 센서부가 배치되는 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 휠 본체는 높이 방향을 따라 원주방향으로 글라스의 에지가 수용 및 접촉될 수 있는 연삭홈을 복수개 구비하고, 상기 각 연삭홈에 연삭제가 배치되는 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 연삭제는 CBN, SiC, Al2O3 또는 다이아몬드 지립 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 글라스 에지의 연삭장치.
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KR1020110128931A KR20130062580A (ko) 2011-12-05 2011-12-05 글라스 에지의 연삭장치

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021002568A1 (ko) * 2019-07-02 2021-01-07 주식회사 미래컴퍼니 연마 시스템 및 연마 방법

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