KR20130135047A - 패널 에지 연마 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20130135047A
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Abstract

패널 에지 연마 장치 및 방법이 개시된다. 소정의 회전축을 중심으로 회전하여 패널의 에지(edge)를 연마하는 연마휠(wheel)과, 연마휠의 외주면을 세정하도록 연삭액을 분사하는 메가소닉 노즐(megasonic nozzle)과, 메가소닉 노즐의 작동을 제어하는 컨트롤러(controller)를 포함하는 패널 에지 연마 장치는, 연마 후 연마휠의 외주면에 메가소닉 노즐로 연삭액을 분사함으로써 연마 과정에서 연마휠의 입자 사이에 끼인 알루미늄(AL) 등의 이물질이 제거되도록 할 수 있다. 이에 따라, 연마 과정에서 연마휠에 눌러 붙은 패널 입자(이물질)을 세정할 수 있고, 결과적으로 연마휠의 연삭 능력이 향상되어 원하는 연마 품질을 얻을 수 있다.

Description

패널 에지 연마 장치 및 방법{Apparatus and method for grinding edge of panel}
본 발명은 패널 에지 연마 장치 및 방법에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, 솔라셀(solar cell) 등의 제조 과정에서 글래스(glass) 패널을 가공하여 기재로 사용하고 있으며, 이를 위해 글래스 패널 등을 절단하고, 절단된 에지(edge) 부위를 연마하는 공정 등이 수행된다.
이처럼, 종래에는 주로 글래스 재질의 패널의 에지를 많이 연마하였으며, 경우에 따라서는 플라스틱 재질의 패널의 에지를 연마하기도 하였다. 또한, 복수의 패널이 합착된 패널의 에지를 연마하는 경우도 있었는데, 주로 같은 재질의 단위 패널을 합착한 패널의 에지를 연마하였다.
그러나, 예를 들어 알루미늄과 유리와 같이 서로 다른 재질의 단위 패널이 적층되어 합착된 패널의 에지를 연마할 때에는, 알루미늄 부분에 대한 연마 과정에서 알루미늄이 녹아서 연마휠에 달라 붙거나 패널의 에지 부분에도 눌러 붙는 현상이 발생하는 등, 종래의 연마 방식을 그대로 적용할 경우 패널의 연마가 제대로 이루어지지 않을 뿐만 아니라 연마 장치에도 악영향을 끼칠 수 있다는 문제가 있다.
즉, 다른 재질의 단위 패널이 합착된 패널을 연마할 때에는, 기본적으로 패널의 에지를 연마한다는 기본적인 개념은 공통되지만, 에지 연마를 진행하는 연마 프로세스 및 이를 위해 사용되는 에지 연마 장치가 종래와는 다르게 구성되어야 할 필요가 있는 실정이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한편, 대한민국 공개특허 10-2013-0010707호에는 글래스 패널 연마휠에 노즐을 통해 연마수를 분사하는 기술이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허 10-2010-0077955호에는 반도체 웨이퍼 폴리싱용 패드 컨디셔너의 세정을 위한 세정 플레이트에 세정액을 공급함에 있어서 상기 세정액에 메가소닉을 가하여 세정 효과를 증대시키는 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 대한민국 공개특허 10-2013-0010707호 특허문헌 2 : 대한민국 공개특허 10-2010-0077955호
본 발명은, 서로 다른 재질의 기판이 층으로 합착되어 이루어진 합착 패널의 에지를 원활하게 연마할 수 있는 패널 에지 연마 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 소정의 회전축을 중심으로 회전하여 패널의 에지(edge)를 연마하는 연마휠(wheel)과, 연마휠의 외주면을 세정하도록 연삭액을 분사하는 메가소닉 노즐(megasonic nozzle)과, 메가소닉 노즐의 작동을 제어하는 컨트롤러(controller)를 포함하는 패널 에지 연마 장치가 제공된다.
패널은, 알루미늄 재질의 기판과 유리 재질의 기판이 층으로 합착되어 이루어질 수 있다.
연마휠의 외주면에는 소정 형상의 그루브(groove)가 함입되며, 패널의 에지를 그루브 부분에 접촉시킴으로써 패널의 에지가 연마될 수 있다.
메가소닉 노즐은 초음파를 가하여 연삭액에 기포를 발생시키며, 기포가 파열되면서 발생하는 충격파에 의해 연마휠의 외주면에 부착된 이물질이 제거됨으로써 세정이 이루어질 수 있다.
컨트롤러는 메가소닉 노즐에서 가해지는 초음파의 사양 및/또는 연삭액의 분사 정도를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 연마휠과, 연삭액을 분사하는 메가소닉 노즐을 포함하는 연마 장치를 사용하여 패널의 에지를 연마하는 방법으로서, 연마휠을 회전시키는 단계, 연마휠의 외주면에 패널을 접촉시키는 단계, 및 연마휠의 외주면에 연삭액을 분사하여 연마휠의 외주면을 세정하는 단계를 포함하는 패널 에지 연마 방법이 제공된다.
패널은, 알루미늄 재질의 기판과 유리 재질의 기판이 층으로 합착되어 이루어질 수 있다.
연마휠의 외주면에는 형상의 그루브(groove)가 함입되며, 접촉 단계는 패널의 에지를 그루브 부분에 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다.
메가소닉 노즐은 초음파를 가하여 연삭액에 기포를 발생시키며, 세정 단계는 기포가 파열되면서 발생하는 충격파에 의해 연마휠의 외주면에 부착된 이물질이 제거되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 연마 후 연마휠의 외주면에 메가소닉 노즐로 연삭액을 분사함으로써 연마 과정에서 연마휠의 입자 사이에 끼인 알루미늄(AL) 등의 이물질이 제거되도록 할 수 있다. 이에 따라, 연마 과정에서 연마휠에 눌러 붙은 패널 입자(이물질)을 세정할 수 있고, 결과적으로 연마휠의 연삭 능력이 향상되어 원하는 연마 품질을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패널 에지 연마 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연마휠의 외주패널 에지면에 입자가 부착된 상태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패널 에지 연마 방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패널 에지 연마 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연마휠의 외주패널 에지면에 입자가 부착된 상태를 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 패널(1), 연마휠(10), 그루브(12), 컨트롤러(30), 노즐(40), 연삭액(42)이 도시되어 있다.
본 실시예는, 서로 다른 물성의 재료를 층으로 합착한 패널, 예를 들면 알루미늄 재질의 기판과 유리 재질의 기판이 층으로 합착되어 이루어진 패널의 에지를 원활하게 연마하기 위한 장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 실시예는 복합 소재 패널의 에지 연마를 수행하기 위해 이른바 메가소닉 노즐(Mega-sonic Nozzle)을 사용하여 연마 장치를 구성한 것을 특징으로 한다.
도 1에 예시된 패널 에지 연마 장치를 살펴보면, 연마 과정 중에 세정용으로 이용되는 메가소닉 노즐(40)이 구비되어 있다. 메가소닉 노즐(40)은 연마 후 알루미늄 재질 등이 연마휠의 입자 사이사이에 눌러 붙는 현상을 해소하기 위해 이용될 수 있는데, 초음파에 의해 액체(연삭액)에서 발생되는 진공의 기포가 파열할 때 생기는 충격파를 이용하여 세정하는 방식으로 작동될 수 있다.
복합 소재 패널의 에지 연마 과정에서 패널이 연마휠의 입자 사이에 눌러 붙는 문제에 대한 대처 방안으로 이른바 '인프로세스 드레싱( In-Process Dressing)'이 필요하게 된다.
예를 들어, 패널의 연마 품질에 눈메움이나 무딤 현상이 발생하는 경우, 기준치(예를 들면, 50㎛) 이상의 칩핑(chipping)이 발생하는 경우, 패널이 연마되는 부분의 끝단에 버(burr), 즉 쇼팅 바(shorting bar)가 늘러 붙는 현상이 발생하는 경우 등에는 드레싱이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 즉 패널에 눈메움, 무딤, 칩핑, 버 등이 발생되어 연마 품질이 기준에 미치지 못할 경우 드레싱 작업을 통해 연마 품질을 유지시켜 줄 수 있다.
이러한 드레싱 방법의 하나로서 지석(Dressing Stick)을 이용한 드레싱 방법을 들 수 있다. 지석에 의한 드레싱 방법은 작업자가 지석을 손으로 잡고 다이아몬드 휠의 표면에 지석을 밀어 붙여 드레싱이 이루어지도록 하는 방식으로 진행될 수 있다.
이 경우 지석에 연삭액을 충분히 적셔 습식으로 드레싱이 이루어지도록 할 수 있으며, 드레싱 순서는 윗쪽 휠에서 아랫쪽 휠의 순서로 진행할 수 있다.
그러나, 이 방법은 연마 프로세스 도중에 지석을 지속적으로 연마휠에 접촉시키고 있어야 하기 때문에, 지석 소모량이 많고 지석의 소모에 따라 교체 주기가 잦아지게 되므로 생산적인 측면에서는 비효율적이라는 한계가 있다.
본 실시예는 메가소닉 노즐(40)을 이용하여 연마휠(10)을 세정(dressing)하는 방식으로서, 기존에 지석을 사용하는 방법과 동등 이상의 효과가 있으며, 지석과 같이 교체가 필요하다거나 소모되는 재료가 아니므로 생산적인 부분에 지장을 주지 않으면서도 복합 소재 패널의 연마에 효과적이라는 장점이 있다.
본 실시예는 메가소닉 노즐(40)을 이용한 세정 방식을 적용한 복합 소재 패널 에지 연마 장치로서, 메가소닉 노즐(40)로부터 분사된 연삭액(42)으로 연마휠(10)의 드레싱을 함으로써 연마휠(10)에 부착되는 알루미늄이나 연삭 성능을 방해하는 입자를 제거할 수 있어, 도 2에 도시된 것처럼 연마휠(10)에 이물질이 눌러 붙음에 따라 연삭 성능이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.
본 실시예에 따른 연마 장치는 메가소닉 노즐을 장착하는 것만으로 지석의 소모나 교체의 번거로움 없이 생산성에 지장을 주지 않고 연삭 성능을 균일하게 유지할 수 있다. 또한 연마 장치의 전체적인 구조를 간단하게 구성할 수 있고, 제어적인 측면에서도 유리하다.
본 실시예에 따른 패널 에지 연마 장치는 연마휠(10), 메가소닉 노즐(40), 및 컨트롤러(30)를 포함하여 구성될 수 있다.
연마휠(10)은 회전축을 중심으로 회전하면서 그 외주면에 접촉되는 패널(1)의 에지를 연마하는 구성요소이다. 본 실시예에 따른 연마휠(10)은, 도 1에 도시된 것처럼, 외주면에는 그루브(12), 즉 홈이 합임 형성된 형태로 이루어질 수 있다.
이처럼 연마휠(10)의 외주면을 따라 그루브(12)가 함입된 연마휠(10)을 고속으로 회전시키는 상태에서, 패널(1)의 에지를 그루브(12) 부분에 접촉시킴으로써 필요한 형상으로 패널(1)의 에지가 연마되도록 할 수 있다.
예를 들어, 패널의 에지를 곡면 형상(fillet)으로 연마하고자 할 경우 외주면에 단면 형상이 반원형인 홈이 함입된 연마휠에 패널의 에지를 접촉시키고, 패널의 에지를 모따기 형상(chamfer)으로 연마하고자 할 경우 외주면에 사다리꼴 또는 삼각형의 단면 형상을 갖는 홈이 함입된 연마휠에 패널의 에지를 접촉시킬 수 있다.
메가소닉 노즐(40)은 연마휠(10)에 연삭액(42)을 분사하는 구성요소로서, 초음파가 가해진 연삭액(42)을 분사함으로써 연마휠(10)의 외주면에 부착된 이물질을 제거하여 연마휠(10)이 세정되도록 할 수 있다.
즉, 메가소닉 노즐(40)에서는 연삭액(42)에 초음파를 가함으로써 연삭액(42) 내에 진공의 기포가 생성되도록 할 수 있으며, 분사된 연삭액(42)이 연마휠(10)에 충돌하는 과정에서 기포가 파열되면서 충격파가 발생하게 되고, 이러한 충격파에 의해 연마휠(10)의 외주면에 부착된 입자가 제거될 수 있다. 결과적으로 연마휠(10)의 표면에 대한 세정이 이루어질 수 있다.
컨트롤러(30)는 메가소닉 노즐(40)의 작동을 제어하는 구성요소로서, 메가소닉 노즐(40)에서 연삭액(42)에 가해지는 초음파의 사양(예를 들면, 초음파의 세기, 주파수, 초음파 공급/차단 주기 등)을 조절할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 컨트롤러(30)는 메가소닉 노즐(40)을 통해 분사되는 연삭액(42)의 분사 정도, 즉 연삭액(42)의 분사 여부 및 분사량 등을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패널 에지 연마 방법을 나타낸 순서도이다. 이하, 도 3을 참조하여 전술한 패널 에지 연마 장치를 사용하여 패널의 에지를 연마하는 프로세스에 관하여 설명한다.
본 실시예에 따른 연마 장치를 사용하여 복합 소재 합착 패널(1)을 연마하기 위해서는, 연마휠(10)을 고속(예를 들어 2,000-6,000rpm)으로 회전시키고(S100), 연마휠(10)의 외주면에 패널(1)을 접촉시켜 패널(1)의 에지가 연마되도록 한다(S200).
전술한 것처럼, 본 실시예에 따른 연마휠(10)에는 소정 형상의 그루브(12)가 함입되어 형성될 수 있으며, 패널(1)의 에지를 연마휠(10)의 그루브(12) 부분에 접촉시킴으로써 패널(1)의 에지를 적절한 형상으로 연마할 수 있다.
전술한 것처럼, 복합 소재 패널(1)을 연마할 경우 연마되어 소실된 패널의 입자가 도 2에 도시된 것처럼 연마휠(10)의 입자 사이에 이물질로서 눌러 붙는 형상이 발생할 수 있으며, 이에 본 실시예에서는 연마휠(10)의 외주면에 연삭액(42)을 분사하여 연마휠(10)을 세정한다(S300).
본 실시예에 따라 메가소닉 노즐(40)을 통해 분사되는 연삭액(42)에는 진공 기포가 생성되어 있으며, 분사된 연삭액(42)이 연마휠(10)에 닿음에 따라 진공 기포가 파열되면서 충격파가 발생하게 된다.
이 충격파에 의해 연삭액(42)이 닿은 부위(연마휠(10)의 외주면)의 이물질이 제거되어(S310), 세정 작용이 이루어질 수 있다.
이처럼 연마 과정에서 연마휠(10)에 눌러 붙은 이물질을 메가소닉 노즐(40)을 통해 분사된 연삭액(42)으로 세정함으로써, 이물질로 인하여 연마휠(10)의 연삭 능력이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 원하는 연마 품질을 얻을 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 패널 10 : 연마휠
12 : 그루브 30 : 컨트롤러
40 : 노즐 42 : 연삭액

Claims (10)

  1. 소정의 회전축을 중심으로 회전하여 패널의 에지(edge)를 연마하는 연마휠(wheel)과;
    상기 연마휠의 외주면을 세정하도록 연삭액을 분사하는 메가소닉 노즐(megasonic nozzle)과;
    상기 메가소닉 노즐의 작동을 제어하는 컨트롤러(controller)를 포함하는 패널 에지 연마 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패널은, 알루미늄 재질의 기판과 유리 재질의 기판이 층으로 합착되어 이루어진 것을 특징으로 하는 패널 에지 연마 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연마휠의 외주면에는 소정 형상의 그루브(groove)가 함입되며, 상기 패널의 에지를 상기 그루브 부분에 접촉시킴으로써 상기 패널의 에지가 연마되는 것을 특징으로 하는 패널 에지 연마 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메가소닉 노즐은 초음파를 가하여 상기 연삭액에 기포를 발생시키며, 상기 기포가 파열되면서 발생하는 충격파에 의해 상기 연마휠의 외주면에 부착된 이물질이 제거됨으로써 세정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 패널 에지 연마 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 메가소닉 노즐에서 가해지는 초음파의 사양을 제어하는 것을 특징으로 하는 패널 에지 연마 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 연삭액의 분사 정도를 제어하는 것을 특징으로 하는 패널 에지 연마 장치.
  7. 연마휠과, 연삭액을 분사하는 메가소닉 노즐을 포함하는 연마 장치를 사용하여 패널의 에지를 연마하는 방법으로서,
    상기 연마휠을 회전시키는 단계;
    상기 연마휠의 외주면에 패널을 접촉시키는 단계; 및
    상기 연마휠의 외주면에 상기 연삭액을 분사하여 상기 연마휠의 외주면을 세정하는 단계를 포함하는 패널 에지 연마 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 패널은, 알루미늄 재질의 기판과 유리 재질의 기판이 층으로 합착되어 이루어진 것을 특징으로 하는 패널 에지 연마 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 연마휠의 외주면에는 소정 형상의 그루브(groove)가 함입되며, 상기 접촉 단계는 상기 패널의 에지를 상기 그루브 부분에 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 에지 연마 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 메가소닉 노즐은 초음파를 가하여 상기 연삭액에 기포를 발생시키며, 상기 세정 단계는 상기 기포가 파열되면서 발생하는 충격파에 의해 상기 연마휠의 외주면에 부착된 이물질이 제거되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 에지 연마 방법.
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KR102619921B1 (ko) 2023-04-11 2024-01-04 (주)풍산디에이케이 리드의 엣지 이물 제거 장치 및 이를 포함하는 리드 가공 장치

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CN110774160A (zh) * 2019-11-14 2020-02-11 河南工业大学 一种磨粒射流辅助的微细超硬磨料砂轮超精密磨削方法
KR102619921B1 (ko) 2023-04-11 2024-01-04 (주)풍산디에이케이 리드의 엣지 이물 제거 장치 및 이를 포함하는 리드 가공 장치

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