KR20150054616A - 곡면유리 제조 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

곡면유리 제조 시스템 및 방법이 개시된다. 이러한 시스템은 성형되는 유리판을 열에 노출된 상태로 이송시킨다. 이를 위해, 와이어망 형태의 지그를 이용한다. 승강 가능한 상부 플레이트 히터와 하부 플레이트 히터 사이에 유리판을 위치시킨 후 가열한다. 또한 작업온도로 가열된 유리판을 상부 몰드부에 흡착시킨 상태에서 아래에서 고온 기체를 분사함으로써 성형이 수행된다. 이러한 시스템과 방법은 에너지 효율이 높고 공정이 간편하여 터치패널 글라스를 경제적인 비용으로 대량생산할 수 있다.

Description

곡면유리 제조 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR FORMING CURVED GLASS}
본 발명은 유리 가공분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치패널에 이용되는 곡면유리를 제조하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 스마트폰이나 태블릿과 같은 터치패널을 이용하는 스마트기기에 대한 이용이 폭발적으로 증가하고 있다. 상대적으로 작은 사이즈의 터치패널을 구비하는 스마트폰으로부터 시작하여 대형 사이즈의 태블릿까지 생산되는 스마트기기도 다양하다.
최근에는 소위 3D 터치패널로 불리우는 곡면 터치패널에 대한 관심도가 높아지고 있다. 이러한 곡면 터치패널은 심미감은 물론이거니와 실질적으로 패널의 시야 및 터치 면적을 증가시킬 수 있다.
이와 같은 곡면 터치패널을 제조하기 위해서는 터치패널에 커버 글라스로 사용되는 유리를 곡면으로 성형하여야 한다. 기존에 이용되는 유리의 곡면 성형은 글라인드 등으로 글라스 면을 연마하여 곡면으로 제조하는 방식이 많이 이용되었다. 그러나 이러한 연마 방식은 성형할 수 있는 형상에 한계가 있을 뿐만 아니라, 유리 소재의 낭비가 발생한다. 따라서, 연마 방식 보다는 몰드를 이용하여 글라스를 작업온도까지 가열한 후 구부리는 벤딩 방식이 선호되고 있다.
다만, 기존의 벤딩 방식은 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 이를테면, 성형될 유리판을 몰드 내부에 수용한 상태에서 가열, 성형 및 냉각이 모두 이루어지기 때문에 유리판뿐만 아니라 몰드 역시 동일한 온도로 유지되어야 하고, 그 만큼 많은 열량이 소모되어야 한다.
한국특허출원 10-2009-0088292
본 발명은 상술한 종래의 문제를 감안한 것으로서, 곡면유리 제조 시스템을 제공한다.
본 발명은 또한 개선된 곡면유리 제조 시스템을 이용하여 곡면유리를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명은 곡면유리 제조 시스템을 제공하며, 유리판을 예열하는 예열부; 유리판을 흡착하는 상부 몰드부와 상기 상부 몰드부에 흡착된 유리판에 아래에서 기체를 분사하는 하부 몰드부를 포함하여, 가열된 유리판이 상기 상부 몰드부에 흡착된 상태에서 유리판에 기체를 분사하여 원하는 형상으로 가공하는 성형부; 상기 성형부에서 성형된 유리판을 냉각시키는 냉각부; 상기 유리판을 양면이 열에 노출되도록 지지하면서 상기 예열부, 상기 성형부, 및 상기 냉각부를 순차로 통과하도록 이동시키는 이송부; 및 제어부;를 포함하고, 상기 이송부는 레일과 상기 레일 상에 이동가능하게 설치되는 지그를 포함하고, 상기 지그는 테두리부와 상기 테두리부에 설치되고 상기 유리판이 놓여지는 와이어망과 상기 테두리부에 전후진이 가능하게 설치되어 상기 유리판과 접촉됨으로써 유리판의 정위치 정렬을 가능하게 하는 다수개의 니들부를 포함하는 것이다.
상기 예열부, 상기 성형부, 및 상기 냉각부는 제1승강구동부에 의해 승강 가능하게 설치되는 상부 플레이트 히터 및 제2승강구동부에 의해 승강 가능하게 설치되는 하부 플레이트 히터를 포함하고, 상기 이송부는 상기 유리판이 상기 상부 플레이트 히터와 하부 플레이트 히터 사이를 통과하면서 가열, 성형, 및 냉각되도록 이동시키는 것이다.
상기 냉각부는 냉각 목표 온도가 점차 감소되는 다단계로 이루어지는 것이다.
상기 냉각부는 각각 상기 상부 플레이트 히터와 상기 하부 플레이트 히터를 구비하는 제1냉각장치, 제2냉각장치, 및 제3냉각장치를 포함하는 것이다.
상기 제어부는 상기 예열부, 상기 성형부, 및 상기 냉각부의 온도 제어를 위해 상기 플레이트 히터와 상기 하부 플레이트 히터 중 적어도 어느 하나를 승강시켜서 상기 유리판으로부터의 간격을 조절하는 제어 동작을 수행하는 것이다.
곡면유리 제조 방법으로서: (a) 유리판을 작업 온도(working temperature)가 되도록 가열하는 단계; (b) 가열된 유리판을 상부 몰드부에 고정한 상태에서 아래에서 분사되는 고온 기체를 이용하여 성형하는 단계; 및 (c) 성형된 유리판을 냉각하는 단계;를 포함하고, 적어도 상기 단계 (a), (b), 및 (c) 마다 상기 유리판의 상면과 하면으로부터 각각 소정 거리 이격된 상부 플레이트 히터와 하부 플레이트 히터를 배치하고, 상기 유리판의 하면을 지지하는 와이어망을 포함하는 지그를 이용하여 상기 유리판을 상기 상부 플레이트 히터와 상기 하부 플레이트 히터 사이로 이송시켜서 상기 단계들을 수행하는 것이다.
상기 단계 (c)는 다단계 냉각하며 단계마다 순차로 낮아진 온도를 가하는 것이다.
상기 유리판의 온도 제어를 위해 상기 유리판과 상기 상부 플레이트 히터 또는 상기 하부 플레이트 히터의 이격거리를 조절하는 것을 포함한다.
본 발명에 따르면, 곡면유리를 제조하는 시스템 및 방법이 제공된다. 이러한 시스템과 방법은 성형되는 유리판이 이동되면서 직접 가열되기 때문에, 금형 내부에서 가열되는 기존의 방법에 비해, 공정 전반에 걸쳐서 에너지 효율이 매우 높다. 이를테면, 금형 내부에서 가열되는 기존의 방법에서는 몰드까지 가열하여야 하기 때문에 성형이 가능한 작업온도 보다 훨씬 높은 온도로 가열하여야 유리판이 작업온도에 도달한다. 하지만, 본 발명의 시스템에서는 성형되는 유리판을 가열하기 때문에 작업온도 정도로만 가열한다. 또한, 유리판이 직접 가열되기 때문에 온도 제어가 신속하고 정확하게 이루어질 수 있다. 아래에서 위로 향하는 핫 블로어를 이용하여 성형하기 때문에, 상대적으로 이물질이 덜 흡착되어 고품질의 곡면유리의 제조가 가능하다. 또한 본 발명에 채용된 이송부는 성형되는 유리판을 각 단계의 장치로 순차로 이송하면서 비접촉으로 벤딩 성형을 수행할 수 있다. 나아가 이송부의 지그는 유리판을 노출시킨 상태로 이송하기에 매우 적합하고, 또한 유리판의 정밀한 위치 정렬이 이루어질 수 있다. 이러한 본 발명은 고품질의 터치패널용 곡면유리의 대량 생산에 바람직하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 곡면유리 제조 시스템 및 방법에 의해 제조되는 터치패널용 곡면유리의 예시를 보여주기 위해 도시한 도면이다.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 곡면유리 제조 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 곡면유리 제조 시스템에 채용된 제1이송장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 곡면유리 제조 시스템에 채용되는 플레이트 히터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 곡면유리 제조 시스템에 채용된 성형부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 곡면유리 제조 시스템에 채용되는 상부 몰드부와 하부 몰드부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 곡면유리 제조 시스템을 이용하여 곡면유리를 제조하는 방법의 공정 플로우를 나타낸 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 곡면유리 제조 시스템은 성형되는 유리판이 와이어망 형태의 지그에 고정되거나 유리판 단독으로 이송되면서 성형되는 방식을 택한다. 이는 성형되는 유리판이 몰드 내부에 수용된 상태에서 가열, 냉각, 및 이송되는 기존의 방식과는 구별되는 것이다. 따라서 가열, 및 냉각에 있어서 유리판과 함께 몰드까지 동일한 정도의 온도 제어를 수행하여야 하는 기존 방식의 에너지 비효율 문제를 해결한다. 또한 본 발명의 곡면유리 제조 시스템에서는 상부 몰드부에 가열된 유리판을 고정한 상태에서 아래에서 핫 블로어를 이용하여 고온 기체를 분사하여 유리판을 원하는 형상으로 성형하는 방식을 채택한다. 이를 위해, 유리판을 지지하는 와이어망이 구비된 지그를 채용한다. 성형될 유리판이 이러한 지그에 위치가 정렬되어 안착된다.
이와 같이 유리판에 흡착되는 미세물질을 감소시킬 수 있다. 본 발명에 의해 제조되는 유리판은 특별한 제약이 있는 것은 아니지만, 특히 터치패널용 글라스의 테두리를 원하는 형상, 예컨대 곡면으로 성형하는데 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 곡면유리 제조 시스템 및 방법에 의해 제조되는 터치패널용 곡면유리의 예시를 도시한 도면이다.
본 발명의 곡면유리 제조 시스템은 도 1에 도시한 바와 같은 터치패널 글라스를 원하는 형상으로 성형하는데 바람직하게 적용될 수 있다. 예를 들어 본 발명의 시스템 및 방법을 이용하여 유리판의 테두리 부위를 곡면으로 가공하고, 이를 스마트폰이나 태블릿과 같은 터치패널을 위한 글라스로 적용시킬 수 있다. 이와 같이, 스마트기기의 터치패널의 테두리 부위가 곡면으로 형성된다면 다양한 장점을 제공할 것이다.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 곡면유리 제조 시스템을 개략적으로 도시한 도면으로서, 도 2a는 사시도이고, 도 2b는 정면도이며, 도 2c는 평면도이다. 참고적으로 도 2a의 사시도에서는 이해의 편의를 위해 내부가 보이도록 전면부위의 일부분을 제거한 상태로 도시하였다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하여, 본 발명의 곡면유리 제조 시스템은 기본적으로 예열부(30), 성형부(40), 냉각부(50), 및 이송부(60)를 포함한다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 이들 구성요소들은 서로 마주보도록 배치되는 한 쌍의 플레이트 히터를 구비한다. 상부 플레이트 히터(310, 410, 510a, 510b, 510c)와 하부 플레이트 히터(320, 420, 520a, 520b, 520c)들은 각기 승강 가능하도록 설치된다. 이송부(60)는 성형될 유리판을 상부 플레이트 히터(310, 410, 510a, 510b, 510c)와 하부 플레이트 히터(320, 420, 520a, 520b, 520c) 사이로 이송시키며, 그에 따라 유리판은 실질적으로 노출된 상태로 가열, 성형, 및 냉각된다.
또한, 본 발명의 곡면유리 제조 시스템은 예열부(30) 이전에 준비 테이블(10)과 로딩부(20)를 더 포함할 수 있고, 냉각부(50) 이후에 언로딩부(70)와 리턴 테이블(80)을 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 예열부(30) 내지 냉각부(50)는 서로 마주보면서 승강 가능하게 설치되는 상부 플레이트 히터(310 ~ 510c)와 하부 플레이트 히터(320 ~ 520c)를 구비하고, 이들의 설치를 위해 각각 탑형의 프레임(430)을 포함한다. 여기에서 프레임(430)의 경우에 모두 동일한 부호를 부여하였다.
냉각부(50)는 도시한 예에서와 같이 제1냉각장치(50a), 제2냉각장치(50b), 및 제3냉각장치(50c)를 포함하는 다단계 구성일 수 있다. 각 냉각장치(50a, 50b, 50c)는 각각 냉각 목표 온도가 차등 설정되어 성형된 유리판을 서냉하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 곡면유리 제조 시스템의 각 구성요소에 대하여 상세하게 설명한다.
[로딩부]
준비 테이블(10)에서 준비된 유리판을 로딩부(20)에서 이송부(60)로 로딩한다. 로딩부(20)에서 로딩되는 유리판은 예정된 크기와 형상으로 절단된 터치패널용 글라스로서, 평판형일 수 있다. 유리판의 로딩은 로딩장치(미도시)에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게는 로딩부(20)에서도 유리판이 약 100℃ 이상의 온도가 되도록 가열할 수 있는데, 이는 이후 신속한 승온에 도움이 된다.
[이송부]
본 발명의 곡면유리 제조 시스템에 채용되는 이송부(60)는 예를 들어 제1이송장치(60a)와 제2이송장치(60b)를 포함할 수 있다. 이송부(60)는 공히 유리판의 상면과 하면을 열에 노출된 상태로 이송할 수 있으며, 아래에서 구체적으로 설명되는 바와 같이 제1이송장치(60a)에서는 와이어망 형태의 지그를 채용한다.
제1이송장치(60a)는, 도 2a 및 2b에서 나타낸 바와 같이, 유리판을 예열부(30), 성형부(40), 제1냉각장치(50a)까지 이송시킬 수 있다. 제2이송장치(60b)는 제1이송장치(60a)로부터 유리판을 전달받아서 제2냉각장치(50b), 제3냉각장치(50c), 언로딩부(70)까지 이송시킬 수 있다. 다르게는, 도시한 예와는 달리, 제1이송장치(60a)로 전체 단계에서 유리판을 이송시키도록 할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 곡면유리 제조 시스템에 채용된 제1이송장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
제1이송장치(60a)는 레일(610a)과 레일(610a)에 슬라이딩 이동가능하게 설치된 지그(620a)와, 지그(620a)를 레일(610a) 상에서 슬라이딩 이동시키는 선형 구동부(630a)를 포함한다.
레일(610a)은 예를 들어 서로 나란한 한 쌍일 수 있다. 한 쌍의 레일(610a)에 지그(620a)가 슬라이딩 이동 가능하게 설치되며 그 방식에는 특별한 제약이 없다.
지그(620a)는 바람직하게는 유리판의 하면을 지지하는 와이어망 형태를 가질 수 있다. 이러한 와이어망은 유리판의 하면을 실질적으로 균일하게 노출시켜서 가열이나 냉각이 신속하게 이루어질 수 있도록 한다.
도 3을 참조하여 구체적으로 설명하면, 본 발명의 제1이송장치(60a)의 지그(620a)는 테두리부(621a)와, 테두리부(621a)에 망을 형성하도록 장착된 와이어(623a)와, 테두리부(621a)에 형성되고 레일부(610a)의 레일(611, 612)에 장착되는 하나 이상의 슬라이더(624)를 포함한다.
지그(620a)는 또한 유리판의 정위치 정렬에 이용되는 정렬요소를 포함할 수 있다. 이러한 정렬요소는, 도시한 예에서와 같이, 다수개의 니들(needle: 622a)이 이용될 수 있다. 니들(622a)은 몸통이 숫나사부로 형성되고, 암나사부는 테두리부(621a)에 나사홀 형태로 형성됨으로써, 니들(622a)이 나사홀에서 전후진 하도록 할 수 있다. 예를 들어, 유리판이 지그(620a)에 안착될 때에는 각 니들(622a)을 후진시키고 난 후 유리판을 중앙 부위에 위치시킨다. 그리고 나서, 각 니들을 조여서 전진시키면 정해진 길이만큼 각기 테두리 안쪽으로 전진하여 유리판의 측면에 접촉하게 됨으로써 유리판의 정밀한 정위치 정렬을 구현할 수 있다. 이와 같이 지그 상에서의 유리판 정렬은 곡면 성형에 있어서 품질의 향상뿐만 아니라 생산수율을 높일 수 있는 주요 요인 중의 하나이다.
선형 구동부(630a)는 도시한 바와 같은 선형모터(631a)를 포함하는 선형 이동 시스템을 적용할 수 있다.
선형모터(631a)와 같은 이동요소가 지그(620a)와 연결되어 지그(620a)를 이동시킨다. 선형모터(631a)와 지그(620a)의 연결방식에는 특별한 제약이 있는 것은 아니며, 도시한 바와 같이 예를 들어 선형모터(631a)에 전후진이 가능한 걸림바(6311)를 배치하고, 그에 대응하는 걸림홈(6241)을 지그(620a)에 배치하는 것으로 구현할 수 있다.
[예열부]
도 2에 나타낸 바와 같이, 예열부(30)는 탑형 프레임(430)과, 그에 각각 승강 가능하게 설치된 상부 플레이트 히터(310) 및 하부 플레이트 히터(320)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 곡면유리 제조 시스템에 채용되는 플레이트 히터를 개략적으로 도시한 단면도이다. 참고적으로, 예열부(30)와 냉각부(50)의 경우에 상부 플레이트 히터와 하부 플레이트 히터는 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있으며, 여기에서 예열부(30)의 상부 플레이트 히터(310)을 대표적으로 설명하기로 한다.
도 4를 참조하여, 플레이트 히터(310)는 케이스(311) 내부에 수용 설치된 히터요소(312)를 포함한다. 히터요소(312)는 예를 들어 코일(3121)과, 그 둘레에 배치되는 절연체(3122)로서 세라믹 구조체와, 코일(3121)에 전기를 인가하는 파워라인(3123)을 포함한다. 히터요소(312)와 케이스(311) 사이에는 단열재(313)가 배치될 수 있다. 케이스(311) 내부에 수용 설치되는 요소들을 고정하기 위해 커버부재(315)를 구비할 수 있다.
플레이트 히터(310)는 또한 써모커플과 같은 온도측정기(316)를 더 포함하여, 히터요소(312)에 인가되는 전기를 제어함으로써 온도를 제어할 수 있다. 미설명 도면부호 317은 안내요소로서, 플레이트 히터의 열 흐름이나 추후 설명되는 블로어의 기체 흐름을 안내할 수 있다.
본 발명의 곡면유리 제조 시스템에 채용되는 플레이트 히터(310)는 상술한 바와 같이 승강 가능하게 설치되며, 이를 위해 케이스(311)에는 축(314)이 연결된다. 이 축(314)에 서보모터를 포함하는 승강구동부(341)가 연결되어, 플레이트 히터(310)를 승강시키게 된다.
이러한 예열부(30)는 대략 750℃를 목표 온도로 하여 유리판에 열을 가한다. 목표 온도에 도달하면 제1이송장치(60a)는 지그(620a)를 이동시킴으로써 유리판을 성형부(40)로 이송한다.
[성형부]
본 발명의 곡면유리 제조 시스템의 성형부(40)는 비접촉식 핫 블로어를 이용하여 유리판을 원하는 형상으로 성형한다. 또한, 상부에 제1다공성 코어부재를 구비하는 상부 몰드부를 배치하여 유리판을 상부 몰드부에 고정한 상태에서 아래에서 핫 블로어를 이용하여 기체를 분사하여 코어 형상으로 성형한다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 곡면유리 제조 시스템에 채용된 성형부를 도시한 도면으로서, 도 5a는 사시도이고, 도 b는 측면도이며, 도 5c는 부분도이다.
도면을 참조하여 구체적으로 설명하면, 성형부(40)는 예열부(30)에서 설명한 바와 같은 상부 플레이트 히터(410) 및 하부 플레이트 히터(420)를 구비한다. 이러한 상부 플레이트 히터(410)와 하부 플레이트 히터(420)는 탑형 프레임(430)에 상하 서로 마주본 상태에서 승강 가능하게 설치된다. 이는 예열부(30)에서 설명한 바와 같은 동일한 구성을 가지는 제1 및 제2승강구동부(441, 442)에 의해 구현될 수 있다.
성형부(40)는 예열부의 상부 및 하부 플레이트 히터(310, 320)와 동일한 상부 및 하부 플레이트 히터(410, 420)를 포함하고, 또한 상부 플레이트 히터(410)에 설치된 상부 몰드부(450)와 하부 플레이트 히터(420)에 설치된 하부 몰드부(460)를 더 포함한다.
제1이송장치(60a)의 지그(620a)가 유리판을 작업위치에 위치시키고, 이는 카메라(470) 또는 센서를 이용하여 정위치 여부를 감지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 곡면유리 제조 시스템에 채용되는 상부 몰드부와 하부 몰드부를 개략적으로 도시한 도면이다.
상부 몰드부(450)는 몸체(451)에 공간부(452)를 형성하면서 결합되고 성형 형상을 제공하는 제1다공성 코어부재(453)를 포함한다. 이러한 상부 몰드부(450)의 공간부(452)에는 진공라인이 연결되어, 유리판을 흡착할 수 있다.
하부 몰드부(460)는 몸체(461)에 공간부(462)를 형성하면서 결합되는 제2다공성 코어부재(463)를 포함한다. 이러한 제2다공성 코어부재(463)는 바람직하게는 제1다공성 코어부재와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 이러한 하부 몰드부(460)의 공간부(462)에는 기체 분사라인이 연결된다.
이상과 같은 성형부(40)에서는 유리판이 이송부(60)에 의해 작업위치로 이송되어 오면 상부에 있는 제1 승강구동부(441)에 의해 상부 플레이트 히터(410)가 하강하여 상부 몰드부(450)의 제1다공성 코어부재(453)가 유리판을 흡착하고, 이송부(60)의 지그(620a)는 작업위치로부터 벗어난다. 이후, 하부에 있는 제2승강구동부(442)에 의해 하부 플레이트 히터(420)가 상승하여 하부 몰드부(460)를 상부 몰드부(450)에 정해진 간격으로 근접시킨 후 기체 분사라인으로 고온의 기체를 분사하여 유리판을 벤딩 성형한다. 이때, 유리판은 상부 플레이트 히터(410), 하부 플레이트 히터(420), 및 분사되는 고온 기체에 의해 750±50℃로 유지된다.
유리판이 성형된 후에 하부 플레이트 히터(420)가 하강하고, 제1이송장치(60a)는 지그(620a)를 다시 작업위치로 이동시킨다. 이어, 상부 플레이트 히터(410)가 하강하여 성형된 유리판을 지그(620a)에 내려놓으면, 제1이송장치(60a)는 유리판을 냉각부(50)로 이동시킨다.
[냉각부]
냉각부(50)는 냉각 목표 온도가 점차 감소되는 다단계로 이루어질 수 있다. 도시한 실시예의 경우, 냉각부(50)는 제1냉각장치(50a), 제2냉각장치(50b), 및 제3냉각장치(50c)를 포함할 수 있다. 각각의 냉각장치(50a, 50b, 50c)는 각각 상부 플레이트 히터(510a, 510b, 510c)와 하부 플레이트 히터(520a, 520b, 520c)를 포함하며, 이들의 구성은 예열부에서 설명한 것과 같다.
제1냉각장치(50a)는 성형된 유리판을 매우 저속의 냉각을 수행하며, 냉각 목표 온도는 예를 들어 600℃일 수 있다.
제2냉각장치(50b)는 유리판을 예를 들어 400℃의 냉각 목표 온도로 냉각한다.
제3냉각장치(50c)는 유리판을 예를 들어 100℃의 냉각 목표 온도로 냉각한다.
이들 냉각장치(50a, 50b, 50c)들은 상부 플레이트 히터(510a, 510b, 510c)와 하부 플레이트 히터(520a, 520b, 520c)의 간격을 조절하여 냉각온도를 제어할 수 있다.
또한, 제2냉각장치(50b)에서부터 언로딩부(70)까지는 제2이송장치(60b)를 이용할 수 있다. 제2이송장치(60b)는 예를 들어 와이어 레일로 이루어진 것일 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 시스템은 또한 제어부를 포함하여 상술한 구성요소들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 예열부, 성형부, 냉각부의 각 냉각장치에서 유리판의 온도를 감지하여 제1승강구동부와 제2승강구동부 중 적어도 하나를 제어하여 유리판과 플레이트 히터와의 거리를 조절함으로써 보다 신속하게 적정 온도로 제어할 수 있다.
이하에서는 도 7을 참조하여 본 발명의 곡면유리 제조 시스템을 이용하여 곡면유리를 제조하는 방법을 설명한다.
도 7은 본 발명의 곡면유리 제조 시스템을 이용하여 곡면유리를 제조하는 방법의 공정 플로우를 나타낸 도면이다.
먼저, 유리판을 로딩한다(S1). 유리판을 로딩하는 단계는 준비 테이블(10)에서 준비된 유리판을 로딩부(20)에서 이송부(60)로 로딩한다. 이송부(60)의 제1이송장치(60a)에 유리판을 로딩할 때는 지그(620a)의 정렬요소(622a)를 이용하여 정위치에 위치시킨다.
단계 S2에서 이송부(60)의 제1이송장치(60a)는 유리판을 예열부(30)로 이송한다.
단계 S3에서 유리판을 대략 750℃가 되도록 가열한다. 이때는 예열부(30)의 상부 플레이트 히터(310)와 하부 플레이트 히터(320)가 정해진 간격으로 배치되어 그 사이에 위치하는 유리판을 가열하게 된다.
목표 온도에 도달하면, 이송부(60)의 제1이송장치(60a)는 유리판을 성형부(40)의 작업위치로 이송한다(단계 S4).
성형부(40)에서 유리판을 원하는 형태로 성형한다(단계 S5). 여기서는 상부 플레이트 히터(410)가 하강하여 상부 몰드부(450)가 유리판을 흡착하여 들어 올린 후 지그(620a)가 이동한다. 이후, 하부 몰드부(460)가 상승하여 하부 몰드부(460)와 상부 몰드부(450)가 정해진 간격으로 이격된 상태에서 하부 몰드부(460)를 통해 고온 기체가 분사되어 유리가 정해진 형상으로 성형되게 된다. 이러한 성형 단계에서는 유리판이 대략 750±50℃의 작업온도로 유지된다. 성형이 완료되면, 하부 플레이트 히터(420)가 하강하고, 지그(620a)가 작업위치로 이동한다. 이후, 상부 몰드부(450)에 연결된 진공라인의 진공이 해제되어 성형된 유리판을 지그(620a)에 내려놓는다.
다음에, 이송부(60)의 제1이송장치(60a)는 유리판을 냉각부(50)로 이송한다(단계 S6).
냉각부(50)에서는 다단계(단계 S7 내지 단계 S9)의 냉각을 수행한다.
먼저, 단계 S7의 제1냉각장치(50a)에서는 냉각 목표 온도 약 600℃까지 매우 저속의 냉각을 수행한다. 냉각 온도의 조절은 여러 가지 방식이 적용될 수 있으나, 그 중 하나는 상부 플레이트 히터(510a)와 하부 플레이트 히터(520a)의 간격을 조절함으로써 구현될 수 있다. 단계 S8의 제2냉각장치(50b)에서는 냉각 목표 약 400℃까지 저속의 냉각을 수행한다. 단계 S9의 제3냉각장치(50c)에서는 냉각 목표 약 100℃까지 냉각을 수행한다. 냉각이 완료되면, 언로딩부(70)에서 언로딩된다.
이들 제2냉각장치(50b)에서 언로딩부(70)까지는 제2이송장치(60b)를 이용하여 이송될 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

Claims (8)

  1. 곡면유리 제조 시스템으로서:
    유리판을 예열하는 예열부;
    유리판을 흡착하는 상부 몰드부와 상기 상부 몰드부에 흡착된 유리판에 아래에서 기체를 분사하는 하부 몰드부를 포함하여, 가열된 유리판이 상기 상부 몰드부에 흡착된 상태에서 유리판에 기체를 분사하여 원하는 형상으로 가공하는 성형부;
    상기 성형부에서 성형된 유리판을 냉각시키는 냉각부;
    상기 유리판을 양면이 열에 노출되도록 지지하면서 상기 예열부, 상기 성형부, 및 상기 냉각부를 순차로 통과하도록 이동시키는 이송부; 및
    제어부;를 포함하고,
    상기 이송부는 레일과 상기 레일 상에 이동가능하게 설치되는 지그를 포함하고, 상기 지그는 테두리부와 상기 테두리부에 설치되고 상기 유리판이 놓여지는 와이어망과 상기 테두리부에 전후진이 가능하게 설치되어 상기 유리판과 접촉됨으로써 유리판의 정위치 정렬을 가능하게 하는 다수개의 니들부를 포함하는 것인,
    곡면유리 제조 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 예열부, 상기 성형부, 및 상기 냉각부는 제1승강구동부에 의해 승강 가능하게 설치되는 상부 플레이트 히터 및 제2승강구동부에 의해 승강 가능하게 설치되는 하부 플레이트 히터를 포함하고,
    상기 이송부는 상기 유리판이 상기 상부 플레이트 히터와 하부 플레이트 히터 사이를 통과하면서 가열, 성형, 및 냉각되도록 이동시키는 것인,
    곡면유리 제조 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 냉각부는 냉각 목표 온도가 점차 감소되는 다단계로 이루어지는 것인,
    곡면유리 제조 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 냉각부는 각각 상기 상부 플레이트 히터와 상기 하부 플레이트 히터를 구비하는 제1냉각장치, 제2냉각장치, 및 제3냉각장치를 포함하는 것인,
    곡면유리 제조 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는 상기 예열부, 상기 성형부, 및 상기 냉각부의 온도 제어를 위해 상기 플레이트 히터와 상기 하부 플레이트 히터 중 적어도 어느 하나를 승강시켜서 상기 유리판으로부터의 간격을 조절하는 제어 동작을 수행하는 것인,
    곡면유리 제조 시스템.
  6. 곡면유리 제조 방법으로서:
    (a) 유리판을 작업 온도(working temperature)가 되도록 가열하는 단계;
    (b) 가열된 유리판을 상부 몰드부에 고정한 상태에서 아래에서 분사되는 고온 기체를 이용하여 성형하는 단계; 및
    (c) 성형된 유리판을 냉각하는 단계;를 포함하고,
    적어도 상기 단계 (a), (b), 및 (c) 마다 상기 유리판의 상면과 하면으로부터 각각 소정 거리 이격된 상부 플레이트 히터와 하부 플레이트 히터를 배치하고,
    상기 유리판의 하면을 지지하는 와이어망을 포함하는 지그를 이용하여 상기 유리판을 상기 상부 플레이트 히터와 상기 하부 플레이트 히터 사이로 이송시켜서 상기 단계들을 수행하는 것인,
    곡면유리 제조 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 단계 (c)는 다단계 냉각하며 단계마다 순차로 낮아진 온도를 가하는 것인,
    곡면유리 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 유리판의 온도 제어를 위해 상기 유리판과 상기 상부 플레이트 히터 또는 상기 하부 플레이트 히터의 이격거리를 조절하는 것을 포함하는 것인,
    곡면유리 제조 방법.
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