KR20150072124A - 도광판 절단 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 도광판 절단 장치는 도광판 어레이를 기준부재에 정렬시키는 정렬 스테이지와; 정렬 스테이지와 이격되도록 배치되어 정렬 스테이지에 로딩된 도광판 어레이를 지지하는 버퍼 스테이지와; 정렬 스테이지의 일측에 배치되어 정렬 스테이지에 로딩된 도광판 어레이를 절단하여 도광판을 분리시키는 커터와; 커터의 일측에 배치되어 버퍼 스테이지에 로딩된 도광판 어레이를 회전시켜 버퍼 스테이지에 로딩하는 회전기구와; 정렬 스테이지의 타측에 배치되어 로딩부에 위치된 도광판 어레이를 버퍼 스테이지와 정렬 스테이지로 이송시키는 제1이송기구와; 제1이송기구와 직교되도록 배치되어 정렬 스테이지에 위치된 분리된 도광판을 언로딩부로 이송시키는 제2이송기구로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

도광판 절단 장치{Light guide panel cutting apparatus}
본 발명은 도광판 절단 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도광판 어레이의 일측과 타측을 파지하도록 정렬 스테이지와 버퍼 스테이지를 서로 이격되도록 배치함으로써 도광판 어레이의 게이트로 인한 간섭 없이 도광판 어레이를 정밀하게 정렬하여 절단할 수 있는 도광판 절단 장치에 관한 것이다.
액정표시장치의 백라이트 어셈블리에 도광판이 적용된다. 도광판은 광입사면인 측면으로부터 입사되는 빛을 광출사면을 사용되는 도광판의 표면으로 출사시키는 기능을 수행한다. 도광판은 단면의 형상에 따라 쐐기형과 편평형이 있다. 쐐기형 도광판은 도광판의 일측에서 타측으로 가면서 두께가 점차 얇아지는 형상을 가지면, 편평형 도광판은 전체적으로 두께가 균일하게 형성되며, 각각의 재질은 폴리머 등을 이용한 사출방법을 이용해 제조된다.
사출을 이용한 도광판을 제조하는 방법은 금형장치를 조정하여 캐비티(cavity)를 형성하고, 게이트(gate)를 통하여 성형수지를 주입하여 경화시켜 도광판을 제조한다. 도광판의 제조 시 생산성을 개선하기 위해 게이트를 중심으로 하나 이상의 도광판이 형성되도록 제조한다. 도광판이 제조되면 게이트를 중심으로 개별 도광판으로 분리하기 위한 절단작업을 진행하여 도광판 제조를 완료한다.
도광판을 절단하는 방법은 한국등록특허 제533603호(특허문헌 1)에 개시되어 있다. 특허문헌 1은 도광판의 제조방법에 관한 것으로, 내부에 단일의 캐비티가 형성된 금형장치의 중앙에 위치한 게이트를 통하여 성형수지를 사출하여 광폭 도광판을 형성하고, 광폭 도광판의 게이트에 대응하는 부분을 중심으로 양측을 일정한 폭으로 절단하여 분리하는 방식으로 도광판을 제조한다.
특허문헌 1과 같이 종래의 광폭 도광판 즉, 게이트 중심으로 하나 이상의 도광판이 형성되는 도광판 어레이는 사출로 도광판 어레이가 제조되면 도광판 어레이를 개별로 분리하기 위한 절단작업을 수행한다. 도광판 어레이를 개별 도광판으로 분리하는 절단작업 수행 시 게이트로 인한 두께 편차로 인해 정확한 정렬이 용이하지 않아 절단작업의 오류가 발생될 수 있는 문제점이 있다.
특허문헌 1: 한국등록특허 제533603호(등록일: 2005.11.29)
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도광판 어레이의 일측과 타측을 파지하도록 정렬 스테이지와 버퍼 스테이지를 서로 이격되도록 배치함으로써 도광판 어레이의 게이트로 인한 간섭 없이 도광판 어레이를 정밀하게 정렬하여 절단할 수 있는 도광판 절단 장치를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 도광판 절단 장치는 도광판 어레이를 기준부재에 정렬시키는 정렬 스테이지와; 상기 정렬 스테이지와 이격되도록 배치되어 정렬 스테이지에 로딩된 도광판 어레이를 지지하는 버퍼 스테이지와; 상기 정렬 스테이지의 일측에 배치되어 정렬 스테이지에 로딩된 도광판 어레이를 절단하여 도광판을 분리시키는 커터와; 상기 커터의 일측에 배치되어 버퍼 스테이지에 로딩된 도광판 어레이를 회전시켜 버퍼 스테이지에 로딩하는 회전기구와; 상기 정렬 스테이지의 타측에 배치되어 로딩부에 위치된 도광판 어레이를 버퍼 스테이지와 정렬 스테이지로 이송시키는 제1이송기구와; 상기 제1이송기구와 직교되도록 배치되어 정렬 스테이지에 위치된 분리된 도광판을 언로딩부로 이송시키는 제2이송기구로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 도광판 절단 장치는 도광판 어레이의 일측과 타측을 파지하도록 정렬 스테이지와 버퍼 스테이지를 서로 이격되도록 배치함으로써 도광판 어레이의 게이트로 인한 간섭 없이 도광판 어레이를 정밀하게 정렬하여 절단할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명은 도광판 절단 장치의 평면도,
도 2는 도 1에 도시된 정렬 스테이지와 버퍼 스테이지의 확대 평면도,
도 3은 도 2에 도시된 정렬 스테이지의 다른 실시예를 나타낸 확대 평면도,
도 4는 도 1에 도시된 정렬 스테이지와 버퍼 스테이지의 확대 측면도,
도 5는 도 1에 도시된 커터와 회전기구의 확대 측면도,
도 6은 도 1에 도시된 제1이송로봇과 로딩부의 확대 측면도,
도 7은 도 1에 도시된 제2이송로봇과 언로딩부의 확대 측면도.
이하, 본 발명에 따른 도광판 절단 장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에서와 같이 본 발명에 따른 도광판 절단 장치는 정렬 스테이지(110), 버퍼 스테이지(120), 커터(130), 회전기구(140) 및 제2이송기구(160)로 구성된다.
정렬 스테이지(110)는 도광판 어레이(10)를 기준부재(112)에 정렬시키며, 버퍼 스테이지(120)는 정렬 스테이지(110)와 이격되도록 배치되어 정렬 스테이지(110)에 로딩된 도광판 어레이(10)를 지지한다. 정렬 스테이지(110)와 버퍼 스테이지(120)의 이격 거리는 도광판 어레이(10)에 형성된 게이트(13)나 한 쌍의 절단영역부(12)의 폭만큼 이격시킨다. 커터(130)는 정렬 스테이지(110)의 일측에 배치되어 정렬 스테이지(110)에 로딩된 도광판 어레이(10)를 절단하여 도광판(11)을 분리시키며, 회전기구(140)는 커터(130)의 일측에 배치되어 버퍼 스테이지(120)에 로딩된 도광판 어레이(10)를 회전시켜 버퍼 스테이지(120)에 로딩한다. 제1이송기구(150)는 정렬 스테이지(110)의 타측에 배치되어 로딩부(170)에 위치된 도광판 어레이(10)를 버퍼 스테이지(120)와 정렬 스테이지(110)로 이송시키며, 제2이송기구(160)는 제1이송기구(150)와 직교되도록 배치되어 정렬 스테이지(110)에 위치된 분리된 도광판(11)을 언로딩부(180)로 이송시켜 배출한다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 도광판 절단 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도광판 어레인(10)는 도 1 및 도 4에서와 같이 한 쌍의 도광판(11), 한 쌍의 절단영역부(12), 게이트(13) 및 원통형 바(14)로 구성된다.
한 쌍의 도광판(11)은 서로 이격되어 대향되도록 배치되며, 한 쌍의 절단영역부(12)는 각각 도광판(11)의 일측이나 타측의 끝단에 연장되도록 형성된다. 게이트(13)는 한 쌍의 절단영역부(12)의 일측이나 타측의 끝단으로부터 연장되도록 형성되어 한 쌍의 절단영역부(12)를 연결하며, 일측과 타측의 끝단에 각각 내측으로 오목하도록 게이트홈(11a)이 형성된다. 원통형 바(14)는 즉, 런너(runner)는 도 4에서와 같이 게이트(13)의 중앙에 연결되어 돌출되도록 형성된다.
정렬 스테이지(110)는 도 1 및 도 2에서와 같이 진공 흡착스테이지(111), 한 쌍의 기준부재(112), 제1정렬부재(113) 및 한 쌍의 제2정렬부재(114)로 구성되며, 정렬 스테이지(110)에서 절단 작업 중 발생될 수 있는 오염원을 배출하기 위해 정렬 스테이지(110)의 상부에는 도 4에서와 같이 환풍설비(3)가 배치된다. 환풍설비(3)는 스테이지 베이스 플레이트(1)의 상부에 연결부재(도시 않음)를 개재하여 배치된다.
진공 흡착스테이지(111)는 버퍼 스테이지(120)와 함께 제1이송기구(150)에 의해 이송되는 도광판 어레이(10)를 지지하기 위해 도광판 어레이(10)의 한 쌍의 도광판(11) 중 하나를 흡착하거나 해제하며, 도광판(11)을 진공흡착하기 위해 도 2 내지 도 4에서와 같이 다수개의 공압공(111a)이 형성된다.
한 쌍의 기준부재(112)는 진공 흡착스테이지(111)의 제1방향의 일측에 서로 대향되도록 배치되며, 각각 도 2 및 도 3에서와 같이 고정기준부재(112a)나 이송기준부재(112b)가 사용된다.
고정기준부재(112a)는 진공 흡착스테이지(111)의 일측의 끝단에 고정되도록 연결되며, 도 2에서와 같이 연결바(31) 및 원기둥부재(32)로 이루어진다. 연결바(31)는 진공 흡착스테이지(111)의 제1방향의 일측의 끝단에 연결되며, 원기둥부재(32)는 연결바(31)와 연결되어 제1정렬부재(113)와 한 쌍의 제2정렬부재(114)에 의해 밀리는 도광판 어레이(10)의 게이트홈(112a)을 지지하여 도광판 어레이(10)를 정렬한다.
이송기준부재(112b)는 도 3에서와 같이 공압실린더 이송기구(33)와 가이드롤러(34)로 이루어진다. 공압실린더 이송기구(33)는 진공 흡착스테이지(111)의 제1방향의 일측에 배치되며, 가이드롤러(34)는 공압실린더 이송기구(34)에 연결되어 공압실린더 이송기구(33)에 의해 도광판 어레이(10)의 게이트홈(112a)으로 이송되어 제1정렬부재(113)와 한 쌍의 제2정렬부재(114)에 의해 밀리는 도광판 어레이(10)의 게이트홈(112a)을 지지하여 도광판 어레이(10)를 정렬한다. 즉, 이송기준부재(112b)는 제1이송기구(150)에 의해 진공 흡착스테이지(111)로 도광판 어레이(10)가 이송되거나 배출될 때 가이드롤러(34)가 도광판 어레이(10)의 이송작업에 간섭이 발생되지 않도록 하며, 도광판 어레이(10)가 진공 흡착스테이지(111)로 이송되면 게이트홈(112a)으로 이송되며 제1정렬부재(113)와 한 쌍의 제2정렬부재(114)에 의해 밀리는 도광판 어레이(10)을 지지하여 정렬되도록 한다. 도광판 어레이(10)가 정렬되면 진공 흡착스테이지(111)는 도광판 어레이(10)을 진공흡착하여 도광판 어레이(10)가 진공 흡착스테이지(111)에 견고하게 고정되도록 한다.
제1정렬부재(113)는 도 1 및 도 4에서와 같이 진공 흡착스테이지(111)의 제1방향의 타측에 배치되며 도광판 어레이(10)의 제1방향의 타측 끝단을 밀어 한 쌍의 기준부재(112)로 도광판 어레이(10)를 정렬시킨다.
한 쌍의 제2정렬부재(114)는 도 1 및 도 4에서와 같이 진공 흡착스테이지(111)의 제2방향의 일측과 타측에 각각 배치되며, 도광판 어레이(10)의 제2방향의 일측과 타측의 끝단을 밀어 한 쌍의 기준부재(112)로 도광판 어레이(10)의 정렬시킨다. 여기서, 제1방향은 제1이송기구(150)가 도광판 어레이(10)를 정렬 스테이지(110)로 이송하는 방향이며, 제2방향은 제1방향과 직교하는 방향이다. 즉, 제1방향과 제2방향은 서로 직교되는 방향이다.
진공 흡착스테이지(111)를 기준으로 서로 직교되도록 배치되는 제1정렬부재(113)와 한 쌍의 제2정렬부재(114)는 도광판 어레이(10)를 동시에 밀어 동광판 어레이(10)가 한 쌍의 기준부재(112)에 정렬되도록 하며, 도 1 및 도 4에서와 같이 각각 공압실린더 이송기구(35)와 하나 이상의 가이드롤러(36)로 구성된다. 공압실린더 이송기구(35)는 진공 흡착스테이지(111)와 이격되도록 배치되며, 하나 이상의 가이드롤러(36)는 공압실린더 이송기구(35)에 의해 이송되도록 연결되어 도광판 어레이(10)를 기준부재(112) 즉, 고정기준부재(112a)의 원기둥부재(32)나 이송기준부재(112b)의 가이드롤러(34)로 밀어 정렬시시킨다.
기준부재(112)의 실시예 중 이송기준부재(112b), 제1정렬부재(113) 및 한 쌍의 제2정렬부재(114)는 각각 도 4에서와 같이 스테이지 베이스 플레이트(1)의 상부에 배치된다. 기준부재(112)의 실시예 중 이송기준부재(112b)의 공압실린더 이송기구(33)는 스테이지 베이스 플레이트(1)의 상부와 직접 연결되도록 배치되어 도광판 어레이(10)의 이송 시 도광판 어레이(10)와 간섭이 발생되는 것을 방지하며, 가이드롤러(34)는 공압실린더 이송기구(33)와 연결된 연결부재(34a)에 연결되어 공압실린더 이송기구(33)에 의해 직선이송된다.
제1정렬부재(113) 및 한 쌍의 제2정렬부재(114)의 공압실린더 이송기구(35)는 도 4에서와 같이 스테이지 베이스 플레이트(1)의 상부에 보조지지부재(35a)를 개재하여 배치되며, 하나 이상의 가이드롤러(36)는 공압실린더 이송기구(35)와 연결된 연결부재(36a)에 연결되어 공압실린더 이송기구(35)에 의해 직선이송된다.
버퍼 스테이지(120)는 도 1 내지 도 4에서와 같이 진공 흡착스테이지(121)가 사용되며, 진공 흡착스테이지(121)는 정렬 스테이지(110)의 진공 흡착스테이지(111)와 동일한 높이로 이격되도록 배치되어 한 쌍의 도광판(11) 중 다른 하나를 흡착하거나 해제한다. 동일한 높이로 이격되어 배치되는 버퍼 스테이지(120)의 진공 흡착스테이지(121)와 정렬 스테이지(110)의 진공 흡착스테이지(121)는 각각 보조지지부재(111b,122)의 상부에 고정된다. 보조지지부재(111b,122)는 서로 동일한 높이를 가지며, 도 4에서와 같이 스테이지 베이스 플레이트(1)의 상부에 서로 이격되어 배치되고, 각각의 상부에 버퍼 스테이지(120)의 진공 흡착스테이지(121)와 정렬 스테이지(110)의 진공 흡착스테이지(121)가 배치된다.
커터(130)는 도 2 및 도 5에서와 같이 연결부재(131), 공압실린더 이송기구(132) 및 커터날(133)로 구성된다.
연결부재(131)는 스테이지 베이스 플레이트(1)의 상부에 배치되는 수직지지부재(2)의 일측에 배치되며, 공압실린더 이송기구(132)는 연결부재(131)의 일측에 연결되어 커터날(133)를 수직방향으로 승하강되도록 이송한다.커터날(133)은 공압실린더 이송기구(132)에 연결되며, 공압실린더 이송기구(132)에 의해 수직방향으로 이송되어 도광판 어레이(10)의 절단영역부(12)와 도광판(11) 사이를 절단하여 도광판 어레이(10)로부터 도광판(11)을 분리한다.
회전기구(140)는 도 2 및 도 5에서와 같이 연결부재(141), 회전구동원(142), 공압실린더 이송기구(143) 및 그립퍼(144)로 구성된다.
연결부재(141)는 수직지지부재(2)의 일측에 배치되며, 회전구동원(142)은 연결부재(141)의 일측에 연결되고 회전모터가 사용된다. 공압실린더 이송기구(143)는 회전구동원(142)에 의해 회전되도록 연결되며, 그립퍼(144)는 공압실린더 이송기구(143)에 에 수직방향으로 승하강되도록 연결되어 한 쌍의 도광판(11) 중 하나의 도광판(11)이 분리된 도광판 어레이(10)의 원통형 바(14)를 그립하거나 해제한다.
그립퍼(144)는 회전구동원(142)에 의해 회전되는 공압실린더 이송기구(143)에 연동되어 회전됨에 의해 한 쌍의 도광판(11) 중 하나의 도광판(11)이 분리된 도광판 어레이(10)를 180도(degree) 회전시켜 버퍼 스테이지(120)에 위치시킨다. 즉, 그립퍼(144)는 도광판 어레이(10) 중 정렬 스테이지(110)에 흡착된 도광판(11)이 절단되면 버퍼 스테이지(120)에 흡착된 도광판 어레이(10)의 원통형 바(14)를 그립하게 된다. 그립퍼(144)가 원통형 바(14)를 그립하면 버퍼 스테이지(120)가 도광판 어레이(10)의 흡착을 해제하며, 도광판 어레이(10)의 흡착이 해제되면 공압실린더 이송기구(143)는 그립퍼(144)를 수직방향으로 승강시킨다. 그립퍼(144)가 승강되면 회전구동원(142)은 그립퍼(144)를 회전시켜 그립퍼(144)에 그립된 도광판 어레이(10)를 180도(degree) 회전시켜 도광판 어레이(10)의 도광판(11)과 절단영역부(12) 사이가 커터(130)의 커터날(134)의 하부에 위치되도록 한다. 여기서, 그립퍼(144)는 공개된 공압을 이용한 실린더 기구를 적용함으로 상세한 설명을 생략한다.
제1이송기구(150)는 도 1 및 도 6에서와 같이 직선이송기구(151), 승강기구(152), 수평이송기구(153) 및 그립퍼(154)로 구성된다.
직선이송기구(151)는 정렬 스테이지(110)의 타측에 배치되며, 볼스크류 이송기구나 리니어모터 직선이송기구가 사용된다. 승강기구(152)는 공압실린더 이송기구가 사용되며, 직선이송기구(151)에 의해 직선방향으로 이송되도록 연결된다. 수평이송기구(153)는 공압실린더 이송기구가 사용되며, 승강기구(152)에 의해 승하강되도록 연결된다. 그립퍼(154)는 수평이송기구(153)에 연결되어 승강기구(152)나 수평이송기구(152)에 의해 수직방향으로 승하강되거나 수평방향으로 이송되어 도광판 어레이(10)의 원통형 바(14)를 그립하거나 해제한다. 이러한 그립퍼(154)는 수평이송기구(152)에 의해 수평방향으로 이송되어 로딩부(170)에 위치된 도광판 어레이(10)를 버퍼 스테이지(120)와 정렬 스테이지(110)로 이송시키거나 버퍼 스테이지(120)에서 180도 회전된 한 쌍의 도광판(11) 중 하나의 도광판(11)이 분리된 도광판 어레이(10)를 버퍼 스테이지(120)로 이송시킨다. 여기서, 그립퍼(154)는 공개된 공압을 이용한 실린더 기구를 적용함으로 상세한 설명을 생략한다.
제2이송기구(160)는 도 1 및 도 7에서와 같이 수평이송기구(161), 이동블럭(162), 승강기구(163) 및 진공흡착 헤드(164)로 구성된다.
수평이송기구(161)는 볼스크류 직선이송기구나 리니어모터 이송기구가 사용되며, 제1이송기구(150)와 직교되도록 배치되어 이동블럭(162)을 이동시킴에 의해 제1이송기구(150)와 직교되는 방향으로 진공흡착 헤드(165)를 이송시킨다. 이동블럭(162)은 수평이송기구(161)에 직선방향으로 이송되도록 연결되며, 승강기구(163)는 이동블럭(162)에 연결되며 공압실린더 이송기구가 사용된다. 진공흡착 헤드(164)는 승강기구(163)에 의해 수직방향으로 승하강되도록 연결되어 정렬 스테이지(110에 위치된 도광판(11)을 흡착하여 언로딩부(180)로 이송시킨다.
로딩부(170)는 도 1 및 도 7에서와 같이 제1이송기구(150)의 일측에 배치되며, 이송 컨베이어(171), 경사판부재(172), 한 쌍의 가이드판(173) 및 한 쌍의 가이드바(174)로 구성된다.
이송 컨베이어(171)는 사출기(20)로부터 배출되는 도광판 어레이(10)를 제1이송기구(150)가 그립하여 이송하도록 제1이송기구(150)로 이송시키며, 경사판부재(172)는 이송 컨베이어(171)의 일측에 이격되도록 배치되어 이송 컨베이어(171)로부터 이송되는 도광판 어레이(10)를 이송받아 도광판 어레이(10)가 경사지게 수납한다. 이러한 경사판부재(172)는 정렬 스테이지(110)의 상부면을 기준으로 경사지게 배치되어 제1이송기구(150)의 그립퍼(154)가 도광판 어레이(10)를 경사지게 파지하여 정렬 스테이지(110)와 버퍼 스테이지(120)에 경사진 상태로 플레이스(place)하도록 하며, 도광판 어레이(10)의 게이트(12)가 삽입되도록 일측의 끝단에 삽입 가이드홈(172a)이 형성된다. 삽입 가이드홈(172a)은 이송 컨베이어(171)에 의해 이송되는 도광판 어레이(10)의 게이트(12)가 경사판부재(172)에 걸려 멈춤에 의한 이송불량을 방지한다. 한 쌍의 가이드판(173)는 이송 컨베이어(171)의 일측의 상부에 서로 이격되어 대향되도록 배치되어 도광판 어레이(10)의 원통형 바(14)가 한 쌍의 가이드바(174)로 이송되도록 가이드한다. 한 쌍의 가이드바(174)는 각각 가이드판(173)의 일측의 끝단으로부터 각각 연장되도록 형성되어 도광판 어레이(10)의 원통형 바(14)를 가이드하여 도광판 어레이(10)가 경사판부재(172)로 이송되도록 한다. 경사판부재(172)는 또한 삽입 가이드홈(172a)의 하측에 위치되도록 한 쌍의 스톱퍼(172b)가 돌출되도록 형성되며, 한 쌍의 스톱퍼(172b)는 서로 이격되어 대향되도록 경사판부재(172)의 상부면에 형성되어 도광판 어레이(10)가 외부로 이탈되는 것을 방지한다.
언로딩부(180)는 제2이송기구2이송기구(160)는 일측에 배치되며, 도 1 및 도 7에서와 같이 한 쌍의 지지판(181), 가이드판(182), 제1공급롤러(183), 제2공급롤러(184), 한 쌍의 압착롤러(185) 및 배출가이드판(186)으로 구성된다.
한 쌍의 지지판(181)은 서로 이격되도록 배치되며, 가이드판(182)은 한 쌍의 지지판(181) 사이에 배치된다. 제1공급롤러(183)는 가이드판(182)의 하부에 위치되도록 한 쌍의 지지판(181) 사이에 배치되어 제2이송기구(160)에 의해 이송되는 도광판(11)이 언로딩되는 제1보호시트(183a)를 한 열 이상으로 공급하여 가이드판(182)에 가이드되어 이송되도록 한다. 제2공급롤러(184)는 가이드판(182)의 상부에 위치되도록 한 쌍의 지지판(181)에 연결판(184b)으로 연결되어 제2보호시트(184a)를 한 열 이상으로 공급한다. 한 쌍의 압착롤러(185)는 제1공급롤러(183)와 제2공급롤러(184) 사이에 위치되도록 한 쌍의 지지판(181) 사이에 배치되며, 제1보호시트(183a)와 제2보호시트(184a) 사이에 도광판(11)이 패키징되도록 제1보호시트(183a)와 제2보호시트(184a)를 압착하여 배출가이드판(186)으로 배출시킨다. 배출가이드판(186)은 가이드판(181)의 이격되도록 배치되어 제1보호시트(183a)와 제2보호시트(184a)에 패키징된 도광판(11)을 가이드하여 배출시킨다. 이러한 언로딩부(180)의 한 쌍의 압착롤러(185) 중 하나에는 벨트회전기구(187)가 연결되어 압착롤러(185)를 회전시킴에 의해 도광판(11)이 패키징된 제1보호시트(183a)와 제2보호시트(184a)를 배출가이드판(186)으로 배출시키며, 제1공급롤러(183) 및 제2공급롤러(184)와 한 쌍의 압착롤러(185) 사이에 위치되도록 한 쌍의 지지판(181) 사이에 다수개의 장력 가이드롤러(188)가 배치되어 제1보호시트(183a)와 제2보호시트(184a)의 장력을 조절한다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 도광판 절단 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
사출기(20)로부터 도광판 어레이(10)가 화살표방향으로 배출되면 로딩부(170)의 이송 컨베이어(171)는 도광판 어레이(10)의 원통형 바(14)가 한 쌍의 가이드바(174)에 의해 정렬되어 경사판부재(172)로 이송되도록 한다. 경사판부재(172)는 정렬 스테이지(110)의 상부면을 기준으로 경사지게 배치됨에 의해 도광판 어레이(10)가 경사지게 위치하게 된다.
경사판부재(172)에 도광판 어레이(10)가 이송되어 위치되면 제1이송기구(150)는 직선이송기구(151)에 의해 승강기구(152)에 의해 그립퍼(154)가 최대로 승강된 상태에서 경사판부재(172)로 이송시킨다. 그립퍼(154)가 경사판부재(172)로 이송되면 제1이송기구(150)는 승강기구(152) 및 수평이송기구(153)에 의해 그립퍼(154)를 하강시킴과 아울러 수평이동시켜 도광판 어레이(10)가 경사진 상태로 그립퍼(154)가 도광판 어레이(10)의 원통형 바(14)를 그립하게 한다.
제1이송기구(150)의 그립퍼(154)가 도광판 어레이(10)의 원통형 바(14)를 그립하면 제1이송기구(150)는 그립퍼(154)를 승강시킴과 아울러 수평이동시킨 후 직선이송기구(151)에 의해 정렬 스테이지(110)와 버퍼 스테이지(120)에 경사진 상태로 플레이스(place)가 한다. 도광판 어레이(10)를 정렬 스테이지(110)와 버퍼 스테이지(120)에 경사진 상태로 플레이스(place)함으로써 도광판 어레이(10)의 내부에 공기가 유입되어 도광판 어레이(10)가 정렬 스테이지(110)와 버퍼 스테이지(120)로부터 이탈되거나 급격하게 비틀어져 플레이스되는 것을 방지한다.
정렬 스테이지(110)와 버퍼 스테이지(120)에 도광판 어레이(10)가 이송되면 정렬 스테이지(110)는 제1정렬부재(113)와 한 쌍의 제2정렬부재(114)를 동시에 구동하여 도광판 어레이(10)가 한 쌍의 기준부재(112)에 정렬되도록 한다. 도광판 어레이(10)가 정렬 스테이지(110)의 진공 흡착스테이지(111)에 정렬되면 정렬 스테이지(110)의 진공 흡착스테이지(111)와 버퍼 스테이지(120)의 진공 흡착스테이지(121)는 각각 도광판 어레이(10)를 진공 흡착하여 고정시킨다.
정렬 스테이지(110)와 버퍼 스테이지(120)에 도광판 어레이(10)가 이송되어 흡착되면 커터(130)는 공압실린더 이송기구(132)에 의해 커터날(133)이 도광판 어레이(10)의 도광판(11)과 절단영역부(12)의 경계선으로 하강시켜 도광판 어레이(10)로부터 도광판(11)을 절단하여 분리한다.
커터(130)에 의해 도광판 어레이(10)에서 정렬 스테이지(110)에 위치한 도광판(11)이 분리되고, 버퍼 스테이지(120)에 위치된 도광판 어레이(10)의 진공 흡착이 해제되면 회전기구(140)는 공압실린더 이송기구(143)에 의해 그립퍼(144)가 하강되도록 한 후 그립퍼(144)가 도광판 어레이(10)의 원통형 바(14)를 그립하게 한다. 그립퍼(144)가 원통형 바(14)를 그립하면 회전기구(140)는 그립퍼(144)를 승강시킨 후 회전구동원(142)에 그립퍼(144)를 180도 회전시켜 도광판 어레이(10) 중 분리되지 않은 도광판(11)과 절단영역(12)의 경계선이 커터(130)의 하부로 위치되도록 회전시킨다.
도광판 어레이(10)가 회전되면 회전기구(140)는 다시 도광판 어레이(10)를 버퍼 스테이지(120)로 플레이스한다. 버퍼 스테이지(120)에 도광판 어레이(10)가 플레이스되면 제1이송기구(150)는 그립퍼(154)를 통해 원통형 바(14)를 그립한 후 정렬 스테이지(110)의 진공 흡착스테이지(111)로 이송시킨다. 정렬 스테이지(110)의 진공 흡착스테이지(111)로 도광판 어레이(10)가 이송되면 전술한 도광판 어레이(10)의 절단 작업을 진행하여 도광판 어레이(10)로부터 도광판(11)을 분리한다. 도광판(11)이 분리되면 정렬 스테이지(110)는 진공 흡착스테이지(111)에 흡착된 도광판(11)의 흡착을 해제한다.
도광판(11)의 흡착이 해제되면 제2이송기구(160)는 수평이송기구(161)에 의해 진공흡착 헤드(164)가 정렬 스테이지(110)의 진공 흡착스테이지(111)로 이송되도록 한 후 승강기구(163)에 의해 진공흡착 헤드(164)를 하강시켜 진공흡착 헤드(164)가 절단된 도광판(11)을 진공 흡착하도록 한다. 진공흡착 헤드(164)가 도광판(11)을 진공 흡착하면 제2이송기구(160)는 수평이송기구(161)에 의해 진공흡착 헤드(164)를 언로딩부(180)로 이송시킨 후 진공흡착 헤드(164)의 흡착 상태를 해제하여 언로딩부(180)로 플레이스한다.
언로딩부(180)는 분리된 도광판(11)이 이송되어 플레이스 시 제1공급롤러(183)로부터 공급되는 제1보호시트(183a)에 플레이스하며, 제1보호시트(183a)에 도광판(11)이 플레이스되면 제2공급롤러(184)로부터 제1보호시트(183a)의 상부로 제2보호시트(184a)를 공급하여 한 쌍의 압착롤러(185)에 의해 도광판(11)이 패키징되도록 한다. 도광판(11)이 제1보호시트(183a)와 제2보호시트(184a)가 패키징되면 언로딩부(180)는 제1보호시트(183a)와 제2보호시트(184a)에 패키징된 도광판(11)을 배출가이드판(186)을 통해 배출하여 언로딩하게 된다. 본 발명의 도광판 절단 장치는 전술한 절단작업의 반복을 통해 다수개의 도광판 어레이(10)를 이송시켜 절단함으로써 절단 작업의 생산성르 개술시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 도광판 절단 장치는 도광판 어레이의 일측과 타측을 파지하도록 정렬 스테이지와 버퍼 스테이지를 서로 이격되도록 배치함으로써 도광판 어레이의 게이트로 인한 간섭 없이 도광판 어레이를 정밀하게 정렬하여 절단할 수 있다.
본 발명에 따른 도광판 절단 장치는 액정표시장치 제조 산업 분야에 적용할 수 있다.
10: 도광판 어레인 11: 도광판
12: 절단영역부 13: 게이트
14: 원통형 바 110: 정렬 스테이지
111: 진공 흡착스테이지 112: 기준부재
113: 제1정렬부재 114: 제2정렬부재
120: 버퍼 스테이지 121: 진공 흡착스테이지
130: 커터 131: 연결부재
132: 공압실린더 이송기구 133: 커터날
140: 회전기구 141: 연결부재
142: 회전구동원 143: 공압실린더 이송기구
144: 그립퍼 150: 제1이송기구
151: 직선이송기구 152: 승강기구
153: 수평이송기구 154: 그립퍼
160: 제2이송기구 161: 수평이송기구
162: 이동블럭 163: 승강기구
164: 진공흡착 헤드 170: 로딩부
171: 이송 컨베이어 172: 경사판부재
173: 가이드판 174: 가이드바
180: 언로딩부 181: 지지판
182: 가이드판 183: 제1공급롤러
184: 제2공급롤러 185: 압착롤러
186: 배출가이드판

Claims (15)

  1. 도광판 어레이를 기준부재에 정렬시키는 정렬 스테이지와;
    상기 정렬 스테이지와 이격되도록 배치되어 정렬 스테이지에 로딩된 도광판 어레이를 지지하는 버퍼 스테이지와;
    상기 정렬 스테이지의 일측에 배치되어 정렬 스테이지에 로딩된 도광판 어레이를 절단하여 도광판을 분리시키는 커터와;
    상기 커터의 일측에 배치되어 버퍼 스테이지에 로딩된 도광판 어레이를 회전시켜 버퍼 스테이지에 로딩하는 회전기구와;
    상기 정렬 스테이지의 타측에 배치되어 로딩부에 위치된 도광판 어레이를 버퍼 스테이지와 정렬 스테이지로 이송시키는 제1이송기구와;
    상기 제1이송기구와 직교되도록 배치되어 정렬 스테이지에 위치된 분리된 도광판을 언로딩부로 이송시키는 제2이송기구로 구성되는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정렬 스테이지에 의해 정렬되는 도광판 어레이는 서로 대향되도록 배치되는 한 쌍의 도광판과;
    상기 도광판의 일측이나 타측의 끝단에 각각 연장되도록 형성되는 한 쌍의 절단영역부와;
    상기 한 쌍의 절단영역부의 일측이나 타측의 끝단으로부터 연장되도록 형성되어 한 쌍의 절단영역부를 연결하는 게이트와;
    상기 게이트의 중앙에 연결되는 원통형 바로 구성되며,
    상기 게이트는 일측과 타측에 각각 내측으로 오목하도록 게이트홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 정렬 스테이지는 도광판 어레이의 한 쌍의 도광판 중 하나를 흡착하거나 해제하는 진공 흡착스테이지와;
    상기 진공 흡착스테이지의 제1방향의 일측에 서로 대향되도록 배치되는 한 쌍의 기준부재와;
    상기 진공 흡착스테이지의 제1방향의 타측에 배치되며 도광판 어레이의 제1방향의 타측 끝단을 밀어 한 쌍의 기준부재로 도광판 어레이를 정렬시키는 제1정렬부재와;
    상기 진공 흡착스테이지의 제2방향의 일측과 타측에 각각 배치되며 도광판 어레이의 제2방향의 일측과 타측의 끝단을 밀어 한 쌍의 기준부재로 도광판 어레이의 정렬시키는 한 쌍의 제2정렬부재로 구성되며,
    상기 제1방향과 상기 제2방향은 서로 직교되는 방향인 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1정렬부재와 상기 한 쌍의 제2정렬부재는 도광판 어레이를 동시에 밀어 동광판 어레이가 한 쌍의 기준부재에 정렬되도록 하는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 한 쌍의 기준부재는 각각 고정기준부재나 이송기준부재가 사용되는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 고정기준부재는 진공 흡착스테이지의 제1방향의 일측의 끝단에 연결되는 연결바와;
    상기 연결바와 연결되어 제1정렬부재와 한 쌍의 제2정렬부재에 의해 밀리는 도광판 어레이의 게이트홈을 지지하여 도광판 어레이를 정렬하는 원기둥부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 이송기준부재는 진공 흡착스테이지의 제1방향의 일측에 배치되는 공압실린더 이송기구와;
    상기 공압실린더 이송기구에 연결되어 공압실린더 이송기구에 의해 도광판 어레이의 게이트홈으로 이송되어 제1정렬부재와 한 쌍의 제2정렬부재에 의해 밀리는 도광판 어레이의 게이트홈을 지지하여 도광판 어레이를 정렬하는 가이드롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 제1정렬부재와 상기 한 쌍의 제2정렬부재는 각각 공압실린더 이송기구와;
    상기 공압실린더 이송기구에 의해 이송되도록 연결되어 도광판 어레이를 기준부재로 밀어 정렬시키는 하나 이상의 가이드롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 버퍼 스테이지는 진공 흡착스테이지가 사용되며, 상기 진공 흡착스테이지는 정렬 스테이지의 진공 흡착스테이지와 동일한 높이로 이격되도록 배치되어 한 쌍의 도광판 중 다른 하나를 흡착하거나 해제하는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 커터는 수직지지부재의 일측에 배치되는 연결부재와;
    상기 연결부재의 일측에 연결되는 공압실린더 이송기구와;
    상기 공압실린더 이송기구에 연결되며 공압실린더 이송기구에 의해 수직방향으로 이송되어 도광판 어레이의 절단영역부와 도광판 사이를 절단하여 도광판 어레이로부터 도광판을 분리하는 커터날로 구성되는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 회전기구는 수직지지부재의 일측에 배치되는 연결부재와;
    상기 연결부재의 일측에 연결되는 회전구동원과;
    상기 회전구동원에 연결되어 회전되는 공압실린더 이송기구와;
    상기 공압실린더 이송기구에 수직방향으로 승하강되도록 연결되어 한 쌍의 도광판 중 하나의 도광판이 분리된 도광판 어레이의 원통형 바를 그립하거나 해제하는 그립퍼로 구성되며,
    상기 그립퍼는 상기 회전구동원에 의해 회전되는 공압실린더 이송기구에 연동되어 회전됨에 의해 한 쌍의 도광판 중 하나의 도광판이 분리된 도광판 어레이를 180도(degree) 회전시켜 버퍼 스테이지에 위치시키는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1이송기구는 상기 정렬 스테이지의 타측에 배치되는 직선이송기구와;
    상기 직선이송기구에 의해 직선방향으로 이송되도록 연결되어 승강기구와
    상기 승강기구에 의해 승하강되도록 연결되는 수평이송기구와;
    상기 수평이송기구에 연결되어 승강기구나 수평이송기구에 의해 수직방햐이나 승하강되거나 수평방향으로 이송되어 도광판 어레이의 원통형 바를 그립하거나 해제하는 그립퍼로 구성되며,
    상기 승강기구와 상기 수평이송기구는 각각 공압실린더 이송기구가 사용되며, 상기 그립퍼는 수평이송기구에 의해 수평방향으로 이송되어 로딩부에 위치된 도광판 어레이를 버퍼 스테이지와 정렬 스테이지로 이송시키거나 버퍼 스테이지에서 180도 회전된 한 쌍의 도광판 중 하나의 도광판이 분리된 도광판 어레이를 버퍼 스테이지로 이송시키는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1이송기구는 일측에 로딩부가 배치되며, 상기 로딩부는 사출기로부터 배출되는 도광판 어레이를 이송시키는 이송 컨베이어와;
    상기 이송 컨베이어의 일측에 이격되도록 배치되어 이송 컨베이어로부터 이송되는 도광판 어레이를 이송받아 도광판 어레이가 경사지게 수납하는 경사판부재와;
    상기 이송 컨베이어의 일측의 상부에 서로 이격되어 대향되도록 배치되는 한 쌍의 가이드판과;
    상기 가이드판의 일측의 끝단으로부터 각각 연장되도록 형성되어 도광판 어레이의 원통형 바를 가이드하는 한 쌍의 가이드바로 구성되며,
    상기 경사판부재는 정렬 스테이지의 상부면을 기준으로 경사지게 배치되어 제1이송기구의 그립퍼가 도광판 어레이를 경사지게 파지하여 정렬 스테이지와 버퍼 스테이지에 경사진 상태로 플레이스하도록 하며, 상기 도광판 어레이의 게이트가 삽입되도록 일측의 끝단에 삽입 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제2이송기구는 상기 제1이송기구와 직교되도록 배치되는 수평이송기구와;
    상기 수평이송기구에 직선방향으로 이송되도록 연결되는 이동블럭과;
    상기 이동블럭에 연결되는 승강기구과;
    상기 승강기구에 승하강되도록 연결되어 정렬 스테이지에 위치된 도광판을 흡착하여 언로딩부로 이송시키는 진공흡착 헤드로 구성되며,
    상기 수평이송기구는 볼스크류 직선이송기구나 리니어모터 이송기구가 사용되며, 이동블럭을 이동시킴에 의해 제1이송기구와 직교되는 방향으로 진공흡착 헤드를 이송시키고, 상기 승강기구는 공압실린더 이송기구가 사용되어 진공흡착 헤드를 수직방향으로 승하강시키는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제2이송기구는 일측에 언로딩부가 배치되며, 상기 언로딩부는 서로 이격되도록 배치되는 한 쌍의 지지판과;
    상기 한 쌍의 지지판 사이에 배치되는 가이드판과;
    상기 가이드판의 하부에 위치되도록 한 쌍의 지지판에 배치되어 제2이송기구에 의해 이송되는 도광판이 언로딩되는 제1보호시트를 한 열 이상으로 공급하는 제1공급롤러와;
    상기 가이드판의 상부에 위치되도록 한 쌍의 지지판에 연결판으로 연결되어 한 열 이상으로 제2보호시트를 공급하는 제2공급롤러와;
    상기 제1공급롤러와 상기 제2공급롤러 사이에 위치되도록 한 쌍의 지지판 사이에 배치되며 상기 제1보호시트와 상기 제2보호시트 사이에 도광판이 패키징되도록 제1보호시트와 제2보호시트를 압착하는 한 쌍의 압착롤러와;
    상기 가이드판의 이격되도록 배치되어 제1보호시트와 제2보호시트에 패키징된 도광판을 가이드하여 배출시키는 배출가이드판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 도광판 절단 장치.
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