KR20150118241A - 곡면 유리기판용 폴리싱 장치 - Google Patents

곡면 유리기판용 폴리싱 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 곡면 유리기판용 폴리싱 장치는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 있어서, 곡면 유리기판의 하측 면을 고정하는 고정면이 형성된 지지부;와, 상기 지지부의 상측에 배치되어 회전구동부에 의해 회전하는 폴리싱 휠;와, 곡면 유리기판의 폴리싱 대상부위가 폴리싱 휠을 향하도록 상기 지지부를 회동시키는 회동구동부; 및, 상기 폴리싱 휠에 의해 곡면 유리기판의 상측 면이 폴리싱되도록 상기 지지부와 폴리싱 휠 중 적어도 어느 하나를 이동시키는 이동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

곡면 유리기판용 폴리싱 장치{POLISHING APPARATUS FOR A CURVED GLASS SUBSTRATE}
본 발명은 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 곡면의 자연스러운 표면처리가 가능한 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 관한 것이다.
종래 핸드폰에 사용되는 표시창은 가격이 저렴하고 제작이 간편한 아크릴 수지가 사용되고 있었지만, 최근 터치에 의한 핸드폰 기능 수행 방법이 점차 보급화 됨에 따라서 아크릴과 같은 합성수지 재질로서는 스크래치 문제(강도 문제), 열에 의한 취약성, 낮은 투과율, 휘도 유지를 위한 배터리 소모량 문제 등으로 인해서 더 이상 사용될 수 없으므로 강화유리가 사용되고 있다.
강화유리는 원판 유리기판을 카세트에 적재한 상태로 절단하여 표시창의 외관을 갖도록 한 다음, 외각을 그라인딩 하며, 기타 홀 가공 및 면취 가공, 홀 내면을 폴리싱하여 외형을 가공하는 공정을 거친다. 연이어 유리기판의 양면을 폴리싱하고 세척단계 및 열처리 과정 등 후공정을 거치면 표시창의 제조가 완료된다. 강화유리의 제조 공정 중, 유리기판의 양면에 대한 폴리싱은 판(plate) 형상의 유리기판인 경우에는 비교적 단순한 공정으로 마무리될 수 있지만, 표시창의 표면이 곡면일 경우에는 효과적인 폴리싱이 이루어질 수 없다.
한편, 휴대용 무선단말기 또는 휴대전화기(스마트폰), 태블릿 PC 등의 기술이 날로 발전하는 가운데 다양한 기술로 차별화된 제품이 출시되고 있으며, 평면의 화면으로는 색다른 디자인을 고안하는 데는 한계가 있으므로 표시창을 곡면으로 만들어서 고급스럽게 차별화하고 있다.
상기한 바와 같이 표시창용 유리기판을 곡면으로 가공한 후에는 광택을 내고 투명하게 하기 위한 래핑 및 폴리싱 등의 표면연마 공정이 필요하지만, 종래 곡면 폴리싱은 수작업으로 곡면상의 각 부위별로 이루어졌기 때문에 폴리싱 작업으로 인한 작업시간이 매우 길어 생산성이 현저히 저하되었고, 유리기판의 투명도도 균일하지 못하였으며, 작업 중 유리기판이 자주 파손되는 문제점이 있었다.
또한, 작업자의 손에 의해 유리기판에 작용되는 압력이 균일하지 못하기 때문에 이에 따른 유리기판의 표면이 울퉁불퉁해지는 등 작업자의 숙련도에 따라 표면품질이 모두 일정하지 못함은 물론, 유리기판 표면의 평탄도 및 표면 조도 역시 불균일한 문제점도 있다.
그리고, 상기와 같이 작업자가 손으로 가압하면서 연마작업을 수행할 경우 오랜 시간 작업 시 과도한 힘의 유지로 팔에 통증이 발생하면서 균일한 힘을 주지 못하는 단점과 아울러, 상기한 팔의 통증으로 인해 유리기판이 흔들리면서 오히려 상기 유리기판의 표면에 스크래치가 발생하게 되는 등의 문제점도 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 곡면의 자연스러운 표면처리가 가능한 곡면 유리기판용 폴리싱 장치를 제공함에 있다.
또한, 폴리싱 대상부위에 일정한 압력을 가하여 우수한 폴리싱 품질을 얻을 수 있는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치를 제공함에 있다.
또한, 다량의 곡면 유리기판을 한꺼번에 폴리싱할 수 있는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 있어서, 곡면 유리기판의 하측 면을 고정하는 고정면이 형성된 지지부;와, 상기 지지부의 상측에 배치되어 회전구동부에 의해 회전하는 폴리싱 휠;와, 곡면 유리기판의 폴리싱 대상부위가 폴리싱 휠을 향하도록 상기 지지부를 회동시키는 회동구동부; 및, 상기 폴리싱 휠에 의해 곡면 유리기판의 상측 면이 폴리싱되도록 상기 지지부와 폴리싱 휠 중 적어도 어느 하나를 이동시키는 이동부;를 포함하는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 이동부는 지지부와 폴리싱 휠 중 적어도 어느 하나를 곡면 유리기판의 길이방향과 나란한 제2축 방향으로 이동시키는 제2축이송부와, 곡면 유리기판의 면과 수직인 제3축 방향으로 이동시키는 제3축이송부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이동부는 곡면 유리기판의 곡면이 형성된 변과 나란한 제1축 방향으로 이동시키는 제1축이송부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1축이송부는 곡면 유리기판의 곡면 중 폴리싱 휠과 접촉하는 부분이 경사면으로 이루어지는 경우, 폴리싱 휠과 곡면 유리기판 사이의 접촉면에 제1축 방향으로 압력이 작용하도록 지지부와 폴리싱 휠 중 적어도 어느 하나를 제1축 방향으로 가압하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지부의 고정면은 곡면 유리기판의 곡면에 대응하는 곡면으로 이루어져 곡면 유리기판의 하측 면을 밀착고정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지부는 다수 마련되어 제1축이송부 상에서 제1축 방향을 따라 나란하게 배치되고, 상기 폴리싱 휠은 지지부에 대응하도록 제1축 방향을 따라 다수 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다수의 지지부는 회동구동부와 다수의 지지부를 연결하는 제1동력전달부에 의해 연동하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1동력전달부는 회동구동부에 의해 회전하는 샤프트와, 샤프트와 지지부에 각각 설치되어 서로 맞물려 동력을 전달하는 한 쌍의 기어를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다수의 폴리싱 휠은 회전구동부와 다수의 폴리싱 휠을 연결하는 제2동력전달부에 의해 연동하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2동력전달부는 폴리싱 휠의 상단부에 각각 설치되는 풀리와, 회전구동부와 풀리를 연결하는 벨트 및, 풀리와 벨트의 접촉면적을 증가시키도록 상기 풀리의 사이영역에 각각 배치되어 벨트를 지지하는 보조풀리를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 곡면의 자연스러운 표면처리가 가능한 곡면 유리기판용 폴리싱 장치가 제공된다.
또한, 폴리싱 대상부위에 일정한 압력을 가하여 우수한 폴리싱 품질을 얻을 수 있는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치가 제공된다.
또한, 다량의 곡면 유리기판을 한꺼번에 폴리싱할 수 있는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치의 사시도,
도 2는 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 지지부를 포함하는 하부유닛을 발췌한 발췌사시도,
도 3은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 폴리싱 휠을 포함하는 상부유닛을 발췌한 발췌사시도,
도 4는 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 폴리싱 휠을 포함하는 상부유닛의 분해사시도,
도 5는 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 하부유닛의 평면구성도,
도 6은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 하부유닛의 측면구성도,
도 7은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 상부유닛의 평면구성도,
도 8은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 상부유닛의 측면구성도,
도 9 내지 도 10은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치를 이용해 곡면 유리기판을 폴리싱하는 과정을 나타내는 작용도이고,
도 11 내지 도 12는 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치를 이용해 다른 형태의 곡면 유리기판을 폴리싱하는 과정을 나타내는 작용도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
첨부도면 중 도 1은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 지지부(110)를 포함하는 하부유닛을 발췌한 발췌사시도이고, 도 3은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 폴리싱 휠(210)을 포함하는 상부유닛을 발췌한 발췌사시도이고, 도 4는 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 폴리싱 휠(210)을 포함하는 상부유닛의 분해사시도이다.
상기 도면에서 도시하는 바와 같은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치는 곡면 유리기판(G)의 하측 면을 고정하는 지지부(110)와, 상기 지지부(110)의 상측에 배치되어 회전구동부(220)에 의해 회전하는 폴리싱 휠(210)과, 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 대상부위가 폴리싱 휠(210)을 향하도록 상기 지지부(110)를 회동시키는 회동구동부(120)와, 상기 폴리싱 휠(210)에 의해 곡면 유리기판(G)의 상측 면이 폴리싱되도록 상기 지지부(110)와 폴리싱 휠(210) 중 적어도 어느 하나를 이동시키는 이동부를 포함하여 구성된다.
한편, 도 2에 도시된 하부유닛은 지지부(110)와 회동구동부(120) 및 제2축이송부(140)를 포함하고, 도 3 및 도 4에 도시된 상부유닛은 폴리싱 휠(210)과 회전구동부(220)와 제1축이송부(240) 및 제3축이송부(250)를 포함하여 구성된다.
상기 지지부(110)는 다수의 곡면 유리기판(G)의 하측 면을 흡착 고정하는 고정면(111)이 상측면에 길이방향으로 형성되고, 제2축이송부(140)의 이송테이블(141)상에서 곡면 유리기판(G)의 길이방향과 나란한 제2축(Y축)을 중심으로 회동 가능하게 배치된다. 또한, 지지부(110)는 다수의 곡면 유리기판(G)을 동시에 고정할 수 있도록 다수 마련되어 곡면 유리기판(G)의 곡면이 형성된 변과 나란한 제1축(X축) 방향으로 나란하게 이격 배치되고, 회동구동부(120)로부터 제공되는 회전구동력을 제1동력전달부(130)를 통해 전달받아 다수의 지지부(110)가 연동하도록 구성된다. 상기 제1동력전달부(130)는 다수의 지지부(110)를 가로지르는 제1축 방향으로 배치되어 회동구동부(120)의 회전구동력에 의해 회전하는 샤프트(131)와, 상기 샤프트(131)와 지지부(110)의 일단부에 각각 배치되어 서로 맞물려 회전구동력을 전달하는 기어(132)를 포함한다. 한편, 지지부(110)에 고정되는 곡면 유리기판(G)의 곡면이 일정한 곡률을 이루는 경우에는 지지부(110)의 회동축이 해당 곡면의 중심에 위치하도록 설정될 수 있다.
상기 폴리싱 휠(210)은 상기 지지부(110)의 상측에서 곡면 유리기판(G)의 면과 수직인 제3축 (Z축)방향으로 배치되어 회전구동부(220)로부터 제공되는 구동력에 의해 회전하는 것으로, 곡면 유리기판(G)을 향하는 하단부에는 소프트한 재질의 폴리싱 패드가 설치된다. 상기 폴리싱 휠(210)은 다수의 곡면 유리기판(G)을 동시에 폴리싱할 수 있도록 상기 지지부(110)에 대응하는 위치에 각각 마련되고, 회전구동부(220)로부터 제공되는 회전구동력을 제2동력전달부(230)를 통해 전달받아 다수의 폴리싱 휠(210)이 연동하도록 구성된다. 상기 제2동력전달부(230)는 폴리싱 휠(210)의 상단부에 각각 설치되는 풀리(232)와, 회전구동부(220)와 풀리(232)를 연결하는 벨트(231) 및, 풀리(232)와 벨트(231)의 접촉면적을 증가시키도록 상기 풀리(232)의 사이영역에 각각 배치되어 벨트(231)를 지지하는 보조풀리(233)를 포함하여 구성된다.
상기 이동부는 상기 폴리싱 휠(210)에 의해 곡면 유리기판(G)의 상측 면이 폴리싱되도록 상기 지지부(110)와 폴리싱 휠(210) 중 적어도 어느 하나를 이동시키는 것으로서, 본 실시예에서는 제2축 방향으로 이동하는 제2축이송부(140)가 지지부(110) 측에 배치되고, 제1축 및 제3축 방향으로 이동하는 제1축이송부(240)와 제3축이송부(250)가 폴리싱 휠(210) 측에 배치되는 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 제2축이송부(140)는 상기 지지부(110)와 회동구동부(120) 및 제1동력전달부(130)를 제2축 방향으로 왕복이동시키는 것으로서 리니어 모터가 적용될 수 있다. 상기 지지부(110)는 흡착 대상이 되는 곡면 유리기판(G)의 곡면형상에 따라 다수 마련되어 제2축이송부(140)의 이송테이블(141) 상에 탈착 가능하게 조립될 수 있다.
상기 제1축이송부(240)와 제3축이송부(250)는 각각 폴리싱 휠(210)을 제1축과 제3축 방향으로 왕복 이동시키는 것으로서, 모터(241,251)와, 제1축과 제3축 방향으로 각각 설치되어 모터(241,251)에 의해 회전하는 볼스크류(242,252)와, 볼스크류(242,252)의 회전방향에 따라 볼스크류(242,252)상에서 이동하는 볼너트(243,253)를 포함하여 구성되며, 제1축이송부(240)와 제3축이송부(250)의 양측에는 각각 직선운동을 안내하는 LM가이드와 같은 가이드(244,254)가 배치된다.
구체적으로, 제1축이송부(240)는 폴리싱 장치를 지지하는 베이스(100) 측에 고정되는 제1플레이트(201)와 상기 제1플레이트(201)와 이격 배치되는 제2플레이트(202)의 사이에 배치되어 제2플레이트(202)를 제1축 방향으로 이동시키는 것으로서, 제2플레이트(202)가 제1플레이트(201)로부터 제1축 방향으로 이동할 수 있도록 제1플레이트(201)와 제2플레이트(202)를 연결하는 한 쌍의 가이드(244)와, 제1플레이트(201)측에 고정되는 모터(241)와, 제1플레이트(201)상에서 제1축 방향으로 배치되어 모터(241)로부터 구동력을 전달받아 회전하는 볼스크류(242)와, 상기 볼스크류(242)에 맞물린 상태로 제2플레이트(202)에 고정되는 볼너트(243)를 포함하여 구성된다.
제3축이송부(250)는 폴리싱 휠(210)을 지지하는 제3플레이트(203)와 제2플레이트(202)의 사이에 배치되어 제3플레이트(203)를 제3축 방향으로 이동시키는 것으로, 제2플레이트(202)와 제3플레이트(203)의 사이에 제3축 방향으로 배치되는 가이드(254)와, 제2플레이트(202)측에 고정되는 모터(251)와, 제2플레이트(202)상에서 제3축 방향으로 배치되어 모터(251)로부터 구동력을 전달받아 화전하는 볼스크류(252)와, 상기 볼스크류(252)에 맞물린 상태로 제3플레이트(203)에 고정되는 볼너트(253)를 포함하여 구성된다.
지금부터는 상술한 곡면 유리기판용 폴리싱 장치의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
첨부도면 중, 도 6은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 하부유닛의 평면구성도이고, 도 7은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 하부유닛의 측면구성도이고, 도 8은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 상부유닛의 평면구성도이고, 도 9는 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 따른 상부유닛의 측면구성도이다.
먼저, 도 6 및 도 7을 참조하여 지지부(110)를 포함하는 하부유닛의 결합 및 작용을 설명하면 다음과 같다.
제2축이송부(140)는 베이스(100) 상에 제2축 방향으로 배치되고, 제2축이송부(140)의 상측 면에 위치한 이송테이블(141)은 제2축이송부(140)의 구동에 의해 제2축 방향으로 이동하게 된다.
지지부(110)는 제1축 방향을 따라 다수 배치되고, 각각 이송테이블(141)상에서 제2축을 중심으로 회동가능하게 배치되며, 상측 면에 위치하는 흡착 고정면(111)에는 곡면 유리기판(G)의 하측 면이 밀착 고정된다.
회동구동부(120)는 이송테이블(141)의 일측에 배치되고, 회동구동부(120)로부터 제공되는 회전구동력은 제1동력전달부(130)를 통해 다수의 지지부(110)로 각각 전달된다. 즉, 제1동력전달부(130)의 샤프트(131)는 이송테이블(141) 상에서 제1축 방향으로 배치되고, 지지부(110)와 샤프트(131)가 교차하는 위치에는 서로 맞물려 동력을 전달하는 한 쌍의 기어(132)가 배치되어 샤프트(131)의 회전구동력이 지지부(110)로 전달된다. 따라서, 회동구동부(120)가 회전구동력을 제공하면 회동구동부(120)의 구동방향에 따라 제1동력전달부(130)로 연결된 다수의 지지부(110)들이 각각 좌우로 회동하게 되므로, 지지부(110)에 고정된 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 대상부위가 지지부(110) 상측의 폴리싱 휠(210)을 향하도록 할 수 있다.
또한, 폴리싱 휠(210)이 지지부(110)에 고정된 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 대상부위에 접촉하여 곡면 유리기판(G)을 폴리싱하는 과정에서, 제2축이송부(140)가 이송테이블(141)을 제2축 방향으로 이송시키면, 폴리싱 휠(210)에 의한 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 부위가 제2축 방향으로 진행하게 된다. 따라서 회동구동부(120)와 제2축이송부(140)를 순차적으로 구동하여 곡면 유리기판(G)의 상측 면 전체를 폴리싱할 수 있다.
이어서, 도 8 및 도 9을 참조하여 폴리싱 휠(210)을 포함하는 상부유닛의 결합 및 작용을 설명하면 다음과 같다.
제1플레이트(201)는 상기 하부유닛의 상측에 배치되어 베이스(100)의 겐트리에 고정되고, 제1플레이트(201)의 전면으로부터 이격 배치된 제2플레이트(202)는 제1축이송부(240)에 의해 제1플레이트(201)상에서 제1축 방향으로 이동하게 된다.
구체적으로 제1축이송부(240)의 볼스크류(242)는 제1플레이트(201)와 제2플레이트(202) 사이공간에서 제1축 방향으로 배치되어 제1플레이트(201)에 회전가능하게 지지되고, 모터(241)는 볼스크류(242)의 일단부에 연결되어 볼스크류(242)를 회전시키고, 볼너트(243)는 볼스크류(242)에 결합된 상태에서 제2플레이트(202)에 고정되고, 가이드(244)는 제1플레이트(201)와 제2플레이트(202) 사이에 배치되어 제2플레이트(202)의 제1축 방향으로의 이동을 안내한다. 따라서, 제1축이송부(240)의 모터(241)에 의해 볼스크류(242)가 회전하면, 회전방향에 따라 볼너트(243)가 볼스크류(242)상에서 좌우로 이동하게 되므로, 볼너트(243)에 고정된 제2플레이트(202)가 제1플레이트(201) 상에서 제1축 방향으로 이동하게 된다
제2플레이트(202)의 전면으로부터 이격 배치된 제3플레이트(203)는 제3축이송부(250)에 의해 제2플레이트(202)상에서 제3축 방향으로 이동하게 된다.
제3축이송부(250)는 제1축이송부(240)와 동일한 구성으로 이루어져 제2플레이트(202)와 제3플레이트(203)의 사이에 제3축 방향으로 배치된다. 즉, 제3축이송부(250)의 모터(251)에 의해 볼스크류(252)가 회전하면, 회전방향에 따라 볼너트(253)가 볼스크류(252)상에서 상하로 이동하게 되므로, 볼스크류(252)에 고정된 제3플레이트(203)가 제2플레이트(202) 상에서 제3축 방향으로 이동하게 된다. 이러한 제3축이송부(250)에 따르면, 폴리싱 휠(210)이 곡면 유리기판(G)을 향해 소정의 압력을 인가하는 상태에서 회전하여 폴리싱하므로, 곡면 유리기판(G)에 형성된 곡면구간과 평면구간의 구분없이 균일한 압력을 제공할 수 있으므로 균일한 평탄도와 표면 조도를 제공할 수 있다.
폴리싱 휠(210)은 다수 마련되어 지지부(110)에 대응하는 위치에 배치되고, 각각 제3플레이트(203) 상에서 제3축을 중심으로 회전가능하게 배치되며, 하단에 위치하는 폴리싱 패드는 곡면 유리기판(G)의 상측 면에 접촉하여 회전구동부(220)에 의해 회전한다.
회전구동부(220)는 제3플레이트(203)의 상단에 배치되고, 회전구동부(220)로부터 제공되는 회전구동력은 제2동력전달부(230)를 통해 다수의 폴리싱 휠(210)로 각각 전달된다. 즉, 제2동력전달부(230)의 풀리(232)는 폴리싱 휠(210)의 상단과 회전구동부(220)의 구동축에 각각 고정되고, 벨트(231)는 다수의 풀리(232)를 연결하여 회전구동부(220)의 구동력을 각각의 풀리(232)로 전달하고, 보조풀리(233)는 인접한 한 쌍의 풀리(232) 사이에 각각 마련되어 풀리(232)와 벨트(231)의 접촉면적을 증가시키는 방향으로 벨트(231)를 가압한다. 따라서, 회전구동부(220)가 회전구동하면, 벨트(231)로 연결된 다수의 풀리(232)들이 함께 회전하게 되므로, 제1축방향으로 이격 배치된 다수의 폴리싱 휠(210)이 각각 회전하게 된다.
특히, 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 대상부위는 지지부(110)의 회동에 의해 위치이동하게 되므로, 지지부(110)의 회동에 따라 지지부(110)와 폴리싱 휠(210)의 사이의 제3축 방향의 간격이 변경된다. 이때, 상기 폴리싱 휠(210)은 제3축이송부(250)에 의해 제3축 방향으로 이동가능하므로, 제3축 방향으로의 변경된 간격에 따라 제3축이송부(250)를 이용해 폴리싱 휠(210)의 제3축 방향으로의 위치를 조절하여 폴리싱 휠(210)의 하단에 위치한 폴리싱 패드가 곡면 유리기판(G)의 상측 면에 밀착된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 또한, 제3축이송부(250)를 이용하여 곡면 유리기판(G)의 재질이나 폴리싱 조건에 따라 폴리싱 휠(210)이 곡면 유리기판(G)의 상측 면에 적정한 압력을 가하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 대상부위가 경사배치되거나 오목한 홈의 형태로 배치되어 제3축 방향으로 배치된 폴리싱 휠(210)과의 접촉면이 경사면으로 이루어지는 경우에는, 제3축이송부(250)를 이용해 제3축 방향으로 압력을 제공하는 것과 동시에, 제1축이송부(240)를 이용해 폴리싱 휠(210)을 제1축 방향으로 압력을 제공하면 경사면의 폴리싱이 원활하게 이루어지므로 공정효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 곡면 유리기판용 폴리싱 장치는 지지부(110)와 폴리싱 휠(210)이 다수 마련되어 다수의 곡면 유리기판(G)을 동시에 폴리싱할 수 있다. 특히, 폴리싱 휠(210)은 회전구동부(220)에 의해 회전하면서 제1축이송부(240) 및 제3축이송부(250)에 의해 제1축 및 제3축 방향으로 위치를 조절할 수 있다. 따라서, 지지부(110)의 회동에 의해 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 대상부위가 제1축 및 제3축 방향으로 위치변경되면 폴리싱 휠(210)의 위치를 조절하여 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 대상부위에 폴리싱 휠(210)이 접촉한 상태를 유지시키는 것은 물론, 폴리싱 대상부위에 균일한 압력을 제공하여 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 다수 마련되는 지지부(110)와 폴리싱 휠(210)에서의 폴리싱 과정은 동일하므로, 이하에서는 하나의 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
첨부도면 중 도 9 내지 도 10은 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치를 이용해 곡면 유리기판(G)을 폴리싱하는 과정을 나타내는 작용도이고, 도 11 내지 도 12는 본 발명 곡면 유리기판용 폴리싱 장치를 이용해 다른 형태의 곡면 유리기판(G)을 폴리싱하는 과정을 나타내는 작용도이다.
도 9와 도 10은 평면구간의 양측에 곡면구간이 형성된 곡면 유리기판(G)의 양면을 폴리싱하는 과정을 나타내는 것이고, 도 11과 도 12는 일정한 곡률을 갖는 곡면 유리기판(G)의 양면을 폴리싱하는 과정을 나타내는 것이다.
먼저, 평면구간의 양측에 곡면구간이 형성된 곡면 유리기판(G)의 양면을 폴리싱하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
도 9에는 곡면 유리기판(G)의 오목한 면이 하측을 향하도록 배치한 상태에서 곡면 유리기판(G)의 오목한 하측 면을 지지부(110)의 고정면(111)에 흡착 고정하고, 폴리싱 휠(210)을 이용해 곡면 유리기판(G)의 볼록한 상측 면을 폴리싱하는 과정이 나타나 있다.
도 9와 같이 지지부(110)의 고정면(111)은 곡면 유리기판(G)의 흡착 대상이 되는 곡면을 흡착고정할 수 있도록 곡면 유리기판(G)의 곡면에 대응하도록 제작된다.
먼저, 도 9의 (a), (b)와 같이, 곡면 유리기판(G)의 곡면구간의 폭이 크거나 곡률반경이 작아 한번에 폴리싱 할 수 없는 경우에는 하나의 곡면구간을 여러 개의 폴리싱 대상부위로 나누고, 각 폴리싱 대상부위가 폴리싱 휠(210)을 향하도록 지지부(110)의 회동각도를 조절함으로써 하나의 곡면구간을 여러 개로 나누어 단계별로 폴리싱하고, 도 9의 (c)와 같이 곡면구간의 폭이 작거나 곡률반경이 커 한번에 폴리싱 할 수 있는 경우에는 곡면의 중앙부분이 폴리싱 휠(210)을 향하도록 배치한 상태에서 폴리싱한다.
이때, 지지부(110)는 회동구동부(120)에 의해 좌,우로 회동할 수 있으므로, 고정면(111)에 고정된 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 대상부위가 폴리싱 휠(210)을 향하도록 할 수 있다. 또한, 폴리싱 휠(210)은 제3축이송부(250)에 의해 지지부(110)를 향하는 제3축 방향으로 이동가능하므로 회전구동부(220)에 의해 제3축을 중심으로 회전하면서 곡면 유리기판(G)을 폴리싱하는 과정에서 폴리싱 휠(210)이 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 대상부위에 제3축 방향으로 소정의 압력을 가하면서 밀착되도록 할 수 있다.
한편, 곡면 유리기판(G)에 평면구간이 존재하는 경우에는 도 9의 (d)와 같이 곡면 유리기판(G)의 평면구간이 수평방향으로 배치되도록 지지부(110)를 회동시키고, 폴리싱 휠(210)을 이용해 평면형태의 폴리싱한다. 이때, 평면구간의 폭이 폴리싱 패드보다 넓은 경우에는 평면구간을 여러 개의 폴리싱 대상부위로 나누어 단계별로 폴리싱하는 것도 가능하다.
도 10에는 곡면 유리기판(G)의 볼록한 면이 하측을 향하도록 배치한 상태에서 곡면 유리기판(G)의 볼록한 하측 면을 지지부(110)의 고정면(111)에 흡착 고정하고, 폴리싱 휠(210)을 이용해 곡면 유리기판(G)의 오목한 상측 면을 처리하는 과정이 나타나 있다.
도 10의 (a), (b)와 같이 곡면 유리기판(G)의 오목한 면의 곡면구간을 폴리싱하는 경우에는 곡면 유리기판(G)의 볼록한 면을 지지부(110)의 고정면(111)에 흡착 고정하고, 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 대상부위가 폴리싱 휠(210)을 향하도록 회동구동부(120)를 이용해 지지부(110)를 회동시킨 상태에서, 제3축이송부(250)로 폴리싱 휠(210)을 제3축 방향으로 이동시켜 폴리싱 패드가 곡면 유리기판(G)의 상측 면에 밀착되도록 한 다음, 회전구동부(220)로 폴리싱 휠(210)을 회전시켜 폴리싱 대상부위를 폴리싱한다.
이때, 제1축이송부(240)를 이용해 폴리싱 휠(210)이 폴리싱 휠(210)의 측부에 경사면으로 배치되는 폴리싱 대상부위를 향하도록 제1축 방향으로 이동시키면, 폴리싱 휠(210)이 경사배치된 폴리싱 대상부위에 소정의 압력을 가하게 되므로 곡면구간의 오목한 부위를 효과적으로 폴리싱할 수 있게 된다.
한편, 곡면 유리기판(G)의 오목한 면의 평면구간은 도 10의 (c)와 같이 평면구간이 수평방향으로 배치되도록 지지부(110)를 회동시키고, 폴리싱 휠(210)을 이용해 평면형태의 폴리싱한다. 이때, 평면구간의 폭이 폴리싱 패드보다 넓은 경우에는 평면구간을 여러 개의 폴리싱 대상부위로 나누어 단계별로 폴리싱하는 것도 가능하다.
이어서, 일정한 곡률을 갖는 곡면 유리기판(G)의 양면을 폴리싱하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
도 11에는 일정한 곡률을 갖는 곡면 유리기판(G)의 오목한 면이 하측을 향하도록 배치한 상태에서, 곡면 유리기판(G)의 오목한 하측 면을 원통형상의 지지부(110) 고정면(111)에 흡착 고정하고, 폴리싱 휠(210)을 이용해 곡면 유리기판(G)의 볼록한 상측 면을 폴리싱하는 과정이 나타나 있다.
도 11과 같이, 곡면 유리기판(G)의 곡면이 일정한 곡률을 갖는 경우, 원통형상의 지지부(110)의 고정면(111)으로 곡면 유리기판(G)의 오목한 하측 면을 흡착 고정한 상태에서, 폴리싱 휠(210)이 폴리싱할 수 있는 폭을 기준으로 하여 곡면구간을 여러 개의 폴리싱 대상부위로 나누고, 각 폴리싱 대상부위가 폴리싱 휠(210)을 향하도록 지지부(110)의 회동각도를 조절하면서 곡면 유리기판(G)의 상측 면 전체를 폴리싱한다.
즉, 도 11의 (a)와 같이 상측 면 일측에 위치하는 첫 번째 폴리싱 대상부위가 폴리싱 휠(210)을 향하도록 지지부(110)를 회동한 상태에서, 회전하는 폴리싱 휠(210)을 이용해 해당 부위를 폴리싱하고, 이어서 도 11의 (b), (c)와 같이 원통 형상의 지지부(110)를 회동시키면서 각 폴리싱 대상부위를 순서대로 폴리싱한다.
도 12에는 일정한 곡률을 갖는 곡면 유리기판(G)의 볼록한 면이 하측을 향하도록 배치한 상태에서 곡면 유리기판(G)의 볼록한 하측 면을 지지부(110)의 고정면(111)에 흡착 고정하고, 폴리싱 휠(210)을 이용해 곡면 유리기판(G)의 오목한 상측 면을 폴리싱하는 과정이 나타나 있다.
도 12의 (a)와 같이 폴리싱 대상부위가 폴리싱 휠(210)의 하부에 위치하도록 회동구동부(120)로 지지부(110)를 회동시킨 상태에서, 회전구동부(220)로 폴리싱 휠(210)을 회전시키면서 제3축이송부(250)로 폴리싱 휠(210)을 제3축 방향으로 이동시켜 폴리싱 대상부위에 접촉시키면 곡면 유리기판(G)의 폴리싱 대상부위가 폴리싱된다.
이어서, 도 12의 (b) 및 (c)와 같이 지지부(110)를 회동시키면서 각 폴리싱 대상부위를 순서대로 폴리싱한다.
한편, 도 11 및 도 12와 같이 곡면 유리기판(G)의 곡면이 일정한 곡률을 갖는 경우에는, 지지부(110)의 회동중심이 곡면 유리기판(G)의 곡면의 중심과 일치되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 지지부(110)를 회동시키면서 곡면 유리기판(G)의 상측 면을 폴리싱하는 과정에서, 폴리싱 휠(210)과 지지부(110)의 상대적인 위치가 제1축 방향으로는 이동하지 않으므로, 제1축이송부(240)를 이용해 폴리싱 휠(210)의 위치를 조절하지 않아도 되므로 공정이 간소화된다.
한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 제2축이송부(140)에 개별구동되는 두 개의 이송테이블(141)을 마련하고, 이송테이블(141)에 각각 지지부(110)를 배치하여 일측 이송테이블(141)의 지지부(110)에 곡면 유리기판(G)을 흡착고정 또는 고정해제하는 타측 이송테이블의 지지부(110)로 폴리싱 공정을 수행함으로써 공정효율을 향상시키는 것도 가능할 것이다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100:베이스, 110:지지부, 111:고정면,
120:회동구동부, 130:제1동력전달부, 131:샤프트,
132a,132b:기어, 140:제2축이송부, 141:이송테이블,
201:제1플레이트, 202:제2플레이트, 203:제3플레이트,
210:폴리싱 휠, 220:회전구동부, 230:제2동력전달부,
231:타이밍벨트, 232:풀리, 233:보조풀리,
240:제1축이송부, 250:제3축이송부, 241,251:모터,
242,252:볼스크류, 243,253:볼너트, 244,254:가이드,
G:곡면 유리기판

Claims (10)

  1. 곡면 유리기판용 폴리싱 장치에 있어서,
    곡면 유리기판의 하측 면을 고정하는 고정면이 형성된 지지부;
    상기 지지부의 상측에 배치되어 회전구동부에 의해 회전하는 폴리싱 휠;
    곡면 유리기판의 폴리싱 대상부위가 폴리싱 휠을 향하도록 상기 지지부를 회동시키는 회동구동부;
    상기 폴리싱 휠에 의해 곡면 유리기판의 상측 면이 폴리싱되도록 상기 지지부와 폴리싱 휠 중 적어도 어느 하나를 이동시키는 이동부;를 포함하는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이동부는 지지부와 폴리싱 휠 중 적어도 어느 하나를 곡면 유리기판의 길이방향과 나란한 제2축 방향으로 이동시키는 제2축이송부와, 곡면 유리기판의 면과 수직인 제3축 방향으로 이동시키는 제3축이송부를 포함하여 구성되는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 이동부는 곡면 유리기판의 곡면이 형성된 변과 나란한 제1축 방향으로 이동시키는 제1축이송부를 더 포함하여 구성되는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1축이송부는 곡면 유리기판의 곡면 중 폴리싱 휠과 접촉하는 부분이 경사면으로 이루어지는 경우, 폴리싱 휠과 곡면 유리기판 사이의 접촉면에 제1축 방향으로 압력이 작용하도록 지지부와 폴리싱 휠 중 적어도 어느 하나를 제1축 방향으로 가압하는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 지지부의 고정면은 곡면 유리기판의 곡면에 대응하는 곡면으로 이루어져 곡면 유리기판의 하측 면을 밀착고정하는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부는 다수 마련되어 제1축이송부 상에서 제1축 방향을 따라 나란하게 배치되고, 상기 폴리싱 휠은 지지부에 대응하도록 제1축 방향을 따라 다수 배치되는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 다수의 지지부는 회동구동부와 다수의 지지부를 연결하는 제1동력전달부에 의해 연동하도록 구성되는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1동력전달부는 회동구동부에 의해 회전하는 샤프트와, 샤프트와 지지부에 각각 설치되어 서로 맞물려 동력을 전달하는 한 쌍의 기어를 포함하는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 다수의 폴리싱 휠은 회전구동부와 다수의 폴리싱 휠을 연결하는 제2동력전달부에 의해 연동하도록 구성되는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제2동력전달부는 폴리싱 휠의 상단부에 각각 설치되는 풀리와, 회전구동부와 풀리를 연결하는 벨트 및, 풀리와 벨트의 접촉면적을 증가시키도록 상기 풀리의 사이영역에 각각 배치되어 벨트를 지지하는 보조풀리를 포함하여 구성되는 곡면 유리기판용 폴리싱 장치.
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