KR20160020125A - 연마장치의 정렬모듈 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 연마툴의 영점의 조정이 가능하여 그에 따라 연마툴의 초기위치(영점)이 조절되는 연마장치의 연마모듈 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 본 출원의 일 실시예에 따르면, 본체프레임의 폭방향으로 가로지르도록 상기 본체프레임의 상측에 배치되는 거더의 길이방향으로 수평이동 및 수직이동 가능하게 구비되며, 연마툴 및 포인터가 탈착가능하게 구비되는 스핀들 유닛, 상기 본체 프레임상에 구비되며, 글래스가 장착되는 지그 플레이트가 복수개 구비되고, 상기 더거의 길이방향과는 수직되는 방향으로 수평 이동가능하게 구비되는 베이스에 구비되며, 상기 포인터에 의해 마킹이 이루어지도록 지정된 기준마킹위치가 형성된 기준플레이트, 상기 스핀들 유닛과 같이 수평이동되며, 상기 베이스측을 촬영하는 비전카메라 및 상기 비전카메라를 통해 기준플레이트 상의 기준마킹위치와 실제 포인터에 의해 마킹된 위치의 차이를 감지하여 그 차이만큼 상기 스핀들 유닛을 정렬하는 제어부를 포함하는 연마장치의 정렬모듈이 제공된다.

Description

연마장치의 정렬모듈 및 그 제어방법{Aligning Module for Grinding Device and Controlling Method for the Same}
본 출원은 연마장치의 정렬모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연마툴의 영점의 조정이 가능하여 그에 따라 연마툴의 초기위치(영점)이 조절되는 연마장치의 연마모듈 및 그 제어방법에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.
이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표지상치의 전면에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.
상기와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 핸드폰 또는 태블릿 등 그 이용범위가 넓게 확산되고 있는 추세이다.
이러한 터치 스크린 패널은 원판 글래스를 각각의 낱개로 커팅한 후에 도 1에 도시된 바와 같이 커팅된 각각의 글래스(10)의 커팅한 측면을 그라인딩하고, 이를 강화 처리한 후에 센싱패턴을 형성 하는 방법으로 사용되고 있다.
한편, 상기 글래스(10)를 그라인딩 할 때에는 도 2에 도시된 바와 같이, 연마장치를 이용하여 글래스의 측면을 연마한다.
이러한 연마장치는 회전되는 연마툴(20)을 이용하여 글래스(10) 측면을 연마하는데, 상기 연마툴(20)에는 글래스(10)의 측면에 역대응되는 형상의 홈이 외주면 둘레에 형성되어 상기 글래스(10)의 측면을 연마하게 된다.
그러나, 상기와 같은 연마툴(20)은 평면상에서 X, Y축으로 이동되며, 연마툴을 수시로 교체하게 되는데, 그 때마다 기어간의 백래쉬 및 충격 등으로 인해 오차가 누적될 수 있어 작업자가 일정시간마다 초기위치(영점)을 조절해야 하는 불편이 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연마장치에는 글래스(10)이 안착되는 지그 플레이트(30)가 구비되는데, 이러한 지그 플레이트(30)또한 안착되는 글래스(10)의 크기에 따라 교체되어 장착되는데, 이 과정에서 결합오차가 발생하여 정확한 중심점 및 평행도가 유지되지 않을 수 있다.
한편, 상기 글래스(10)와 지그 플레이트(30)는 지그 플레이트(30)가 글래스(10)보다 수 mm 정도 작게 제작되는데, 지그 플레이트(30)와 글래스(10)의 중심점(32, 12)이나 평행도가 어긋날 경우 글래스(10)의 테두리 외부로 지그 플레이트(30)가 놓여지게 되어 글래스(10)가 정확하게 연마되지 않을 뿐만 아니라 연마툴(20)이 손상되는 경우 또한 발생할 수 있다.
또한, 최근에는 연마장치 또한 자동화가 이루어지는 추세이며, 가공하고자 하는 제품의 형상정보를 입력하면 연마툴(20)이 이동하는 경로를 제어하는 G코드를 자동으로 추출하는 기능이 구비된 제품이 소개되고 있다.
그러나, G코드 생성시 에러가 발생하게 되어 연마툴(20)이 가공하는 제품의 형상이 아닌 다른 경로로 이동하게 되는 경우 제품에 손상이 발생하는 것은 물론, 연마툴(20)이 다른 물품과 충돌하게 되어 장비에 손상이 발생하는 문제점이 있다.
한국등록특허 10-1279896
본 출원은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 연마툴의 영점을 자동으로 조절할 수 있는 연마장치의 정렬모듈 및 그 제어방법을 제공하는 것이 과제이다.
또한, 본 출원은 지그 플레이트의 중심점 및 평행도를 측정하여 측정된 지그 플레이트의 중심점 및 평행도에 부합하도록 글래스를 안착시켜 글래스를 보다 정확하게 가공하며 연마장치의 손상을 방지할 수 있는 연마장치의 정렬모듈 및 그 제어방법을 제공하는 것이 과제이다.
또한, 본 출원은 연마장치에서 생성한 G코드가 정확하게 추출되었는지를 실제 글래스 가공에 앞서 시뮬레이션 할 수 있는 연마장치의 정렬모듈 및 그 제어방법을 제공하는 것이 과제이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 출원의 일 실시예에 따르면, 본체프레임의 폭방향으로 가로지르도록 상기 본체프레임의 상측에 배치되는 거더의 길이방향으로 수평이동 및 수직이동 가능하게 구비되며, 연마툴 및 포인터가 탈착가능하게 구비되는 스핀들 유닛, 상기 본체 프레임상에 구비되며, 글래스가 장착되는 지그 플레이트가 복수개 구비되고, 상기 더거의 길이방향과는 수직되는 방향으로 수평 이동가능하게 구비되는 베이스에 구비되며, 상기 포인터에 의해 마킹이 이루어지도록 지정된 기준마킹위치가 형성된 기준플레이트, 상기 스핀들 유닛과 같이 수평이동되며, 상기 베이스측을 촬영하는 비전카메라 및 상기 비전카메라를 통해 기준플레이트 상의 기준마킹위치와 실제 포인터에 의해 마킹된 위치의 차이를 감지하여 그 차이만큼 상기 스핀들 유닛을 정렬하는 제어부를 포함하는 연마장치의 정렬모듈이 제공된다.
상기 스핀들 유닛과 비전카메라는 상기 베이스의 이동방향과 평행한 방향의 동일축선상에 구비될 수 있다.
상기 스핀들 유닛은, 상기 거더의 길이방향을 따라 슬라이딩 되는 제1슬라이더, 상기 제1슬라이더에 대해서 승강하는 제1프레임, 상기 제1프레임을 상기 제1슬라이더에 대해서 승강시키는 제1승강 구동부, 상기 제1프레임에 구비되며 회전력을 발생시키는 스핀들 모터 및 상기 스핀들 모터에 의해 회전되며, 연마대상물을 연마하는 연마툴 또는 상기 기준풀레이트에 마킹이 가능한 포인터를 고정하는 콜릿을 포함할 수 있다.
상기 기준플레이트는, 상기 베이스의 일측에 구비되고, 상기 포인터에 의해 마킹이 이루어지도록 지정된 기준마킹 위치 및 복수개의 연마툴이 삽입되는 복수개의 홀이 형성될 수 있다.
상기 베이스에는 글래스가 안착되는 복수개의 지그 플레이트가 구비되며, 상기 지그 플레이트에는 각 모서리마다 하나씩 적어도 3개소의 모서리에 각각 정렬 홀이 형성되고, 상기 제어부는 상기 비전카메라를 통해 상기 지그 플레이트에 형성된 상기 각 정렬 홀을 인식하여 지그 플레이트의 중심점 및 평행도를 측정할 수 있다.
한편, 본 출원의 다른 실시예에 따르면. 스핀들 유닛에 포인터를 장착하는 포인터 장착단계, 상기 스핀들 유닛이 현재 설정된 기준마킹 위치에 위치되도록 상기 스핀들 유닛 및 베이스가 이동하는 제1이동단계, 상기 포인터가 기준플레이트에 마킹하는 스탬핑단계, 비전카메라로 상기 기준플레이트의 기준마킹 위치 및 상기 포인터에 의해 실제 마킹된 지점을 촬영하는 제1촬영단계 및 상기 비전카메라로 촬영된 기준마킹 위치 및 실제 마킹된 위치와의 차이점을 감지하여, 그 차이만큼 상기 스핀들 유닛 및 베이스를 이동시키는 정렬단계를 포함하는 연마장치의 정렬모듈의 제어방법이 제공된다.
그리고, 상기 비전카메라가 상기 지그 플레이트의 상측에 위치되도록 상기 스핀들 유닛 및 베이스를 이동시키는 제2이동단계, 상기 비전카메라를 통해 상기 지그 플레이트를 촬영하는 제2촬영단계, 상기 비전카메라로 촬영된 각 정렬 홀을 인식하여 상기 지그 플레이트의 중심점 및 평행도를 측정하는 중심점 측정단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지그 플레이트에 안착되어 상기 스핀들 유닛에 의해 가공될 글래스의 형상정보를 입력받는 피가공물 정보입력단계, 상기 피가공물 정보입력단계에서 입력된 글래스의 형상정보를 통해 상기 스핀들 유닛이 상기 글래스를 가공할 때의 동작경로를 산출하는 경로산출단계, 상기 비전카메라가 상기 경로산출단계에서 산출된 경로를 따라 움직이는 시뮬레이션 단계를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 연마장치의 정렬모듈 및 그 제어방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 연마툴의 영점이 자동으로 조절되므로 작업자의 수고가 줄어들며, 자동화되므로 작업자의 실수로 인해 영점 조절이 잘못 조절되는 경우를 방지할 수 있다.
둘째, 지그 플레이트의 실제 중심점 및 평행도를 측정할 수 있으므로 설치된 지그 플레이트의 실제 중심점과 평행도에 맞게 글래스를 안착할 수 있어 글래스가 보다 정확하게 가공될 수 있으며, 연마장치의 파손을 방지할 수 있다.
셋째, 연마장치에서 생성한 G코드가 정확하게 추출되었는지를 사전에 시뮬레이션이 가능하여 글래스가 보다 정확하게 가공될 수 있으며, 연마장치의 파손을 방지할 수 있다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 연마대상물인 절단된 글래스를 도시한 사시도;
도 2는 종래의 일반적인 연마장치가 글래스를 연마하는 모습을 도시한 단면도;
도 3은 위치가 틀어진 상태의 지그 플레이트에 글래스가 안착된 모습을 도시한 평면도;
도 4는 본 출원의 연마장치의 정렬모듈의 일 실시예를 도시한 사시도;
도 5는 도 4의 연마모듈을 도시한 사시도;
도 6은 도 4의 기준 플레이트를 도시한 사시도;
도 7은 도 4의 지그 플레이트를 도시한 평면도;
도 8은 본 출원의 연마장치의 정렬모듈의 제어방법의 일 실시예에 따른 영점조절방법을 도시한 순서도;
도 9는 도 8의 영점조절방법에 따라 기준플레이트에 스템핑하기 위해 연마장치가 이동한 모습을 도시한 평면도;
도 10은 도 9의 기준플레이트에 스템핑된 상태를 확인하기 위해 연마장치가 이동한 모습을 도시한 평면도;
도 11은 도 10의 기준플레이트에 스탬핑된 상태를 비전카메라로 확인한 모습을 도시한 도면;
도 12는 본 출원의 연마장치의 정렬모듈의 제어방법의 일 실시예에 따른 지그 플레이트 중심점 확인방법을 도시한 순서도;
도 13은 도 12의 지그 플레이트 중심점 확인방법에 따라 지그 플레이트에 형성된 정렬 홀을 확인하기 위하여 연마장치가 이동한 모습을 도시한 평면도;
도 14는 도 13에서 비전 카메라로 확인한 정렬 홀의 위치를 통해 중심점 및 평행도를 측정하는 모습을 도시한 도면;
도 15는 본 출원의 연마장치의 정렬모듈의 제어방법의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 방법을 도시한 순서도;
도 16은 도 15의 시뮬레이션 방법에 의해 연마장치가 이동하는 모습을 도시한 평면도; 그리고,
도 17은 도 15의 시뮬레이션 방법에 의해 상기 카메라가 이동하는 경로를 도시한 평면도 이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에 따른 연마장치의 정렬모듈을 설명하기에 앞서, 본 실시예의 연마장치의 정렬모듈이 설치되는 연마장치를 설명하기로 한다.
본 실시예의 연마장치의 정렬모듈이 설치되는 연마장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 본체 프레임(110) 및 지그 플레이트(126)와 거더(130), 연마모듈(200)을 포함할 수 있다.
상기 지그 플레이트(126)는 연마대상물이 안착되어 고정되는 구성요소로서, 베이스(124) 상에 복수개가 구비될 수 있다. 또한, 상기 본체 프레임(110)의 전후진 방향으로 레일(미도시)이 구비되고, 상기 레일(미도시) 상에 베이스(124)가 전진 및 후진이 가능하게 구비되며, 상기 베이스(124)는 회전력을 발생시키는 모터 및 상기 모터에 의해 회전되고 베이스(124)에 치합된 스크류를 포함하는 지그 플레이트 구동부(128)에 의해 전진 및 후진이 가능하게 구비될 수 있다.
즉, 상기 지그 플레이트(126)는 복수개가 한 단위로 전진 및 후진되도록 구비되는 것이다.
여기서, 상기 연마대상물(10)은 원판 글래스로부터 커팅된 각각의 낱장의 글래스일 수 있다.
상기 거더(130)는 상기 본체 프레임(110)의 폭방향을 가로지르도록 상기 지그 플레이트(126)의 상부에 구비될 수 있다.
그리고, 상기 연마모듈(200)은 상기 지그 플레이트(126)에 안착된 연마대상물(10)의 측면 둘레를 연마하는 구성요소이다. 상기 연마모듈(200)은 상기 거더(130)의 길이방향을 따라 이동되도록 상기 거더(130)에 구비될 수 있다.
즉, 상기 연마모듈(200)은 본체 프레임(110)의 폭방향으로 이동하며, 상기 지그 플레이트(126)가 본체 프레임(110)의 전후방향으로 이동함으로써 상기 연마대상물(10)의 둘레를 연마할 수 있다.
상기 연마모듈(200)은 도 5에 도시된 바와 같이 스핀들 유닛(210)과 연마유 공급유닛(240)을 포함할 수 있다.
상기 스핀들 유닛(210)은, 연마대상물(10)의 측면을 연마하는 연마툴(220)이 장착되며, 장착된 연마툴(220)을 회전시키고 상하로 승강 시키면서 상기 거더(130)를 따라 이동시키는 구성요소이다.
그리고, 상기 연마유 공급유닛(240)은 상기 연마툴(220)에 의해 연마되는 지점에 연마유를 공급하며, 상기 연마유를 분사하는 지점을 상기 스핀들 유닛(210)의 연마툴(220)에 대해서 승강시키는 구성요소이다.
본 실시예에 따른 연마장치의 정렬모듈은 스핀들 유닛(210) 및 기준플레이트(140), 비전카메라(290) 및 제어부(230)를 포함할 수 있다.
상기와 같은 스핀들 유닛(210)은, 제1슬라이더(212), 제1프레임(214), 제1승강구동부(216), 스핀들 모터(218) 및 콜릿(219)을 포함할 수 있다.
상기 제1슬라이더(212)는 상기 거더(130)의 길이방향을 따라 상기 본체 프레임(110)의 폭방향으로 이송이 가능하도록 상기 거더(130)에 구비되는 구성요소이다. 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 거더(130) 또는 스핀들 유닛(210)에 상기 제1슬라이더(212)를 이송시키는 별도의 구동부가 구비될 수 있다.
상기 제1프레임(214)은 상기 제1슬라이더(212)에 결합되어 상기 제1슬라이더(212)의 이동과 함께 상기 거더(130)의 길이방향을 따라 이동하며 상기 제1슬라이더(212)에 대해서 승강되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1승강구동부(216)는 상기 제1프레임(214)을 상기 제1슬라이더(212)에 대해서 승강시키는 구성요소이다. 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 제1슬라이더(212)에는 상하방향으로 레일(미도시)이 구비되며, 상기 제1프레임(214)은 상기 레일(미도시)에 슬라이딩 가능하도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 제1승강구동부(216)는 도면에 도시되지는 않았지만, 회전력을 제공하는 모터(미도시) 및 상기 모터(미도시)에 의해 회전되며 외주면에 상기 제1프레임(214)에 치합되는 나사산이 형성된 스크류(미도시) 등을 포함하여 상기 제1프레임(214)을 승강시키도록 구비될 수 있다.
상기 스핀들 모터(218)는 상기 제1프레임(214)에 구비되며, 회전력을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 콜릿(219)은 연마대상물인 글래스의 측면을 연마하는 연마툴(220)을 착탈 가능하게 고정시키는 구성요소로서, 상기 스핀들 모터(218)의 회전에 따라 회전되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 콜릿(219)에는 포인터(222)가 장착될 수 있다. 상기 포인터(222)는 후술하는 기준플레이트(140)에 마킹하기 위한 것으로서, 상기 기준플레이트(140)에 마킹이 가능하도록 페인트나 인주를 칠할 수 있도록 구비될 수 있다. 이러한 포인터(222)는 상기 콜릿(219)에 연마툴(222) 대신 장착될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 기준플레이트(140)는 상기 베이스(124)의 어느 일측에 구비될 수 있으며, 상기 포인터(222)에 의해 마킹이 이루어지도록 지정된 기준마킹위치(142)가 형성된 것일 수 있다.
또한, 상기 기준플레이트(140)에는 여분의 연마툴(222)이 비치되는 복수개의 홈(144)이 형성될 수 있다.
상기 비전카메라(290)는 상기 거더(130)에 설치되어 수평이동되면서 하측의 베이스(124) 측을 촬영하여 지그 플레이트(126) 또는 글래스(10)의 정렬상태 및 글래스(10)의 가공상태를 확인할 수 있다.
상기와 같은 비전카메라(290)는 상기 스핀들 유닛(210)과 한 몸체로 구비되어 상기 스핀들 유닛(210)과 함께 이동되도록 이루어질 수 있으며, 본 실시예에서 상기 비전카메라(290)는 상기 포인터(222) 및 연마툴(222)이 장착되는 콜릿(219)과 상기 베이스(124)의 이동방향과 평행한 동일축선상에 구비될 수 있다.
상기 비전카메라(290)는 상기 스핀들 유닛(210)의 수평방향 움직임에 따라 본체 프레임(110)의 폭방향으로 이동하며, 상기 베이스(124)가 본체 프레임(110)의 전후방향으로 이동함으로써 베이스(124) 및 지그 플레이트(126)의 임의의 부분을 촬영할 수 있다.
이 때, 상기 비전카메라(290)는 상기 기준 플레이트(140)의 기준마킹위치(142)를 그 인근 영역까지 포함하여 촬영하도록 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 연마모듈(200) 및 지그 플레이트 구동부(128) 및 상기 비전카메라(290)를 제어하는 제어부(230)가 더 구비될 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 지그 플레이트(126)의 각 모서리마다 하나씩 적어도 3개소의 모서리에 각각 정렬 홀(127)이 형성될 수 있다.
이 때, 상기 각 정렬 홀(127)을 이은 가상의 선분에 의해 형성되는 가상의 삼각형 중 제일 긴 선분을 제외한 나머지 두 선분은 각각 상기 지그 플레이트(126)의 측면과 평행 및 수직을 이루도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 비전카메라(290)는 상기 각 지그 플레이트(126)의 정렬 홀(127)을 촬영하도록 상기 스핀들 유닛(210) 및 베이스(124)가 이동될 수 있다.
또한, 상기 제어부(230)는 상기 비전카메라(290)에서 촬영한 지그 플레이트(126)의 각 정렬 홀(127) 간의 기하학적인 관계를 파악하여 상기 지그 플레이트(126)의 중심점 및 평행도를 측정할 수 있다.
또 한편, 상기 제어부(230)는 상기 연마장치의 동작을 제어하는 구성요소인데, 이와 같은 제어부(230)는 상기 연마장치와 연결된 PC 등의 형태로 별도로 구비되거나 또는 상기 본체 프레임(110)의 어느 부분에 장착되어 구비될 수 있다.
또한, 상기 제어부(230)는 연마대상물(10)의 형상정보를 입력받고, 입력받은 연마대상물(10)의 형상정보를 바탕으로 상기 연마대상물(10)을 연마할 때의 연마장치의 동작 및 이동경로에 대한 프로그램인 G코드를 자동으로 추출할 수 있다.
따라서, 상기 제어부(230)는 자동으로 추출된 G코드를 바탕으로 상기 연마장치를 동작하여 연마대상물인 글래스를 연마하는데, 상기 제어부(230)는 실제 글래스(10)를 연마하기 전에 자동으로 추출된 G코드가 정상적으로 추출되었는지, 추출된 G코드가 실제 이상적인 이동경로를 형성하는지 시뮬레이션 하도록 이루어질 수 있다.
따라서, 상기 제어부(230)는 상기 비전카메라(290)가 상기 자동으로 추출된 G코드의 이동경로를 따라 이동하도록 제어하여 상기 비전카메라(290)의 이동경로가 실제 이상적인 이동경로를 형성하는지 아니면 오류가 있는지를 시뮬레이션 할 수 있다.
이하, 본 출원에 따른 연마장치의 정렬모듈의 제어방법의 일 실시예에 따른 영점을 자동으로 조절하는 방법을 기술하기로 한다.
본 실시예에 따른 연마장치의 정렬모듈의 제어방법은 도 8에 도시된 바와 같이 포인터 장착단계(S110), 제1이동단계(S120), 스템핑단계(S130), 제1촬영단계(S140) 및 정렬단계(S150)를 포함할 수 있다.
상기 포인터 장착단계(S110)는 도 5의 스핀들 유닛(210)의 콜릿(219)에 포인터(222)를 장착하는 단계이다.
상기 제1이동단계(S120)는 상기 포인터(222)가 장착된 스핀들 유닛(210)이 현재 설정된 기준마킹위치(142)에 위치되도록 상기 스핀들 유닛(210) 및 베이스(124)가 이동하는 단계이다.
상기 기준마킹위치(142)란 상기 기준플레이트(140)상에 형성되어 상기 포인터(222)에 의해 마킹이 이루어지도록 지정된 위치이며, 상기 기준마킹위치(142)가 상기 스핀들 유닛(210) 및 베이스(124)의 영점의 기준위치가 될 수 있다.
또한, 상기 기준마킹위치(142)에 대한 좌표는 상기 제어부(230)에 저장되는데, 상기 연마장치(100)의 작동이 이루어질수록 기어간의 백래쉬 및 충격 등에 의해 스핀들 유닛(210) 및 베이스(124)의 위치에 오차가 누적될 수 있다.
따라서, 상기 제1이동단계(S120)에서 상기 스핀들 유닛(210) 및 베이스(124)가 이동하는 지점은 기 설정된(전에 설정된) 기준마킹위치(142)로 이동하는 것이며, 이 때 이동한 지점은 실제로 포인터(222)에 의해 마킹되는 위치와는 차이가 있을 수 있다.
상기 스템핑 단계(S130)에서는 상기 제1승강구동부(216)가 작동하여 상기 제1프레임(214)을 하강시켜 상기 포인터(222)가 상기 기준플레이트(140)에 마킹하는 단계이다.
전술한 바와 같이 상기 기준플레이트(140)는 상기 포인터(222)와 접촉한 지점에 페인트 또는 인주 등이 묻어 접촉위치가 표시될 수 있다.
상기 제1촬영단계(S140)는 상기 비전카메라(290)로 상기 기준플레이트(140)의 기준마킹위치(142) 및 상기 포인터(222)에 의해 실제 마킹된 지점을 촬영하는 단계이다.
상기 비전카메라(290)로 상기 기준플레이트(140)를 촬영하기 위하여, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(124)가 해당위치로 이동할 수 있다.
도 11은 상기 비전카메라(290)로 촬영된 기준플레이트(140)의 기준마킹위치(142) 및 상기 포인터(222)에 의해 실제 마킹된 지점을 촬영한 모습을 도시한 도면이다.
상기 정렬단계(S150)는 상기 비전카메라(290)로 촬영된 기준마킹위치(142) 및 실제 마킹된 위치와의 차이(dx, dy)를 감지하여 그 차이만큼 상기 스핀들 유닛(210) 및 베이스(124)를 이동시키는 단계이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 연마장치(100)의 영점이 어긋난 경우에는 상기 기준마킹위치(142)와 실제 마킹된 지점이 차이를 보이게 되는데 이로써 상기 연마장치(100)의 영점이 어느방방향으로 얼마만큼 어긋난지를 알 수 있다.
따라서, 상기 제어부(230)에서는 상기 비전카메라(290)로 촬영된 영상을 분석하여 상기 기준마킹위치(142)와 실제 마킹된 위치와의 차이를 감지하여 어느방향으로 얼마만큼 어긋난지를 판단한 후에 그 차이만큼 상기 스핀들 유닛(210) 및 베이스(124)를 이동시켜 영점을 재정렬할 수 있다.
이하, 본 출원에 따른 연마장치의 정렬모듈의 제어방법의 다른 실시예에 따른 지그 플레이트(126)의 중심점(126c) 및 평행도를 측정하는 방법을 기술하기로 한다.
본 실시예에 따른 연마장치의 정렬모듈의 제어방법은 도 12에 도시된 바와 같이, 제2이동단계(S210), 제2촬영단계(S220) 및 중심점 계산단계(S230)를 포함할 수 있다.
상기 제2이동단계(S210)는 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 비전카메라(290)가 중심점을 계산할 지그 플레이트(126)의 상측에 위치되도록 상기 스핀들 유닛(210) 및 베이스(124)가 이동하는 단계이다.
그리고, 상기 제2촬영단계(S220)는 상기 비전카메라(290)를 통해 중심점을 계산할 지그 플레이트(126)를 촬영하여 상기 지그 플레이트(126)의 각 모서리에 형성된 정렬 홀(127)을 인식하는 단계이다.
한편, 상기 비전카메라(290)의 촬영영역이 상기 지그 플레이트(126)의 전 영역을 한번에 촬영 할 수 있으면 상기 제2촬영단계(S220)에서 상기 스핀들 유닛(210) 및 베이스(124)가 이동할 필요가 없지만, 상기 비전카메라(290)의 촬영영역이 협소하여 상기 지그 플레이트(126)의 전 영역을 한 번에 촬영할 수 없다면, 상기 제2촬영단계(S220)에서 상기 스핀들 유닛(210) 및 베이스(124)가 이동하면서 상기 지그 플레이트(126)의 각 정렬 홀(127)을 촬영할 수 있다.
상기 중심점 계산단계(S230)는 상기 제어부(230)에서 상기 제2촬영단계(S220)에서 촬영한 상기 정렬 홀(127) 간의 기하학적인 관계를 분석하여 상기 지그 플레이트(126)의 중심점(126c) 및 평행도를 계산하는 단계일 수 있다.
도 14는 상기 제2촬영단계(S220)에서 촬영된 지그 플레이트(126) 및 비전카메라(290)의 이동방향을 나타낸 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 비전카메라(290)의 이동경로, 즉, 상기 연마모듈(200)과 베이스(124)가 이동함에 따라 비전카메라(290)에 의해 촬영되는 지점이 이동되는 방향은 본체 프레임(110)의 폭방향(x방향) 및 전후방향(y방향)이다.
그리고, 상기 비전카메라(290)에 의해 촬영된 3개소의 정렬 홀(127)에 가상의 선분을 이어 가상의 삼각형을 형성한 후에, 상기 가상의 삼각형의 제일 긴 선분을 제외한 나머지 두 선분과 상기 비전카메라(290)의 이동방향(x, y)과의 각도(θ)를 비교함으로써 상기 지그 플레이트(126)의 평행도를 측정할 수 있다.
또한, 상기 가상의 삼각형의 제일 긴 선분의 중심점이 상기 지그 플레이트(126)의 중심점(126c)이 될 수 있다.
따라서, 상기 제어부(230)에서 상기 지그 플레이트(126)의 평형도 및 중심점(126c)을 산출할 수 있으며, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 지그 플레이트(126)에 얹혀지는 글래스(10)의 중심점을 상기 지그 플레이트(126)의 중심점(126c)과 일치시키고 상기 글래스(10)와 지그 플레이트(126)의 평형을 맞춘상태로 글래스(10)를 상기 지그 플레이트(126)에 안착시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부(230)는 상기 지그 플레이트(126)의 평형도 및 중심점(126c)을 바탕으로 상기 연마툴(222)이 글래스(10)를 연마하는 경로를 설정할 수 있다.
한편, 이하에서는 본 출원에 따른 연마장치의 정렬모듈의 제어방법의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 방법을 기술하기로 한다.
본 실시예에 따른 연마장치의 정렬모듈의 제어방법은 도 15에 도시된 바와 같이, 피가공물 정보입력단계(S310), 경로산출단계(S320) 및 시뮬레이션단계(S330)를 포함할 수 있다.
상기 피가공물 정보입력단계(S310)는 상기 제어부(230)가 상기 지그 플레이트(126)에 안착되어 상기 스핀들 유닛(210)에 의해 가공될 글래스(10)의 형상정보를 입력받는 단계이다.
즉, 연마되어야 할 대상물인 글래스(10)의 형상 및 수치정보 또는 재질에 대한 정보를 입력받는 단계이다. 일반적으로 최근에는 연마대상물(10)의 형상 및 재질에 관하여 컴퓨터화된 파일이 존재하므로, 이러한 파일을 입력받도록 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 경로산출단계(S320)는 상기 제어부(230)가 상기 피가공물 정보입력단계(S310)에서 입력된 글래스(10)의 형상성보를 통해 상기 스핀들 유닛(210)이 상기 글래스(10)를 가공할 때의 동작경로인 G코드를 자동으로 산출하는 단계이다.
그리고, 상기 시뮬레이션단계(S330)는 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 비전카메라(290)가 상기 경로산출단계(S320)에서 자동으로 추출된 G코드의 경로를 따라 이동되어 상기 비전카메라(290)의 이동경로(Pg)가 실제 이상적인 이동경로를 형성하는지 아니면 오류가 있는지를 시뮬레이션 하는 단계이다.
도 17은 G코드가 오류 없이 추출되었을 때의 이동경로(Pg)의 예를 도시한 도면으로서, 상기 비전카메라(290)의 이동경로(Pg)에 오류가 없는지 또는 연마대상물(10)의 형상정보와 맞지않는 경로를 그리거나 다른 물체와 충돌하는 경로를 형성하는 지 등의 오류가 발생하는지의 여부를 사전에 미리 시뮬레이션 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 연마대상물 100: 연마장치
110: 본체 프레임 124: 베이스
126: 지그 플레이트 126c: 지그 플레이트의 중심점
127: 정렬홀 128: 지그 플레이트 구동부
130: 거더 140: 기준플레이트
142: 기준마킹위치 144: 홈
200: 연마모듈 210: 스핀들 유닛
212: 제1슬라이더 214: 제1프레임
216: 제1승강구동부 218: 스핀들 모터
219: 콜릿 220: 연마툴
222: 포인터 S110: 포인터 장착단계
S120: 제1이동단계 S130: 스템핑단계
S140: 제1촬영단계 S150: 정렬단계
S210: 제2이동단계 S220: 제2촬영단계
S230: 중심점 계산단계 S310: 피가공물 정보입력 단계
S320: 경로산출단계 S330: 시뮬레이션단계

Claims (8)

  1. 본체프레임의 폭방향으로 가로지르도록 상기 본체프레임의 상측에 배치되는 거더의 길이방향으로 수평이동 및 수직이동 가능하게 구비되며, 연마툴 및 포인터가 탈착가능하게 구비되는 스핀들 유닛;
    상기 본체 프레임상에 구비되며, 글래스가 장착되는 지그 플레이트가 복수개 구비되고, 상기 거더의 길이방향과는 수직되는 방향으로 수평 이동가능하게 구비되는 베이스에 구비되며, 상기 포인터에 의해 마킹이 이루어지도록 지정된 기준마킹위치가 형성된 기준플레이트;
    상기 스핀들 유닛과 같이 수평이동되며, 상기 베이스측을 촬영하는 비전카메라;
    상기 비전카메라를 통해 기준플레이트 상의 기준마킹위치와 실제 포인터에 의해 마킹된 위치의 차이를 감지하여 그 차이만큼 상기 스핀들 유닛을 정렬하는 제어부;
    를 포함하는 연마장치의 정렬모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스핀들 유닛과 비전카메라는 상기 베이스의 이동방향과 평행한 방향의 동일축선상에 구비되는 연마장치의 정렬모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스핀들 유닛은,
    상기 거더의 길이방향을 따라 슬라이딩 되는 제1슬라이더;
    상기 제1슬라이더에 대해서 승강하는 제1프레임;
    상기 제1프레임을 상기 제1슬라이더에 대해서 승강시키는 제1승강 구동부;
    상기 제1프레임에 구비되며 회전력을 발생시키는 스핀들 모터;
    상기 스핀들 모터에 의해 회전되며, 연마대상물을 연마하는 연마툴 또는 상기 기준풀레이트에 마킹이 가능한 포인터를 고정하는 콜릿;
    을 포함하는 연마장치의 정렬모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기준플레이트는,
    상기 베이스의 일측에 구비되고,
    상기 포인터에 의해 마킹이 이루어지도록 지정된 기준마킹 위치 및 복수개의 연마툴이 삽입되는 복수개의 홀이 형성되는 연마장치의 정렬모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베이스에는 글래스가 안착되는 복수개의 지그 플레이트가 구비되며,
    상기 지그 플레이트에는 각 모서리마다 하나씩 적어도 3개소의 모서리에 각각 정렬 홀이 형성되고,
    상기 제어부는 상기 비전카메라를 통해 상기 지그 플레이트에 형성된 상기 각 정렬 홀을 인식하여 지그 플레이트의 중심점 및 평행도를 측정하는 연마장치의 정렬모듈.
  6. 스핀들 유닛에 포인터를 장착하는 포인터 장착단계;
    상기 스핀들 유닛이 현재 설정된 기준마킹 위치에 위치되도록 상기 스핀들 유닛 및 베이스가 이동하는 제1이동단계;
    상기 포인터가 기준플레이트에 마킹하는 스탬핑단계;
    비전카메라로 상기 기준플레이트의 기준마킹 위치 및 상기 포인터에 의해 실제 마킹된 지점을 촬영하는 제1촬영단계;
    상기 비전카메라로 촬영된 기준마킹 위치 및 실제 마킹된 위치와의 차이를 감지하여, 그 차이만큼 상기 스핀들 유닛 및 베이스를 이동시키는 정렬단계;
    를 포함하는 연마장치의 정렬모듈의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비전카메라가 상기 지그 플레이트의 상측에 위치되도록 상기 스핀들 유닛 및 베이스를 이동시키는 제2이동단계;
    상기 비전카메라를 통해 상기 지그 플레이트를 촬영하는 제2촬영단계;
    상기 비전카메라로 촬영된 각 정렬 홀을 인식하여 상기 지그 플레이트의 중심점 및 평행도를 계산 하는 중심점 계산단계;
    를 더 포함하는 연마장치의 정렬모듈 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 지그 플레이트에 안착되어 상기 스핀들 유닛에 의해 가공될 글래스의 형상정보를 입력받는 피가공물 정보입력단계;
    상기 피가공물 정보입력단계에서 입력된 글래스의 형상정보를 통해 상기 스핀들 유닛이 상기 글래스를 가공할 때의 동작경로를 산출하는 경로산출단계;
    상기 비전카메라가 상기 경로산출단계에서 산출된 경로를 따라 움직이는 시뮬레이션 단계;
    를 더 포함하는 연마장치의 정렬모듈의 제어방법.
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