KR20180131510A - 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템 및 방법 - Google Patents

동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트폰 글라스 성형 시스템에 있어서, 동일 경로를 회전 또는 무한궤도로 이동하는 복수개의 캐리어(120)에 복수개의 하부금형(110)들이 탑재되고, 상기 하부금형(110)들에 글라스가 올려진 상태에서 동일 경로를 반복 이동하는 동일 경로 이동식 하부금형부(100)와: 상기 캐리어(120)가 이동하는 경로에 상응하는 지점에 고정된 상태(회전 이동하지 않고 위치 고정)로 일정 간격으로 복수개가 설치되며, 상기 하부금형(110)들이 정지하여 상부에 위치하면 히터블록(210)을 상승시켜서 상기 하부금형(110)들을 전도 가열하는 고정위치 승강형 하부금형 가열부(200)와: 상기 캐리어(120)가 이동하는 경로 중 적어도 하나의 지점에 고정된 상태(회전 이동하지 않고 위치 고정)로 설치되며, 포밍할 글라스가 탑재된 하부금형(110) 이 아래에 에 위치하면 상부금형(310)을 하강시켜서 글라스(G)를 포밍하는 고정위치 승강식 상부금형부(300)와; 상기 하부금형(110)에 성형할 글라스를 투입, 탑재시키는 글라스 투입수단부(500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템에 관한 것이다.

Description

동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템 및 방법 { Mobile Phone Glass Forming System and Method }
본 발명은 평면부와 에지 곡면 성형부를 갖는 휴대폰용 글라스를 성형함에 있어서 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템 및 방법에 관한 것이다.
공개특허 제10-2016-0051558호 : 글라스 성형장치 및 성형방법은, 소재를 이송시키는 이송장치; 상기 이송장치에 의해 공급되는 상기 소재를 예열하도록 마련되는 예열유닛; 상기 소재를 곡면 형상으로 변형시키는 곡면성형유닛; 상기 곡면성형유닛에 의해 변형된 곡면 형상의 소재를 냉각하는 냉각유닛;을 포함하고, 상기 곡면성형유닛은, 예열된 상기 소재가 안착되는 복수의 곡면 형상 코어가 형성되며, 이동 가능하게 마련되는 이동금형과, 상기 이동금형과 마주하도록 배치되는 제1금형과, 상기 이동금형과 상기 제1금형 사이에 형성되는 복수의 캐비티와, 상기 복수의 캐비티에 진공압을 발생시켜 상기 소재를 상기 곡면 형상 코어에 흡착되게 하는 공압장치를 포함하는 글라스 성형장치를 개시한다.
본 발명은 평면부와 에지 곡면 성형부를 갖는 휴대폰용 글라스를 성형함에 있어서 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 다수 하부금형 및 승강하는 히터블록으로 차례로 예열 본가열 어닐링 냉각 취출 과정을 거치게 하고 하나의 상부 금형 및 상부 금형 가열수단 결합체를 서보 모터에 의해 승강 동작이 정밀 제어되는 주축으로 승강시키면서 글라스 가압 및 에지 성형을 하여 장치의 작동 및 공정 개선 및 열적 효율성을 도모한 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템 및 방법을 제공하기 위함이다,
본 발명은 평면부와 에지 곡면 성형부를 갖는 휴대폰용 글라스를 성형함에 있어서 평면부를 먼저 가압 금형이 가압하고 후속으로 성형 금형이 에지부를 가압 성형하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명은 첫번째 가압 금형을 이용한 평면부를 가압함에 있어서 글라스 파지를 위한 가압력을 개스 스프링의 복원력을 조절함으로써 쉽게 조절할 수 있고, 복원력 뿐 아니라 가압 금형의 자중을 이용함으로써 과한 압력이 글라스 평탄부에 작용하여 파손되는 문제점을 해결한 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템 및 방법을 제공하기 위함이다.
본 발명의 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템은, 스마트폰 글라스 성형 시스템에 있어서,
동일 경로를 회전 또는 무한궤도로 이동하는 복수개의 캐리어(120)에 복수개의 하부금형(110)들이 탑재되고, 상기 하부금형(110)들에 글라스가 올려진 상태에서 동일 경로를 반복 이동하는 동일 경로 이동식 하부금형부(100)와:
상기 캐리어(120)가 이동하는 경로에 상응하는 지점에 고정된 상태(회전 이동하지 않고 위치 고정)로 일정 간격으로 복수개가 설치되며, 상기 하부금형(110)들이 정지하여 상부에 위치하면 히터블록(210)을 상승시켜서 상기 하부금형(110)들을 전도 가열하는 고정위치 승강형 하부금형 가열부(200)와:
상기 캐리어(120)가 이동하는 경로 중 적어도 하나의 지점에 고정된 상태(회전 이동하지 않고 위치 고정)로 설치되며, 포밍할 글라스가 탑재된 하부금형(110) 이 아래에 에 위치하면 상부금형(310)을 하강시켜서 글라스(G)를 포밍하는 고정위치 승강식 상부금형부(300)와;
상기 하부금형(110)에 성형할 글라스를 투입, 탑재시키는 글라스 투입수단부(500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 경우, 평면부와 에지 곡면 성형부를 갖는 휴대폰용 글라스를 성형함에 있어서 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따르는 경우, 다수 하부금형 및 승강하는 히터블록으로 차례로 예열 본가열 어닐링 냉각 취출 과정을 거치게 하고 하나의 상부 금형 및 상부 금형 가열수단 결합체를 서보 모터에 의해 승강 동작이 정밀 제어되는 주축으로 승강시키면서 글라스 가압 및 에지 성형을 하여, 장치의 작동 및 공정 개선 및 열적 효율성, 사이크 타임, 장치의 전체 크기 최적화를 도모한 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템 및 방법이 제공된다.
본 발명에 따르는 경우, 평면부와 에지 곡면 성형부를 갖는 휴대폰용 글라스를 성형함에 있어서 평면부를 먼저 가압 금형이 가압하고 후속으로 성형 금형이 에지부를 가압 성형하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템 및 방법이 제공된다.
도 1은 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 시스템 중 하부금형 가열부(접촉 전도식 가열) 및 승강식 밀폐가열수단부(비접촉 대류, 복사 가열) 구성도.
도 3은 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 시스템 중 투입(및 취출)수단부 상세 구성도.
도 4a, 4b는 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 시스템 중 하부금형 가열부 및 하부금형 상세도.
도 5는 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 시스템 중 상부 금형부 상세도.
(도 5a는 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 장치의 금형 가압 구조(상부금형부) 구성도, 도 5b는 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 장치의 금형 가압 구조 입체 구성도(차폐수단 일부 탈거), 도 5c, 도 5d는 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 장치의 금형 가압 구조 입체 횡단면도(차폐수단 일부 탈거), 도 5e은 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 장치의 금형 가압 구조 중 스토퍼 상세도, 도 5f은 본 발명의 상부 금형부 사용상태도.)
도 6은 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 방법 흐름도.
이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰 글라스 성형 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 전체 구성도, 도 2는 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 시스템 중 하부금형 가열부(접촉 전도식 가열) 및 승강식 밀폐가열수단부(비접촉 대류, 복사 가열) 구성도, 도 3은 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 시스템 중 투입(및 취출)수단부 상세 구성도, 도 4는 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 시스템 중 하부금형 가열부 상세도이고, 도 5는 본 발명의 스마트폰 글라스 성형 시스템 중 상부 금형부 상세도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일시시예에 따른 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템은 동일 경로 이동식 하부금형부(100)와 고정위치 승강형 하부금형 가열부(200)와 고정위치 승강식 상부금형부(300)와 글라스 투입수단부(500)를 포함하여 구성된다.
< 하부금형부 : 복수>
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 동일 경로 이동식 하부금형부(100)는 동일 경로를 회전 또는 무한궤도로 이동하는 복수개의 캐리어(120)에 복수개의 하부금형(110)들이 탑재되고, 상기 하부금형(110)들에 글라스가 올려진 상태에서 동일 경로를 반복 이동한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 하부금형부(100)는, 동일한 원형 경로를 따라 회전 이동되는 하부금형(110)들과, 하부금형(110)들이 안치되도록 회전테이블(130)에 방사상 균일 각도 간격으로 배치되는 캐리어(120)들과, 캐리어(120)들을 지지하고 회전시키는 회전테이블(130)과, 회전테이블(130)의 회전 멈춤 동작을 제어하는 테이블 구동수단부(150)를 포함하여 구성된다.
<고정위치 승강형 하부금형 가열부 >
도 1, 도 2, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 고정위치 승강형 하부금형 가열부(200)는, 캐리어(120)가 이동하는 경로에 상응하는 지점에 고정된 상태(회전 이동하지 않고 위치 고정)로 일정 간격으로 복수개가 설치되며, 상기 하부금형(110)들이 정지하여 상부에 위치하면 히터블록(210)을 상승시켜서 상기 하부금형(110)들을 전도 가열한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 승강형 하부금형 가열부(200)는, 하부금형(110)을 가열하는 히터블록(210)과, 상기 히터블록(210)을 승강시키는 실린더(220) 또는 모터의 구동수단과, 구동 수단과 히터블록(210)을 연결하는 승강축(230)과, 상기 실린더(220) 또는 모터의 구동수단을 지지 고정하는 고정판(베이스 프레임에 고정됨)으로 구성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 히터블록(210)은, 하부금형(110)의 하부에 접면되는 히터플레이트(211)와, 히터플레이트(211)를 가열하는 히터튜브(212)와, 히터플레이트(211)의 측면 외부를 감싸는 몸체판(213)과, 몸체판(213) 및 히터플레이트(211)의 하면을 감싸 보온하는 단열판(214)으로 구성된다.
<고정위치 승강식 상부금형부 >
도 1, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 고정위치 승강식 상부금형부(300)는, 캐리어(120)가 이동하는 경로 중 적어도 하나의 지점에 고정된 상태(회전 이동하지 않고 위치 고정)로 설치되며, 포밍할 글라스가 탑재된 하부금형(110) 이 아래에 에 위치하면 상부금형(310)을 하강시켜서 글라스(G)를 포밍한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 고정위치 승강형 하부금형 가열부(200)는, 하부금형(110) 정지시 상승하여 하부금형(110)들을 접면 전도 가열하고, 하부금형(110) 이동시 하강하는 히터블록(210)과, 고정판에 의해 몸체프레임(미도시)에 고정되고 승강칼럼(230)을 통해 상기 히터블록(210)을 승강시키는 하부 승강부(220)와, 하부는 하부 승강부(220)에 연결되고 상부는 상기 히터블록(210)에 결합하여 히터블록(210)을 지지 승강시키는 히터블록 승강칼럼(230)을 포함하여 구성된다.
<글라스 투입수단부 >
도 1, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 글라스 투입수단부(500)는, 하부금형(110)에 성형할 글라스를 투입, 탑재시키는 포함하여 구성된다.
글라스 투입수단부(500)는, 종방향 이동몸체(520)를 종방향으로 이송시키는 종방향 가이드레일(510)과, 종방향 가이드레일(510)에 수직한 횡방향 가이드레일을 구비하는 종방향 이동몸체(520)와, 종방향 이동몸체(520)의 횡방향 가이드 레일을 따라 횡방향으로 이동가능하게 결합되는 이송 로봇(530)과, 이송 로봇(530)에 설치, 제어되고 글라스를 진공 흡착으로 파지하여 하부금형(110)의 상면에 안착시키는 진공흡착부(540)와, 이송 로봇(530)에 설치되어 진공흡착부(540)에 파지된 글라스와 하부금형(110)의 상대 위치를 광학 이미지로 관찰하여 이송 로봇(530)에게 피드백하는 카메라(550)를 포함하여 구성된다.
이송 로봇(530)은 카메라(550)로부터 이송된 글라스이의 위치 정보를 기초로 파지된 글라스가 정렬 위치에 있다고 판단되는 경우 글라스 파지 상태를 해지하여 글라스를 하부금형에 투입한다.
글라스 투입수단부(500)는, 이송 로봇(530)의 제어하에 파지된 글라스를 회전하기 위한 글라스 회전 모터(560)와, 글라스 회전 모터(560)의 회전력을 상기 진공흡착부(540)에 전달하는 회전용 감속기(570),를 더 포함하고, 진공흡착부(540)는 종방향 이동몸체(520)에 회동가능하게 결합하여 이송 로봇(530)의 제어하에 회전 가능하도록 구비된다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일시시예에 따른 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템은, 예열영역(A1) 또는 어닐링영역(A3) 영역에서 상기 하부금형(110)들의 상부 공간을 밀폐하는 고정위치 승강식 밀폐가열수단부(400)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 고정위치 승강식 밀폐가열수단부(400)는, 상기 하부금형(110)과 함께 경로를 이동하는 것이 아니라 하부금형(110)이 정지하여 하부에 위치하면 하강하여 밀폐를 한상태에서 글라스 상면 가열을 수행한다. 하부금형(110)이 경로를 이동하는 동안에는 캐리어(120)로부터 이격되게 상승하여 초기위치로 환원한다.
여기서, 고정위치 승강식 밀폐가열수단부(400)는, 실린더 또는 모터로 구성되는 상부 승강수단(410)과, 몸체프레임(미도시) 상부에 고정되고 상기 상부 승강수단(410)을 지지하는 상부 승강수단 고정판(420)과, 상부 승강수단(410)에 의해 승강되는 상부 히터 블럭(440)과, 상부 히터 블럭(440)의 상부를 보온하는 단열판(430)과, 상부 히터 블럭(440)의 측면 외주를 둘러싼 상태에서 하향 연장되어 하부 금형(110)의 상부 공간 주위를 둘러싸서 직육면체 형상의 밀폐실을 형성하고 사방 단열벽으로 구성되는 단열재 커튼판(450)을 포함하여 구성된다.
< 승강식 상부 금형부 >
도 5에 도시된 바와 같이, 승강식 상부금형부(300)는, 포밍 챔버 골격에 고정되고 서보모터(M)와 주축(320)을 지지하는 고정프레임(310)과, 상기 고정프레임(310)에 회동되게 고정되고 서보모터(M)에 의해 정, 역회전하는 주축(320)과, 중심을 상기 주축(320)이 통과하고 주축(320)에 회전에 의해 승강되는 상부 승강판(330)과, 상부 승강판(330)의 하부에 수평하게 설치되고 수직기둥(335)으로 결합되어 상기 상부 승강판(330)과 일체로 승강되는 하부 승강판(340)을 포함한다.
또한, 하부 승강판(340)의 하부에 수평하게 이격 지지되고 상부 금형의 일부를 이루는 가압금형(351)을 포함하는 가압금형부(350)와, 하부 승강판(340)의 하부에 수평하게 이격 지지되고 상부 금형의 잔부를 이루는 성형 금형(361)을 포함하는 성형금형부(360)와, 상부는 상기 하부 승강판(340)에 결합하고 하부는 상기 가압금형부(350)와 결합하여 가압금형부(350)를 지지하는 내측 스토퍼(370)와, 하부 승강판(340)과 성형금형부(360)를 연결하는 외측 연결부(380)를 포함하여 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰 글라스 성형 장치의 금형 가압 구조, 즉 상부금형부(300)은, 상부 금형과 상부 금형의 하부를 거쳐 성형시 정지 성형 후 이동하는 다수의 하부 금형들로 이루어진 스마트폰 글라스 성형 장치의 가압프레스 구조에 관한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰 글라스 성형 장치의 금형 가압 구조, 즉 상부금형부(300)는, 포밍 챔버 골격에 고정되고 서보모터(M)와 주축(320)을 지지하는 고정프레임(310)과, 상기 고정프레임(310)에 회동되게 고정되고 서보모터(M)에 의해 정, 역회전하는 주축(320)을 포함한다. 도시된 바와 같이 고정프레임(310)의 상부골격은 서보모터(M), 그리고 주축(320)의 상부를 회동가능하게 지지한다. 고정프레임(310)의 하부골격은 주축(320)의 하부를 회동가능하게 지지한다.
도시된 바와 같이, 상부승강판(330)은 중심을 상기 주축(320)이 통과하고 주축(320)에 회전에 의해 승강된다. 고정프레임(310)의 상부골격과 하부골격 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 하부 승강판(340)은 상부 승강판(330)의 하부에 수평하게 설치되고 수직기둥(335)으로 결합되어 상기 상부 승강판(330)과 일체로 승강된다.
-. 가압금형부
도 1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 가압금형부(350)는 하부 승강판(340)의 하부에 수평하게 이격 지지되고 상부 금형의 일부를 이루는 가압금형(351)을 포함한다. 하부 금형(110)은 중간의 다이평면부(111)과 주변의 에지 곡면부(112)와 중간의 진공흡착홀(123)으로 구성된다.
도시된 바와 같이, 가압금형(351)은 성형 금형(361)이 다이평면부(111)에 올려진 글라스를 접촉하기(누르기) 전에 먼저 상기 다이평면부(111) 상의 글라스 영역을 가압하여 준다. 가압금형부(350)는 가압금형(351)의 상부를 가열하는 제3 히터판(352)과, 상기 히터판(352)의 상부를 보온하는 제3 단열판(353)과, 가압금형(351)과 제3 히터판(352)과 제3 단열판(353) 일체를 지지하는 제3 지지블록(354)을 포함하여 구성된다.
-. 성형금형부
성형금형부(360)는 하부 승강판(340)의 하부에 수평하게 이격 지지되고 상부 금형의 잔부를 이루는 성형 금형(361)을 포함한다. 성형금형부(360)는, 다이평면부(111)에 올려진 글라스 에지를 눌러서 하향으로 구부려 성형하는 성형금형(361)과, 성형금형(361)의 상부를 가열하는 제4 히터판(362)과, 제2 히터판(352)의 상부를 보온하는 제4 단열판(363)과, 성형금형(361)과 제4 히터판(362)과 제4 단열판(363) 일체를 지지하는 제4 지지블록(364)을 포함하여 구성된다.
-. 승강 슬라이딩식 차폐수단
본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰 글라스 성형 장치의 금형 가압 구조, 즉 상부금형부(300)는, 하부금형(110)에 올려진 글라스를 보열하기 위해 둘러싸는 승강 슬라이딩식 차폐수단(410)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 승강 슬라이딩식 차폐수단(410)은, 하부 승강판(340)의 사방변(邊)에 하향 연장되어 사방벽을 형성하는 외부 커튼판(411)과, 걸림봉(413)이 삽입되는 장홈(412b)이 형성되고 상기 외부 커튼판(411)의 내벽을 타고 상하 슬라이딩 하며, 하단면(412a)이 외부 커튼판(411)의 하단면(411a)보다 아래로 연장된 슬라이딩 커튼판(412)과, 성형금형(361)의 상부에서 성형금형(361)을 지지하는 제4 지지블록(354)의 외측면에 돌출된 걸림봉(413)을 포함하여 구성된다. 포밍을 위해 주축이 하부 승강판(340)을 하강시키면, 상기 슬라이딩 커튼판(412)이 하부금형(110) 또는 하부금형(110)을 지지하는 캐리어(120) 상면의 저항을 받아 위로 상승하여 포밍 작업을 방해하지 않는(포밍을 위한 성형금형(361)의 하강동작을 방해하지 않음) 것이 바람직하다.
-. 내측 스토퍼
내측 스토퍼(370)의 상부는 상기 하부 승강판(340)에 결합하고 하부는 상기 가압금형부(350)와 결합하여 가압금형부(350)를 지지한다. 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이, 내측 스토퍼(370)는 하부 승강판(340)을 하향으로 관통하되, 상기 내측 스토퍼(370)의 상단은 하부 승강판(340)에 고정체결되지 않고 상승이 가능하도록 걸쳐져 있다. 가압금형(351)이 하강하여 하부 금형(110)의 다이평면부(111)의 글라스에 접면되면, 하강하던 제4 지지블록(364)이 저항 반력에 의해 다시 상승하려 하고 이때 하부 승강판(340)은 단순히 제3 지지블록(354)을 지지할 뿐 상승하려는 내측 스토퍼(370)의 상단을 구속하지 않도록 구성되는 것이 바람직하다. 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 승강판(340)과 제3 지지블록(354) 사이에 고체의 탄성 또는 개스의 수축 팽창성을 이용한 복원성 가압수단(375)이 더 구비되는 것이 바람직하다.
-. 외측 연결부
외측 연결부(380)는 하부 승강판(340)과 성형금형부(360)를 연결한다. 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이, 외측 연결부(380)는 외측 스토퍼라는 용어로 대체될 수 있고, 이때 외측 스토퍼라는 내측 스토퍼와 같이 성형금형(361)이 하강하여 하부 금형(110)의 에지 곡면부(112)의 글라스에 접면되면, 하강하던 제4 지지블록(364)이 저항 반력에 의해 다시 상승힘을 받을때 하부 승강판(340)은 단순히 제4 지지블록(364)을 지지할 뿐 상승하려는 외측 연결부(370)의 상단을 구속하지 않도록 구성될 수 있다. 이렇게 구성하는 경우 주축이 하부 승강판(340)을 하강시키는 힘이 직접 에지 곡면부(112)의 글라스에 전달됨으로 인해 글라스가 파손되는 위험을 줄일 수 있고, 주축의 하강 경계에 무관하게 글라스 에지 포밍에 적용되는 힘이 최대값(예를들어, 중력 자중값 + 복원체 중간 개재시 복원력)을 넘지 않게 조절할 수 있는 장점이 있다. 하부 승강판(340)과 제4 지지블록(364) 사이에 고체의 탄성 또는 개스의 수축 팽창성을 이용한 복원성 가압수단(385)이 더 구비되는 것이 바람직하다.
도 1, 도 6, 도 7에 도시된 바와 같이, 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 방법은 다음과 같은 단계로 진행된다.
먼저, 하부금형부(100)를 제공하는 단계(S100)에서, 1) 취출 / 투입 영역과, 분리 구획된 예열영역(A1) 포밍영역(A2) 어닐링영역(A3)과, 그 후에 냉각영역(A4)이 차례로 배치된 경로를 회전 또는 무한궤도로 이동하는 복수개의 캐리어(120)에 복수개의 하부금형(110)들이 탑재되고, 상기 하부금형(110)들에 글라스가 올려진 상태에서 동일 경로를 반복 이동하는 하부금형부(100)를 제공한다.
다음으로, 고정위치 승강형 하부금형 가열부(200)를 제공하는 단계(S200)에서, 2) 상기 캐리어(120)가 이동하는 경로중 상기 예열영역(A1), 포밍영역(A2), 어닐링영역(A3)에, 고정된 상태(회전 이동하지 않고 위치 고정)로 일정 간격으로 복수개가 설치되며, 상기 하부금형(110)들이 정지하여 상부에 위치하면 히터블록(210)을 상승시켜서 상기 하부금형(110)들을 전도 가열하는 고정위치 승강형 하부금형 가열부(200)를 제공한다.
다음으로, 글라스 투입 단계(300)에서, 3) 투입수단부(500)를 이용하여 투입영역에 위치한 하부금형(110)에 글라스(G)가 투입된다. 예열 단계(S400)에서, 4) 캐리어(120)에 탑재된 하부금형(110)이 1공정씩 이동하여 글라스가 투입된 하부금형(10)이 예열영역(A1)에 위치, 정지하면 제1 히터블록(210-1)이 상승하여 상기 하부금형(110)들을 전도 가열한다.
본가열 단계(S500)에서, 5) 상기 히터블록(210)이 하강하고, 상기 캐리어(120)가 1공정씩 더 이동하여, 예열된 하부금형(110)이 포밍영역(A3)에 도달하면, 제2 히터블록(210-2)이 상승하여 상기 하부금형(110)들을 전도 가열한다.
6) 상기 캐리어(120)가 이동하는 경로 중 상기 포밍영역(A2)에 고정된 상태(회전 이동하지 않고 위치 고정)로 설치된 승강식 상부금형부(300)이 상부금형(310)을 하강시켜서 상기 본가열 단계(S500)에서 가열된 글라스(G)를 포밍하는 포밍 단계(S600)와;
어닐닝 단계(S700)에서, 7) 상기 제2 히터블록(210-2)이 하강하고, 상기 캐리어(40)가 1공정씩 더 이동하여 상기 포밍 단계(S600)를 거친 하부금형(10)이 어닐링 영역(A4)에 도달하면, 제3 히터블럭(210-3)가 상승하여 하부금형(10)의 하부를 접면 전도 가열하고 성형된 글라스를 어닐닝한다. 냉각, 취출 단계(S800)에서, 8) 상기 어닐닝 단계(S60)를 거친 성형체를 냉각하고 냉각이 완료된 하부 금형(10)의 성형체 글라스를 취출한다.
동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 방법에 있어서, 하부금형(110)은 진공흡착 고정부(115)를 구비하고, 글라스 투입 단계(300)에서 상기 투입수단부(500)의 의해 하부금형(110)에 투입되는 글라스의 정렬 상태가 확인되면, 진공흡착 고정부(115)가 상기 성형용 글라스를 흡착 파지하는 단계가 상기 예열 단계(S400)를 위해 이동하기 전에 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.
100 : 하부금형부 110 : 하부금형
120 : 캐리어 130 : 회전테이블
150 : 구동수단부
200 : 하부금형 가열부
210 : 히터블록 211 : 히터플레이트
212 : 히터튜브 213 : 몸체판
214 : 단열판 220 : 하부 승강부
230 : 승강칼럼
300 : 상부금형부 310 : 상부금형
400 : 밀폐가열수단부 410 : 상부 승강수단
420 : 상부 승강수단 고정판 430 : 단열판
440 : 상부 히터 블럭 450 : 단열재 커튼판
500 : 투입수단부 510 : 종방향 가이드레일
520 : 종방향 이동몸체 530 : 이송 로봇
540 : 진공흡착부 550 : 카메라
560 : 글라스 회전 모터 570 : 회전용 감속기
A1 : 예열영역 A2 : 포밍영역 A3 : 어닐링영역

Claims (10)

  1. 스마트폰 글라스 성형 시스템에 있어서,
    동일 경로를 회전 또는 무한궤도로 이동하는 복수개의 캐리어(120)에 복수개의 하부금형(110)들이 탑재되고, 상기 하부금형(110)들에 글라스가 올려진 상태에서 동일 경로를 반복 이동하는 동일 경로 이동식 하부금형부(100)와:

    상기 캐리어(120)가 이동하는 경로에 상응하는 지점에 고정된 상태(회전 이동하지 않고 위치 고정)로 일정 간격으로 복수개가 설치되며, 상기 하부금형(110)들이 정지하여 상부에 위치하면 히터블록(210)을 상승시켜서 상기 하부금형(110)들을 전도 가열하는 고정위치 승강형 하부금형 가열부(200)와:

    상기 캐리어(120)가 이동하는 경로 중 적어도 하나의 지점에 고정된 상태(회전 이동하지 않고 위치 고정)로 설치되며, 포밍할 글라스가 탑재된 하부금형(110) 이 아래에 에 위치하면 상부금형(310)을 하강시켜서 글라스(G)를 포밍하는 고정위치 승강식 상부금형부(300)와;

    상기 하부금형(110)에 성형할 글라스를 투입, 탑재시키는 글라스 투입수단부(500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부금형부(100)는,
    동일한 원형 경로를 따라 회전 이동되는 하부금형(110)들과,
    상기 하부금형(110)들이 안치되도록 회전테이블(130)에 방사상 균일 각도 간격으로 배치되는 캐리어(120)들과,
    상기 캐리어(120)들을 지지하고 회전시키는 회전테이블(130)과,
    상기 회전테이블(130)의 회전 멈춤 동작을 제어하는 테이블 구동수단부(150),
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정위치 승강형 하부금형 가열부(200)는,
    하부금형(110) 정지시 상승하여 하부금형(110)들을 접면 전도 가열하고, 하부금형(110) 이동시 하강하는 히터블록(210)과,
    고정판에 의해 몸체프레임(미도시)에 고정되고 승강칼럼(230)을 통해 상기 히터블록(210)을 승강시키는 하부 승강부(220)와,
    하부는 하부 승강부(220)에 연결되고 상부는 상기 히터블록(210)에 결합하여 히터블록(210)을 지지 승강시키는 히터블록 승강칼럼(230),
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 히터블록(210)은,
    하부금형(110)의 하부에 접면되는 히터플레이트(211)와,
    상기 히터플레이트(211)를 가열하는 히터튜브(212)와,
    상기 히터플레이트(211)의 측면 외부를 감싸는 몸체판(213)과,
    상기 몸체판(213) 및 히터플레이트(211)의 하면을 감싸 보온하는 단열판(214),
    으로 구성되는 것을 특징으로 하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    예열영역(A1) 또는 어닐링영역(A3) 영역에서 상기 하부금형(110)들의 상부 공간을 밀폐하는 고정위치 승강식 밀폐가열수단부(400)를 더 포함하여 구성되고,
    상기 고정위치 승강식 밀폐가열수단부(400)는,
    상기 하부금형(110)과 함께 경로를 이동하는 것이 아니라 하부금형(110)이 정지하여 하부에 위치하면 하강하여 밀폐를 한상태에서 글라스 상면 가열을 수행하고,
    상기 하부금형(110)이 경로를 이동하는 동안에는 캐리어(120)로부터 이격되게 상승하여 초기위치로 환원하는 것을 특징으로 하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정위치 승강식 밀폐가열수단부(400)는,
    실린더 또는 모터로 구성되는 상부 승강수단(410)과,
    몸체프레임(미도시) 상부에 고정되고 상기 상부 승강수단(410)을 지지하는 상부 승강수단 고정판(420)과,
    상기 상부 승강수단(410)에 의해 승강되는 상부 히터 블럭(440)과,
    상기 상부 히터 블럭(440)의 상부를 보온하는 단열판(430)과,
    상기 상부 히터 블럭(440)의 측면 외주를 둘러싼 상태에서 하향 연장되어 하부 금형(110)의 상부 공간 주위를 둘러싸서 직육면체 형상의 밀폐실을 형성하고 사방 단열벽으로 구성되는 단열재 커튼판(450),
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 글라스 투입수단부(500)는,
    종방향 이동몸체(520)를 종방향으로 이송시키는 종방향 가이드레일(510)과,
    상기 종방향 가이드레일(510)에 수직한 횡방향 가이드레일을 구비하는 종방향 이동몸체(520)와,
    상기 종방향 이동몸체(520)의 횡방향 가이드 레일을 따라 횡방향으로 이동가능하게 결합되는 이송 로봇(530)과,
    상기 이송 로봇(530)에 설치, 제어되고 글라스를 진공 흡착으로 파지하여 하부금형(110)의 상면에 안착시키는 진공흡착부(540)와,
    상기 이송 로봇(530)에 설치되어 진공흡착부(540)에 파지된 글라스와 하부금형(110)의 상대 위치를 광학 이미지로 관찰하여 이송 로봇(530)에게 피드백하는 카메라(550),
    를 포함하여 구성되고,
    상기 이송 로봇(530)은 카메라(550)로부터 이송된 글라스의 위치 정보를 기초로 파지된 글라스가 정렬 위치에 있다고 판단되는 경우 글라스 파지 상태를 해지하여 글라스를 하부금형에 투입하는 것을 특징으로 하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 글라스 투입수단부(500)는,
    이송 로봇(530)의 제어하에 파지된 글라스를 회전하기 위한 글라스 회전 모터(560)와,
    상기 글라스 회전 모터(560)의 회전력을 상기 진공흡착부(540)에 전달하는 회전용 감속기(570),를 더 포함하고,
    상기 진공흡착부(540)는 종방향 이동몸체(520)에 회동가능하게 결합하여 이송 로봇(530)의 제어하에 회전 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 시스템.
  9. 1) 취출 / 투입 영역과, 분리 구획된 예열영역(A1) 포밍영역(A2) 어닐링영역(A3)과, 그 후에 냉각영역(A4)이 차례로 배치된 경로를 회전 또는 무한궤도로 이동하는 복수개의 캐리어(120)에 복수개의 하부금형(110)들이 탑재되고, 상기 하부금형(110)들에 글라스가 올려진 상태에서 동일 경로를 반복 이동하는 동일 경로 이동식 하부금형부(100)를 제공하는 단계(S100)와:

    2) 상기 캐리어(120)가 이동하는 경로중 상기 예열영역(A1), 포밍영역(A2), 어닐링영역(A3)에, 고정된 상태(회전 이동하지 않고 위치 고정)로 일정 간격으로 복수개가 설치되며, 상기 하부금형(110)들이 정지하여 상부에 위치하면 히터블록(210)을 상승시켜서 상기 하부금형(110)들을 전도 가열하는 고정위치 승강형 하부금형 가열부(200)를 제공하는 단계(S200)와:

    3) 투입수단부(500)를 이용하여 투입영역에 위치한 하부금형(110)에 글라스(G)가 투입되는 글라스 투입 단계(300)와;

    4) 캐리어(120)에 탑재된 하부금형(110)이 1공정씩 이동하여 글라스가 투입된 하부금형(10)이 예열영역(A1)에 위치, 정지하면 제1 히터블록(210-1)이 상승하여 상기 하부금형(110)들을 전도 가열하는 예열 단계(S400)와;

    5) 상기 히터블록(210)이 하강하고, 상기 캐리어(120)가 1공정씩 더 이동하여, 예열된 하부금형(110)이 포밍영역(A3)에 도달하면, 제2 히터블록(210-2)이 상승하여 상기 하부금형(110)들을 전도 가열하는 본가열 단계(S500)와;

    6) 상기 캐리어(120)가 이동하는 경로 중 상기 포밍영역(A2)에 고정된 상태(회전 이동하지 않고 위치 고정)로 설치된 승강식 상부금형부(300)이 상부금형(310)을 하강시켜서 상기 본가열 단계(S500)에서 가열된 글라스(G)를 포밍하는 포밍 단계(S600)와;

    7) 상기 제2 히터블록(210-2)이 하강하고, 상기 캐리어(40)가 1공정씩 더 이동하여 상기 포밍 단계(S600)를 거친 하부금형(10)이 어닐링 영역(A4)에 도달하면, 제3 히터블럭(210-3)가 상승하여 하부금형(10)의 하부를 접면 전도 가열하고 성형된 글라스를 어닐닝하는 어닐닝 단계(S700)와;

    8) 상기 어닐닝 단계(S60)를 거친 성형체를 냉각하고 냉각이 완료된 하부 금형(10)의 성형체 글라스를 취출하는 냉각, 취출 단계(S800);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하부금형(110)은 진공흡착 고정부(115)를 구비하고,
    글라스 투입 단계(300)에서 상기 투입수단부(500)의 의해 하부금형(110)에 투입되는 글라스의 정렬 상태가 확인되면,
    상기 진공흡착 고정부(115)가 상기 성형용 글라스를 흡착 파지하는 단계가 상기 예열 단계(S400)를 위해 이동하기 전에 수행되는 것을 특징으로 하는 동일 경로를 반복하여 이동하는 다수 하부금형과 고정된 위치의 승강식 상부 금형을 이용한 스마트폰 글라스 성형 방법.
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