KR20190125485A - 얇은 유리판을 픽업, 성형 및 배치하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 얇은 유리판을 픽업, 성형 및 배치하기 위한 장치로서,
상부(O) 및 하부(U)를 구비한 프레임(1)을 포함하고, 하부(U)는 1 mm 미만의 두께를 갖는 유리판(I)을 향하기에 적합하며, 서로 실질적으로 평행하게 배치되고 유리판(I)을 향한 단부에는 흡입컵(3)이 설치되는 복수개의 픽업핀(2)이 마련되고,
픽업핀(2)은 흡입컵(3)의 배치를 유리판(I)의 의도된 형상에 맞추도록 서로 독립적으로 연장방향을 따라 이동 가능하다.

Description

얇은 유리판을 픽업, 성형 및 배치하기 위한 장치 및 방법

본 발명은 얇은 유리판을 픽업, 성형 및 배치하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 사전 벤딩된 더 두꺼운 유리판에 정밀하게 배치하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

복합유리판은 자동차 글레이징, 특히 차앞유리 또는 천장패널로 일반적이지만 측면창 또는 뒷창으로 점점 더 많이 사용되고 있다. 이것은 열가소성 중간층을 통해 서로 결합되는 2개의 유리판으로 제조된다. 통상적인 복합유리판에서 유리판의 일반적인 두께는 대략 2 mm이다. 자동차 분야의 글레이징은 흔히 만곡된다. 종래 복합유리판의 상대적으로 두꺼운 개별 유리판들은 먼저 연화 온도(softening temperature)까지 가열되고 벤딩된다. 응고된 후, 유리판들은 치수적으로 안정된 곡률을 가지며, 이후 복합유리판을 형성하기 위해 적층된다. 결합될 2개 유리판들의 형상을 최적으로 일치시키기 위해, 하나가 다른 것의 상단에 위치하여 서로 맞추어진 상태에서 동시에 벤딩될 수 있다. 이러한 벤딩 방법은, 예를 들어 EP 1 836 136 A1, EP 1 358 131 A1, EP 2 463 247 A1, 및 EP 2 463 248 A1으로부터 공지되어 있다.

글레이징의 중량을 감소시키기 위해, 개별 유리판들의 두께를 감소시키고자 하는 노력들이 있었고, 이로 인해, 그럼에도 불구하고, 자동차 창유리들의 안정성 및 파손 저항(break resistance)에 대한 요구조건들은 충족되어야 한다. 이에 따라, 1.5 mm 미만 또는 심지어 1 mm 미만의 두께를 갖는 얇은 유리판을 구비하는 복합유리판이 점점 더 제안되고 있다. 일예로, EP　2　421 704 A1, US　7　070　863　B2, DE　3　919　290　A1, WO　2015/058885　A1, WO　2015/158464　A1, 및 WO　2016/091435　A1가 참조된다. 안정성을 증가시키기 위해, 얇은 유리판은 화학적으로 강화될 수 있다.

종래, 얇은 유리판의 벤딩은 흔히 어렵다. 한편으로, 얇은 유리판은 취급시 파손되기 쉽다; 다른 한편으로, 높은 연화 온도를 갖는 화학 조성물들을 흔히 포함하여, 벤딩시에 에너지가 많이 소요되게 된다. 얇은 유리판과 두꺼운 유리판이 서로 적층되어야 한다면, 이것들은 일반적으로 서로 다른 조성물들을 가지는데, 두꺼운 유리판에는 흔하고 저렴한 소다 석회 유리가 사용되고, 대조적으로, 얇은 유리판은 화학적 강화의 적합성을 고려하여 유리 조성물이 선택된다. 2개 판유리들의 관련된 상이한 연화 온도들은 한쌍으로 벤딩하는 것을 어렵거나 불가능하게 만든다.

그러나, 얇은 유리판들은 실온에서 이미 매우 유연하여 치수적으로 안정된 형상으로의 사전 벤딩이 생략될 수 있다. 그러나 얇은 유리를 사전 벤딩된 두꺼운 유리판에 정확하게 위치시키는 데 어려움이 있다. 사전 벤딩은 평면의 얇은 유리판에 비해 두꺼운 유리판의 투영영역을 줄인다. 평면 유리판이 사전 벤딩된 두꺼운 유리판에 위치되면, 이것은 두꺼운 유리판의 측면 에지를 넘어 주위로 돌출된다. 얇은 유리판의 후속 성형과정 동안, 2개 유리판의 측면 에지는 이상적으로 서로 정확히 정렬되어야 한다. 그러나, 상이한 투영영역으로 인해, 로봇암이 얇은 유리판의 이상적인 위치를 충분한 정확도로 결정할 수 없기 때문에 자동화하기가 어렵다. 초기 상태에서, 유리판의 측면 에지는 아직 하나가 다른 것의 상단에 위치하지 않기 때문에, 기계적 센서와 같은 일반적인 위치 보조 장치로는 최적의 정밀도를 얻을 수 없다.

따라서, 얇은 유리판을 더 두꺼운 유리판에 정확하게 위치시키기 위한 개선된 장치 및 방법에 대한 요구가 있다. 여기서 얇은 유리판과 두꺼운 유리판은 초기 상태에서 상이한 곡률을 가지고, 결과적으로 상이한 투영영역을 갖는다. 본 발명의 목적은 이러한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 얇은 유리판을 픽업, 성형 및 배치하기 위한, 상부 및 하부를 구비한 프레임을 포함하는 장치에 의해 본 발명에 따라 달성되는데, 하부는 유리판을 향하도록 의도되고 이에 적합하며, 서로 실질적으로 평행하게 배치되고 유리판을 향한 단부에는 흡입컵(suction cup)이 설치되는 복수개의 픽업핀(picking up pins)이 마련된다. 여기서, 픽업핀은 서로 독립적으로 연장방향을 따라 이동될 수 있어서 흡입컵의 배치를 유리판의 의도된 형상에 맞출 수 있게 된다.

또한, 상기 목적은 얇은 유리판을 픽업, 성형 및 배치하기 위한 방법에 의해 달성되는데, 유리판은 본 발명에 따른 장치의 흡입컵과 접촉하여 상승되고, 픽업핀이 이동되어 흡입컵의 배치가 유리판을 성형하도록 유리판의 의도된 형상에 맞추어진다. 흡입컵에 부착된 유리판은 의도된 형상으로 벤딩된다.

장치 및 방법은 장치 및 방법을 동일하게 참조하는 설명 및 바람직한 실시 예들과 함께 이하에서 제시된다.

유리판의 의도된 형상은 유리판이 공정의 마지막에 갖게 되는 만곡 형상이다. 또한, 원하는 형상, 획득될 형상 또는 최종 형상으로 지칭될 수 있고, 곡률 반경의 국부적 분포에 의해 특징지어진다. 이것은 특히(적어도 대략) 얇은 유리판이 위치될 사전 벤딩된 더 두꺼운 유리판의 만곡 형상에 대응한다 .

유리판은 얇은 유리판으로, 본 발명에서는 1 mm 미만의 두께를 갖는 유리판을 의미한다. 유리판의 두께는 0.8 mm 미만인 것이 바람직하다. 유리판의 두께는 예를 들어 0.2 mm 내지 1.0 mm 또는 0.4 mm 내지 0.7 mm 일 수 있다. 이러한 두께를 갖는 유리판은 연화 온도로 사전에 가열되지 않고도 쉽게 성형될 수 있다. 얇은 유리판은 파손 저항성을 증가시키도록 경화(hardened) 또는 강화(tempered)될 수 있는데, 이로 인해 취급이 더 용이해진다. 이러한 작은 두께들을 갖는 유리판들은 약간의 어려움만 가지고 또는 전혀 없이 열적으로 강화될 수 있기 때문에, 제1유리판은 화학적으로 강화되는 것이 바람직하다. 유리판은 화학적으로 쉽게 강화될 수 있는 종류의 유리로 제조되는 것이 바람직하다. 따라서, 제1유리판은 알루미노실리케이트(aluminosilicate) 유리, 특히 알칼리-알루미노실리케이트 유리로 제조되는 것이 바람직하다. 화학적 강화는 더 작은 알칼리 이온들을 더 큰 알칼리 음이온들로(예를 들어, 나트륨 이온들을 칼륨 이온들로) 교환함으로써 수행되고, 그 결과 깊이에 좌우되는(depth-dependent) 압축 응력들이 생성된다. 또한, 이러한 종류의 유리는 높은 스크래치 저항성(scratch resistance) 및 경도(hardness)에 의해 차별화된다.

유리판은 본 발명에 따른 장치에 의해 픽업되기 전 초기 상태에서 평면인 것이 바람직하다. 그러나, 원칙적으로, 유리판은 사전에 벤딩될 수도 있는데, 여기서 유리판은 의도된 형상(즉 유리판이 배치될 두꺼운 유리판)보다 더 작은 곡률을 갖는다.

본 발명에 따른 장치는 유리판이 다시 배치되기 전에 유리판을 성형한다. 유리판은 의도한 형상으로 벤딩된다. 이에 따라 결합될 얇은 유리판 및 두꺼운 유리판은 이미 동일한 기하학적 구조를 가지며, 이에 따라 하나가 다른 것의 상단에 위치하기 전에 동일한 투영영역을 갖는다. 2개 유리판의 측면 에지는 서로 정확하게 정렬될 수 있으며, 에지 끝맞춤(edge flushness)이 개선된 복합유리를 제조할 수 있게 되는데, 이것은 제조 공정에서 제조 공차를 더 낮추게 된다. 이것은 본 발명의 주요 장점이다.

본 발명에 따른 장치는 프레임을 포함한다. 프레임은 하부 및 상부를 구비한다. 하부는 또한 프레임의 하부 부품 또는 하부 영역으로 지칭될 수 있다; 그리고, 상부는 상부 부품 또는 상부 영역으로 지칭될 수 있다. 하부는 유리판을 향하도록 의도되고 본 발명에 따른 픽업핀이 마련된다. 이를 위해, 하부는 픽업핀이 안내되는 보링 구멍(boreholes) 또는 관통부(passages)가 마련된 전면 커버를 구비하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 픽업핀은 하부의 커버를 통해 연장되며 실질적으로 이에 수직으로 배치되고, 픽업핀의 일단은 유리판으로 향하도록 의도되며 이에 적합하고, 픽업핀의 타단은 프레임의 상부를 향한다.

유리한 실시예에서, 프레임은 로봇암에 장착된다. 로봇암은 프레임의 상부에 장착되는 것이 바람직하다. 로봇암은 유리판을 상승 및 위치시키도록 프레임을 적어도 수직으로 상하로 이동시킬 수 있고, 바람직하게는 더 두꺼운 유리판 위로 픽업된 얇은 유리판을 이동시키도록 프레임을 옆으로 이동시킬 수도 있다. 경우에 따라서, 로봇암은 회전 또는 틸팅 운동을 수행할 수도 있다. 이를 위해, 로봇암에는 당업자에게 잘 알려진 적절한 수단이 장착된다.

그러나, 대안적으로, 본 발명에 따른 장치를 완전히 자유롭게 손으로 또는 예를 들어 서스펜션 수단에 장착하여 수동으로 작동시키는 것도 가능하다.

볼트 또는 실린더로도 지칭될 수 있는 픽업핀은 서로 실질적으로 평행하게 배치되고 프레임의 하부에 분산된다. 이것들은 연장방향을 따라 서로 독립적으로 이동될 수 있다. 이에 따라 각각의 픽업핀은 프레임 외부 및 내부로 이동될 수 있다. 독립적으로 이동됨에 따라, 픽업핀은 흡입컵이 최종 상태 유리판의 의도된 만곡 형상에 대응하는 표면에 놓여질 수 있도록 배향될 수 있다. 동일한 장치가 다양한 유리판 형식을 처리하도록 사용될 수 있는데, 원칙적으로 모든 판유리 형상은 독립적으로 이동될 수 있는 픽업핀으로 복제될 수 있기 때문이다. 특정 형식의 판유리를 처리할 때 장치의 모든 픽업핀을 사용할 필요는 없다. 대신, 장치는 가장 크고 가장 복잡한 형식의 판유리를 처리할 수 있도록 적절한 수의 픽업핀과 적절히 넓은 활성영역을 구비한 소위 범용장치로 구현될 수 있는데, 여기서, 더 작고/작거나 덜 복잡한 만곡 유리판의 처리에는 픽업핀 중 일부만 사용된다.

픽업핀은 유리판의 전체 영역에 분산될 수 있다. 또한, 판유리 형식에 따라서는 픽업핀이 유리판의 주위 에지 영역에서 프레임 형태로만 맞닿으면 충분할 수 있다.

픽업핀 사이의 수 및 거리는 판유리 벤딩의 복잡성에 따라 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다. 이에 따라, 비교적 간단한 벤딩을 구비한 판유리에서는, 소수의 픽업핀으로 충분한 반면, 국부적으로 작은 곡률 반경을 갖는 더 복잡한 벤딩부 및 다수의 상이한 만곡 영역은 더 많은 수의 픽업핀에 의해 구현될 수 있다. 바람직하게는, 장치는 적어도 3개의 픽업핀을 구비하여야 한다. 인접한 픽업핀 사이의 거리는 50 mm 내지 200 mm인 것이 바람직하다. 픽업핀은 적어도 5 mm, 예를 들어 8 mm 내지 15 mm의 직경을 갖는 것이 바람직하다.

유리판은 픽업핀 단부의 흡입컵과 접촉된다. 흡입컵은 통상 0.7 cm² 내지 30 cm²의 활성 영역을 가지며, 예를 들어 고무로 제조된다. 유리한 실시예에서, 유리판은 음압에 의해 흡입컵으로 흡입된다. 이를 위해, 장치에는 예를 들어 공급 라인을 통해 흡입컵에 연결된 진공 펌프 또는 벤츄리 노즐과 같은 음압을 발생시키는 수단이 장착된다. 특히 유리한 실시예에서, 공급 라인은 이러한 목적을 위해 바람직하게는 중공인 픽업핀의 내부를 통과한다. 예를 들어 호스에 의해 구현되는 공급 라인은, 예를 들어 그것의 상부 영역에서 픽업핀으로부터 가로방향으로 안내될 수 있다. 그러나, 공급 라인은 픽업핀 외측의 흡입컵으로 연결하는 것도 가능하다.

픽업핀의 이동은 다양한 방식으로 실현될 수 있다. 바람직한 제1실시예에서, 픽업핀에는 스프링이 마련된다. 스프링은 바람직하게는 프레임의 내측 하부에 배치되고 프레임의 내측에 위치된 픽업핀의 일부에 연결되어 픽업핀이 스프링력에 의해 프레임 내부로, 즉 상측으로 가압되도록 한다. 하나의 스프링은 각각의 픽업핀과 연관된다. 이를 위해, 스프링은 예를 들어 유리판에서 멀어지는 방향을 향하는 픽업핀의 단부 또는 그 부근의 칼라(collar)에 맞닿을 수 있다. 또한, 장치는 프레임의 내측에 모델 몰드를 포함한다. 유리판의 최종 형상에 적응된 흡입컵의 의도된 배치는 유리판에서 멀어지는 방향을 향하는 픽업핀의 단부가 프레임의 내측에서 모델 몰드와 접촉하여 달성되는데, 그 결과 픽업핀은 프레임의 하측으로 스프링의 스프링력에 대해 가압(변형)되고 유지된다. 이에 따라 픽업핀은 모델 몰드에 의해 이동되고, 예를 들어 소프트웨어에 의해 외부에서 제어되어야 하는 이동 없이 의도대로 배치된다.

모델 몰드의 표면은 만곡되는 것이 바람직하다. 유리한 실시예에서, 모델 몰드의 만곡된 형상은 실질적으로 유리판의 의도된 형상에 대응하고 모든 픽업핀은 실질적으로 동일한 길이를 갖는다. 이에 따라, 모델 몰드의 만곡된 형상은 소위 흡입컵에 의해 걸쳐진 표면으로 복사된다. 장치는 적합한 모델 몰드를 사용함으로써 모든 판유리 형식에 보편적으로 사용될 수 있다.

모델 몰드를 향하며 유리판에서 멀어지는 방향을 향하는 픽업핀의 단부는, 모델 몰드와 점으로만 접촉되도록 바람직하게는 둥글고, 특히 실질적으로 구형이다. 모델 몰드를 향하는 단부에 롤러, 특히 볼 롤러가 장착될 때 특히 부드럽게 접촉된다.

제1실시예의 바람직한 제1변형예에서, 모델 몰드는 프레임의 상부에 부착된 중공 또는 솔리드 몰드이다. 모델 몰드는, 예를 들어 강철, 알루미늄, 다른 금속, 또는 심지어 목재 또는 플라스틱으로 제조될 수 있다. 프레임은 모델 몰드를 교환하도록 개방되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 프레임의 상부 및 하부는 서로에 대해 이동될 수 있어서, 모델 몰드로부터 픽업핀을 이격시키고 모델 몰드에 접근할 수 있도록 하기 위해 그 사이의 거리가 확대될 수 있다.

제1실시예의 바람직한 제2변형예에서, 모델 몰드는 판유리, 특히 유리판이다. 모델 몰드는 예를 들어 단일 벤딩 유리판 또는 유리 적층체일 수 있다. 유리판은 적어도 1.5 mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 유리판은 특히 처리될 얇은 유리판의 의도된 형상을 갖는다. 유리판은 프레임의 상부에 배치되고 스프링도 마련된 복수의 유지핀(retaining pins)과 픽업핀 사이에 고정되는 것이 바람직하다. 스프링은 바람직하게는 프레임의 내측 상부에 배치되고 프레임의 내측에 위치한 유지핀의 일부에 연결되어, 유지핀이 스프링력에 의해 프레임 내부로, 즉 하측으로 가압된다. 유지핀은 프레임의 상부를 향하는 모델 몰드 판유리의 주 표면과 접촉한다; 픽업핀은 하부를 향하는 주 표면과 접촉한다. 하부를 향하는 주 표면의 만곡 형상은, 소위 흡입컵에 의해 걸쳐진 표면으로 복사된다.

프레임은 제1실시예의 제1변형예와 함께 기술된 바와 같이 모델 몰드를 변경하기 위해 개방될 수 있다. 대안적으로, 프레임은 모델 몰드가 제거되거나 삽입될 수 있는 적어도 하나의 측면 개구부를 갖도록 구현될 수 있다. 모델 몰드를 향하는 픽업핀 및 유지핀의 단부에는 롤러, 특히 볼 롤러가 장착되어 모델 몰드를 부드럽게 꺼내거나 밀어 넣도록 하는 것이 바람직하다.

유리한 제2실시예에서, 픽업핀에는 모터가 장착되고, 이를 통해 픽업핀이 연장방향을 따라 이동될 수 있다. 모터는, 예를 들어 프레임 내측의 하부에 부착되고 픽업핀을 변위시킬 수 있는데, 바람직하게는 상기 목적을 위해 나사산(threads)이나 선형 구동부가 설치된다. 각각의 픽업핀은 모터와 연결된다. 모터에 의한 픽업핀의 이동은 바람직하게는 소프트웨어에 의해 제어되는데, 판유리의 의도된 형상이 여기에 입력되고 이에 따라 픽업핀을 이동시킬 수 있게 된다.

장치의 모든 실시예에서, 흡입컵에 의해 걸쳐지는 표면은, 픽업핀의 최종 배치에서, 바람직하게는 프레임의 하부를 향한 방향에서 볼록하게 보일 수 있다. 결과적으로, 모델 몰드가 사용될 경우, 픽업핀에 의해 접촉되는 모델 몰드의 표면도 볼록하다. 그러나, 원칙적으로, 상기 표면은 볼록하거나 오목하고 볼록한 영역들을 가질 수도 있다. 의도된 기하학적 구조와 관련한 높은 적응성은 본 발명의 주요 장점이다.

본 발명에 따른 방법의 다양한 실시예가 고려될 수 있다. 유리한 제1실시예에서, 유리판은 먼저 픽업핀의 흡입컵으로 픽업되고, 이어서 픽업핀이 이동되어 유리판을 성형한다. 초기 상태에서, 유리판은 평면이거나 의도된 최종 곡률보다 덜 두드러진 곡률을 갖는 것이 바람직하다. 이후, 유리판은 흡입컵과 접촉된다. 픽업핀의 배치는 유리판의 초기 형상에 적응되고 흡입컵은 바람직하게는 평면 표면에 걸쳐 있다. 이후, 유리판이 상승되고 이어서 픽업핀이 최종 위치로 이동되는데, 이때 유리판은 의도된 형상으로 벤딩된다. 이후, 유리판은 벤딩 상태로 배치된다.

판유리가 픽업된 후, 픽업핀이 의도된 위치로 이동하는 것은 본 발명에 따른 장치의 유리한 제1 및 제2실시예와 함께 수행될 수 있다. 모델 몰드를 갖는 유리한 제1실시예의 경우, 얇은 유리판은 프레임이 개방된 상태에서 픽업될 수 있다. 개방된 상태에서, 픽업핀은 모델 몰드와 접촉되지 않고, 결과적으로 흡입컵이 평면 표면에 걸쳐 있는 초기 상태에 있게 된다. 유리판이 픽업되면, 몰드가 폐쇄되고, 그 결과 모델 몰드가 픽업핀을 편향시키고 유리판은 이에 따라 성형된다. 유리한 제2실시예의 경우, 픽업핀에는 픽업핀을 이동시키도록 판유리의 픽업 후에 작동되는 모터가 장착된다.

유리한 제2실시예에서, 픽업핀이 먼저 최종 위치로 이동되어 흡입컵의 배치가 유리판의 최종 형상에 맞추어진다. 얇은 유리판은 픽업핀으로 최종 위치에서 픽업되어, 픽업된 동안 성형되고 의도된 형상으로 벤딩된다. 프레임은 롤링 운동(rolling movement)을 수행하는 것이 바람직하고, 여기서 유리판은 연속적으로 점점 더 많은 수의 픽업핀과 접촉하게 된다. 롤링 운동은 바람직하게는 얇은 유리판의 일측면 에지, 특히 배치동안 정확한 정렬이 가장 중요한 측면 에지로부터 시작된다. 프레임은 로봇암에 의해 회전되어 하강하는 동안 상기 측면 에지로부터 가장 짧은 거리에서 픽업핀이 판유리와 접촉하게 된다. 이후, 프레임은 상기 측면 에지로부터 픽업핀이 유리판 위로 하강되도록 회전 운동을 수행한다. 상기 측면 에지로부터 더 짧은 거리를 갖는 흡입컵이 이미 제공된 유리판의 영역은 지지부로부터 상승되어 성형된다. 제2실시예의 경우, 장치는 제조공정의 시작 전에 단지 한번 조정되어야 한다. 이후, 픽업핀은 더 이상 이동될 필요가 없다. 프레임이 로봇암에 장착되면, 암은 프레임의 롤링 운동을 수행하도록 회전 이동이 가능하다.

유리판을 배치할 때, 이것은 흡입컵과 분리되어야 한다. 이것은 예를 들어, 수동으로 또는 흡입컵의 자동 통기(ventilation)를 통해 수행될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 판유리면은 가스 유동, 특히 압축 공기에 노출되어 흡입컵에서 분리된다. 결과적으로, 장치는 바람직하게 가스 유동을 발생시키는 수단 및 프레임의 하부에 배치되어 가스 유동을 유리판으로 향하게 하는 노즐이 장착되고, 이에 따라 유리판을 프레임에서 이격되도록 가압하게 된다.

바람직한 실시예에서, 유리판은 열가소성 필름에 배치되고, 차례로 제2유리판에 배치된다. 이에 따라, 높은 정밀성을 가진, 2개의 유리판 및 개재된 열가소성 필름의 층 스택(layer stack)이 제조될 수 있는데, 이 스택은 예를 들어 후속적으로 가공되어 복합유리를 형성할 수 있다. 2개의 유리판은 하나가 다른 것의 상단에 위치하여 서로 맞추어진 상태에서 평평하게 배치된다. 열가소성 필름은 바람직하게는 유리판의 형상 및 크기로 트리밍되고 또한 유리판과 맞추어져 평평하게 배치된다. 그러나, 유리판보다 커서 그것을 넘어 돌출된 열가소성 필름을 사용하고, 이후 필름의 돌출부를 주위 방향으로 잘라내는 것도 가능하다.

제2유리판은 얇은 유리판보다 더 두꺼운 두께를 갖는 것이 바람직한데, 이것은 본 발명에 따른 장치로 이동되어 성형된다. 제2유리판의 두께는 적어도 1.5 mm, 예를 들어 1.5 mm 내지 5 mm이다. 제2유리판은 이미 의도된 형상을 갖는 것이 바람직한데, 이것은 중력 벤딩 또는 프레스 벤딩과 같은 종래의 유리 벤딩 방법에 의해 획득된다. 제2유리판은 창유리로 일반적이고, 결과적으로 광범위하게 사용되며 비교적 경제적인, 소다 석회 유리로 제조되는 것이 바람직하다. 그러나, 원칙적으로, 제2유리판은 다른 종류의 유리로도 제조될 수 있다.

열가소성 필름은 폴리비닐 부티랄(PVB), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 또는 폴리우레탄(PU), 특히 바람직하게 PVB를 포함하는 것이 바람직하다. 이것은 0.2 mm 내지 2 mm, 특히 0.5 mm 내지 1.6 mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

종래의 유리 벤딩 공정과 달리, 유리판의 성형은 연화 온도 미만의 본 발명에 따른 장치에 의해 수행된다. 결과적으로, 유리판은 영구적으로 벤딩되는 것이 아니라 단지 탄성적으로 재성형되어 픽업핀의 성형 영향없이 배치 후에 원래의 형상을 회복한다. 얇은 유리판의 탄성 스프링 백(elastic spring back)은, 예를 들어 열가소성 중간층을 통한 제2유리판과의 완전한 또는 부분적인 적층에 의해 방지될 수 있다. 바람직하게는, 층 스택은 열가소성 필름을 국부적으로 용융시키기 위해 스폿 가열되며, 그 결과 유리판들은 열가소성 필름에 국부적으로 부착된다. 이것은 가열 코일, 열 핀(hot pins), 열풍 송풍기(hot air blowers) 또는 레이저 방사와 같은 가열 수단으로 수행된다. 바람직하게는, 적어도 3개, 특히 바람직하게는 적어도 5개의 위치가 스폿 가열되어, 얇은 유리판의 형태를 안정화할 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 상기 층 스택이 제조되는 자동화된 생산라인에서 사용될 수 있다. 생산라인은 3개의 컨베이어 벨트를 포함하는 것이 바람직한데, 더 두꺼운 유리판은 크기에 맞게 트리밍되고 최종 형태로 사전 벤딩되어 제1컨베이어 벨트에 의해 이송된다; 크기와 형태가 동일하게 트리밍된 열가소성 필름은 제2컨베이어 벨트에 의해 이송된다; 그리고, 크기와 형태가 동일하게 트리밍되지만 평면인(또는 더 적은 정도로 사전 벤딩된) 얇은 유리판은 제3컨베이어 벨트에 의해 조립 스테이션으로 이송된다. 여기에서, 유리판들 및 중간 필름은, 바람직하게는 유리판 또는 중간 필름의 적어도 2개의 에지에 특히 작용하는 기계적 센서에 의해, 컨베이어 벨트 상에 먼저 정확하게 위치될 수 있는 것이 바람직하다. 이후, 중간 필름은 로봇에 의해 더 두꺼운 유리에 위치되고, 얇은 유리판은 본 발명에 따른 장치가 장착된 로봇에 의해 중간 필름에 위치된다. 이후, 생성된 층 스택은 바람직하게는 상기 제1컨베이어 벨트와 이어지는 컨베이어 벨트에 의해 조립 스테이션 밖으로 이송된다.

대안적으로, 생산라인은 2개의 유리판에 대해 2개의 이송 벨트만을 구비할 수도 있으며, 여기서 크기에 맞게 트리밍된 열가소성 필름은 조립 스테이션에 수동으로 배치된다.

본 발명은 또한 1mm 미만의 두께를 갖는 유리판을 픽업, 성형 및 배치하기 위한 본 발명에 따른 장치의 사용을 포함한다.

본 발명은 도면들 및 예시적인 실시예들을 참조하여 상세하게 설명된다. 도면들은 대략적으로 표현되었고 실제 크기와는 맞지 않는다. 도면들은 본 발명을 결코 제한하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 장치의 측면도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 측면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 방법의 일실시예에서 본 발명에 따른 장치를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 측면도이고,
도 5는 개방된 상태에서의 도 1의 장치를 도시한 것이고,
도 6은 본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서 본 발명에 따른 장치를 도시한 것이고,
도 7은 복합판유리를 제조하기 위한 종래의 층 스택을 도시한 것이고,
도 8은 본 발명에 따른 방법에 따른 층 스택을 도시한 것이고,
도 9는 본 발명에 따른 방법의 예시적인 일실시예를 도시한 순서도이고,
도 10은 본 발명에 따른 방법의 예시적인 다른 실시예를 도시한 순서도이다.

도 1은 얇은 유리판을 픽업, 성형 및 배치하기 위한 본 발명에 따른 장치의 제1실시예의 제1변형예를 도시한다. 장치는 상부(O)과 하부(U)을 갖는 프레임(1)을 포함한다. 프레임(1)의 상부(O)은 로봇암(10)에 연결되고, 이를 통해 프레임(1)이 이동 가능해진다. 프레임(1)의 하부(U)에는 하부(U) 커버의 보링 구멍(boreholes)을 통해 안내되는 픽업핀(2)이 장착된다. 프레임의 내측에는 각각의 픽업핀(2)과 관련된 스프링(5)이 위치하는데, 이것은 프레임(1)의 커버와 픽업핀의 칼라 사이에 고정되고 픽업핀을 프레임(1) 내부방향인 상측으로 가압한다. 모델 몰드(4)는 프레임(1)의 상부(O)에 부착된다. 모델 몰드(4)는, 예를 들어 장치에 의해 픽업되고 성형될 유리판(I)의 의도된 곡률에 대응하는 곡률인 하향면을 갖는 강철로 제조된 중공 몰드이다. 픽업핀(2)은 볼 롤러(9)를 통해 모델 몰드(4)와 접촉하고 대체로 위치에 따라 스프링력에 대해 모델 몰드(4)에 의해 하측으로 가압된다. 픽업핀(2)은 모두 실질적으로 동일한 길이이므로, 유리판을 향하는 픽업핀(2)의 단부는 곡률이 모델 몰드(4)의 곡률에 대응하는 영역에 걸쳐진다. 흡입컵(3)을 통해 픽업핀(2)에 부착된 유리판은 의도된 형상으로 벤딩된다. 유리판(1)은 예를 들어 0.7mm의 두께만을 갖는 화학적으로 강화된 알루미노실리케이트 유리로 제조된다. 초기 상태에서 평면인 유리판(I)는 얇은 두께로 인해 연화 온도보다 훨씬 낮은 온도에서 본 발명에 따른 장치에 의해 탄성적으로 성형될 수 있다.

상부(O)과 하부(U)은 프레임(1)을 개방하고 모델 몰드(4)를 교환하기 위해 서로 이격될 수 있다. 이에 따라, 동일한 장치가 상이한 형식의 유리판에 대해 상이한 모델 몰드(4)와 함께 사용될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 장치의 제1실시예의 제2변형예를 도시한다. 여기서 다시, 픽업핀(2)의 의도된 편향은 모델 몰드(4)에 의해 획득되지만, 여기서는 유리판으로 구현된다. 유리판은, 예를 들어 2mm 두께의 소다 석회 유리로 제조되고, 통상 몰드에서 얇은 유리판(I)의 의도된 형상에 대응하여 사전 벤딩된다. 모델 몰드(4)는 픽업핀(2) 및 상보적 유지핀(6) 사이에서 고정된다. 유지핀(6)은 프레임(1)의 상부(O)에 부착되고 또한 스프링(5)을 구비하는데, 그 스프링력은 모델 몰드(4)가 확실히 고정되도록 픽업핀(2)의 그것과 대립한다. 각각의 픽업핀(2)과 연관된 것은 바람직하게는 정확히 하나의 유지핀(6)인데, 이것은 모델 몰드(4)가 모델 몰드(4)로 사용된 유리판의 파손시킬 수 있는 전단력을 받지 않도록 서로 반대 위치에 배치된다.

프레임은 측면 개구부(8)를 가지며, 이를 통해 모델 몰드(4)가 제거 및 교환 될 수 있다. 이에 따라 동일한 장치가 상이한 유리판 형식에 사용될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 방법의 제1실시예에서 얇은 유리판(I)의 픽업 동안 도 1의 장치를 도시한다. 픽업핀(2)은 유리판(I)의 의도된 형상에 대응하는 만곡면에 걸쳐 있는 흡입컵(3)과 함께, 모델 몰드(4)에 의해 시작시에 이미 최종 위치에 위치된다. 프레임(1)은 기울어져 있어서 프레임(1)의 하강에 의해 초기에는 유리판(I)의 일측 에지에서 가장 짧은 거리를 갖는 픽업핀(2)만이 유리판(I)과 접촉하게 된다(도 3a). 이후, 로봇암(10)은 회전 운동을 수행하여, 프레임(1)의 롤링 운동에서 추가적인 픽업핀(2)이 유리판(I)과 접촉하게 되며, 유리판(I)의 이미 부착된 영역은 이 과정에서 상승되어 성형된다(도 3b). 롤링 운동이 완료될 때, 프레임(1)은 반대 방향으로 기울어지고, 모든 흡입컵은 유리판(I)에 부착되는데 이것에 의해 유리판이 의도된 형상으로 벤딩된다(도 3c).

도 4는 본 발명에 따른 장치의 제2실시예를 도시한다. 여기서, 픽업핀(2)은 모델 몰드(4)를 사용해서가 아니라 프레임(1)의 하부(U)에 장착된 모터(7)에 의해서 이동한다. 여기서도, 픽업핀(2)은 시작시에 이미 최종 위치에 위치될 수 있고, 이후 유리판(I)은 도 3의 제1실시예에 따라 롤링 운동으로 픽업될 수 있다. 그러나, 대안적으로, 유리판(I)은 방법의 제2실시예에 따라 제시된 바와 같이 픽업될 수도 있다: 여기서, 시작시에 흡입컵(3)은 평면 표면에 걸쳐지고 유리판(I)와 접촉하게 된다. 이후, 유리판(I)은 상승되고, 픽업핀(2)의 후속 이동에 의해 의도된 형태로 벤딩될 수 있다.

도 5는 개방된 상태에서의 도 1의 장치를 도시한다. 프레임(1)의 상부(O)는 하부(U)에서 멀리 이격되어 픽업핀(2)이 모델 몰드(4)와 접촉되지 않는다. 결과적으로, 이것들은 편향되지 않은(undeflected) 시작 위치에 위치되고, 흡입컵(3)은 평면 유리판(I)이 픽업될 수 있는 평면 표면에 걸쳐진다.

도 6은 본 발명에 따른 방법의 제2실시예에서 유리판(I)이 상승된 이후의 도 5의 장치를 도시한다. 유리판(I)은 개방된 장치에 의해 픽업된다(도 6a). 이어서, 상부(O)와 하부(U)를 가능한 인접시켜서 장치를 폐쇄한다. 픽업핀(2)은 위치의 함수로서 모델 몰드(4)와의 접촉을 통해 하측으로 가압되어, 접착된 유리판(I)이 성형된다.

도 7은 평면의 얇은 유리판(I) 및 개재된 열가소성 중간층(III)을 갖는 사전 벤딩된 더 두꺼운 제2유리판(II)를 포함하는 층 스택을 배치하는 종래 기술의 어려움을 나타낸다. 제2유리판(II)은, 통상적으로 예를 들어 프레스 벤딩에 의해 연화 온도 이상에서 최종 형상으로 사전 벤딩되는, 2.1 mm 두께의 소다 석회 유리이다. 열가소성 중간층(III)은, 예를 들어 0.76 mm 두께의 PVB 필름인데, 이것은 크기에 맞추어 적절하게 트리밍되고 제2유리판(II)의 표면을 덮도록 배치되었다. 얇은 유리판(I)은, 종래의 사전 벤딩을 생략할 수 있도록 충분히 유연한, 예를 들어 단지 0.55 mm의 두께이고 화학적으로 강화된 알루미노실리케이트 유리의 판유리이다. 대신에, 유리판(I)은 압력에 의해 주위 온도에서 제2유리판(II)의 형상에 적응될 수 있다; 그리고, 층 스택은, 예를 들어 이후에 적층되어 복합유리를 형성할 수 있다.

2개의 유리판(I,II)은 초기 평면 상태에서 및 최종 벤딩 상태에서도 모두 서로 대략적으로 맞추어지는데, 유리판은 벤딩에 의해 시스템적으로 발생되는 측면 에지들의 서로에 대한 변위를 보상하기 위해 초기 상태에서 약간 다른 크기를 가질 수 있다. 그러나, 제2유리판(II)이 사전 벤딩되었기 때문에, 그 투영영역(P-II)은 제1유리판(I)의 투영영역(P-I)에 비해 감소된다. 이에 따라, 2개의 유리판(I,II)은 필요한 정밀도를 가지며 서로 배치될 수 없어서, 측면 에지가 최종 상태에서 흔히 완벽하게 끝이 맞추어지지 않고, 하나의 제조 공정내에서 끝맞춤(flushness) 측면에서의 큰 차이가 나타난다.

대조적으로, 도 8은 본 발명의 장점을 설명한다. 본 발명에 따른 장치는 얇은 유리판(I)을 상승시키고 이것을 층 스택에 배치할 뿐만 아니라, 이것을 배치하기 전에 이미 최종 형상으로 벤딩하기 때문에, 유리판(I,II)의 두 투영영역들(P-I, P-II)은 동일하다. 결과적으로, 예를 들어 기계식 센서장치 또는 광학 위치 측정장치에 의한 자동화를 이용하여 보다 정밀하게 서로 정렬될 수 있다. 측면 에지들의 끝맞춤은 상당히 향상된다.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 방법의 2가지 실시예들을 도시한 순서도이다.

I: 얇은 유리판
II: 보다 두꺼운, 제2유리판
III: 열가소성 필름
1: 프레임
2: 픽업핀
3: 흡입컵
4: 모델 몰드
5: 스프링
6: 유지핀
7: 모터
8: 프레임(1)의 측면 개구부
9: 볼 롤러
10: 로봇암
U: 프레임(1)의 하부
O: 프레임(1)의 상부
P-I: 얇은 유리판(I)의 투영
P-II: 제2유리판(II)의 투영

Claims (15)

1. 얇은 유리판을 픽업, 성형 및 배치하기 위한 장치로서,
   상부(O) 및 하부(U)를 구비한 프레임(1)을 포함하고, 하부(U)는 1 mm 미만의 두께를 갖는 유리판(I)을 향하기에 적합하며, 서로 실질적으로 평행하게 배치되고 유리판(I)을 향한 단부에는 흡입컵(3)이 설치되는 복수개의 픽업핀(2)이 마련되고,
   픽업핀(2)은 흡입컵(3)의 배치를 유리판(I)의 의도된 형상에 맞추도록 서로 독립적으로 연장방향을 따라 이동 가능한, 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   픽업핀(2)에는 모터(7)가 마련되고, 이를 통해 픽업핀(2)이 연장방향을 따라 이동될 수 있는, 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   픽업핀(2)에는 스프링(5)이 마련되고, 유리판(I)에서 멀어지는 방향을 향하는 픽업핀(2)의 단부는 모델 몰드(4)와 접촉하고, 그 결과 픽업핀(2)이 스프링(5)의 스프링력에 대해 유지되는, 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   모든 픽업핀(2)은 실질적으로 동일한 길이를 가지며, 모델 몰드(4)의 형상은 유리판(I)의 의도된 형상에 실질적으로 대응하는, 장치.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   모델 몰드(4)는 프레임(1)의 상부(O)에 마련된 스프링(5)이 장착된 유지핀(6)과 픽업핀(2) 사이에 고정되는 판유리인, 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   프레임(1)은 모델 몰드(4)가 제거될 수 있는 측면 개구부(8)를 구비하는, 장치.
7. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   모델 몰드(4)는 프레임(1)의 상부(O)에 부착되는, 장치.
8. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   프레임(1)의 상부(O) 및 하부(U)은 서로에 대해 이동될 수 있으며, 그 결과 프레임(1)이 모델 몰드(4)를 교환하기 위해 개방될 수 있는, 장치.
9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   프레임(1)은 로봇암(10)에 부착되는, 장치.
10. 얇은 유리판을 픽업, 성형 및 배치하기 위한 방법으로, 두께가 1mm 미만인 유리판(I)을 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 장치의 흡입컵(3)과 접촉 및 상승시키고, 흡입컵(3)의 배치가 유리판(I)의 의도된 형상에 맞추어져 유리판(I)을 성형하도록 픽업핀(2)이 이동되는, 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    유리판(I)이 먼저 흡입컵(3)에 의해 픽업되고 이후 픽업핀(2)이 이동되며, 여기서 유리판(I)이 성형되는, 방법.
12. 제 10 항에 있어서,
    픽업핀(2)이 먼저 이동되어 흡입컵(3)의 배치가 유리판(I)의 의도된 형상에 맞추어지고, 이후 유리판(I)은 롤링 운동으로 흡입컵(3)에 의해 픽업되며, 여기서 유리판(I)이 성형되는, 방법.
13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유리판(I)은 적어도 1.5 mm의 두께를 갖는 제2유리판(II)에 배치된 열가소성 필름(III) 상에 위치되는, 방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    제2유리판(II)은 이후에 열가소성 필름(III)을 국부적으로 용융시키기 위해 스폿 가열되며, 그 결과 유리판(I) 및 제2유리판(II)은 열가소성 필름(III)에 국부적으로 부착되는, 방법.
15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    배치시, 유리판(I)이 압축 공기에 의해 흡입컵(3)에서 분리되는, 방법.
    

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