KR20200046558A - 유리판 접합장치 - Google Patents

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Abstract

유리판 접합장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 유리판 접합장치는: 적층된 유리판을 접합하는 용접기; 용접기에 설치되는 서포트 프레임; 및 적층된 유리판을 가압하도록 서포트 프레임에 설치되는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유리판 접합장치{GLASS PLATE WELDING APPARATUS}
본 발명은 유리판 접합장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유리판의 접합 성능을 향상시킬 수 있는 유리판 접합장치에 관한 것이다.
일반적으로 유리판 접합 공정은 디스플레이, 광학 및 조명 분야 등에 적용된다. 적층된 유리판은 밀착 상태에 따라 접합 성능이 민감하게 가변된다.
그러나, 직경이 50mm 이상의 대면적 웨이퍼의 경우, 전체 접합 면적에 대하여 적층 유리판이 수 um 이하의 갭을 유지하지 않으면 접합 불량이 발생될 수 있다. 따라서, 대면적 유리판의 경우 레이저 용접기로 접합하기 이전에 유리판의 갭을 최소화시킬 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2016-0016156호(2016. 02. 15 공개, 발명의 명칭: 유리가 접합되는 수지 성형품, 시계, 액정 표시 장치, 항공기 동체 및 이의 제조 방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 유리판의 접합 성능을 향상시킬 수 있는 유리판 접합장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 유리판 접합장치는: 적층된 유리판을 접합하는 용접기; 상기 용접기에 설치되는 서포트 프레임; 및 적층된 상기 유리판을 가압하도록 상기 서포트 프레임에 설치되는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가압부는 상기 유리판에 구름 접촉되는 가압 롤러부일 수 있다.
상기 가압 롤러부는 상기 용접기의 둘레부에 복수 개가 설치될 수 있다.
상기 서포트 프레임은 상기 용접기에서 양측으로 연장되는 한 쌍의 제1 프레임; 및 상기 제1 프레임에서 하측으로 각각 연장되고, 상기 용접기의 양측에 각각 배치되고, 상기 가압 롤러부가 각각 설치되는 한 쌍의 제2 프레임을 포함할 수 있다.
상기 유리판이 적층되는 용접지그를 더 포함하고, 상기 용접지그는 상기 유리판이 적층되는 스테이지; 및 상기 유리판의 단부를 지지하도록 상기 스테이지의 둘레부에 회전 가능하게 설치되는 그리퍼를 포함할 수 있다.
상기 그리퍼는 상기 유리판의 단부를 지지하도록 상기 스테이지의 둘레부에 회전 가능하게 설치되는 제1 그리퍼; 및 상기 유리판의 상면을 지지하도록 상기 제1 그리퍼에서 수직하게 연장되는 제2 그리퍼를 포함할 수 있다.
상기 용접기와 상기 서포트 프레임은 이동되면서 상기 유리판을 접합할 수 있다.
상기 용접기와 상기 서포트 프레임은 360° 회전 가능하게 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 유리판 접합장치는: 적층된 유리판을 이송시키는 이송부; 상기 이송부에 의해 이송되는 상기 유리판을 접합하는 용접기; 상기 용접기에 설치되는 서포트 프레임; 및 상기 이송부에 의해 이송되는 상기 유리판을 가압하도록 상기 서포트 프레임에 설치되는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가압부는 상기 유리판에 구름 접촉되는 가압 롤러부일 수 있다.
상기 가압 롤러부는 상기 용접기의 둘레부에 복수 개가 설치될 수 있다.
상기 서포트 프레임은 상기 용접기에서 양측으로 연장되는 한 쌍의 제1 프레임; 및 상기 제1 프레임에서 하측으로 각각 연장되고, 상기 용접기의 양측에 배치되고, 상기 가압 롤러부가 각각 설치되는 한 쌍의 제2 프레임을 포함할 수 있다.
상기 용접기와 상기 서포트 프레임은 360° 회전 가능하게 설치될 수 있다.
상기 이송부는 상기 유리판의 이송방향을 따라 배열되는 복수의 이송 롤러부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 가압부가 적층된 유리판을 가압하므로, 유리판 사이의 갭이 수 um 이하로 유지될 수 있다. 적층된 유리판이 가압된 상태에서 용접기가 레이저를 조사하여 유리판을 접합하므로, 유리판의 용접 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 가압 롤러부가 유리판에 구름 접촉되므로, 서포트 프레임과 용접기가 이동될 때에 가압 롤러부가 회전되면서 유리판을 가압할 수 있다. 따라서, 용접기의 이동시에도 유리판이 가압 롤러부에 의해 가압될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유리판 접합장치를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유리판 접합장치의 용접 공정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유리판 접합장치를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유리판 접합장치가 유리판을 용접하는상태를 도시한 정도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 유리판 접합장치의 실시예들을 설명한다. 유리판 접합장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유리판 접합장치에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유리판 접합장치를 도시한 정면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유리판 접합장치는 용접기(30), 서포트 프레임(40) 및 가압부(50)를 포함한다.
용접기(30)는 적층된 유리판(P)을 접합한다. 용접기(30)의 하측에는 2개 이상의 유리판(P)이 적층된다. 유리판(P)에는 웨이퍼, 광학렌즈, 광학패널, 디스플레이 글라스, 조명패널 등 투명한 세라믹판이 있다. 용접기(30)는 레이저를 조사하는 레이저 용접기(30)가 적용된다.
서포트 프레임(40)은 용접기(30)에 설치된다. 서포트 프레임(40)은 한 쌍의 제1 프레임(41)과 한 쌍의 제2 프레임(42)을 포함한다.
한 쌍의 제1 프레임(41)은 용접기(30)에서 양측으로 연장된다. 한 쌍의 제2 프레임(42)은 제1 프레임(41)에서 하측으로 각각 연장되고, 용접기(30)의 양측에 각각 배치되고, 가압 롤러부(52)가 각각 설치된다. 이러한 서포트 프레임(40)은 용접기(30)의 양측에 가압 롤러부(52)를 설치할 수 있는 한 다양한 형태가 적용될 수 있다.
가압부(50)는 적층된 유리판(P)을 가압하도록 서포트 프레임(40)에 설치된다. 가압부(50)가 적층된 유리판(P)을 가압하므로, 유리판(P) 사이의 갭이 수 um 이하로 유지될 수 있다. 적층된 유리판(P)이 가압된 상태에서 용접기(30)가 레이저를 조사하여 유리판(P)을 접합하므로, 유리판(P)의 용접 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
가압부(50)는 유리판(P)에 구름 접촉되는 가압 롤러부(52)일 수 있다. 가압 롤러부(52)는 탄성이 있는 폴리머 재질과 같은 탄성부재를 포함한다. 탄성부재는 가압 롤러부(52)의 외측면을 둘러싸도록 적층될 수 있다. 가압 롤러부(52)가 유리판(P)에 구름 접촉되므로, 서포트 프레임(40)과 용접기(30)가 이동될 때에 가압 롤러부(52)가 회전되면서 유리판(P)을 가압할 수 있다. 따라서, 용접기(30)의 이동시에도 유리판(P)이 가압 롤러부(52)에 의해 가압될 수 있다.
가압 롤러부(52)는 용접기(30)의 둘레부에 복수 개가 설치된다. 복수의 가압 롤러부(52)가 용접기(30)의 둘레부를 가압하므로, 용접될 유리판(P) 부분이 항상 밀착된 상태를 유지할 수 있다.
유리판 접합장치는 유리판(P)이 적층되는 용접지그(20)를 더 포함한다. 용접지그(20)는 접합할 유리판(P)의 사이즈에 맞게 다양하게 제작될 수 있다.
용접지그(20)는 스테이지(21) 및 그리퍼(23)를 포함한다.
스테이지(21)는 유리판(P)의 하면이 밀착되도록 평판 형태로 형성된다. 그리퍼(23)는 유리판(P)의 단부를 지지하도록 스테이지(21)의 둘레부에 회전 가능하게 설치된다. 그리퍼(23)가 적층된 유리판(P)의 단부를 지지하므로, 적층된 유리판(P)이 틀어지거나 움직이는 것을 방지할 수 있다.
그리퍼(23)는 제1 그리퍼(24)와 제2 그리퍼(25)를 포함한다. 제1 그리퍼(24)는 유리판(P)의 단부를 지지하도록 스테이지(21)의 둘레부에 회전 가능하게 설치된다. 제1 그리퍼(24)는 힌지부(24a)에 의해 스테이지(21)의 둘레부에 회전 가능하게 설치된다. 제2 그리퍼(25)는 유리판(P)의 상면을 지지하도록 제1 그리퍼(24)에서 수직하게 연장된다. 제1 그리퍼(24)의 높이는 적층될 유리판(P)의 높이를 감안하여 적절한 길이로 형성될 수 있다. 이러한 그리퍼(23)는 유리판(P)의 단부를 지지하는 한 다양한 형태가 적용될 수 있다.
용접기(30)와 서포트 프레임(40)은 이동되면서 유리판(P)을 접합한다. 이때, 용접기(30)와 서포트 프레임(40)은 360° 회전 가능하게 설치될 수 있다. 용접기(30)와 서포트 프레임(40)이 360° 회전 가능하게 설치되므로, 용접기(30)가 다양한 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 용접기(30)가 가로방향, 세로방향 및 대각선 방향 등으로 이동되면서 적층된 유리판(P)을 접합할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유리판 접합장치의 용접 공정에 관해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유리판 접합장치의 용접 공정을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 스테이지(21)의 양측에서 그리퍼(23)가 벌어지도록 그리퍼(23)를 회전시킨다. 이때. 그리퍼(23)는 힌지부(24a)를 중심으로 회전된다.
진공 흡착기(60)가 유리판(P)을 흡착한 후 스테이지(21)에 로딩한다. 스테이지(21)에는 2개의 유리판(P)이 적층된다.
스테이지(21)에 유리판(P)이 적층된 후 그리퍼(23)가 유리판(P)의 단부와 상면을 지지하도록 그리퍼(23)를 회전시킨다. 유리판(P)이 그리퍼(23)에 의해 지지되므로, 유리판(P)이 움직이거나 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
용접기(30)가 적층된 유리판(P)의 상측으로 이동된 후 하강된다. 이때, 가압 롤러부(52)가 유리판(P)을 가압하면, 적층된 유리판(P) 서로 밀착됨에 따라 유리판(P) 사이의 갭이 최소화된다.
용접기(30)가 레이저를 조사하면서 이동된다. 이때, 용접기(30)와 함께 서포트 프레임(40)이 이동되므로, 가압 롤러부(52)가 유리판(P)을 가압하면서 회전된다. 따라서, 용접기(30)가 이동되면서 유리판(P)을 접합시키더라도 적층된 유리판(P)의 용접할 부분이 가압 롤러부(52)에 의해 가압된다. 따라서, 유리판(P)의 용접 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 용접기(30)와 서포트 프레임(40)이 360° 회전 가능하게 설치되므로, 용접기(30)가 다양한 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 용접기(30)가 가로방향, 세로방향 및 대각선 방향 등으로 이동되면서 적층된 유리판(P)을 접합할 수 있다.
유리판(P)의 용접이 완료되면, 용접기(30)에서 레이저의 조사를 중단한다. 이어, 그리퍼(23)가 벌어지도록 그리퍼(23)를 회전시킨다.
용접기(30)가 유리판(P)의 외측으로 이동된 후 진공 흡착기(60)가 유리판(P)을 흡착한다. 진공 흡착기(60)가 유리판(P)을 흡착한 후 용접지그(20)의 외부로 이동시킨다.
상기에서는 용접기(30)가 이동되면서 유리판(P)을 접합하는 구성을 설명하였으나, 제1 실시예에서는 용접기(30)는 정지되고, 용접지그(20)가 용접기(30)의 하부에서 이송 롤러부나 이송 벨트에 의해 이송될 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유리판 접합장치에 관해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유리판 접합장치를 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유리판 접합장치가 유리판을 용접하는상태를 도시한 정도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유리판 접합장치는 이송부(10), 용접기(30), 서포트 프레임(40) 및 가압부(50)를 포함한다.
이송부(10)는 적층된 유리판(P)을 이송시킨다. 이송부(10)는 유리판(P)의 이송방향을 따라 배열되는 복수의 이송 롤러부(12)를 포함할 수 있다. 이때, 유리판(P)은 용접지그(20)에 탑재되지 않은 상태로 이송부(10)에 의해 이송되거나 제1 실시예와 같이 용접지그(20)에 탑재된 상태로 이송부(10)에 의해 이송될 수 있다.
용접기(30)는 적층된 유리판(P)을 접합한다. 용접기(30)의 하측에는 2개 이상의 유리판(P)이 적층된다. 유리판(P)에는 웨이퍼, 광학렌즈, 광학패널, 디스플레이 글라스, 조명패널 등 투명한 세라믹판이 있다. 용접기(30)는 레이저를 조사하는 레이저 용접기(30)가 적용된다.
용접기(30)와 서포트 프레임(40)은 이동되면서 유리판(P)을 접합한다. 이때, 용접기(30)와 서포트 프레임(40)은 360° 회전 가능하게 설치될 수 있다. 용접기(30)와 서포트 프레임(40)이 360° 회전 가능하게 설치되므로, 용접기(30)가 다양한 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 용접기(30)가 가로방향, 세로방향 및 대각선 방향 등으로 이동되면서 적층된 유리판(P)을 접합할 수 있다.
서포트 프레임(40)은 용접기(30)에 설치된다. 서포트 프레임(40)은 한 쌍의 제1 프레임(41)과 한 쌍의 제2 프레임(42)을 포함한다.
한 쌍의 제1 프레임(41)은 용접기(30)에서 양측으로 연장된다. 한 쌍의 제2 프레임(42)은 제1 프레임(41)에서 하측으로 각각 연장되고, 용접기(30)의 양측에 각각 배치되고, 가압 롤러부(52)가 각각 설치된다. 이러한 서포트 프레임(40)은 용접기(30)의 양측에 가압 롤러부(52)를 설치할 수 있는 한 다양한 형태가 적용될 수 있다.
가압부(50)는 적층된 유리판(P)을 가압하도록 서포트 프레임(40)에 설치된다. 가압부(50)가 적층된 유리판(P)을 가압하므로, 유리판(P) 사이의 갭이 수 um 이하로 유지될 수 있다. 적층된 유리판(P)이 가압된 상태에서 용접기(30)가 레이저를 조사하여 유리판(P)을 접합하므로, 유리판(P)의 용접 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
가압부(50)는 유리판(P)에 구름 접촉되는 가압 롤러부(52)일 수 있다. 가압 롤러부(52)는 탄성이 있는 폴리머 재질과 같은 탄성부재를 포함한다. 탄성부재는 가압 롤러부(52)의 외측면을 둘러싸도록 적층될 수 있다. 가압 롤러부(52)가 유리판(P)에 구름 접촉되므로, 서포트 프레임(40)과 용접기(30)가 이동될 때에 가압 롤러부(52)가 회전되면서 유리판(P)을 가압할 수 있다. 따라서, 용접기(30)의 이동시에도 유리판(P)이 가압 롤러부(52)에 의해 가압될 수 있다.
가압 롤러부(52)는 용접기(30)의 둘레부에 복수 개가 설치된다. 복수의 가압 롤러부(52)가 용접기(30)의 둘레부를 가압하므로, 용접될 유리판(P) 부분이 항상 밀착된 상태를 유지할 수 있다.
제2 실시예에 따른 유리판 접합장치에서 용접지그(20)가 사용되지 않는 경우, 다양한 크기의 유리판(P)을 접합할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 이송부 12: 이송 롤러부
20: 용접지그 21: 스테이지
23: 그리퍼 24: 제1 그리퍼
24a: 힌지부 25: 제2 그리퍼
30: 용접기 40: 서포트 프레임
41: 제1 프레임 42: 제2 프레임
50: 가압부 52: 가압 롤러부
60: 진공 흡착기

Claims (14)

  1. 적층된 유리판을 접합하는 용접기;
    상기 용접기에 설치되는 서포트 프레임; 및
    적층된 상기 유리판을 가압하도록 상기 서포트 프레임에 설치되는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 가압부는 상기 유리판에 구름 접촉되는 가압 롤러부인 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 가압 롤러부는 상기 용접기의 둘레부에 복수 개가 설치되는 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 서포트 프레임은,
    상기 용접기에서 양측으로 연장되는 한 쌍의 제1 프레임; 및
    상기 제1 프레임에서 하측으로 각각 연장되고, 상기 용접기의 양측에 각각 배치되고, 상기 가압 롤러부가 각각 설치되는 한 쌍의 제2 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 유리판이 적층되는 용접지그를 더 포함하고,
    상기 용접지그는,
    상기 유리판이 적층되는 스테이지; 및
    상기 유리판의 단부를 지지하도록 상기 스테이지의 둘레부에 회전 가능하게 설치되는 그리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 그리퍼는,
    상기 유리판의 단부를 지지하도록 상기 스테이지의 둘레부에 회전 가능하게 설치되는 제1 그리퍼; 및
    상기 유리판의 상면을 지지하도록 상기 제1 그리퍼에서 수직하게 연장되는 제2 그리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 용접기와 상기 서포트 프레임이 이동되면서 상기 유리판을 접합하는 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 용접기와 상기 서포트 프레임은 360° 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  9. 적층된 유리판을 이송시키는 이송부;
    상기 이송부에 의해 이송되는 상기 유리판을 접합하는 용접기;
    상기 용접기에 설치되는 서포트 프레임; 및
    상기 이송부에 의해 이송되는 상기 유리판을 가압하도록 상기 서포트 프레임에 설치되는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 가압부는 상기 유리판에 구름 접촉되는 가압 롤러부인 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 가압 롤러부는 상기 용접기의 둘레부에 복수 개가 설치되는 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 서포트 프레임은,
    상기 용접기에서 양측으로 연장되는 한 쌍의 제1 프레임; 및
    상기 제1 프레임에서 하측으로 각각 연장되고, 상기 용접기의 양측에 배치되고, 상기 가압 롤러부가 각각 설치되는 한 쌍의 제2 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 용접기와 상기 서포트 프레임은 360° 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 이송부는 상기 유리판의 이송방향을 따라 배열되는 복수의 이송 롤러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 접합장치.
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