KR20210081993A - 곡면 가공용 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곡면 가공용 지그에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 곡면 제품을 성형하기 위한 몰드의 상면을 곡면 가공할 때, 가공툴이 z축 방향으로 상하로 전환하는 지점에서 발생하는 가공불량에 의해 성형품에 툴 마크가 생성되는 것을 방지할 수 있고, 몰드 내부 공간과 외부 공간의 압력이 동일하도록 유지하여 몰드 가공시 압력차에 의한 배꺼짐 현상의 발생을 방지할 수 있는 곡면 가공용 지그에 관한 것이다.

Description

곡면 가공용 지그{Jig for curvature forming}

본 발명은 곡면 가공용 지그에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 곡면 제품을 성형하기 위한 몰드의 상면을 곡면 가공할 때, 가공툴이 z축 방향으로 상하로 전환하는 지점에서 발생하는 가공불량에 의해 성형품에 툴 마크가 생성되는 것을 방지할 수 있고, 몰드 내부 공간과 외부 공간의 압력이 동일하도록 유지하여 몰드 가공시 압력차에 의한 배꺼짐 현상의 발생을 방지할 수 있는 곡면 가공용 지그에 관한 것이다.

정보화 사회로 발전함에 따라 디스플레이 장비에 대한 사용자들의 요구가 증대되면서 디스플레이 장치들도 다양하게 발전하고 있다.

평판형 디스플레이 장치는 가장 보편적인 디스플레이 장치로 TV 화면이나 컴퓨터 등 각종 장치의 모니터, 스마트 기기의 화면 등에 다양하게 적용되고 있다.

대표적으로 액정 표시 장치 (Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광 디스플레이(Organic light emitting diode, OLED) 등이 사용되고 있다.

최근에는 화면이 휘어진 곡면형 디스플레이(curved display)가 출시되고 있는데, 이 곡면형 디스플레이는 시청 거리가 화면의 중심과 가장자리 간에 차이를 최소화하여 화면 명암비의 균일도를 높일 수 있다. 또한, 시야각이 평판형 디스플레이보다 더 커져서 화면에 대한 몰입감을 극대화하여 한층 실감나는 영상을 감상할 수 있는 장점이 있다.

한편, 곡면형 디스플레이를 만들 때, 마감을 위한 기판으로 곡면 글라스가 필요한데, 이 곡면 글라스는 곡면으로 가공된 몰드를 이용하여 성형되며, 이 몰드는 절삭공구를 이용하여 소정의 곡률로 절삭함으로써 제작된다.

도 1은 일반적인 몰드의 곡면 가공방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 일반적으로 몰드에 곡면을 가공하기 위해서는 평면의 가공물(10)을 준비하여 평면의 지그(30)에 고정시키고, 가공물(10)의 일측 모서리(11)에서 타측 모서리(12)까지 가공툴(20)을 z축 방향 및 x축 방향으로 동시에 이송시키면서 곡선을 따라 움직이게 하여 연속적으로 가공하게 된다.

더욱 자세하게는 가공툴(20)이 -z축 이동구간(t1)에서는 하방으로 움직이면서 동시에 +x 방향으로 움직이고 -z축에서 +z축으로 전환되는 지점(p)을 기점으로 +z축 이동구간(t1)에 진입하여 상방으로 움직이면서 동시에 +x축 방향으로 움직여 곡면 가공을 수행한다.

다만, 상기 가공툴(20)은 z축 방향 및 y축 방향으로 동시에 이동하며 가공물(10)의 세로방향 곡면을 가공할 수 있다.

한편, 가공툴(20)은 -z축에서 +z축으로 전환되는 지점(p)에서 상하 이동방향이 바뀌는데 이 지점에서 매끄럽게 곡선으로 가공하지 못할 경우, 이 지점에서 선형의 가공불량이 발생하며, 이 가공불량은 곡면 글라스를 성형할 때, 곡면 글라스에 툴 마크(m)가 발생하게 하는 원인으로 작용한다.

도 2는 일반적인 지그를 이용하여 가공된 몰드로 성형한 성형물의 툴 마크를 보여주는 것으로 가공툴(20)이 -z축에서 +z축으로 전환되는 지점(p)에서 곡면이 매끄럽게 연결되지 못하여 선형의 가공불량 지점이 발생하고 이 가공불량에 의해 성형물(10a,곡면 글라스)를 찍어 낼 때, 툴 마크(m)가 발생하는 것을 알 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 몰드의 곡면 가공시 선형의 가공불량 지점이 발생하지 않게 함으로써 성형물에 툴마크가 발생하지 않게 하는 곡면 가공용 지그를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 몰드 가공시 몰드의 내부 공간과 외부 공간의 압력을 동일하게 유지하여 배꺼짐 현상에 의해 가공 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있는 곡면 가공용 지그를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부는 비어있으며, 하면은 개방된 덮게 형태의 몰드의 상면을 곡면으로 가공하기 위한 곡면 가공용 지그로서, 상면이 경사면으로 이루어지고 상면에 상기 몰드의 하단을 올릴 수 있으며, 상면에 상기 몰드의 측면 하단이 외측면에 삽입될 수 있도록 면 형태로 소정 높이 돌출된 돌출턱이 형성되며, 상기 몰드를 상기 돌출턱에 삽입하여 올릴 경우, 상기 몰드의 상면은 경사면이 되고, 가공툴을 상기 몰드의 상면에 z축 및 x축 방향으로 동시에 이송하며 상기 몰드의 상면을 곡면으로 가공하되, 상기 가공툴은 +z축 방향 또는 -z축 방향으로 한 방향으로 이송시켜가며 곡면을 가공할 수 있게 하는 곡면 가공용 지그를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 곡면 가공용 지그의 상면에는 상면 일측에서 타측으로 소정 깊이의 이격되어 파여진 복수 개의 선형 홈이 형성되되, 상기 선형 홈들은 상기 돌출턱의 일측에서 타측을 횡단하며 일체로 파여 있고, 상기 몰드의 하단을 상기 돌출턱에 체결하였을 때, 상기 몰드의 내부 공간은 상기 선형 홈을 통해 외부로 개방되어, 상기 몰드의 내부 공간과 외부 공간의 압력이 동일하게 유지된다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공용 지그에 의하면, 몰드의 상면을 곡면으로 가공할 때, 가공툴을 z축 상에서 하방 또는 상방 중 어느 한 방향으로만 움직여 가공을 완료할 수 있으므로 가공툴이 z축 상에서 이동방향을 전환하지 않아 툴 마크의 원인이 되는 가공불량 지점이 발생하지 않는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공용 지그에 의하면, 곡면 가공용 지그에 몰드가 장착될 때, 선형홈에 의해 몰드의 내부 공간과 외부 공간이 서로 연통되어 압력이 동일하게 유지되므로 압력차에 의한 배꺼짐 현상이 발생하지 않아 가공 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 몰드의 곡면 가공방법을 설명하기 위한 도면,
도 2는 일반적인 지그를 이용하여 가공된 몰드로 성형한 성형물의 툴 마크를 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공용 지그를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공용 지그를 이용하여 몰드를 가공하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공용 지그를 이용하여 가공한 몰드로 성형한 성형물을 보여주는 도면이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공용 지그를 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공용 지그(100)는 곡면 성형물의 성형을 위한 몰드(10)를 곡면가공할 수 있도록 지지하기 위한 장치이다.

또한, 상기 몰드(10)는 상면이 곡면가공되며, 내부는 비어있고 하면은 개방되어 덮게 내지는 뚜껑의 형태를 갖는다.

상기 곡면 가공용 지그(100)는 상면(111)이 경사면으로 이루어지는 지그로써 상기 몰드(10)를 상면(111)에 올려놓을 수 있는 받침대이다.

또한, 상기 곡면 가공용 지그(100)의 상면(111)에는 상기 몰드(10)의 개방된 하부를 삽입할 수 있도록 면 형태로 소정 높이 돌출된 돌출턱(112)이 형성된다.

또한, 도 3에서는 상기 돌출턱(112)이 직사각형의 형태로 돌출된 돌출턱(112)을 도시하였으나 그 형상에 특별한 제약은 없다.

또한, 상기 곡면 가공용 지그(100)는 상면(111)이 경사면으로 이루어지므로, 상기 곡면 가공용 지그(100)의 상면(111)에 올려진 몰드(10)는 경사진 방향으로 고정되게 된다.

또한, 상기 몰드(10)를 상기 곡면 가공용 지그(100) 상에 올려 놓았을 때, 상기 돌출턱(112)의 상부에는 내부 공간(11b)이 존재하게 된다.

한편, 이 내부 공간(11b)은 상기 몰드(10)의 하단(11a)을 상기 돌출턱(112)에 체결할 때, 공기압에 의해 하부로 휘어지는 배꺼짐 현상이 발생하는데, 이 배꺼짐 현상은 상기 몰드(10)의 상면이 원하는 곡률로 가공하지 못하고 편차가 발생하게 하는 원인으로 작용한다.

또한, 상기 몰드(10)의 상면을 가공툴로 가공할 때, 지속으로 압력이 가해져 배꺼짐 현상은 심해진다.

따라서, 본 발명은 상기 내부 공간(11b)의 공기가 외부로 빠져나가 상기 내부 공간(11b)와 외부 공간의 압력을 동일하게 유지해주기 위해, 상기 곡면 가공용 지그(100)의 상면에 선형 홈(113)을 형성하였다.

또한, 상기 선형 홈(113)은 상면(111)의 일측에서 타측까지 소정 깊이로 파여진 홈으로 서로 이격되어 복수 개로 형성된다.

또한, 상기 선형 홈(113)은 상기 돌출턱(112)을 함께 횡단하여 파여 있다.

즉, 상기 선형 홈(113)은 상기 곡면 가공용 지그(100)의 상면 일측부터 상기 돌출턱(112)을 지나 타측까지 일체로 파여있다.

따라서, 상기 몰드(10)의 하단을 상기 돌출턱(112)에 삽입하더라도 상기 몰드(10)의 내부 공간이 상기 선형홈(113)의 양단 외부 연통 공간(113a)을 통해 외부 공간과 연통되므로 내부와 외부의 압력이 동일하게 유지외어 배꺼짐 현상이 발생하지 않는 것이다.

이렇게 상기 몰드(10)를 장착하고, 상기 몰드(10)의 상면을 가공툴을 이용하여 곡면으로 가공한다.

자세하게는 도 4를 참조하면, 상기 곡면 가공용 지그(100)는 상면이 지면(G)에 대해 소정각도(θ) 기울어져 있다.

바람직하게는 상기 곡면 가공용 지그(100)는 상기 몰드(10)의 상면을 곡면으로 가공하였을 때, 하단 모서리(12)의 접선의 기울기(a2)가 적어도 지면(G)과 나란하게 '0'이 되도록 기울어져 있다.

또한, 도 1에서 보인 종래의 곡면 가공방법과 비교하여 종래의 곡면 가공방법은 -z축에서 +z축으로 전환되는 지점의 접선의 기울기(a1)가 '0'이 되지만, 본 발명의 곡면 가공용 지그(100)를 이용할 경우 상기 몰드(10)의 하단 모서리(12)는 접선의 기울기(a2)가 '0'이 되는 차이가 있다.

다음, 가공툴(20)을 상기 몰드(10)의 상단 모서리(11)에 위치시키고 -z축 방향과 +x축 방향으로 동시에 이동시키며 곡면가공을 수행한다.

이때, 상기 가공툴(20)은 상기 몰드(10)의 하단 모서리(120)에 도착할 때까지 -z축 방향으로만 이동하며, +z축 방향으로는 이동하지 않는다.

즉, 가공 시작 후 끝날 때까지 상기 가공툴(20)이 z축 상에서 이동방향이 바뀌지 않게 때문에 선형의 가공불량 지점이 발생하지 않고, 결국, 성형물에는 이 가공불량에 의한 툴 마크가 발생하지 않는다.

역으로 상기 가공툴(20)은 상기 몰드(10)의 하단 모서리(12)에서 상단 모서리(11)까지 +z축 방향으로 한 번에 움직이며 곡면 가공이 가능하며, 이 경우에도 상기 가공툴(20)이 z축 상에서 이동방향이 전환되지 않으므로 선형의 가공불량 지점이 발생하지 않는다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공용 지그(100)를 이용하여 가공한 몰드로 성형한 성형물(200,곡면 글라스)을 보여주는 도면이다.

도 5에서도 알 수 있듯이 가공툴(20)이 z축 상에서 어느 한 방향으로만 움직여 몰드(10)의 곡면 가공이 완료되므로, 몰드(10)의 가공불량에 의한 툴 마크가 표시되지 않는 것을 알 수 있으며, 곡면 글라스(200)의 성형품질을 매우 향상시킬 수 있는 것을 확인하였다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

100:곡면 가공용 지그 111:상면
112:돌출턱 113:선형홈

Claims (2)

1. 내부는 비어있으며, 하면은 개방된 덮게 형태의 몰드의 상면을 곡면으로 가공하기 위한 곡면 가공용 지그로서,
   상면이 경사면으로 이루어지고 상면에 상기 몰드의 하단을 올릴 수 있으며, 상면에 상기 몰드의 측면 하단이 외측면에 삽입될 수 있도록 면 형태로 소정 높이 돌출된 돌출턱이 형성되며,
   상기 몰드를 상기 돌출턱에 삽입하여 올릴 경우, 상기 몰드의 상면은 경사면이 되고, 가공툴을 상기 몰드의 상면에 z축 및 x축 방향으로 동시에 이송하며 상기 몰드의 상면을 곡면으로 가공하되, 상기 가공툴은 +z축 방향 또는 -z축 방향으로 한 방향으로 이송시켜가며 곡면을 가공할 수 있게 하는 곡면 가공용 지그.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 곡면 가공용 지그의 상면에는 상면 일측에서 타측으로 소정 깊이의 이격되어 파여진 복수 개의 선형 홈이 형성되되, 상기 선형 홈들은 상기 돌출턱의 일측에서 타측을 횡단하며 일체로 파여 있고,
   상기 몰드의 하단을 상기 돌출턱에 체결하였을 때, 상기 몰드의 내부 공간은 상기 선형 홈을 통해 외부로 개방되어, 상기 몰드의 내부 공간과 외부 공간의 압력이 동일하게 유지되는 것을 특징으로 하는 곡면 가공용 지그.

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