KR20210141199A

KR20210141199A - 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치

Info

Publication number: KR20210141199A
Application number: KR1020200058567A
Authority: KR
Inventors: 주태수; 윤지현
Original assignee: 주식회사 조은텍
Priority date: 2020-05-15
Filing date: 2020-05-15
Publication date: 2021-11-23
Also published as: KR102344677B1

Abstract

본 발명은 에칭액을 이용하여 레이저 빔이 진행하는 레이저 블록의 도관 내부를 에칭하는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치에 관한 것이다.
본 발명은 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록을 수용하기 위한 내부 공간을 제공하는 공정 챔버, 레이저 블록의 도관으로 외부 공기가 유입되지 않도록 밀폐시키고 에칭액을 주입하여 도관 표면을 매끄럽게 다듬질하는 에칭 공정을 수행하는 공정 기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치{Etching Apparatus For Laser Block Of Ring Laser Gyroscope}

본 발명은 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에칭액을 이용하여 레이저 빔이 진행하는 레이저 블록의 도관 내부를 에칭하는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치에 관한 것이다.

링 레이저 자이로스코프(ring laser gyroscope)는 회전각을 검출하는 센서로서 광학식이 가지는 정밀함과 견고성으로 관성 항법을 비롯한 운동 제어를 필요로 하는 여러 분야에서 기존의 기계식 자이로스코프를 대체해 오고 있다.

링 레이저 자이로스코프는 3개 또는 그 이상의 반사경으로 이루어진 고리형 공진기를 구성하고, He-Ne 가스를 봉입하여 방전시킴으로써 서로 반대방향(시계방향 및 반시계방향)으로 진행하는 레이저빔이 동시에 발진시키면, 사낙(Sagnac) 효과에 의해 공진기의 회전각에 비례하여 두 레이저의 주파수 차이가 발생하는 원리를 이용한다. 이와 관련하여 한국등록특허 제10-1707187호, 한국등록특허 제10-2027525호, 한국등록특허 제10-0058220호에 링 레이저 자이로스코프의 기본 원리를 개시하고 있다. 예를 들어 특허문헌(한국등록특허 제10-1707187호)에서 도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 블록(11)은 링 레이저 자이로스코프(10) 내에 장착되며, 링 레이저의 경로는 블록(11)의 각 모서리상에 모서리 미러(12, 14, 16, 18)를 장착함으로써 형성된다. 링 레이저 도관은 미러(12~18) 사이의 블록(11) 내에 형성된 채널(20, 22, 24, 26)로 구성된다. 링 레이저 도관은 가스의 레이저 주파수 및 광학 공동(cavity)의 공정 주파수에 의해 결정된 주파수의 역-전달 레이저 빔을 발생시키기에 적합한, 헬륨-네온과 같은 레이저 이득 매질을 포함한다. 도관은 채널(20, 22, 24, 26) 내의 전자기(electromagnet) 에너지의 역-전달 레이저 빔을 유지하기 위한 크기로 된다. 링 레이저는 도관의 이득영역에서 전기적 방전에 의해 여기된다. 이러한 전기적 방전은 링 레이저 도관으로 개방되는 캐소드(30)와, 이 링 레이저 도관으로 개방되고 캐소드(30)에 대하여 도관 주위에 대칭적으로 배치된 2개의 애노드(32, 34) 사이에서 발생된다. 캐소드(30)는 보조채널(36)을 통하여 채널(20)에 연결되며, 애노드(32, 34)는 각각 보조채널(38, 40)을 통하여 링 레이저 채널(22, 26)에 각각 결합된 도전성 전극으로 구성된다.

한국등록특허 제10-1707187호(2017년02월09일 등록) 한국등록특허 제10-2027525호(2019년09월25일 등록) 한국등록특허 제10-0058220호(1993년01월12일 등록)

없음

상기와 같은 링 레이저 자이로스코프에 장착되는 레이저 블록 제조 시 블록 몸체에 구멍을 뚫어 도관을 형성한다. 비어 있는 공간으로 링 레이저 도관에 에칭액을 주입하여 도관의 표면을 매끄럽게 다듬질하는 에칭 공정을 이용한다. 에칭 공정에서 설계값에 따라 이전 구멍 뚫기 공정에서 가공된 도관의 원형을 유지하면서 거칠기가 적은 표면을 생성함으로써 높은 치수 정밀도를 충족시키는 것이 요구된다.

본 발명의 목적은 에칭액을 이용하여 레이저 블록의 도관 내부를 에칭하는 링 레이저 자이로스코프의 자이로 블록 에칭 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수개 레이저 블록에 대한 에칭 공정 시 작업 편의성을 향상시킬 수 있는 링 레이저 자이로스코프의 자이로 블록 에칭 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치는, 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록을 수용하기 위한 내부 공간을 제공하는 공정 챔버; 상기 레이저 블록의 도관으로 외부 공기가 유입되지 않도록 밀폐시키고, 에칭액을 주입하여 도관 표면을 매끄럽게 다듬질하는 에칭 공정을 수행하는 공정 기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 공정 기구는 레이저 블록의 위치를 결정해주는 고정 지그, 고정 지그를 관통하여 각각 설치되고 에칭액을 주입 또는 배출하는 주입호스 커플링 및 배출호스 커플링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 주입호스 커플링 및 배출호스 커플링은 일측에 나사부가 형성되고 타측에 연결호스가 결합되며 내부에 유로가 형성된 호스 조인트를 각각 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 레이저 블록은 도관에 연통되는 복수의 설치홈이 형성되고, 상기 주입호스 커플링과 배출호스 커플링 중 어느 하나가 복수의 설치홈에 빠짐없이 결합되며, 상기 호스 조인트의 단부에 기밀 유지를 위한 패킹이 결합된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 공정 기구는 상기 공정 챔버의 내측면에 고정된 브라켓, 브라켓에 설치되고 전방으로 돌출된 봉형상의 지지대를 포함하고, 상기 고정 지그는 고리 형상의 지그 몸체, 지그 몸체 외측에 돌출된 연결구를 구비하되, 상기 연결구에는 지지대가 끼워지는 통공이 형성되며, 상기 고정 지그는 지지대의 길이 방향을 따라 전진 또는 후퇴 이동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 공정 기구는 레이저 블록의 유동을 제한하는 블록 권취부를 포함하고, 상기 블록 권취부는 축중심에 돌출 형성된 걸이봉, 축중심에서 수직 방향으로 연장된 날개편을 구비하며, 상기 날개편의 단부에 형성된 체결구가 상기 지지대에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 레이저 블록은 몸체 중심에 전동기가 결합되는 결합공이 뚫려 있고, 상기 레이저 블록은 결합공을 통하여 상기 걸이봉에 끼워지며, 상기 걸이봉은 길이 방향으로 적층되는 레이저 블록의 개수에 대응하여 봉의 길이를 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 에칭액은 에칭 원료와 순수를 혼합하여 제조하며, 상기 에칭 원료와 순수를 개별적으로 저장하는 보관 용기와 혼합된 에칭액을 저장하는 혼합 용기를 일정 온도로 유지하기 위한 보관 케이스, 상기 레이저 블록의 에칭 공정에 사용된 에칭액을 보관하는 폐용액 보관용기를 포함하며, 상기 혼합 용기와 상기 주입호스 커플링의 연결 호스 사이에 설치된 펌프 및 밸브를 구동하여 에칭액을 레이저 블록의 도관으로 주입하고, 상기 폐용액 보관용기와 상기 배출호스 커플링의 연결 호스 사이에 설치된 펌프 및 밸브를 구동하여 레이저 블록의 도관에 채워졌던 에칭액과 찌꺼기 및 불순물을 폐용액 보관용기에 회수하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 에칭 원료는 황산과 불산 중 적어도 어느 하나를 사용하고, 상기 펌프 및 밸브의 작동을 제어하는 제어부가 에칭 원료 선택, 에칭액의 주입 시기 및 배출 시기, 에칭 공정 시간을 설정하여 에칭 공정을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 공정 챔버의 내부 공간에 연결되고 배기팬을 이용하여 배기하는 배기 후드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 공정 챔버의 내부 공간에 레이저 블록을 정렬시키고, 공정 기구를 이용하여 레이저 블록의 도관으로 외부 공기가 유입되지 않도록 밀폐시킨 상태에서 에칭액을 주입하여 도관 표면을 매끄럽게 다듬질하는 에칭 공정을 수행할 수 있다.

본 발명은 블록 권취부에 복수개 레이저 블록을 적층하고, 고정 지그를 이동함으로써 복수개 레이저 블록에 대한 에칭 공정을 수행할 수 있어 낱개 단위로 레이저 블록을 에칭하는 방식에 비하여 작업 편의성을 향상할 수 있고 에칭 공정 시간을 단축할 수 있다.

도 1은 링 레이저 자이로스코프의 기본 원리를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 링 레이저 자이로스코프의 제어블록도,
도 4는 본 발명에 따른 공정 챔버의 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 공정 기구의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 블록 권취부에 적층된 복수개 레이저 블록에 대한 에칭 공정을 설명하기 위한 사용 예시도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치(100)는 함체 형상의 본체(101)에 레이저 블록(LB)의 에칭 공정이 이루어지는 공정 챔버(102)가 마련된다.

실시예에서 복수개 공정 챔버(102)가 기능상 동일한 구성을 채택하여 본체(101)에 수평 방향으로 배치하였으나, 설치 환경이 협소한 장소에서는 작은 크기의 본체에 단일 챔버를 적용할 수도 있다.

본체(101)에 공정 챔버(102) 뿐만 아니라 후술하는 펌프와 밸브 등의 구성품이 설치되는 기계실(104)을 포함할 수 있다. 본체(101) 상부에 배기 후드(105)가 설치된다. 배기 후드(105)는 배기팬(106)과 배기 덕트(108)를 포함한다. 배기 덕트(108)의 일측은 각각의 공정 챔버(102)에 형성된 배기 구멍에 연결되고, 배기 덕트(108) 내부에 설치된 배기팬(106)을 작동시키고 댐퍼(미도시)를 개방 시 공정 챔버(102)에 잔류하는 오염 공기를 외부로 배출할 수 있다. 배기팬(106)을 사용하지 않는 경우 댐퍼 손잡이(107)를 이용하여 댐퍼(미도시)를 폐쇄시킬 수 있고, 이에 따라 외부 공기가 공정 챔버(102)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

공정 챔버(102)는 레이저 블록(LB)이 수용되는 내부 공간(CH)을 제공한다. 이 내부 공간(CH)에서 레이저 블록(LB)에 대한 에칭 공정이 이루어질 수 있도록 공정 기구(130)가 설치된다.

챔버 도어(103)가 공정 챔버(102)에 회동 가능하게 설치되고, 이 챔버 도어(103)를 이용하여 내부 공간(CH)을 개폐할 수 있다.

공정 기구(130)는 레이저 블록(LB)의 도관으로 외부 공기가 유입되지 않도록 밀폐시키고 에칭액을 주입하여 도관 표면을 매끄럽게 다듬질한다. 이러한 에칭 공정은 본체(101) 일측에 설치된 조작 패널(110)을 통하여 사용자에 의해 입력되는 사용자 명령에 따라 후술하는 제어부(120)가 전반적인 동작을 제어하게 된다.

공정 기구(130)는 고정 지그(151), 주입호스 커플링(161~164), 배출호스 커플링(165~167), 블록 권취부(180)를 포함할 수 있다.

본체(101)와 분리된 장소에 보관 케이스(190)가 설치될 수 있다.

보관 케이스(190)는 에칭 원료와 순수(純水)를 각각 저장하는 보관 용기(192, 194, 196), 에칭 원료와 순수를 혼합하여 제조한 에칭액을 저장하는 혼합 용기(198)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 보관 용기(192)는 에칭 원료로서 황산을 저장하고, 제2 보관 용기(194)는 에칭 원료로서 불산을 저장하며, 제3 보관 용기(196)는 순수(純水)를 저장할 수 있다.

보관 케이스(190)는 보관 용기(192, 194, 196)와 혼합 용기(198)에 저장된 에칭 원료와 순수를 일정 온도로 유지하기 위하여 단열재를 포함할 수 있으며, 케이스 내부에 매설된 히터(미도시)를 작동시킬 수 있다.

도 3을 참고하여, 제어부(120)는 공정 챔버(102)에서 레이저 블록(LB)에 대한 에칭 공정을 수행하기 위한 전반적인 동작을 제어하는데, 예를 들어 제1 내지 제5 펌프(201, 203, 205, 207, 209)와 제1 내지 제5 밸브(202, 204, 206, 208, 210)의 작동을 제어할 수 있다. 여기서 제1 내지 제5 밸브(202, 204, 206, 208, 210)는 개도 조절이 가능한 전자 밸브로서 솔레노이드 밸브를 채택할 수 있다.

제1 펌프(201)는 제1 보관용기(192)와 혼합용기(198) 사이를 연결하는 공급 호스(191)의 중도에 설치되고, 제어부(120)의 제어 명령에 따라 황산을 펌핑하여 개방된 제1 밸브(202)를 경유하여 혼합용기(198)로 압송할 수 있다. 제2 펌프(203)는 제2 보관용기(194)와 혼합용기(198) 사이를 연결하는 공급 호스(193)의 중도에 설치되고, 제어부(120)의 제어 명령에 따라 불산을 펌핑하여 개방된 제2 밸브(204)를 경유하여 혼합용기(198)로 압송할 수 있다. 제3 펌프(205)는 제3 보관용기(196)와 혼합용기(198) 사이를 연결하는 공급 호스(195)의 중도에 설치되고, 제어부(120)의 제어 명령에 따라 순수를 펌핑하여 개방된 제3 밸브(206)를 경유하여 혼합용기(198)로 압송할 수 있다. 제4 펌프(207)는 혼합용기(198)와 제1 내지 제4 주입호스 커플링(161~164) 사이를 연결하는 연결 호스(197)의 중도에 설치되고, 제어부(120)의 제어 명령에 따라 에칭액을 펌핑하여 개방된 제4 밸브(208)를 경유하여 제1 내지 제4 주입호스 커플링(161~164)으로 각각 압송할 수 있다. 제5 펌프(209)는 폐용액 보관용기(200)와 제1 내지 제3 배출호스 커플링(165~167) 사이를 연결하는 연결 호스(201)의 중도에 설치되고, 제어부(120)의 제어 명령에 따라 레이저 블록(LB)의 도관에 대한 에칭 공정에 사용된 에칭액, 찌꺼기, 드릴링 가공시 사용된 윤활유 등의 불순물을 펌핑하여 개방된 제5 밸브(210)를 경유하여 폐용액 보관용기(200)로 각각 압송할 수 있다.

제어부(120)는 에칭 공정과 병행하여 배기팬(106)을 구동시킴으로써 공정 챔버(102)의 공기를 외부로 배기하는 배기 공정을 수행할 수 있다. 또한 제어부(120)는 에칭 공정이 완료된 후 일정 시간 동안 배기 공정을 독립적으로 수행할 수 있다. 에칭 공정과 배기 공정의 활성화 여부는 사전 프로그램된 제어 프로그램에 따라 설정되며, 필요시 조작 패널(110)을 통해 제어 프로그램을 변경하여 다시 설정할 수 있다.

제어부(120)는 제어 프로그램에 따라 에칭액을 제조하기 위한 에칭 원료 선택, 에칭액의 주입 시기 및 배출 시기, 에칭 공정 시간을 제어할 수 있다. 에칭 원료의 종류에 따라 세정용 에칭액과 식각용 에칭액을 선택적으로 제조하고, 해당 에칭액을 사용한 에칭 공정 시간은 일정 범위(10초 내지 300초)에서 설정할 수 있다. 예를 들어 황산과 순수를 설정된 배합 비율에 따라 혼합한 세정용 에칭액을 제조시 제1 펌프(201) 및 제3 펌프(205)의 작동과 제1 밸브(202) 및 제3 밸브(206)의 작동을 제어함으로써 혼합 용기(198)에서 세정용 에칭액을 제조할 수 있다. 초기 에칭 공정에서 세정용 에칭액을 주입하여 레이저 블록(LB)의 도관에 남아 있는 찌꺼기, 불순물을 제거할 수 있다. 다른 예로서 황산과 불산 및 순수를 설정된 배합 비율에 따라 혼합한 식각용 에칭액을 제조시 제1 내지 제3 펌프(201)(203)(205)와 제1 내지 제 3밸브(202)(204)(206)의 작동을 제어함으로써 혼합 용기(198)에서 식각용 에칭액을 제조할 수 있다. 초기 에칭 공정이 완료된 후 식각용 에칭액을 주입하여 레이저 블록(LB)의 도관 표면을 매끄럽게 다듬질하는 에칭 공정을 수행할 수 있다. 이러한 에칭 공정은 연속 공정, 불연속 공정으로 크게 구분할 수 있다. 연속 공정은 식각용 에칭액을 이용한 에칭 공정에서 제1 내지 제4 주입호스 커플링(161~164)을 경유하는 주입 동작과 제1 내지 제3 배출호스 커플링(165~167)을 경유하는 배출 동작이 동시에 진행되어 에칭액 주입과 배출이 동시에 이루어지게 된다. 불연속 공정은 제1 내지 제4 주입호스 커플링(161~164)을 경유하는 주입 시 제5 밸브(210)는 폐쇄시킴으써 식각용 에칭액이 레이저 블록(LB)의 도관 내부에 채워져 정체된 상태가 유지된다.

에칭 공정 완료 시 순수를 이용한 후처리 공정을 수행할 수 있다. 후처리 공정에서 제3 보관용기(196)의 순수를 혼합 용기(198)로 공급하고 이 혼합 용기(198)의 순수를 펌핑하여 제1 내지 제4 주입호스 커플링(161~164)을 경유하는 주입 동작과 제1 내지 제3 배출호스 커플링(165~167)을 경유하는 배출 동작을 동시 수행하여 레이저블록(LB)의 도관을 깨끗하게 세정할 수 있다.

도 4와 도 5를 참고하면, 공정 챔버(102)는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록(LB)을 수용하기 위한 내부 공간(CH)을 제공한다. 내부 공간(CH)에는 레이저 블록(LB)의 도관으로 에칭액을 주입하여 도관 표면을 매끄럽게 다듬질하는 에칭 공정을 수행하는 공정 기구(130)가 설치된다.

공정 기구(130)는 레이저 블록(LB)의 위치를 결정해 주는 고정 지그(151), 고정 지그(151)를 관통하여 각각 설치되는 주입호스 커플링(161~164)과 배출호스 커플링(165~167)을 포함할 수 있다.

고정 지그(151)는 고리 형상의 지그 몸체(152), 지그 몸체(152) 외측에 돌출된 연결구(153)를 포함한다. 연결구(153)에 통공(154)이 형성되고, 통공(154)을 통해 봉 형상의 지지대(140)가 결합되어 지그 몸체(152)를 브라켓(150)에 고정시킬 수 있다. 브라켓(150)은 공정 챔버(120)의 내측면에 용접 또는 볼트 등의 체결부재를 이용하여 고정 설치할 수 있다. 지지대(140) 단부에 직경이 확장되어 형성된 스토퍼(141)가 설치된다. 스토퍼(141)는 나사 결합으로 체결시 지지대(140)에 착탈 가능하다.

레이저 블록(LB)은 몸체 중심에 전동기가 결합되는 결합공이 뚫려 있고, 몸체 외측면에 도관에 연통되는 복수개 설치홈이 형성되어 있다. 여기서 복수개 설치홈은 블록 모서리 상에 설치되는 반사경들이 결합되는 4개 설치홈, 캐소드가 결합되는 1개 설치홈, 캐소드를 기준으로 서로 마주보는 애노드들이 결합되는 2개 설치홈으로 이루어진다.

지그 몸체(152) 외측면에 사방으로 배치되는 주입호스 커플링(161~164)과 배출호스 커플링(165~167)이 개별적으로 끼움 결합되도록 복수개 나사홈이 형성될 수 있다.

지그 몸체(152) 중앙에 레이저 블록(LB)이 위치하는 경우, 레이저 블록(LB)의 설치홈들과 지그 몸체(152)의 나사홈들이 서로 대응하여 정렬되고, 이렇게 정렬된 상태에서 복수개 주입호스 커플링(161~164)과 배출호스 커플링(165~167)을 개별적으로 결합시킬 수 있다.

복수개 주입호스 커플링(161~164)은 결합 위치가 다를 뿐 동일한 구성으로 구현할 수 있다. 복수개 주입호스 커플링(161~164)은 내부 유로가 형성된 호스 조인트(172)를 구비한다. 각각의 호스 조인트(172) 일측은 혼합 용기(198)에 결합된 연결 호스(197)를 통하여 에칭액을 공급받는다. 연결 호스(197)는 혼합 용기(198)의 출구에서 복수개 분기되어 해당 주입호스 커플링(161~164)에 결합될 수 있다. 호스 조인트(172) 일측에 나사부(173)가 형성된다. 나사부(173)는 지그 몸체(152)의 나사홈에 끼워져 나사 결합된다. 호스 조인트(172)는 레이저 블록(LB)의 설치홈에 끼워진다. 주입되는 에칭액이 누설되지 않도록 호스 조인트(172)의 단부에 기밀 유지를 위한 패킹(173)이 결합되어 있다.

복수개 배출호스 커플링(165~167) 역시 결합 위치가 다를 뿐 기능상 동일한 구성으로 구현할 수 있는데, 내부 유로가 형성된 호스 조인트(172)를 구비하며, 기밀 유지를 위하여 호스 조인트(172)의 단부에 패킹(173)이 결합되어 있다.

공정 기구(130)는 레이저 블록(LB)의 유동을 제한하는 블록 권취부(180)를 포함할 수 있다.

블록 권취부(180)는 축중심에 돌출 형성된 걸이봉(184), 축중심에서 수직 방향으로 연장된 날개편(181)을 구비한다. 날개편(181)은 지지대(140)에 대응하여 복수개 형성할 수 있고, 지지대(140) 위치에 대응하여 바람개비 형상으로 형성될 수 있다. 날개편(181) 단부에는 지지대(140)에 착탈하기 위한 체결구(182)가 형성된다. 체결구(182)는 일측이 개구된 끼움홈(183)이 형성된다. 날개편(181)이 지지대(140)에 가까이 접근한 상태에서 시계 방향으로 돌리면 끼움홈(183)이 지지대(140)에 끼워짐으로써 체결구(182)가 지지대(140)에 결합된다. 체결구(182)는 스토퍼(141)에 의해 걸려져서 이탈을 방지하게 된다. 날개편(181)을 반시계 방향으로 돌리면 끼움홈(183)이 지지대(140)에서 빠져나옴에 따라 블록 권취부(180)가 분리된다.

걸이봉(184)은 원통 형상으로 형성할 수 있다. 걸이봉(184)은 레이저 블록(LB)의 몸체 중앙에 형성된 결합공에 끼워진다. 도 4에 도시된 바와 같이 블록 권취부(180)의 걸이봉(184)에 레이저 블록(LB)을 결합한 상태로 지그 몸체(152) 측으로 이동시킨다. 이에 따라 레이저 블록(LB)이 지그 몸체(152)의 중앙에 정렬되면 날개편(181)을 시계 방향으로 돌려 지지대(140)에 결합시킨다. 이후 복수개 주입호스 커플링과 배출호스 커플링을 레이저 블록(LB)의 설치홈에 개별적으로 결합함으로써 레이저 블록(LB)의 도관은 밀폐됨에 따라 외부 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

레이저 블록(LB)은 블록 권취부(180)에 유동이 억제될 뿐만 아니라 복수개 주입호스 커플링(161~164) 및 배출호스 커플링(165~167)에 의해 기밀 유지가 안정적으로 이루어지므로 에칭액의 주입 또는 배출 과정에서 흔들림이 최소화되어 에칭 공정이 충실하게 진행될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 블록 권취부(180)의 걸이봉(184)은 길이 방향으로 연장 형성되어 복수개 레이저 블록(B)의 결합공을 통해 끼워질 수 있다. 이에 따라 블록 권취부(180)에 복수개 레이저 블록(LB)을 적층하여 장착시키고, 고정 지그(151)의 지그몸체(152)를 이동함으로써 복수개 레이저 블록(LB)에 대한 에칭 공정을 수행할 수 있다. 여기서 지지대(140)는 길이 방향으로 연장 형성되어 있어, 연결구(153)에 의해 결합된 지그 몸체(152)가 전진 또는 후퇴 이동할 수 있다. 이와 같이 낱개 단위로 레이저 블록(LB)을 에칭하는 방식에 비하여 작업 편의성을 향상할 수 있고 에칭 공정 시간을 단축할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 즉, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 에칭 장치 101 : 본체
102 : 공정 챔버 103 : 챔버 도어
104 : 기계실 105 : 배기 후드
110 : 조작 패널 120 : 제어부
130 : 공정 기구 140 : 지지대
141 : 스토퍼 150 : 브라켓
151 : 고정 지그 152 : 지그 몸체
153 : 연결구 154 : 통공
161~164 : 주입호스 커플링 165~167 : 배출호스 커플링
172 : 호스 조인트 173 : 나사부
180 : 블록 권취부 181 : 날개편
182 : 체결구 183 : 끼움홈
184 : 걸이봉 185 : 핸들
190 : 보관 케이스 192 : 제1 보관용기
194 : 제2 보관용기 196 : 제3 보관용기
198 : 혼합용기 200 : 폐용액 보관용기
201, 203, 205, 207, 209 : 제1 내지 제5 펌프
202, 204, 206, 208, 210 : 제1 내지 제5 밸브

Claims

링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록을 수용하기 위한 내부 공간을 제공하는 공정 챔버;
상기 레이저 블록의 도관으로 외부 공기가 유입되지 않도록 밀폐시키고, 에칭액을 주입하여 도관 표면을 매끄럽게 다듬질하는 에칭 공정을 수행하는 공정 기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치.
제1항에 있어서,
상기 공정 기구는 레이저 블록의 위치를 결정해주는 고정 지그, 고정 지그를 관통하여 각각 설치되고 에칭액을 주입 또는 배출하는 주입호스 커플링 및 배출호스 커플링을 포함하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치.
제2항에 있어서,
상기 주입호스 커플링 및 배출호스 커플링은 일측에 나사부가 형성되고 타측에 연결호스가 결합되며 내부에 유로가 형성된 호스 조인트를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치.
제3항에 있어서,
상기 레이저 블록은 도관에 연통되는 복수의 설치홈이 형성되고,
상기 주입호스 커플링과 배출호스 커플링 중 어느 하나가 복수의 설치홈에 빠짐없이 결합되며,
상기 호스 조인트의 단부에 기밀 유지를 위한 패킹이 결합된 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치.
제2항에 있어서,
상기 공정 기구는 상기 공정 챔버의 내측면에 고정된 브라켓, 브라켓에 설치되고 전방으로 돌출된 봉형상의 지지대를 포함하고,
상기 고정 지그는 고리 형상의 지그 몸체, 지그 몸체 외측에 돌출된 연결구를 구비하되, 상기 연결구에는 지지대가 끼워지는 통공이 형성되며,
상기 고정 지그는 지지대의 길이 방향을 따라 전진 또는 후퇴 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치.
제5항에 있어서,
상기 공정 기구는 레이저 블록의 유동을 제한하는 블록 권취부를 포함하고,
상기 블록 권취부는 축중심에 돌출 형성된 걸이봉, 축중심에서 수직 방향으로 연장된 날개편을 구비하며,
상기 날개편의 단부에 형성된 체결구가 상기 지지대에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치.
제6항에 있어서,
상기 레이저 블록은 몸체 중심에 전동기가 결합되는 결합공이 뚫려 있고,
상기 레이저 블록은 결합공을 통하여 상기 걸이봉에 끼워지며,
상기 걸이봉은 길이 방향으로 적층되는 레이저 블록의 개수에 대응하여 봉의 길이를 형성하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치.
제1항에 있어서,
상기 에칭액은 에칭 원료와 순수를 혼합하여 제조하며,
상기 에칭 원료와 순수를 개별적으로 저장하는 보관 용기와 혼합된 에칭액을 저장하는 혼합 용기를 일정 온도로 유지하기 위한 보관 케이스, 상기 레이저 블록의 에칭 공정에 사용된 에칭액을 보관하는 폐용액 보관용기를 포함하며,
상기 혼합 용기와 상기 주입호스 커플링의 연결 호스 사이에 설치된 펌프 및 밸브를 구동하여 에칭액을 레이저 블록의 도관으로 주입하고, 상기 폐용액 보관용기와 상기 배출호스 커플링의 연결 호스 사이에 설치된 펌프 및 밸브를 구동하여 레이저 블록의 도관에 채워졌던 에칭액과 찌꺼기 및 불순물을 폐용액 보관용기에 회수하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치.
제8항에 있어서,
상기 에칭 원료는 황산과 불산 중 적어도 어느 하나를 사용하고,
상기 펌프 및 밸브의 작동을 제어하는 제어부가 에칭 원료 선택, 에칭액의 주입 시기 및 배출 시기, 에칭 공정 시간을 설정하여 에칭 공정을 제어하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치.
제1항에 있어서,
상기 공정 챔버의 내부 공간에 연결되고 배기팬을 이용하여 배기하는 배기 후드를 포함하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 레이저 블록 에칭 장치.