WO2018128331A1 - 유리 성형 장치 - Google Patents

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WO2018128331A1
WO2018128331A1 PCT/KR2017/015676 KR2017015676W WO2018128331A1 WO 2018128331 A1 WO2018128331 A1 WO 2018128331A1 KR 2017015676 W KR2017015676 W KR 2017015676W WO 2018128331 A1 WO2018128331 A1 WO 2018128331A1
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WO
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mold
heating
glass
unit
heating unit
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PCT/KR2017/015676
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French (fr)
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한동희
하재호
Original Assignee
한동희
세향산업 주식회사
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C03B23/02—Re-forming glass sheets
    • C03B23/023—Re-forming glass sheets by bending
    • C03B23/03—Re-forming glass sheets by bending by press-bending between shaping moulds
    • C03B23/0307—Press-bending involving applying local or additional heating, cooling or insulating means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03B23/02—Re-forming glass sheets
    • C03B23/023—Re-forming glass sheets by bending
    • C03B23/03—Re-forming glass sheets by bending by press-bending between shaping moulds
    • C03B23/0305—Press-bending accelerated by applying mechanical forces, e.g. inertia, weights or local forces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B25/00—Annealing glass products
    • C03B25/04—Annealing glass products in a continuous way
    • C03B25/06—Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products
    • C03B25/08—Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products of glass sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B35/00—Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms
    • C03B35/14—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands
    • C03B35/20—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands by gripping tongs or supporting frames
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • the present invention relates to a glass molding apparatus, and more particularly, to a glass molding apparatus that can be used for molding glass mounted on an electronic device.
  • Glass materials are rapidly used in various industries such as solar cell covers, thin film transistor-liquid crystal displays, flat panel displays such as organic electroluminescent devices, and covers of various mobile electronic devices. have.
  • Tempered glass which is used as a cover of a mobile electronic device, is generally formed by putting an object in a mold, heating it to a high temperature, and cooling it.
  • Conventional glass forming apparatuses are each preheated, heated and cooled in a plurality of chambers. Therefore, since each mold has to be transferred each time to perform the next process after each process is completed, it is difficult to reduce the tac time and there is a problem that productivity is lowered.
  • the heating of the glass is made by a conventional electric heater that generates heat by the electrical resistance, this electric heater has a problem that it is difficult to lower the production cost due to the large power consumption.
  • One embodiment of the present invention is to provide a glass molding apparatus that can reduce the production cost by reducing energy consumption and tack time.
  • one embodiment of the present invention is to provide a glass molding apparatus that is excellent in uniform quality of the glass to be molded.
  • a glass molding apparatus including a mold in which glass is accommodated, a chamber member in which an inner space is formed, and a heating space in which the mold may be positioned in an inner space of the chamber member.
  • the heating unit may include a base member formed to surround the heating space and a heat generating member which is inserted inside the portion surrounding the heating space of the base member so as not to be exposed to the outside and through which a high frequency current flows.
  • the base member may be made of ceramic.
  • it may include a seating member which is located on the bottom surface of the heating unit, the mold is seated.
  • the inside of the seating member may be provided with a cooling tube that can be filled or transported coolant.
  • the upper surface in which the mold is seated in the seating member may be formed with a recessed groove drawn along the longitudinal direction of the seating member.
  • the upper side of the base member is formed with at least one entrance hole penetrating in the vertical direction
  • the pressing unit is formed to have a length, located in the vertical direction inside the chamber member, the entrance hole by the external force Is moved in the vertical direction through the at least one movable member for pressing the mold in the state of the maximum descending and the outside of the chamber member, connected to the movable member to move the power to lift the movable member It may include a power member to generate.
  • it may include a power supply unit for supplying a high frequency current to the heating unit.
  • it may further include a nitrogen supply unit connected to the chamber member for supplying nitrogen into the chamber member.
  • the glass forming apparatus can reduce the cost of forming the glass by lowering the power consumption than the conventional glass forming apparatus for heating the glass only by the electric heater, by heating the glass with a high frequency heater.
  • the mold may be uniformly heated in the heating space of the heating unit so that the glass structure is stably formed, so that the quality of the produced glass may be more excellent.
  • the glass forming apparatus according to the present invention can reduce the manufacturing time by the time generated while moving the mold to perform another process by collectively preheating and heating in the heating unit. In addition, since the heat loss generated while moving the mold between different processes can be prevented, the time to reach the temperature at which the glass can be formed can be significantly shortened. That is, the glass forming apparatus according to the present invention can reduce the tack time than the conventional glass forming apparatus.
  • the glass forming apparatus includes a pressing unit, so that the pressing unit presses the mold in a state where the mold is located in the heating space, thereby more stably forming the glass in the mold. Therefore, glass manufacturing reliability can be improved.
  • FIG. 1 is a view showing a glass molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of the glass forming apparatus of FIG.
  • FIG 3 is a view illustrating a process in which a mold enters and exits a heating unit by a transfer unit.
  • FIG. 5 is a vertical sectional view showing a modification of the mounting member.
  • FIG. 1 is a view showing a glass forming apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'in the glass forming apparatus of Figure 1
  • Figure 3 is a mold by the transfer unit
  • the glass forming apparatus 100 includes a mold 110, a chamber member 120, a heating unit 130, and a pressurizing unit 140.
  • Mold 110 receives glass.
  • a space in which an unmolded glass mainly having a flat plate shape is formed is formed, and the space may be formed in a shape corresponding to the shape of the desired glass.
  • the mold 110 may be separated into an upper part and a lower part so that the manufactured glass is easily separated.
  • the heating unit 130 to be described later may be located in the interior space.
  • the chamber member 120 may be, for example, a hexahedron, but is not limited thereto.
  • One side of the chamber member 120 may be formed with at least one entrance door through which the mold 110 can enter and exit.
  • the entrance door 121 may be configured to rotate or slide on the chamber member 120 to allow the mold 110 to enter and exit.
  • the heating unit 130 may be located in the inner space of the chamber member 120.
  • the heating unit 130 may have a heating space in which the mold 110 may be located.
  • the heating unit 130 may heat the mold 110 in a high frequency manner.
  • the heating unit 130 may be a high frequency heater.
  • a high frequency heater has a relatively low power consumption compared to a general electric heater.
  • high frequency heaters can generate the same heat while consuming about 50% less power than electric heaters.
  • the glass forming apparatus 100 forms glass by lowering the power consumption than the conventional glass forming apparatus 100 that heats the glass by using only a high frequency heater by heating the glass with a high frequency heater. The cost can be reduced.
  • the glass forming apparatus according to the present invention can reduce the manufacturing time by the time generated while moving the mold to perform another process by collectively preheating and heating in the heating unit. In addition, since the heat loss generated while moving the mold between different processes can be prevented, the time to reach the temperature at which the glass can be formed can be significantly shortened. That is, the glass forming apparatus according to the present invention can reduce the tack time than the conventional glass forming apparatus.
  • the heating unit 130 may include, for example, a base member 131 and a heat generating member 133.
  • the base member 131 may be formed to surround the heating space.
  • the shape of the vertical cross section of the base member 131 may be a tube shape.
  • a portion of the base member 131 on which the mold 110 is seated may be flat.
  • the base member 131 may be made of ceramic.
  • the base member 131 may be made of refractory cement.
  • the heat generating member 133 may be inserted into a portion surrounding the heating space of the base member 131 so as not to be exposed to the outside so that a high frequency current may flow.
  • a high frequency current is applied to the heat generating member 133, heat is generated in the induced current, and the heat may be transferred to the mold 110.
  • the heat generating member 133 may be, for example, a coil or a copper tube.
  • the heat generating member 133 may be inserted into the base member 131 in a spring shape.
  • the base member 131 described above may not only prevent the mold 110 from directly contacting the heat generating member 133, but also allow heat generated from the heat generating member 133 to be uniformly transferred to the mold 110. have. That is, when the glass is manufactured using the glass molding apparatus 100 according to the present invention, the mold 110 is uniformly heated in the heating space of the heating unit 130 to stably form a glass structure of the glass produced. Quality can be better.
  • the pressurizing unit 140 may be formed to be accessible to a portion of the heating unit 130.
  • the pressing unit 140 may press the mold 110 in a state where the mold 110 is located in the heating space.
  • the pressurizing unit 140 may include, for example, at least one moving member 141 and a power member 142. At least one access hole 132 penetrated in the up and down direction may be formed above the base member 131.
  • the moving member 141 may be formed to have a length and positioned in the vertical direction in the chamber member 120.
  • the moving member 141 may be one or two or more. When there are two moving parts 141, the two moving members 141 may be spaced apart from each other. The two moving members 141 spaced in this way may press each of the left region and the right region of the mold 110.
  • the moving member 141 may be moved upward and downward through the access hole 132 by an external force. As shown in FIG. 4, the movable member 141 may press the mold 110 in the lowered state.
  • the power member 142 may be located outside the chamber member 120 and may be connected to the movable member 141 to generate power for lifting the movable member 141.
  • the power member 142 for this may be any one selected from, for example, a linear motor, a hydraulic cylinder and a pneumatic cylinder, but is not limited thereto, and the power member 142 may move the moving member 141 up and down. Either way is fine.
  • the pressing unit 140 may form the glass inside the mold 110 more stably by pressing the mold 110 in a state in which the mold 110 is located in the heating space.
  • the pressing unit 140 presses the upper part of the mold 110 according to the degree to which the glass is heated so that the pressing force is transmitted to the glass inside the mold, so that the glass having the desired shape can be formed more stably. . Therefore, the reliability of glass molding can be improved.
  • the chamber member 120, the heating unit 130, and the pressurizing unit 140 described above may be controlled by a controller not shown.
  • the control unit may be used to control the overall operation of the glass molding apparatus in a general glass molding apparatus, and thus description thereof will be omitted.
  • the glass molding apparatus 100 may include a seating member 150.
  • the mounting member 150 may be positioned on the bottom surface of the heating unit 130 to mount the mold 110.
  • the shape of the seating member 150 may be, for example, a hexahedron having a size corresponding to that of the mold 110.
  • the mold 110 Since the mold 110 is spaced a predetermined height from the bottom surface of the heating unit 130 by the mounting member 150, the mold 110 may be positioned in the center of the heating space of the heating unit 130 with respect to the vertical direction. have. To this end, the thickness of the mounting member 150 may be similar to the distance from the upper side of the mold 110 to the base member 131.
  • heat generated in the heating unit 130 is uniformly applied to the mold 110, thereby preventing only a specific portion of the mold 110 from being heated. Therefore, the glass inside the mold 110 can be uniformly heated.
  • the mold 110 may be transferred by the transfer unit 180.
  • the transfer unit 180 may move the mold 110 into the chamber member 120 or move the mold 110 from the chamber member 120 to another place.
  • the transfer unit 180 may be, for example, a gripping device such as a robot arm, but is not limited thereto.
  • the transfer unit 180 may be used to transfer the object in a general automated process, so a detailed description thereof will be omitted.
  • an inlet groove (retracted along the longitudinal direction of the seating member 150) may be formed on an upper surface of the seating member 150 on which the mold 110 is seated. 151 may be formed.
  • the inlet groove 151 may be formed from one end to the other end of the seating member 150, and the inlet groove 151 may be formed at various positions such as an upper center portion, an eccentric position at the center portion, or an upper edge of the seating member 150. Can be formed.
  • the stick-shaped member 181 formed at the free end of the robot arm included in the transfer unit 180 is inserted into the inlet groove 151, and then the mold 110 is raised by a predetermined height to raise the chamber from the heating unit 130. It may be transferred to the outside of the member 120.
  • the glass molding apparatus 100 may be more rapidly carried out by the transfer of the mold 110 by the mounting member 150 having the recess groove 151 formed therein.
  • the glass forming apparatus 100 may include a power supply unit 160.
  • the power supply unit 160 may supply power to the heating unit 130.
  • the power supply unit 160 may supply high frequency current to the heating unit 130 to generate heat for heating the mold 110.
  • the glass molding apparatus 100 may further include a nitrogen supply unit 170.
  • the nitrogen supply unit 170 may be connected to the chamber member 120 to supply nitrogen into the chamber member 120. Accordingly, in the process of heating the mold 110 in the inner space of the chamber member 120, the inside of the chamber member 120 becomes a nitrogen atmosphere, and thus the molding of the glass may be more stably performed.
  • the glass forming apparatus 100 may further include a temperature sensor 190.
  • the temperature sensor 190 may be installed inside the chamber member 120 to measure temperature.
  • the position at which the temperature sensor 190 is installed may be, for example, a portion of the inner wall surface of the chamber member 120. More preferably, the temperature sensor 190 may be located at a portion adjacent to the mold 110 on the inner wall surface of the chamber member 120.
  • the temperature sensor 190 may measure the temperature of the mold 110 or the temperature of the heating unit 130.
  • the temperature sensor 190 may measure the temperature of the mold 110 in real time to stop the operation of the heating unit 130 when the mold 110 is heated above the reference temperature. Therefore, it is possible to prevent the mold 110 from overheating.
  • FIG. 5 is a vertical sectional view showing a modification of the mounting member.
  • a cooling tube 152 in which cooling water may be filled or transferred may be installed in the seating member 250 according to a modification.
  • the cooling tube 152 may be connected to a cooling unit not shown. Overheating of the mold 110 may be prevented by the operation of the cooling unit.
  • the cooling unit may be capable of cooling the glass inside the mold 110. Alternatively, the cooling unit may also be able to prevent the heating unit 130 from overheating.
  • the shape of the upper and lower cross-section of the glass produced by the glass molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is an example, the overall curved shape, the center is flat and the curved shape of only one of both ends and both ends are curved
  • the shape may be any one selected.
  • the glass forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention does not manufacture only the glass as described above, but may also manufacture various shapes of glass.

Abstract

본 기재의 유리 성형 장치는 유리가 수용되는 몰드, 내부 공간이 형성된 챔버 부재, 상기 챔버 부재의 내부 공간에 위치되어 상기 몰드가 위치될 수 있는 가열 공간이 형성되며, 고주파 방식으로 상기 몰드를 가열하는 가열 유닛 및 상기 가열 유닛의 일부분을 출입 가능하게 형성되어 상기 몰드가 상기 가열 공간에 위치된 상태에서 상기 몰드를 가압하는 가압 유닛을 포함한다.

Description

유리 성형 장치
본 발명은 유리 성형 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자기기에 탑재되는 유리를 성형하는데 사용할 수 있는 유리 성형 장치에 관한 것이다.
유리 소재는 태양전지 커버, 박막 액정표시장치(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 전계 발광 소자(organic electro luminescent) 등과 같은 평판 디스플레이, 각종 모바일 전자 기기의 커버 등 다양한 산업분야에서 사용이 급증하고 있다.
모바일 전자 기기의 커버로 사용되는 강화 유리는 몰드에 대상물을 넣고 고열로 가열하였다가 냉각시켜서 성형하는 것이 일반적이다. 종래의 유리 성형 장치는 복수의 챔버 각각에서 예열, 가열 및 냉각 단계가 각각 실시된다. 따라서, 각각의 공정이 완료된 이후에 다음 공정을 실시하기 위하여 몰드를 매번 이송해야 함으로써, 택 타임(Tact time)을 감소시키기 어려워 생산성이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 유리의 가열이 전기 저항에 의하여 열을 발생시키는 통상의 전기 히터에 의하여 이루어지는데, 이러한 전기 히터는 전력 소비가 커서 생산비를 낮추기 어려운 문제가 있었다.
본 발명의 일 실시예는 에너지 소모 및 택 타임을 감소시켜 생산비가 감소될 수 있는 유리 성형 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 성형되는 유리의 품질이 균일하면서도 우수한 유리 성형 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 유리 성형 장치는 유리가 수용되는 몰드, 내부 공간이 형성된 챔버 부재, 상기 챔버 부재의 내부 공간에 위치되어 상기 몰드가 위치될 수 있는 가열 공간이 형성되며, 고주파 방식으로 상기 몰드를 가열하는 가열 유닛 및 상기 가열 유닛의 일부분을 출입 가능하게 형성되어 상기 몰드가 상기 가열 공간에 위치된 상태에서 상기 몰드를 가압하는 가압 유닛을 포함한다.
한편, 상기 가열 유닛은, 가열 공간을 감싸도록 형성된 베이스 부재 및 외부로 노출되지 않도록 상기 베이스 부재의 가열 공간을 감싸는 부분의 내부에 삽입되어 고주파 전류가 흐르는 발열 부재를 포함할 수 있다.
한편, 상기 베이스 부재는 세라믹으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 가열 유닛의 바닥면에 위치되어 상기 몰드가 안착되는 안착 부재를 포함할 수 있다.
한편, 상기 안착 부재의 내부에는 냉각수가 채워지거나 이송될 수 있는 냉각관이 설치될 수 있다.
한편, 상기 안착 부재에서 상기 몰드가 안착되는 상면에는 상기 안착 부재의 길이 방향을 따라 인입된 인입홈이 형성될 수 있다.
한편, 상기 베이스 부재의 상측에는 상하방향으로 관통된 적어도 하나의 출입홀이 형성되고, 상기 가압 유닛은, 길이를 갖도록 형성되어 상기 챔버 부재의 내부에 상하 방향으로 위치되고, 외력에 의해 상기 출입홀을 통하여 상하 방향으로 이동되며, 최대로 하강된 상태에서 상기 몰드를 가압하는 적어도 하나의 이동 부재 및 상기 챔버 부재의 외부에 위치되고, 상기 이동 부재에 연결되어 상기 이동 부재를 승강시킬 수 있는 동력을 발생하는 동력 부재를 포함할 수 있다.
한편, 상기 가열 유닛에 고주파 전류를 공급하는 전원 공급 유닛을 포함할 수 있다.
한편, 상기 챔버 부재에 연결되어 상기 챔버 부재 내부로 질소를 공급하는 질소 공급 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유리 성형 장치는 고주파 히터로 유리를 가열함으로써, 전기 히터만으로 유리를 가열하는 종래의 유리 성형 장치보다 소비 전력을 낮춰서 유리를 성형하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유리 성형 장치를 사용하여 유리를 제조하는 경우, 가열 유닛의 가열 공간 안에서 몰드가 균일하게 가열되어 유리 조직이 안정적으로 형성됨으로써 제조된 유리의 품질이 더욱 우수할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 유리 성형 장치는 가열 유닛에서 예열과 가열을 일괄적으로 실시함으로써, 다른 공정을 실시하기 위하여 몰드를 이동하면서 발생되는 시간만큼 제조 시간을 감소시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 다른 공정간 몰드를 이동하면서 발생되는 열손실을 방지할 수 있으므로, 유리의 성형이 가능한 온도에 이르기까지의 시간이 현저하게 단축될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 유리 성형 장치는 종래의 유리 성형 장치보다 택 타임을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유리 성형 장치는 가압 유닛을 포함함으로써, 몰드가 상기 가열 공간에 위치된 상태에서 가압 유닛이 상기 몰드를 가압하여 몰드 내부의 유리를 보다 안정적으로 성형할 수 있다. 그러므로, 유리 제조 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유리 성형 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 유리 성형 장치에서 Ⅱ-Ⅱ'라인을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 몰드가 이송 유닛에 의해 가열 유닛에 출입되는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 몰드가 가열 유닛의 가열 공간에 위치된 상태에서 가압 유닛에 의해 가입된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 안착 부재의 변형예를 도시한 수직 단면도이다.
<부호의 설명>
100: 유리 성형 장치
110: 몰드
120: 챔버 부재
121: 출입 도어
122: 동력부
130: 가열 유닛
131: 베이스 부재
132: 출입홀
133: 발열 부재
140: 가압 유닛
141: 이동 부재
142: 동력 부재
150: 안착 부재
151: 인입홈
152: 냉각관
160: 전원 공급 유닛
170: 질소 공급 장치
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유리 성형 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 유리 성형 장치에서 Ⅱ-Ⅱ'라인을 따라 취한 단면도이며, 도 3은 몰드가 이송 유닛에 의해 가열 유닛에 출입되는 과정을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유리 성형 장치(100)는 몰드(110), 챔버 부재(120), 가열 유닛(130) 및 가압 유닛(140)을 포함한다.
몰드(110)는 유리를 수용한다. 몰드(110)의 내부에는 주로 평판 형태를 갖는 미성형 유리가 수용될 수 있는 공간이 형성되며, 상기 공간은 목적하는 유리의 형상과 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. 몰드(110)는 상부와 하부로 분리되어 제조된 유리가 용이하게 분리되도록 할 수 있다.
챔버 부재(120)에는 내부 공간이 형성될 수 있다. 후술할 가열 유닛(130)이 내부 공간에 위치될 수 있다. 챔버 부재(120)는 일례로 육면체일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
이러한 챔버 부재(120)의 일측에는 몰드(110)가 출입될 수 있는 적어도 하나의 출입 도어가 형성될 수 있다. 출입 도어(121)는 챔버 부재(120)에 회전 또는 슬라이딩 되도록 이루어져서 몰드(110)가 출입될 수 있도록 할 수 있다.
가열 유닛(130)은 상기 챔버 부재(120)의 내부 공간에 위치될 수 있다. 가열 유닛(130)은 상기 몰드(110)가 위치될 수 있는 가열 공간이 형성될 수 있다. 가열 유닛(130)은 고주파 방식으로 상기 몰드(110)를 가열할 수 있다.
예를 들어, 가열 유닛(130)은 고주파 히터일 수 있다. 이와 같은 고주파 히터는 일반적인 전기 히터와 비교하여 상대적으로 전력 소비가 낮다. 예를 들어, 고주파 히터는 전기 히터보다 대략 50% 정도 낮은 전력을 소비하면서 동일한 열을 발생시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 유리 성형 장치(100)는 고주파 히터로 유리를 가열함으로써, 전기 히터만으로 유리를 가열하는 종래의 유리 성형 장치(100)보다 소비 전력을 낮춰서 유리를 성형하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유리 성형 장치는 가열 유닛에서 예열과 가열을 일괄적으로 실시함으로써, 다른 공정을 실시하기 위하여 몰드를 이동하면서 발생되는 시간만큼 제조 시간을 감소시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 다른 공정간 몰드를 이동하면서 발생되는 열손실을 방지할 수 있으므로, 유리의 성형이 가능한 온도에 이르기까지의 시간이 현저하게 단축될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 유리 성형 장치는 종래의 유리 성형 장치보다 택 타임을 감소시킬 수 있다.
이러한 가열 유닛(130)은 일례로, 베이스 부재(131) 및 발열 부재(133)를 포함할 수 있다.
베이스 부재(131)는 가열 공간을 감싸도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 베이스 부재(131)의 수직 단면의 형상은 튜브 형상일 수 있다. 그리고, 베이스 부재(131)에서 몰드(110)가 안착되는 부분은 평평할 수 있다. 상기 베이스 부재(131)는 세라믹으로 이루어질 수 있다. 이와 다르게, 베이스 부재(131)는 내화성 시멘트로 이루어질 수도 있다.
발열 부재(133)는 외부로 노출되지 않도록 상기 베이스 부재(131)의 가열 공간을 감싸는 부분의 내부에 삽입되어 고주파 전류가 흐를 수 있다. 발열 부재(133)에 고주파 전류가 인가되면, 유도 전류에 열이 발생되고, 이러한 열이 몰드(110)에 전달될 수 있다. 발열 부재(133)는 일례로 코일 또는 동관일 수 있다. 이러한 발열 부재(133)는 베이스 부재(131) 내부에 스프링 형상으로 삽입될 수 있다.
전술한 베이스 부재(131)는 몰드(110)가 발열 부재(133)에 직접적으로 접촉되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 발열 부재(133)에서 발생된 열이 몰드(110)로 균일하게 전달되도록 할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 유리 성형 장치(100)를 사용하여 유리를 제조하는 경우, 가열 유닛(130)의 가열 공간 안에서 몰드(110)가 균일하게 가열되어 유리 조직이 안정적으로 형성됨으로써 제조된 유리의 품질이 더욱 우수할 수 있다.
상기 가압 유닛(140)은 상기 가열 유닛(130)의 일부분에 출입 가능하게 형성될 수 있다. 가압 유닛(140)은 상기 몰드(110)가 상기 가열 공간에 위치된 상태에서 상기 몰드(110)를 가압할 수 있다.
가압 유닛(140)은 일례로, 적어도 하나의 이동 부재(141) 및 동력 부재(142)를 포함할 수 있다. 상기 베이스 부재(131)의 상측에는 상하방향으로 관통된 적어도 하나의 출입홀(132)이 형성될 수 있다.
이동 부재(141)는 길이를 갖도록 형성되어 상기 챔버 부재(120)의 내부에 상하 방향으로 위치될 수 있다. 이동 부재(141)는 하나 또는 두 개 이상 일 수 있다. 이동 부개(141)가 두 개인 경우, 두 개의 이동 부재(141)는 서로 이격될 수 있다. 이렇게 이격된 두 개의 이동 부재(141)는 몰드(110)의 좌측 영역 및 우측 영역 각각을 가압할 수 있다.
이동 부재(141)는 외력에 의해 상기 출입홀(132)을 통하여 상하 방향으로 이동될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 이동 부재(141)는 하강된 상태에서 상기 몰드(110)를 가압할 수 있다.
동력 부재(142)는 상기 챔버 부재(120)의 외부에 위치되고, 상기 이동 부재(141)에 연결되어 상기 이동 부재(141)를 승강시킬 수 있는 동력을 발생할 수 있다. 이를 위한 동력 부재(142)는 일례로 선형 모터, 유압 실린더 및 공압 실린더 중 선택된 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정하지는 않으며, 동력 부재(142)는 이동 부재(141)를 상하로 이동시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 무방할 수 있다.
이와 같은 가압 유닛(140)은 몰드(110)가 상기 가열 공간에 위치된 상태에서 상기 몰드(110)를 가압함으로써, 몰드(110) 내부의 유리를 보다 안정적으로 성형할 수 있다. 다시 말해, 유리가 가열되는 정도에 따라 가압 유닛(140)이 몰드(110)의 상부를 가압하여 몰드 내부의 유리에 그 가압력이 전달되도록 하여, 목적하는 형상의 유리를 보다 안정적으로 성형할 수 있다. 그러므로, 유리 성형의 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 전술한 챔버 부재(120), 가열 유닛(130) 및 가압 유닛(140)은 미도시된 제어부에 의해 제어될 수 있다. 제어부는 일반적인 유리 성형 장치에서 유리 성형 장치의 전반적인 동작을 제어하는데 사용되는 것일 수 있으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 유리 성형 장치(100)는 안착 부재(150)를 포함할 수 있다.
안착 부재(150)는 상기 가열 유닛(130)의 바닥면에 위치되어 상기 몰드(110)가 안착될 수 있다. 안착 부재(150)의 형상은 일례로 상기 몰드(110)와 대응되는 크기로 이루어진 육면체일 수 있다.
몰드(110)가 안착 부재(150)에 의해 가열 유닛(130)의 바닥면으로부터 일정 높이 이격됨으로써, 몰드(110)는 상하방향을 기준으로 가열 유닛(130)의 가열 공간의 가운데에 위치될 수 있다. 이를 위하여 안착 부재(150)의 두께는 몰드(110)의 상측에서부터 베이스 부재(131)까지의 거리와 유사할 수 있다.
이에 따라, 가열 유닛(130)에서 발생된 열이 몰드(110)에 균일하게 가해짐으로써, 몰드(110)의 특정 부분만 가열되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 몰드(110) 내부의 유리가 균일하게 가열될 수 있다.
한편, 몰드(110)는 이송 유닛(180)에 의해 이송될 수 있다. 이송 유닛(180)은 몰드(110)를 챔버 부재(120) 내부로 이동시키거나, 챔버 부재(120)로부터 몰드(110)를 다른 장소로 이동시킬 수 있다. 이러한 이송 유닛(180)은 일례로 로봇팔과 같은 파지 장치일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 예를 들어, 이송 유닛(180)은 일반적인 자동화 공정에서 대상물을 이송하는데 사용되는 것일 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이와 같은 이송 유닛(180)의 이송이 원활하게 실시될 수 있도록, 상기 안착 부재(150)에서 상기 몰드(110)가 안착되는 상면에는 상기 안착 부재(150)의 길이 방향을 따라 인입된 인입홈(151)이 형성될 수 있다. 인입홈(151)은 안착 부재(150)의 일단에서 타단까지 형성될 수 있으며, 인입홈(151)은 안착 부재(150)의 상면 중앙부위, 중앙부위에서 편심된 위치 또는 상면 가장자리 등의 다양한 위치에 형성될 수 있다.
이송 유닛(180)에 포함된 로봇팔의 자유단에 형성된 스틱 형상의 부재(181)가 인입홈(151)에 삽입된 다음, 몰드(110)를 일정 높이만큼 상승시켜서 가열 유닛(130)으로부터 챔버 부재(120)의 외부로 이송할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 유리 성형 장치(100)는 인입홈(151)이 형성된 안착 부재(150)에 의해 몰드(110)의 이송의 보다 신속하게 실시될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 유리 성형 장치(100)는 전원 공급 유닛(160)을 포함할 수 있다. 전원 공급 유닛(160)은 상기 가열 유닛(130)에 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급 유닛(160)은 가열 유닛(130)으로 고주파 전류를 공급하여 몰드(110)를 가열하기 위한 열을 발생시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 유리 성형 장치(100)는 질소 공급 유닛(170)을 더 포함할 수 있다.
질소 공급 유닛(170)은 상기 챔버 부재(120)에 연결되어 상기 챔버 부재(120) 내부로 질소를 공급할 수 있다. 이에 따라, 몰드(110)가 챔버 부재(120)의 내부 공간에서 가열되는 과정에서 챔버 부재(120) 내부가 질소 분위기가 되어 유리의 성형이 보다 안정적으로 실시될 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 일실시예에 따른 유리 성형 장치(100)는 온도 센서(190)를 더 포함할 수 있다.
온도 센서(190)는 상기 챔버 부재(120)의 내부에 설치되어 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(190)가 설치된 위치는 일례로 챔버 부재(120)의 내벽면의 일부분일 수 있다. 더욱 바람직하게, 온도 센서(190)는 챔버 부재(120) 내벽면에서 몰드(110)와 인접한 부분에 위치될 수 있다.
온도 센서(190)는 몰드(110)의 온도 또는 가열 유닛(130)의 온도를 측정할 수 있다. 이러한 온도 센서(190)가 몰드(110)의 온도를 실시간으로 측정하여 몰드(110)가 기준 온도 이상으로 가열되면 가열 유닛(130)의 동작이 정지되도록 할 수 있다. 따라서, 몰드(110)가 과열되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 안착 부재의 변형예를 도시한 수직 단면도이다.
도 5를 참조하면, 변형예에 따른 상기 안착 부재(250)의 내부에는 냉각수가 채워지거나 이송될 수 있는 냉각관(152)이 설치될 수 있다. 이러한 냉각관(152)은 미도시된 냉각 유닛에 연결될 수 있다. 냉각 유닛의 동작에 의해 몰드(110)가 과열되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 냉각 유닛은 몰드(110) 내부의 유리를 냉각하는 것도 가능할 수 있다. 이와 다르게, 냉각 유닛은 가열 유닛(130)이 과열되는 것을 방지하는 것도 가능할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 유리 성형 장치(100)에 의해 제조된 유리의 상하 단면의 형상은 일례로, 전체적으로 휘어진 형상, 중앙은 평평하고 양단 중 어느 하나만 라운드지게 휘어진 형상 및 양단 모두 휘어진 형상 중 선택된 어느 하나의 형상일 수 있다. 다만, 본 발명의 일실시예에 따른 유리 성형 장치(100)가 상기와 같은 유리만 제조하는 것은 아니며, 다양한 형상의 유리도 제조할 수 있다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 유리가 수용되는 몰드;
    내부 공간이 형성된 챔버 부재;
    상기 챔버 부재의 내부 공간에 위치되어 상기 몰드가 위치될 수 있는 가열 공간이 형성되며, 고주파 방식으로 상기 몰드를 가열하는 가열 유닛; 및
    상기 가열 유닛의 일부분에 출입 가능하게 형성되어 상기 몰드가 상기 가열 공간에 위치된 상태에서 상기 몰드를 가압하는 가압 유닛;을 포함하는 유리 성형 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열 유닛은,
    가열 공간을 감싸도록 형성된 베이스 부재; 및
    외부로 노출되지 않도록 상기 베이스 부재의 가열 공간을 감싸는 부분의 내부에 삽입되어 고주파 전류가 흐르는 발열 부재;를 포함하는 유리 성형 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 세라믹으로 이루어진 유리 성형 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가열 유닛의 바닥면에 위치되어 상기 몰드가 안착되는 안착 부재를 포함하는 유리 성형 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 안착 부재의 내부에는 냉각수가 채워지거나 이송될 수 있는 냉각관이 설치된 유리 성형 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 안착 부재에서 상기 몰드가 안착되는 상면에는 상기 안착 부재의 길이 방향을 따라 인입된 인입홈이 형성된 유리 성형 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 베이스 부재의 상측에는 상하방향으로 관통된 적어도 하나의 출입홀이 형성되고,
    상기 가압 유닛은,
    길이를 갖도록 형성되어 상기 챔버 부재의 내부에 상하 방향으로 위치되고, 외력에 의해 상기 출입홀을 통하여 상하 방향으로 이동되며, 최대로 하강된 상태에서 상기 몰드를 가압하는 적어도 하나의 이동 부재; 및
    상기 챔버 부재의 외부에 위치되고, 상기 이동 부재에 연결되어 상기 이동 부재를 승강시킬 수 있는 동력을 발생하는 동력 부재;를 포함하는 유리 성형 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가열 유닛에 고주파 전류를 공급하는 전원 공급 유닛을 포함하는 유리 성형 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 챔버 부재에 연결되어 상기 챔버 부재 내부로 질소를 공급하는 질소 공급 유닛을 더 포함하는 유리 성형 장치.
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