KR100932111B1 - Automatic equipment for cut working surfaces of a glass plate material and the controlling method the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도면화된 데이터를 바탕으로 디스플레이용 박판유리 가공물의 면취부를 자동으로 연삭가공하고 관리하는 자동화장치 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박판유리 가공물에 대하여 고객이 원하는 형상으로 오차없이 자동으로 생산하여 최종적으로는 생산의 안정성을 높이고 생산 비용을 절감할 수 있는 박판유리 가공물의 면취부 연삭가공을 위한 자동화장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic device for automatically grinding and managing a chamfer of a thin glass workpiece for display based on the drawn data, and a control method thereof, and more specifically, to a shape desired by a customer for a thin glass workpiece. The present invention relates to an automated apparatus and a control method for chamfering grinding of thin glass workpieces that can be automatically produced without the production and finally increase the stability of production and reduce the production cost.
특히, 본 발명은 유리가공 공정에만 국한된 것이 아니라, 종래의 플라스틱 제품 및 유사 평판가공 제품에도 적용될 수 있는 디스플레이용 박판유리 가공물의 형상 가공을 위한 자동화장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.In particular, the present invention relates not only to glass processing processes, but also to an automated apparatus for controlling the shape of a sheet glass workpiece for display that can be applied to conventional plastic products and similar flat products, and a control method thereof.
산업의 발달과 함께 휴대전화, PMP, MP3등 개인 휴대형 IT 기기 등이 발전되 면서 상기 IT 기기들은 현대 생활에는 없어서는 안될 가치를 지니게 되었고, 그 시장 수요와 함께 생산 수량이 증가하고 있는 추세이다.With the development of the industry, the development of personal portable IT devices such as mobile phones, PMPs, and MP3s has become indispensable for modern life, and the production quantity is increasing with the market demand.
또한, 이러한 추세와 함께 이들 개인 휴대형 IT 기기들에 포함되는 부품의 일부인 전면부 투시창 제품의 특성도 다양화되어 좀 더 강하고 기능적인 부분이 강조되는 경향으로 이어지고 있다.Along with this trend, the characteristics of the front view window products, which are part of the components included in these personal portable IT devices, are also diversified, leading to a stronger and more functional part.
이러한 시장의 요구에 따라 전면 투시창이 플라스틱 재질의 제품에서 유리(Glass) 또는 강화유리 제품으로 대체되고 있다. 또한, 평판 디스플레이(LCD, PDP, 유기EL 디스플레이 등)에서도 종래의 사각 형태에서 원형이나 타원형 등의 특정 형상 제품이 소비자들로부터 요구되고 있다.In response to these market demands, front sight glass is being replaced by glass or tempered glass products from plastic products. In addition, in flat panel displays (LCD, PDP, organic EL display, etc.), a specific shape product such as round or oval is required from consumers in the conventional rectangular form.
일반적으로, 가공대상물인 유리를 지정된 형상으로 가공함에 있어서, 유리가공물의 형상에 따라 면삭 또는 면취공구와 유리가공물간의 접촉면적이 달라지게 되어 일정한 품질을 기대하기 어렵다.In general, in processing a glass to be processed to a specified shape, the contact area between the chamfering or chamfering tool and the glass workpiece is different according to the shape of the glass workpiece, it is difficult to expect a certain quality.
면취가공은 가공대상물에 고속회전하는 면취공구가 접촉하면서 각지거나 모서리진 금속, 유리등의 블록이나 평판을 깍아내는 가공을 말한다. 이러한 유리가공물의 측면과 접촉되는 면취공구는 제작 및 설치상의 오차, 기계장치 자체의 진동등의 영향을 받게 되며, 그 회전에 의해 불가피하게 진동을 발생시키게 된다. 이에 따라 유리가공물의 재질 특성상 면취공구의 진동에 의해 크랙이 발생되거나 깨지는 문제점이 있다. Chamfering processing refers to the process of cutting off blocks or plates made of angled or cornered metal, glass, etc., when the chamfering tool that rotates at high speed is in contact with the object. Chamfering tools in contact with the side of the glass workpiece is affected by manufacturing and installation errors, the vibration of the mechanical device itself, and will inevitably generate vibration by the rotation. Accordingly, there is a problem that the crack is generated or broken by the vibration of the chamfering tool due to the material characteristics of the glass workpiece.
한편, 유리가공물의 가공공구에 있어서, 레이저 가공에 의해 면취 또는 면삭가공이 가능하기는 하나, 고가의 생산설비를 구비하여야 하고 생산성 또한 낮아 양 산용으로는 부적합하다.On the other hand, in the processing tool of the glass workpiece, although it is possible to be chamfered or faced by laser processing, expensive production equipment must be provided and the productivity is low, which is not suitable for mass production.
유리가공물의 내경이나 함몰부를 가지는 형상으로 가공시키는 작업에 있어서는, 소재와의 접촉부가 더욱 넓어지며 간섭을 더 많이 받게 됨에 따라 실제로 휠 공구를 회전시키게 되며, 유리판재에 접촉시키는 방법을 적용하여 5mm 이상 두께의 단순한 직사각형 형상을 가지는 창호용 유리판재의 화면을 면삭이나 면취시키는 가공만이 이루어지고 있다. In the process of processing into the shape having the inner diameter or the depression of the glass work, the contact with the material is wider and the interference is more and more, the wheel tool is actually rotated, and the method of contacting the glass sheet material is 5mm or more. Only the process of chamfering or chamfering the screen of the glass plate material for windows and windows which has a simple rectangular shape of thickness is performed.
이와 같이 유리소재를 연마함에 있어서, 정밀가공은 어렵고 특히 함몰부나 내경을 가지는 복잡한 형상의 박판유리에 있어서는 면삭 또는 면취가공을 적용시키기가 더욱 어렵다. 따라서, 휴대폰의 화면표시창이나 휴대폰 카메라의 렌즈투시창과 같이 정밀가공이 요구되는 투명부품의 소재는 쉽게 깨지지 않아 가공이 용이한 아크릴과 같은 플라스틱을 소재로 대체하고 있는 실정이다. 그러나, 이러한 아크릴소재는 조그만 충격이나 마찰에도 쉽게 흠집이 생겨 미관뿐만 아니라 표시성능, 또는 카메라성능과 같은 기능성도 저해시키는 요인으로 작용하게 되어 제품의 질과 함께 사용수명을 단축시키고, 제품으로의 적용이 자제되는 추세로 가고 있다. As described above, in polishing a glass material, precision machining is difficult and in particular, in thin glass having a complicated shape having a depression or an inner diameter, it is more difficult to apply chamfering or chamfering. Therefore, transparent parts such as the screen display window of a mobile phone or the lens viewing window of a mobile phone camera are not easily broken and are replaced with plastics such as acrylic, which is easy to process. However, these acrylic materials are easily scratched by small impacts and frictions, which not only affects aesthetics but also hinders functionalities such as display performance or camera performance. This is going to be under control.
소형전자기기의 경우 투명부품을 유리소재로 대체시키는 것만으로도 미관과 표시성능 및 카메라성능의 향상을 꾀할 수 있음에 따라 대량생산에 실질적으로 적합한 소형 박판유리의 면취 및 연마기술이 필요한 실정이다.In the case of small electronic devices, simply replacing transparent parts with glass materials can improve aesthetics, display performance, and camera performance. Therefore, chamfering and polishing technology of small thin glass that is practically suitable for mass production is required.
이에 해당하는 종래의 면취(면삭)가공기술은 다음과 같다.Conventional chamfering (chamfering) processing technology corresponding to this is as follows.
도1은 종래 기술에 따른 유리가공물 면취장치의 구성을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing the configuration of a glass workpiece chamfering device according to the prior art.
도면에 도시한 바와 같이, 종래에는 판상의 유리가공물(105)을 작업자가 클 램핑 장치(106)에 수동으로 공급한다. 그리고, 상기 유리가공물(105)의 형상가공은 원하는 형상의 치공구(104)를 별도로 여러개 제작하여, 가공형상에 맞는 치공구로 교체하면서 원하는 모양이 완료될 때까지 부압 장치(103)에 의해 휠(WHEEL(101)에 유리가공물(105)을 밀어 그 휠(101)과의 마찰로 가공하는 구조이다. 이때, 캠(CAM)(108)이 지그(104)의 형상을 따라 이동하면서 유리 가공물(105)이 움직일 수 있는 구조로 이루어져 있다.As shown in the figure, in the prior art, the plate-
상기한 바와 같이 종래의 면취가공장치는 낱장으로 이루어진 평판 가공물을 작업자가 작업테이블(WORK TABLE)에 수동으로 공급하며, 가공 전 정렬은 평판가공물과 같은 형상의 치공구를 별도로 제작하고, 모델 변경 시 교체하여 사용하는 구조를 지니고 있다.As described above, the conventional chamfering plant factory manually supplies sheet work consisting of sheets to a work table, and the alignment before processing is to separately produce a tool having the same shape as a flat work piece, and replace it when the model is changed. It has a structure to use.
이러한 종래의 가공 장치는 평판 가공물의 정렬, 공급을 일일이 작업자가 수행하여야 하는 번거로움을 내포하고 있고, 가공 시 변경되는 모델에 따라 치공구를 계속 제작하여야 하는 소모적인 작업들이 필요하다. 또한 그 치공구를 제작함에 있어 고객이 요구하는 공차범위 내의 모델을 생산하기 위하여서는 매우 정밀도가 높은 치공구를 제작하여야 하는 어려움이 있다.Such a conventional processing apparatus has a hassle for the operator to perform the alignment and supply of the flat plate work, and requires a wasteful operation that must continue to produce the tool according to the model changed during processing. In addition, in manufacturing the tool, there is a difficulty in producing a tool having a very high precision in order to produce a model within the tolerance range required by the customer.
또 다른 종래의 가공 장치는 정밀성이 높은 정렬부의 구현이 어려워 외형 형상 가공과 외형 면취가공을 함께 수행하는 우회적인 방법을 구현하고 있는데 이는 낱장으로 이루어진 평판가공물의 외형형상 가공시간이 함께 소요되는 불합리한 방법으로 생산성이 비효율적으로 소모되는 단점을 안고 있다. Another conventional processing device is difficult to implement a highly precise alignment part, and implements a bypass method of performing the external shape machining and the external chamfering process together, which is an unreasonable method that takes the time of the external shape processing of a sheet-like plate processing As a result, productivity is inefficiently consumed.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 가공이 난해한 박판유리 가공물의 면취부 연삭가공에 필요한 기본적인 장치외에 형상별로 면취부를 연삭가공하는데 필요한 치공구와 같은 추가적인 장치없이 일련의 프로그래머블한 도면을 이용하여 소비자가 요구하는 다양한 형상으로 박판유리 가공물의 면취부 연삭가공을 오차없이 자동으로 수행할 수 있으며, 자동에 의한 면취부 연삭가공으로 생산의 안정성을 높이고, 생산비용을 절감할 수 있는 디스플레이용 박판유리 가공물의 면취부 연삭가공을 위한 자동화장치 및 그의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems, and a series of programmable devices without additional devices such as tools required for grinding chamfers by shape, in addition to the basic devices required for chamfering grinding of thin glass workpieces, which are difficult to process. Using one drawing, it is possible to automatically perform chamfering grinding processing of thin glass workpieces in various shapes required by consumers without errors, and to improve production stability and reduce production costs by automatic chamfering grinding processing. It is an object of the present invention to provide an automatic device and a control method for grinding the chamfered portion of a thin glass workpiece for display.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 각종 기구물을 탑재하기 위한 본체; 상기 본체의 상부 일측에 설치되며, 박판유리 가공물을 낱개로 공급하기 위한 로딩 가이드와 면취부 연삭가공이 완료된 박판유리 가공물을 배출하기 위한 언로딩가이드를 각각 구비하는 적재유니트를 구비한 자동 공급 및 배출부; 상기 가공물 자동 공급 및 배출부의 적재유니트 상측에 설치되며, 로딩가이드 및 언로딩가이드에 대응하는 수의 흡착실린더가 구비되어 가공물을 진공흡착하는 픽커(picker)와, 상기 픽커의 전단부에 설치되어 상기 픽커를 가공물측으로 이송시키기 위해 승강구동하는 제3 실린더 및 상기 픽커를 전후진방향으로 이송시키는 이송유닛을 구비하 여 박판유리 가공물을 가공 대기위치로 이송하기 위한 가공물 이송부; 내부공간이 형성되며 상면이 개방된 블록박스와, 상기 블록박스의 상부에 간격을 두고 설치되며 가공물 이송부에 의해 이송된 가공물을 상면에 안착시켜 진공흡착력을 이용하여 고정하는 작업대와, 상기 작업대의 주변에 설치되며 외부의 유압구동장치에서 제공되는 구동력에 의해 일률적으로 구동하여 상기 작업대에 안착된 가공물이 정위치에 정렬되도록 조절하는 정렬가이드 및 상기 블록박스의 하단에 설치되어 정렬가이드를 승강시키기 위한 제4 실린더를 구비하며, 상기 가공물 이송부의 후단에 설치되어 그에 의해 이송된 가공물을 정렬하여 고정하기 위한 정렬부; 및 X, Y축의 중심 좌표계를 중심으로 X, Y 양 축의 좌표값을 자동으로 조합하면서 제어시스템에서 수치화된 형상에 따라 상기 정렬부에 의해 가공위치로 이송된 가공물의 면취부 연삭가공을 수행하는 가공부를 포함하는 디스플레이용 박판유리 가공물의 면취부 연삭가공을 위한 자동화장치를 제공한다.The present invention to achieve the above object, the main body for mounting a variety of appliances; It is installed on the upper side of the main body, the automatic supply and discharge with a loading unit for supplying the sheet glass piece individually, and the unloading guide for discharging the sheet glass work is finished grinding chamfering part; Is installed above the loading unit of the automatic supply and discharge of the workpiece, the number of suction cylinders corresponding to the loading guide and the unloading guide is provided with a picker (picker) for vacuum adsorption of the workpiece, and is installed in the front end of the picker A workpiece conveying unit for conveying a thin glass workpiece to a processing standby position, having a third cylinder which is driven up and down to transfer the picker to the workpiece side, and a transfer unit for transferring the picker in a forward and backward direction; An inner space is formed and a block box having an open upper surface, a work table which is installed at an upper portion of the block box at intervals and seats the workpiece conveyed by the workpiece conveying unit on the upper surface to be fixed by using a vacuum suction force; It is installed at the lower side of the block box and the alignment guide for adjusting the workpiece seated on the workbench to be uniformly driven by the driving force provided by an external hydraulic drive device installed on the workbench An alignment portion having four cylinders, which is installed at a rear end of the workpiece transfer portion to align and fix the workpiece transferred thereto; And machining chamfering of the workpiece conveyed to the machining position by the alignment unit according to the numerical value of the control system while automatically combining coordinate values of both X and Y axes around the center coordinate system of the X and Y axes. It provides an automatic device for grinding the chamfered portion of a thin glass workpiece for display comprising a portion.
또한, 본 발명은 여러장의 디스플레이용 박판유리 가공물을 동시에 자동공급장치에 로딩하는 제1 단계; 상기 자동공급장치에 박판 유리가공물을 투입한 후 정렬부에 안착시키는 제2 단계; 상기 정렬부가 승강동작(UP-DOWN)을 하면서 가공물을 정렬 및 흡착하여 고정한 후, 가공부로 이송하는 제3 단계; 가공부에 박판유리 가공물이 위치되면, 가공형상에 따른 X, Y 좌표대로 면취부 연삭툴의 회전모터가 X축 방향으로 이송되고, 정렬부는 Y축이송기구에 의해 Y축 방향으로 이송되면서 박판유리 가공물의 면취부 연삭가공을 수행하는 제4 단계; 및 상기 가공이 완료된 박판유리 가공물은 정렬부(208)의 대기위치로 이송되고, 자동셀로더에 의해 언로딩된 후 배출되는 제5 단계를 포함하는 디스플레이용 박판유리 가공물의 면취부 연삭가공을 위한 자동화장치의 제어방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises a first step of loading a plurality of sheet glass for display at the same time to the automatic supply device; A second step of placing the thin glass workpiece into the automatic feeder and then seating the alignment part; A third step of aligning and sucking the workpiece while fixing the workpiece while the alignment unit moves up and down, and then transfers the workpiece to the machining unit; When the thin glass workpiece is placed on the processing part, the rotating motor of the chamfering grinding tool is transferred in the X axis direction according to the X and Y coordinates according to the processing shape, and the alignment part is transferred in the Y axis direction by the Y axis feed mechanism. A fourth step of performing chamfering processing of the workpiece; And the thin glass workpiece of which the processing is completed is transferred to the standby position of the
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 프로그래머블한 도면을 기초로 하여 박판유리 가공물을 고객이 원하는 형상으로 오차없이 정밀하게 가공할 수 있다.As described above, according to the present invention, the sheet glass workpiece can be precisely processed into a shape desired by the customer based on a programmable drawing without errors.
또한, 요구하는 가공물의 면취형상에 맞는 다수의 치공구를 별도로 제작할 필요가 없으므로 최종적으로 생산의 안정성을 높이고 생산비용을 절감하는 효과를 가진다. In addition, since there is no need to separately manufacture a plurality of tools that fit the chamfering shape of the required workpiece, it has the effect of finally increasing the stability of the production and reduce the production cost.
이하, 첨부된 도2 내지 도10을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 10.
본 발명에 의한 디스플레이용 박판유리 가공물의 면취부 연삭가공을 위한 자동화장치 및 그의 제어방법은 강화유리 소재의 평판가공물을 별도의 치공구없이도 프로그래머블한 도면을 이용하여 다양한 형상으로 오차없이 정밀하게 가공할 수 있도록 구현한 것이다.The automatic device and the control method for the chamfering processing of the thin glass workpiece for display according to the present invention can be precisely processed into various shapes without errors, using a programmable drawing without a separate tool. Is implemented.
도2는 본 발명에 의한 디스플레이용 박판유리 가공물의 면취부 연삭가공을 위한 자동화장치의 전체구성도를 나타낸다.Figure 2 shows the overall configuration of the automation device for the chamfering grinding processing of the thin glass glass display for display according to the present invention.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명은 각종 기구물을 탑재하기 위한 본 체(202)와; 상기 본체(202)의 상부 일측에 설치되며 박판유리 가공물(200)을 자동으로 로딩 및 언로딩하기 위한 자동 셀로더(auto cell loader)(204)와; 상기 자동 셀로더(204)의 상측에 설치되며, 자동 셀로더(204)로부터 공급된 박판유리 가공물(200)을 개별적으로 취부하여 가공 대기위치로 이송하기 위한 가공물 이송부(206)와; 상기 가공물 이송부(206)의 후단에 설치되며, 가공물 이송부(206)에 의해 이송된 박판유리 가공물(200)을 정렬하여 고정하기 위한 정렬부(208); 및 상기 정렬부(208) 일측에 설치되며, X, Y축의 중심 좌표계를 중심으로 X, Y 양 축의 좌표값을 자동으로 조합하면서 입력된 형상 프로그램에 따라 가공위치로 이송된 박판유리 가공물(200)의 면취부 연삭가공을 수행하는 가공부(210)로 크게 나뉘어진다.As shown in the figure, the present invention includes a
상기한 구성을 갖는 본 발명은 대략 0.3 ~ 0.7mm의 두께를 가지는 상기 디스플레이용 박판유리 가공물을 적어도 1장∼ 6장까지 동시에 투입한 후 유리면의 에찌면과 홀 에찌면을 동시에 연마하는 공정을 수행한다.According to the present invention having the above-described configuration, at least one to six sheets of the thin glass workpiece for display having a thickness of about 0.3 to 0.7 mm are simultaneously introduced, followed by a step of simultaneously polishing the etched surface and the hole etched surface of the glass surface. do.
다음, 본 발명의 세부 구성에 대하여 설명한다.Next, the detailed structure of this invention is demonstrated.
도3은 본 발명의 요부인 자동 셀로더(204)의 세부구성을 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing the detailed configuration of an
도면에 도시한 바와 같이, 상기 자동 셀로더(204)는 박판유리 가공물(200)을 로딩 및 언로딩하기 위해 마련된 것으로, 박판유리 가공물(200)이 개별적으로 적재된 상태로 지지되도록 간격을 두고 설치되며, 박판유리 가공물(200)을 낱개로 공급하기 위한 로딩 가이드(222a)와 면취부 연삭가공이 완료된 박판유리 가공물(200)을 배출하기 위한 언로딩가이드(222b)를 구비하는 적재유니트(222)와; 상기 적재유니트(222)의 양측 하단에 설치되며, 적재유니트(222)가 외부로 이동되도록 안내하는 제1 가이드레일(224)과; 상기 제1 가이드레일(224)의 중앙부에 설치되며, 가이드레일(224)의 슬라이드 이동을 정지시키기 위한 록킹장치(226)와; 상기 적재유니트(222)의 로딩가이드(222a) 저부에 설치되며, 외부의 구동력에 의해 승강동작하면서 상기 적재되어 있는 박판유리 가공물(200)을 상승시키는 제1 실린더(228)와; 상기 적재유니트(222)의 언로딩가이드(222b) 저부에 제1 실린더(228)와 엇갈리게 설치되며, 외부의 구동력에 의해 승강동작하면서 면취부 연삭가공이 완료된 박판유리 가공물(200)을 받아 언로딩가이드(222b)에 언로딩시키기 위한 제2 실린더(230)와; 상기 제1 및 제2 실린더(228, 230)에 상승 및 하강구동력을 교번적으로 제공하는 제1 서보모터(232)와; 상기 적재유니트(222)의 로딩가이드(222a) 및 언로딩가이드(222b)의 후단에 그들 각각에 대응되도록 설치되며, 박판유리 가공물(200)이 정위치에서 대기할 수 있도록 정위치를 감지하는 정위치센서(234)와; 상기 정위치센서(234) 하단에 설치되어 로딩 및 언로딩 가이드(222a, 222b)에 적재된 박판유리 가공물(200)이 붙지 않고 떨어지도록 송풍을 제공하는 에어브로어(236); 및 상기 적재가이드(222)의 양측에 설치되며 박판유리 가공물(200)의 크기에 맞게 폭을 조절하기 위한 핸들(238)을 포함한다. As shown in the figure, the
여기서, 상기 적재유니트(222)의 로딩 및 언로딩 가이드(222a, 222b)는 박판유리 가공물(200)의 사각 모서리부가 끼워지도록 각진 격자패널로 이루어져 있으며, 제1 및 제2 실린더(228, 230)는 상호 엇갈리게 배치되어 교번적으로 동작을 수행한다. 본 도에서는 8개의 격자패널이 설치되어 있는 것을 보여주고 있다. Here, the loading and unloading guides (222a, 222b) of the
또한, 본 실시예에서는 상기 박판유리 가공물(200)의 협착을 에어브로어(236)의 송풍으로 떨어뜨리는 구조를 제시하고 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고, 진동모터등을 이용한 요동특성을 이용하여 협착된 박판유리 가공물(200)을 분리하는 구조등으로 대체될 수 있음은 주지의 사실이다. In addition, in the present embodiment, although the structure of dropping the narrowing of the
도4는 본 발명의 요부인 가공물 이송부(206)의 세부구성을 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view showing the detailed configuration of the
상기 가공물 이송부(206)는 박판유리 가공물(200)을 가공위치로 이송하기 위해 마련된 것으로 도면에 도시한 바와 같이, 적재유니트(222)의 상부에 설치되며 로딩가이드(222a) 및 언로딩가이드(222b)에 대응하는 수의 흡착실린더(242a)가 구비되어 박판유리 가공물(200)을 진공흡착하는 픽커(picker)(242)와; 상기 픽커(242)의 전단부에 설치되어 상기 픽커(242)를 박판유리 가공물(200)측으로 이송시키기 위해 승강구동하는 제3 실린더(244)와; 상기 픽커(242)를 전후진 방향으로 이송시켜 박판유리 가공물(200)이 후술할 정렬부로 이송되도록 하기 위한 이송유닛(246)을 포함한다.The
상기 이송유닛(246)은 픽커(242)의 양단부에 설치되어 슬라이딩 이동하는 제1 LM 가이드(248) 및 상기 제1 LM 가이드(248)에 구동력을 제공하는 제2 서보모터(250)로 구성된다.The
도5는 본 발명의 요부인 정렬부(208)의 세부구성을 나타낸 사시도이고, 도6은 정렬가이드(256)의 구성을 나타낸 사시도이다. 5 is a perspective view showing the detailed configuration of the
도면에 도시한 바와 같이, 상기 정렬부(208)는 박판유리 가공물(200)이 정위치 놓여지도록 정렬하여 프로그래머블한 도면의 형상대로 가공부(210)가 박판유리 가공물(200)을 가공할 수 있도록 하기 위해 마련된 것이다.As shown in the figure, the
즉, 상기 정렬부(208)는 내부공간이 형성되며 상면이 개방된 블록박스(252)과; 상기 블록박스(252)의 상부에 간격을 두고 설치되며, 가공물 이송부(206)에 의해 이송된 박판유리 가공물(200)을 상면에 안착시켜 진공흡착력을 이용하여 고정하는 작업대(254)와; 상기 작업대(254)의 주변에 설치되며, 외부의 유압구동장치(도시하지 않음)에서 제공되는 구동력에 의해 일률적으로 구동하여 상기 작업대(254)에 안착된 박판유리 가공물(200)이 정위치에 정렬되도록 조절하는 정렬가이드(256)와; 상기 블록박스(252)의 하단에 설치되어 정렬가이드(256)를 승강시키기 위한 제4 실린더(258)와; 상기 블록박스(252)의 상면에 설치되며, 평시 개방되어 있다가 상기 제4 실린더(258)의 구동에 의해 정렬가이드(256)가 하강되면, 블록박스(252)의 상부 개방부를 차폐하여 가공시 분사되는 절삭유로부터 정렬가이드(256)를 보호하기 위한 방액셔터(260)와; 상기 블록박스(252)의 후단 일측에 설치되며, 방액셔터(260)가 개폐동작을 하기 위한 구동력을 제공하는 제5 실린더(262)를 포함한다.That is, the
여기서, 상기 정렬가이드(256)는 도6에 도시한 바와 같이, 박판유리 가공물(200)의 사면에 접촉되는 블록으로 이루어지되, 상기 블록의 후단 상면에 설치되어 박판유리 가공물(200)의 중앙에 위치시키기 위한 기준으로 작용하는 센터핀(274)과, 상기 블록의 후단 측면 양측에 설치되어 박판유리 가공물(200)의 틀어진 각도를 보상하기 위한 각도조절나사(276)를 구비하여 박판유리 가공물(200)이 정위치에 정렬되도록 하는 정렬블록(272); 및 상기 정렬블록(272)의 하단에 설치되며, 정렬블록(272)이 박판유리 가공물(200)을 정렬시 발생되는 편차량을 조절하기 위한 마이크로미터(278)를 포함한다. Here, the
여기서, 상기 각도조절나사(276)는 정렬블록(272)이 중앙 센터핀(274)에 의해 회전되도록 하기 위해 마련된 것이다. Here, the
상기와 같이 구성된 정렬가이드(256)는 작업대(254)의 전,후,좌,우에 각각 배치되어 상기 작업대(254)상에 박판유리 가공물(200)이 놓이면 일률적으로 좁혀지는 구동을 하여 박판유리 가공물(200)의 사면을 정렬한 후 원래의 위치로 벌어지는 동작을 한다. 이때, 정렬블록(272)의 위치는 센터핀(274)을 기준으로 2개의 각도조절나사(276)를 조절하면서 박판유리 가공물(200)의 각도(세타축)을 보상하게 되며, 또 마이크로미터(278)에 의해 가공시 발생되는 정렬블록(272)의 위치편차량을 미세하게 조절하게 된다.The
본 발명의 실시예에서는 정렬블록(272)의 위치 편차량 조절을 마이크로미터에 의해 조절하고 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고 편차량을 보정할 수 있는 기구로 대체될 수 있음은 주지의 사실이다. In the embodiment of the present invention, the adjustment of the position deviation amount of the
도7은 본 발명에 의한 가공부(210)의 세부구성을 나타낸 사시도이다. 7 is a perspective view showing the detailed configuration of the
도면에 도시한 바와 같이, 상기 가공부(210)는 X축 방향으로 이동하는 X축 스테이지(282)와; 상기 X축 스테이지(282)의 일측면에 간격을 두고 설치되며, 하단부에 박판유리 가공물(200)의 면취가공을 수행하는 휠(wheel)(286)이 구비되고, 상기 휠의 상부에는 그에 회전력을 제공하는 회전모터(288)가 구비된 면취부 연삭툴(284)과; 상기 면취부 연삭툴(284)이 상하방향으로 위치이동되도록 구동하는 제3서보모터(290); 및 상기 정렬부(208)의 블록박스(252) 하부에 설치되어 정렬 부(208)를 Y축방향으로 이송하는 Y축 이송기구(292)(도5에 도시)를 포함한다. As shown in the figure, the
여기서, 상기 면취부 연삭툴(284)의 휠(286)은 외주면에 다수의 V홈 라인이 형성되어 1회 가공으로 박판유리 가공물(200)의 상/하면 면취부 연삭가공이 가능하며, 또한 하나의 휠(286) 외주면에 여러줄의 V홈 라인이 배치되어 있어 1개의 휠(286)에서 가공될 수 있는 생산수량을 증가시키게 된다. Here, the
도9a 내지 도9c는 본 발명의 요부인 면취부 연삭툴(284)의 휠(286)을 통해 박판유리 가공물의 다양한 면취부 가공면을 연삭하는 예를 보여준 개략도이다.9A to 9C are schematic views showing examples of grinding various chamfered working surfaces of a thin glass workpiece through the
도면에 도시한 바와 같이, 면취부 연삭툴(284)의 휠(286)은 중앙부에 오목 경사면(286b)을 갖는 원형 바(286a) 구조로 이루어져 있다. 상기 휠(286)의 오목 경사부(286b)는 박판유리 가공물의 에찌부(edge portion)를 연삭(도9a 도시)하게 되며, 원형 바(286a)는 박판유리 가공물의 표면의 연삭(도9b에 도시)을 가능하게 한다. 또한, 상기 휠(286)의 양측 오목 경사면(286b)은 박판유리 가공물의 가공면 홀을 연삭(도9c 도시)하는 것이 가능하다.As shown in the figure, the
상기 Y축 이송기구(292)는 도5에 도시한 바와 같이 블록박스(252)의 저부 양측에 설치된 제2 LM가이드(294)와; 상기 블록박스(252)의 저부 중앙에 설치되어 제2 LM가이드(294)의 이송을 담당하는 볼스크류(296); 및 상기 볼스크류(296)에 회전력을 제공하는 제4 서보모터(298)를 포함한다. The Y-
또한, 제3 서보모터(290)는 각 휠(286)에 대응하여 설치되며, 상기 제3 서보모터 각각에 의해 휠(286)의 높이를 개별적으로 상이하게 설정하여 마모량에 따라 개별 휠(286)을 간편하게 유지보수할 수 있도록 되어 있다. In addition, the
상기한 구성을 갖는 가공부(210)는 프로그램화되어 있는 도면대로 제어신호에 의해 X축 스테이지(282)와 Y축 이송기구(292)의 중심 좌표계를 기준으로 X, Y 양 축이 자동으로 조합되어 박판유리 가공물(200)의 형상을 가공하게 되는 것이다.The
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용상태를 설명한다.The working state of the present invention configured as described above will be described.
먼저, 작업자에 의해 자동 셀로더(202)의 구성인 적재유니트(222)를 당겨 본체(202)의 선단으로 이동시킨 후, 로딩가이드(222a)에 여러장의 박판유리 가공물(200)을 동시 투입하여 적재하고, 록킹장치(226)를 고정하여 적재유니트(222)가 이탈되지 않도록 고정한다. First, by pulling the stacking
상기 로딩가이드(222a)에 적재되는 박판유리 가공물(200)의 크기가 크거나 작은 경우에 핸들(238)을 조정하여 세팅된 적재유니트(222)의 폭간격을 박판유리 가공물(200)의 폭에 맞게 조절한다. When the size of the
이 상태에서 작업자의 작업명령에 따라 제1 서보모터(232)를 구동시키게 되면, 제1 및 제2 실린더(228, 230)가 교번적으로 상승구동을 하게 된다. 이에 따라 로딩가이드(222a)에 적재되어 있는 박판유리 가공물(200)이 상승하게 되고 정위치센서(234)의 감지신호에 의해 픽업(pick-up) 위치에 대기하게 된다. 이때, 상기 에어브로어(236)가 구동하여 적재유니트(222) 측으로 송풍함으로써 적재되어 있는 박판유리 가공물(200)이 붙지 않고 낱개로 떨어지게 된다.In this state, when the
상기 상태에서 가공물 이송부(206)가 구동하여 박판유리 가공물(200)의 이송작업을 시작하게 된다. 즉, 제2 서보모터(250)의 구동신호에 의해 제3 실린더(244)가 작동하여 픽커(242)를 하강시키고 상기 픽커(242)에 구비된 흡착실린더(242a)가 로딩가이드(222a) 상에서 대기중이던 박판유리 가공물(200)을 흡착하게 된다. 이어서 상기 제3 실린더(244)의 상승동작에 의해 픽커(242)가 상승하게 되며, 이송유닛(246)의 제2 서보모터(250)의 구동에 의해 제1 LM가이드(248)를 따라 픽커(242)가 이동하여 정렬부(208)의 작업대(254) 상부에 박판유리 가공물(200)을 로딩시킨다.In this state, the
여기서, 상기 픽커(242)가 적재유니트(222)에 적재된 박판유리 가공물(200)을 픽업하는 과정과 정렬부(208)의 작업대(254)에 로딩하는 일련의 작업은 동일하게 이루어지므로, 반복되는 과정에 대해서의 설명은 생략한다. In this case, the
이와 같이 상기 자동 셀로더(204) 및 가공물 이송부(206)는 적재된 박판유리 가공물(200)이 모두 정렬부의 작업대(254) 상부에 로딩될 때 때까지 위와 같은 일련의 동작을 반복수행하게 된다.As described above, the
상기 정렬부(208)측으로 박판유리 가공물(200)을 픽업하는 과정에서는 정렬부(208)의 블록박스(258)가 개방된 상태가 되어 박판유리 가공물(200)을 작업대(254)의 상부에 로딩시키기 위한 준비동작을 하게 된다. 즉, 방액셔터(260)가 열려진 상태로 되어 있으며, 작업대(254)의 사각부에 설치되어 있는 4개의 정렬가이드(256)가 작업대(254)로부터 벌어진 상태로 있게 된다. In the process of picking up the
이 상태에서 상기 픽커(242)가 박판유리 가공물(200)을 작업대(254)상에 올려놓게 되면, 4개의 정렬가이드(256)가 일률적으로 좁혀지면서 박판유리 가공물(200)의 4개 모서리면에 접촉한 상태로 밀어 작업대(254)의 중심에 박판유리 가공물(200)을 정렬하게 된다. 그리고, 상기 작업대(254)의 상부에 형성된 진공라인 을 통해 진공흡착하여 상기 박판유리 가공물(200)을 작업대(254)상에 고정한다.In this state, when the
상기한 방식으로 정렬가이드(256)의 작동에 의해 작업대(254)의 중심에 박판유리 가공물(200)이 정렬되어 고정되므로 자재의 크기와 모양에 상관없이 작업자가 제어적으로 설정하는 범위에 의해 어떠한 자재라도 정렬이 가능하게 된다. 도8a에 도시한 바와 같이 일반적인 대칭구조의 박판유리 가공물(200)은 상기에서 제시한 바와 같이 중심점 기준에 의한 정렬이 가능하지만, 도8b에 도시한 바와 같이, 비대칭형의 박판유리 가공물(200)의 정렬시에는 캠(CAM)과 실린더의 조합으로 이루어진 정렬방식을 사용할 경우 좀 더 나은 정렬결과를 얻을 수 있다.Since the
특히, 정렬부(208)의 정렬가이드(256)는 정렬블록(272)이 박판유리 가공물(200)에 접촉시, 센터핀(274)을 중심으로 하여 2개의 각도조절나사(276)를 사용해 정렬블록(272)과 박판유리 가공물(200)의 각도(세타축)를 보상하게 된다. 또한 1개의 작업대(254)를 중심으로 구성된 4개의 정렬블록(272)의 위치는 박판유리 가공물(200)의 가공시 편차량이 발생하게 되는데, 이는 마이크로미터(278)를 사용하여 정렬블록(272)의 위치변위량을 보상하게 된다.In particular, the
상기 작업대(254)상에 박판유리 가공물(200)의 고정이 완료되면, 정렬가이드(256)의 정렬동작이 해제되어 원래의 위치로 벌어지게 된다. 이어서, 상기 제4 실린더(258)가 구동하여 정렬가이드(256)를 가공범위 아래로 하강시키고 제5 실린더(263)를 구동시켜 방액셔터(260)를 작동시킴으로써 블록박스(252)의 개방부가 차폐된다. 이에 따라 상기 블록박스(252)의 상부에는 박판유리 가공물(200)이 고정된 작업대(254)만이 노출되게 된다.When the fixing of the
이후에 정렬부(208)의 후방에 위치되어 있는 가공부(210)가 작동하여 면취부 연삭가공을 수행하게 된다. 즉, 가공부(210)의 X축 스테이지(282)가 X축 방향으로 이동함과 동시에 정렬부(208)의 블록박스(252) 하단에 설치된 Y축 이송기구(292)가 X, Y축의 중심좌표계를 기준으로 양축이 자동으로 조합되어 이동한다. 그리고, 제3 서보모터(290)의 구동에 의해 면취부 연삭툴(284)이 하강하고 회전모터(288)가 회전구동하게 되면, 휠(286)이 회전하면서 평판가공물(200)의 형상제어시스템에서 수치화된 형상에 의해 결정된 형상대로 면취부 연삭가공을 수행하게 된다. 특히, 도9a 내지 도9c에 도시한 바와 같이, 휠(286)의 구조에 의해 박판유리 가공물(200)의 에찌, 표면 및 홀의 연삭이 가능하다. After that, the
이때, 상기 면취부 연삭툴(284)의 각각에 제3 서보모터(290)가 대응되게 설치되어 있으므로, 휠의 높이를 상이하게 설정하여 휠(286)의 마모량에 따라 개별적인 휠 만을 보수할 수 있게 된다.At this time, since the
상기한 일련의 과정을 거쳐 박판유리 가공물(200)의 면취가공이 완료되면, 상기한 역순으로 박판유리 가공물(200)을 언로딩하게 된다. After the chamfering of the
즉, 박판유리 가공물(200)의 면취부 연삭가공이 완료된 후 면취부 연삭툴(284)이 후퇴하게 되면, 방액셔터(260)가 개방되고, 정렬가이드(256)가 상승하게 된다. 이어서 상기 작업대(254) 상에 고정된 박판유리 가공물(200)을 정렬가이드(256)가 정렬하게 되며, 가공물 이송부(206)의 픽커(242)가 가공완료된 박판유리 가공물(200)을 픽업하여 언로딩 가이드(222b)에 순차적으로 적재함으로써 박판유리 가공물(200)의 배출이 완료되는 것이다.That is, when the
도10은 본 발명에 의한 디스플레이용 박판유리의 면취부 연마가공을 위한 자동화장치의 제어방법을 구현하기 위한 제어흐름도를 나타낸다. Figure 10 shows a control flow diagram for implementing a control method of the automated device for chamfering polishing of the thin glass for display according to the present invention.
하기에서 설명되는 본 발명의 단계별 제어는 각 장치부에 부착된 센서와, 상기 장치들의 구동을 제어하는 제어부의 제어신호에 의해 이루어진다. The step-by-step control of the present invention described below is performed by a sensor attached to each device unit and a control signal of a control unit controlling the driving of the devices.
도면에 도시한 바와 같이, 여러장의 디스플레이용 박판유리 가공물(200)을 동시에 로딩한다(S21). 그리고, 자동공급장치인 셀로더(204)에 박판 유리가공물(200)을 투입한 후 정렬부(208)에 안착시키게 된다(S22, S23). 상기 정렬부(208)에 박판유리 가공물(200)이 안착되면 상기 정렬부(208)가 승강동작(UP-DOWN)을 하면서 가공물을 정렬 및 흡착하여 고정한 후, 가공부(210)로 이송하게 된다(S24, S25).As shown in the figure, a plurality of
다음, 가공부(210)에 박판유리 가공물(200)이 위치되면, 면취부 연삭툴(284)의 회전모터(288)가 고속회전을 하게 된다(S26). 이때, 가공형상에 따른 X, Y 좌표대로 회전모터(288)가 X축 방향으로 이송되고, 정렬부는 Y축이송기구(292)에 의해 Y축 방향으로 이송되면서 박판유리 가공물(200)의 면취부 연삭가공을 수행하게 된다(S27, S28)). 상기 가공이 완료된 박판유리 가공물(200)은 정렬부(208)의 대기위치로 이송되고, 자동셀로더(204)에 의해 언로딩된 후 배출된다(S29, S30).Next, when the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
도1은 종래 기술에 따른 면취가공장치의 구성을 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the configuration of a chamfering device according to the prior art.
도2는 본 발명의 디스플레이용 박판유리 가공물의 면취 및 면 연삭가공을 위한 자동화장치의 전체 사시도.Figure 2 is an overall perspective view of the automation device for chamfering and surface grinding of the thin glass workpiece for display of the present invention.
도3은 본 발명의 요부인 자동공급 및 배출부의 세부구성을 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the detailed configuration of the automatic supply and discharge portion of the main portion of the present invention.
도4는 본 발명의 요부인 가공물 이송부의 세부구성을 나타낸 사시도.Figure 4 is a perspective view showing the detailed configuration of the workpiece conveyance that is the main portion of the present invention.
도5는 본 발명의 요부인 정렬부의 세부구성을 나타낸 사시도.Figure 5 is a perspective view showing the detailed configuration of the alignment portion that is the main part of the present invention.
도6은 본 발명의 요부인 정렬가이드의 세부구성을 나타낸 사시도.Figure 6 is a perspective view showing the detailed configuration of the alignment guide of the main part of the present invention.
도7은 본 발명의 요부인 가공부의 세부구성을 나타낸 사시도.Figure 7 is a perspective view showing the detailed configuration of the machining portion that is the main portion of the present invention.
도8a 및 도8b는 가공물의 여러 형상을 나타낸 예시도.8A and 8B are exemplary views showing various shapes of a workpiece.
도9a 내지 도9c는 본 발명의 요부인 면취부 연삭툴의 휠을 통해 박판유리 가공물의 다양한 면취부 가공면을 연삭하는 예를 보여준 개략도.9A to 9C are schematic views showing examples of grinding various chamfered working surfaces of a thin glass workpiece through a wheel of a chamfer grinding tool which is a main part of the present invention.
도10은 본 발명에 의한 디스플레이용 박판유리의 면취부 연마가공을 위한 자동화장치의 제어방법을 구현하기 위한 제어흐름도.Figure 10 is a control flow diagram for implementing a control method of the automation device for the chamfering polishing of the thin glass for display according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
200: 박판유리 가공물 202: 본체200: thin glass workpiece 202: main body
204: 자동 셀 로더 206: 가공물 이송부204: automatic cell loader 206: workpiece conveyance
208: 정렬부 210: 가공부208: alignment portion 210: machining portion
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