KR101663997B1 - 스마트폰의 사이드키나 외장부품 곡면 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트폰의 사이드키나 외장부품 곡면 가공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트폰의 사이드키나 외장부품의 원하는 곡면 형상을 하는 다이아몬드 팁으로 피가공물을 밀어 깎아내는 대패질 방식으로 사이드키나 외장부품의 곡면을 가공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트폰 사이드키의 곡면 가공방법은, (A) 피가공물 블록에 다수의 사이드키나 외장부품 기본틀을 종횡으로 다수 형성하는 단계와
(B) 상기 사이드키나 외장부품 기본틀 일측에 스마트폰의 사이드키나 외장부품의 원하는 곡면 형상을 하는 다이아몬드 팁을 면접한 상태에서, 다이아몬드 팁이 구비된 CNC 가공기의 스핀들을 타측으로 이동시켜 다이아몬드 팁이 사이드키나 외장부품 기본틀의 표면을 밀어 깎아내는 방식으로 곡면을 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트폰의 사이드키나 외장부품 곡면 가공방법 {Curved surface machining method of smartphone side key}

본 발명은 스마트폰의 사이드키나 외장부품 곡면 가공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트폰의 사이드키나 외장부품의 원하는 곡면 형상을 하는 다이아몬드 팁으로 피가공물을 밀어 깎아내는 대패질 방식으로 사이드키나 외장부품의 곡면을 가공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 스마트폰은 상부 커버와, 하부 커버와, 상부 커버와 하부 커버 사이에 설치되며 여러 가지 부품들이 장착되는 인쇄회로기판으로 구성된 본체와, 상기 본체의 전면에 구비되는 디스플레이부로 구성된다.

또한, 상기 본체의 일측면에는 통화중에 볼륨을 조정할 수 있는 업/다운키 등 여러 가지 기능키가 사이드키(side key)로 설치되어 있다.

상기 인쇄회로기판에 연성회로기판의 일측이 납땜이나 커넥터에 의해 고정되고, 이 연성회로기판에 사이드키가 부착되어 인쇄회로기판에 형성된 회로패턴에 전기적으로 연결된다.

이와 관련하여, 디스플레이부나 사이드키를 손가락 등으로 터치하여 입력하는 경우에는 누를 때 사용자의 손가락 터치감이나 손으로 쥘 때의 그립감이 모바일 기기의 사용 성능을 체감하는 데 매우 중요해진다.

이에 따라, 최근에는 모바일 기기의 디스플레이부의 표면, 본체, 사이드키, 외장부품 등을 곡면으로 형성하고자 하는 시도가 행해지고 있다.

이때 한 부품에서 곡면의 각도가 일률적이지 않고 여러 각도로 이루어져 여러 각도를 가공한다.

이 중에서 종래 사이드키의 곡면 형성은 볼 엔드밀(BALL ENDMILL)에 의해 이루어졌다.

상기 볼 엔드밀은 선단부가 볼(Ball)처럼 대략 구(球)형상을 하고, 볼 엔드밀의 최선단에 첨예부로 뾰족한 형상을 이루는 치즐(CHISEL) 파트가 구비된다.

종래 볼 엔드밀에 의한 사이드키의 곡면 가공은 도 1의 순서도에 도시된 바와 같이, 지그에 파가공물 블록을 움직이지 않게 올려놓고(S10), CNC 가공기로 대략 사이드키와 같은 예를 들어 직사각형 형태의 기본 형태를 형성한(S12) 다음, 볼 엔드밀이 장착된 스핀들을 이용하여 피가공물의 기본 형태에 볼 엔드밀을 접면한 후 스핀들로 볼 엔드밀을 회전하면서 상기 스핀들을 예를 들어 전후로 이동시켜 피가공물의 절삭 작업이 이루어진다(S14).

이때 스핀들을 좌우(폭 방향)로 약 0.03mm 간격씩 옮겨가면서 전후로 이동시켜 피가공물을 가공한다.

따라서 종래 사이드키의 곡면 가공방법은 사이드키 하나의 곡면가공을 위해 스핀들을 수십 번 움직이면서 절삭을 하기 때문에 가공에 시간이 많이 소요되어 작업성이 떨어지고 따라서 대량의 사이드키를 가공하기 위해서는 그만큼 많은 CNC 가공기와 그 CNC 가공기를 취급할 작업자가 많이 필요한 문제점이 있었다.

또한, 종래 스핀들을 수십 번 움직이면서 절삭을 하는 경우 가공면에 버(burr)가 생기고 표면이 거친 등의 품질이 좋지 못하며, 따라서 곡면 가공 후 후공정으로 가공면을 버핑(buffing) 등의 방식으로 표면을 매끄럽게 연마하는 후공정이(S16) 필요한 문제점이 있었다.

등록번호 제10-0619961호(공고일자 2006년09월08일) 등록번호 제10-0768902호(공고일자 2007년10월22일) 공개번호 제10-2004-0010467호(공개일자 2004년01월31일)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스마트폰의 사이드키나 외장부품의 원하는 곡면 형상을 하는 다이아몬드 팁으로 피가공물을 밀어 깎아내는 대패질 방식으로 사이드키나 외장부품의 곡면을 가공함으로써, 사이드키나 외장부품의 곡면 가공에 소요되는 시간을 수십 분의 일로 대폭 줄일 수 있고 가공면이 매끄러워 연마와 같은 후공정이 불필요한 스마트폰의 사이드키나 외장부품 곡면 가공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스마트폰의 사이드키나 외장부품 곡면 가공방법은, CNC 가공기를 이용하여 스마트폰의 사이드키나 외장부품의 곡면을 가공하는 방법에 있어서,

(A) 피가공물 블록에 다수의 스마트폰 사이드키나 외장부품 기본틀을 종횡으로 다수 형성하는 단계;

(B) 상기 사이드키나 외장부품 기본틀 일측에 스마트폰의 사이드키나 외장부품의 원하는 곡면 형상을 하는 다이아몬드 팁을 면접한 상태에서, 다이아몬드 팁이 구비된 CNC 가공기의 스핀들을 타측으로 이동시켜 다이아몬드 팁이 사이드키나 외장부품 기본틀의 표면을 밀어 깎아내는 방식으로 곡면을 가공하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B)단계에서 사이드키나 외장부품 기본틀의 깎아내는 두께에 따라 스핀들을 2~3회 왕복 이동하면서 가공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B)단계에서 사이드키나 외장부품 기본틀의 가공 부위에 압축공기를 같이 분사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B)단계에서 다이아몬드 팁을 좌나 우의 기울어진 각도로 가공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다이아몬드 팁은 곡면 가공모듈에 의해 좌나 우로 각도가 기울어지고, 상기 다이아몬드 팁이 구비된 바이트가 곡면 가공모듈에 결합된 상태에서 곡면 가공모듈이 CNC 가공기의 스핀들에 장착되되,

상기 곡면 가공모듈은, 스핀들의 전면에 곡면 가공모듈을 고정시키는 고정구와,

상기 고정구의 전면에 결합되는 것으로, 상부 중앙에 좌우로 제1각도눈금이 표시되고, 동일원의 중심에서 동일한 반경에 제1암나사홈이 다수 형성되는 제1기준판과,

상기 제1기준판의 전면에 좌우로 각도를 조절할 수 있도록 결합하는 것으로, 전후를 관통하는 제1관통공이 상기 제1암나사홈과 대응되는 위치에 동일원의 중심에서 동일한 반경의 원주를 따라 소정 길이 형성되고, 제1조절나사가 제1관통공을 관통하여 제1기준판의 제1암나사홈에 나사결합하는 제1조절구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1조절구의 일측 전면에 수직 전방으로 돌출되게 결합되는 것으로, 상부 중앙에 전후로 제2각도눈금이 표시되고, 동일원의 중심에서 동일한 반경에 제2암나사홈이 다수 형성되는 제2기준판과,

상기 제2기준판의 측면에 전후로 각도를 조절할 수 있도록 결합하는 것으로, 좌우를 관통하는 제2관통공이 상기 제2암나사홈과 대응되는 위치에 동일원의 중심에서 동일한 반경의 원주를 따라 소정 길이 형성되고, 제2조절나사가 제2관통공을 관통하여 제2기준판의 제2암나사홈에 나사결합하는 제2조절구를 더 구비하는 곡면 가공모듈에 의해,

상기 다이아몬드 팁이 전이나 후로 기울어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 바이트는 결합구의 하부로 돌출되게 결합되고, 상기 바이트의 하부에 다이아몬드 팁이 부착되는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 스마트폰의 사이드키나 외장부품의 원하는 곡면 형상을 하는 다이아몬드 팁으로 피가공물을 밀어 깎아내는 대패질 방식으로 사이드키나 외장부품의 곡면을 가공함으로써, 사이드키나 외장부품의 곡면 가공에 소요되는 시간을 수십 분의 일로 대폭 줄일 수 있고 가공면이 매끄러워 연마와 같은 후공정이 불필요하여 생산성을 높일 수 있다.

도 1은 종래 사이드키의 곡면 가공방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사이드키의 곡면 가공방법을 나타내는 순서도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 적용되는 곡면 가공모듈의 평면도, 정면도 및 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 적용되는 곡면 가공모듈의 제품 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드키의 곡면 가공방법을 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사이드키의 곡면 가공방법을 나타내는 개념도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

하기에서 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 2는 본 발명의 실시예에 따른 사이드키의 곡면 가공방법을 나타내는 순서도이다.

이하에서는 사이드키와 외장부품 중에서 사이드키를 중심으로 설명한다.

먼저, 피가공물 준비 단계(S20)에서는 지그에 소정 두께를 갖는 판 형태를 하고 알루미늄과 같은 연질의 피가공물 블록을 움직이지 않게 올려놓는다.

다음 CNC 가공기로 판 형태의 피가공물 블록을 소정 깊이와 넓이를 갖는 예를 들어 직사각형의 홈을 형성하여 그 홈 내측에 사이드키와 같은 형태, 예를 들어 직사각형 형태의 기본틀(형태)을 하나의 피가공물 블록에 종횡으로 다수 형성한다(S22).

도 5의 좌측 도면은 피가공물 블록(300)에 직사각형 형태의 사이드키 기본틀(형태)이 형성된 것을 보여준다.

다음 피가공물 블록(300)을 계속 고정한 상태에서 CNC 가공기의 스핀들을 이동시켜 피가공물 블록(300)의 상부에 위치시킨다.

이때 사이드키의 원하는 곡면 형상을 하는 다이아몬드 팁(210)이 바이트(200) 하부에 부착되고(도 5 참조), 상기 바이트는 곡면 가공모듈에 결합된 상태에서 상기 곡면 가공모듈이 CNC 가공기의 스핀들에 장착된다.

상기 스핀들을 하강시켜 피가공물 블록(300)의 사이드키 기본틀 일측에 다이아몬드 팁(210)을 면접한 상태에서 스핀들을 타측으로 이동시키면 다이아몬드 팁(210)이 사이드키 기본틀의 표면을 밀어 깎아내는 대패질과 같은 방식으로 곡면을 가공하게 된다(S24).

이때 깎아내는 두께가 두꺼운 경우 스핀들을 2~3회 정도 왕복 이동하면서 가공한다.

이와 같은 가공 공정시 기본틀의 가공 부위에 압축공기를 같이 분사하여 잘게 깎인 찌꺼기(부스러기)를 제거하는 것이 바람직하다.

도 5의 우측 도면은 다이아몬드 팁(210)에 의해 피가공물 블록(300)에 곡면이 형성된 사이드키(310)를 보여준다.

도 5에 도시된 바와 같이 사이드키(310)의 곡면이 좌우 대칭인 경우에는 다이아몬드 팁(210)을 수직으로 가공할 수 있으나, 사이드키(210)의 곡면이 좌나 우로 기울어진 비대칭인 경우에는 다이아몬드 팁(210)을 좌나 우로 기울어진 상태로 가공해야 한다.

이를 위해 스핀들에 장착되는 곡면 가공모듈에 각도를 조절할 수 있는 수단이 구비되어야 한다.

다음 다시 CNC 가공기로 곡면이 형성된 사이드키(310) 주변의 홈을 더 가공하여 홈의 깊이를 더 깊게 하고 넓이를 더 넓힌다.

이상에서는 사이드키의 곡면가공에 대해 설명하였으나 알루미늄과 같은 연질로 이루어진 스마트폰 외장부품도 상기 방법으로 곡면을 가공할 수 있다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 적용되는 곡면 가공모듈의 평면도, 정면도 및 측면도이다.

도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 곡면 가공모듈(100)은 고정구(160), 제1,2기준판(110,130), 제1,2조절구(120,140) 및 결합구(150)를 포함하여 구성된다.

상기 고정구(160)는 스핀들의 전면에 곡면 가공모듈(100)을 고정시킨다.

상기 제1기준판(110)은 고정구(160)의 전면에 결합되는 것으로, 상부 중앙에 좌우로 각도눈금(112)이 표시되고, 동일원의 중심에서 동일한 반경에 미도시된 암나사홈이 다수 형성된다.

본 실시예에서는 동일원의 중심에서 수평 좌우와 수직 상부에 3개의 암나사홈이 형성된다.

제1조절구(120)는 상기 제1기준판(110)의 전면에 좌우로 각도를 조절할 수 있도록 결합하는 것으로, 이를 위해 전후를 관통하는 관통공(112)이 상기 암나사홈과 대응되는 위치에 동일원의 중심에서 동일한 반경의 원주를 따라 소정 길이 형성되고, 조절나사(124)가 제1조절구(120)의 관통공(122)을 관통하여 제1기준판(110)의 암나사홈에 나사결합한다.

도면에서는 3개의 관통공(122)에 3개의 조절나사(124)가 결합한 것을 보여주고, 3개의 조절나사는 동일원의 중심에서 동일한 거리에 위치한다.

이에 따라 조절나사(124)를 일부 풀은 상태에서 제1조절구(120)를 좌나 우로 회전시키면서 조절나사(124)가 관통공(122)을 가이드하여 동일원의 중심으로 회전 각도가 조절되고 이 상태에서 조절나사(124)를 다시 조이면 제1조절구(120)가 제1기준판(110)에 조절된 각도대로 결합된다.

제2기준판(130)은 제1조절구(120)의 일측 전면에 수직 전방으로 돌출되게 결합되는 것으로, 상부 중앙에 전후로 각도눈금(132)이 표시되고, 동일원의 중심에서 동일한 반경에 미도시된 암나사홈이 다수 형성된다.

도면에서는 동일원의 중심에서 수평 전후와 수직 상부에 3개의 암나사홈이 형성된다.

제2조절구(140)는 상기 제2기준판(130)의 측면에 전후로 각도를 조절할 수 있도록 결합하는 것으로, 이를 위해 좌우를 관통하는 관통공(142)이 상기 암나사홈과 대응되는 위치에 동일원의 중심에서 동일한 반경의 원주를 따라 소정 길이 형성되고, 조절나사(144)가 제2조절구(140)의 관통공(142)을 관통하여 제2기준판(130)의 암나사홈에 나사결합한다.

도면에서는 3개의 관통공(142)에 3개의 조절나사(144)가 결합한 것을 보여주고, 3개의 조절나사(144)는 동일원의 중심에서 동일한 거리에 위치한다.

이에 따라 조절나사(144)를 일부 풀은 상태에서 제2조절구(140)를 전이나 후로 회전시키면서 조절나사(144)가 관통공(142)이 가이드하여 동일원의 중심으로 회전 각도가 조절되고 이 상태에서 조절나사(144)를 다시 조이면 제2조절구(140)가 제2기준판(130)에 조절된 각도대로 결합된다.

상기 결합구(150)는 바이트(200)를 움직이지 않게 고정한 상태에서 제2조절구(140)의 측면에 결합된다.

상기 바이트(200)는 결합구(150)의 하부로 돌출되게 결합되고 그 하부에 다이아몬드 팁(210)이 부착된다.

상기 다이아몬드 팁(210)의 하부는 사이드키(210)의 원하는 곡면 형상을 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 적용되는 곡면 가공모듈의 제품 사진으로서, 고정구(160)의 전면에 각도눈금(112)이 표시된 제1기준판(110)이 결합되고, 제1조절구(120)가 제1기준판(110)의 전면에 관통공(122)과 조절나사(124)에 의해 회전각도를 조절할 수 있게 결합됨을 알 수 있다.

또한, 상기 제1조절구(120)의 좌측에 전방으로 돌출되게 각도눈금(132)이 표시된 제2기준판(130)이 결합되고, 그 우측으로 제2조절구(140)와 결합구(150)가 차례로 결합됨을 알 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사이드키의 곡면 가공방법을 나타내는 개념도이다.

사이드키의 원하는 곡면 각도가 일률적이지 않고 여러 각도로 곡면이 형성된 경우에, 도 6에서와 같이 다이아몬드 팁(210)에 여러 각도를 갖도록 곡면을 형성해서 피가공물 블록(300)의 사이드키 기본틀의 표면을 밀어 깎아내는 대패질과 같은 방식으로 다각도의 곡면을 갖는 사이드키(310)를 가공할 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

100: 곡면 가공모듈 110,130: 기준판
120,140: 조절구 150: 결합구
160: 고정구 200: 바이트
210: 다이아몬드 팁 300: 피가공물 블록
310: 사이드키

Claims (7)

1. CNC 가공기를 이용하여 스마트폰의 사이드키나 외장부품의 곡면을 가공하는 방법에 있어서,
   (A) 피가공물 블록에 다수의 사이드키나 외장부품 기본틀을 종횡으로 다수 형성하는 단계;
   (B) 상기 사이드키나 외장부품 기본틀 일측에 스마트폰의 사이드키나 외장부품의 원하는 곡면 형상을 하는 다이아몬드 팁을 면접한 상태에서, 다이아몬드 팁이 구비된 CNC 가공기의 스핀들을 타측으로 이동시켜 다이아몬드 팁이 사이드키나 외장부품 기본틀의 표면을 밀어 깎아내는 방식으로 곡면을 가공하는 단계; 를 포함하고,
   상기 (B)단계에서 다이아몬드 팁을 좌나 우의 기울어진 각도로 가공하며,
   상기 다이아몬드 팁은 곡면 가공모듈에 의해 좌나 우로 각도가 기울어지고, 상기 다이아몬드 팁이 구비된 바이트가 곡면 가공모듈에 결합된 상태에서 곡면 가공모듈이 CNC 가공기의 스핀들에 장착되되,
   상기 곡면 가공모듈은, 스핀들의 전면에 곡면 가공모듈을 고정시키는 고정구와,
   상기 고정구의 전면에 결합되는 것으로, 상부 중앙에 좌우로 제1각도눈금이 표시되고, 동일원의 중심에서 동일한 반경에 제1암나사홈이 다수 형성되는 제1기준판과,
   상기 제1기준판의 전면에 좌우로 각도를 조절할 수 있도록 결합하는 것으로, 전후를 관통하는 제1관통공이 상기 제1암나사홈과 대응되는 위치에 동일원의 중심에서 동일한 반경의 원주를 따라 소정 길이 형성되고, 제1조절나사가 제1관통공을 관통하여 제1기준판의 제1암나사홈에 나사결합하는 제1조절구를 구비하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 사이드키나 외장부품 곡면 가공방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 (B)단계에서 사이드키나 외장부품 기본틀의 깎아내는 두께에 따라 스핀들을 2~3회 왕복 이동하면서 가공하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 사이드키나 외장부품 곡면 가공방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 (B)단계에서 사이드키나 외장부품 기본틀의 가공 부위에 압축공기를 같이 분사하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 사이드키나 외장부품 곡면 가공방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1조절구의 일측 전면에 수직 전방으로 돌출되게 결합되는 것으로, 상부 중앙에 전후로 제2각도눈금이 표시되고, 동일원의 중심에서 동일한 반경에 제2암나사홈이 다수 형성되는 제2기준판과,
   상기 제2기준판의 측면에 전후로 각도를 조절할 수 있도록 결합하는 것으로, 좌우를 관통하는 제2관통공이 상기 제2암나사홈과 대응되는 위치에 동일원의 중심에서 동일한 반경의 원주를 따라 소정 길이 형성되고, 제2조절나사가 제2관통공을 관통하여 제2기준판의 제2암나사홈에 나사결합하는 제2조절구를 더 구비하는 곡면 가공모듈에 의해,
   상기 다이아몬드 팁이 전이나 후로 기울어지는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 사이드키나 외장부품 곡면 가공방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 바이트는 결합구의 하부로 돌출되게 결합되고, 상기 바이트의 하부에 다이아몬드 팁이 부착되는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 사이드키나 외장부품 곡면 가공방법.

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