KR101684303B1 - 박판 도광판의 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두께 0.3T미만 LCD백라이트 박판 도광판의 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비패턴 영역에 패턴이 전사되지 않고 패턴 영역에만 정밀하게 패턴이 전사될 수 있도록 롤러를 정밀 위치 제어하고, 도광판 모재의 두께 변화에 따른 상부 롤러를 가변 위치 및 정압 제어를 통해 다 캐비티 도광판에 각 캐비티 마다 균일한 패턴 전사가 가능하고, 롤 스탬핑 방식 개선을 통해 롤에 도광판의 밀착 및 감김을 방지할 수 있는 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치에 관한 것이다.

Description

박판 도광판의 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치 {Control Device Of Roll Stamper}

본 발명은 박판 도광판의 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비패턴 영역에 패턴이 전사되지 않고 패턴 영역에만 정밀하게 패턴이 전사될 수 있도록 롤러를 정밀 위치 제어하고, 도광판 모재의 두께 변화에 따른 상부 롤러를 가변 위치 및 정압 제어를 통해 다 캐비티 도광판에 각 캐비티 마다 균일한 패턴 전사가 가능하고, 롤 스탬핑 방식 개선을 통해 롤에 도광판의 밀착 및 감김을 방지할 수 있는 두께 0.3T미만 LCD백라이트 박판 도광판의 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치에 관한 것이다.

도광판은 방출된 광을 손실을 최소화하여 전달하기 위해 사용되는 부재로서 일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 디스플레이 장치의 백라이트에 널리 사용되고 있다.

백라이트가 면 광원인 형광램프에서 LED로 대체되고 있으며, 제조 단가를 낮추기 위해 LED 개수 대비 높은 휘도로 광을 방출시키기 위해서 도광판의 역할에 대한 중요성이 커지고 있다.

일반적으로 도광판은 휘도를 높이고 광을 난반사 시켜 균일하게 광을 방출시키기 위해 표면에 도트, 프리즘과 같은 패턴이 형성된다.

종래에는 도광판에 패턴을 형성하기 위한 방법으로 평판의 금형을 도광판 모재에 열 가압하여 패턴을 전사하는 핫 스탬핑 방법과 상부 롤러와 하부 롤러 사이에 도광판 모재를 통과시켜 패턴을 전사하는 롤 스탬핑 방법이 널리 사용되고 있으며, 특히 대면적 도광판의 정밀 패턴 전사에 있어 유리한 롤 스탬핑 방법이 유용하게 사용되고 있다.

롤 스탬핑 방법에 의해 도광판 모재에 패턴을 전사시키기 위해서는 도광판 모재를 상부 롤러와 하부 롤러 사이를 정압 이동시켜 상기 상부 롤러와 하부 롤러 중 적어도 하나 이상의 롤러 외주에 형성된 스탬퍼의 패턴을 도광판 모재에 전사하게 된다.

도 1은 종래의 롤러 동작 제어 수단에 의해 롤러의 압력에 제어되는 것을 개략적으로 도시한 동작 회로도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 롤러 동작 제어 수단은 솔레노이드 밸브(sol v/v)를 통해 투입된 에어가 가압측 압력 변화에 따라 정압 Bleed off 방식으로 압력을 조절하는 정압 제어 밸브(PC)를 통해 에어의 압력이 조절되어 롤러에 하중을 가하는 구조를 가지고 있다.

그러나, 종래의 롤러 동작 제어 방법은 파워가 공급되고 롤러에 하중을 가하기 위해 에어가 공급되는 배관의 길이로 인해 응답시간이 늦어서 패턴 전사에 영향을 주게되어 미전사 영역이 발생하여 전사효율이 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 패턴이 전사되는 도광판의 두께가 두꺼워지면 가압측의 배압이 상승하지만 정압 제어 밸브의 응답속도가 늦어 압력상승 및 도광판 길이 방향으로 인장이 발생하여 패턴에 변화가 발생하여 균일한 패턴 전사가 어렵고 전사성이 떨어지는 문제가 있었다.

즉, 종래의 롤 스탬핑 방법은 도광판 모재의 두께가 일정하지 않고 일측의 두께가 크고 경사진 형태를 가진 도광판 모재에 적용할 경우 정확하게 패턴 영역 내에만 패턴을 전사시키기 어려운 문제가 있었다.

또한, 종래에는 상부 롤러와 하부 롤러의 간격이 유지하고, 상부 롤러의 회전 마찰력에 의해 도광판 모재를 삽입하는 방식으로 롤 스탬핑이 진행되므로 도광판 모재의 두께 변화에 따라 가압력 변화가 발생하고, 초기 도광판 가압력에 의해 도광판 가로 방향 인장이 발생하여 도광판 모재 두께 변화 및 가압력 차이로 인해 패턴 치수 변화가 발생하고, 도광판 모재의 평면도 변화로 두께가 얇아지면 패턴 미전사 현상이 발생하여 다캐비티 패턴 균등 전사 불가로 생산성 저하 및 수율 저하가 발생하는 문제가 있었다.

또한, 롤의 좌, 우측 평형 가압력을 조절할 수 있는 조정 장치가 없으므로 롤의 좌우 압력 변동 변화 조절이 불가능하므로 다캐비티 도광관 전사성이 저하되므로 생산성이 현저히 떨어지는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 비패턴 영역에 패턴이 전사되지 않고 패턴 영역에만 정밀하게 패턴이 전사될 수 있도록 롤러를 정밀 위치 제어하고, 도광판 모재의 두께 변화에 따른 상부 롤러를 가변 위치제어를 통해 다 캐비티의 각 캐비티 마다 균일한 패턴 전사가 가능하고, 롤 스탬핑 방식 개선을 통해 도광판의 밀착 및 감김을 방지할 수 있는 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치는 롤러동작 제어수단을 포함하는 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치에 있어서, 상기 롤러동작 제어수단은 상부 롤러를 하부 롤러로부터 이격시킨 후 도광판 모재의 특정 위치를 하부 롤러 상에 위치시키고, 상부 롤러를 하강시켜 도광판 모재에 정압으로 접촉시켜 패턴 전사를 진행하되, 하부 롤러는 고정시킨 채, 로드 셀에 의한 센싱을 기초로 상부 롤러가 도광판 모재와 접촉을 항상 유지하도록 상기 상부 롤러만을 상승 하강 제어시켜 패턴 두께나 편평도 차이에 순응한 정압 패턴 전사가 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 롤러동작 제어수단은 하부 롤러 상에 도광판 모재를 특정 위치에 위치시키키 위해 도광판 모재를 삽입하여 이동시키는 도광판 이송 제어부와, 하부 롤러가 도광판 모재의 특정 위치에 위치하면 도광판 모재 상에 맞닿도록 상기 상부 롤러를 하강 이동시킨 후 상기 상부 롤러를 승하강 제어하여 정압 롤 패턴을 수행하는 롤러 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 롤러 제어부는 에어 탱크로부터 유입되는 에어를 투입시키는 밸브 유닛과, 상기 밸브 유닛을 통해 투입되는 에어량을 조절하는 정압 제어 밸브(PC)와, 상기 정압 제어 밸브로부터 통해 좌측 롤러와 우측 롤러에 투입되는 에어를 미세 조절하는 평형 제어 밸브 및 상기 각 구성을 제어하여 롤러의 동작을 컨트롤하는 제어유닛을 포함하여 구성되어 상부 롤러 압력 제어용 로드 셀 및 상하 롤러 위치 제어용 센서와 연동하여 롤러에 가압되는 압력의 정압 제어가 가능하고, 롤러 좌우에 가압되는 압력 평형 제어가 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 평형 제어 밸브는 좌측 롤과 우측 롤 각각의 에어를 미세 조절하여 공급하는 좌측 CVB 및 우측 CVB를 포함하는 1 쌍의 CVB(Control Valve Bloc)로 구성되고; 상기 좌측 CVB는 좌측 롤과 연결되고, 상기 우측 CVB는 우측 롤과 연결되어 상기 좌측 롤과 우측 롤에 공급되는 에어를 미세 조절하여 롤러의 좌우에 가압되는 압력을 평형 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 롤러 제어부는 갭 조절 신호 입력 장치를 구비하여 에어 탱크로부터 유입되는 에어를 투입시키는 밸브 유닛과, 상기 갭 조절 신호 입력 장치에 따라 상기 밸브 유닛을 통해 투입되는 에어량을 1차적으로 조절하는 제 1 정압 제어 밸브(PC)와, 상기 갭 조절 신호 입력 장치에 따라 상부 롤러를 원하는 위치까지 세팅된 값으로 가도록 상부 롤러의 위치를 측정하는 위치 제어용 센서와, 상기 제 1 정압 제어 밸브를 통해 공급된 에어를 2차적으로 미세 제어하는 제 2 정압 제어 밸브 및 상기 각 구성을 제어하여 롤러의 동작을 컨트롤하는 제어유닛을 포함하여 롤러의 정밀 갭 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 롤러 제어부는 상기 갭 조절 신호 입력 장치로 갭 조절 신호가 입력되면, 밸브 유닛이 동작하고, 상기 위치 제어용 센서가 갭 측정 장치에서 측정되는 상부 롤러와 하부 롤러 사이의 갭이 세팅된 값으로 가도록 조절 신호를 생성하여 제어 유닛에 전송하고, 상기 제어 유닛이 상기 제 1 정압 제어 밸브와 제 2 정압 제어 밸브의 동작을 제어하여 상부 롤러 압력 제어용 로드 셀을 미세 조절하여 갭을 조절하되; 상기 제 1 정압 제어 밸브는 압력을 Mpa 수준으로 조절하여 공급하고, 상기 제 2 정압 제어 밸브는 압력을 Kpa 수준으로 미세 조절하여 공급하는 2단계 압력 조절 과정을 거쳐서 갭 변화에 따른 빠른 응답 속도로 동작이 가능한 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치는 패턴이 전사될 도광판 모재의 패턴 영역의 양 끝단에 형성된 마커와,상기 마커의 위치를 센싱하는 비전 센서와 상기 비전 센서를 포함하는 위치인식수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 롤러 동작 제어수단은 상기 위치 인식 수단의 비전 센서로부터 센싱된 마커의 센싱 정보를 토대로 패턴 영역에서만 롤러가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 위치 인식 수단은 패턴이 형성될 도광판 하단에 슬로프 영역과 패턴 영역 사이의 경계를 인식하기 위한 마커가 배치되고, 상기 마커 하단에는 상기 마커를 통해 도광판의 비패턴 영역과 패턴 영역의 경계를 인식하는 비전센서 유닛이 형성되고; 상기 비전센서 유닛은 상기 마커와 도광판을 촬영하는 카메라와 상기 카메라로부터 인식된 영상에서 마커와 도광판의 경계를 정확하게 인식하기 위해 3축 좌표를 매핑시켜 정밀하게 정렬하는 비전 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 마커는 평행 정렬을 위해 패턴 진행 방향의 수직한 양 끝단에 2개가 형성될 수 있으며, 상기 비전 제어모듈이 상기 2개의 마커에 도광판의 양 끝단을 일치시켜 도광판을 수평으로 정렬하는 것을 특징으로 한다.

그리고 패턴이 시작되는 패턴 마진부에 설치 누름 지그를 더 포함하여; 상하롤 접촉 면적 압력 차에 의한 감김을 방지하여 균일한 정압 패턴 전사가 가능한 것을 특징으로 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치는 비패턴 영역에 패턴이 전사되지 않고 패턴 영역에만 정밀하게 패턴이 전사될 수 있도록 롤러를 정밀 위치 제어하고, 도광판 모재의 두께 변화에 따른 상부 롤러를 가변 위치 및 정압 제어를 통해 다 캐비티의 각각의 캐비티에 균일한 패턴 전사가 가능하고, 롤 스탬핑 방식 개선을 통해 도광판의 밀착 및 감김을 방지할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.

도 1은 종래의 롤러 동작 제어 수단에 의해 롤러의 압력에 제어되는 것을 개략적으로 도시한 동작 회로도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치를 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러의 동작을 개략적으로 도시한 동작 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤러 동작 제어 수단을 개략적으로 도시한 상세 블럭도이고, 도 5는 도 3의 블럭도에 따른 동작 회로도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러 동작 제어 수단을 개략적으로 도시한 상세 블럭도이이고, 도 7은 도 6의 블럭도에 따른 동작 회로도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일측의 두께가 높게 형성된 단차진 형태의 도광판에 정밀 패턴을 형성하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 누름 지그를 포함하는 롤 스팸퍼 제어 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치를 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치는 패턴이 시작될 위치를 정확하게 인식하기 위한 위치인식수단(20)과 상기 위치인식수단 인식된 패턴 영역에만 균일하게 패턴이 전사되도록 롤러에 가압되는 압력의 정압 제어가 가능하고, 롤러 좌우에 가압되는 압력 평형 제어를 수행하여 롤러의 동작을 제어하는 롤러동작 제어수단(10)을 포함하여 구성될 수 있다.

종래의 롤 스탬핑 제어 방법은 상부 롤러와 하부 롤러의 간격을 유지하고 도광판 모재를 진입시키는 방법으로 제어되기 때문에 도광판 모재의 두께 차이나 편평도 차이로 인한 두께 변화가 발생하더라도 동일한 간격을 유지하면서 롤 스탬핑이 진행되므로 부분적으로 패턴이 형성되지 않거나 불완전 패턴이 형성되는 문제가 있다.

이에 반해, 본 발명은 도 3과 같이 상기 롤러동작 제어수단(10)의 제어를 통해 상부 롤러를 하부 롤러로부터 이격시킨 후 도광판 모재의 특정 위치를 하부 롤러 상에 위치시키고, 상부 롤러를 하강시켜 도광판 모재에 정압으로 접촉시켜 패턴 전사를 진행하되, 하부 롤러는 고정시킨 채, 로드 셀에 의한 센싱을 기초로 상부 롤러가 도광판 모재와 접촉을 항상 유지하도록 상기 상부 롤러만을 상승 하강 제어시켜 패턴 두께나 편평도 차이에 순응한 정압 패턴 전사 제어가 가능한 특징을 가지고 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 롤러 동작 제어수단(10)은 하부 롤러 상에 도광판 모재를 특정 위치에 위치시키기 위해 도광판 모재를 삽입하여 이동시키는 도광판 이송 제어부(120)와 하부 롤러가 도광판 모재의 특정 위치에 위치하면 도광판 모재 상에 맞닿도록 상기 상부 롤러를 하강 이동시킨 후 상기 상부 롤러를 승하강 제어하여 정압 롤 패턴을 수행하는 롤러 제어부(110)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 롤러 제어부(110)는 로드 셀의 센싱값을 토대로 도광판 모재와의 접촉을 항상 유지하도록 상부 롤러의 승하강을 제어하여 두께차나 편평도 차이에도 정압 롤 패턴을 유지할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 롤러 제어부(110)는 도광판 모재의 롤 진행 방향과 수직한 방향으로 두께 차 또는 편평도에 따른 두께 편차가 있는 경우 상부 롤러의 길이 방향의 틸팅을 제어하여 정압 롤 제어를 위한 압력 평형 제어를 수행할 수 있다.

따라서, 상기 롤러 제어부(110)는 롤러에 가압되는 압력을 정압 제어하는 역할을 담당하고, 롤러의 좌우에 가압되는 압력을 평형 제어하는 역할을 담당한다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤러 동작 제어 수단을 개략적으로 도시한 상세 블럭도이고, 도 5는 도 4의 블럭도에 따른 동작 회로도이다.

도 4 및 5를 참조하면, 상기 롤러 제어부(110)는 에어 탱크로부터 유입되는 에어를 투입시키는 밸브 유닛(111)과 상기 밸브 유닛을 통해 투입되는 에어량을 조절하는 정압 제어 밸브(PC, 112)와 상기 정압 제어 밸브로부터 통해 좌측 롤러와 우측 롤러에 투입되는 에어를 미세 조절하는 평형 제어 밸브(113) 및 상기 각 구성을 제어하여 롤러의 동작을 컨트롤하는 제어유닛(미도시)을 포함하여 구성되어 상부 롤러 압력 제어용 로드 셀 및 상하 롤러 위치 제어용 센서와 연동하여 롤러에 가압되는 압력의 정압 제어가 가능하고, 롤러 좌우에 가압되는 압력 평형 제어가 가능하다.

보다 구체적으로, 상기 밸브 유닛(111)은 에어 탱크로부터 공급로를 통해 에어를 투입 및 차단시키는 역할을 하는 구성으로 전기가 통하면 플랜지가 올라가 밸브가 열리고 전기가 차단되면 플랜지 무게에 의하여 자동적으로 밸브가 닫히는 전자 밸브인 솔레노이드 밸브(sol v/v)로 구성될 수 있다.

상기 정압 제어 밸브(PC, 112)는 원하는 압력(Bar) 단위로 압력 조절이 가능한 밸브로서 kpa 단위까지 압력 제어가 가능하다.

그리고 상기 평형 제어 밸브(113a, 113b)는 좌측 롤과 우측 롤 각각의 에어를 미세 조절하여 공급하는 좌측 CVB(113a) 및 우측 CVB(113b)를 포함하는 1 쌍의 CVB(Control Valve Bloc)로 구성될 수 있다.

상기 좌측 CVB(113a)는 좌측 롤과 연결되고, 상기 우측 CVB(113b)는 우측 롤과 연결되어 상기 좌측 롤과 우측 롤에 공급되는 에어를 미세 조절하여 롤러의 좌우에 가압되는 압력을 평형 제어하게 된다.

상기 CVB는 급속 휘팅이라고 불리고, 에어 입력은 빠른 속도이지만 배출은 미세 조절하여 정압 제어가 가능하고, 역류는 최소로하는 에어 락 밸브(Air Lock Valve)이다.

즉, 좌측 CVB(113a)와 우측 CVB(113b)를 통해서 필요한 만큼만 에어가 투입되며 필요량 이상 투입시에는 자동 제어되어 투입된 에어가 역류하지 않으면서 투입되는 에어가 일정하게 멈추어 롤 실린더에 배출되기 전까지 유지시켜 준다.

따라서, 가압을 위한 에어 실린더의 배출은 빠른 속도로 빠지지만, 가압시에는 요구량에 맞추어 공급 속도를 제어하여 좌우에 가압되는 압력을 평형 제어할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러 제어부를 개략적으로 도시한 상세 블럭도이이고, 도 7은 도 6의 블럭도에 따른 동작 회로도이다.

도 6 및 7의 실시예는 상부 롤러와 하부 롤러 사이의 갭을 측정하여 상기 측정된 갭에 따라 롤러를 정밀 제어하는 롤러 제어부에 관한 것이다.

상기 롤러 제어부(110)는 갭 조절 신호 입력 장치(115a)를 구비하여 에어 탱크로부터 유입되는 에어를 투입시키는 밸브 유닛(115)과 상기 갭 조절 신호 입력 장치에 따라 상기 밸브 유닛을 통해 투입되는 에어량을 1차적으로 조절하는 제 1 정압 제어 밸브(PC, 116)와 상기 갭 조절 신호 입력 장치에 따라 상부 롤러를 원하는 위치까지 세팅된 값으로 가도록 상부 롤러의 위치를 측정하는 위치 제어용 센서((임의 위치 제어용 2/2 way), 117a, 117b)와 상기 제 1 정압 제어 밸브를 통해 공급된 에어를 2차적으로 미세 제어하는 제 2 정압 제어 밸브(118)와 상기 각 구성을 제어하여 롤러의 동작을 컨트롤하는 제어유닛(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 밸브 유닛(115)은 제 1 실시예와 마찬가지로 솔레노이드 밸브(sol v/v)로 구성될 수 있으며, 상기 제 1 정압 제어 밸브(116)는 상기 밸브 유닛을 통해 유입된 에어를 1차적으로 조절하여 공급하고 상기 제 2 정압 제어 밸브는 1차적으로 조절된 에어를 2차적으로 미세 조절하여 공급하는 역할을 담당한다.

보다 구체적으로, 갭 조절 신호 입력 장치로 갭 조절 신호가 입력되면, 밸브 유닛(116)이 동작하고, 상기 위치 제어용 센서(117a, 117b)가 갭 측정 장치(DTF)에서 측정되는 상부 롤러와 하부 롤러 사이의 갭이 세팅된 값으로 가도록 조절 신호를 생성하여 제어 유닛에 전송하고, 상기 제어 유닛이 상기 제 1 정압 제어 밸브(116)와 제 2 정압 제어 밸브(118)의 동작을 제어하여 상부 롤러 압력 제어용 로드 셀을 미세 조절하여 갭을 조절하게 된다.

상기 제 1 정압 제어 밸브(116)는 압력을 Mpa 수준으로 조절하여 공급하고, 상기 제 2 정압 제어 밸브(118)는 압력을 Kpa 수준으로 미세 조절하여 공급하는 2단계 압력 조절 과정을 거친다.

상기 Mpa에서 Kpa로 2단계 압력 조절 과정을 통해 갭 변화에 따른 즉각적인 미세 압력 조절이 가능하다.

따라서, 갑작스런 도광판의 갭(두께) 변화가 있더라도 2단계 압력 조절 제어를 통해 빠른 응답속도로 동작하여 도광판의 국부적인 두께 변화에도 패턴 전사에 영향 없이 균일한 패턴 전사가 가능한 탁월한 효과가 발생한다.

한편, 상기 위치인식수단(20)은 패턴이 전사될 도광판 모재의 패턴 영역의 끝단에 형성된 마커(210)와 상기 마커의 위치를 센싱하는 비전 센서 유닛(220)을 포함하여 구성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 인식 수단을 통해 패턴이 시작되는 위치를 센싱하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.

특히, 도 8의 실시예는 광원이 배치되는 입광부의 높이가 다른 영역보다 높게 형성되어 단차진 형태의 도광판에서 패턴이 시작되는 위치를 센싱하는 것을 도시한 실시예이다.

도 8과 같은 단차진 형태의 도광판은 두께를 슬림화하기 위해 광원이 배치되는 입광부의 높이가 높게 형성되고 경사지게 높이가 낮아지는 슬로프 영역을 포함하고 있다.

여기서, 상기 슬로프 영역은 패턴이 형성되어서는 안되는 영역이므로 슬로프 영역의 경계를 정확하게 인식할 필요가 있다.

도 8을 참조하면, 상기 위치 인식 수단(20)은 패턴이 형성될 도광판 하단에 슬로프 영역과 패턴 영역 사이의 경계를 인식하기 위한 마커(210)가 배치되고, 상기 마커 하단에는 상기 마커를 통해 도광판의 비패턴 영역과 패턴 영역의 경계를 인식하는 비전센서 유닛(220)이 형성된다.

여기서, 상기 비전센서 유닛(220)은 상기 마커와 도광판을 촬영하는 카메라와 상기 카메라로부터 인식된 영상에서 마커와 도광판의 경계를 정확하게 인식하기 위해 3축 좌표를 매핑시켜 정밀하게 정렬하는 비전 제어모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 마커는 평행 정렬을 위해 패턴 진행 방향의 수직한 양 끝단에 2개가 형성될 수 있으며, 상기 2개의 마커에 도광판의 양 끝단을 일치시켜 도광판을 수평으로 정렬할 수 있다.

도 8과 같이 단차진 도광판의 경우 단차진 슬로프 영역에 의해 음영이 발생하게 되고, 상기 음영이 발생하는 2축(X,Y축)의 음영부분에 상기 마커를 일치 시켜 슬로프 면과 패턴 시작 위치를 인식할 수 있다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 누름 지그가 형성된 것을 개략적으로 도시한 것이다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치는 롤 스탬핑 패턴 전사 공정 변경 및 감김 방지를 위한 누름 지그를 더 포함하여 구성될 수 있다.

0.3mm 이하와 같이 얇은 두께의 도광판이 성형후 배출될 때 얇은 두께로 인해 말림 또는 감김 현상이 발생할 수 있으므로 도 8과 같이 누름 지그를 설치하여 배출되는 도광판을 눌러주어 말림 또는 감김 현상을 방지할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 누름 지그는 패턴이 시작되는 패턴 마진부에 설치될 수 있으며, 이를 통해 지그 설치로 상하롤 접촉 면적 압력 차에 의한 감김을 방지하여 균일한 정압 패턴 전사가 가능하다.

여기서, 본 발명은 롤러 가압전 도광판이 마진 구간까지 일정구간 더 투입어야만 사용가능하다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 롤러 동작 제어 수단 110 : 롤러 제어부
120 : 도광판 이송 제어부 20 : 위치인식수단
210 : 마커 220 : 비전센서 유닛

Claims (11)

1. 하부 롤러와 상기 하부 롤러 상부에 위치한 상부 롤러와 롤러동작 제어수단을 포함하는 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치에 있어서,
   상기 롤러동작 제어수단은
   하부 롤러 상에 도광판 모재를 특정 위치에 위치시키기 위해 도광판 모재를 삽입하여 이동시키는 도광판 이송 제어부와;
   하부 롤러가 도광판 모재의 특정 위치에 위치하면 도광판 모재 상에 맞닿도록 상기 상부 롤러를 하강 이동시킨 후 상기 상부 롤러를 승하강 제어하여 정압 롤 패턴을 수행하는 롤러 제어부를 포함하고;
   상기 롤러 제어부는
   갭 조절 신호 입력 장치로 갭 조절 신호가 입력되면, 밸브 유닛이 동작하고, 위치 제어용 센서가 갭 측정 장치에서 측정되는 상부 롤러와 하부 롤러 사이의 갭이 세팅된 값으로 가도록 조절 신호를 생성하여 제어 유닛에 전송하고, 상기 제어 유닛이 제 1 정압 제어 밸브와 제 2 정압 제어 밸브의 동작을 제어하여 상부 롤러 압력 제어용 로드 셀을 미세 조절하여 갭을 조절하되;
   상기 제 1 정압 제어 밸브는 압력을 Mpa 수준으로 조절하여 공급하고, 상기 제 2 정압 제어 밸브는 압력을 Kpa 수준으로 미세 조절하여 공급하는 2단계 압력 조절 과정을 거쳐서 갭 변화에 따른 빠른 응답 속도로 동작이 가능한 것을 특징으로 하는 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치.
   
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3. 제 1항에 있어서,
   상기 롤러 제어부는
   에어 탱크로부터 유입되는 에어를 투입시키는 밸브 유닛과;
   상기 밸브 유닛을 통해 투입되는 에어량을 조절하는 정압 제어 밸브(PC)와;
   상기 정압 제어 밸브로부터 통해 좌측 롤러와 우측 롤러에 투입되는 에어를 미세 조절하는 평형 제어 밸브 및;
   상기 각 구성을 제어하여 롤러의 동작을 컨트롤하는 제어유닛을 포함하여 구성되어 상부 롤러 압력 제어용 로드 셀 및 상하 롤러 위치 제어용 센서와 연동하여 롤러에 가압되는 압력의 정압 제어가 가능하고, 롤러 좌우에 가압되는 압력 평형 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 평형 제어 밸브는
   좌측 롤과 우측 롤 각각의 에어를 미세 조절하여 공급하는 좌측 CVB 및 우측 CVB를 포함하는 1 쌍의 CVB(Control Valve Bloc)로 구성되고;
   상기 좌측 CVB는 좌측 롤과 연결되고, 상기 우측 CVB는 우측 롤과 연결되어 상기 좌측 롤과 우측 롤에 공급되는 에어를 미세 조절하여 롤러의 좌우에 가압되는 압력을 평형 제어하는 것을 특징으로 하는 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 롤러 제어부는
   갭 조절 신호 입력 장치를 구비하여 에어 탱크로부터 유입되는 에어를 투입시키는 밸브 유닛과;
   상기 갭 조절 신호 입력 장치에 따라 상기 밸브 유닛을 통해 투입되는 에어량을 1차적으로 조절하는 제 1 정압 제어 밸브(PC)와;
   상기 갭 조절 신호 입력 장치에 따라 상부 롤러를 원하는 위치까지 세팅된 값으로 가도록 상부 롤러의 위치를 측정하는 위치 제어용 센서와;
   상기 제 1 정압 제어 밸브를 통해 공급된 에어를 2차적으로 미세 제어하는 제 2 정압 제어 밸브 및;
   상기 각 구성을 제어하여 롤러의 동작을 컨트롤하는 제어유닛을 포함하여 롤러의 정밀 갭 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치.
   
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7. 제 1항에 있어서,
   패턴이 전사될 도광판 모재의 패턴 영역의 양 끝단에 형성된 마커와;
   상기 마커의 위치를 센싱하는 비전 센서와 상기 비전 센서를 포함하는 위치인식수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 롤러 동작 제어수단은
   상기 위치 인식 수단의 비전 센서로부터 센싱된 마커의 센싱 정보를 토대로 패턴 영역에서만 롤러가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치.
   
9. 제 7항에 있어서;
   상기 위치 인식 수단은
   패턴이 형성될 도광판 하단에 슬로프 영역과 패턴 영역 사이의 경계를 인식하기 위한 마커가 배치되고, 상기 마커 하단에는 상기 마커를 통해 도광판의 비패턴 영역과 패턴 영역의 경계를 인식하는 비전센서 유닛이 형성되고;
   상기 비전센서 유닛은 상기 마커와 도광판을 촬영하는 카메라와;
   상기 카메라로부터 인식된 영상에서 마커와 도광판의 경계를 정확하게 인식하기 위해 3축 좌표를 매핑시켜 정밀하게 정렬하는 비전 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치.
   
10. 제 9항에 있어서;
    상기 마커는
    평행 정렬을 위해 패턴 진행 방향의 수직한 양 끝단에 2개가 형성될 수 있으며, 상기 비전 제어모듈이 상기 2개의 마커에 도광판의 양 끝단을 일치시켜 도광판을 수평으로 정렬하는 것을 특징으로 하는 정밀 패턴 전사를 위한 롤 스탬퍼 제어 장치.
    
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