KR102511926B1 - 석영튜브 열처리를 위한 회전 시스템 - Google Patents

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KR102511926B1 KR1020230001025A KR20230001025A KR102511926B1 KR 102511926 B1 KR102511926 B1 KR 102511926B1 KR 1020230001025 A KR1020230001025 A KR 1020230001025A KR 20230001025 A KR20230001025 A KR 20230001025A KR 102511926 B1 KR102511926 B1 KR 102511926B1
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Abstract

원판 형상으로 형성되는 장착부; 및 상기 장착부의 둘레를 따라 방사상으로 복수 개 설치되고, 상기 장착부의 중심점을 향하여 상호 가까워지거나 멀어지도록 이동하여 석영튜브를 파지하는 파지부;를 포함하는, 회전 시스템을 개시한다.

Description

석영튜브 열처리를 위한 회전 시스템{ROTATIING APPARATUS FOR QUARTZ TUBE HEAT TREATMENTS}
본 발명은 석영튜브 열처리를 위해 석영튜브를 회전시키는 회전 시스템에 관한 것이다.
광학, 반도체, 화학 산업 등에서 널리 이용되는 석영유리(silica glass or quartz glass)는 순수한 SiO2 만으로 이루어진 유리로서, 불순물 함량이 수백 ppm 이하인 정도를 말한다.
SiO2는 실리카(Silica)라고 불리며, 결정형태에 따라 다양한 종류로 나뉘나, 천연상태로 존재하는 대표적인 종류가 석영(quartz)이기 때문에, 고순도의 SiO2 유리를 석영유리라고 부른다.
석영유리는 제조방법에 따라 용융 석영유리(fused quartz glass)와 합성 석영유리(synthetic quartz glass)로 분류할 수 있다. 용융 석영유리는 천연 석영 내지 규사를 고온에서 용융하여 제조하는 반면, 합성 석영유리는 고순도인 염화규소(SiCl4)등 Si를 함유한 기체나 액체 상태의 화합물을 원료물질로 이용하여 화학기상증착법, 알콕사이드법 등으로 제조한다.
석영유리는 매우 낮은 열팽창계수(0.5 × 10-6/℃)를 갖으며, 화학적 내구성이 우수하고, 열팽창률이 매우 낮고, 열충격에 매우 강하여 내열성이 우수하므로 1100℃ 이상의 고온에서도 사용이 가능한 특성을 가지고 있을 뿐 아니라, 특히 자외선영역에서 높은 투과율을 보이는 특성을 가지고 있어서 반도체 공정에 있어서 매우 필수적인 소재이며, 반도체 공정은 물론 디스플레이, LED, 태양전지 등 다양한 분야에서 포토마스크, 블랭크 마스크, 노광 공정 등의 다양한 광학 소재로 사용되고 있다.
이러한 석영유리는 평탄도, 저결합도 등의 요구 스펙을 따르고 광투과율을 높이기 위해 응력제거 열처리, 용접된 불규칙한 용접부의 핸드 그라인딩(HAND GRINDING), 파이어 폴리싱(FIRE POLISHING) 등을 거쳐 최종 길이로 절단하여 완성하였다.
한편, 석영유리 튜브의 열처리 단계에 있어 석영유리 튜브를 고정장착한 뒤 회전시키면서 열을 가하는데, 석영유리 튜브의 고정장치는 석영유리 튜브와 접착제의 충진으로 인해 접착고정되는 등의 방식이 적용되는바, 작업의 번거로움이 있다는 문제점이 있었다.
본 발명의 일측면은 석영튜브 열처리를 위해 석영튜브를 클램핑하여 회전시키는 회전 시스템을 개시한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 회전 시스템은 원판 형상으로 형성되는 장착부; 및 상기 장착부의 둘레를 따라 방사상으로 복수 개 설치되고, 상기 장착부의 중심점을 향하여 상호 가까워지거나 멀어지도록 이동하여 석영튜브를 파지하는 파지부;를 포함한다.
한편, 구동모터를 내장하고, 상기 구동모터의 회전축이 일측부로 수평되게 설치되는 본체부; 일단에 상기 지지부의 설치 공간을 제공하는 지지부; 및 상기 지지부의 타단에 설치되고, 커팅휠 또는 연마휠을 포함하는 가공부;를 더 포함하고,
상기 장착부는, 상기 구동모터의 회전축에 설치되어 상기 구동모터의 작동에 따라 회전하여 상기 파지부에 의해 파지되는 석영튜브를 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 장착부는, 원판 형태로 형성되고, 상기 본체부의 일측부에 회전 가능하게 설치되는 제1 장착 플레이트; 및 원판 형태로 형성되고, 상기 제1 장착 플레이트 및 상기 본체부의 일측부 사이에 회전 가능하게 설치되는 제2 장착 플레이트;를 포함하고,
상기 제2 장착 플레이트는, 외주면에 설치되는 핸들의 수동 조작에 따라 상기 제1 장착 플레이트가 정지한 상태에서 정방향 또는 역방향으로 회전하고,
상기 파지부는, 단면이 직각삼삭형 형태로 형성되고, 밑면에 형성되는 기어면을 통해 상기 제2 장착 플레이트에 이동 가능하게 설치되고, 직각면의 단부에 고무 재질의 파지 블록을 형성하고, 상기 제2 장착 플레이트가 정회전하는 경우, 상호 가까워지도록 상기 제2 장착 플레이트의 둘레로부터 상기 제2 장착 플레이트의 중심점 측으로 이동하고, 상기 제2 장착 플레이트가 역회전하는 경우, 이동하여 상호 멀어지도록 상기 제2 장착 플레이트의 중심점으로부터 상기 제2 장착 플레이트의 둘레면으로 이동하고,
상기 제1 장착 플레이트는, 상기 파지부의 슬라이딩 이동을 위한 슬라이딩 홈을 형성할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 측면에 따르면, 핸들을 이용한 손쉬운 회전 조작으로 석영튜브를 파지할 수 있도록 하여 석영튜브의 열처리를 위한 회전 공정의 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 석영튜브 열처리를 위한 회전 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 파지부에 석영튜브가 장착된 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 석영튜브 열처리를 위한 회전 시스템을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 지지부의 일 부분을 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 석영튜브 열처리를 위한 회전 시스템을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 석영튜브 열처리를 위한 회전 시스템(1000)은 본체부(100), 핸들(150), 장착부(170), 파지부(180) 및 지지부(200)를 포함할 수 있다.
본체부(100)는 핸들(150), 장착부(170) 및 파지부(180)의 결합설치를 지지하고, 전체 장치의 외형을 이루도록 하는 구성이다.
본체부(100)는 구동모터를 내장할 수 있으며, 구동모터의 회전축은 본체부(100)의 일측부로 수평되게 설치될 수 있다.
장착부(170)는 본체부(100)의 일측부에 설치될 수 있다.
장착부(170)는 본체부(100)에 내장되는 구동모터의 회전축에 설치되어 구동모터의 작동에 따라 회전할 수 있다.
장착부(170)는 원판 형상으로 형성될 수 있다.
파지부(180)는 장착부(170)의 둘레를 따라 설치될 수 있다.
파지부(180)는 장착부(170)에 방사상으로 복수 개 설치될 수 있으며, 예를 들면, 도 1에 도시된 것처럼 3 개 마련되어 장착부(170)에 등간격으로 형성될 수 있다.
파지부(180)는 장착부(170)의 중심점을 향하여 상호 가까워지거나 멀어지도록 이동할 수 있다.
예를 들면, 핸들(150)의 회전에 따라 복수의 파지부(180)가 상호 가까워지거나 멀어지도록 이동할 수 있다. 복수의 파지부(180)는 상호 가까워지면서 석영튜브(10)의 외주면에 접하여 석영튜브(10)를 파지할 수 있다. 이와 관련하여 구체적인 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.
지지부(200)는 본체부(100)의 설치 공간을 제공할 수 있다.
예를 들면, 지지부(200)의 일단에 본체부(100)가 설치될 수 있으며, 지지부(200)의 타단에 가공부(300)가 설치될 수 있다. 가공부(300)는 커팅휠이나 연마휠 등이 적용될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 파지부에 석영튜브가 장착된 상태를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 장착부(170)는 제1 장착 플레이트(171) 및 제2 장착 플레이트(172)를 포함할 수 있다.
제1 장착 플레이트(171)는 원판 형태로 형성될 수 있다.
제1 장착 플레이트(171)는 본체부(100)에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
예를 들면, 제1 장착 플레이트(171)는 본체부(100)의 일측부로 수평되게 설치되는 구동모터의 회전축과 결합되어 구동모터의 작동에 따라 회전할 수 있다.
제2 장착 플레이트(172)는 원판 형태로 형성될 수 있다.
제2 장착 플레이트(172)는 제1 장착 플레이트(171) 및 본체부(100)의 일측부 사이에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
예를 들면, 제2 장착 플레이트(172)는 외주면에 핸들(150)이 설치되어 사용자에 의한 핸들(150)의 수동 조작에 따라 제1 장착 플레이트(171)가 정지한 상태에서 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있다.
또한, 제2 장착 플레이트(172)는 제1 장착 플레이트(171)와 함께 본체부(100)의 회전축과 축 결합되어 구동모터의 작동에 따라 제1 장착 플레이트(171)와 함께 회전할 수 있다.
파지부(180)는 제2 장착 플레이트(172)의 둘레로부터 제2 장착 플레이트(172)의 중심부로 슬라이딩 이동 가능하도록 설치될 수 있다.
예를 들면, 파지부(180)는 단면이 직각삼각형 형태로 형성될 수 있으며, 밑면에 기어면(181)이 형성되어 기어면(181)을 통해 제2 장착 플레이트(172)에 설치될 수 있다. 이때, 기어면(181)은 제2 장착 플레이트(172)의 회전에 따라 제2 장착 플레이트(172)의 둘레로부터 제2 장착 플레이트(172)의 중심점 사이에서 슬라이딩 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 한편, 제1 장착 플레이트(172)는 파지부(180)의 슬라이딩 이동을 위한 슬라이딩 홈(175)을 형성할 수 있다.
파지부(180)는 복수 개 마련될 수 있으며, 예를 들면, 3개 마련되어 제2 장착 플레이트(172)에 방사상으로 설치될 수 있다.
파지부(180)는 직각면의 단부에 파지 블록(185)을 형성할 수 있다. 파지 블록(185)은 석영튜브(10)의 외주면에 맞닿을 수 있으며 밀착력을 높이기 위한 고무 재질 등으로 제작될 수 있다.
이와 같은 복수의 파지부(180)는 제2 장착 플레이트(172)가 정회전하는 경우, 제2 장착 플레이트(172)의 둘레로부터 제2 장착 플레이트(172)의 중심점 측으로 이동하여 상호 가까워짐으로써 그 중심측에 위치하는 석영튜브(10)의 외주면과 맞닿아 파지할 수 있다. 또한, 제2 장착 플레이트(172)가 역회전하는 경우, 제2 장착 플레이트(172)의 중심점으로부터 제2 장착 플레이트(172)의 둘레면으로 이동하여 상호 멀어짐으로써 그 중심측에 위차하는 석영튜브(10)가 탈거되도록 한다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 시스템(1000)은 핸들(150)을 이용한 손쉬운 회전 조작으로 석영튜브(10)를 파지할 수 있도록 하여 석영튜브(10)의 열처리를 위한 회전 공정의 효율을 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 석영튜브 열처리를 위한 회전 시스템을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 석영튜브 열처리를 위한 회전 시스템(1000)은 본체부(100) 및 지지부(200)의 구성에 더하여 가공부(300)를 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 지지부(200)의 일단에 본체부(100)가 설치될 수 있으며, 지지부(200)의 타단에 가공부(300)가 설치될 수 있다. 가공부(300)는 커팅휠이나 연마휠 등이 적용될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 지지부의 일 부분을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 지지부(200)는 받침부(250)를 포함할 수 있다.
받침부(250)는 지지부(200)에서 파지부(180)의 하방에 설치될 수 있으며, 사용자의 조작에 따라 펼쳐지거나 접힐 수 있다.
즉, 지지부(200)는 파지부(180)의 하방으로 파지부(180)에 파지된 석영튜브(10)의 가공작업에 의해 발생하는 이물질을 수용하기 위한 수용구(202)를 포함할 수 있다.
파지부(180)는 파지부(180)에 석영튜브(10)를 장착하거나 수거하는 동안 석영튜프(10)가 수용구(202)로 낙하하여 파손되는 것을 방지할 수 있도록 수용구(202)를 폐쇄 또는 개방할 수 있다.
예를 들면, 지지부(200)는 수용구(202)를 기준으로 양 단에 형성되는 지지프레임(201), 지지프레임에 설치되는 한 쌍의 자석블록(210, 220), 지지프레임(201)을 연결하는 가이드 봉(230), 가이드 봉(230)을 따라 이동하여 펼쳐지거나 접히는 받침부(250), 받침부(150)를 이동시키는 이동 블록(220)을 포함할 수 있다.
이동 블록(220)은 단면이 T자 형상으로 형성될 수 있으며, 하단부(225)가 수용구(202)에 삽입된 상태로 한 쌍의 지지프레임(201) 사이에서 이동할 수 있다.
이때, 이동 블록(220)의 상단부는 자석면이 형성되어 자석블록(210, 220)에 부착될 수 있다.
이때, 한 쌍의 지지프레임(201)의 상호 마주하는 면에는 가이드 턱(240)이 형성되어 이동 블록(220)의 이동을 제한할 수 있다.
받침부(250)는 복수의 받침면이 절첩된 상태로 마련될 수 있으며, 일단이 가이드 봉(230)의 일단에 고정되고, 타단이 이동 블록(220)의 상단부에 고정될 수 있다. 이와 같은 받침부(250)는 이동 블록(220)이 제1 자석블록(210)에 부착된 상태에서는 접힌 상태로 마련되고, 이동 블록(220)이 이동하여 제2 자석블록(220)에 부착된 상태에서는 펼쳐져서 수용구(202)를 폐쇄한 형태로 마련될 수 있다.
예를 들면, 작업자는 파지부(180)에 석영튜브(10)를 장착하는 동안 이동 블록(220)을 제2 자석블록(220)에 부착시켜 수용구(202)를 폐쇄하고, 석영튜브(10)에 대하여 가공 작업이 이루어지는 동안 이동 블록(220)을 제1 자석블록(210)에 부착시켜 수용구(202)를 개방할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1000: 석영튜브 열처리를 위한 회전 시스템
100: 본체부
150: 핸들
170: 장착부
180: 파지부
200: 지지부

Claims (3)

  1. 원판 형상으로 형성되는 장착부; 및
    상기 장착부의 둘레를 따라 방사상으로 복수 개 설치되고, 상기 장착부의 중심점을 향하여 상호 가까워지거나 멀어지도록 이동하여 석영튜브를 파지하는 파지부;를 포함하고,
    구동모터를 내장하고, 상기 구동모터의 회전축이 일측부로 수평되게 설치되는 본체부;
    일단에 상기 본체부의 설치 공간을 제공하는 지지부; 및
    상기 지지부의 타단에 설치되고, 커팅휠 또는 연마휠을 포함하는 가공부;를 더 포함하고,
    상기 장착부는,
    상기 구동모터의 회전축에 설치되어 상기 구동모터의 작동에 따라 회전하여 상기 파지부에 의해 파지되는 석영튜브를 회전시키고,
    상기 장착부는,
    원판 형태로 형성되고, 상기 본체부의 일측부에 회전 가능하게 설치되는 제1 장착 플레이트; 및
    원판 형태로 형성되고, 상기 제1 장착 플레이트 및 상기 본체부의 일측부 사이에 회전 가능하게 설치되는 제2 장착 플레이트;를 포함하고,
    상기 제2 장착 플레이트는,
    외주면에 설치되는 핸들의 수동 조작에 따라 상기 제1 장착 플레이트가 정지한 상태에서 정방향 또는 역방향으로 회전하고,
    상기 파지부는,
    단면이 직각삼각형 형태로 형성되고, 밑면에 형성되는 기어면을 통해 상기 제2 장착 플레이트에 이동 가능하게 설치되고, 직각면의 단부에 고무 재질의 파지 블록을 형성하고, 상기 제2 장착 플레이트가 정회전하는 경우, 상호 가까워지도록 상기 제2 장착 플레이트의 둘레로부터 상기 제2 장착 플레이트의 중심점 측으로 이동하고, 상기 제2 장착 플레이트가 역회전하는 경우, 이동하여 상호 멀어지도록 상기 제2 장착 플레이트의 중심점으로부터 상기 제2 장착 플레이트의 둘레면으로 이동하고,
    상기 제1 장착 플레이트는,
    상기 파지부의 슬라이딩 이동을 위한 슬라이딩 홈을 형성하는, 회전 시스템.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030095858A (ko) * 2002-06-15 2003-12-24 주식회사 우진 석영관내 열전대소선 자동 삽입장치
KR102475731B1 (ko) * 2022-09-07 2022-12-07 윤정수 석영유리튜브 가공장치

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