KR20100026620A - 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치 - Google Patents

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KR20100026620A
KR20100026620A KR1020080085690A KR20080085690A KR20100026620A KR 20100026620 A KR20100026620 A KR 20100026620A KR 1020080085690 A KR1020080085690 A KR 1020080085690A KR 20080085690 A KR20080085690 A KR 20080085690A KR 20100026620 A KR20100026620 A KR 20100026620A
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김태호
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Abstract

본 발명은 평판 유리를 폴리싱하는 평판 유리 폴리싱 장치에 관한 것으로서, 본 발명에서는 폴리싱용 벨트(30)를 감고 있는 제 1 기본 롤러(10)와, 폴리싱 수행을 마친 벨트(30)를 감는 제 2 기본 롤러(50)와, 제 1 기본 롤러(10)와 상기 제 2 기본 롤러(50) 사이에서 벨트(30)를 가이드하고 텐션을 유지하는 다수 개 보조 롤러(20)와, 평판 유리와 접촉되는 벨트(30) 부분을 지지하는 지지 플레이트(60) 및 지지 플레이트(60)에 압력을 가하는 가압 장치(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 유리 폴리싱 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치는 필름 벨트에 도포되는 연마재를 변경함으로써 원하는 엣지면의 거칠기 수준을 용이하게 확보할 수 있게 되었으며, 지지 플레이트를 이용하여 엣지면에 적절한 압력을 가할 수 있으므로 엣지면을 원하는 형태로 가공할 수 있게 되었다.
폴리싱 장치; 평판 유리

Description

평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치{BELT TYPE EDGE POLISHING APPARATUS FOR FLAT GLASS}
본 발명은 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 절단된 유리의 엣지면을 지지 플레이트를 이용하여 소정의 압력을 인가하면서 폴리싱 가능한 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이 유리 기판의 절단 및 면취 공정은 기계적 절단 방식과 레이저를 이용한 비접촉 절단 방식이 있다.
이중 기계적 절단 방식은 다이아몬드 또는 카바이드 눈새김 휠이 유리 표면을 가로질러 끌림으로써 유리판에 눈금이 기계적으로 새겨지게 되고, 그 후 눈금을 따라 유리판이 휘어짐으로써 절단되어 절단 가장자리가 생성되는 방식이다. 통상 기계적 절단 방식은 약 100 내지 150㎛ 깊이의 측방향 균열을 만들게 되며, 이러한 측방향 균열은 눈새김 휠의 절삭선으로부터 발생한다. 이러한 측방향 균열은 유리 기판의 강도를 저하시키기 때문에 유리 기판의 날카로운 모서리부를 연삭하여 제거해줘야 한다.
레이저를 통한 비접촉 절단 방식은 레이저가 유리 기판의 가장자리에 새긴 금(check)을 지나 유리 표면상의 소정 경로를 따라 움직이면서 유리 표면을 팽창시킨 후, 냉각기가 그 뒤를 따라 움직이면서 상기 표면을 인장시켜 레이저의 진행 경로를 따라 균열을 열적으로 전파시켜 유리 기판을 절단하는 방식이다. 레이저에 의한 절단 방식의 첫 번째 장점은 절단된 유리 기판 에지가 경면(鏡面)의 에지면으로 형성되어 기계식 절단에 비하여 분진이 적게 발생되고, 절단된 유리 기판의 진직도와 직각도 등의 사이즈 편차가 작게 되는 것이며, 두 번째 장점은 기계식 절단 방식의 경우 발생하는 측방향 균열을 대폭 줄일 수 있어 유리 기판 에지의 강도 및 품질을 높일 수 있다는 것이다.
상기와 같은 기계식 또는 레이저로 절단된 유리 기판의 절단부에는 날카로운 모서리부가 발생된다. 이러한 날카로운 모서리부는 외부 충격에 취약하며 품질이 균질하지 못한 문제점이 발생된다. 따라서 이러한 날카로운 모서리부는 연삭 또는 연마 공정을 통하여 면취 처리되어야 한다.
종래 기판 유리의 연마 방식은 절단된 엣지면 전체를 라운드 형상으로 가공하는 R-edge 형상으로 연삭(grinding)을 수행한 후, 엣지면의 거칠기 수준을 향상시키기 위해 이와 비슷한 형태의 폴리싱 휠을 회전하여 연마(polishing)를 수행하는 것이 일반적이다. 이러한 방식으로 연마를 수행하는 경우, 연마된 엣지면의 거칠기 수준을 낮추는 것에는 한계가 있고, 그러한 거칠기 수준으로 인하여 거친면 사이로 그 거칠기 수준 크기 및 그 이하 크기의 파티클(이물질)이 다량으로 존재하게 된다. 또한 폴리싱 휠을 회전시키기 위해서는 복잡한 기구부 구성이 요구되며, 높은 회전력을 충족시키기 위해 장비 소모가 많고 많은 소음이 발생하게 된다. 나아가 휠과 유리 엣지와의 마찰로 발생되는 파티클은 비산되어 작업 환경을 악화시키고 유리 품질을 떨어뜨리게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 벨트 위에 연마재를 도포하고, 연마재의 성분에 따라 엣지면의 거칠기 수준의 확보가 가능한 필름 벨트를 이용하여 유리 기판의 엣지면을 폴리싱을 수행하는 벨트형 엣지 폴리싱 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명의 벨트형 엣지 폴리싱 장치에서는 지지 플레이트를 부가함으로써 유리기판의 엣지면에 원하는 압력을 제공할 수 있어 다양한 형태의 엣지면 폴리싱이 가능하게 되었다.
본 발명의 상기 목적은 평판 유리를 폴리싱하는 평판 유리 폴리싱 장치에 있어서, 폴리싱용 벨트(30)를 감고 있는 제 1 기본 롤러(10)와, 폴리싱 수행을 마친 벨트(30)를 감는 제 2 기본 롤러(50)와, 제 1 기본 롤러(10)와 상기 제 2 기본 롤러(50) 사이에서 벨트(30)를 가이드하고 텐션을 유지하는 다수 개 보조 롤러(20)와, 평판 유리와 접촉되는 벨트(30) 부분을 지지하는 지지 플레이트(60) 및 지지 플레이트(60)에 압력을 가하는 가압 장치(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 유리 폴리싱 장치에 의해서 달성 가능하다.
바람직하게는 상기 제 1 기본 롤러(10), 상기 제 2 기본 롤러(50), 상기 보조 롤러(20), 및 상기 가압 장치(70)를 지지하는 케이스를 더 구비하고, 평판 유리 의 엣지면과 닿는 케이스면은 개방면으로 형성되는 것이 좋다.
또한, 케이스를 수평으로 이동시키는 수평 이동 장치를 더 구비하여 폴리싱 장치가 유리의 폴리싱 면으로 용이하게 접근할 수 있도록 하였고, 평판 유리를 진공 흡착하여 수평 방향으로 이동시키는 유리 이송 장치(90)가 구비되어 폴리싱이 원활하게 진행될 수 있도록 하였다.
본 발명의 폴리싱 장치에는 폴리싱으로 인해 발생된 파티클과 필름을 세정하기 위한 세정 노즐(120)이 더 구비되는 것이 좋으며, 세정 노즐(120)로부터 분사되는 물은 평판 유리의 중앙부에서 엣지부로 분사되도록 하는 것이 바람직하다.
지지 플레이트는 상기 평판 유리보다 경도가 낮은 단일 물질로 형성되는 것도 좋으나, 바람직하게는 지지 플레이트는 제 1 경도 물질로 형성되는 바디부(61)에 상기 평판 유리의 엣지면과 접촉하는 면(전면)은 상면과 하면으로부터 일정 두께만을 남겨두고 가운데 부분의 전체에 걸쳐 홈부(63)를 형성하고, 전면에 강체보다 낮은 제 2 경도 물질로 형성되는 패드층(65)이 구비하는 것이 좋다. 이때 홈부(63)의 높이는 평판 유리의 두께보다 크게 구성하여야 전체 엣지면에 골고루 폴리싱이 이루어지며, 제 2 경도 물질은 실리콘 폴리 우레탄으로 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치는 필름 벨트에 도포되는 연마재를 변경함으로써 원하는 엣지면이 거칠기 수준을 용이하게 확보할 수 있 게 되었고, 또한 지지 플레이트를 이용하여 엣지면에 적절한 압력을 가할 수 있으므로 엣지면을 원하는 형태로 가공할 수 있게 되었다.
또한, 본 발명에 따른 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치를 사용함으로써 경면 수준의 거칠기 수준에서는 엣지의 거친면 사이로 파티클이 존재하지 않게 되며, 벨트형 엣지 폴리싱 장치는 X, Y 축에 의한 직선 운동만 구현하면 되기 때문에 기구부가 간단해 지고 소음이 적게 발생되는 잇점이 있다. 나아가 본 발명에 따른 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치를 사용하면 엣지면에서 발생되는 파티클은 주변 30㎜ 이내에 분포하여 파티클 제거에도 유리한 잇점이 있다.
이하에서 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치의 사시도 및 단면도이다. 본 발명에 따른 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치는 연마용 벨트를 감고 있는 제 1 기본 롤러(10), 연마를 수행한 벨트를 감는 제 2 기본 롤러(50), 제 1 기본 롤러(10)와 제 2 기본 롤러(50) 사이에서 벨트를 가이드하고 벨트의 텐션을 유지하는 다수 개의 보조 롤러(20)와, 유리의 엣지면과 벨트와 맞닿는 면에 설치되는 지지 플레이트(60), 지지 플레이트(60)를 가압하는 가압 장치(70), 연마로 인해 발생된 파티클과 필름을 세정하기 위한 세정 노 즐(120) 및 이들 구성 요소를 지지하는 케이스(80)로 구성된다. 도 1에서는 가압 장치의 구성은 생략되어 도시되었다.
제 1 기본 롤러(10)는 텐션 조절 장치가 부착된 롤러로서 벨트가 제 1 기본 롤러(10)로부터 풀릴 때 일정한 텐션을 유지하게 된다. 텐션 조절 장치는 VCR의 비디오 테이프 롤러에 사용되는 등 범용의 장치이므로 자세한 설명을 생략하기로 한다. 제 2 기본 롤러(50)는 스텝 모터에 의해서 구동되며, 폴리싱이 완료된 필름 벨트를 일정한 속도로 감아 보관하는 용도로 사용된다. 벨트를 이용하여 평판 유리의 엣지면을 폴리싱한 후 다음 평판 유리의 폴리싱을 준비하기 위해서 제 2 기본 롤러(50)의 스텝 모터가 일정한 속도로 회전하면서 제 1 기본 롤러(10)에 감겨진 벨트(30)가 일정한 속도록 풀리며 제 2 기본 롤러(50)에 감겨지는 방식으로 동작된다.
다수 개 보조 롤러(20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6)는 제 1 기본 롤러(10)와 제 2 기본 롤러(50) 사이에 배치되어 벨트(30)를 가이드하고 벨트(30)의 적절한 텐션(tension)을 유지하는 롤러로서, 별도의 구동 장치와는 연결되지 않는다. 본 발명에서는 다수 개 보조 롤러(20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6)를 통칭하여 보조 롤러(20)로 칭하기로 한다.
지지 플레이트(60)는 벨트(30)와 평판 유리의 엣지면이 닿는 면과 반대 방향에서 벨트(30)를 평판 유리 엣지면으로 가압하기 위한 플레이트이며, 가압 장치(70)는 지지 플레이트(60)에 일정한 압력을 가하기 위한 장치로서, 일 예로서 정압 실린더를 사용할 수 있다.
세정 노즐(120)은 연마가 완료된 후 평판 유리(100)에 잔존하는 파티클과 필름을 제거하기 위하여 물을 분사하는 노즐로서, 물은 평판 유리의 가운데 부분에서 엣지 부분으로 향하는 방향으로 노즐의 방향이 설정되도록 하였다.
케이스(80)는 제 1 기본 롤러(10), 제 2 기본 롤러(50), 다수 개 보조 롤러(20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6), 세정 노즐(120) 및 가압 장치(70)가 소정의 위치에 설치되도록 지지하는 기능을 하며 적어도 지지 플레이트(60)에 의해 가압되는 벨트(30) 부분은 노출되는 개방면 형태를 갖는다.
도 3은 케이스 하면에 수평 이동 장치가 부착된 본 발명에 따른 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치의 일 실시예도이다. 좌측에는 평판 유리(100)를 진공 흡착기(91)를 이용하여 진공 흡착하면서 도면의 전방으로 이동시키는 유리 이송 장치(90)가 구비되고, 우측에는 수평 이동 장치(110)가 부착된 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치가 구비된다. 수평 이동 장치(110)의 일 예로는 리니어 가이드를 사용할 수 있다.
이하 도 1 내지 도 3을 이용하여 본 발명의 평판 유리의 폴리싱 동작에 대해 설명하기로 한다. 평판 유리(100)가 유리 이송 장치(90)에 의해 이송되어 오면, 수평 이동 장치(110)가 도 3의 좌측으로 이동하면서 벨트(30)가 평판 유리(100)의 엣지면에 닿게 된다. 이때 가압 장치(70)와 연결된 지지 플레이트(60)는 벨트(30)를 평판 유리(100)의 엣지면으로 적당한 압력으로 밀어주게 되며, 벨트는 회전하지 않은 상태로 고정된다. 평판 유리(100)의 엣지면에 닿는 벨트(30)상에는 연마재가 필름 형태로 도포되어 있으므로 사용되는 연마재에 따라 엣지면의 폴리싱 수준을 용이하게 조절할 수 있게 된다.
지지 플레이트(60)에 의해 벨트(30)를 평판 유리의 엣지면으로 가압하는 압력은 벨트(30)의 텐션, 가압 장치(70)에 가해지는 압력, 지지 플레이트(60)의 재질에 따라 달라지며, 일반적으로 평판 유리(100)와 벨트(30)의 접촉 면적은 지지 플레이트(60)에 의해 벨트(30)에 전달되는 압력과 비례 관계에 있게 된다. 벨트(30)의 텐션(tension)은 지지 플레이트(60)와의 접촉시 충분한 여유를 줄 수 있도록 3 N·m로 유지하였으며, 수평 이동 장치(60)의 이동 거리는 3mm, 가압 장치(70)는 400 MPa로 유지하였다.
평판 유리(100)는 유리 이송 장치(90)에 의해 도 3의 전방으로 이송되면서 벨트(30)면에 도포된 연마재의 마찰 작용으로 엣지면이 폴리싱되며 평판 유리(100)의 측면이 폴리싱 장치를 완전히 통과하면, 스텝 모터(미 도시)를 동작시켜 제 1 기본 롤러(10)에 감겨있는 벨트(30)를 제 2 기본 롤러(50)로 감아 다음에 이송되는 평판 유리(100)의 폴리싱을 준비하게 된다.
본 발명에 따른 평판 유리 폴리싱 장치를 사용할 때 발생되는 파티클과 필름 입자는 평판 유리의 엣지면에 묻게 된다. 본 발명에 따른 평판 유리 폴리싱 장치는 가공 방식상 높은 운동량을 요하지 않기 때문에 파티클과 필름 입자는 먼 거리로 비산되지 않는다. 따라서 본 발명에 따른 평판 유리 폴리싱 장치를 사용하면 폴리싱 거칠기 수준도 0.1㎛ 수준으로 낮출 수 있고, 파티클의 크기와 수도 획기적 으로 감소시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 평판 유리 폴리싱 장치에 사용되는 지지 플레이트의 구성도이고, 도 5는 도 4의 지지 플레이트를 사용할 경우 평판 유리의 엣지면에 가해지는 압력을 도시한 것이다. 도 4에서 사용된 지지 플레이트(60)는 전체를 실리콘 폴리 우레탄(silicon polyurethane)으로 구성된 예이다. 도 4의 지지 플레이트를 사용할 경우 폴리싱이 이루어지기는 하나, 도 5에 도시한 바와 같이 평판 유리의 엣지면의 중간 부분에 폴리싱 압력이 집중되고 중앙에서부터 멀어질수록 폴리싱 압력이 감소하는 것을 알 수 있다. 따라서 중앙부에서 멀리 떨어진 표면에 가까운 엣지면은 적절한 폴리싱이 불충분하게 일어남을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 평판 유리 폴리싱 장치에 사용되는 또 다른 실시예의 지지 플레이트의 사시도이고, 도 7은 도 6의 지지 플레이트를 이용하여 폴리싱이 일어나는 형상을 설명하는 측면도이고, 도 8은 도 6의 지지 플레이트를 사용할 때 평판 유리 엣지면에 인가되는 압력을 도시하였다.
도 6에서 사용된 지지 플레이트(60)는 제 1 경도 물질인 강체로 형성되는 바디부(61)에 평판 유리의 엣지면과 접촉하는 면(이를 "전면"이라 칭하기로 한다)은 일정 두께의 상면과 하면만을 남겨두고 가운데 부분의 전체에 걸쳐 평판 유리(100)의 엣지면이 지나가는 방향으로 형성되는 홈부(63)를 구비하고, 전면에 강체보다 경도가 떨어지는 제 2 경도 물질로 형성되는 패드층(65)을 구비한다. 패드층(65) 은 통상 실리콘 폴리 우레탄으로 형성한다.
홈부(63)의 높이는 평판 유리(100)의 두께보다 크게 형성하여야 평판 유리(100)의 엣지면에 비교적 균일한 압력이 인가된다. 도 6의 지지 플레이트(60)를 사용할 경우, 폴리싱 시 지지 플레이트(60)의 전면에 형성된 홈부(63)로 평판 유리의 엣지부가 삽입됨으로써 폴리싱 면적을 확대할 수 있게 된다. 이러한 현상은 폴리싱 시 평판 유리에 인가되는 압력을 도시한 도 8에서 확인할 수 있다. 도 4의 지지 플레이트를 사용할 경우 도 8에 도시된 그래프(150)와 같이 폴리싱 면의 중앙부에 압력이 집중되는 현상이 나타나는데 비하여, 도 6의 지지 플레이트를 사용할 경우에는 도 6에 도시된 그래프(160)와 같이 폴리싱 압력이 평판 유리의 엣지면에 골고루 분포됨을 알 수 있다.
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치의 단면도이다.
도 3은 케이스 하면에 수평 이동 장치가 부착된 본 발명에 따른 평판 유리용 벨트형 엣지 폴리싱 장치의 일 실시예도.
도 4는 본 발명의 평판 유리 폴리싱 장치에 사용되는 지지 플레이트의 구성도.
도 5는 도 4의 지지 플레이트를 사용할 경우 평판 유리의 엣지면에 가해지는 압력을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 평판 유리 폴리싱 장치에 사용되는 또 다른 실시예의 지지 플레이트의 사시도.
도 7은 도 6의 지지 플레이트를 이용하여 폴리싱이 일어나는 형상을 설명하는 측면도.
도 8은 도 6의 지지 플레이트를 사용할 때 평판 유리 엣지면에 인가되는 압력을 도시한 도면.
***** 도면 상 주요 기호에 대한 간략한 설명 *****
10: 제 1 기본 롤러 20: 보조 롤러
30: 벨트 50: 제 2 기본 롤러
60: 지지 플레이트 70: 가압 장치
100: 평판 유리 110: 수평 이동 장치
120: 세정 노즐

Claims (8)

  1. 평판 유리를 폴리싱하는 평판 유리 폴리싱 장치에 있어서,
    폴리싱용 벨트(30)를 감고 있는 제 1 기본 롤러(10);
    폴리싱 수행을 마친 벨트(30)를 감는 제 2 기본 롤러(50); 및
    상기 평판 유리와 접촉되는 벨트(30) 부분을 지지하는 지지 플레이트(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 유리 폴리싱 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 평판 유리 폴리싱 장치에는
    상기 제 1 기본 롤러(10)와 상기 제 2 기본 롤러(50) 사이에서 벨트(30)를 가이드하고 텐션을 유지하는 다수 개 보조 롤러(20); 및
    상기 지지 플레이트(60)에 압력을 가하는 가압 장치(70)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 평판 유리 폴리싱 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 기본 롤러(10), 상기 제 2 기본 롤러(50), 상기 보조 롤러(20), 및 상기 가압 장치(70)를 수평으로 이동시키는 수평 이동 장치(110)를 더 구비되는 것을 특징으로 하는 평판 유리 폴리싱 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 평판 유리를 진공 흡착하여 수평 방향으로 이동시키는 유리 이송 장치(90)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 평판 유리 폴리싱 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    폴리싱으로 인해 발생된 파티클을 세정하기 위한 세정 노즐(120)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 평판 유리 폴리싱 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 상기 평판 유리보다 경도가 낮은 실리콘 폴리 우레탄으로 형성되는 것을 특징으로 하는 평판 유리 폴리싱 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 제 1 경도 물질로 형성되는 바디부(61)에 상기 평판 유리의 엣지면과 접촉하는 면(전면)은 상면과 하면으로부터 일정 두께만을 남겨두 고 가운데 부분에는 평판 유리(100)의 엣지면이 지나가는 전체 방향에 걸쳐 홈부(63)를 형성하고, 전면에 강체보다 제 2 경도 물질로 형성되는 패드층(65)이 구비되고, 제 1 경도가 제 2 경도보다 큰 값을 갖는 것을 특징으로 하는 평판 유리 폴리싱 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 홈부(63)의 높이는 평판 유리의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 평판 유리 폴리싱 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170062384A (ko) * 2015-11-27 2017-06-07 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 교정 장치 및 교정 방법
KR102134559B1 (ko) 2020-05-13 2020-07-15 윤석범 휴대폰 유리판용 폴리싱 장치
KR102160898B1 (ko) 2020-05-13 2020-09-28 윤석범 휴대폰 유리판용 폴리싱 가압장치

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