KR20110067185A - 스크라이빙 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크라이빙 장치에 관한 것으로서, 가이드 레일이 형성된 베이스, 상기 베이스에 대해 수직 방향(Z축)으로 승강하는 스크라이빙 헤드, 및 상기 스크라이빙 헤드의 하단부에 설치된 커터를 포함하되, 상기 베이스에는 상기 스크라이빙 헤드의 승강 이동을 안내하기 위한 공기 부시가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 가압 실린더에 의해 연결된 스크라이빙 헤드의 승강 이동을 공기 부시(air bush)로 안내함으로써 글래스 패널에 균일한 외력을 가함으로써 제품 불량을 크게 줄일 수 있다는 이점이 있다.

글래스 패널, 스크라이빙, 공기 부시, 승강, 마찰, 실린더, 가이드

Description

스크라이빙 장치{A SCRIBING APPARAUS}

본 발명은 스크라이빙 장치에 관한 것으로, 특히 스크라이빙을 수행할 때 스크라이빙 헤드를 안내하는 가이드에서 마찰저항을 줄여서 목표하중을 정확하게 전달할 수 있는 스크라이빙 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 평판형 디스플레이 패널로 이용되는 LCD, LED, 유기EL패널, 무기EL패널, 투과형 프로젝터 기판, 반사형 프로젝터 기판 등은 유리와 같은 취성의 마더 글래스 패널(Mother Glass Panel, 또는 "모 기판"이라 하며, 이하 '글래스 패널'이라 함)을 소정 크기로 절단함으로써 얻어진다.

상기 글래스 패널의 절단공정은, 글래스 패널보다 경도가 높은 다이아몬드 등으로 이루어진 공구를 이용하여 기판의 표면에 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙(Scribing) 공정을 포함한다.

상기 스크라이빙 공정을 수행하는 스크라이빙 장치의 일반적인 예(이하, "종래기술"이라 함)가 도 1a와 도 1b 및 도 2에 도시되어 있으며 그 구성에 관하여 기술하면 아래와 같다.

종래기술에 따른 스크라이빙 장치(S)는, 가이드 레일(8)이 형성된 베이스(3)와, 상기 가이드 레일(8)에 슬라이드 가능하게 배치된 제1 이동 블럭(9)과, 상기 제1 이동 블럭(9)에 고정되어 상기 베이스(3)의 가이드 레일(8)을 따라 수직 방향(Z축)으로 승강하는 이동대(4)와, 상기 이동대(4)에 고정되어 함께 Z축 방향으로 승강하는 스크라이빙 헤드(6)를 구비한다. 상기 스크라이빙 헤드(6)의 하단부에는 휠 또는 다이아몬드의 팁 등의 커터(2)가 설치된다.

상기 베이스(3)는 XY 테이블(미도시) 등에 결합되어 글래스 패널의 표면을 따라 상대 수평 이동하면서 스크라이빙을 수행한다.

상기 가이드 레일(8)과 제1 이동 블럭(9)은 제1 직선운동 가이드(Linear Motion Guide)를 구성하며 상기 베이스(3)에 대해 이동대(4)가 수직방향인 Z축 방향으로 이동하는 것을 안내한다.

상기 제1 이동 블럭(9)은 Z축 모터(13) 및 볼 나사 기구(14, 15)로 이루어지는 Z축 이동 기구에 연결되어 Z축 방향으로 이동한다. 이는 상기 Z축 모터(13)가 회전 구동함에 따라 이송나사축(14)이 회전하고, 상기 이송나사축(14)이 회전함에 따라 상기 이송나사축(14)과 나사 결합하는 상기 제1 이동 블럭(9)이 이송나사축(14)의 축선 방향으로 이동하는 것에 의해 이루어진다. 이를 위해 상기 제1 이동 블럭(9)에는 상기 이송나사축(14)이 관통하면서 나사 결합하는 이송나사공(16)이 형성되어 있다.

베이스(3)에는, 이동대(4)와 함께 Z축 방향으로 승강 이동하는 스크라이빙 헤드(6)가 슬라이드 가능하게 설치된다. 상기 가이드 레일(8) 상에는 제2 이동 블 럭(7)이 슬라이드 가능하게 배치된다. 상기 제2 이동 블럭(7)에는 스크라이빙 헤드(6)가 장착된다. 상기 가이드 레일(8)과 제2 이동 블럭(7)은 제2 직선운동 가이드를 구비하며, 상기 베이스(3)에 대해 스크라이빙 헤드(6)가 Z축 방향으로 이동하는 것을 안내한다.

한편, 상기 이동대(4)에는 가압 실린더(21)가 설치되며 그 로드(rod)는 Z축 방향을 향하게 된다. 가압 실린더(21)의 로드 선단부에는 스크라이빙 헤드(6)가 연결된다.

이러한 종래기술의 구성에 따라 스크라이빙을 수행할 경우에는, 먼저 Z축 모터(13)의 구동에 의해 이송나사축(14)이 회전하고, 상기 이송나사축(14)의 회전에 따라 제1 이동 블럭(9)이 하강하여 커터(2)가 글래스 패널에 접촉하게 된다. 상기 글래스 패널(1)에 커터(2)가 접촉하면 Z축 모터(13)에 흐르는 전류의 크기가 변화가 감지되어 Z축 모터(13)의 구동이 정지된다.

이어서, 커터(2)가 글래스 패널에 접촉한 상태에서 가압 실린더(21)를 작동시켜서 글래스 패널(1)에 압력을 가한다.

결국 상기 압력에 의한 외력과 글래스 패널의 항력이 평형을 유지한 채 스크라이빙이 이루어진다.

이 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 가압 실린더(21)에 접속되는 레귤레이터를 제어부에 의해 전기적으로 조작하여 레귤레이터로부터 가압 실린더에 공급되는 공기압이나 유압을 제어함으로써 커터(2)로부터 글래스 패널(1)에 작용하는 압력을 제어한다.

상기 압력의 제어는 글래스 패널이 편평하지 않고 굴곡이 형성된 경우에도 일정한 외력을 나타내도록 하기 위함이다.

그러나 실제 스크라이빙을 수행하는 경우, 제2 이동 블럭(7)과 가이드 레일(8) 사이에 마찰저항이 있어서 균일한 외력을 가하지 못하였다. 특히 상기 제2 이동 블럭(7)과 가이드 레일(8) 사이에는 마찰을 줄이기 위해 다수의 볼(17)이나 롤러가 개재되어 있지만 여전히 높은 마찰 저항을 유지하고 있어 변화하는 가압력을 정확히 전달하지 못하는 단점이 있었다.

이에 따라 종래에는 스크라이빙 후 글래스 패널의 품질이 떨어지는 경우가 빈번히 발생되었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가압 실린더에 의한 글래스 패널의 가압시 가이드에 의한 마찰저항을 최소화하여 글래스 패널에 균일한 외력을 가함으로써 제품 불량을 크게 줄일 수 있는 스크라이빙 장치를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 스크라이빙 장치는,

가이드 레일이 형성된 베이스, 상기 베이스에 대해 수직 방향(Z축)으로 승강하는 스크라이빙 헤드, 및 상기 스크라이빙 헤드의 하단부에 설치된 커터를 포함하 되, 상기 베이스에는 상기 스크라이빙 헤드의 승강 이동을 안내하기 위한 공기 부시가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 공기 부시는 스크라이빙 헤드의 길이방향 일부의 둘레를 감싸는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 스크라이빙 헤드의 외측면과 공기 부시 사이의 상대 이동면은 원통형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기 부시와 베이스 사이를 연결하는 연결 프레임이 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기 부시의 측면에는 공기 흡입공이 형성되어 있고, 상기 연결 프레임의 측면에는 상기 공기 흡입공과 대향하는 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스크라이빙 헤드의 일측에는 상기 스크라이빙 헤드의 Z축 방향 자유 회전을 방지하기 위한 회전방지유닛이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 회전방지유닛은, 상기 스크라이빙 헤드의 일측면에 Z축 방향으로 연장된 가이드 홈과, 상기 베이스로부터 상기 스크라이빙 헤드의 일측면을 향해 연장되는 지지편과, 상기 지지편에 회전이 가능하게 설치되며 상기 가이드 홈에 삽입되는 롤러를 포함하도록 구성할 수 있다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 가압 실린더에 의해 연결된 스크라이빙 헤드의 승강 이동을 공기 부시(air bush)로 안내하여 글래스 패널에 균일 한 외력을 가함으로써 제품 불량을 크게 줄일 수 있다는 이점이 있다.

특히 본 발명에 따르면, 스크라이빙 헤드의 이동방향을 따라 글래스 패널에 굴곡이 형성되어 있을 경우에도 제어부, 레귤레이터 및 가압 실린더를 통해 글래스 패널에 균일한 가압력을 부여할 수 있다.

이하, 첨부된 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치(100)는, 가이드 레일(31)이 형성된 베이스(30)와, 상기 가이드 레일(8)에 슬라이드 가능하게 배치된 이동 블럭(90)과, 상기 이동 블럭(90)에 고정 설치되어 상기 베이스(30)에 대해 수직 방향(Z축)으로 승강 이동하는 이동대(40)와, 상기 이동대(40)에 고정 설치되어 함께 Z축 방향으로 승강하는 스크라이빙 헤드(60)를 구비한다. 상기 스크라이빙 헤드(60)의 하단부에는, 휠 또는 다이아몬드의 팁 등의 커터(20)가 설치된다.

상기 베이스(30)는 XY 테이블(미도시) 등에 결합되어 글래스 패널의 표면을 따라 상대 수평 이동하면서 스크라이빙을 수행한다.

상기 가이드 레일(31)과 이동 블럭(90)은 직선운동 가이드(Linear Motion Guide)를 구성하며 베이스(30)에 대해 이동대(40)가 수직방향인 Z축 방향으로 이동하는 것을 안내한다.

상기 이동 블럭(90)은 Z축 모터(81) 및 볼 나사 기구로 이루어지는 Z축 이동 기구에 연결되어 Z축 방향으로 이동한다. 구체적으로, 상기 Z축 모터(81)가 회전 구동하면 이송나사축(84)이 회전하고, 상기 이송나사축(84)의 회전에 의해 상기 이송나사축(84)과 나사 결합하는 상기 이동 블럭(90)이 이송나사축(84)의 축선 방향으로 이동한다. 이를 위해 상기 이동 블럭(90)에는 상기 이송나사축(84)이 관통하면서 나사 결합하는 이송나사공(미도시)이 형성되어 있다.

본 발명의 실시예에서는 상기 이송나사축(84)이 상기 이동 블럭(90)을 관통하면서 설치되어 상대 이동하게 되어 있으나, 상기 이동대(40)에 나사 이동이 가능하게 설치되어 상대 이동할 수도 있다.

상기 이동대(40)에는 가압 실린더(82)가 설치되며 상기 가압 실린더(82)의 로드(rod)는 Z축 방향을 향하게 된다. 상기 가압 실린더(82)의 로드 선단부에는 스크라이빙 헤드(60)가 연결된다.

한편 본 발명에 따르면, 상기 베이스(30)에 공기 부시(air bush, 10)가 설치되어 있어 상기 스크라이빙 헤드(60)의 Z축 방향 승강 이동시 공기로 스크라이빙 헤드(60)를 그 측면에서 지지할 수 있게 되어 있다.

구체적으로, 수직 방향으로 세워져 있는 상기 스크라이빙 헤드(60)의 일부를 상기 공기 부시(10)가 감싸도록 한 후, 상기 공기 부시(10)에 공기를 흡입시켜서 공기로 스크라이빙 헤드(60)의 측면을 비접촉 상태로 지지하게 되어 있다.

이와 같이, 비접촉 상태에서 공기에 의해 스크라이빙 헤드(60)가 지지되므로 스크라이빙 헤드(60)의 승강이동시 마찰저항이 크게 줄어들게 된다.

도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 공기 부시(10)는 스크라이빙 헤드(60)의 길이방향 일부의 둘레를 감싸는 형태로 스크라이빙 헤드(60)에 결합되어 있다. 이 경우, 상기 스크라이빙 헤드(60)의 외측면과 공기 부시(10) 사이의 상대 이동면은 원통형으로 이루어져 있다. 상기 상대 이동면을 다른 형상으로 구성할 수도 있으나 제조 및 배치작업에 있어서 원통형이 가장 용이하다.

그러나, 이 경우 상기 스크라이빙 헤드(60)가 공기 부시(10)에 대하여 미세하게 자유회전할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위한 회전방지유닛을 설치하는 것이 좋다.

도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 회전방지유닛은, 상기 스크라이빙 헤드(60)의 일측면에 Z축 방향으로 연장된 가이드 홈(65)과, 상기 베이스(30)로부터 상기 스크라이빙 헤드(60)의 일측면을 향해 연장되는 지지편(35)과, 상기 지지편(35)에 회전이 가능하게 설치되며 상기 가이드 홈(65)에 삽입되는 롤러(36)를 포함하도록 구성할 수 있다.

이에 따라 상기 롤러(36)와 가이드 홈(65)에 의해 스크라이빙 헤드(60)의 자유회전이 방지되어 스크라이빙을 수행할 때 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 공기 부시(10)와 베이스(30) 사이를 별도의 연결 프레임(70)으로 연결하여 공기 부시(10)의 흔들림을 방지하도록 하는 것이 좋다.

이 경우, 상기 공기 부시(10)의 측면에 공기 흡입공(11)을 형성하고, 상기 연결 프레임(70)의 측면에는 상기 공기 흡입공(11)과 대향하는 개구(71)를 형성하여 공기의 공급작업을 한층 용이하게 수행하도록 하는 것이 좋다.

상기 공기 흡입공(11)을 통해 공기가 흡입되면 상기 스크라이빙 헤드(60)의 외면과 공기 부시(10) 사이의 경계인 원통형 상대 이동면을 통해 흡입된 공기가 약 간씩 배출되게 된다.

상기 공기 부시(10)에 공급되는 공기의 압력은, 실제 스크라이빙을 수행할 때 글래스 패널과의 마찰력에 의한 흔들림이 소정 범위 내에 있을 정도의 압력이면 되고, 다수의 실험을 통해 결정될 수 있다.

상기 공기의 공급은 별도의 공기 탱크(미도시)에 연결된 호스 등에 의해 이루어진다.

이하, 이러한 본 발명에 따른 스크라이빙 장치의 작용을 개략적으로 설명한다.

먼저 Z축 모터(81)를 구동시키면 이송나사축(84)이 회전하고, 상기 이송나사축(84)의 회전에 따라 이동 블럭(90)이 하강하게 된다.

이에 따라, 상기 이동 블럭(90)에 고정된 이동대(40), 이동대(40)에 설치된 가압 실린더(82), 및 상기 가압 실린더(82)에 연결된 스크라이빙 헤드(60)가 하강하고, 스크라이빙 헤드(60)의 하단에 설치된 커터(20)가 글래스 패널에 접촉하게 된다.

상기 커터(20)가 글래스 패널에 접촉하면 Z축 모터(81)의 구동은 정지하며, 이어서 가압 실린더(82)가 작동하여 커터(20)를 하강시켜서 글래스 패널에 압력을 가하게 된다. 이어서, 상기 가압 실린더(82)에 의한 외력과 글래스 패널의 항력이 평형을 유지한 채 스크라이빙이 이루어진다.

이때, 공기 부시(10)로 상기 스크라이빙 헤드(60)의 측면을 공기로 지지하게 되므로 승강 이동을 마찰 없이 안내하는 것이 가능하다.

예컨대, 글래스 패널에 굴곡이 형성되어 상기 가압 실린더(82)에 접속되는 레귤레이터 및 제어장치에 의해 가압 실린더(82)에 공급되는 공기압이나 유압이 제어될 때, 마찰에 의한 가압력의 소실이 없으므로 제어된 값에 따라 균일한 힘이 글래스 패널(10)에 가해지게 되며, 우수한 스크라이빙 품질을 유지할 수 있게 된다.

도 1a는 종래기술에 따른 스크라이빙 장치의 구조를 나타내는 사시도.

도 1b는 종래기술에 따른 스크라이빙 장치의 구조를 나타내는 측면도.

도 2는 도 1a에서 베이스와 선형운동 가이드의 구조를 나타내는 사시도.

도 3은 굴곡이 있는 글래스 패널을 스크라이빙 하는 상태를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 스크라이빙 장치의 구조를 나타내는 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 스크라이빙 장치의 구조를 나타내는 정면도.

*도면중 주요부분에 관한 부호의 설명*

20 - 커터 30 - 베이스

31 - 가이드 레일 40 - 이동대

60 - 스크라이빙 헤드 90 - 이동 블럭

130 - Z축 모터 210 - 가압 실린더

500 - 공기 부시 520 - 공기 흡입공

Claims (7)

1. 가이드 레일이 형성된 베이스, 상기 베이스에 대해 수직 방향(Z축)으로 승강하는 스크라이빙 헤드, 및 상기 스크라이빙 헤드의 하단부에 설치된 커터를 포함하는 스크라이빙 장치에 있어서,

   상기 베이스에는 상기 스크라이빙 헤드의 승강 이동을 안내하기 위한 공기 부시가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 공기 부시는 스크라이빙 헤드의 길이방향 일부의 둘레를 감싸는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 스크라이빙 헤드의 외측면과 공기 부시 사이의 상대 이동면은 원통형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 공기 부시와 베이스 사이를 연결하는 연결 프레임이 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 공기 부시의 측면에는 공기 흡입공이 형성되어 있고, 상기 연결 프레임의 측면에는 상기 공기 흡입공과 대향하는 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
6. 제3항에 있어서,

   상기 스크라이빙 헤드의 일측에는 상기 스크라이빙 헤드의 Z축 방향 자유 회전을 방지하기 위한 회전방지유닛이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 회전방지유닛은,

   상기 스크라이빙 헤드의 일측면에 Z축 방향으로 연장된 가이드 홈과, 상기 베이스로부터 상기 스크라이빙 헤드의 일측면을 향해 연장되는 지지편과, 상기 지 지편에 회전이 가능하게 설치되며 상기 가이드 홈에 삽입되는 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.

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