KR102681459B1 - 필름 커팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 유연기판이 있는 절단영역들이 일렬로 마련된 필름의 절단작업이 수행되는 베드부를 구비한 장치본체; 장치본체의 일측에 설치되며, 베드부 상으로 필름을 제공하는 필름시트 롤; 베드부 상에 설치되어 필름의 복수의 유연기판이 있는 절단영역을 절단하는 커터부를 구비한 타발 커팅부; 타발 커팅부의 커터부를 필름 측으로 왕복 구동시키는 타발 구동부; 및 장치본체의 타측에 설치되어 복수의 유연기판의 절단영역이 절단된 필름을 권취 처리하는 필름 권취부를 포함하며, 타발 커팅부는, 타발 구동부에 연결되는 커팅 블록; 및 커팅 블록의 저면부에 마련되며, 복수의 유연기판의 절단영역에 대응하여 복수의 유연기판을 각각 절단하는 복수의 패턴 커터를 포함한다.

Description

필름 커팅 장치{FILM CUTTING APPARATUS}

본 발명은 필름 커팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필름을 다양한 형상으로 타발하는 필름 커팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 핸드폰 및 기타 전자분야에서 사용되는 산업용 테이프 및 BLU(Back Light Unit), 키패드(Key pad) 등을 단시간에 다량으로 생산할 수 있는 장비로서, 정밀한 작업을 요할 때 반칼 또는 완칼 작업이 가능한 자동 다이컷팅기(Automatic Die Cutting Machine, 타발기)가 사용되고 있다.

다이 컷팅기는 톰슨기라는 일종의 자동 프레스의 한 종류로서, 가공하고자 하는 제품의 형상에 맞게 칼날이 함입된 목형(혹은, 목금형)을 상하로 압착하면서 제품을 원하는 형상으로 가공하도록 구성된 것이다.

예를 들어, 스마트폰과 같은 휴대용 통신기기에는, 화면을 보호하기 위한 보호필름이 부착된다. 이러한 보호필름은 스마트 폰의 전면 형상에 대응하여 형성된 것이 제공된다.

보호필름은 베이스 시트 상에 부착되어 있으며, 스마트폰의 전면 형상에 대응한 천공을 만들기 위한 패턴 형상의 커터가 설치된 필름 타발 장치에서 대량생산된다.

필름 타발 장치는 얇은 필름에 일정 패턴의 절단 형상을 고속으로 만들도록 제작된 것으로서, 커터가 상하로 일정하게 진동되면서 필름에 패턴 절단을 하도록 구성된다.

이러한 필름 타발 장치는, 베이스 프레임, 베이스 프레임에 이동 가능하게 설치되는 커터, 커터가 상하로 이동 가능하게 고정되는 상하 가이드, 커터의 하부에서 베이스 프레임에 지지되어 위치 고정된 작업대, 및 커터에 연결되어 커터를 상하로 진동시키는 구동부를 포함한다.

구동부는 모터, 상하 가이드를 통해 커터에 연결되는 링크, 링크를 구동시키는 회전축, 및 모터에 연결되는 캠축을 포함하며, 모터에 의해 캠축이 회전됨에 따라 회전축이 상하로 진동되며, 회전축에 의해 링크가 상하로 동작하면서 커터가 상하로 진동된다.

기존의 상하 작동의 구동부가 있는 필름 타발 장치는, 최근까지 스마트폰 보호필름과 같은 필름의 타발 양상에 대응하여 발전되어 왔으며, 구동부의 구동에 의해 커터가 상하 이동되면서 필름을 절단하게 되므로, 커터 전체가 한 번에 필름에 접촉되면서 절단 패턴을 일괄 형성한다.

그러나, 기존의 필름 타발 장치는, 설비 가공사이즈 내에서만 가공이 가능하여 설비 가공사이즈보다 큰 제품 생산이나 다양한 패턴이 불가능하며 큰 제품을 생산하기 위해서 추가 설비도입을 해야 가능했으며, 특히 탭형 패턴의 커팅에서 생산 능률이 떨어지는 문제점이 있었다.

기존의 필름 타발 장치와 관련된 출원인의 기술로는, 등록번호 제10-1348792호 및 등록번호 제10-1493039호를 참조하여 알 수 있다.

본 발명은, 추가적인 설비의 도입 없이 기존 설비를 통한 가공 사이즈보다 큰 제품 생산이 가능하며, 필름의 홀 위치 가공을 통한 정밀 가공이 가능하며, 필름의 탭형 패턴에 대한 생산 효율을 높일 수 있는 필름 커팅 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 필름 커팅 장치는, 복수의 유연기판이 있는 절단영역들이 일렬로 마련된 필름의 절단작업이 수행되는 베드부를 구비한 장치본체; 상기 장치본체의 일측에 설치되며, 상기 베드부 상으로 상기 필름을 제공하는 필름시트 롤; 상기 베드부 상에 설치되어 상기 필름의 복수의 유연기판이 있는 절단영역을 절단하는 커터부를 구비한 타발 커팅부; 상기 타발 커팅부의 커터부를 상기 필름 측으로 왕복 구동시키는 타발 구동부; 및 상기 장치본체의 타측에 설치되어 상기 복수의 유연기판의 절단영역이 절단된 필름을 권취 처리하는 필름 권취부를 포함하며, 상기 타발 커팅부는, 상기 타발 구동부에 연결되는 커팅 블록; 및 상기 커팅 블록의 저면부에 마련되며, 상기 복수의 유연기판의 절단영역에 대응하여 상기 복수의 유연기판을 각각 절단하는 복수의 패턴 커터를 포함한다.

상기 필름의 복수의 유연기판은 "ㄴ, ㄱ" 패턴 형상으로 마련되되, 상기 패턴 커터는 상기 복수의 유연기판에 대응하여 "ㄴ, ㄱ" 패턴 형상으로 마련될 수 있다.

상기 타발 구동부는, 상기 장치본체에 마련되는 상하 가이드; 상기 상하 가이드에 상하 이동 가능하게 결합되며, 상기 커팅 블록이 저면부 결합되되, 중앙부에 원형 슬롯이 마련된 캠 진동부; 상기 캠 진동부의 원형 슬롯에 삽입되며, 구동축이 편심되게 결합된 실린더 형상의 편심 회전부; 상기 구동축에 연결되어 상기 구동축을 회전시키는 구동모터; 및 상기 구동모터와 상기 구동축을 연결하는 유성기어박스를 포함할 수 있다.

상기 편심 회전부에는, 상기 구동축의 편심 거리를 조절하기 위한 편심 조절부가 마련되며, 상기 편심 조절부는, 원통 형상의 실린더 바디; 상기 실린더 바디에 형성되며, 상기 구동축이 설치되는 장공부; 상기 장공부에 이동 가능하게 끼움되며, 상기 구동축이 결합되되, 경사면이 마련되는 편심 조절부재; 및 상기 편심 조절부재의 경사면에 대응하는 경사면이 마련되어 상기 편심 조절부재의 높이를 조절하는 조절쐐기를 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 필름의 커팅 여부를 검사하는 광반사 검사부를 더 포함하며, 상기 광반사 검사부는, 상기 필름 측으로 광을 조사하는 투광부를 구비하며, 상기 투광부에서 상기 필름 측으로 조사되어 반사되는 광을 수광하는 수광부를 구비한 광조사 감지부; 및 상기 투광부에서 상기 필름 측으로 조사되어 상기 수광부로 반사된 빛의 반사율을 상기 필름의 평면 상태에서 반사율과 비교하여 상기 필름의 굴절을 감지하는 검사 판단부를 포함할 수 있다.

상기와 같이 기술된 본 발명은, 추가적인 설비의 도입 없이 기존 설비를 통한 가공 사이즈보다 큰 제품 생산이 가능하며, 필름의 홀 위치 가공을 통한 정밀 가공이 가능하며, 필름의 탭형 패턴에 대한 생산 효율을 높일 수 있는 필름 커팅 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 커팅 장치의 개념도이다.
도 2는 도 1의 필름의 일부 평면도이다.
도 3은 도 1의 패턴 커터의 저면도이다.
도 4는 도 1의 캠 진동부에 설치되는 편심 회전부의 정면도 및 측면도이다.
도 5는 도 1의 광반사 검사부의 개념도이다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시 예들에 의해 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 실시 예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 도면 복합적으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 실시 예들에 관련하여 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 다른 실시 예들로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시 예들에 따른 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경 가능한 것으로 도면들의 조합으로 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 다양한 측면에 걸쳐 동일하거나 유사한 기능을 가리킬 수 있으며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 구체적인 형태는 설명 상의 편의를 위하여 과장되어 표현된 것일 수 있다.

하부 요소들이 설명되지 않은 각각의 유닛, 모듈, 부, 부재 또는 임의 구조는 각기 부여된 기능을 갖기 위한 통상적인 하부 요소들이 포함되거나 포함 가능한 것으로 상정하며, 도면에 도시된 하부 요소들이나 세부 구조로 제한하진 않는다. 도시되었으나 통상적인 내용으로 그 설명이 생략된 구성 요소들은, 실시 예들의 상세한 설명에 내재된 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같은 관용적인 사항들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들 중 실질적인 구현성이 높으며, 산업적 이용 가능성이 높은 일 실시예에 따른 필름 커팅 장치를 설명한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 커팅 장치의 주요 구성 요소들을 도면을 기초로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 커팅 장치의 개념도이며, 도 2는 도 1의 필름의 일부 평면도이고, 도 3은 도 1의 패턴 커터의 저면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 타발 장치는, 복수의 유연기판(20)이 있는 절단영역들이 일렬로 마련된 필름(10)의 절단작업이 수행되는 베드부(110)를 구비한 장치본체(100), 장치본체(100)의 일측에 설치되며 베드부(110) 상으로 필름(10)을 제공하는 필름시트 롤(120), 베드부(110) 상에 설치되어 필름(10)의 복수의 유연기판(20)이 있는 절단영역을 절단하는 커터부(132)를 구비한 타발 커팅부(130), 타발 커팅부(130)의 커터부(132)를 필름(10) 측으로 왕복 구동시키는 타발 구동부(140), 및 장치본체(100)의 타측에 설치되어 복수의 유연기판(20)의 절단영역이 절단된 필름(10)을 권취 처리하는 필름 권취부(160)를 포함한다.

본 실시 예에 따른 필름 타발 장치는, 장치본체(100)의 중앙부에 베드부(110)가 위치하며, 베드부(110) 상에 타발 커팅부(130)가 설치되며, 베드부(110)의 상측에 타발 구동부(140)가 위치하며, 좌측에 필름시트 롤(120)이 위치하며, 우측에 필름 권취부(160)가 위치하여 구성된다.

이러한 필름 타발 장치는, 필름시트 롤(120)에서 필름 권취부(160) 측으로 필름(10)이 권취되면서 베드부(110) 상을 이동하도록 이송 안내를 위한 텐션 롤러들이 적절하게 설치될 수 있다.

필름(10)은 베드부(110) 상에서 상하 진동하는 타발 커팅부(130)에 의해 절단영역이 절단되며, 절단영역에서 한 번에 두 개씩 절단되는 유연기판(20)은 수집부로 수집 처리될 수 있다.

타발 커팅부(130)는, 타발 구동부(140)에 연결되는 커팅 블록(131), 및 커팅 블록(131)의 저면부에 마련되며 복수의 유연기판(20)의 절단영역에 대응하여 복수의 유연기판(20)을 각각 절단하는 복수의 패턴 커터(133)를 포함한다.

이때, 필름(10)의 복수의 유연기판(20)은 "ㄴ, ㄱ" 패턴 형상으로 마련되며, 패턴 커터(133)는 복수의 유연기판(20)에 대응하여 "ㄴ, ㄱ" 패턴 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 필름(10)에 마련되는 복수의 "ㄴ, ㄱ" 패턴 형상을 갖는 유연기판(20)들은 패턴 커터(133)에 의해 한 번에 절단 처리된다. 이러한 "ㄴ, ㄱ" 패턴 형상을 갖는 복수의 유연기판(20)은 스마트기기에서 액정과 구동기판을 연결하는 탭형으로 형성된 것이다.

타발 구동부(140)는 장치본체(100)에 마련되는 상하 가이드(141), 상하 가이드(141)에 상하 이동 가능하게 결합되며 커팅 블록(131)이 저면부에 결합되고 중앙부에 원형 슬롯이 마련된 캠 진동부(142), 캠 진동부(142)의 원형 슬롯에 삽입되며 구동축(151)이 편심되게 결합된 실린더 형상의 편심 회전부(150), 구동축(151)에 연결되어 구동축(151)을 회전시키는 구동모터(158), 및 구동모터(158)와 구동축(151)을 연결하는 유성기어박스(159)를 포함할 수 있다.

이러한 타발 구동부(140)는 구동모터(158)에 의해 유성기어박스(159)가 작동되며, 유성기어박스(159)에서 토크가 증가되어 구동축(151)에 전달되도록 구성된 것으로서, 구동축(151)에 의해 편심 회전부(150)가 회전됨에 따라 캠 진동부(142)가 상하로 진동되며, 캠 진동부(142)의 저면부에 위치하는 패턴 커터(133)가 상하로 진동됨으로써 필름(10)에 있는 유연기판(20)을 절단하게 된다.

유성기어박스(159)는 내부에 태양기어와 유성기어들이 마련된 것으로서, 유성기어들의 입력축이 태양기어의 출력축으로 출력되도록 구성됨으로써 감속에 의해 토크를 증대시키는 데 사용된다.

도 4는 도 1의 캠 진동부에 설치되는 편심 회전부의 정면도 및 측면도이다.

도 1과 도 4를 참조하면, 편심 회전부(150)는, 구동축(151)의 편심 거리를 조절하기 위한 수단으로서, 편심 조절부가 마련된다.

편심 조절부는 원통 형상의 실린더 바디(152), 실린더 바디(152)에 형성되며 구동축(151)이 설치되는 장공부(153), 장공부(153)에 이동 가능하게 끼움되며 구동축(151)이 결합되고 경사면(156)이 마련되는 편심 조절부재(155), 및 편심 조절부재(155)의 경사면(156)에 대응하는 경사면(156)이 마련되어 편심 조절부재(155)의 높이를 조절하는 조절쐐기(157)를 포함할 수 있다.

구동축(151)은 편심 조절부재(155)가 실린더 바디(152)에서 조절쐐기(157)에 의해 상하 이동되어 위치 고정될 수 있다. 이에 따라 편심 회전부(150)의 중심에서 구동축(151)의 편심 거리가 조절됨으로써 커터부(132)의 상하 진폭이 조절되며, 필름(10)의 두께에 따라 필름(10)의 절단 행정이 조절될 수 있다.

구동축(151)은 장공부(153)의 상부에 결합되는 멈춤나사(154)에 의해 위치 고정되며, 조절쐐기(157)는 나사 결합되는 조절나사(170)에 의해 실린더 바디(152)의 축선 방향으로 이동됨으로써 편심 조절부재(155)를 상하로 이동시킬 수 있다.

도 5는 도 1의 광반사 검사부의 개념도이다.

도 1과 도 5를 참조하면, 본 실시 예에는 필름(10)의 커팅 여부를 검사하는 광반사 검사부(161)가 더 포함된다.

이러한 광반사 검사부(161)는, 필름(10) 측으로 수직으로 광을 조사하는 투광부(162)를 구비하며 투광부(162)에서 필름(10) 측으로 조사되어 반사되는 광을 수광하는 수광부(163)를 구비한 광조사 감지부(164), 및 투광부(162)에서 필름(10) 측으로 조사되어 수광부(163)로 반사된 빛의 반사율을 필름(10)의 평면 상태에서의 반사율과 비교하여 필름(10)의 굴절을 감지하는 검사 판단부(165)를 포함할 수 있다.

필름(10)은 베드부(110) 상의 절단 과정에서 정확하게 절단이 되지 않거나 이송이 원활하게 이루어지지 않는 경우, 베드부(110) 상에서 굴곡이 발생될 수 있다. 이러한 광반사 검사부(161)는 필름(10)의 휨이나 굴곡을 감지함으로써 필름(10)의 절단 과정에서 에러를 감지하게 된다.

검사 판단부(165)는 필름(10)의 평면 상태에서의 반사율이 저장된 기준범위 저장부와, 필름(10)의 평면 상태에서의 반사율을 실제 검사 과정의 필름의 반사율과 비교하는 반사율 비교부를 포함할 수 있다.

검사 판단부(165)에는 필름(10)의 평평한 상태에서 투광부(162)에서 수광부(163) 측으로 광의 반사율이 미리 저장된다. 이때, 광반사율은 일정 범위로 설정될 수 있다. 필름(10)의 굴곡이나 휨이 발생하는 경우, 투광부(162)에서 수광부(163) 측으로 광반사율은 설정된 광반사율의 범위에서 벗어나게 된다. 이처럼 미리 설정된 범위에서 벗어난 광반사율을 광반사 검사부(165)는 미리 저장된 광의 반사율 범위와 비교하여 작업 에러를 감지하게 되며, 장치의 필름 절단 과정에 에러가 발생되었다는 신호를 외부에 알릴 수 있다. 이러한 에러 신호는 장치의 제어부를 통해 경고등이나 신호음으로 외부에 전달되며, 장치를 점검하기 위해 장치를 정지시키는 데 사용될 수 있다.

한편, 패턴 커터(133)의 하단부는 WC입자가 CO, Ni, 및 Fe 중 하나 이상으로 결합된 초경합금으로 마련되되, "~"와 같은 파형으로 형성될 수 있다. 초경합금의 패턴 커터(133)는 인성과 강성이 매우 우수한 것으로서, 반복적인 필름(10)의 절단에 유용하게 된다. 또한, 패턴 커터(133)의 "~"와 같은 파형 형상은 일자형 커터보다 필름(10)의 전단에 유리하게 작용하게 된다.

본 발명의 다른 응용 예는, 상기에 나타난 실시 양태들로 제한되진 않으며, 청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구 항들을 적절히 결합하여 실시 예를 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

이상과 같이 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 본질적인 기술 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다.

10: 필름 20: 유연기판
100: 장치본체 110: 베드부
120: 필름시트 롤 130: 타발 커팅부
131: 커팅 블록 132: 커터부
133: 패턴 커터 140: 타발 구동부
141: 상하 가이드 142: 캠 진동부
150: 편심 회전부 151: 구동축
152: 실린더 바디 153: 장공부
154: 멈춤나사
155: 편심 조절부재 156: 경사면
157: 조절쐐기 158: 구동모터
159: 유성기어박스 160: 필름 권취부
161: 광반사 검사부 162: 투광부
163: 수광부 164: 광조사 감지부
165: 검사 판단부 170: 조절나사

Claims (5)

1. 복수의 유연기판이 있는 절단영역들이 일렬로 마련된 필름의 절단작업이 수행되는 베드부를 구비한 장치본체;
   상기 장치본체의 일측에 설치되며, 상기 베드부 상으로 상기 필름을 제공하는 필름시트 롤;
   상기 베드부 상에 설치되어 상기 필름의 복수의 유연기판이 있는 절단영역을 절단하는 커터부를 구비한 타발 커팅부;
   상기 타발 커팅부의 커터부를 상기 필름 측으로 왕복 구동시키는 타발 구동부; 및
   상기 장치본체의 타측에 설치되어 상기 복수의 유연기판의 절단영역이 절단된 필름을 권취 처리하는 필름 권취부를 포함하며,
   상기 타발 커팅부는,
   상기 타발 구동부에 연결되는 커팅 블록; 및
   상기 커팅 블록의 저면부에 마련되며, 상기 복수의 유연기판의 절단영역에 대응하여 상기 복수의 유연기판을 각각 절단하는 복수의 패턴 커터를 포함하고,
   상기 타발 구동부는,
   상기 장치본체에 마련되는 상하 가이드;
   상기 상하 가이드에 상하 이동 가능하게 결합되며, 상기 커팅 블록이 저면부 결합되되, 중앙부에 원형 슬롯이 마련된 캠 진동부;
   상기 캠 진동부의 원형 슬롯에 삽입되며, 구동축이 편심되게 결합된 실린더 형상의 편심 회전부;
   상기 구동축에 연결되어 상기 구동축을 회전시키는 구동모터; 및
   상기 구동모터와 상기 구동축을 연결하는 유성기어박스를 포함하고,
   상기 편심 회전부에는, 상기 구동축의 편심 거리를 조절하기 위한 편심 조절부가 마련되며,
   상기 편심 조절부는,
   원통 형상의 실린더 바디;
   상기 실린더 바디에 형성되며, 상기 구동축이 설치되는 장공부;
   상기 장공부에 이동 가능하게 끼움되며, 상기 구동축이 결합되되, 경사면이 마련되는 편심 조절부재; 및
   상기 편심 조절부재의 경사면에 대응하는 경사면이 마련되어 상기 편심 조절부재의 높이를 조절하는 조절쐐기를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 커팅 장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 필름의 복수의 유연기판은 "ㄴ, ㄱ" 패턴 형상으로 마련되되,
   상기 패턴 커터는 상기 복수의 유연기판에 대응하여 "ㄴ, ㄱ" 패턴 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 필름 커팅 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 필름의 커팅 여부를 검사하는 광반사 검사부를 더 포함하며,
   상기 광반사 검사부는,
   상기 필름 측으로 광을 조사하는 투광부를 구비하며, 상기 투광부에서 상기 필름 측으로 조사되어 반사되는 광을 수광하는 수광부를 구비한 광조사 감지부; 및
   상기 투광부에서 상기 필름 측으로 조사되어 상기 수광부로 반사된 빛의 반사율을 상기 필름의 평면 상태에서 반사율과 비교하여 상기 필름의 굴절을 감지하는 검사 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 커팅 장치.

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