JP2017507817A

JP2017507817A - フィルム転写システム

Info

Publication number: JP2017507817A
Application number: JP2016555426A
Authority: JP
Inventors: 貴久男新井
Original assignee: ウィルランスカンパニーリミテッド
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2017-03-23
Also published as: CN105899363A; KR101450478B1; WO2015076489A1

Abstract

本発明は、フィルム転写システムに関し、より詳しくは、転写工程中に転写プレートの精度が落ちて転写品質が低下することを防止し、迅速な工程が行われるように構造が改善したフィルム転写システムに関する。本発明によるフィルム転写システムは、上面に基板が載置されるための、安着溝を有する多数の転写プレートと、上面に転写プレートが着脱可能に結合される第１作業テーブルおよび第２作業テーブルと、第１作業テーブルに取り付けられ、転写プレートが第１作業テーブル上に載置されると、転写プレートに結合されて転写プレートを第１作業テーブルに固定させる第１クランプ装置と、第２作業テーブルに取り付けられ、転写プレートが第２作業テーブル上に載置されると、転写プレートに結合されて転写プレートを第２作業テーブルに固定させる第２クランプ装置と、第１，第２作業テーブルの間に取り付けられ、第１作業テーブルに載置された転写プレートを第２作業テーブルに移送するか、第２作業テーブルに載置された転写プレートを第１作業テーブルに返送するロボットアームと、を含んでなる。【選択図】図１

Description

本発明はフィルム転写システムに関し、より詳しくは、転写工程中に転写プレートの精度が落ちて転写品質が低下することを防止し、迅速に工程が行われるように構造が改善されたフィルム転写システムに関する。

洗濯機、冷蔵庫のような各種家庭用電子機器やスマートフォンのような通信機器の表面に視覚的な効果を与えるために、製造会社のロゴのような様々な模様を描き込む方法として、従来は、スプレー転写またはシルクスクリーン印刷が使用された。

ところが、前記スプレー転写法は、噴射という方法の限界により、多様なデザインの実現が難しいだけではなく、噴射された物質が大気中に拡散して環境汚染の原因となった。

また、シルクスクリーン印刷法は、同じデザインを同じ色で反復印刷することができないため、同じカラーの柄が印刷された製品の大量生産ができない問題があった。

最近では、これらの問題を解決するために、所望の装飾効果を実現するための柄が形成された転写フィルムを用いる方法が使用されている。

このような転写フィルムを用いる方法では、基板が載置されているジグの表面に転写フィルムを固定させた後、転写ローラーを用いて転写フィルムを熱圧着する過程が必要である。

しかし、転写フィルムが載置されるジグの構造が脆弱で、転写工程の際転写ローラーが加える外力によってジグの下部が不安定となり、精度が落ちる現象が起き、これにより転写品質が大きく低下することがしばしば生じている。従って、転写工程が迅速、かつ、安定的に行われ得るフィルム転写システムの開発が求められている。

転写工程が行われる過程において、転写プレートの精度が落ちて転写品質が低下することを防止して、迅速な工程が進められるように構造が改善されたフィルム転写システムを提供することにその目的がある。

上記問題を解決するために、本発明は、上面に基板が載置され、安着溝を有する多数の転写プレートと、上面に転写プレートが着脱可能に結合される第１作業テーブルおよび第２作業テーブルと、第１作業テーブルに取り付けられ、転写プレートが第１作業テーブル上に載置されると、転写プレートに結合されて転写プレートを第１作業テーブルに固定させる第１クランプ装置と、第２作業テーブルに取り付けられ、転写プレートが第２作業テーブル上に載置されると、転写プレートに結合されて転写プレートを第２作業テーブルに固定させる第２クランプ装置と、第１，第２作業テーブルの間に取り付けられ、第１作業テーブルに載置された転写プレートを第２作業テーブルに移送するか、第２作業テーブルに載置された転写プレートを第１作業テーブルに返送するロボットアームと、を含んでなるフィルム転写システムを提供する。

本発明に係るフィルム転写システムによると、第１、第２クランプ装置を用いて、基板が安着されている転写プレートを、第１作業テーブルおよび転写ローラーによるフィルム熱加圧処理が行われる第２作業テーブルに安定的に固定できるようにすることで、転写作業が行われる過程で、転写プレートの精度が落ちて転写品質が低下する現象を防止することができる。

また、本発明に係るフィルム転写システムによると、ロボットアームを用いて転写プレートのみを第１作業テーブルから第２作業テーブルに移送し、同時に転写工程が完了した転写プレートは、第２作業テーブルから第１作業テーブルに返送できるようにすることで、転写工程が迅速に行えるようにすることができる。

本発明によるフィルム転写システムは、転写作業の過程で転写プレートの精度が落ちて転写品質が低下することを防止する効果がある。

また、本発明によるフィルム転写システムは、転写工程を迅速に行えるようにする効果がある。

本発明によるフィルム転写システムの全体的な構造を示す図である。本発明による第１作業テーブル及び第１クランプ装置の構造を詳細に示した図である。本発明による第１クランプの動作状態を示す図である。本発明による第２作業テーブル及び第２クランプ装置の構造を詳細に示した図である。本発明によるロボットアームの構造を詳細に示した図である。本発明によるアーム部の一実施形態を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態によるフィルム転写システムについて詳細に説明する。本明細書において、同一の構成要素については、同一の名称及び符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明によるフィルム転写システムの全体的な構造を示す図である。

図１に示したように、本発明によるフィルム転写システムは、多数の転写プレート１００と、第１作業テーブル２００と、第１クランプ装置３００と、第２作業テーブル４００と、第２クランプ装置５００と、ロボットアーム６００とからなる。

転写プレート１００は、上面に基板が載置される安着溝１１０を有し、転写工程が行われる際、後述するロボットアーム６００により第１作業テーブル２００から第２作業テーブル４００に移動されたり、第２作業テーブル４００から第１作業テーブル２００に返送されたりする。

第１作業テーブル２００は、上面に転写プレート１００が脱着可能に結合される。第１作業テーブル２００は、円盤状のターンテーブル構造で制作されてもよく、この場合、第１作業テーブル２００の上面には、多数の転写プレート１００が結合されていて、第１作業テーブル２００が回転するに伴ってロボットアーム６００により順次第２作業テーブルに移送される。

第１クランプ装置３００は第１作業テーブル２００に設けられ、転写プレート１００が第１作業テーブル２００上に載置されると、転写プレート１００に結合され、転写プレート１００を第１作業テーブル２００に固定させる。

図２は、本発明による第１作業テーブル及び第１クランプ装置の構造を詳細に示した図である。

第１クランププ装置３００は、図２に示したように、第１クランプ３１０と、第１駆動装置３２０とからなる。

第１クランプ３１０は、第1作業テーブル２００の一側に回転可能に取り付けられ、転写プレート１００が第1作業テーブル２００上に載置されると、回転して上端部が転写プレート１００の上面に結合することにより、転写プレート１００を第１作業テーブル２００に固定させる。そのために、第１クランプ３１０は、第１作業テーブル２００の一側に設けられる第１ブラケット２１０にヒンジ軸Ｈで結合される。

ここで、第１クランプ３１０が転写プレート１００に堅固に結合された状態を維持できるように、第１クランプ３１０の上端にはフック状の締結部３１１が形成され、転写プレート１００の一側の上面には締結部３１１が挿入される締結溝１２０が形成され得る。

勿論、第１クランプ３１０がさらに逆方向に回転して締結部３１１が締結溝１２０から抜け出ると、転写プレート１００と第１作業テーブル２００の結合が解除されるので、ロボットアーム６００を用いて転写プレート１００のみを持ち上げて移送することができる。

第１駆動装置３２０は第１クランプ３１０の下端に連結されて第１クランプ３１０の下端を押したり引いたりして第１クランプ３１０を回転させる。

このような第１駆動装置３２０は、第１作業テーブル２００の下面一側に設けられる第１シリンダー３２１と、一方は第１クランプ３１０の下端に連結され、他方は第１シリンダー３２１内で前後方向にスライド移動する第１ピストン３２２とを含む。

したがって、第１ピストン３２２が第１シリンダー３２１内で前後方向にスライド移動を開始すると、第１クランプ３１０の下端が第１ピストン３２２により押されたり引かれたりしながら第１クランプ３１０がヒンジ軸Ｈを中心として時計方向または反時計方向に回転して転写プレート１００に結合或いは分離される。

ここで、第１ピストン３２２のスライド移動は、基板を真空吸着するために第１作業テーブル２００に設けられる真空ポンプ(図示せず)を用いて、第１シリンダー３２１内に空気を注入するか或いは第１シリンダー３２１から空気を排出させる方式で行われる。

具体的には、真空ポンプを用いて第１シリンダー３２１内に高圧の空気を注入すると、第１ピストン３２２が第１シリンダー３２１の外側に押し出されながら第１クランプ３１０の下端を押し、逆に真空ホンプを用いて第１シリンダー３２１から空気を吸入して外部に排出させると、第１ピストン３２２が再び第１シリンダー３２１内に押し込まれながら第１クランプ３１０の下端を引く。

かかる第１クランプ装置３００は、第１作業テーブル２００の左右両側に一対が設けられる。この場合、転写プレート１００の上面の両側に第１クランプの締結部３１１が挿入される締結溝１２０を夫々形成して、第１クランプ３１０の上端に形成された締結部３１１が転写プレート１００の上面の両側に同時に結合するようにすることにより、転写プレート１００を第１作業テーブル２００に一層堅固に固定することができる。

なお、第１シリンダー３２１は、第１作業テーブル２００の下面に回転可能に設けられる。このために、第１作業テーブル２００の下面には、第１シリンダー３２１の一端が挿入されてヒンジ軸Ｈにより結合される第１締結ブラケット２２０が設けられる。

図３は、本発明による第１クランプの動作状態を示す図である
上述したように、第１ピストン３２２がスライド移動して第１クランプ３１０の下端を押したり引いたりすると、図３に示したように、第１クランプ３１０は直線運動ではなく、ヒンジ軸Ｈを中心とする円運動をするので、第１クランプ３１０の下端に連結されている第１ピストン３２２も、第１クランプ３１０の下端に沿って円弧状の軌跡を描きながら移動する。これにより、第１ピストン３２２は単純に前後方向だけではなく上下方向にも移動するので、第１シリンダー３２１が第１作業テーブル２００に固設された場合、第１ピストン３２２の上下方向の移動が制限されて第１ピストン３２２が曲がるか或いは破損することがある。

したがって、第１シリンダー３２１の一端を第１締結ブラケット２２０にヒンジ軸Ｈで結合して、第１ピストン３２２が第1クランプ３１０の下端を押したり引いたりするとき、第1シリンダー３２１がヒンジ軸Ｈを中心として回転して第１ピストン３２２が円弧状の軌跡に沿って移動するようにする。

第２作業テーブル４００は、第１作業テーブル２００と同様に、上面に転写プレート１００が着脱可能に結合される。このような第２作業テーブル４００では、転写ローラー(図示せず)を用いて基板にフィルムを熱圧着する転写工程が行われる。

具体的には、第２作業テーブル４００上に転写プレート１００が結合した後、転写プレート１００の上面にフィルムが付着されると、第２作業テーブル４００上に設けられている転写ローラー(図示せず)が第２作業テーブル４００上に下降してフィルムを熱加圧する。

このように、基板が載置されている転写プレート１００を地面などに安定して設けられている第２作業テーブル４００に移送した後に転写工程を行うと、転写ローラーによる荷重が第２作業テーブル４００により安定して支えられるので、従来のように転写工程中に基板の精度が落ちて転写製品の品質が低下することを防止することができる。

また、転写ローラーによる熱加圧作業が完了すると、転写プレート１００のみを第２作業テーブル４００から分離して第１作業テーブル２００に返送するか、或いは必要によって次の工程に移送することができるので、転写工程が迅速に行われる。

第２クランプ装置５００は、第２作業テーブル４００に回転可能に設けられて、転写プレート１００が第２作業テーブル４００上に載置されると、転写プレート１００に結合され転写プレート１００を第２作業テーブル４００に固定させる。

図４は、本発明による第２作業テーブル及び第２クランプ装置の構造をより詳細に示した図である。

第２クランプ装置５００は、図４に示したように、第２クランプ５１０と、第２駆動装置５２０とを含む。

第２クランプ５１０は、第２作業テーブル４００の一側に回転可能に設けられて、転写プレート１００が第２作業テーブル４００上に載置されると、回転して上端が転写プレート１００の上面に結合することにより、転写プレート１００を第２作業テーブル４００に固定させる。このために、第２クランプ５１０は、第２作業テーブル４００の一側に設けられる第２ブラケット４１０にヒンジ軸Ｈで結合される。

ここで、第２クランプ５１０が転写プレート１００に堅固に結合された状態を維持するために、第２クランプ５１０の上端にも転写プレート１００上に形成されている締結溝１２０に挿入されるフック状の締結部５１１が形成される。

第２駆動装置５２０は、第２クランプ５１０の下端に連結されて第２クランプ５１０の下端を押したり引いたりして第２クランプ５１０を回転させる。

この第２駆動装置５２０は、第２シリンダー５２１と、一方は第２クランプ５１０の下端に連結され、他方は第２シリンダー５２１内で前後方向にスライド移動する第２ピストン５２２とを含む。

したがって、第２ピストン５２２が第２シリンダー５２１内で前後方向にスライド移動を開始すると、第２クランプ５１０の下端が第２ピストン５２２により押されたり引かれたりしながら、第２クランプ５１０がヒンジ軸Ｈを中心として時計方向または反時計方向に回転して転写プレート１００に結合或いは分離される。

ここで、第２シリンダー５２１は、第２作業テーブル４００に設けられることもできるが、転写工程に必要な様々な装置が取り付けられている第２作業テーブル４００の複雑な構造を考慮して、第２作業テーブル４００の外側に別途に垂直フレーム５３０を設け、該垂直フレーム５３０に第２シリンダー５２１を設けることが望ましい。

また、第２ピストン５２２のスライド移動は、基板を真空吸着するために第２作業テーブル４００に設けられる真空ポンプ(図示せず)を用いて、第２シリンダー５２１内に空気を注入するか或いは第２シリンダー５２１の内から空気を排出させる方式で行われる。

かかる第２クランプ装置５００は、転写プレート１００が第２作業テーブル４００に安定して結合された状態を維持するために、第２作業テーブル４００の左右両側に一対が設けられる。この場合、第２クランプ５１０の上端に形成された締結部５１１が転写プレート１００の上面の両側に形成された締結溝１２０に同時に結合されて転写プレート１００を第２作業テーブル４００に堅固に固定するので、転写工程がより安定的に行われるようになる。ここで、第２クランプ装置５００が第２作業テーブル４００の左右両側に一対が設けられると、第２シリンダー５２１が設けられる垂直フレーム７３０も第２作業テーブル４００の両側に一対が設けられることは言うまでもない。

一方、第２シリンダー５２１は、垂直フレーム５３０に回転可能に設けられる。このために、第２シリンダー５２１の一端はヒンジ軸Ｈにより垂直フレーム５３０に結合される。このように、第２シリンダー５２１が回転可能に設けられる理由は、第２ピストン５２２が第２クランプ５１０の下端を押したり引いたりするとき、第２シリンダー５２１がヒンジ軸Ｈを中心として回転して、第２ピストン５２２が円弧状の軌跡に沿って移動できるようにするためである。

ロボットアーム６００は、第１，第２作業テーブル２００，４００の間に設けられ、第１作業テーブル２００上に載置された転写プレート１００を第２作業テーブル４００上に移送するか、或いは第２作業テーブル４００上に載置された転写プレート１００を第１作業テーブル２００上に反送する役割をする。

図５は、本発明によるロボットアームの構造を詳細に示した図である。

ロボットアーム６００は、図５に示したように、転写プレート１００を把持するアーム部６１０と、該アーム部６１０を上下方向に垂直移動させる高さ調節部６２０と、該高さ調節部６２０の下面に設けられてモーターなどの駆動装置により回転する回転部６３０とからなる。

アーム部６１０は、第１作業テーブル２００および第２作業テーブル４００に載置された転写プレート１００を同時に把持できるように、左右両端が夫々第１作業テーブル２００および第２作業テーブル４００に伸びている。

図６は本発明によるアーム部の一実施形態を示す図である。

アーム部６１０は、図６に示したように、互いに近くなったり遠くなったりできるように水平移動する、第１，第２アーム部６１１，６１２からなっても良い。この場合、第１，第２アーム部６１１，６１２を互いに近くなる方向に水平移動させて転写プレート１００の両側を加圧すると、自然にアーム部６１０が転写プレート１００を把持する状態になる。

高さ調節部６２０は、アーム部６１０を上方に垂直移動させて転写プレート１００が第１，第２作業テーブル２００，４００の上側に持ち上げられるか、アーム部６１０を下方に垂直移動させて転写プレート１００が第１，第２作業テーブル２００，４００上に載置されるようにする。

この高さ調節部６２０は、アーム部６１０の下面に設けられる第１，第２スライダー６２１，６２２と、第１、第２スライダー６２１、６２２が結合される第１、第２ガイドレール６２３、６２４とを含む。したがって、第１、第２スライダー６２１、６２２が駆動装置により第１、第２ガイドレール６２３，６２４に沿って上下方向に移動することにより、アーム部６１０の上下高さが調節される。

回転部６３０は、高さ調節部６２０によりアーム部６１０が上下方向に垂直移動して、第１，第２作業テーブル２００，４００に載置された転写プレート１００が持ち上げられると、高さ調節部６２０とともにアーム部６１０を１８０°回転させて、第１作業テーブル２００上の転写プレート１００は第２作業テーブル４００の上に位置させ、第２作業テーブル４００上の転写プレート１００は第１作業テーブル２００の上に位置させる。

このように回転部６３０によりアーム部６１０が１８０°回転すると、高さ調節部６２０によりアーム部６１０が第１，第２作業テーブル２００，４００の上面に下降して、第１，第２作業テーブル２００，４００に転写プレート１００が載置されると、転写工程のために第１作業テーブルに結合されている転写プレートは第２作業テーブルに移送され、第２作業テーブルで転写工程が完了した転写プレートは再び第１作業テーブルに返送される。勿論、かかる転写プレートの移送・返送が完了すると、上述した第１，第２クランプ装置３００，５１０によって転写プレート１００が再び第１，第２作業テーブル２００，４００に夫々固定される。

以上、本発明は、前述の実施形態と図面により説明されたが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明が属する分野における通常の知識を有した者であれば、このような記載から多様な修正および変形が可能である。従って、本発明の範囲は、説明された実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、その均等なものも本発明の範囲に含まれる。

本発明は、電子機器等の文様やパターン等を形成するために用いられる。

Claims

上面に基板が載置される安着溝を有する多数の転写プレートと、
上面に前記転写プレートが着脱可能に結合される第１作業テーブルおよび第２作業テーブルと、
前記第１作業テーブルに取り付けられ、前記転写プレートが第１作業テーブル上に載置されると、前記転写プレートに結合されて前記転写プレートを第１作業テーブルに固定させる第１クランプ装置と、
前記第２作業テーブルに取り付けられ、前記転写プレートが第２作業テーブル上に載置されると、前記転写プレートに結合されて前記転写プレートを第２作業テーブルに固定させる第２クランプ装置と、
前記第１，第２作業テーブルの間に取り付けられ、第１作業テーブル上に載置された前記転写プレートを第２作業テーブルに移送するか、前記第２作業テーブルに載置された前記転写プレートを第１作業テーブル上に返送するロボットアームと、を含んでなるフィルム転写システム。
前記第１クランプ装置は、
前記第１作業テーブルの一側に回転可能に取り付けられ、前記転写プレートが第１作業テーブル上に載置されると、回転して上端が前記転写プレートの上面に結合する第１クランプと、
前記第１クランプの下端に連結されて前記第１クランプの下端を押したり引いたりして前記第１クランプを回転させる第１駆動装置とを含むことを特徴とする、請求項１記載のフィルム転写システム。
前記第１クランプは、前記第１作業テーブルの一側に設けられる第１ブラケットにヒンジ軸で結合されることを特徴とする、請求項２記載のフィルム転写システム。
前記第１クランプの上端にはフック状の締結部が形成され、前記転写プレートの上面には前記締結部が挿入される締結溝が形成されることを特徴とする、請求項２記載のフィルム転写システム。
前記第１駆動装置は、第１作業テーブルの下面の一側に設けられる第１シリンダーと、一方は前記第１クランプの下端に連結され、他方は前記第１シリンダー内で前後方向にスライド移動する第１ピストンとを含むことを特徴とする、請求項２記載のフィルム転写システム。
前記第１シリンダーは、前記第１作業テーブルの下面に設けられる前記第１締結ブラケットに一端が挿入されてヒンジ軸で結合されることを特徴とする、請求項５記載のフィルム転写システム。
前記第２クランプ装置は、
前記第２作業テーブルの一側に回転可能に取り付けられ、前記転写プレートが前記第２作業テーブル上に載置されると、回転して上端が前記転写プレートの上面に結合する第２クランプと、
前記第２クランプの下端に連結されて前記第２クランプの下端を押したり引いたりしながら前記第２クランプを回転させる第２駆動装置とを含むことを特徴とする、請求項１記載のフィルム転写システム。
前記第２クランプは、前記第２作業テーブルの一側に設けられる第２ブラケットにヒンジ軸で結合されることを特徴とする、請求項７記載のフィルム転写システム。
前記第２駆動装置は、第２シリンダーと、一方は前記第２クランプの下端に連結され、他方は前記第２シリンダー内で前後方向にスライド移動する第２ピストンとを含むことを特徴とする、請求項７記載のフィルム転写システム。
前記ロボットアームは、前記転写プレートを把持するアーム部と、前記アーム部を上下方向に垂直移動させる高さ調節部と、前記高さ調節部の下面に設けられてモーターなどの駆動装置により回転する回転部とからなることを特徴とする、請求項１記載のフィルム転写システム。
前記アーム部は、互いに近接する方向に水平移動して、前記転写プレートの両側面を加圧する第１，第２アーム部からなることを特徴とする、請求項１０記載のフィルム転写システム。
前記高さ調節部は、前記アーム部の下面に設けられる第１，第２スライダーと、前記第１，第２スライダーが上下方向に移動できるように結合される第１，第２ガイドレールとを含むことを特徴とする、請求項１０記載のフィルム転写システム。