KR100553367B1 - 마스크 프레임, 마스크 프레임 제조방법 및 장치 - Google Patents

마스크 프레임, 마스크 프레임 제조방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 둘 이상의 피용접부재를 각 끝단 부위가 접촉되어 폐쇄된 링이 형성되도록 지그에 안착하는 제 1 단계와, 지그에 안착된 피용접부재를 용접장치로 이송하는 제 2 단계와, 이송된 복수개의 피용접부재를 폐쇄된 링 형상의 1차 가공물로 용접하는 제 3 단계와, 상기 제 3 단계에서 용접된 상기 1차 가공물을 브러쉬장치로 이송하는 제 4 단계와, 이송된 상기 1차 가공물의 용접부위에 부착된 이물질을 제거하는 제 5 단계와, 상기 제 5 단계를 거친 2차 가공물을 도포장치로 이송하는 제 6단계와, 용접과 브러쉬작업을 통해 제조된 상기 2차 가공물의 가공부위를 방식하기 위하여 오일을 도포하는 제 7 단계로 이루어지고, 둘 이상의 피용접부재를 폐쇄된 링 형상으로 용접하는 용접기와, 상기 용접기에 의해 제작된 1차 가공물의 용접부위에 부착된 이물질을 제거하는 브러쉬장치와, 상기 용접기와 브러쉬장치를 통해 제조된 2차 가공물의 가공부위를 방식하는 도포장치와, 상기 용접작업, 브러쉬작업 및 도포작업이 연속적으로 이루어지도록 상기 피용접부재 또는 완제품을 이송하는 이송장치를 포함하여 구성되어, 마스크 프레임 제조에 소요되는 시간을 줄이고 재료사용을 최소화하여 제조 공정에서의 생산성을 향상시킬 수 있는 마스크 프레임의 제조 방법 및 장치를 제공한다.

Description

마스크 프레임, 마스크 프레임 제조방법 및 장치{Mask frame, method for making mask-frame and mask-frame device}
도 1은 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명에 의한 마스크 프레임의 제조공정을 도시한다.
도 3은 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조장치를 도시한다.
도 4는 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조장치 중 용접기를 도시한다.
도 5는 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조장치 중 브러쉬장치를 도시한다.
도 6은 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조장치 중 도포장치를 도시한다.
도 7은 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조장치 중 이송장치를 도시한다.
도 8은 상기 도 7의 이송장치 중 셔틀을 도시한다.
도 9는 상기 도 7의 이송장치 중 피용접부재적재기를 도시한다.
도 10은 상기 도 7의 이송장치 중 완제품적재기를 도시한다.
도 11은 상기 도 7의 이송장치 중 업로더를 도시한다.
도 12는 상기 도 7의 이송장치 중 다운로더를 도시한다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10a,10b : 피용접부재 11 : 체결공
13 : 고정홀 20 : 1차 가공물
30 : 2차 가공물 40 : 완제품
100 : 용접기 200 : 브러쉬장치
300 : 도포장치 400 : 이송장치
500 : 셔틀 530 : 지그
540 : 캐터필러 600 : 피용접부재적재기
610 : 제 1 피용접부재적재기 630 : 제 2 피용접부재적재기
700 : 완제품적재기 800 : 업로더
900 : 다운로더
본 발명은 마스크 프레임의 제조방법 및 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 마스크 프레임 제조에 소요되는 시간을 줄이고 재료사용을 최소화하여 제조 공정에서의 생산성을 향상시킬 수 있는 마스크 프레임의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 마스크 프레임은 섀도우 마스크가 패널에 대하여 적당한 위치에 놓여지도록 섀도우 마스크를 지지함과 동시에 섀도우 마스크의 도밍(Doming)을 일정 수준 보정하는 역할을 한다.
즉, 전자빔 충돌로 인한 열에너지 상승으로 섀도우 마스크가 도밍을 일으키면 섀도우 마스크로부터 열을 흡수하여 1차 보정을 행하고, 이후 마스크 프레임의 열을 스프링부재로 전달하여 2차 보정하므로서 섀도우 마스크의 도밍을 보정하게 된다.
이 때, 상기 섀도우 마스크는 주로 수직폭보다 수평폭이 넓어지는 방향으로 도밍이 일어나 빔 통과용 홀들의 위치를 주로 수평방향으로 이동시키는데, 전자빔을 주사 받아 발광하는 형광막 스크린은 삼색의 형광체를 수직으로 평행하게 배열하므로, 빔 통과용 홀들의 위치 이동은 전자빔의 랜딩 궤적을 주로 수평방향으로 변경시켜 랜딩 에러나 타색 발광을 유발하므로 화질을 저하시키는 원인으로 작용한다.
이러한 상기 마스크 프레임의 제조공정을 살펴보면, 마스크 프레임의 제조 공정은, 금속모재로부터 각각의 마스크 프레임을 형성할 적당한 크기의 판재를 절단하고, 이를 딥 드로잉(deep drawing)공정을 이용하여 마스크 프레임 형상으로 성형한 다음, 섀도우 마스크가 결합되는 부분과 기타 부품 체결용 홀 형성 부분을 절단하는 과정을 포함하여 이루어진다.
이 때, 섀도우 마스크를 결합하기 위해 절단되는 부분은 전체 재료 사용에 있어 비교적 큰 면적을 차지하고 있으며, 절단된 부분의 크기보다 작은 마스크 프레임에도 사용될 수 없는 경우에는 폐기해야하므로 큰 재료손실을 일으키며, 개개의 마스크 프레임을 일체로 성형함에 따라 마스크 프레임 제조에 사용되는 장치의 부피를 확대시키는 문제점이 발생되었다.
따라서 본 발명의 목적은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으 로서, 마스크 프레임 제조에 사용되는 자재의 낭비를 막고, 소요되는 시간을 최소화하여 제조 공정에서의 생산성을 향상시킬 수 있는 마스크 프레임의 제조 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조방법은 둘 이상의 피용접부재를 각 끝단부위가 접촉되어 폐쇄된 링이 형성되도록 지그에 안착하는 제 1 단계, 지그에 안착된 피용접부재를 용접장치로 이송하는 제 2 단계, 이송된 복수개의 피용접부재를 폐쇄된 링 형상의 1차 가공물로 용접하는 제 3 단계, 상기 제 3 단계에서 용접된 상기 1차 가공물을 브러쉬장치로 이송하는 제 4 단계, 이송된 상기 1차 가공물의 용접부위에 부착된 이물질을 제거하기 위해 브러쉬작업하는 제 5 단계, 상기 제 5 단계를 거친 2차 가공물을 도포장치로 이송하는 제 6단계, 용접과 브러쉬작업을 통해 제조된 상기 2차 가공물의 가공부위를 방식하기 위하여 오일을 도포하는 제 7 단계로 이루어진다.
또한, 본 발명에 의한 마스크 프레임은 둘 이상의 피용접부재를 각 끝단부위가 접촉되어 폐쇄된 링이 형성되도록 지그에 안착하는 제 1 단계, 지그에 안착된 피용접부재를 용접장치로 이송하는 제 2 단계, 이송된 복수개의 피용접부재를 폐쇄된 링 형상의 1차 가공물로 용접하는 제 3 단계, 상기 제 3 단계에서 용접된 상기 1차 가공물을 브러쉬장치로 이송하는 제 4 단계, 이송된 상기 1차 가공물의 용접부위에 부착된 이물질을 제거하기 위해 브러쉬작업하는 제 5 단계, 상기 제 5 단계를 거친 2차 가공물을 도포장치로 이송하는 제 6단계, 용접과 브러쉬작업을 통해 제조된 상기 2차 가공물의 가공부위를 방식하기 위하여 오일을 도포하는 제 7 단계를 거쳐 제조된다.
또한, 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조장치는 둘 이상의 피용접부재를 폐쇄된 링 형상으로 용접하는 용접기와; 용접부위에 부착된 이물질을 제거하는 브러쉬장치와; 상기 용접기와 브러쉬장치를 통해 제조된 2차 가공물의 가공부위를 방식하는 도포장치와; 상기 용접작업, 브러쉬작업 및 도포작업이 연속적으로 이루어지도록 상기 피용접부재 또는 완제품을 이송하는 이송장치를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조방법의 순서도이다.
도면을 참조하면, 본 발명 마스크 프레임의 제조방법은 평면상 ㄴ자형으로 절곡하여 형성되는 피용접부재 두 개를 각 끝단부위가 접촉되어 폐쇄된 링이 형성되도록 지그에 안착하는 제 1 단계(S10), 지그에 안착된 피용접부재를 용접장치로 이송하는 제 2 단계(S20), 이송된 복수개의 피용접부재를 폐쇄된 링 형상의 1차 가공물로 용접하는 제 3 단계(S30), 상기 제 3 단계에서 용접된 상기 1차 가공물을 브러쉬장치로 이송하는 제 4 단계(S40), 이송된 상기 1차 가공물의 용접부위에 부착된 이물질을 제거하기 위해 브러쉬작업하는 제 5 단계(S50), 상기 제 5 단계를 거친 2차 가공물을 도포장치로 이송하는 제 6단계(S60), 용접과 브러쉬작업을 통해 제조된 상기 2차 가공물의 가공부위를 방식하기 위하여 오일을 도포하는 제 7 단계(S70)로 이루어진다.
한편, 상기 제 1 단계(S10)에서는 상기 피용접부재의 끝단이 다른 피용접부재의 끝단과 서로 겹치도록 안착시키며, 상기 제 3 단계(S30)에서는 상기 피용접부재의 겹쳐진 부위를 심용접의 방법으로 융착시킨다.
또한, 상기 제 5 단계(S50)는 상기 제 3 단계(S30) 용접작업 중 동성분의 전극 일부가 용접부위에 부착되는 바, 상기 전극 조각과 같은 이물질을 제거하고자 회전하는 브러쉬를 이용하여 브러쉬작업을 하게 된다.
마지막 단계인 상기 제 7 단계(S70)는 용접과 브러쉬작업을 마친 상기 2차 가공물의 가공부위가 두 개의 롤러 사이를 통과하게 되면 롤러에 흡수된 오일이 가공부위에 도포된다.
도 2는 본 발명에 의한 마스크 프레임의 제조공정을 도시한다.
본 발명 마스크 프레임은 상기 도 2에 도시된 순서에 따라 제조되는 것으로, 마스크 프레임을 제조하기 위해 공급되는 피용접부재(10a,10b)은 스틸 밴드를 ㄴ자형으로 펀칭하여 제조되며, 다른 부품을 체결하기 위한 체결공(11)과 자동화 생산이 가능하도록 지그에 안착되는 위치를 보정하기 위한 고정홀(13)이 각각 피용접부재(10a,10b) 표면 상에 타공된다.
상기와 같은 ㄴ자형 피용접부재(10a,10b) 두 개를 이용하여 폐쇄된 직사각형상의 링이 되도록 지그에 안착시킨 후, 상기 피용접부재(10a,10b)의 접촉부위를 용접하여 1차 가공물(20)을 제조한다. 여기서 지그의 표면에는 다수개의 돌기가 형성되며 상기 돌기가 피용접부재(10a,10b)의 고정홀(13)에 삽입됨으로써, 접촉되는 상기 피용접부재의 각 끝단(15a)은 서로 겹치도록 안착되며, 겹친부위(15b)에 전류를 인가하여 융착시키는 심용접 방법으로 1차 가공물(20)을 생산한다.
그 후, 상기 용접작업으로 인해 1차 가공물(20)의 용접부위(15c)에 부착된 이물질(특히 동성분의 용접기 전극)을 브러쉬장치로 제거하여 2차 가공물(30)을 생산한다.
마지막으로 상기와 같이 용접작업과 브러쉬작업으로 인하여 열적 변형이 생긴 2차 가공물(30)의 용접부위(15c)에 오일(17)을 도포하여 방식함으로써 완제품(40)이 생산된다.
도 3은 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조장치를 도시한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명 마스크 프레임 제조장치는 스틸 밴드를 ㄴ자형으로 펀칭하여 제조된 피용접부재를 폐쇄된 링 형상으로 용접하는 용접기(100)와, 상기 용접기(100)에 의해 제작된 1차 가공물의 용접부위에 부착된 이물질을 제거하는 브러쉬장치(200)와, 상기 용접기(100)와 브러쉬장치(200)를 통해 제조된 2차 가공물의 가공부위를 방식하는 도포장치(300)와, 상기 용접작업, 브러쉬작업 및 도포작업이 연속적으로 이루어지도록 상기 피용접부재 또는 완제품을 이송하는 이송장치(400)를 포함하여 구성된다.
도 4는 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조장치 중 용접기를 도시하고, 도 5은 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조장치 중 브러쉬장치를 도시하며, 도 6은 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조장치 중 도포장치를 도시한다.
상기 용접기(100)는 전류를 이용하여 피용접부재 간의 접촉부위를 가압함과 동시에 접촉부위를 따라 연속적으로 용접하는 심용접기로, 용접전류가 인가되는 회전전극(101)과, 상기 회전전극(101)의 수직방향이송을 안내하는 제 1 가이드레일(103)과, 상기 회전전극(101)의 수평방향이송을 안내하는 제 2 가이드레일(105)과, 상기 제 1 가이드레일(103)을 따라 상기 피용접부재의 접촉부위를 가압하도록 상기 회전전극(101)을 승·하강시키는 실린더(107)와, 상기 제 2 가이드레일(105)을 따라 상기 피용접부재의 접촉부위를 용접하도록 이송하는 전동기(109)로 구성된다.
상기 브러쉬장치(200)는 브러쉬(201)와, 상기 브러쉬(201)의 수직방향이송을 안내하는 제 1 가이드레일(미도시)과, 상기 브러쉬(201)의 수평방향이송을 안내하는 제 2 가이드레일(205)과, 상기 제 1 가이드레일(미도시)을 따라 상기 브러쉬(201)를 승·하강시키는 제 1 실린더(207)와, 상기 제 2 가이드레일(205)을 따라 1차 가공물의 용접부위를 브러쉬작업하도록 이송하는 제 2 실린더(209)로 구성된다.
상기 도포장치(300)는 브래킷(301)과, 상기 브래킷(301)에 회전 가능하도록 결합되고 오일 흡수가 가능한 재질로 형성되는 제 1 롤러(303)와, 상기 제 1 롤러(303)의 연직하단에 구비되며 상기 제 1 롤러(303)와 선접촉하도록 결합되는 제 2 롤러(305)로 구성되며, 2차 가공물의 가공부위가 제 1 롤러(303)와 제 2 롤러(305) 사이를 통과함으로써 오일이 도포된다.
도 7은 본 발명에 의한 마스크 프레임 제조장치 중 이송장치를 도시한다.
상기 이송장치(400)는 상기 용접기(100), 상기 브러쉬장치(200) 및 도포장치(300)가 결합되는 셔틀(500)과, 상기 셔틀(500)로 피용접부재를 공급하기 위한 피용접부재적재기(600)와, 상기 셔틀(500)에서 제조된 완제품이 적재되는 완제품적재기(700)와, 상기 피용접부재적재기(600)에서 상기 셔틀(500)로 피용접부재를 이송하는 업로더(800)와, 상기 셔틀(500)에서 상기 완제품적재기(700)로 완제품을 이송하는 다운로더(900)를 포함하여 구성된다.
도 8 내지 도 12는 상기 도 7의 이송장치 중 셔틀, 피용접부재적재기, 완제품적재기, 업로더 및 다운로더를 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 셔틀(500)은 베이스(510)와, 상기 베이스(510)의 상면과 평행한 직선방향으로 피용접부재 또는 완제품의 이송방향을 안내하는 가이드레일(520)이 상기 베이스(510)의 상면에 구비되고, 피용접부재 또는 완제품이 안착되는 다수개의 지그(530)가 상기 가이드레일(520)을 축으로 대칭을 이루도록 결합된다. 또한, 피용접부재 또는 완제품을 이송하는 캐터필러(540)가 상기 지그(530) 사이에 위치되어 상기 가이드레일(520)과 결합되며, 상기 가이드레일(520)을 따라 상기 캐터필러(540)를 이송하는 수평실린더(미도시)가 상기 캐터필러(540)의 하부로 결합된다.
여기서, 상기 지그(530)는 그 역할에 따라 크게 피용접부재적재기(600)로부터 이송된 피용접부재이 안착되는 제 1 지그(531)와, 용접작업용 받침대로 사용되며 지그의 상면에 심용접용 평면전극과 용접작업시 용접열에 의해 피용접부재이 변형되지 않도록 고정하는 제 1 클램프(532a)가 구비되는 제 2 지그(533)와, 브러쉬작업용 받침대로 사용되며 브러쉬장치의 회전력에 의해 1차 가공물이 요동하지 않도록 고정하는 제 2 클램프(532b)가 구비되는 제 3 지그(535)와, 가공이 완료된 완제품이 위치되는 제 4 지그(537)로 구분된다.
또한, 상기 지그(530)의 상면에는 자동화 생산이 가능하도록 지그(530)에 안착되는 피용접부재의 위치를 보정하기 위한 돌기부(539)가 형성되며, 상기 돌기부(539)는 피용접부재의 고정홀과 결합되어 피용접부재의 위치를 보정한다.
그리고 상기 캐터필러(540)는 상기 지그(530)에 안착된 피용접부재 또는 완제품과 접하도록 위치하는 다수개의 이송플레이트(541)와, 상기 다수개의 이송플레이트(541)를 동시에 동작시키는 고정부재(543)가 구비되며, 상기 이송플레이트(541)는 상기 고정부재(543)의 상면에 상기 지그(530)의 간격과 동일한 간격을 두고 결합된다. 상기 고정부재(543)의 하부로 고정부재(543)를 승·하강시키는 복수개의 수직실린더(545)와, 고정부재(543)가 연직방향으로 승·하강되도록 구비되는 안내수단(547)이 소정의 간격으로 고정부재(543)의 하부에 결합되며, 상기 가이드레일(520)과 슬라이드 운동이 가능하도록 결합되는 슬라이더(549)가 상기 수직실린더(545) 및 안내수단(547)과 결합된다.
이 때, 피용접부재를 이송하는 이송플레이트(541)는 피용접부재 이송시 겹친 부위에 처짐이 발생되지 않도록 겹친 부위를 하부에서 지지하는 지지부재(560)가 구비된다.
도 9는 도 7의 이송장치 중 피용접부재적재기를 도시하였는 바, 상기 피용접부재적재기(600)는 상기 두 개의 피용접부재를 상기 제 1 지그(531)에 안착시킬 경우, 폐쇄된 직사각 링 형상의 완제품(40)이 되도록 피용접부재의 평면형상이 ㄴ자가 되도록 위치시키기 위한 제 1 피용접부재적재기(610)와, ㄱ자가 되도록 위치시키기 위한 제 2 피용접부재적재기(630)로 구성된다.
상기 제 1 피용접부재적재기(610)는 피용접부재이 최초로 안착되는 셔틀(500)의 제 1 지그(531) 일측에 구비되며, 수평부재(611)와 상기 수평부재(611)의 상면에 대해 수직이 되도록 결합되고 상기 수평부재(611)의 전후로 구비되는 다수의 수직부재(613)로 구성된다. 피용접부재이 적재되는 리프트(615)가 상기 수평부재(611)와 평행하게 위치되고, 상기 리프트(615)를 수직방향으로 안내하는 가이드레일(617)이 상기 수직부재(613)의 내측으로 구비되며, 상기 가이드레일(617)을 따라 슬라이딩되는 슬라이더(619)가 상기 리프트(615)와 상기 수직부재(613) 사이에 구비된다. 또한, 적재되는 피용접부재의 평면형상이 ㄴ자형이 되도록 안내하는 다수개의 안내부재(621)가 상기 리프트(615)의 상면과 수직을 이루도록 결합되며, 상기 리프트(615)를 자동으로 승·하강시키기 위한 전동기(623)와 상기 전동기(623)의 회전을 전달하여 리프트(615)를 승·하강시키는 감속기(미도시)가 구비된다.
그리고 상기 제 2 피용접부재적재기(630)는 상기 제 1 지그(531)를 기준으로 상기 제 1 피용접부재적재기(610)의 타측에 구비되며, 상기 제 1 피용접부재적재기(610)와 동일한 구성으로 형성되므로 상세한 설명은 생략한다. 다만, 제 2 피용접부재적재기(630)의 리프트(615)에 결합되는 안내부재(621)의 결합위치만이 상이하여 상기 리프트(615)로 적재되는 피용접부재(610)의 적재방향을 ㄱ자형으로 안내한다.
여기서, 상기 피용접부재적재기(600)는 제 1 지그(531)에 안착되는 피용접부재이 연속적으로 공급 가능하도록 수직부재(613)를 기준으로 양측에 리프트(615), 가이드레일(617), 슬라이더(619), 안내부재(621), 전동기(623) 및 감속기(625)가 각각 구비되어 피용접부재이 적재되는 공간이 한 쌍으로 형성된다. 이는 일 적재공간의 피용접부재이 소진되는 경우 작업이 중단되는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 상기 수평부재(611)의 하부에는 별도의 이송수단(640)이 구비되어 연속적인 피용접부재의 공급이 보다 원활하도록 적재공간을 용이하게 변경할 수 있다. 상기 별도의 이송수단(640)은 가이드레일(641)과 슬라이더(643)로 구성되는 바, 상기 이송수단(640)의 구성 및 동작에 있어 전술한 바와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략키로 한다.
완제품적재기(700)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 셔틀(500)에서 완제품(40)이 적재되는 상기 제 4 지그(537)의 외부에 구비되며, 상기 피용접부재적재기(600)와 유사한 구성요소로 형성된다.
상기 완제품적재기(700)는 수평부재(701)와, 상기 수평부재(701)의 상면에 대한 수직이 되도록 결합되며 상기 수평부재(701)의 일측으로 구비되는 수직부재(703)로 구성된다. 또한, 완제품이 적재되는 리프트(705)가 상기 수평부재(701)의 상부에 구비되고, 리프트(705)를 수직방향으로 안내하는 가이드레일(707)이 상기 수직부재(703)의 내측으로 구비되며, 리프트(705)의 수직부재(703) 측면에는 상기 가이드레일(707)을 따라 슬라이딩되는 슬라이더(미도시)가 결합된다. 그리고 적재되는 완제품을 정열하기 위한 안내부재(711)가 상기 리프트(705)의 상면에 대해 수직이 되도록 구비되며, 상기 리프트(705)를 승·하강시키는 전동기(713)가 구비된다. 상기 전동기(713)는 체인을 이용하여 리프트(705)에 결합되는 볼스크류(709)를 회전시켜 상기 리프트(705)를 승·하강시키며 그 결합구조는 공지된 결합구조이므로 상세한 설명은 생략키로 한다.
여기서, 상기 완제품적재기(700)는 완제품의 연속적인 배출를 위하여 일부 구성요소가 한 쌍으로 구비되며, 적재되는 완제품의 수량에 따라 리프트(705)를 자동적으로 하강시키기 위하여 상기 수직부재(703)의 상부에는 위치센서(715)가 결합된다. 또한, 상기 수평부재(701)의 하부에는 별도의 이송수단(720)이 구비되어 연속적인 완제품(40)의 배출이 보다 원활하도록 적재공간을 용이하게 변경할 수 있다. 상기 별도의 이송수단(717)은 가이드레일(719)과 슬라이더(721)로 구성되는 바, 상기 이송수단(717)의 구성 및 동작은 전술한 바와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략키로 한다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 업로더(800)는 상기 피용접부재적재기(600)에 적재된 피용접부재를 흡착하는 흡착기(801)와, 상기 흡착기(801)의 수직이송방향을 안내하는 제 1 안내부재(803)와, 상기 제 1 안내부재(803)를 따라 상기 흡착기(801)를 승·하강시키는 제 1 실린더(805)와, 흡착기(801)의 수평이송방향을 안내하는 제 2 안내부재(807)와, 상기 제 2 안내부재(807)를 따라 흡착기(801)를 이송하는 제 2 실린더(809)로 구성된다. 여기서, 상기 업로더(800)는 피용접부재적재기(600)에서 두 개의 피용접부재를 이송해야하므로 각 구성요소는 한 쌍으로 구비된다.
더불어 도 12에 도시된 다운로더(900)는 셔틀(500)에 적재된 완제품을 흡착하는 흡착기(901)와, 상기 흡착기(901)의 수직이송방향을 안내하는 제 1 안내부재(903)와, 상기 제 1 안내부재(903)를 따라 흡착기(901)를 승·하강시키는 제 1 실린더(905)와, 상기 흡착기(901)의 수평이송방향을 안내하는 제 2 안내부재(907)와, 상기 제 2 안내부재(907)를 따라 흡착기(901)를 이송하는 제 2 실린더(909)로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명 마스크 프레임 제조장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
상기 피용접부재적재기(600) 상부에 위치하는 업로더(800)의 흡착기(801)가 하강됨에 따라 피용접부재적재기(600)에 ㄴ자형과 ㄱ자형으로 적재된 피용접부재(10a,10b)은 상기 흡착기(801)에 흡착된다. 그 후, 상기 흡착기(801)가 피용접부재(10a,10b)을 상승시켜 수평으로 이송하여 제 1 지그(531)의 상면에 안착시킨다. 이 때, 피용접부재(10a,10b)의 각 끝단이 겹치도록, 그리고 폐쇄된 사각형상의 링을 형성하도록 위치시킨다.
상기 제 1 지그(531)의 상면에 피용접부재(10a,10b)이 안착된 후, 상기 제 1 지그(531) 사이에 구비된 이송플레이트(541)가 피용접부재(10a,10b)을 상승시키고, 상기 이송플레이트(541)는 다음 단계의 제 2 지그(533) 상부로 상기 피용접부재(10a,10b)을 이송시킨다. 여기서, 최초 상기 이송플레이트(541)는 상기 제 1 지그(531)의 상면보다 낮게 위치되고 외부신호에 의해 상승되어 다음 단계로 피용접부재(10a,10b)의 이송이 완료되면, 최초의 자리로 회귀된다.
상기와 같은 방법으로 이송되는 피용접부재(10a,10b)이 제 2 지그(533)에 안착되면, 제 1 클램프(532a)가 작동하여 피용접부재(10a,10b)을 고정시키며, 용접기(100)가 하강하여 용접기의 회전전극(101)이 피용접부재(10a,10b)의 겹친부위를 따라 용접함으로써 용접작업이 완료된다.
용접작업으로 생성된 1차 가공물(20)은 상기와 같은 방법으로 다음 단계의 제 3 지그(535)로 이송되며, 이송된 1차 가공물(20)은 제 2 클램프(532b)에 의해 고정된 후 브러쉬작업이 시작된다.
브러쉬작업을 마친 2차 가공물(30)은 상기와 같은 방법으로 다음 단계의 제 4 지그(537)로 이송되는 바, 상기 제 3 지그(533)와 제 4 지그(537) 사이에는 도포장치가 구비되어 피용접부재(10a,10b)의 가공부위가 롤러(303,305) 사이를 통과하면 제 1 롤러(303)에 흡수된 오일이 상기 가공부위에 도포된다.
모든 작업을 마친 완제품(40)이 제 4 지그(537)에 안착되면, 상기 제 4 지그(537)에 상부에 위치된 다운로더(900)의 흡착기(901)에 의해 흡착되고, 완제품적재기(700)로 이송되어 적재된다(도 1 참조).
상기와 같은 과정으로 이루어진 마스크 프레임 제조공정은, 하나의 마스크 프레임을 생산하는 시간은 종래에 비해 조금 단축되지만 연속적인 생산으로 제조 공정에서의 생산성은 생산수량에 따라 기하급수적으로 향상된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스크 프레임, 마스크 프레임 제조방법 및 마스크 프레임 제조장치의 구성과 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명 마스크 프레임, 마스크 프레임 제조방법 및 장치는 복수개의 피용접부재를 접합하여 완제품을 생산하므로 판재의 중앙부를 펀칭하여 사용하던 종래와 달리 자재의 낭비가 없다는 장점이 있다.
또한, 각 작업단계 별로 피용접부재를 이송하기 위한 셔틀과, 피용접부재의 공급과 완제품의 배출을 위한 적재기와 로더를 구비하여 제조 공정에서의 생산성이 향상되는 장점이 있다.

Claims (22)

  1. 음극선관에 사용되는 마스크 프레임의 제조방법에 있어서,
    둘 이상의 피용접부재를 각 끝단부위가 접촉되어 폐쇄된 링이 형성되도록 지그에 안착하는 제 1 단계(S10);
    지그에 안착된 피용접부재를 용접장치로 이송하는 제 2 단계(S20);
    이송된 복수개의 피용접부재를 폐쇄된 링 형상의 1차 가공물로 용접하는 제 3 단계(S30);
    상기 제 3 단계에서 용접된 상기 1차 가공물을 브러쉬장치로 이송하는 제 4 단계(S40);
    이송된 상기 1차 가공물의 용접부위에 부착된 이물질을 제거하기 위해 브러쉬작업하는 제 5 단계(S50);
    상기 제 5 단계를 거친 2차 가공물을 도포장치로 이송하는 제 6단계(S60);
    용접과 브러쉬작업을 통해 제조된 상기 2차 가공물의 가공부위를 방식하기 위하여 오일을 도포하는 제 7 단계(S70);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피용접부재은 소정의 두께를 갖는 박판을 평면상 ㄴ자 형상으로 형성되고,
    상기 제 1 단계(S10)에서는 피용접부재의 끝단이 다른 피용접부재의 끝단과 서로 겹치도록 안착시키며,
    상기 제 3 단계(S30)에서는 상기 피용접부재의 겹쳐진 부위를 심용접의 방법으로 접합하는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임의 제조방법.
  3. 음극선관에 사용되는 마스크 프레임에 있어서,
    둘 이상의 피용접부재를 각 끝단부위가 접촉되어 폐쇄된 링이 형성되도록 지그에 안착하는 제 1 단계(S10);
    지그에 안착된 피용접부재를 용접장치로 이송하는 제 2 단계(S20);
    이송된 복수개의 피용접부재를피용접부재를링 형상의 1차 가공물로 용접하는 제 3 단계(S30);
    상기 제 3 단계에서 용접된 상기 1차 가공물을 브러쉬장치로 이송하는 제 4 단계(S40);
    이송된 상기 1차 가공물의 용접부위에 부착된 이물질을 제거하기 위해 브러쉬작업하는 제 5 단계(S50);
    상기 제 5 단계를 거친 2차 가공물을 도포장치로 이송하는 제 6 단계(S60);
    용접과 브러쉬작업을 거쳐 제조된 상기 2차 가공물의 가공부위를 방식하기 위하여 오일을 도포하는 제 7 단계(S70);
    를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 피용접부재은 소정의 폭을 갖는 박판을 수평방향으로 절곡한 형상으로 형성되는 바,
    상기 제 1 단계(S10)에서는 피용접부재의 끝단이 다른 피용접부재의 끝단과 서로 겹치도록 안착시키며,
    상기 제 3 단계(S30)에서는 상기 피용접부재의 겹쳐진 부위를 심용접의 방법으로 접합하여 제조되는 특징으로 하는 마스크 프레임.
  5. 둘 이상의 피용접부재(10a,10b)을 폐쇄된 링 형상으로 용접하는 용접기(100)와;
    상기 용접기(100)에 의해 제작된 1차 가공물(20)의 용접부위에 부착된 이물질을 제거하는 브러쉬장치(200)와;
    상기 용접기(100)와 브러쉬장치(200)를 통해 제조된 2차 가공물(30)의 가공부위를 방식하는 도포장치(300)와;
    상기 용접작업, 브러쉬작업 및 도포작업이 연속적으로 이루어지도록 상기 피용접부재(10a,10b) 또는 완제품(40)을 이송하는 이송장치(400);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이송장치(400)는,
    상기 용접기(100), 상기 브러쉬장치(200) 및 도포장치(300)가 결합되는 셔틀(500)과;
    상기 셔틀(500)로 피용접부재(10a,10b)을 공급하기 위한 피용접부재적재기(600)와;
    상기 셔틀(500)에서 제조된 완제품(40)이 적재되는 완제품적재기(700)와;
    상기 피용접부재적재기(600)에서 상기 셔틀(500)로 피용접부재(10a,10b)을 이송하는 업로더(800)와;
    상기 셔틀(500)에서 상기 완제품적재기(700)로 완제품(40)을 이송하는 다운로더(900)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 셔틀(500)은,
    베이스(510)와, 상기 베이스(510)의 상면과 평행한 직선방향으로 피용접부재 또는 완제품의 이송방향을 안내하는 가이드레일(520)과, 상기 가이드레일(520)을 축으로 양측이 대칭을 이루도록 결합되며 피용접부재 또는 완제품이 안착되는 다수개의 지그(530)와, 상기 지그(530) 사이에 위치되며 상기 가이드레일(520)과 결합되는 캐터필러(540)와, 상기 가이드레일(520)을 따라 상기 캐터필러(540)를 이송하는 수평실린더(550)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지그(530)는,
    상기 피용접부재적재기로(600)부터 피용접부재(10a,10b)이 안착되는 제 1 지그(531)와, 지그의 상면에 용접이 가능하도록 평면전극이 구비되며 용접작업시 용접열에 의해 피용접부재이 변형되지 않도록 고정하는 제 1 클램프(532a)가 구비되는 제 2 지그(533)와, 브러쉬작업시 브러쉬의 회전력에 의해 피용접부재이 요동하지 않도록 고정하는 제 2 클램프(532b)가 구비되는 제 3 지그(535)와, 가공이 완료된 완제품(40)이 위치되는 제 4 지그(537)를 포함하여 구성되는 마스크 프레임 제조장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 캐터필러(540)는,
    상기 지그(530)에 안착된 피용접부재 또는 완제품과 접하도록 위치되는 다수개의 이송플레이트(531)와, 상기 다수개의 이송플레이트(531)를 연결하는 고정부재(543)와, 상기 고정부재(543)를 승·하강시키는 복수개의 수직실린더(545)와, 상기 고정부재(543)가 연직방향으로 승·하강되도록 구비되는 안내수단(547)과, 상기 가이드레일(520)과 슬라이드 운동이 가능하도록 결합되는 슬라이더(549)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피용접부재(10a,10b)은 소정의 폭을 갖는 박판을 수평방향으로 절곡하여 ㄴ자형으로 형성되는 바,
    상기 피용접부재적재기(600)는,
    두 개의 피용접부재(10a,10b)을 폐쇄된 사각링 형상의 완제품(40)이 되도록 피용접부재(10a)을 ㄴ자형상으로 공급하는 제 1 피용접부재적재기(610)와, 피용접부재(10b)을 ㄱ자형상으로 공급하는 제 2 피용접부재적재기(630)로 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 피용접부재적재기(610)와 상기 제 2 피용접부재적재기(630)는 상기 셔틀(500)의 양측에 각각 구비되고,
    상기 제 1 피용접부재적재기(610)는,
    피용접부재(10a)이 적재되는 리프트(615)와, 상기 리프트(615)에 결합되며 피용접부재(10a)의 적재방향을 ㄴ자형상으로 안내하는 안내부재(621)와, 상기 리프트(615)를 수직방향으로 안내하는 가이드레일(617)과, 상기 가이드레일(617)을 따라 상기 리프트(615)를 승·하강시키는 전동기(623)를 포함하여 구성되며,
    상기 제 2 피용접부재적재기(630)는,
    피용접부재(10b)이 적재되는 리프트(615)와, 상기 리프트(615)에 결합되며 피용접부재(10b)의 적재방향을 ㄱ자형상으로 안내하는 안내부재(621)와, 상기 리프트(615)를 수직방향으로 안내하는 가이드레일(617)과, 상기 가이드레일(617)을 따라 상기 리프트(615)를 승·하강시키는 전동기(623)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 피용접부재적재기(610)와 상기 제 2 피용접부재적재기(630)는,
    상기 피용접부재(10a,10b)의 연속적인 공급을 위하여 각각 한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  13. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 완제품적재기(700)는,
    완제품(40)이 적재되는 리프트(705)와, 상기 리프트(705)에 결합되며 완제품(40)의 적재방향을 안내하는 안내부재(711)와, 상기 리프트(705)를 수직방향으로 안내하는 가이드레일(707)과, 상기 가이드레일(707)을 따라 상기 리프트(705)를 승·하강시키는 전동기(713)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 완제품적재기(700)는,
    상기 완제품(40)의 연속적인 배출을 위하여 한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  15. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 업로더(800)는,
    상기 피용접부재적재기(600)에 적재된 피용접부재(10a,10b)을 흡착하는 흡착기(801)와, 상기 흡착기(801)의 수직이송방향을 안내하는 제 1 안내부재(803)와, 상기 제 1 안내부재(803)를 따라 상기 흡착기(801)를 승·하강시키는 제 1 실린더(805)와, 상기 흡착기(801)의 수평이송방향을 안내하는 제 2 안내부재(807)와, 상기 제 2 안내부재(807)를 따라 상기 흡착기(801)를 이송하는 제 2 실린더(809)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  16. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다운로더(900)는,
    상기 셔틀(500)에 적재된 완제품(40)을 흡착하는 흡착기(901)와, 상기 흡착기(901)의 수직이송방향을 안내하는 제 1 안내부재(903)와, 상기 제 1 안내부재(903)를 따라 상기 흡착기(901)를 승·하강시키는 제 1 실린더(905)와, 상기 흡착기(901)의 수평이송방향을 안내하는 제 2 안내부재(907)와, 상기 제 2 안내부재(907)를 따라 상기 흡착기(801)를 이송하는 제 2 실린더(909)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  17. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 피용접부재(10a,10b)은 소정의 폭을 갖는 박판이 수평방향으로 절곡되어 ㄴ자형으로 형성되고, 상기 완제품(40)은 상기 피용접부재(10a,10b) 두 개가 하나의 폐쇄된 직사각형 링을 형성하되 상기 피용접부재(10a,10b)의 각 끝단이 서로 겹치도록 접합되며,
    상기 용접기(100), 브러쉬장치(200), 도포장치(300)는,
    상기 피용접부재(10a,10b)의 접촉부위 가공이 1회에 완료되도록 상기 이송장치(400)를 중심으로 양측에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 용접기(100)는,
    전류를 이용하여 상기 피용접부재(10a,10b) 간의 접촉부위를 가압함과 동시에 접촉부위를 따라 연속적으로 용접하는 심용접기인 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 용접기(100)는,
    용접전류가 인가되는 회전전극(101)과, 상기 회전전극(101)의 수직방향이송을 안내하는 제 1 가이드레일(103)과, 상기 회전전극(101)의 수평방향이송을 안내하는 제 2 가이드레일(105)과, 상기 제 1 가이드레일(103)을 따라 상기 피용접부재(10a,10b)의 접촉부위를 가압하도록 상기 회전전극(101)을 승·하강시키는 실린더(107)와, 상기 제 2 가이드레일(105)을 따라 상기 피용접부재(10a,10b)의 접촉부위를 용접하도록 이송하는 전동기(109)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 브러쉬장치(200)는,
    브러쉬(201)와, 상기 브러쉬(201)의 수직방향이송을 안내하는 제 1 가이드레일(203)과, 브러쉬(203)의 수평방향이송을 안내하는 제 2 가이드레일(205)과, 상기 제 1 가이드레일(203)을 따라 브러쉬(201)을 승·하강시키는 제 1 실린더(207)와, 상기 제 2 가이드레일(10a,10b)을 따라 1차 가공물(20)의 용접부위를 브러쉬작업하도록 이송하는 제 2 실린더(209)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 도포장치(300)는,
    브래킷(301)과, 상기 브래킷(301)에 회전 가능하도록 결합되는 제 1 롤러(303)와, 상기 제 1 롤러(303)의 연직하단에 구비되며 제 1 롤러(303)와 선접촉하도록 결합되는 제 2 롤러(305)를 포함하여 구성되며,
    2차 가공물(30)의 가공부위가 제 1 롤러(303)와 제 2 롤러(305) 사이를 통과함으로써 오일이 도포되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 롤러(303)는 오일 흡수가 가능한 재질로 형성되며, 오일 도포시 제 1 롤 러(303)로부터 떨어지는 오일을 집유하기 위한 오일받이(307)가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임 제조장치.
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