KR100828526B1 - 열처리 장치용 작업품 적재 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 패널 등의 판형 전자 부품(작업품)의 열처리를 행하는 기술 분야에 사용되는 것으로, 작업품의 부분적인 변형에 따른 불량을 없앨 수 있고, 또한 작업품의 진동을 억제할 수 있는 열처리 장치용 작업품 적재 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

작업품 적재 장치(1)는 열처리되는 판형 작업품(W)을 각각 상하로 소정 간격을 두고 적재 가능한 복수단의 적재부(10) 및 적재부 지지체(11)를 구비하고 있다. 각 적재부(10)는 작업품(W)을 직접 지지하는 복수의 작업품 받침 부재(14)를 갖고 있다. 복수의 작업품 받침 부재(14) 중 적어도 하나는 작업품(W)의 주변에서 떨어진 위치에서 받치기 위한 것으로, 각 작업품 받침 부재(14)는 길이가 길고 또한 상면이 평탄하게 되어 있다.

Description

열처리 장치용 작업품 적재 장치{WORK LOADING DEVICE FOR HEAT TREATMENT APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 작업품 적재 장치가 사용되는 열처리 장치의 일례를 도시하는 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 열처리 장치용 작업품 적재 장치의 평면도.

도 3은 동 정면도.

도 4는 도 3의 주요부를 확대한 주요부 확대 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 열처리 장치용 작업품 적재 장치의 작용 효과를 종래의 것과 비교한 모식도.

도 6은 본 발명에 따른 열처리 장치용 작업품 적재 장치의 작업품 수납 부재의 변형예를 도시하는 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 열처리 장치용 작업품 적재 장치의 작업품 받침 부재의 다른 변형예를 도시하는 수직 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 열처리 장치용 작업품 적재 장치

10 : 적재부

11 : 적재부 지지체

14 : 작업품 받침 부재

14a : 코너 파이프

14b, 14c : 완충재

21 : 코너 파이프

22 : 구면 베어링

23 : 코너 파이프

24 : 수직 부재

25 : 압축 코일 스프링(탄성 부재)

본 발명은 액정 패널 등의 판형 전자 부품의 열처리를 행하는 장치에 사용되는 작업품 적재 장치에 관한 것이다.

예컨대 액정 패널을 제조하는 공정에 있어서는 TFT 등이 설치된 구동측 기판과 컬러 필터 기판을 에폭시 수지 재료 등의 밀봉재를 통해 접착하는 것이 행해지고 있다. 이 접착시에 밀봉재를 경화시키기 위해서 열처리 장치를 이용하여 일정 시간의 열처리가 실시되고 있다. 열처리가 실시되는 작업품은 기판 또는 그것을 접착시킨 것으로, 모두 판형이며, 열처리 랙 등이라 칭해지는 작업품 적재 장치에 지지된다. 종래의 작업품 적재 장치로서는, 작업품의 복수 지점을 각각 핀에 의해 지지하는 것이 일반적이었다. 또한, 일본 특허 공개 제2002-130959호 공보(이하, 특 허 문헌 1이라 함)에는 핀 대신에 길이가 긴 둥근축을 작업품 받침 부재로서 사용하고, 한 쌍의 둥근축에 의해 작업품의 양 가장자리만을 지지하도록 한 열처리 장치용 작업품 적재 장치가 개시되어 있다.

액정 패널 제조시의 기판 상호간의 접착에는 대향하는 화소를 마이크론 정도의 크기로 정렬할 필요가 있고, 밀봉재에 충분한 강도가 없는 상태에서 기판에 굴곡이 발생하면, 위치 어긋남에 따른 표시 불균일이 생겨 버린다. 최근, 액정 패널 등은 고선명화, 대형화, 박판화가 진행되고 있고, 이러한 액정 패널의 제조시에 작업품을 상기 종래의 핀 지지형의 작업품 적재 장치로 지지한 경우, 표시 불균일이 일어난다고 하는 문제가 발생하였다. 표시 불균일이 발생하는 원인은 작업품과 핀과의 접촉이 점접촉이기 때문에, 열처리중에 작업품의 자중(自重)이 핀에 집중적으로 걸리고, 기판에 부분적인 변형이 생기는 것에 따른 것이라 생각된다. 표시 불균일은 유리 기판의 변형에 따라 간극의 치수가 불균일하게 되기 때문에 일어나고, 간극 치수가 불균일하게 되는 원인으로서는, 수지 스페이서의 내열 강도 부족에 따른 압축 변형이나, 스페이서의 위치 어긋남 등을 생각할 수 있다. 마찬가지로, 특허 문헌 1의 것도 작업품과 핀의 접촉이 선접촉이기 때문에, 작업품의 자중이 양 가장자리의 둥근축에 집중적으로 걸리는 동시에, 작업품이 전체적으로 오목형으로 굴곡되기 때문에, 최종 제품으로서의 액정 패널의 표시 불균일을 확실하게 해소시키기는 어렵다고 생각된다.

액정 패널의 기판 접착에 한정되지 않고, 기판에 회로 패턴을 형성하는 경우에도, 열처리시에 기판에 부분적인 변형이 발생하며, 이 변형이 남음으로써 제품 불량이 일어난다고 하는 문제가 있고, 또한, 이 종류의 열처리는 청정 환경하에서 행해지지만, 지지면의 수준(평면도)이 작업품 받침 부재 사이에서 다르면, 작업품에 부분적인 부유가 생겨 열풍의 유속에 의해 작업품이 진동하여 발진(發塵)의 원인이 된다고 하는 문제가 있어, 종래의 것은 이러한 점에서도 불충분한 것이었다.

또, 점접촉 지지 및 선접촉 지지의 유형에 있어서, 작업품의 자중의 집중을 피하기 위해서 지지하는 지점의 수를 늘리는 것을 생각할 수 있지만, 수를 늘린 경우에는 제조 비용 증가가 될 뿐만 아니라, 모든 접촉 지점에서 균등하게 지지하기는 곤란하며, 결국, 부분적인 변형은 일어나기 쉬운 상태가 되어 상기 문제를 충분히 해소할 수는 없었다.

본 발명의 목적은 열처리 공정에 있어서, 작업품의 부분적인 변형에 따른 불량을 없앨 수 있고, 또한, 작업품의 진동을 억제할 수 있는 열처리 장치용 작업품 적재 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 열처리 장치용 작업품 적재 장치는 열처리되는 판형 작업품을 각각 상하로 소정 간격을 두고 적재 가능한 복수단의 적재부 및 적재부 지지체를 구비한 작업품 적재 장치에 있어서, 각 적재부는 작업품을 직접 지지하는 복수의 작업품 받침 부재를 갖고 있고, 그 적어도 하나가 작업품의 주변에서 이격된 위치에서 받치기 위한 것으로, 각 작업품 받침 부재는 길이가 길고 또한 상면이 평탄하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

작업품 받침 부재는 내열성, 강도, 저왜곡, 저발진성, 저비용 등 실용적인 점에서 스테인리스강제의 코너 파이프가 바람직하다.

작업품이 직사각형의 판형인 경우에, 작업품 받침 부재의 방향은 작업품의 긴 변 방향을 따르는 방향이어도 좋고, 작업품의 짧은 변 방향을 따르는 방향으로 되어도 좋지만, 지지 부재의 수를 적게 하여 경량화를 도모하고, 또한 축열 특성을 개선한다고 하는 점에서, 작업품 받침 부재의 방향을 작업품의 긴 변 방향을 따르는 방향으로 하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 작업품의 긴 변 방향으로 평행한 모두 5개의 작업품 받침 부재를 사용하여 이들을 작업품의 양 가장자리부, 중앙부 및 각 가장자리부 근처의 위치에 배치하여도 좋고, 또는, 작업품의 긴 변 방향으로 평행한 모두 6개의 작업품 받침 부재를 사용하여 이들을 작업품의 양 가장자리부 및 양 가장자리부 사이에 등간격으로 배치하여도 좋다.

또, 상기 작업품 받침 부재의 갯수는 작업품의 치수에 따라 적절하게 변경된다.

본 발명의 열처리 장치용 작업품 적재 장치에 따르면, 작업품이 복수의 작업품 받침 부재로 지지되는 동시에, 그 적어도 하나가 작업품의 주변에서 이격된 위치에 설치되기 때문에, 작업품의 진동을 방지할 수 있고, 또한, 각 작업품 받침 부재가 길이가 길고 그 상면이 평탄하여 작업품이 면접촉으로 지지되기 때문에, 작업품에 부분적인 변형이 생기는 것에 따른 제품 불량이 방지된다.

각 작업품 받침 부재의 적어도 상면에 완충재가 설치되어 있는 경우가 있다.

완충재는 열수축 피복재를 사용하여 스테인리스강제의 코너 파이프 전면을 피복하도록 하여도 좋고, 또한, 띠형의 것을 스테인리스강제의 코너 파이프의 작업품에 접촉하는 면에만 접착하도록 하여도 좋다. 완충재에 사용하는 재료로서는, 수지나 고무 등, 탄성을 갖고 있고, 또한 박리 대전(帶電)하기 어려운 것으로, 열처리 온도(예컨대 200℃ 정도 또는 그 이하)에 있어서 발진이나 액정 패널에 영향을 주는 탈가스(degassing)가 없는 것이 바람직하다.

스테인리스강제의 코너 파이프에서는, 작업품(예컨대 유리 기판)에 흠집을 낼 가능성이 있지만, 작업품 받침 부재에 완충재가 설치됨으로써 흠집이 나기 쉬운 작업품이라도 그러한 염려 없이 적재할 수 있다. 또한, 작업품 받침 부재의 작업품 지지면의 부재간의 불균일을 수용할 수 있어, 보다 균일하게 작업품을 지지할 수 있다.

또한, 각 작업품 받침 부재는 작업품이 적재되었을 때에 작업품 받침 부재에 걸리는 충격을 완화하기 위해서 작업품의 자중을 받았을 때에 경사질 수 있도록 적재부 지지체에 지지되어 있는 경우가 있다. 즉, 작업품 받침 부재는 구면 베어링을 내부에 수납 가능하도록 형성된 코너 파이프와, 적재부 지지체에 고정되어 코너 파이프를 임의의 수평축 주위로 회전 가능하게 지지하는 구면 베어링이 되는 구성으로 되는 경우가 있고, 혹은 작업품 받침 부재는 수직축 부재를 여유 있는 상태로 삽입 가능하도록 형성된 코너 파이프와, 적재부 지지체에 고정되어 상부가 코너 파이프 내에 상대 이동 가능하게 삽입된 수직축 부재와, 코너 파이프 하면과 적재부 지지체의 사이에 개재되어 코너 파이프를 상하 이동 가능하게 지지하는 압축 코일 스프링 등의 탄성 부재로 이루어지는 구성으로 되는 경우가 있다.

이와 같이 하면, 작업품을 로봇에 의해 이 적재 장치에 적재할 때에는 작업품은 자중에 의해 굴곡이 생긴 상태로 되어 있지만, 각 작업품 받침 부재가 각각 작업품에 대응하여 경사짐으로써 하나의 작업품 받침 부재에 작업품의 자중이 집중하여 걸리는 것이 방지되어 작업품을 균형있게 지지할 수 있다.

본 발명의 실시 형태를 이하 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 열처리 장치 전체를 나타내고 있고, 열처리 장치는 가열실(2)과, 가열실(2) 안에 설치된 작업품 적재 장치(1)와, 가열실(2)의 외부와 작업품 적재 장치(1) 사이에서 작업품(W)의 이동 탑재를 행하는 로봇(3)을 구비하고 있다.

작업품(W)은 그 긴 변 방향을 가열실(2) 안의 열풍의 유동 방향과 직교하는 방향을 향해 처리되도록 작업품 적재 장치(1)에 적재되어 있다.

로봇(3)은 작업품(W)을 지지하는 복수 개(도시는 3개)의 핸드(hand)(3a)를 갖고 있다.

본 발명에 따른 작업품 적재 장치(1)는 도 2 및 도 3에 확대하여 도시한 바와 같이, 열처리되는 작업품(W)을 적재하는 복수단의 적재부(10) 및 이들 적재부(10)를 지지하는 적재부 지지체(11)를 구비하고 있다.

적재부 지지체(U)는 좌우 3쌍의 지주(13) 및 좌우의 지주(13) 사이에 각각 걸쳐져 각 단의 적재부(10)를 지지하는 보강 부재(12)를 구비하고 있다.

적재부(10)는 3개의 병렬형 보강 부재(12)에 지지되어 있고 작업품(W)을 직접 받치는 6개의 병렬형 작업품 받침 부재(14)에 의해 구성되어 있다.

각 작업품 받침 부재(14)는 길이가 긴 스테인리스강제의 코너 파이프에 의해 형성되어 있다. 6개의 작업품 받침 부재(14)는 중앙부에 작업품 받침 부재가 위치하지 않도록 등간격으로 배치되어 있다.

각 보강 부재(12)는 판금 가공에 의해 각 보강 부재(12)의 로봇 핸드(3a)가 삽입되는 위치에는 도 4에 확대하여 도시한 바와 같이, 간섭을 피하기 위한 노치(15)가 형성되어 있다. 이에 따라, 작업품 적재 장치(1) 전체의 높이를 억제하여 다수단의 적재부(10)를 설치하는 것이 가능하게 되어 있다.

또, 작업품 받침 부재(l4)의 수는 6개로 한정되지 않는다. 로봇 핸드(3a)의 수는 3개인 것 외에 2개인 것 등도 있고, 로봇 핸드(3a)의 수가 3개인 경우에는 작업품 받침 부재(14)의 수를 짝수 개로 하여 중앙부에는 작업품 받침 부재가 위치하지 않도록 하는 것이 바람직하며, 로봇 핸드(3a)의 수가 2개인 경우에는 작업품 받침 부재(14)의 수를 홀수 개로 하여 중앙부에도 작업품 받침 부재가 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

도 5는 작업품 적재 장치에 지지된 작업품(W)에 걸리는 힘을 모식적으로 도시하는 것으로, (a)는 본 발명의 코너 파이프의 작업품 받침 부재(14)로 직접 작업품(W)을 지지하는 경우를 나타내고, (b)는 종래 방식의 코너 파이프(31) 상면에 고정된 반구형의 핀(32)으로 작업품(W)을 지지하는 경우를 나타내고 있다. 작업품(W)은 액정 패널이 되는 것으로, TFT 등이 설치된 구동측 기판(W1)과 컬러 필터 기판(W2)을 에폭시 수지 재료 등의 밀봉재(W3)를 통해 접착시키고, 열처리에 의해 밀봉재(W)를 경화시킴으로써 얻어진다. 구동측 기판(W1)과 컬러 필터 기판(W2) 사이의 간극(G)은 5 ㎛ 정도이고, 컬러 필터 기판(W2)에는 포토리소그래피 등에 의해 간극(G)을 얻기 위한 스페이서가 형성되어 있다. 작업품(W)의 크기는 예컨대, 1500 mm×1800 mm 정도이고, 밀봉재의 경화 조건은 온도가 120℃∼180℃ 정도, 유지 시간이 30분∼120분 정도가 된다. 도 5(b)에 따르면, 핀 지지형의 것에서는, 작업품(W)의 자중이 이것을 직접 지지하고 있는 핀(32)에 집중적으로 걸리기 때문에, 핀(32)에 접촉하고 있는 쪽의 기판(W1)이 변형하여 간극(G)의 치수가 불균일하게 되는 것을 알 수 있다. 간극(G)의 치수가 불균일하게 되는 원인은 스페이서의 내열 강도 부족에 따른 압축 변형이나, 스페이서의 위치 어긋남에 따른 것이라고 추측된다. 이렇게 하여, 핀 지지형의 것에서는, 간극(G)이 불균일하게 됨으로써 핀(32) 위치에 표시 불균일이 발생하게 된다. 이것에 대하여, 도 5(a)에 도시하는 본 발명에 따르면, 코너 파이프제의 작업품 받침 부재(14)로 작업품(W)을 받치기 때문에, 긴 변 방향 전체 길이에 걸쳐 작업품(W)과 작업품 받침 부재(14)가 면접촉하게 되고, 작업품(W)의 자중에 의해 작업품 받침 부재(14)에 부가되는 압력이 대폭 작아지며, 이 결과, 간극(G)의 치수가 일정하게 유지되는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 작업품 적재 장치(1)에서는, 표시 불균일의 원인이 제거되는 것을 알 수 있다. 작업품에 걸리는 응력의 시뮬레이션 해석에 따르면, 6개의 작업품 받침 부재(14)를 갖고 있는 경우의 응력 피크값이 6.917E＋005 Pa가 되고, 응력 집중이 완화되고 있는 것이 나타나 있다. 또, 핀 지지형과 같이 점접촉 지지하는 것이나 단면이 반구형인 길이가 긴 부재와 같이 선접촉 지지하는 것에서는, 작업품(W)의 부분적인 변형에 더하여 대형 작업품(W)의 지지가 불안정하여 작업품(W)이 진동하기 쉬워진다고 하는 문제가 있는 데 반하여, 본 발명의 작업품 적재 장치(1)는 이 문제도 해소할 수 있다.

상기 작업품 받침 부재(14)로서는, 스테인리스강제의 코너 파이프를 그대로 사용하여도 물론 좋지만, 완충재를 갖는 구성으로 하여도 좋다. 즉, 작업품 받침 부재(14)는 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 스테인레스강제의 코너 파이프(14a)의 전면에 고무, 플라스틱 등의 완충재(14b)가 접착되어 있도록 하여도 좋다. 이 구성은 예컨대, 완충재가 되는 열수축 피복재를 코너 파이프에 씌운 후에, 가열하여 수축시킴으로써 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 작업품 받침 부재(14)는 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 스테인리스강제의 코너 파이프(14a)의 상면에 고무, 플라스틱 등의 완충재(14c)가 접착제로 접착되어 있도록 하여도 좋다. 이에 따라, 작업품(W)에 흠집이 나는 것이 방지되는 동시에, 코너 파이프 단독의 것에서는, 작업품 받침 부재(14)가 약간의 경사에 의해 작업품 받침 부재(14)와 작업품(W)이 선접촉이 되기 쉬운 데 반하여, 완충재(14b, 14c)가 개재됨으로써 확실하게 면접촉할 수 있다.

게다가, 작업품 받침 부재(14)는 작업품(W)이 적재되었을 때에 작업품 받침 부재(14)에 걸리는 충격을 완화하기 위해 구면 베어링(22), 압축 코일 스프링(25) 등을 통해 작업품(W)의 자중을 받았을 때에 경사질 수 있도록 적재부 지지체(11)에 지지되어 있도록 하여도 좋다. 즉, 작업품 받침 부재(14)는 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 구면 베어링(22)을 내부에 수납 가능하도록 형성된 코너 파이프(21)와, 각 보강재(12)에 각각 고정되어 코너 파이프(21)를 임의의 수평축 주위로 회전 가능하게 지지하는 구면 베어링(22)으로 이루어지는 구성으로 하여도 좋고, 작업품 받침 부재(14)는 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 수직축 부재(24)를 여유 있는 상태로 삽입 가능하도록 형성된 코너 파이프(23)와, 각 보강재(12)에 각각 고정되어 상부가 코너 파이프(23) 안에 상대 이동 가능하게(코너 파이프(23)가 수직 부재(24)에 대하여 상하 이동 가능하고 또한 코너 파이프(23) 상면이 수평면으로부터 경사 가능하도록) 삽입된 수직축 부재(24)와, 코너 파이프(23) 하면과 보강 부재(12) 사이에 개재되어 코너 파이프(23)를 상하 이동 가능하게 지지하는 압축 코일 스프링 등의 탄성 부재(25)로 이루어지는 구성으로 하여도 좋다.

또, 본 발명에 따른 작업품 적재 장치는 상기에 개시한 것에 한정되지 않고, 작업품 치수, 중량 등에 따라 적절하게 변경되는 것은 물론이다.

본 발명의 구성에 따르면, 열처리 공정에 있어서의 작업품의 부분적인 변형에 따른 불량을 없앨 수 있고, 또한 작업품의 진동을 억제할 수 있는 열처리 장치용 작업품 적재 장치가 얻어진다.

Claims (3)

1. 열처리되는 판형 작업품을 각각 상하로 소정 간격을 두고 적재 가능한 복수단의 적재부 및 적재부 지지체를 구비한 작업품 적재 장치에 있어서,

   각 적재부는 작업품을 직접 지지하는 복수의 작업품 받침 부재를 구비하고 있고, 그 중 하나 이상은 작업품의 주변으로부터 이격된 위치에서 작업품을 받치기 위한 것이고, 각 작업품 받침 부재는 작업품이 적재될 때의 작업품의 이동 방향을 따라 길이가 길고 그 상면이 평탄하게 되어, 그 길이가 길고 평탄하게 된 상면에서 작업품을 직접 지지하는 것인 것을 특징으로 하는 열처리 장치용 작업품 적재 장치.
2. 제1항에 있어서, 각 작업품 받침 부재의 적어도 상면에는 완충재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치용 작업품 적재 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 작업품 받침 부재는 작업품의 자중을 받을 때 경사질 수 있도록 경사 지지 부재에 의해 적재부 지지체에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치용 작업품 적재 장치.

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