KR100864693B1 - 분할형 샤시탑의 제조설비의 레이저 접합장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2분할 또는 4분할 타입의 샤시탑을 제조하는 설비에서 분할 부품을 레이저로 접합하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 2분할 또는 4분할 샤시탑 부품의 안정적인 클램핑 수단과 자동 위치 설정 및 보정 등이 가능한 레이저 용접수단 등을 이용하여 분할 부품에 대한 접합을 자동으로 수행함으로써, 부품의 변형을 최소화할 수 있는 등 안정적인 제품의 품질을 확보할 수 있으며, 또 용접작업과 관련한 전체적인 진행과정을 각 파트의 유기적인 동작을 통해 효율적으로 구현할 수 있는 등 생산성 향상을 도모할 수 있는 분할형 샤시탑 제조설비의 레이저 접합장치를 제공한다.
Figure R1020070058346
LCD, PDP, 샤시탑, 프레스, 2분할 또는 4분할 타입, 레이저

Description

분할형 샤시탑의 제조설비의 레이저 접합장치{Laser unit for separation type chassis top equipment}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치가 속해 있는 분할형 샤시탑 제조설비를 나타내는 개략적인 정면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치를 나타내는 정면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치를 나타내는 평면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치를 나타내는 측면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치의 클램핑 유니트를 나타내는 정면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치의 클램핑 유니트를 나타내는 평면도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치의 클램핑 유니트를 나타내는 측면도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치의 클램핑 유니트에서 작동 전 상태를 나타내는 평면도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치의 클램핑 유니트에서 작동 후 상태를 나타내는 평면도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치의 레이저 유니트를 나타내는 평면도
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치의 레이저 유니트를 나타내는 측면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10a,10b,10c,10d : 클램프 11a,11b : X축 구동용 모터
12a,12b : X축 구동용 볼스크류 13 : Y축 구동용 모터
14 : Y축 구동용 볼스크류 15 : 클램핑 유니트
16a,16b,16c : LM 유니트 17a,17b,17c,17d : 레이저 용접기
18 : 레이저 유니트 19a,19b : 보조 클램프
20 : 커플러 21 : 고정 클램프
22 : 클램핑 실린더 23 : 이동 클램프
24 : 비전 카메라 25 : 볼너트
26 : 플레이트 27 : 베이스
28 : 브라켓 29 : 포스트
30 : 블럭
본 발명은 2분할 또는 4분할 타입의 샤시탑을 제조하는 설비에서 분할 부품 을 레이저로 접합하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2개 또는 4개의 분할 부품으로 프레스한 샤시탑 소재를 레이저 방식으로 접합하는 새로운 형태의 분할 부품 접합방식을 구현함으로써, 접합 작업의 정확도와 신뢰성을 높일 수 있는 등 샤시탑의 전체적인 제조공정의 효율성을 높일 수 있고 제품의 품질향상을 도모할 수 있는 분할형 샤시탑 제조설비의 레이저 접합장치에 관한 것이다.
일반적으로 최근의 정보처리장치 발달과 더불어 사용자와 정보처리장치 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 디스플레이 장치(화상 표시장치 또는 영상 표시장치)의 수요가 급격히 증가하고 있는 추세이다.
특히, 고선명 텔레비전(High Definition Television)의 개발이 일부 완료되고 이에 대한 개선안이 계속 연구되는 과정에서 디스플레이 장치의 중요성이 더욱 부각되고 있다.
이러한 디스플레이 장치의 종류로는 이미 알려진 바와 같이, 칼라 음극선관(CRT), 액정표시장치(LCD), 형광표시장치(VFD), 플라즈마 디스플레이 장치(PDP) 등이 있다.
그러나, 고선명 텔레비전의 개발과 관련하여 흡족할 만한 표시소자로서 아직까지는 기술적으로 완성되어 있지 못하기 때문에 상기와 같은 디스플레이 장치들이 서로 다른 위치에서 상호 보완관계를 유지하며 발전해 가고 있다.
상기한 디스플레이 장치 중에서 최근 경쟁적으로 성능 향상이 이루어지고 있는 액정표시장치와 플라즈마 디스플레이 장치에 대해 언급하기로 한다.
우선, 상기 액정표시장치는 액정표시패널의 내부에 주입된 액정물질의 전기적, 광학적 성질을 이용하여 정보를 표시하는 장치로서, 최근에는 텔레비전 및 컴 퓨터의 모니터, 영상 표시장치로서 휴대용 비디오 카메라, 디지탈 카메라, 자동차의 내비게이션 장치, 각종 정보화기기 및 통신기기 등 적용되는 분야가 점차 확대되고 있는 추세이다.
상기와 같은 액정표시장치는 정보처리장치로부터 영상신호를 인가받아 액정제어용 신호로 컨버팅한 후 액정을 통해 광의 투과량을 조절하여 전기적 형태의 영상신호를 육안으로 인식할 수 있도록 하는 액정표시패널 어셈블리를 필요로 한다.
이 액정표시패널 어셈블리는 다시 액정을 이용하여 화상을 표시하기 위한 액정표시패널, 액정표시패널에 전기적 신호를 인가하기 위한 인쇄회로기판, 및 액정표시패널과 인쇄회로기판을 상호 연결하고 액정표시장치의 평면적을 감소시키는 연성회로기판을 포함한다.
또한, 액정표시장치는 스스로 광을 발산하지 못하는 수광소자인 액정을 이용하기 때문에 액정표시패널 어셈블리 외에 액정표시패널 어셈블리의 하부면에 설치되어 액정표시패널 어셈블리로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 더 필요로 하게 된다.
상기한 구성요소들은 외부의 충격으로부터 보호 및 고정을 위하여 케이스에 수납되는데, 이 케이스의 바닥에는 백라이트 어셈블리의 구성요소들이 순차적으로 수납되고, 그 위로는 액정표시패널 어셈블리가 수납된다.
다음으로, 플라즈마 디스플레이 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel,이하 PDP)에 영상을 표시하는 장치로서, 밀폐된 공간에 설치된 두 전극 사이에 가스를 봉입한 후 방전 전압을 인가하고, 방전 전압으로 인하여 발생되는 자외선을 이용하여 소정의 패턴으 로 형성된 형광체층을 여기시켜 소망하는 숫자, 문자 또는 화상을 얻는다.
이러한 플라즈마 디스플레이 장치는 기본적으로 PDP와, 상기 PDP와 실질적으로 평행하게 배치되는 샤시 베이스와, 상기 PDP와 샤시 베이스 사이에 개재되어 상기 PDP와 샤시 베이스에 밀착되는 열전도 매체와, 상기 샤시 베이스의 패널 부착면 반대측에 탑재되고 상기 PDP와 연결되어 이를 구동시키는 구동 회로를 포함하여 구성되며, 상기 PDP 측으로는 프론트 케이스가 결합되고 상기 구동 회로 측으로는 백 케이스가 결합되어 완성된다.
상기한 플라즈마 디스플레이 장치는 이 분야에서 가장 유망한 해상도 및 조도비를 갖고 있으며, 응답속도가 빠를 뿐만 아니라 큰 면적의 화상을 표시하기에 적합하여, 텔레비전, 모니터, 옥내외 광고용 표시판 등의 용도에서 광범위하게 사용되고 있다.
한편, 상기 액정표시장치와 플라즈마 디스플레이 장치는 공히 케이스에 단순 안착된 표시패널 어셈블리가 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 샤시(chassis)가 케이스와 결합된다.
상기 샤시는 표시패널 어셈블리의 외곽을 지지하기 위하여 설치되는 것으로, 설치되는 전후 위치에 따라서 샤시탑과 샤시바텀으로 구분되며, 알루미늄 합금이나 스테인리스 스틸(SUS), SECC, SGLCC 등의 금속 재료로 제조된다.
이러한 샤시는 프로그레시브(progressive)방식이나 트랜스퍼(transfer)방식을 적용한 프레스 공정을 통해 제조되며, 사이즈가 작은 것은 일체형으로 제조되고, 사이즈가 큰 것은 2분할 또는 4분할 형태의 조립형을 제조된다.
여기서, 2분할 또는 4분할 형태의 조립형으로 제조되는 샤시의 경우, 각 분 할 부품의 접합면을 서로 일정부분 겹친 다음 소정의 툴을 이용하여 서로의 접합면을 강제로 프레싱하는 방법이나 강제 절곡 후 레이저로 용접하는 방법으로 제조된다.
그러나, 기존의 2분할 또는 4분할 타입의 샤시 제조방법에서 강제 프레싱 방법의 경우에는 분할 부품의 접합면을 서로 겹친 상태에서 강제로 프레싱하는 공정을 적용하고 있는 관계로 재질에 따라 프레스 압력을 설계한다거나, 재질에 맞는 최적의 프레스 압력을 설정하는데 곤란한 점이 있는 등 공정상의 비효율적인 면이 있고, 또 최종 제품의 경우 접합면이 0.8~1mm 정도 돌출되기 때문에 주변부품과의 간섭을 고려해야 하거나, 프레스 압력에 의한 접합면의 변형을 이용하여 접합하는 방식이기 때문에 과다한 프레스 압력으로 인해 부품의 변형을 초래하게 되는 등 외관이 깨끗하지 못한 결점이 있는 등 전체적인 품질 측면에서 불리한 점이 있다.
또한, 강제 절곡 후 레이저로 용접하는 방법의 경우에는 전체적인 공정이 복잡할 뿐 아니라, 일자형의 부품을 "ㄱ"자 형태로 절곡한 상태에서 절곡부위 및 부품 연접부위의 4곳을 레이저로 용접하게 되는데, 이때의 절곡부위에 틈새가 발생하거나 또는 양쪽의 절곡면이 서로 맞지 않는 등의 이유로 레이저 용접시, 특히 절곡부위에 대한 용접시 불량이 많이 발생하는 문제가 있는 등 생산성 측면에서 불리하고, 제품의 품질에 대한 신뢰도가 떨어지는 단점이 있다.
이에 본 발명자는 소재의 공급에서부터 분할 부품 프레스 공정 및 접합 공정 등을 거친 후, 최종 제품을 완성하는 전체적인 공정을 자동으로 수행할 수 있는 분할형 샤시탑 제조설비를 구현하였으며, 본 발명에서는 2분할 또는 4분할 샤시탑 소재를 레이저로 붙히는 장치인 레이저 접합장치를 그 안출의 대상으로 한다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 2분할 또는 4분할 샤시탑 부품의 안정적인 클램핑 수단과 자동 위치 설정 및 보정 등이 가능한 레이저 용접수단 등을 이용하여 분할 부품에 대한 접합을 자동으로 수행함으로써, 부품의 변형을 최소화할 수 있는 등 안정적인 제품의 품질을 확보할 수 있으며, 또 용접작업과 관련한 전체적인 진행과정을 각 파트의 유기적인 동작을 통해 효율적으로 구현할 수 있는 등 생산성 향상을 도모할 수 있는 분할형 샤시탑 제조설비의 레이저 접합장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치는 X축 및 Y축 방향으로 위치 이동가능하고 4곳의 모퉁이에 4각틀 형태로 배치되면서 분할 부품의 4곳 모서리 부위를 잡아주는 클램프, 클램프 위치 이동을 위한 X축 구동용 모터 및 X축 구동용 볼스크류, Y축 구동용 모터 및 Y축 구동용 볼스크류를 포함하는 클램핑 유니트와, 각각의 LM 유니트에 의해 X축, Y축 및 Z축 방향으로 위치 이동가능하고 클램핑 유니트측에 고정되어 있는 분할 부품의 적어도 2곳 이상의 연접 부위(모서리 부위)를 접합하는 적어도 2개 이상의 레이저 용접기를 포함하는 레이저 유니트을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클램핑 유니트는 X축 선상을 따라 나란하게 배치되는 한 묶음의 클램프 사이에 배치되면서 이것들과 함께 Y축 방향으로 위치 이동가능하고 분할 부 품의 길이 중간을 잡아주는 보조 클램프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클램핑 유니트의 X축 구동용 볼스크류 및 Y축 구동용 볼스크류는 중간이 커플러에 의해 연결되는 2개의 조합형태로 이루어져 하나의 모터로 적어도 2개의 클램프 또는 두 묶음의 클램프를 동시에 구동시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클램프는 하나의 고정 클램프와 이것을 기준으로 90°배치되며 클램핑 실린더에 의해 X축 및 Y축 방향으로 움직이면서 분할 부품을 눌러주는 이동 클램프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레이저 유니트는 레이저 용접기에 1개씩 배속되면서 용접 부위의 영상을 제어부측에 제공함으로써 자동으로 용접 부위의 위치 설정 및 보정을 가능하게 해주는 비전 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레이저 유니트는 2분할 부품의 경우 사각틀의 대각선 방향으로 2개의 레이저 용접기가 구비되어 분할 부품의 2곳에 대한 용접을 수행하고, 4분할 부품의 경우 사각틀의 4곳의 모퉁이에 각각의 레이저 용접기가 구비되어 분할 부품의 4곳에 대한 용접을 수행하도록 된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 분할형 샤시탑 제조설비의 레이저 접합장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치가 속해 있는 분할형 샤시탑 제조설비를 나타내는 개략적인 정면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 분할형 샤시탑 제조설비는 코일러로부터 공급되는 소재로부터 2분할 또는 4분할 형태의 분할 부품으로 제조하는 분할 부품 프 레스 공정(100), 분할 부품을 대략 사각의 박스 형태로 정렬하는 분할 부품 정렬 공정(110), 박스 형태로 정렬되어 있는 분할 부품을 레이저로 용접하는 레이저 접합 공정(120), 태핑 공정, 박스 밴딩 공정, 오프닝 공정 등의 후속 프레스 공정(130)으로 이루어져 있다.
따라서, 분할형 샤시탑은 분할 부품 프레스 공정을 거쳐 2분할 또는 4분할 형태의 분할 부품으로 제조된 후, 소정의 정렬 공정을 통해 완제품과 유사한 박스 형태로 조합되고, 계속해서 레이저 접합 공정 및 후속 프레스 공정을 통해 하나의 일체식 틀 형태의 완제품, 즉 샤시탑으로 완성된 다음, 후처리 공정인 분술물 제거를 위한 세척 공정, 흠집이나 휨 등의 불량을 검사하는 외관 공정 및 평탄 공정 등을 거쳐 최종적으로 포장된 상태로 출하된다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 레이저 접합장치는 장치 본체의 상부에서 사각틀 배치구조를 조성하면서 4곳의 모퉁이에 자리잡고 있는 포스트(29)를 이용하여 설치되는 레이저 유니트(18)와, 각 레이저 유니트(18)의 안쪽으로 배치되면서 그 하부에 설치되는 클램핑 유니트(15)로 크게 이루어져 있다.
상기 레이저 유니트(18)는 레이저 용접기를 이용하여 분할 부품의 연접 부위를 용접하는 수단으로서 기본적으로 4세트가 구비되는 한편, 제품의 사양에 따라 2분할 부품을 로딩하는 경우에는 2세트만 가동되고, 4분할 부품을 로딩하는 경우에는 4세트가 모두 가동될 수 있다.
상기 클램핑 유니트(15)는 클램프를 이용하여 분할 부품의 적당한 부위를 균 형있게 고정시켜주는 수단으로서 분할 부품의 4곳 내지 6곳을 잡아줄 수 있으며, 이렇게 견고한 클램핑 상태에서 용접이 진행됨에 따라 용접 부위의 변형 등을 최대한 배제할 수 있고, 결국 안정적인 용접 품질을 얻을 수 있다.
이에 따라, 트랜스퍼 유니트(140)에 의해 2분할 또는 4분할 부품이 클램핑 유니트(15)상에 로딩되면, 클램핑 유니트(15)의 작동에 의해 분할 부품이 클램핑되고, 계속해서 레이저 유니트(18)의 작동에 의해 레이저 용접기들이 내려와 분할 부품의 연접 부위, 즉 서로 맞닿아 있는 경계 부위를 용접하게 되므로서, 분할 부품은 하나의 사각틀 모양의 샤시탑 형태를 갖추게 된다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치의 클램핑 유니트를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이다.
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 클램핑 유니트(15)는 레이저 용접시 분할 부품의 4곳 내지 6곳을 잡아주는 수단으로서, 분할 부품의 4곳의 모퉁이 부분을 잡아줄 수 있는 4개의 클램프(10a),(10b),(10c),(10d) 및 2곳의 길이 중간 부분을 잡아줄 수 있는 2개의 보조 클램프(19a),(19b)와, 이러한 클램프들을 X축 방향과 Y축 방향으로 움직여줄 수 있는 X축 구동용 모터(11a),(11b) 및 Y축 구동용 모터(13), 그리고 전동수단으로서의 X축 구동용 볼스크류(12a),(12b) 및 Y축 구동용 볼스크류(14) 등을 포함한다.
이를 위하여, 장치 본체에는 Y축 방향을 따라 Y축 구동용 볼스크류(14)가 베어링의 지지를 받으면서 길게 설치되는 동시에 이것의 한쪽 끝에는 Y축 구동용 모터(13)가 연결 설치되고, 이렇게 설치되는 Y축 구동용 볼스크류(14)에는 각각의 볼너트(25)을 이용하여 2개의 베이스(27)가 Y축 방향으로 일정간격을 두고 조립되는 한편, 상기 베이스(27)의 상부에는 X축 방향을 따라 X축 구동용 볼스크류(12a),(12b)가 베어링의 지지를 받으면서 나란하게 설치되는 동시에 이것의 한쪽 끝에는 X축 구동용 모터(11a),(11b)가 연결 설치되고, 이렇게 설치되는 X축 구동용 볼스크류(12a),(12b)에는 각각의 볼너트(25)을 이용하여 클램프(10a),(10b),(10c),(10d)를 탑재한 4개의 플레이트(26)가 4각틀 배치구조를 조성하면서 4곳의 모서리에 위치되는 형태로 조립된다.
여기서, 상기 베이스(27)와 플레이트(26)는 볼너트(25)를 통해 볼스크류측과 조립됨과 동시에 양편의 가이드레일에 의한 안내를 받는 구조로 지지되므로, 안정적인 이동상태를 확보할 수 있다.
또한, 상기 베이스(27)에는 X축 선상을 따라 나란하게 배치되는 한 묶음의 클램프(10a,10b 또는 10c,10d) 사이에 배치되는 보조 클램프(19a),(19b)가 Y축 선상으로 서로 마주보는 위치에 고정 설치된다.
이에 따라, 제품의 사양이 변경되는 경우 각 클램프의 세팅 위치를 조정해야 하는데, 이때 X축 구동용 모터(11a),(11b)와 Y축 구동용 모터(14)를 가동하여 6개의 클램프(10a),(10b),(10c),(10d),(19a),(19b)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 움직여가면서 그 세팅 위치를 용이하게 조정할 수 있으므로, 제품의 사양 변경시 적극적으로 대처할 수 있는 잇점을 갖는다.
또한, 상기 X축 구동용 볼스크류(12a),(12b) 및 Y축 구동용 볼스크류(14)의 경우 2개가 하나의 커플러(20)에 의해 연결되는 조합형태로 이루어져 있으며, 이에 따라 한쪽의 볼스크류에 연결 설치되는 모터에 의해 2개의 클램프(10a,10b 또는 10c,10d) 또는 두 묶음의 클램프(10a,10b,19a 또는 10c,10d,19b)가 동시에 X축 방 향이나 Y축 방향으로 움직일 수 있다.
실질적으로 분할 부품을 고정시켜주는 클램프(10a),(10b),(10c),(10d)는 기본적으로 고정요소와 가동요소로 구성되어서 고정요소는 내측에서 분할 부품의 안쪽을 받쳐주고 가동요소는 외측에서 분할 부품의 바깥쪽을 가압하는 방식으로 되어 있다.
이를 위하여, 플레이트(26)상에는, 평면에서 봤을 때, 하나의 고정 클램프(21)를 기준으로 하여 90°각도로 2개의 이동 클램프(23)가 배치되고, 이때의 각 이동 클램프(23)는 클램핑 실린더(22)에 의해 X축 및 Y축 방향으로 움직일 수 있게 되므로서, 블럭(30) 위에 놓여진 분할 부품(150)은 양단면이 안쪽의 고정 클램프(21)와 바깥쪽의 이동 클램프(23)에 의해 밀착되는 형태로 견고하게 고정될 수 있다.
여기서, 보조 클램프(19a),(19b)의 경우에는 1개씩의 고정 클램프(21)와 이동 클램프(23)가 서로 마주보는 형태로 배치되어 그 사이의 분할 부품을 고정시켜주는 방식으로 되어 있다.
도 8과 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치의 클램핑 유니트에서 작동 전/후 상태를 나타내는 평면도이다.
도 8과 도 9에 도시한 바와 같이, 트랜스퍼에 의해 이송된 분할 부품이 클램프 및 보조 클램프의 각 고정 클램프(21)들을 내측으로 하면서 블럭상에 놓여지면, 이와 동시에 클램핑 실린더(22)가 작동하고 계속해서 이동 클램프(23)가 전진하여 분할 부품의 바깥쪽을 고정 클램프(21)쪽으로 밀어주게 되므로서, 분할 부품은 고정 클램프 및 이동 클램프 사이에 끼워진 형태로 견고히 고정될 수 있다.
이때, 상기 이동 클램프(23)는 곡면부분을 이용하여 분할 부품의 윗면을 블럭측으로 눌러주게 되므로 분할 부품의 고정상태가 더욱 안정적으로 유지될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치의 레이저 유니트를 나타내는 평면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치의 레이저 유니트를 나타내는 측면도이다.
도 10과 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 레이저 유니트(18)는 분할 부품 간의 연접 부위를 레이저 용접기(17a),(17b),(17c),(17d)로 용접시켜주는 수단으로서 기본적으로 4세트가 구비되며, 제품의 사양에 따라 2분할 부품의 경우에는 2세트만 가동되고, 4분할 부품의 경우에는 4세트가 모두 가동될 수 있다.
이를 위하여, 장치 본체의 상부에는 사각틀 형태의 4곳의 모퉁이 위치에 포스트(29)가 각각 설치되고, 상기 포스트(29)에는 일체식으로 조합되어 있는 형태의 3개의 LM 유니트(16a),(16b),(16c)가 각각의 방향, 예를 들면 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향을 따라 설치되며, Z축 방향으로 배치되는 각 LM 유니트(16c)에는 브라켓(28)에 의해 지지되는 형태로 각각의 레이저 용접기(17a),(17b),(17c),(17d)가 설치된다.
이에 따라, 각 방향의 LM 유니트(16a),(16b),(16c)가 작동하면, 레이저 용접기(17a),(17b),(17c),(17d)는 분할 부품의 용접 부위를 찾아갈 수 있고, 그 위치에서 용접을 수행할 수 있다.
이러한 LM 유니트는 제어기(미도시)의 설정 프로그램에 따라 작동될 수 있고, 결국 레이저 용접기는 LM 유니트의 정해진 스크로크에 의해 제품의 사양에 따 른 해당 용접 위치를 찾아갈 수 있다.
여기서, 제어기의 설정 프로그램에 따라 LM 유니트 및 레이저 용접기를 작동시키는 방법 등은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.
특히, 상기 레이저 유니트(15)에는 각 레이저 용접기(17a),(17b)에 1개씩 배속되는 비전 카메라(24)가 구비되어 있으며, 이때의 비전 카메라(24)는 분할 부품의 용접 부위가 되는 연접 부위 및 그 주변의 영상 정보를 촬영하여 이를 제어부에 제공하는 역할을 한다.
이에 따라, 비전 카메라(24)로부터 얻은 영상 정보를 이용하여 용접 부위에 대한 레이저 용접기의 위치 설정, 위치 보정, 초기 위치 세팅 등의 조정을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
따라서, 이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합장치를 이용하여 2분할 또는 4분할 부품을 레이어 용접하는 과정에 대해 살펴보면 다음과 같다.
전(前) 공정에서 대략 사각 박스 형태로 정렬된 분할 부품이 트랜스퍼에 의해 이송되어 클램핑 유니트(15)상에 로딩되면, 클램핑 유니트(15)의 작동에 의해 분할 부품의 4곳의 모서리 부위(실제 용접되는 모서리 영역의 연접 부위를 제외하고)가 클램핑되고, 계속해서 레이저 유니트(18)의 작동에 의해 2개의 레이저 용접기(17a 및 17d) 또는 17b 및 17c) 또는 4개의 레이저 용접기(17a,17b,7c,17d)가 분할 부품의 용접 부위로 내려와 레이저 용접을 수행하게 되며, 레이저 용접을 마친 분할 부품은 샤시탑 제품과 동일한 박스 형태를 가지는 일체식 제품으로 만들어진 다.
이렇게 레이저 접합 공정을 마친 박스형 제품이 후속 프레스 공정, 즉 하부 태핑 공정, 박스 밴딩 공정, 오프닝 공정 및 챔퍼 공정을 순서대로 거치면, 비로소 하나의 완제품이 제조될 수 있으며, 이러한 완제품은 세척이나 조립 등의 후처리 공정을 거친 후, 최종 포장되어 출하되는 형태로 진행된다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 접합 장치의 경우에는 절곡하는 등의 과정없이 원판 상태에서 평면부 레이저 용접을 수행하고, 또 견고한 클램핑 조건에서 용접을 수행하므로, 단차가 없고 평탄도가 안정적인 우수한 품질을 확보할 수 있으며, 결국 외곽이나 중요 부위의 치수를 보다 안정적으로 확보할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 2분할 또는 4분할 샤시탑 부품을 레이저 방식으로 자동 접합하는 새로운 형태의 분할형 샤시탑 제조방식을 구현함으로써, 우수한 품질의 제품을 확보할 수 있고 생산성이나 작업성을 향상시킬 수 있는 등 전체적인 제조 공정의 효율화를 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. X축 및 Y축 방향으로 위치 이동가능하고 4곳의 모퉁이에 4각틀 형태로 배치되면서 분할 부품의 4곳 모서리 부위를 잡아주는 클램프(10a),(10b),(10c),(10d), 클램프 위치 이동을 위한 X축 구동용 모터(11a),(11b) 및 X축 구동용 볼스크류(12a),(12b), Y축 구동용 모터(13) 및 Y축 구동용 볼스크류(14)를 포함하는 클램핑 유니트(15);
    각각의 LM 유니트(16a),(16b),(16c)에 의해 X축, Y축 및 Z축 방향으로 위치 이동가능하고 클램핑 유니트(15)측에 고정되어 있는 분할 부품의 적어도 2곳 이상의 연접 부위(모서리 부위)를 접합하는 적어도 2개 이상의 레이저 용접기(17a),(17b)를 포함하는 레이저 유니트(18);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 분할형 샤시탑 제조설비의 레이저 접합장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 클램핑 유니트(15)는 X축 선상을 따라 나란하게 배치되는 한 묶음의 클램프(10a,10b 또는 10c,10d) 사이에 배치되면서 이것들과 함께 Y축 방향으로 위치 이동가능하고 분할 부품의 길이 중간을 잡아주는 보조 클램프(19a),(19b)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분할형 샤시탑 제조설비의 레이저 접합장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 클램핑 유니트(15)의 X축 구동용 볼스크류(12a),(12b) 및 Y축 구동용 볼스크류(14)는 중간이 커플러(20)에 의해 연결되는 2개의 조합형태로 이루어져 하나의 모터로 적어도 2개의 클램프 또는 두 묶음의 클램프를 동시에 구동시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 분할형 샤시탑 제조설비의 레이저 접합장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 클램프(10a),(10b),(10c),(10d)는 하나의 고정 클램프(21)와 이것을 기준으로 90°배치되며 클램핑 실린더(22)에 의해 X축 및 Y축 방향으로 움직이면서 분할 부품을 눌러주는 이동 클램프(23)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 분할형 샤시탑 제조설비의 레이저 접합장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 레이저 유니트(18)는 레이저 용접기(17a),(17b)에 1개씩 배속되면서 용접 부위의 영상을 제어부측에 제공함으로써 자동으로 용접 부위의 위치 설정 및 보정을 가능하게 해주는 비전 카메라(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분할형 샤시탑 제조설비의 레이저 접합장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서, 상기 레이저 유니트(18)는 2분할 부품의 경우 사각틀의 대각선 방향으로 2개의 레이저 용접기(17a),(17b)가 구비되어 분할 부품의 2곳에 대한 용접을 수행하고, 4분할 부품의 경우 사각틀의 4곳의 모퉁이에 각각의 레이저 용접기(17a),(17b),(17c),(17d)가 구비되어 분할 부품의 4곳에 대한 용접을 수행하도록 된 것을 특징으로 하는 분할형 샤시탑 제조설비의 레이저 접합장치.
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