KR101141684B1 - 패널 얼라인 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패널 얼라인 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, LCD 패널이나 터치패널에 편광필름이나 윈도우필름을 부착하거나, 기타 공정에서 패널을 얼라인하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 패널 얼라인의 정밀도를 보장하고, 패널 세정이나 보호필름 박리 공정 등 다른 공정들과의 연속적인 작업이 가능하도록 하며, 구동에 소요되는 부하 및 에너지를 경감할 수 있을 뿐만 아니라, 다수개의 패널을 연속적으로 처리할 수 있어 작업 효율이 증대되고 작업자의 피로도를 경감시킬 수 있는 장점을 갖는다.

Description

패널 얼라인 장치{PANEL ALIGNING APPARATUS}

본 발명은 패널 얼라인 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, LCD 패널이나 터치패널에 편광필름이나 윈도우필름을 부착하거나, 기타 공정에서 패널을 얼라인하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 LCD 패널에는 편광필름이 부착되고, 손으로 직접 터치하여 데이 및 신호를 입력하는 터치패널에는 표면 손상을 방지하기 위한 윈도우필름이 부착된다. 이와 같이, 패널에 각종 필름을 부착하는 장치는 현재 자동화된 설비에 의해 연속적으로 수행된다. 그런데, 패널에 필름을 부착하기 위해서는 먼저 패널과 필름의 배향을 일치시키는 얼라인 작업을 수행하여야 필름 부착후 패널과 필름의 배향이 달라지는 불량을 사전에 예방할 수 있게 된다.

대한민국 등록특허 제10-0976801호에는 윈도우 필름을 터치패널에 자동으로 부착하는 장치가 제안되었다. 이 장치는 다수개의 스테이지를 구비하여 필름과 터치패널을 적치하고, 상기 필름과 터치패널을 필름 공급구역과, 보호필름 제거구역과, 정렬구역과, 예비 부착구역과, 언로딩 구역으로 공급하는 스테이지부; 상기 필름공급구역에 배치되며, 상기 필름을 적치하여 상기 스테이지부에 순차적으로 로딩하는 필름 카셋트; 상기 보호필름 제거구역에 배치되며, 상기 필름에 부착된 제1보호필름을 제거하는 보호필름 제거부; 상기 정렬구역에 배치되며, 필름 얼라인 카메라에 의하여 상기 제1보호필름이 제거된 필름의 자세를 촬영하여 영상정보를 얻는 정렬부; 상기 예비 부착구역에 배치되며, 터치패널로부터 보호필름을 박리하고, 상기 보호필름이 박리된 터치패널을 상기 정렬부의 영상정보에 의하여 정위치로 정렬하여 상기 필름상에 예비 부착시키는 예비 부착부; 상기 메인 부착구역에 배치되며, 상기 예비 부착부에 의하여 예비 부착된 필름과 터치패널을 최종적으로 부착하는 메인 부착부; 그리고 상기 언로딩구역에 배치되며, 상기 필름이 부착된 터치패널을 배출하는 언로딩부를 포함한다.

이러한 윈도우 필름 자동 부착 장치에서는 카메라를 이용하여 패널과 필름을 촬영하여 얼라인하는 비젼 얼라인 방법이 공지된다. 이러한 비젼 얼라인 방법은 필패널과 필름의 모서리 윤곽 영상을 상호 비교하여 얼라인을 수행하므로 비교적 정확한 방법이기는 하나, 영상 촬영후 실제로 패널을 정렬하는 장치의 구조에 따라 그 정밀도가 결정되는데, 위 등록특허에는 구체적인 언라인 장치의 구조는 제시하지 못하고 있다.

한편, 대한민국 공개특허 제10-2011-0033522는 본 출원인에 의하여 출원되어 공개된 LCD 패널 얼라인 장치로서, LCD 패널이 안착되는 턴베이스가 180°회전되면서 LCD 패널을 연속적으로 공급하고, 리니어모터 또는 서보모터와 볼스크류 등을 통하여 X축 및 Y축으로 정렬스테이지를 이동시킴과 동시에, 편심캠을 이용하여 회전되는 θ각정렬스테이지를 통하여 θ방향 정렬을 수행한다는 점에서 정밀도가 매우 높다 할 것이다. 그러나, 이러한 LCD 패널 얼라인 장치에 따르면, 턴베이스를 회전시키는 DD모터가 고가일 뿐만 아니라 턴베이스의 하중이 비교적 크기 때문에 DD모터에 걸리는 부하가 크고 구동에 소요되는 에너지가 매우 크며, LCD 패널의 표면 세정 공정이나 보호필름 박리 공정 등 다른 공정들과 독립적으로 구성되어 전체 공정의 연속성을 보장하기 어려우며, 턴베이스가 180°회전되면서 패널을 공급하기 때문에 턴베이스에 2장의 패널만이 로딩되므로 패널의 공급 주기가 짧아 일측에서 수동으로 패널을 공급하는 작업자의 피로도가 증가하는 등의 단점이 존재한다.

한편, 종래의 다른 필름 부착 장치들도 다수 존재하나, 대부분, 패널과 필름의 얼라인 장치가 다수개의 스테이지마다 동일하게 각각 구비되는 경우가 많아 불필요하게 부피가 커지고 소요 동력이 증가하는 단점이 존재하였다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 LCD패널이나 터치패널등의 디스플레이 패널 얼라인 장치의 단점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 패널 얼라인의 정밀도를 보장하고, 패널 세정이나 보호필름 박리 공정 등 다른 공정들과의 연속적인 작업이 가능하도록 하며, 구동에 소요되는 부하 및 에너지를 경감할 수 있을 뿐만 아니라, 다수개의 패널을 연속적으로 처리할 수 있어 작업 효율이 증대되고 작업자의 피로도를 경감시킬 수 있는 패널 얼라인 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 패널 얼라인 장치는 중심으로부터 외측을 향하도록 절개되어 관통 형성된 절개부를 포함하는 테이블과, 상기 테이블의 절개부 상측에 배치되고 진공에 의해 패널을 흡착 적치하며 상기 테이블의 중심 방향 및 절개부가 형성된 외측 방향으로 수평 왕복 이동됨과 아울러 적치된 패널을 X축, Y축 및 θ 방향으로 얼라인하는 패널스테이지를 포함하는 패널공급수단과; 상기 패널공급수단의 테이블 하부에서 상기 테이블의 중심 방향 및 절개부가 형성된 외측 방향으로 수평 왕복 이동되는 판부재로서 하부에는 Y축구동모터에 의해 회전되는 볼스크류에 의해 Y축으로 수평 이동가능하게 구성되고 좌우 양측에는 수평 이동을 안정적으로 가이드하기 위한 LM가이드가 구비된 Y축정렬플레이트와, 상기 Y축정렬플레이트의 상부에 위치되어 X축 방향으로 수평 이동되는 판부재로서 상기 Y축정렬플레이트와 LM가이드에 의해 슬라이드 이동 가능하게 결합되며 X축방향으로 배치된 X축구동모터와 볼스크류에 의해 X축 방향으로 슬라이드 이동되는 X축정렬플레이트와, 상기 X축정렬플레이트의 상부에 회전가능하게 장착되는 로터와, 상기 로터의 상부에 결합되어 로터에 의해 회전 정렬되는 회전정렬플레이트와, 상기 Y축정렬플레이트에 고정 장착되는 캠구동모터에 의해 회전 구동되는 편심된 캠과, 상기 캠의 외주면에 접촉되어 캠의 편심 회전운동에 따라 왕복 직선 운동하는 캠폴로워와, 일측에 상기 캠폴로워가 장착되고 타측 말단은 상기 회전정렬플레이트의 일측 상면에 결합되어 캠폴로워가 캠의 회전에 의해 왕복 직선운동하는 경우 회전정렬플레이트가 로터 상에서 일정 각도 회전되도록 하는 캠폴로워브라켓과, 상기 회전정렬플레이트의 상부면에 구비되어 상기 패널스테이지의 하부를 파지하는 파지척을 포함하는 패널얼라인수단을 포함한다.

여기서, 상기 패널스테이지는, 테이블의 중심으로부터 외측으로 향하는 X축 방향으로 직선 이동되어 패널을 X축 방향으로 정렬시키는 판부재로서, 하부 좌우 양측에는 테이블의 절개부 좌우 양측에 구비된 LM레일과 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 LM블럭이 고정 결합되고, 중앙부에는 개구창이 형성되며, 상기 개구창의 Y축 방향 좌우 양측에는 LM레일이 결합된 X축정렬판과; 상기 X축정렬판의 상층 위치되며, Y축 방향으로 직선 이동되어 패널을 Y축 방향으로 정렬시키는 판부재로, 하부 좌우 양측에는 X축정렬판 상부면 개구창 좌우 양측에 구비된 LM레일과 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 LM블럭이 구비되고, 중앙부에는 로터장착홈이 구비된 Y축정렬판과; 상기 Y축정렬판 중앙부의 로터장착홈에 삽입 관통되어 회전가능하게 장착되는 로터와; 하방으로부터 상기 X축정렬판의 개구창을 관통하며, 상기 Y축정렬판의 로터장착홈을 관통한 로터의 하부에 결합되는 마운팅블럭과; 상기 마운팅블럭의 하부에 수평으로 고정 결합되는 수평판과; 상기 로터의 상부에 결합되며 상부면에 진공에 의해 패널을 흡착 적치하는 흡착판이 결합되며, 상기 로터와 함께 회전되어 패널을 θ 방향으로 정렬하는 회전정렬판을 포함한다.

그리고, 상기 테이블의 중앙측에 각각 구비되어 상기 패널스테이지를 고정하는 고정척을 더 포함하되, 상기 고정척은 테이블의 중앙측 상부에 Y축 방향으로 수평하게 배치된 수평바와, 상기 수평바의 하부 좌우 양측에 수직으로 결합되고 테이블을 관통하여 설치되는 수직봉을 포함하고, 상기 수평바의 하부 좌우 말단에는 수직으로 걸림돌기가 형성되고, 수직봉의 하부에는 상기 수직봉을 승하강시키는 실린더가 구비되며, 상기 수직봉의 하부 외주면에는 스프링이 끼워지며; 상기 패널스테이지의 Y축정렬판 측면에는 상기 고정척의 수평바 하부 걸림돌기에 걸림 결합되는 걸림부재가 구비되되, 상기 걸림부재는 Y축정렬판의 측면에 고정결합되는 브라켓과, 상기 브라켓의 좌우 양단에 구비되며 중앙에 상기 고정척의 걸림돌기가 삽입되어 걸리도록 걸림홈이 형성된 걸림구로 구성된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 패널 얼라인의 정밀도를 보장하고, 패널 세정이나 보호필름 박리 공정 등 다른 공정들과의 연속적인 작업이 가능하도록 하며, 구동에 소요되는 부하 및 에너지를 경감할 수 있을 뿐만 아니라, 다수개의 패널을 연속적으로 처리할 수 있어 작업 효율이 증대되고 작업자의 피로도를 경감시킬 수 있는 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 패널 얼라인 장치의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 패널 얼라인 장치의 패널공급수단의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 패널 얼라인 장치의 패널공급수단의 분해도,
도 4는 본 발명에 따른 패널 얼라인 장치의 패널공급수단의 측면도,
도 5는 패널공급수단의 패널스테이지 분해도,
도 6은 패널얼라인수단의 사시도,
도 7은 패널얼라인수단의 분해도,
도 8은 본 발명에 따른 패널 얼라인 장치를 이용하여 패널을 얼라인하고 터치패널 표면에 윈도우필름을 부착하는 공정이 순차적으로 도시된 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 패널 얼라인 장치의 구체적인 구성을 바람직한 실시예와 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 패널 얼라인 장치는 편광필름을 부착하기 위한 일반 LCD 패널 얼라인 장치로 사용될 수도 있고, 윈도우필름을 부착하기 위한 터치패널 얼라인 장치로도 사용될 수 있는 바, 본 명세서에서는 터치패널 얼라인 위주로 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 패널 얼라인 장치는, 패널공급수단(100) 및 패널얼라인수단(200)을 포함한다.

먼저, 상기 패널공급수단(100)은 일측에서 작업자에 의해 보호필름이 제거된채 공급되는 패널을 흡착 적치하여 필름을 부착하는 공정 위치, 즉, 필름부착수단의 하측으로 이송 공급하는 수단이다. 도 2에는 상기 패널공급수단(100)의 상방 사시도가 도시되고, 도 3에는 상기 패널공급수단(100)의 분해도가 도시되고, 도 4에는 상기 패널공급수단(100)의 측면도가 도시된다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 패널공급수단(100)은 테이블(110)과 및 패널스테이지(150)를 포함한다.

상기 테이블(110)은 터치패널이 안착되는 후술하는 패널스테이지(150)를 하방에서 지지하는 작업대로서, 대체로 원형 테이블로 구성되되, 고정된 테이블일 수도 있으나, 후술하는 DD모터(120)의 구동에 따라 일정 각도, 보다 구체적으로는, 90°씩 순차적으로 회전되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 테이블(110)에 일정 각도 마다 각각 패널스테이지(150)를 설치하여 터치패널의 세정, 보호필름 박리, 필름부착과 같은 기타 공정들을 연속적으로 수행할 수 있도록 구성하기 위함이나, 필름 부착만을 위해 고정된 단일 테이블 형태로 구성될 수도 있음은 상기한 바와 같다.

상기 테이블(110)이 일정 각도씩 순차 회전되도록 구성되는 경우, 상기 테이블(110)의 중앙에는 후술하는 DD모터(120)의 모터축(122)이 삽입 결합됨과 아울러 후술하는 진공관(140)이 관통 삽입되는 관통공(112)이 형성되고, 상기 관통공(112)을 중심으로 90°간격으로 방사상으로 직사각 형상으로 절개되어 관통 형성된 절개부(114)가 형성된다. 또한, 상기 절개부(114)의 좌우 양측, 즉, 테이블(110)의 중심으로부터 외측을 향하는 절개부(114)의 좌우 길이 방향에는 후술하는 패널스테이지(150)를 테이블(110)의 중심 방향 및 외측 방향으로 수평 왕복 이동키기 위한 LM레일(116)이 구비되고, 상기 LM레일(116)에 맞물려 슬라이드 이동되는 LM블럭(151a)은 후술하는 패널스테이지(150)의 최하층 X축정렬판(151) 하부에 결합된다.

상기 DD모터(120)는 감속기를 사용하지 않고 직접 부하를 구동하는 직접 구동식(DIRECT DRIVE TYPE) 모터로서, 상기 테이블(110)을 90°씩 순차적으로 회전 구동시킨다. 상기 DD모터(120)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙에 중공이 형성된 모터축(122)을 구비하며, 중앙에 관통홀이 형성된 모터플레이트(124)에 고정 결합된다. 그리고, 상기 모터플레이트는 하방으로부터 좌우 양측 지지대(128)에 의해 지면으로부터 고정 지지된다.

상기 DD모터(120)의 하부에는 진공박스(130)가 구비된다. 상기 진공박스(130)는 DD모터(120)의 하부에 구비되고 외부 또는 내부에 구비된 진공발생기(미도시)에 의해 발생된 진공 흡입력을 연결 및 해제시키는 수단으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 모터플레이트(124)를 관통하여 상기 DD모터(120)의 하부에 결합되며, 상기 DD모터(120)의 중앙에 구비된 모터축(122)의 중공과 연통된다. 그리고, 상기 진공박스(130)의 상부는 DD모터(120)의 상부로부터 모터축(122)의 중공에 삽입되는 진공관(140)과 연결되고, 상기 진공관(140)의 상단에는 테이블(110)에 설치되는 4개의 패널스테이지(150)의 최상층 흡착판(158)과 진공호스(미도시)로 연결되어 진공박스(130)와 각 흡착판(158)를 분배 연결하는 헤더(142)가 구비된다.

패널스테이지(150)는 이러한 진공박스(130)로부터 발생한 진공 부압에 의해, 터치패널을 흡착 적치하는 부분으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙측으로부터 외측을 향하여 배치된 절개부(114) 상부에 배치된다. 언급한 바와 같이, 절개부(114)가 90°간격으로 형성되는 경우 각 절개부(114)의 상부에 동일한 구성의 패널스테이지(150)가 각각 배치된다.

도 5에는 이러한 패널스테이지(150)의 분해도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 상기 패널스테이지(150)는 X축정렬판(151), Y축정렬판(152), 로터(153), 회전정렬판(157), 흡착판(158)을 포함한다.

X축정렬판(151)은 X축 방향, 즉, 테이블(110)의 중심으로부터 외측으로 향하는 방향으로 절개부(114)의 상방에서 직선 이동되어 패널을 X축 방향으로 정렬시키는 판부재로서, 대체로 직사각형상으로 구성되되, 하부 좌우 양측에는 LM블럭(151a)이 고정 결합되고, 상기 LM블럭(151a)은 테이블(110)의 절개부(114) 좌우 양측에 구비된 LM레일(116)과 슬라이드 이동 가능하게 결합된다. 그리고, 중앙부에는 후술하는 로터(153)가 관통 장착될 수 있도록 개구창(151b)이 형성되며, 상기 X축정렬판(151)의 상부면 개구창(151b)의 Y축 방향 좌우 양측에는 LM레일(151c)이 결합된다.

상기 X축정렬판(151) 상층에는 Y축정렬판(152)이 위치된다. 상기 Y축정렬판(152)은 Y축 방향으로 직선 이동되어 패널을 Y축 방향으로 정렬시키는 판부재로, 대체로 직사각형상으로 구성되되, 하부 좌우 양측에는 X축정렬판(151) 상부면 개구창(151b) 좌우 양측에 구비된 LM레일(151c)과 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 LM블럭(152a)이 구비된다. 그리고, 상기 Y축정렬판(152)의 중앙부에는 후술하는 로터(153)가 삽입 관통결합되도록 로터장착홈(152b)이 구비되고, 상기 로터장착홈(152b)의 내주면에는 로터(153)의 회전을 원활하게 하기 위한 베어링(152c)이 결합되는 것이 바람직하다.

상기 로터(153)는 후술하는 패널얼라인수단(200)에 의해 회전되어, 역시 후술하는 회전정렬판(157)을 회전시키는 기능을 수행하는 바, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부는 대체로 원판형으로 구성되고, 하부는 상부 보다 직경이 더 작은 원통형으로 구성되며, 상기 Y축정렬판(152)의 중앙에 형성된 로터장착홈(152b)에 상방으로부터 삽입 관통되어, 로터장착홈(152b) 내부에서 회전가능하게 장착된다.

상기 로터(153)의 하부는 Y축정렬판(152)의 로터장착홈(152b)을 관통하여 장착되며, 하방에서 X축정렬판(151)의 개구창(151b)을 관통하여 삽입된 마운팅블럭(155)과 커플러(154)에 의해 결합된다. 그리고, 상기 마운팅블럭(155)의 하부에는 대체로 사다리꼴 또는 원호 형상의 수평판(156)이 고정 결합된다.

상기 로터(153)의 상부에는 회전정렬판(157)이 결합된다. 이를 위해, 상기 로터(153)의 상부 좌우 양측에는 결합돌기(153a)가 돌출 형성되며, 회전정렬판(157)의 하부에는 상기 결합돌기(153a)가 끼움결합되는 결합홈(157a)이 형성된다. 상기 로터(153)와 회전정렬판(157)이 결합돌기(153a)와 결합홈(157a)에 의해 상호 결합됨에 따라, 로터(153)의 회전에 의해 회전정렬판(157)이 회전되어 패널을 θ 방향으로 정렬할 수 있게 된다. 그리고, 상기 회전정렬판(157)의 상부에는 진공에 의해 터치패널을 흡착 적치하는 흡착판(158)이 결합된다.

이러한 구성을 통하여, 패널스테이지(150)가 별도 구비된 필름부착수단 하부에 위치되는 경우, 후술하는 패널얼라인수단(200)에 의해 X축, Y축, 및 θ 방향으로의 패널 정렬이 수행된다. 이러한 패널 정렬 방법에 대하여는 후술하기로 한다.

한편, 상기 패널스테이지(150)가 필름부착수단의 위치에 도달하기 전, 즉, 패널이 작업자에 의해 수동으로 적치된 후 표면 세정 공정 또는 패널 언로딩과 같은 기타 작업 공정시에는 패널스테이지(150)가 X축, Y축 및 θ 방향으로 움직이지 않도록 고정되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 테이블(110)의 중앙측에는 각 방향 패널스테이지(150)를 고정하기 위한 고정척(170)이 각각 구비된다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정척(170)은 테이블(110)의 중앙측 상부에 Y축 방향으로 수평하게 배치된 수평바(172)와, 상기 수평바(172)의 하부 좌우 양측에 수직으로 결합되고 테이블(110)을 관통하여 설치되는 수직봉(174)으로 구성된다. 상기 수평바(172)의 하부 좌우 말단에는 수직으로 걸림돌기(173)가 형성되고, 수직봉(174)의 하부에는 상기 수직봉(174)을 승하강시키는 실린더(176)가 구비되며, 상기 수직봉(174)의 하부 외주면에는 스프링(175)이 끼워진다. 상기 실린더(176)는 브라켓에 의해 모터플레이트(124)에 지지된다.

한편, 상기 패널스테이지(150)의 Y축정렬판(152) 측면에는 상기 고정척(170)의 수평바(172) 하부 걸림돌기(173)에 걸림 결합되는 걸림부재(160)가 결합된다. 상기 걸림부재(160)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 대체로 'ㄷ'자 형상으로 절곡 형성되며 Y축정렬판(152)의 측면에 볼트 등에 의해 고정결합되는 브라켓(161)과, 상기 브라켓(161)의 좌우 양단에 구비되며 중앙에 상기 고정척(170)의 걸림돌기(173)가 삽입되어 걸리도록 걸림홈(162a)이 형성된 걸림구(162)로 구성된다.

이러한 구성을 통하여, 필름부착수단 하측을 제외한 위치에서는, 패널스테이지(150)가 테이블(110)의 중앙측에 위치된 상태에서, 테이블(110) 하부의 실린더(176) 팽창 작동에 따라 수직봉(174)이 상승된 후, 실린더(176)의 수축에 따라 수직봉(174)이 하강하면서 수평바(172) 하부 좌우 양측의 걸림돌기(173)가 걸림구(162) 중앙의 걸림홈(162a)에 삽입되어 걸림으로써, Y축정렬판(152)을 비롯한 전체 패널스테이지(150)가 X축, Y축 및 θ 방향으로 이동없이 고정되어 패널 세정, 로딩 및 언로딩 작업 등이 유동없이 안정적으로 수행될 수 있다. 한편, 별도 구비된 필름부착유닛(G)에서 패널의 얼라인이 수행되는 경우에는, 실린더(176)의 작동에 따라 고정척(170)의 걸림돌기(173)가 걸림구(162)로부터 해제되어 패널스테이지(150)가 테이블(110) 외측으로 이동후 X축, Y축 및 θ 방향으로 정렬될 수 있다.

상기 패널얼라인수단(200)은 필름부착수단(1000)의 하측에 배치되되, 패널공급수단(100)의 테이블 보다도 더 낮은 위치에 배치되며, 상기 테이블(110) 하부 내외측으로 수평 이동하여 테이블(110) 상부에 배치된 패널스테이지(150)를 수평 이동시키는 역할을 수행한다. 즉, 테이블(110)의 특정 패널스테이지(150)가 필름부착수단 위치를 제외한 다른 공정 위치를 통과하는 동안에는 패널스테이지(150)가 테이블(110)의 중앙부에 고정척(170)에 의해 고정되어 있다가, 패널스테이지(150)가 필름부착수단 하부에 도달하면 고정척(170)이 해제되고 상기 패널얼라인수단(200)의 작동에 의해 패널스테이지(150)가 테이블(110)의 외측 방향으로 수평 이동하여 필름부착수단(1000) 하측에 위치된다.

이를 위해, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 패널얼라인수단(200)은 Y축정렬플레이트(210), X축정렬플레이트(220), 로터(230), 회전정렬플레이트(240), 파지척(250), 캠(260), 캠폴로워(270), 캠폴로워브라켓(272)을 포함한다.

상기 Y축정렬플레이트(210)는 패널공급수단(100)의 테이블(110) 하부 내외측으로 수평 이동하는 판부재로서, 하부에는 Y축구동모터(212)에 의해 회전되는 볼스크류(214)에 의해 Y축으로 수평 이동가능하게 구성되고, 좌우 양측에는 수평 이동을 안정적으로 가이드하기 위한 LM가이드(216)가 구비된다.

상기 X축정렬플레이트(220)는 Y축정렬플레이트(210)의 상부에 위치되어 X축 방향으로 수평 이동되는 판부재로서, 상기 Y축정렬플레이트(210)와 LM가이드(222)에 의해 슬라이드 이동 가능하게 결합되며, X축방향으로 배치된 X축구동모터(224)와 볼스크류(226)에 의해 X축 방향으로 슬라이드 이동된다.

상기 로터(230)는 후술하는 캠(260)에 의해 회전정렬플레이트(240)를 θ 방향으로 회전 이동시키는 부재로서, 상기 X축정렬플레이트(220)의 상부에 회전가능하게 장착되며, 로터(230)의 상부에는 로터(230)에 의해 회전 정렬되는 회전정렬플레이트(240)가 결합된다.

상기 회전정렬플레이트(240)는 캠(260) 작동에 의해 회전된다. 상기 캠(260)은 Y축정렬플레이트(210)에 고정 장착되는 캠구동모터(262)에 의해 회전 구동되는 편심캠이다. 상기 캠구동모터(262)는 상기 X축정렬플레이트(220)의 일측 Y축정렬프레이트에 형성된 관통공에 삽입된 상태에서 Y축정렬플레이트(210)와 고정결합되는 모터브라켓(264)에 거치되고, 상부에 상기 캠(260)이 결합된다. 상기 캠구동모터(262)의 회전에 의해 캠(260)이 편심 회전되고, 상기 캠(260)의 편심 회전운동에 따라 상기 로터(230)는 일정 각도 회전운동한다. 이를 위해, 상기 캠(260)의 외주면에는 캠폴로워(270)가 접촉된다. 상기 캠폴로워(270)는 캠폴로워브라켓(272)의 일측에 장착되되, 상기 캠폴로워브라켓(272)의 타측 말단은 상기 회전정렬플레이트(240)의 일측 상면에 결합된다. 이러한 구성을 통하여 캠구동모터(262)의 작동에 따라 캠(260)이 편심 회전하는 경우, 캠(260)의 외주면이 캠폴로워(270)의 외주면과 접촉되면서 캠폴로워(270)가 이동하게 되고, 캠폴로워(270)의 이동에 따라 캠폴로워(270)에 결합된 캠폴로워브라켓(272)이 이동되며, 이에 따라, 캠폴로워브라켓(272)에 고정결합된 회전정렬플레이트(240)가 로터(230) 상에서 일정 각도 회전운동한다.

상기 회전정렬플레이트(240)의 상부면에는 파지척(250)이 구비된다. 상기 파지척(250)은 패널스테이지(150)의 수평 이동을 위해, 패널스테이지(150)의 하부에 결합된 수평판(156)을 파지하는 수단이다. 상기 파지척(250)은 실린더에 의해 작동하는 유압척일 수도 있으며, 기계식 척으로 구성될 수도 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파지척(250)은 실린더(252)에 의해 작동하는 유압척으로 구성된다. 도시된 바와 같이, 상기 파지척(250)의 일측에는 Y축정렬플레이트(210) 상에 별도의 브라켓에 의해 장착된 실린더(252)가 구비되며, 상기 실린더(252)의 후방 로드측 엔드플레이트에는 베어링(252a)이 설치된다. 그리고, 상기 실린더(252)의 후방측에는 레버(254)가 구비된다. 이러한 유압척 타입의 파지척(250)은 자전거용 유압 브레이크, 특히, 디스크 타입 유압 브레이크에 사용되는 것과 그 구조 및 원리가 동일하나 자전거용 유압 브레이크에서는 레버의 작동을 사용자가 수동으로 조작하는데 반하여, 본 발명에서는 레버(254)의 작동을 실린더(252)에 의해 자동으로 수행한다는 점에서 차이가 있다.

작동 관계를 설명하면, 먼저, 실린더(252)의 팽창에 따라 레버(254)를 밀어주고, 레버(254)의 작동에 따라 레버 내측에 구비된 마스터실린더(미도시)가 압축되고, 마스터실린더 내부의 오일이 호스(255)를 통하여 파지척(250)에 유입되어 파지척(250)의 상하 죠우(jaw)가 서로를 향하여 이동하면서 상호간의 간격이 좁아져 그 사이에 삽입된 수평판(156)이 파지된다. 이 때, 상기 상하 죠우의 내면에는 유압 브레이크의 브레이크패드와 같은 마찰패드가 구비되어 파지척(250)이 수평판(156)을 미끄러짐 없이 견고하게 파지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 실린더(252)의 수축에 따라 레버(254) 원위치로 복귀되면 압축력이 해제되어 파지척(250)의 상하 죠우가 복귀되면서 수평판(156)의 파지가 해제된다. 이러한 파지척(250)은 위에서 언급한 바와 같이, 기존 자전거용 유압 브레이크 장치 부품을 그대로 사용한 것으로 구체적인 구성은 이미 공지된 것으로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 이러한 파지척(250)에 의한 파지 및 패널스테이지(150)의 수평 이동 방법에 대하여는 후술하기로 한다.

도 8에는 이러한 구성을 갖는 패널 얼라인 장치에 의해 터치패널이 얼라인되고 표면에 윈도우필름이 부착되는 과정이 순차적으로 도시된다. 최초, 패널공급수단(100)의 패널스테이지(150)는 터치패널을 안착한 상태로 회전하며, 이 때, 고정척(170)의 수평바(172) 하단 걸림돌기(173)가 패널스테이지(150)의 걸림부재(160)에 걸려 고정됨에 따라 패널스테이지(150)가 턴테이블(110)의 중앙측에 고정 설치된 채로 회전된다. 도 8의 (a)는 특정 패널스테이지(150)가 필름부착수단(G)에 도달한 최초 상태를 측면도로 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 패널스테이지(150)는 고정척(170)에 의해 고정된 상태이며, 패널얼라인수단(200)의 Y축정렬플레이트(210), X축정렬플레이트(220), 로터(230), 회전정렬플레이트(240) 및 파지척(250)은 턴테이블(110)의 하부 외측에 위치되고, 턴테이블(110)의 단부 상측에는 필름공급수단(300)의 턴플레이트(710) 말단 진공헤드(720)가 위치되고, 진공헤드(720)의 단부 상측에는 필름부착수단(1000)의 부착롤러(1370)가 배치된다.

그 다음, 패널얼라인수단(200)이 패널스테이지(150)에 안착된 터치패널의 얼라인 및 부착을 위해 패널스테이지(150)를 턴베이스의 외측 단부측으로 이송한다. 도 13의 (b) 및 (c)에 이러한 동작이 순차적으로 도시된다. 먼저, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 고정척(170) 하부의 실린더(176)가 팽창 작동하여 고정척(170)이 상승하고, 이에 따라 걸림돌기(173)가 패널스테이지(150)의 걸림부재(160)로부터 해제되어 패널스테이지(150)가 자유 상태에 놓이게 된다. 이와 동시에, Y축구동모터(212)의 작동에 따라 볼스크류(214)가 회전되어 Y축정렬플레이트(210) 및 파지척(250)을 비롯한 그 상층의 구성요소들이 함께 패널스테이지(150)의 하측으로 수평 이동되어 파지척(250)이 패널스테이지(150)와 연결된 수평판(156)을 파지한다.

그 다음, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, Y축구동모터(212)가 역회전하여 Y축정렬플레이트(210) 및 파지척(250)을 비롯한 그 상층의 구성요소들이 다시 반대방향으로 수평 이동되어 헤드장착브라켓(1200)의 전면 상측에 구비된 패널촬상카메라(LC)의 하방에 놓여진다. 상기 진공헤드(720)에는 보호필름이 제거된 윈도우필름이 흡착 파지되되, 도시된 바와 같이, 윈도우필름의 일측 단부가 진공헤드(720) 외측으로 돌출된 상태로 파지되어 있다. 그리고, 턴플레이트(710)에 설치된 틸트실린더(760)는 팽창되어 진공헤드(720)의 선단이 상방으로 틸트된 상태에 있게 된다. 이 상태에서, 상기 진공헤드(720)의 하방에 위치된 윈도우필름촬상카메라(PC)에 의해 진공헤드(720)로부터 돌출된 윈도우필름의 일측 단부가 촬영되어 모서리 윤곽 이미지 데이터가 제어부(미도시)의 메모리(미도시)에 저장된다. 그리고, 헤드장착브라켓(1200)의 전면 상측에 구비된 패널촬상카메라(LC)에 의해 패널공급수단(100)의 패널스테이지(150)에 안착된 터치패널이 촬영되어 모서리 윤곽 이미지 데이터가 제어부(미도시)의 메모리(미도시)에 저장된다.

촬영이 완료된 후 Y축정렬플레이트(210)는 더 이동하여, 도 8의 (d)에 도시된 바와 같이, 패널스테이지(150)가 필름공급수단(300)의 진공헤드(720) 하부에 위치된다. 이 때, 상기 제어부는 저장된 윈도우필름의 이미지 데이터와 터치패널의 이미지 데이터를 상호 비교한 후, 상기 패널얼라인수단(200)의 Y축구동모터(212), X축구동모터(224) 및 캠구동모터(262)의 작동을 제어하여 터치패널의 배향을 윈도우필름의 배향과 일치하도록 얼라인한다. 그리고, 진공헤드가압실린더(1382)의 팽창 작동에 따라 가압롤러(1384)가 하강하여 진공헤드(720)의 선단을 가압하며, 이에 따라, 상기 진공헤드(720)의 선단부가 하방으로 틸트되어 윈도우필름의 일측 단부가 패널스테이지(150)에 안착된 터치패널 표면에 접촉된다. 그리고, 부착롤러가압실린더(1340)의 팽창 작동에 따라, 상기 부착롤러(1370)가 하강하여, 진공헤드(720)에 흡착 파지되되 진공헤드(720)의 외측으로 돌출된 윈도우필름의 일측 단부를 가압함에 따라, 상기 윈도우필름의 일측 단부가 터치패널 표면에 부착된다.

그 다음, 상기한 바와 같이 부착롤러(1370)가 상기 윈도우필름을 터치패널 표면에 가압하는 상태에서, 도 8의 (e)에 도시된 바와 같이, Y축구동모터(212)의 작동에 따라 상기 패널스테이지(150)가 후진하여 원위치로 복귀되면서 부착롤러(1370)가 지속적으로 윈도우필름을 가압하여 윈도우필름이 터치패널 표면 전체에 부착된다.

상술한 바와 같은 방법으로 윈도우필름이 부착된 터치패널은 고정척(170)에 의해 다시 턴테이블(110)에 고정된 상태로 90° 만큼 회전된 후 작업자에 의해 픽업되어 언로딩됨으로써 윈도우필름 부착 공정이 완료된다.

100 : 패널공급수단 110 : 테이블
150 : 패널스테이지 200 : 패널얼라인수단
210 : Y축정렬플레이트 220 : X축정렬플레이트
230 : 로터 240 : 회전정렬플레이트
250 : 파지척 260 : 캠
270 : 캠폴로워 272 : 캠폴로워브라켓(272)
300 : 필름공급수단

Claims (3)

1. 중심으로부터 외측을 향하도록 절개되어 관통 형성된 절개부를 포함하는 테이블과, 상기 테이블의 절개부 상측에 배치되고 진공에 의해 패널을 흡착 적치하며 상기 테이블의 중심 방향 및 절개부가 형성된 외측 방향으로 수평 왕복 이동됨과 아울러 적치된 패널을 X축, Y축 및 θ 방향으로 얼라인하는 패널스테이지를 포함하는 패널공급수단과;
   상기 패널공급수단의 테이블 하부에서 상기 테이블의 중심 방향 및 절개부가 형성된 외측 방향으로 수평 왕복 이동되는 판부재로서 하부에는 Y축구동모터에 의해 회전되는 볼스크류에 의해 Y축으로 수평 이동가능하게 구성되고 좌우 양측에는 수평 이동을 안정적으로 가이드하기 위한 LM가이드가 구비된 Y축정렬플레이트와, 상기 Y축정렬플레이트의 상부에 위치되어 X축 방향으로 수평 이동되는 판부재로서 상기 Y축정렬플레이트와 LM가이드에 의해 슬라이드 이동 가능하게 결합되며 X축방향으로 배치된 X축구동모터와 볼스크류에 의해 X축 방향으로 슬라이드 이동되는 X축정렬플레이트와, 상기 X축정렬플레이트의 상부에 회전가능하게 장착되는 로터와, 상기 로터의 상부에 결합되어 로터에 의해 회전 정렬되는 회전정렬플레이트와, 상기 Y축정렬플레이트에 고정 장착되는 캠구동모터에 의해 회전 구동되는 편심된 캠과, 상기 캠의 외주면에 접촉되어 캠의 편심 회전운동에 따라 왕복 직선 운동하는 캠폴로워와, 일측에 상기 캠폴로워가 장착되고 타측 말단은 상기 회전정렬플레이트의 일측 상면에 결합되어 캠폴로워가 캠의 회전에 의해 왕복 직선운동하는 경우 회전정렬플레이트가 로터 상에서 일정 각도 회전되도록 하는 캠폴로워브라켓과, 상기 회전정렬플레이트의 상부면에 구비되어 상기 패널스테이지의 하부를 파지하는 파지척을 포함하는 패널얼라인수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 얼라인 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 패널스테이지는,
   테이블의 중심으로부터 외측으로 향하는 X축 방향으로 직선 이동되어 패널을 X축 방향으로 정렬시키는 판부재로서, 하부 좌우 양측에는 테이블의 절개부 좌우 양측에 구비된 LM레일과 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 LM블럭이 고정 결합되고, 중앙부에는 개구창이 형성되며, 상기 개구창의 Y축 방향 좌우 양측에는 LM레일이 결합된 X축정렬판과;
   상기 X축정렬판의 상층 위치되며, Y축 방향으로 직선 이동되어 패널을 Y축 방향으로 정렬시키는 판부재로, 하부 좌우 양측에는 X축정렬판 상부면 개구창 좌우 양측에 구비된 LM레일과 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 LM블럭이 구비되고, 중앙부에는 로터장착홈이 구비된 Y축정렬판과;
   상기 Y축정렬판 중앙부의 로터장착홈에 삽입 관통되어 회전가능하게 장착되는 로터와;
   하방으로부터 상기 X축정렬판의 개구창을 관통하며, 상기 Y축정렬판의 로터장착홈을 관통한 로터의 하부에 결합되는 마운팅블럭과;
   상기 마운팅블럭의 하부에 수평으로 고정 결합되는 수평판과;
   상기 로터의 상부에 결합되며 상부면에 진공에 의해 패널을 흡착 적치하는 흡착판이 결합되며, 상기 로터와 함께 회전되어 패널을 θ 방향으로 정렬하는 회전정렬판을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 얼라인 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 테이블의 중앙측에 각각 구비되어 상기 패널스테이지를 고정하는 고정척을 더 포함하되,
   상기 고정척은 테이블의 중앙측 상부에 Y축 방향으로 수평하게 배치된 수평바와, 상기 수평바의 하부 좌우 양측에 수직으로 결합되고 테이블을 관통하여 설치되는 수직봉을 포함하고, 상기 수평바의 하부 좌우 말단에는 수직으로 걸림돌기가 형성되고, 수직봉의 하부에는 상기 수직봉을 승하강시키는 실린더가 구비되며, 상기 수직봉의 하부 외주면에는 스프링이 끼워지며;
   상기 패널스테이지의 Y축정렬판 측면에는 상기 고정척의 수평바 하부 걸림돌기에 걸림 결합되는 걸림부재가 구비되되, 상기 걸림부재는 Y축정렬판의 측면에 고정결합되는 브라켓과, 상기 브라켓의 좌우 양단에 구비되며 중앙에 상기 고정척의 걸림돌기가 삽입되어 걸리도록 걸림홈이 형성된 걸림구로 구성된 것을 특징으로 하는 패널 얼라인 장치.

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