KR101363404B1 - 사각틀 프레임 및 이의 제작방법 - Google Patents

사각틀 프레임 및 이의 제작방법 Download PDF

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Abstract

재료(금속판)를 절감하고 금형비용을 절감할 수 있으며, 용접열에 의한 열변형을 최소화하여 후처리공정을 간소화하고 품질을 향상시킬 수 있도록 한 사각틀 프레임의 제작방법 및 이에 의해 제작된 사각틀 프레임에 관한 것이다.

Description

사각틀 프레임 및 이의 제작방법{A rectangular frame and method for manufacturing of it}
본 발명은 사각틀 프레임의 제작방법 및 이에 의해 제작된 사각틀 프레임에 관한 것으로써, 특히 재료(금속판)를 절감하고 금형비용을 절감할 수 있으며, 용접열에 의한 열변형을 최소화하여 후처리공정을 간소화하고 품질을 향상시킬 수 있도록 한 사각틀 프레임의 제작방법 및 이에 의해 제작된 사각틀 프레임에 관한 것이다.
예컨대, 평판 디스플레이 장치는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel) 등 다양한 형태로 개발되고 있는데, 대화면, 고화질, 경제성 등의 관점에서 지속적인 개발이 이루어지고 있다.
이러한 평판 디스플레이 장치들의 일예가 도 1에 도시되고, 한국공개특허 10-2006-0058860호에 개시되어 있다. 이는 디스플레이패널(52) 및 이의 배면으로 포개어지는 백라이트어셈블리(60)를 포함하고, 이들 가장자리를 사각틀 형상의 메인서포트(70)가 테두리하면서 백라이트어셈블리(60)의 배면을 덮는 배면커버(72)가 메인서포트(70)에 고정되며, 디스플레이패널(52)의 전면 가장자리를 테두리하는 사각틀형상의 에지프레임(edge frame;74)이 메인서포트(70) 및 배면커버(72)에 결합되는 구조로 되어 있다.
근래의 평판 디스플레이 장치(50)는 소비자의 기호에 의하여 점차 그 크기가 커짐에 따라 그 크기에 적합한 소정 강도를 확보하기 위하여 상기 에지프레임(74)은 스테인리스강과 같은 금속재를 사용하고 있다.
이러한 에지프레임(74)의 제작방법은 통상적으로 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 롤형태로서 연속적으로 공급되는 금속판(74a)(도2a)으로부터 사각틀형상의 에지프레임(74)을 타발하고(도 2b,2c), 도 2d에서와 같이 단면이 "ㄱ"자 형상이 되도록 절곡하여 사각틀형상의 에지프레임(74)을 일체형으로 제작한다.
이와 같이 일체형으로 제작한 에지프레임(74)은 연결부분이 존재하지 않으므로 용접등의 연결작업공정이 요구되지 않는다는 이점이 있다.
그러니 상기와 같은 제작방법은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 도 2b에서와 같이 사각틀형상의 에지프레임(74)이 타발된 후에는 에지프레임(74) 부분을 제외한 금속판(74a) 대부분의 면적을 차지하는 중앙부(도 2b의 빗금친 부분)가 버려짐으로써 제조 비용을 상승시키게 되는 문제점이 있다.
둘째, 에지프레임(74)을 제작하는 과정에서 에지프레임 중간의 개방부를 프레싱하여 절단하는 작업(piercing)을 수행하고, 에지프레임이 일체형이므로 트랜스퍼(transfer) 금형을 사용하여 제작하여야 함으로써 제작비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
세째, 에지프레임(74)에 블랭크(74b)를 형성하여야 됨으로써, 강도가 저하되고 이에따라 대형의 디스플레이장치에 적용되는 에지프레임의 경우 조립작업중에 에지프레임(74) 자체가 휘거나 변형되어 조립이 번거로운 문제점이 있다.
또한, 디스플레이 장치의 조립시 블랭크(74b)를 통하여 타부품이 원하지 않게 진입되어서 디스플레이패널(52)를 손상할 수 있는 문제점이 있다.
한국공개특허 10-2006-0058860호
첫째, 금속판의 소모량을 종래보다 줄일 수 있도록 한 사각틀 프레임의 제작방법 및 이에 의해 제작된 사각틀 프레임을 제공하는 데 있다.
둘째, 종래 보다 소형의 금형으로도 프레임 제작이 가능한 사각틀 프레임의 제작방법 및 이에 의해 제작된 사각틀 프레임을 제공하는 데 있다.
세째, 용접열에 의한 인접 단위프레임의 열변형을 최소화하여 후처리공정을 간소화하고 품질을 향상시킬 수 있도록 한 사각틀 프레임의 제작방법 및 이에 의해 제작된 사각틀 프레임을 제공하는 데 있다.
네째, 모서리부분에서의 변형(주름변형)을 최소화하면서 모서리부분을 통하여 진입될 수 있는 외부요소들에 의한 디스플레이 패널의 손상을 방지할 수 있도록 한 사각틀 프레임의 제작방법 및 이에 의해 제작된 사각틀 프레임을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하는 본 발명은 디스플레이 패널의 가장자리를 지지하는 사각틀 프레임의 제작방법에 있어서,
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a) 금속판을 이송시키는 단계와,
b) 상기 금속판으로부터 제1프레임과 제2프레임이 수직으로 이루어지는 "ㄴ"형상의 단위프레임을 연속적으로 펀칭해내되, 상기 금속판의 이송방향을 기준으로 상기 단위프레임들이 "V"형이 되도록 위치하여 펀칭하는 단계와,
c) 상기 펀칭된 2개의 단위프레임을 "ㄴ"형태와 "ㄱ"형태로 마주시켜서 "ㅁ"형태로 하고 각 단부를 용접하는 단계와,
d) 상기 "ㅁ"형태로 용접된 프레임을 상기 디스플레이 패널 가장자리의 상면과 측면이 지지되도록 "ㄱ"자 형태로 절곡하는 단계를 포함하고,
상기 b)단계에서 서로 용접되는 2개의 단위프레임중 하나의 단위프레임의 상기 제2프레임의 단부 내측 모서리에는 상기 다른 단위프레임의 제1프레임 단부가 맞접되어 용접되는 용접부와, 상기 제1프레임의 단부 측면과 접촉되지 않는 비용접부로 이루어지는 제1커팅홈을 형성하고,
상기 제1커팅홈의 반대측 상기 제2프레임의 단부 외측 모서리에는 서로 수직을 이루는 제1,2날개편이 형성되도록 제2커팅홈을 형성하고,
상기 제1프레임과 제2프레임의 경계부분 외측 모서리부분에는 제3,4날개편이 형성되도록 제3커팅홈을 형성하는 것을 특징으로 한다.
첫째, 서로 용접되는 단위프레임(10)(10a)들의 용접부(31)(32)부분에 틈새(33)(34)를 형성함으로써, 용접열에 의한 인접 단위프레임의 열변형을 최소화하여 후처리공정을 간소화하고 품질을 향상시킬 수 있도록 한다.
둘째, 단위프레임(10)(10a)들을 금속판(40)으로부터 "V"자 형상으로 커팅함으로써, 금속판(40)의 소모량을 종래보다 줄일 수 있게 한다.
세째, 종래 사각틀 프레임은 일체형으로 커팅함으로써 대형의 금형이 요구되었던 것과는 달리, 본 발명은 단위프레임(10)(10a)으로 커팅함으로써 소형의 금형으로도 가능하게 한다.
네째, 절곡시 모서리부분에서의 변형(주름변형)을 최소화하기 위하여 형성한 제2,3커팅홈(14)(15)에 복수의 제1,2,3,4날개편(14a)(14b)(15a)(15b)들을 형성함으로써, 제2,3커팅홈(14)(15)을 통하여 진입될 수 있는 외부요소들에 의한 디스플레이 패널의 손상을 방지할 수 있도록 한다.
도 1은 통상의 디스플레이 장치를 나타낸 분리 사시도,
도 2a 내지 도2d는 도 1에 도시된 바와 같은 에지프레임의 제작방법을 설명하는 개략도,
도 3은 본 발명 제작공정중 금속판으로부터 단위프레임을 커팅하는 방법을 설명하는 개략도,
도 4는 도 3에서 커팅된 단위프레임들을 배치한 상태를 나타낸 개략도,
도 5는 2개의 단위프레임을 용접한 상태를 나타낸 개략도,
도 6은 용접된 단위프레임의 절곡부분을 나타낸 개략도,
도 7은 본 발명 방법에 의해 제작된 사각틀 프레임을 나타낸 사시도,
도 8은 도 7의 A-A 단면도.
본 발명 실시예의 디스플레이 패널용 사각틀 프레임의 제작방법 및 이에 의해 제작된 사각틀 프레임은 재료(금속판) 및 금형비용을 절감하고, 외부 요소에 의한 디스플레이 패널의 손상을 방지할 수 있도록 한다.
본 발명 실시예에 적용되는 사각틀 프레임은 도 1에 도시된 바와 같은 디스플레이장치에 채용되는 것으로써, 도 4 및 도 7을 참조하면 판형태로서 서로 수직으로 연결되는 제1프레임(11)(11a)과 제2프레임(12)(12a)으로 이루워지는 "ㄴ"형상의 단위프레임(10)(10a)을 한쌍 구비하여서 "ㄴ"형태와 "ㄱ"형태로 마주시켜서 "ㅁ"형태로 하고 각 단부를 용접시키되, 상기 서로 용접되는 제1프레임과 제2프레임 사이에 일부분 용접되지 않는 틈새(33)(34)가 형성되도록 하고, 상기 디스플레이 패널 가장자리의 상면과 측면이 지지되도록 "ㄱ"자 형태로 절곡하여 된 구조를 가진다.
상기와 같은 본 발명 실시예의 디스플레이 패널용 사각틀 프레임의 제작방법은 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 제작방법에 의해 제작된 사각틀 프레임(100)을 나타낸 도 7및 도 8을 참조하면, 이는 중앙부분이 빈 사각틀 형상으로서 디스플레이 패널 가장자리의 상면부분과 측면부분을 지지하는 전면부(101)와 측면부(102)가 직각으로 절곡된 구조이며, 각 모서리부분에는 절곡시 원할한 절곡을 위하여 제2커팅홈(14)이 형성되어 있고, 또한 커팅홈(14) 부분에는 조립 또는 이동중 외부 요소들의 진입에 따른 디스플레이 패널의 손상을 방지하기 위한 제1,2날개편(14a)(14b)이 형성되어 있다.
상기와 같은 사각틀 프레임(100)의 제작방법은 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 길이가 긴 금속판(40)을 간헐적으로 이송시키면서, "ㄴ"자 형상의 단위프레임(10)(10a)들을 펀칭해낸다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 각 단위프레임(10)(10a)들은 제1프레임(11)(11a)과 제2프레임(12)(12a)이 수직으로 이루어지며, 상기 금속판(40)의 이송방향("D")을 기준으로 상기 단위프레임(10)(10a)들이 "V"형이 되도록 위치하여 펀칭한다.
이 경우 도 3에 도시된 바와 같이, 금속판(40)으로부터 펀칭된 단위프레임(10)(10a) 이외에 버려지는 금속판(빗금부분)의 면적은 도 2b와 같은 종래 제작방법에서보다 훨씬 줄일 수 있게 한다.
상기와 같이 "ㄴ"형상으로 펀칭된 단위프레임(10)들 중 2개의 단위프레임(10)(10a)을 도 4에 도시된 바와 같이 "ㄴ"형태와 "ㄱ"형태로 마주시켜서 "ㅁ"형태로 하고 도 5에 도시된 바와 같이 각 단부를 용접한다.(도 5에서 참조번호 31,32는 용접부분을 나타낸다) 용접한 후에는 용접부(31)(32)를 연마한다.
한편, 도 4를 참조하면, 상기 금속판(40)으로부터 단위프레임(10)(10a)들을 펀칭하는 단계에서, 서로 용접되는 2개의 단위프레임(10)(10a)중 하나의 단위프레임(10)의 상기 제2프레임(12)의 단부 내측 모서리에는 상기 다른 단위프레임(10a)의 제1프레임(11a) 단부가 맞접되어 용접되는 용접부(13a)와, 상기 제1프레임(11a)의 단부 측면과 접촉되지 않는 비용접부(13b)로 이루어지는 제1커팅홈(13)을 형성한다.
이 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 다른 단위프레임(10a)의 제1프레임(11a)의 단부 측면과 단위프레임(10)의 제2프레임(12) 사이에는 용접되지 않는 틈새(33)(34)가 발생하게 된다. 이에 따라서 용접부(13a)를 용접할때 발생되는 용접열에 의한 제2프레임(12)의 열변형을 최소화한다. 상기 틈새(33)(34)는 1~2mm 정도로 용접열의 전달을 차단할 수 있을 정도로 한다.
특히, 서로 용접되는 한쌍의 단위프레임(10)(10a)의 내측 가장자리에서의 열변형을 방지하여, 디스플레이 패널에 장착시 외관을 미려하게 한다. 상기 틈새(33)(34)는 추후 도장에 의해 메꿔지게 된다.
또한, 상기 금속판(40)으로부터 단위프레임(10)(10a)들을 펀칭하는 단계에서, 상기 제1커팅홈(13)의 반대측 상기 제2프레임(12)의 단부 외측 모서리에는 서로 수직을 이루는 제1,2날개편(14a)(14b)이 형성되도록 제2커팅홈(14)을 형성하고, 상기 제1프레임(11)과 제2프레임(12)의 경계부분 외측 모서리부분에는 제3,4날개편(15a)(15b)이 형성되도록 제3커팅홈(15)을 형성한다.
상기 다른 단위프레임(10a)도 단위프레임(10)과 마찬가지로 제1,2,3,커팅홈을 형성한다.
상기 제2,3커팅홈(14)(15)은 후술하는 절곡공정에서 모서리부분에서의 변형을 최소화하면서 절곡할 수 있도록 하며, 상기 제1,2,3,4날개편(14a)(14b)(15a)(15b)들은 절곡시 변형을 최소화하기 위하여 형성한 제2,3커팅홈(14)(15)을 통하여 진입될 수 있는 외부요소들에 의한 디스플레이 패널의 손상을 방지할 수 있도록 외부요소들의 진입을 차단할 수 있도록 한다.
상기와 같이 상기 "ㅁ"형태로 용접된 단위프레임(10)(10a)을 상기 디스플레이 패널 가장자리의 상면과 측면이 지지되도록 "ㄱ"자 형태로 절곡한다.
이때 도 6에 도시된 바와 같이 점선을 따라 외향 절곡하여, 도 8에 도시된 바와 같이 "ㄱ"자형 단면을 형성한다.
상술한 바와 같은 사각틀 프레임의 제작방법은 용접열에 의한 열변형을 최소화하여 후처리공정을 간소화하고 품질을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 단위프레임(10)(10a)들을 금속판(40)으로부터 "V"자 형상으로 커팅함으로써, 금속판(40)의 소모량을 종래보다 줄일 수 있게 한다.
또한, 종래 사각틀 프레임을 일체형으로 커팅함으로써 대형의 금형이 요구되었던 것과는 달리, 본 발명은 단위프레임(10)(10a)으로 커팅함으로써 소형의 금형으로도 가능하게 한다.
또한, 절곡시 모서리부분에서의 변형(주름변형)을 최소화하기 위하여 형성한 제2,3커팅홈(14)(15)에 복수의 제1,2,3,4날개편(14a)(14b)(15a)(15b)들을 형성함으로써, 제2,3커팅홈(14)(15)을 통하여 진입될 수 있는 외부요소들에 의한 디스플레이 패널의 손상을 방지할 수 있도록 한다.
10,10a...단위프레임 11...제1프레임
12...제2프레임 13...제1커팅홈
14...제2커팅홈 15...제3커팅홈
100...사각틀 프레임

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 디스플레이 패널의 가장자리를 지지하는 사각틀 프레임의 제작방법에 있어서,
    a) 금속판(40)을 이송시키는 단계와,
    b) 상기 금속판(40)으로부터 제1프레임(11)과 제2프레임(12)이 수직으로 이루어지는 "ㄴ"형상의 단위프레임(10)을 연속적으로 펀칭해내되, 상기 금속판(40)의 이송방향을 기준으로 상기 단위프레임(10)들이 "V"형이 되도록 위치하여 펀칭하는 단계와,
    c) 상기 펀칭된 2개의 단위프레임(10)을 "ㄴ"형태와 "ㄱ"형태로 마주시켜서 "ㅁ"형태로 하고 각 단부를 용접하는 단계와,
    d) 상기 "ㅁ"형태로 용접된 프레임을 상기 디스플레이 패널 가장자리의 상면과 측면이 지지되도록 "ㄱ"자 형태로 절곡하는 단계를 포함하고,
    상기 b)단계에서 서로 용접되는 2개의 단위프레임(10)(10a)중 하나의 단위프레임의 상기 제2프레임(12)의 단부 내측 모서리에는 상기 다른 단위프레임의 제1프레임 단부가 맞접되어 용접되는 용접부(13a)와, 상기 제1프레임의 단부 측면과의 사이에 틈새(33)(34)를 갖도록 상기 제1프레임의 단부 측면과 접촉되지 않는 비용접부(13b)로 이루어지는 제1커팅홈(13)을 형성하고,
    상기 제1커팅홈(13)의 반대측 상기 제2프레임(12)의 단부 외측 모서리에는 서로 수직을 이루는 제1,2날개편(14a)(14b)이 형성되도록 제2커팅홈(14)을 형성하며,
    상기 제1프레임(11)과 제2프레임(12)의 경계부분 외측 모서리부분에는 제3,4날개편(15a)(15b)이 형성되도록 제3커팅홈(15)을 형성하는 것을 특징으로 하는 사각틀 프레임의 제작방법.
  3. 삭제
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