KR102150822B1 - 정밀 위치제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정밀 위치 제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치에 관한 것으로, 정확한 위치좌표에 신뢰성 있는 라미네이팅 작업을 구현할 수 있는 정밀 위치 제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 전체적인 골격을 형성하는 본체; 상기 본체 상부에 형성되며 작업 대상물이 전후 방향으로 이송가능하도록 동력을 제공하는 전후이송부; 상기 전후이송부에 연결 배치되며 작업 대상물을 고정하는 스테이지; 상기 본체 상부에 형성되며 작업 대상물이 좌후 방향으로 이송가능하도록 동력을 제공하는 좌우이송부; 상기 좌우이송부에 연결 배치되며 작업 대상물에 필름을 부착시키는 것으로, 작업 대상물의 위치좌표를 영상으로 판단하는 제1비전카메라, 및 필름의 위치좌표를 영상으로 판단하는 제2비전카메라를 포함하는 라미네이팅부; 상기 본체 상부에서 라미네이팅된 작업 대상물에 필름이 견고하게 부착될 수 있도록 롤링 가압하는 가압로울러부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전체적인 골격을 형성하는 본체; 상기 본체 상부에 형성되며 작업 대상물이 전후 방향으로 이송가능하도록 동력을 제공하는 전후이송부; 상기 전후이송부에 연결 배치되며 작업 대상물을 고정하는 스테이지; 상기 본체 상부에 형성되며 작업 대상물이 좌후 방향으로 이송가능하도록 동력을 제공하는 좌우이송부; 상기 좌우이송부에 연결 배치되며 작업 대상물에 필름을 부착시키는 것으로, 작업 대상물의 위치좌표를 영상으로 판단하는 제1비전카메라, 및 필름의 위치좌표를 영상으로 판단하는 제2비전카메라를 포함하는 라미네이팅부; 상기 본체 상부에서 라미네이팅된 작업 대상물에 필름이 견고하게 부착될 수 있도록 롤링 가압하는 가압로울러부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 정밀 위치제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스마트폰과 같은 소형 전자기기의 디스플레이장치 제조 과정에서 점착식 필름을 정확한 위치에 붙여야 할 경우 그 위치를 정밀 제어할 수 있도록 구성된 라미네이팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 스마트폰과 같은 각종 전자기기에는 터치스크린패널(Touch Screen Panel, TSP)이 적용되며, 이러한 터치스크린패널은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 등으로 이루어진 발광 디스플레이 장치 및 TFT(Thin Film Transistor, 박막트랜지스터) 패널을 포함하여 구성된다.
최근 기술발전 및 소비자의 요구로 인해 스마트폰 등의 휴대용 전자기기는 그 기능이 점차 다양해지는 고사양을 구현할 수 있게 되었고, 두께는 더욱 얇아지는 미려한 외관을 갖게되었다. 이 과정에서 터치스크린패널은 다양한 회로 패턴을 형성하거나, 표면을 코팅 또는 식각하는 제조과정을 거치되며, 내장된 카메라 렌즈가 별도 위치에 분리되었던 디자인에서 터치스크린 글라스 패널 내측에 위치하는 디자인 및 기술이 제안되기도 하였다.
상기와 같은 다양한 디자인 및 기능 향상을 위해 기판에 ITO Film 내지 OCA(Optically Clear Adhesive) 등의 피적층물을 적층하거나, 터치스크린패널의 제조과정 중 부분 코팅 및 식각이 요구되는 경우 보호필름을 터치스크린패널의 특정 부위에 정확히 라미네이팅 한 후 다음 공정을 진행하는 제조 과정이 요구되었다.
하지만, 스마트폰 등 휴대용 전자기기는 점차 그 크기가 소형화되면서 이와 같은 보호필름을 정확한 위치에 수작업으로 붙힌다는 것은 매우 어려운 일이 되었고, 생산성이 좋지 않을 뿐만 아니라, 불량률이 높아 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위한 종래기술로는, 대한민국 등록특허 제10-1169792호의 진공 라미네이팅 장치가 개시되어 있다. 상기 종래기술의 의한 진공 라미네이팅 장치는 워크테이블과, 워크테이블 상측에 형성되는 것으로 다면체 형상으로 상측이 개구된 수용부와, 수용부 일측에 형성된 이동수단과, 이동수단에 의해 상하 이동되어 수용부 상측을 폐쇄하는 커버부로 이루어진 진공 챔버와, 워크테이블에 형성되되 수용부에 연통되어 공기를 흡입하는 펌프 부재와, 수용부 내부에 형성되는 라미네이팅 부재와, 워크테이블 상측에 위치하여 라미네이팅 부재로 필름을 공급하는 공급 부재를 포함하여 구성된다.
종래기술의 진공라미네팅 장치는, 공급 부재로 필름이 라미네이팅 부재에 공급되고, 커버부가 이동수단에 의해 하강하여 수용부를 상측에 접촉되면, 펌프 부재에 의해 수용부 내부를 공기를 흡입한 후 최대한 진공상태를 유지한 채 필름을 기판에 라미네이팅하는 장치에 관한 것이다.
그러나, 상기와 같은 종래기술은 라미네이션을 하는 데 있어 X/Y 2축 직선상의 틸트 문제에만 대응할 뿐 라미네이팅 대상물과 필름의 위치를 각각 감지하거나, 라미네이팅 위치를 보정하는 등에 대한 기능이 없어서 정확한 위치에 라미네이팅 할 수 없었고, 이는 정밀한 라미네이팅 작업이 요구되는 제품에는 적용이 불가하다는 문제점이 있었다.
또한, 소형 전자기기에 대한 정밀한 라미네이팅 작업시 불량률이 적고 완전 자동화를 구현하여 생산성을 향상시킬 수 있는 자동화기기의 개발이 요구되었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 정확한 위치 좌표에 라미네이팅 작업이 요구되는 제품 제조에서 신뢰성 있는 라미네이팅 작업을 구현할 수 있는 정밀 위치제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명은 작업 대상물의 위치 좌표 뿐 아니라, 공급되는 점착필름의 위치 좌표도 지속적으로 검출하고 오류 발생시 위치값을 보완하여 라미네이팅 할 수 있는 신뢰성을 마련하며, 연속 자동화 공정에 의해 생산성을 향상시킬 수 있는 라미네이팅 장비를 제공하는데 본 발명의 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전체적인 골격을 형성하는 본체; 상기 본체 상부에 형성되며 작업 대상물이 전후 방향으로 이송가능하도록 동력을 제공하는 전후이송부; 상기 전후이송부에 연결 배치되며 작업 대상물을 고정하는 스테이지; 상기 본체 상부에 형성되며 작업 대상물이 좌후 방향으로 이송가능하도록 동력을 제공하는 좌우이송부; 상기 좌우이송부에 연결 배치되며 작업 대상물에 필름을 부착시키는 것으로, 작업 대상물의 위치좌표를 영상으로 판단하는 제1비전카메라, 및 필름의 위치좌표를 영상으로 판단하는 제2비전카메라를 포함하는 라미네이팅부; 상기 본체 상부에서 라미네이팅된 작업 대상물에 필름이 견고하게 부착될 수 있도록 롤링 가압하는 가압로울러부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 라미네이팅부는, 좌우이송부 상부에서 양방향 이송 동작하도록 연결 설치된 바디프레임; 상기 바디프레임 하부에서 바디프레임으로부터 상하 및 전후 방향으로 위치 이동이 가능하도록 연결 설치되는 헤드프레임; 상기 바디프레임으로부터 헤드프레임이 상하 양방향으로 이송 동작할 수 있도록 동력을 제공하는 상하이송부; 상기 바디프레임으로부터 헤드프레임이 전후 양방향으로 이송 동작할 수 있도록 동력을 제공하는 전후위치보정부; 라미네이팅 작업에 사용될 점착필름을 공급하거나 이형필름을 회수하는 필름공급부; 상기 헤드프레임 하부에 형성되며 점착필름을 작업 대상물에 가압하는 프레스 동작으로 필름을 부착시키는 가압프레스부; 상기 바디프레임에 설치되어 작업 대상물의 위치좌표를 영상으로 판단하는 제1비전카메라; 상기 헤드프레임에 설치되어 점착필름의 위치좌표를 영상으로 판단하는 제2비전카메라;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 정밀 위치 제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치에 의하면, 작업 대상물의 위치좌표와 필름의 위치좌표를 비전카메라 영상으로 검출 판단하여 정확한 위치에 필름을 부착시킬 수 있고, 그에 따른 제품의 불량률이 감소하고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 정확한 위치에 필름을 부착시키되 전 공정이 자동화로 이루어져 연속적 작업이 가능하기에 생산성이 크게 향상되는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정밀 위치제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치에 대한 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅부의 전체 구성을 상세히 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅부의 전체 구성을 상세히 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅 장치에서 헤드프레임에 연결된 주요 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅 장치에서 헤드프레임에 연결된 주요 액츄에이터 구성을 도시한 사시도이다.
도 6 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅 장치의 동작과정을 순차적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅부의 전체 구성을 상세히 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅부의 전체 구성을 상세히 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅 장치에서 헤드프레임에 연결된 주요 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅 장치에서 헤드프레임에 연결된 주요 액츄에이터 구성을 도시한 사시도이다.
도 6 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅 장치의 동작과정을 순차적으로 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정밀 위치제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치에 대한 전체 구성도이다.
상기와 같이 본 발명 라미네이팅 장치는, 전체적인 골격을 형성하는 본체(100)와, 상기 본체(100) 상부에 형성되며 작업 대상물이 전후 방향으로 이송가능하도록 동력을 제공하는 전후이송부(200), 상기 전후이송부(200)에 연결 배치되며 작업 대상물을 고정 배치하는 스테이지(300), 상기 본체(100) 상부에 형성되며 작업 대상물이 좌후 방향으로 이송가능하도록 동력을 제공하는 좌우이송부(400), 상기 좌우이송부(400)에 연결 배치되며 작업 대상물에 필름을 부착시키는 라미네이팅부(500), 상기 본체(100) 상부에서 라미네이팅된 작업 대상물에 필름이 견고하게 부착될 수 있도록 롤링 가압하는 가압로울러부(600), 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 전체적인 동작을 제어하는 컨트롤러(미도시)를 포함하여 구성된다.
본체(100)는 본 발명 정밀 위치제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치의 전체적인 골격을 형성하면서 각 부위를 고정 지지하는 것으로, 평평한 상부면을 형성하고, 상부면으로부터 입설된 최소 한 쌍 이상의 수직기둥(110) 및 상기 수직기둥(110) 상호를 연결하는 수평바(120)를 포함하여 좌우이송부(400) 및 라미네이팅부(500)가 배치될 수 있도록 한다.
바람직하게, 상기 본체(100)는 라미네이팅부(500)의 안정적인 거치 및 이송을 위해서 전후 방향으로 배치된 두 쌍의 수직기둥(110)을 형성하고, 각각 좌우로 대향하는 수직기둥(110) 사이를 수평바(120)로 연결하며, 수평바(120) 상부에는 좌우이송부(400) 및 라미네이팅부(500)가 안정적으로 배치되도록 한다.
전후이송부(200)는 상기 본체(100) 상부면에 형성되어 라미네이팅 작업 대상물을 전후 양방향으로 이송시키는 것으로, 전후 이송 동력수단과, 전후 방향으로 길게 배치된 전후 가이드레일과, 상기 전후 가이드레일을 따라 이송 동작하는 전후 이송체 등을 포함하여 구성한다. 즉, 전후 이송 동력수단에서 전기적 또는 기계적 신호가 전달되면 전후 이송체가 전후 가이드레일을 따라 전방 및 후방 양방향으로 슬라이딩하는 이송동작이 구현된다. 또한, 상기 전후 이송체는 스테이지(300)와 일체로 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 전후이송부(200)는 회전운동을 직선운동을 변환하는 볼스크류(Ball screw)방식, 랙과피니언(Rack and Pinion)방식, 리니어모터방식(linear-motor system) 등 공지된 기술의 이송유닛을 적용할 수 있다.
스테이지(300)는 상기 전후이송부(200)에 연결 설치되는 것으로, 라미네이팅 작업을 진행하기 위한 작업 대상물을 거치하거나 고정하며, 상기 전후이송부(200)의 구동으로 전후 가이드레일을 따라 전후 양방향으로 이송동작을 한다.
바람직하게, 상기 스테이지(300)는 작업 대상물을 고정하기 위한 수단으로 진공흡착부(310)를 더 포함할 수 있으며, 글라스 패널 타입으로 이루어진 작업 대상물을 진공 흡착 방식에 의해 고정시킬 수 있다.
좌우이송부(400) 상기 본체(100) 상부에 형성되는 것으로, 라미네이팅부(500)가 좌우 양방향으로 이송 동작할 수 있도록 구성한다.
바람직하게, 상기 좌우이송부(400)는 전후이송부(200) 상부에 배치되되, 본체(100)로부터 입설된 최소 한 쌍의 수직기둥(110) 및 이를 상호 연결하는 수평바(120)로부터 지지되도록 설치되며, 좌우 이송 동력수단과, 수평바(120) 상부에 설치되며 좌우 방향으로 길게 배치된 좌우 가이드레일과, 상기 좌우 가이드레일을 따라 이송 동작하는 좌우 이송체를 포함하여 구성한다.
더욱 바람직하게, 좌우 방향으로 대향 설치된 두 쌍의 수직기둥(110)과, 각각 좌우로 대향하는 수직기둥(110) 사이를 연결하는 각각의 수평바(120) 상부에 좌우 가이드레일 및 좌우 이송체가 설치되고, 좌우구동모터로부터 전달된 동력으로 좌우 이송체가 좌우 가이드레일을 따라 좌우 양방향으로 슬라이딩하는 이송동작이 가능하도록 구성한다.
바람직하게, 상기 좌우이송부(300)는 회전운동을 직선운동을 변환하는 볼스크류(Ball screw)방식, 랙과피니언(Rack and Pinion)방식, 리니어모터방식(linear-motor system) 등 공지된 기술의 이송유닛을 적용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅부의 전체 구성을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅부의 전체 구성을 도시한 정면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅 장치에서 헤드프레임에 연결된 주요 구성을 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅 장치에서 헤드프레임에 연결된 주요 액츄에이터 구성을 도시한 사시도이다.
라미네이팅부(500)는 작업대상물의 정확한 좌표점에 필름을 라미네이팅할 수 있도록 구성되는 것으로, 상기 좌우이송부(400)로부터 이송 가능하도록 설치되며, 라미네이팅부(500)의 상세한 구성은 바디프레임(510)과, 헤드프레임(520)과, 상하이송부(530)와, 전후위치보정부(540)와, 필름공급부(550)와, 가압프레스부(560)와, 제1비전카메라(570)와, 제2비전카메라(580)를 포함하여 구성한다.
바디프레임(510)은 좌우이송부(400) 상부에 연결 설치되어 좌우이송부(400)의 동작에 의해 좌우 양방향으로 이송 가능하도록 구성되고, 라미네이팅부(500)를 형성하는 각 구성부를 연결 지지하도록 한다.
헤드프레임(520)은 상기 바디프레임(510) 하부에서 바디프레임(510)으로부터 상하 및 전후 방향으로 위치 이동이 가능하도록 연결 설치되는 것으로, 작업 대상물과 상하로 대향된 위치에서 라미네이팅 작업이 이루어질 수 있도록 동작한다.
상하이송부(530)는 바디프레임(510)으로부터 헤드프레임(520)이 상하 양방향으로 이송 동작할 수 있도록 구성되는 것으로, 상하 수직방향으로 승하강하며 직선 운동하도록 기계적 동작을 구현하는 상하이송유닛(531)과, 바디프레임(510)으로부터 헤드프레임(520)이 안정적으로 연결 지지되고 상하 방향으로 안정적 이송 동작할 수 있도록 가이드 하는 상하이송가이드레일(532)을 포함한다.
전후위치보정부(540)는 바디프레임(510)으로부터 헤드프레임(520)이 전후 양방향으로 이송 동작할 수 있도록 구성되는 것으로, 전후 양방향으로 직선 운동하도록 기계적 동작을 구현하는 전후위치보정이송유닛(541)과, 바디프레임(510)으로부터 헤드프레임(520)이 안정적으로 연결 지지되고 전후 방향으로 안정적 동작할 수 있도록 가이드 하는 전후위치보정가이드레일(542)을 포함한다.
이와 같은 전후위치보정부(540)는, 연속적으로 공급되는 점착필름을 라미네이팅 작업 대상물의 정확한 좌표점에 부착시키는 과정에서, 공급 필름이 신축되는 현상으로부터 필름의 위치가 라미네이팅 작업 대상물의 좌표점과 일치하지 않을 경우 공급 필름의 위치를 이동 보정하기 위해 동작한다.
바람직하게, 상기 상하이송부(530) 및 전후위치보정부(540)의 구동을 위해 사용된 액츄에이터는 전기에너지 또는 유압이나 공압과 같은 에너지원으로 작용하는 실린더, 볼스크류, 랙과피니언, 리니어모터 등이 적용될 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.
필름공급부(550)는 라미네이팅 작업에 사용될 점착필름(550a)을 공급하거나 이형필름(550b)을 회수하며, 또한 필름의 연속적인 공급 과정에서 필름의 텐션을 유지하거나 필름 공급의 속도 및 길이를 제어할 수 있다.
보다 상세하게, 상기 필름공급부(550)의 구성은 라미네이팅 작업에 사용될 점착필름(550a)을 롤 형태로 수용하고 공급하는 필름공급롤(551)과, 상기 점착필름(550a)의 점착부를 보호하기위해 맞대어 형성된 이형필름(550b)을 회수하는 이형필름회수롤(552)과, 상기 이형필름(550b)이 분리된 점착필름(550a)에 대하여 특정 모양으로 절개된 필름을 작업 대상물에 부착시킨 후 잔여 필름을 회수하는 점착필름회수롤(553)과, 상기 점착필름(550a)을 일정한 길이로 공급하는 피딩롤러(554) 및 상기 피딩롤러(554)를 일정하게 회전시키는 스탭핑모터(555)와, 상기 점착필름(550a) 및 이형필름(550b)이 연속적으로 공급 및 회수되는 과정에서 원활한 동작이 가능하도록 이송되는 필름에 장력을 형성하기 위해 마련된 다수의 텐션조절로울러(556)를 포함하여 구성한다.
가압프레스부(560)는 상기 헤드프레임(520) 하부에 형성되는 것으로, 라미네이팅 작업 대상물과 점착필름(550a)의 위치 좌표점을 일치시킨 후 가압프레스부(560)가 가동되면서 작업 대상물의 특정 위치에 점착필름(550a)을 정확히 부착시킬 수 있도록 한 것이다. 이와 같은 가압프레스부(560)의 구성은 물리적 동작 가능한 액츄에이터로 구성되어 상하 수직 방향으로 이송 동작하는 프레스상하이송유닛(561)과, 상기 프레스상하이송유닛(561) 하부에 연결되며 물리적 동작 가능한 액츄에이터로 구성되어 좌우 수평 방향으로 이송 동작하는 프레스수평이송유닛(562)과, 상기 프레스수평이송유닛(562)의 어느 한 부분에 연결되며 고무 재질로 형성된 가압블럭(561)을 포함하여 구성한다.
상기 가압프레스부(560)는 라미네이팅 작업 대상물과 점착필름(550a)이 헤드프레임(520) 하부에서 설정된 위치값에 대응하도록 공급되면 가압프레스부(560)가 동작하면서 점착필름(550a)을 작업 대상물에 부착시킬 수 있도록 동작하는 것이다. 이때, 가압프레스부(560)는 점착필름(550a)의 배치 영역으로부터 벗어난 위치에 있다가 가압동작 필요시 프레스수평이송유닛(562)이 동작하면서 가압블럭(561)이 점착필름(550a)의 배치영역 내부로 진입하고, 이후 프레스상하이송유닛(561)이 동작하면서 가압블럭(561)이 점착필름(550a)을 눌러 작업 대상물에 절개된 점착필름(550a)을 부착시킬 수 있도록 한 것이다.
제1비전카메라(570)는 바디프레임(510)의 일측 어느 한 부위에 형성되어 작업 대상물의 특정 위치 좌표를 영상 촬영을 통해 비교 검출하는 것으로, 영상 촬영을 통해 작업 대상물의 특정 위치가 검출되면 전후이송부(200)가 작업 대상물이 배치된 스테이지(300)를 라미네이팅부(500)로 일정한 거리만큼 이송시킨다.
제2비전카메라(580)는 헤드프레임(520)의 일측 어느 한 부위에 형성되어 공급되는 점착필름(550a)의 특정 위치 좌표를 영상 촬영을 통해 비교 검출하는 것으로, 영상 촬영을 통해 검출된 점착필름(550a)의 특정 위치가 설정된 좌표값에서 벗어나면 전후위치보정부(540)가 동작하면서 위치값을 보정하고, 영상 촬영을 통해 검출된 점착필름(550a)의 특정 위치가 설정된 좌표값과 일치하면 가압프레스부(560)가 동작하면서 특정 모양으로 절개된 점착필름(550a)을 작업 대상물에 부착시킨다.
가압로울러부(600)는 상기 본체(100) 상부에 배치되어 라미네이팅된 작업 대상물에 필름이 견고하게 부착될 수 있도록 롤링 가압하는 것으로, 상하 이송 동작하는 로울러상하이송유닛(610)과, 상기 로울러상하이송유닛(610)에서 회전 가능하도록 설치된 가압로울러(620)를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 가압로울러부(600)는 본체(100)의 수직기둥(110) 또는 수평바(120)에 설치되며, 필름 가압시 로울러상하이송유닛(610)에 의해 가압로울러(620)가 하강하면서 스테이지(300)에 배치된 작업 대상물의 점착필름(550a)과 가압로울러(620)가 맞닿게되고, 이후 전후이송부(200)에 의한 스테이지(300)가 전후 왕복 이송운동을 하면서 가압로울러(620)의 가압 롤링 과정이 진행된다.
컨트롤러(미도시)는 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 전체적인 동작을 제어하는 것으로, 작업 대상물의 좌표인식, 스테이지 이송, 필름공급, 점착필름의 위치 보정, 가압프레스의 동작으로 점착필름 부착, 가압로울러를 이용한 가압 롤링 등으로 이루어진 각 구성부의 순차적 동작제어 또는 비교 판단에 따른 동작여부 결정 등의 기능을 구현할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 정밀 위치제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치의 동작과정에 대해 상세히 설명한다.
도 6 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅 장치의 동작과정을 순차적으로 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명 스테이지(300)에 라미네이팅 작업 대상물인 글라스 패널이 배치되면 진공흡착부(310)의 동작으로 작업 대상물을 스테이지(300)에 견고히 고정 지지한다.
이후, 전후이송부(200)가 구동하면서 스테이지(300)에 놓인 작업 대상물은 라미네이팅부(500)를 향해 이송 동작한다.
도 7을 참조하면, 라미네이팅부(500)를 향해 이송 동작한 작업 대상물은 제1비전카메라(570)에서 영상추출과정을 통한 작업 대상물의 정확한 위치 좌표를 추출하고, 해당 위치좌표에 라미네이팅부(500)의 기준점이 일치하도록 전후이송부(200) 및 좌우이송부(400)의 미세한 조정 동작이 이루어진다.
도 8을 참조하면, 제1비전카메라(570)에서 작업 대상물의 위치 조정과 동시에 라미네이팅부(500)에서는 일정 모양의 절개부를 형성한 점착필름(550a)이 공급되고, 작업 대상물의 특정 부위에 점착필름(550a)이 정확히 배치될 수 있도록 제2비전카메라(580)에서는 점착필름(550a)의 정확한 위치좌표를 영상추출과정을 통해 획득한다.
만약, 제2비전카메라(580)에서 획득한 영상정보와 점착필름(550a)의 위치좌표가 일치하지 않을 경우, 전후위치보정부(540)의 동작으로 헤드프레임(520)은 전후 이송 동작하면서 공급된 점착필름(550a)의 위치좌표를 일치시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 작업 대상물의 특징점으로 원형 홀에 기준을 형성하여 제1비전카메라(570)에서는 작업 대상물의 원형 홀을 영상으로 비교 판단하고, 점착필름(550a)은 띠 형태로 연속적 공급하되 내부는 일정한 모양으로 절개라인이 형성되며 절개라인 내측에는 원형 홀이 형성되어 제2비전카메라(580)에서는 점착필름(550a)의 원형 홀을 영상으로 비교 판단한다.
도 9를 참조하면, 작업 대상물은 전후이송부(200)를 통해 라미네이팅부(500)의 점착필름(550a)이 위치한 필름 부착 위치로 일정거리 이송된다.
도 10을 참조하면, 점착필름(550a)과 작업 대상물의 위치가 일치된 상태에서는 가압프레스부(560)의 동작이 진행되는데, 먼저 프레스수평이송유닛(562)에 의해 가압블럭(563)이 점착필름(550a) 내측으로 진입하고, 이후 프레스수직이송유닛(561)에 의해 가압블럭(563)이 하강하면서 점착필름(550a)을 작업 대상물에 부착시킨다.
도 11을 참조하면, 가압프레스부(560)의 동작으로 점착필름(550a)과 작업 대상물이 점착된 상태에서 상하이송부(530)의 상승 동작으로 헤드프레임(520)을 상향으로 들어올리면 가압프레스부(560)에 의해 눌려있는 점착필름(550a)은 절개라인을 따라 분리된다.
도 12를 참조하면, 가압프레스부(560)는 역순으로 동작하면서 점착필름(550a) 외측으로 이동하고, 제1비전카메라(570)와 제2비전카메라(580)의 영상검출 및 점착필름(550a)의 이송과 가압프레스부(560)의 동작은 연속적으로 진행된다.
도 13을 참조하면, 작업 대상물의 모든 좌표값에 필름을 부착한 이후 전후이송부(200)는 최초 위치로 이송 복귀하는데, 그 과정에서 가압로울러부(600)가 하강 동작함에 따라 이송되는 작업 대상물의 상부면을 가압 롤링하는 과정이 진행되고 이 과정으로 필름을 작업 대상물에 견고히 점착시킬 수 있도록 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상을 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있는 것이다.
100 : 본체
110 : 수직기둥
120 : 수평바
200 : 전후이송부
300 : 스테이지
310 : 진공흡착부
400 : 좌우이송부
500 : 라미네이팅부
510 : 바디프레임
520 : 헤드프레임
530 : 상하이송부
531 : 상하이송유닛
532 : 상하이송가이드레일
540 : 전후위치보정부
541 : 전후위치보정이송유닛
542 : 전후위치보정가이드레일
550 : 필름공급부
550a : 점착필름
550b : 이형필름
551 : 필름공급롤
552 : 이형필름회수롤
553 : 점착필름회수롤
554 : 피딩롤러
555 : 스탭핑모터
556 : 텐션조절로울러
560 : 가압프레스부
561 : 프레스수직이송유닛
562 : 프레스수평이송유닛
563 : 가압블럭
570 : 제1비전카메라
580 : 제2비전카메라
600 : 가압로울러부
610 : 로울러상하이송유닛
620 : 가압로울러
110 : 수직기둥
120 : 수평바
200 : 전후이송부
300 : 스테이지
310 : 진공흡착부
400 : 좌우이송부
500 : 라미네이팅부
510 : 바디프레임
520 : 헤드프레임
530 : 상하이송부
531 : 상하이송유닛
532 : 상하이송가이드레일
540 : 전후위치보정부
541 : 전후위치보정이송유닛
542 : 전후위치보정가이드레일
550 : 필름공급부
550a : 점착필름
550b : 이형필름
551 : 필름공급롤
552 : 이형필름회수롤
553 : 점착필름회수롤
554 : 피딩롤러
555 : 스탭핑모터
556 : 텐션조절로울러
560 : 가압프레스부
561 : 프레스수직이송유닛
562 : 프레스수평이송유닛
563 : 가압블럭
570 : 제1비전카메라
580 : 제2비전카메라
600 : 가압로울러부
610 : 로울러상하이송유닛
620 : 가압로울러
Claims (4)
- 삭제
- 전체적인 골격을 형성하는 본체(100); 상기 본체(100) 상부에 형성되며 작업 대상물이 전후 방향으로 이송가능하도록 동력을 제공하는 전후이송부(200); 상기 전후이송부(200)에 연결 배치되며 작업 대상물을 고정하는 스테이지(300); 상기 본체(100) 상부에 형성되며 작업 대상물이 좌우 방향으로 이송가능하도록 동력을 제공하는 좌우이송부(400); 상기 좌우이송부(400)에 연결 배치되며 작업 대상물에 필름을 부착시키는 것으로, 작업 대상물의 위치좌표를 영상으로 판단하는 제1비전카메라(570), 및 필름의 위치좌표를 영상으로 판단하는 제2비전카메라(580)를 포함하는 라미네이팅부(500); 상기 본체(100) 상부에서 라미네이팅된 작업 대상물에 필름이 견고하게 부착될 수 있도록 롤링 가압하는 가압로울러부(600);를 포함하며,
상기 라미네이팅부(500)는, 좌우이송부(400) 상부에서 양방향 이송 동작하도록 연결 설치된 바디프레임(510); 상기 바디프레임(510) 하부에서 바디프레임(510)으로부터 상하 및 전후 방향으로 위치 이동이 가능하도록 연결 설치되는 헤드프레임(520); 상기 바디프레임(510)으로부터 헤드프레임(520)이 상하 양방향으로 이송 동작할 수 있도록 동력을 제공하는 상하이송부(530); 상기 바디프레임(510)으로부터 헤드프레임(520)이 전후 양방향으로 이송 동작할 수 있도록 동력을 제공하는 전후위치보정부(540); 라미네이팅 작업에 사용될 점착필름(550a)을 공급하거나 이형필름(550b)을 회수하는 필름공급부(550); 상기 헤드프레임(520) 하부에 형성되며 점착필름(550a)을 작업 대상물에 가압하는 프레스 동작으로 필름을 부착시키는 가압프레스부(560); 상기 바디프레임(510)에 설치되어 작업 대상물의 위치좌표를 영상으로 판단하는 제1비전카메라(570); 상기 헤드프레임(520)에 설치되어 점착필름(550a)의 위치좌표를 영상으로 판단하는 제2비전카메라(580);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정밀 위치제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 필름공급부(550)는,라미네이팅 작업에 사용될 점착필름(550a)을 롤 형태로 수용하고 공급하는 필름공급롤(551); 상기 점착필름(550a)의 점착부를 보호하기위해 형성된 이형필름(550b)을 회수하는 이형필름회수롤(552); 특정 모양으로 절개된 필름을 작업 대상물에 부착시킨 후 잔여 필름을 회수하는 점착필름회수롤(553); 상기 점착필름(550a)을 일정한 길이로 공급하는 피딩롤러(554) 및 상기 피딩롤러(554)를 일정하게 회전시키는 스탭핑모터(555); 이송되는 필름에 장력을 형성하는 최소 하나 이상의 텐션조절로울러(556);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정밀 위치제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 가압프레스부(560)는, 물리적 동작 가능한 액츄에이터로 구성되어 상하 수직 방향으로 이송 동작하는 프레스상하이송유닛(561); 상기 프레스상하이송유닛(561) 하부에 연결되며 물리적 동작 가능한 액츄에이터로 구성되어 좌우 수평 방향으로 이송 동작하는 프레스수평이송유닛(562); 상기 프레스수평이송유닛(562)의 어느 한 부분에 연결되며 고무 재질로 형성된 가압블럭(563);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정밀 위치제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치.
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| KR1020200012929A KR102150822B1 (ko) | 2020-02-04 | 2020-02-04 | 정밀 위치제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020200012929A KR102150822B1 (ko) | 2020-02-04 | 2020-02-04 | 정밀 위치제어 기능을 갖는 라미네이팅 장치 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR102150822B1 true KR102150822B1 (ko) | 2020-09-01 |
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|---|---|---|---|
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- 2020-02-04 KR KR1020200012929A patent/KR102150822B1/ko active IP Right Grant
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