KR19990048449A - 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치 - Google Patents

평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치 Download PDF

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KR19990048449A
KR19990048449A KR1019970067128A KR19970067128A KR19990048449A KR 19990048449 A KR19990048449 A KR 19990048449A KR 1019970067128 A KR1019970067128 A KR 1019970067128A KR 19970067128 A KR19970067128 A KR 19970067128A KR 19990048449 A KR19990048449 A KR 19990048449A
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Abstract

본 발명은 마스크가 일정한 장력을 갖도록 스트레칭한 후 상기 마스크를 패널 위에 부착된 레일 위에 용접하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치에 관한 것으로서, 특히 마스크를 스트레칭하는 마스크 스트레칭부와, 상기 마스크 스트레칭부에 마스크를 공급하는 마스크 카트부와, 상기 마스크의 상측에 설치되어 마스크의 위치결정점을 측정하는 마스크 카메라부와, 패널을 공급하는 패널 카트부와, 상기 패널 카트부의 상측에 설치되어 상기 패널의 위치결정점을 측정하는 동작과 상기 패널의 레일 궤적을 측정하는 동작을 독립적으로 수행하는 패널 카메라부와, 상기 마스크 카트부와 패널 카트부를 상기 마스크 스트레칭부의 내부로 번갈아 이동시키는 트랜스퍼부와, 상기 패널의 레일 위에 상기 마스크를 용접하는 용접부와, 상기한 각각의 시스템을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치를 제공함으로써 시스템 캘리브레이션 또는 시스템 점검이 용이하게 됨과 동시에 그 정도가 향상되어 설비간의 제품 산포도가 향상되고, 마스크 및 패널의 위치결정정도 및 측정정도가 향상되며 택트타임이 단축되도록 한 것이다.

Description

평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치
본 발명은 평면브라운관의 제조장비에 관한 것으로서, 특히 마스크가 일정한 장력을 갖도록 스트레칭한 후 상기 마스크를 패널 위에 부착된 레일 위에 용접하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치에 관한 것이다.
일반적인 평면브라운관의 제조공정에서는 도 1에 도시된 바와 같이 중심이 일치하도록 마스크(1)와 패널(3)을 위치결정시킨 후 상기 마스크(1)를 상기 패널(3) 위에 부착된 레일(5) 위에 용접하여 상기 마스크(1)와 패널(3)을 일체화시키는 공정이 필수적이다.
도 2는 종래 기술에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치가 도시된 구성도,
도 2를 참조하면, 종래 기술에 의한 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치는 마스크(1)를 스트레칭하는 마스크 스트레칭부(10)와, 상기 마스크 스트레칭부(10)에 마스크(1)를 공급함과 동시에 상기 마스크(1)의 위치결정점을 측정하는 마스크 카트부(20)와, 패널(3)을 공급하는 패널 카트부(30)와, 상기 패널(3)의 상측에 설치되어 패널(3)의 위치결정점을 측정함과 동시에 상기 패널(3)의 레일(5) 궤적을 측정하는 패널 카메라부(40)와, 상기 마스크 카트부(20)와 패널 카트부(30)를 상기 마스크 스트레칭부(10)의 내부로 번갈아 이동시키는 트랜스퍼부(50)와, 상기 패널(3)의 레일 위에 상기 마스크(1)를 용접하는 레이저 용접부(60)와, 상기한 각각의 시스템을 제어하는 제어부(미도시)로 구성된다.
상기에서, 마스크 스트레칭부(10)는 마스크(1)의 장변에 10개, 단변에 8개씩 배치되어 상기 마스크(1)를 고정하는 클램퍼(11)와, 상기 마스크(1)의 각변에 3개씩 배치되어 상기 클램퍼(11)를 이동시킴으로써 마스크(1)를 스트레칭하는 스트레칭모터(12)와, 상기 스트레칭모터(12)와 클램퍼(11)를 연결하는 레버트리(13)와, 상기 마스크(1)의 상측에 위치되도록 설치된 LED 플레이트(14)와, 상기 LED 플레이트()를 상하 이동시키는 LED플레이트용 구동실린더(15)와, 상기한 시스템을 지지하는 스트레칭 다이(16)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 마스크 카트부(20)는 마스크(1)가 로딩되는 마스크 플레이트(21)와, 상기 마스크 플레이트(21)를 지지 고정하는 마스크 카터(22)와, 상기 마스크 카터(22)를 상하 이동시키는 마스크카터용 구동실린더(23)와, 상기 마스크 카터(22)의 상부에 설치되어 마스크(1)의 위치결정점을 측정하는 9개의 마스크 카메라(24)와, 상기 마스크 카메라(24)를 고정시키는 마스크 카메라지그(25)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 LED 플레이트(14)에는 9개의 LED 라이트소스(14a)가 장착되고 상기 마스크 플레이트(21)에는 상기 LED 라이트소스(14a)로부터 방출된 광이 상기 마스크 카메라(24)에 의해 감지될 수 있도록 상기 LED 라이트소스(14a)와 대응되는 9개의 관통홀(21a)이 형성되어 있다.
또한, 상기 마스크 카터(22)의 상부에는 상기 스트레칭 다이(16)와의 결합위치를 결정하도록 위치결정용 볼(22a)이 형성되고, 상기 스트레칭 다이(16)에는 상기 위치결정용 볼(22a)과 결합되는 위치결정용 그루브(16a)가 형성되어 있다.
또한, 상기 패널 카트부(30)는 패널(3)이 로딩되는 X-Y-θ테이블(31)과, 상기 X-Y-θ테이블(31)을 동작시키는 패널모터(미도시)와, 상기 X-Y-θ테이블(31)을 지지하는 패널 카터(32)와, 상기 패널 카터(32)를 상하 이동시키는 패널카터용 구동실린더(33)와, 상기 패널 카터(32)의 상하 이동을 가이드하는 가이드 축 및 가이드축 하우징(34)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 X-Y-θ테이블(31)은 위로부터 θ테이블, Y테이블, X테이블 순으로 배치되어 있다.
또한, 상기 패널 카메라부(40)는 상기 패널(3)의 상측에 설치되어 패널(3)의 위치결정점을 측정하는 5개의 패널 카메라(41)와, 상기 패널(3)의 상측에 설치되어 패널(3)의 레일(5) 궤적을 측정하는 8개의 접촉식 변위센서(42; 이하, LVDT라 함)와, 상기 패널 카메라(41) 및 LVDT(42)를 고정시키는 패널 카메라지그(43)와, 상기 패널 카메라지그(43)를 상하 이동시키는 패널카메라용 구동실린더(44)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 트랜스퍼부(50)는 상기 마스크 카트부(20)와 패널 카트부(30)를 고정함과 동시에 그 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 트랜스퍼 플레이트(51)와, 상기 트랜스퍼 플레이트(51)를 지지하는 베이스(52)와, 상기 베이스(52)에 설치되어 상기 트랜스퍼 플레이트(51)를 상하좌우 이동시키는 서보 모터(53) 및 스윙암/폴러(54)와, 상기 베이스(52)의 하단에 설치되어 상기 트랜스퍼 플레이트(51)의 이동으로 인해 발생하는 진동을 흡수하는 방진패드(55)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 레이저 용접부(60)는 마스크(1)를 패널(3)의 레일 위에 용접하는 레이저 건(61)과, 상기 레이저 건(61)의 위치를 각각 조정하는 X-Y테이블(62)과, 상기 X-Y테이블(62)을 각각 구동시키는 용접모터(63)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제어부는 컴퓨터와, 상기 컴퓨터에서 출력된 제어신호에 따라 주변기기 및 액츄에이터들을 동작시키는 구동기들로 구성된다. 여기서, 상기 컴퓨터는 상기한 스트레칭모터(12), 패널모터, 용접모터(63)들을 각각 제어하는 모션보드와, 상기 마스크 카메라(24)와 패널 카메라(41)를 통해 제공받은 화상정보를 인식 및 처리하는 비젼보드와, 상기 LVDT(42)를 통해 입력되는 패널(3)의 레일(5) 궤적을 산출하는 A/D보드와, 병렬통신을 제어하는 디지털 입출력보드와, 상기한 각 부분과 AT-BUS로 연결되는 메인 CPU를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치의 동작은 다음과 같다.
먼저, 마스크 카트부(20)에 의해 마스크 스트레칭부(10)로 공급된 마스크(1)가 클램퍼(11)에 로딩되면 상기 클램퍼(11)에 의해 상기 마스크(1)가 고정된다. 상기 마스크(1)가 클램퍼(11)에 의해 고정되면 스트레칭모터(12)가 동작하여 상기 클램퍼(11)를 이동시킴으로써 상기 마스크(1)를 스트레칭한다. 이때, 상기 마스크(1)는 마스크 카메라(24)를 통해 측정되는 위치결정점까지 스트레칭되어 일정한 기준장력을 갖게 된다.
상기와 동시에, 패널(3)이 패널 카트부(30)의 X-Y-θ테이블(31)에 로딩되면 패널 카메라(41) 및 LVDT(42)가 패널카터용 구동실린더(44)에 의해 하강되어 상기 패널(3)의 4개 위치결정점을 인식하는 동시에 상기 패널(3)의 레일(5) 궤적을 인식한다.
이후, 트랜스퍼부(50)의 트랜스퍼 플레이트(51)가 동작되어 상기 마스크 카트부(20) 대신 패널 카트부(30)가 상기 마스크 스트레칭부(10)와 결합되면 상기 마스크 카메라(24)를 통해 인식된 마스크(1)의 위치결정점과 상기 패널 카메라(41)를 통해 인식된 패널(3)의 위치결정점을 비교한 다음 상기 X-Y-θ테이블(31)을 동작시켜 상기 마스크(1)의 기준좌표계와 패널(3)의 기준좌표계를 일치시킨다.
이후, 상기 패널카터용 구동실린더(44)에 의해 패널 카터(32)가 상승되어 상기 마스크 스트레칭부(10)와 패널 카트부(30)의 정밀위치가 결정되면 레이저 용접부(60)의 X-Y테이블(62)이 동작되어 상기 LVDT(42)를 통해 미리 산출된 레일(5) 궤적의 위치로 레이저 건(61)을 이동시킨다. 상기와 같이 레이저 건(61)이 상기 레일(5) 궤적 위치로 이동되면 상기 레이저 건(61)을 동작시켜 패널(3)의 레일(5) 위에 마스크(1)를 용접한다. 상기 마스크(1)와 패널(3)이 용접되어 일체화되면 상기 마스크(1)의 잉여분을 상기 레이저 건(61)으로 절단한 후 상기 X-Y-θ테이블(31)에서 용접된 마스크(1)와 패널(3)을 언로딩시킨다.
이후, 상기 트랜스퍼부(50)가 동작되어 시스템을 초기화시킴으로써 상기의 과정이 되풀이된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치는 마스크 카메라(24)가 마스크 카터(22)에 중력반대방향으로 설치되어 있으므로 상기 마스크 카터(22)의 위치결정으로 인해 상기 마스크 카메라(24)의 위치가 변경됨은 물론 반복정도의 오차가 커지며 상기 마스크 카터(22)의 이동시 발생되는 진동이 상기 마스크 카메라(24)에 그대로 전달되어 악영향을 끼치게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에서는 패널 카메라부(40)의 LVDT(42)가 패널 카메라(41)와 함께 상하 이동되기 때문에 패널(3)의 위치결정점을 인식하기 위해 상기 패널 카메라(41)를 패널(3) 측으로 하강시키는 경우 상기 LVDT(42)와 패널(3)의 레일(5)이 서로 접촉 및 간섭되어 상기 패널(3)을 움직일 수 없게 된다. 따라서, 상기 패널(3)의 얼라인시 발생되는 오차를 피드백할 수 없을 뿐 아니라 상기 패널(3)이 얼라인되기 전에 레일(5)의 궤적을 측정하기 때문에 얼라인시 발생되는 오차를 소프트웨어적으로 보상하여 적용시켜야 하고, 이로 인해 측정된 정보에 대한 신뢰성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술은 패널 카트부(30)의 X-Y-θ테이블(31)이 위로부터 θ테이블, Y테이블, X테이블 순으로 배치되어 있기 때문에 상기 X테이블과 Y테이블의 이동시 상기 θ테이블이 함께 이동되어 상기 θ테이블 중심과 마스크(1) 중심과 패널(3) 중심을 서로 일치시키기 곤란하게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술은 상기 패널 카트부(30)의 패널 카터(32) 상하 이동시 가이드축 및 가이드축 하우징(34)에 의해서만 상기 패널 카터(32)가 가이드되므로 상기 패널 카터(32)의 상하 이동시 반복정도가 떨어지고, 마스트패널 을 이용하여 시스템의 정도를 측정할 때 각 부분별로는 검사가 가능하나 전체적으로 총합된 정도는 검사가 불가능한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 마스크 카메라가 마스크 상측에 위치되도록 설치된 별도의 마스크 카메라부를 구비함으로써 시스템 캘리브레이션시나 시스템 점검시에 상기 마스크 카메라를 적용할 수 있게 되어 시스템 캘리브레이션 또는 시스템 점검이 용이하게 됨과 동시에 마스크 카트부의 이동으로 인한 진동의 영향이 제거되어 상기 마스크 카메라에 의한 마스크의 위치결정정도 및 측정정도가 향상되도록 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 X-Y-θ테이블에서 θ테이블이 가장 밑에 위치된 패널 카트부를 구비함으로써 상기 θ테이블이 X테이블이나 Y테이블의 이동에 구속받지 않게 되어 상기 θ테이블 중심과 마스크 및 패널 중심이 쉽게 일치되도록 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 패널 카메라와 LVDT를 독립적으로 상하 이동시키는 별도의 구동수단이 구비된 패널 카메라부를 구비함으로써 상기 패널 카메라의 하강시 상기 LVDT와 패널 레일 사이의 간섭이 제거되어 상기 패널이 피드백 제어에 의해 얼라인되도록 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 복수개의 비젼보드와 메인 CPU가 VME-BUS로 연결되는 제어부를 구비함으로써 상기 마스크 카메라 및 패널 카메라의 화상정보를 병렬처리할 수 있게 되어 택트타임이 단축되도록 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 평면브라운관에서 마스크와 패널이 일체화된 상태가 도시된 구성도,
도 2는 종래 기술에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치가 도시된 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치가 도시된 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치의 구성요소가 도시된 블록도,
도 5는 본 발명에 따른 마스크 카메라와 LED 라이트소스의 작동 상태도,
도 6은 본 발명에 따른 마스크 카메라부의 상세도,
도 7은 본 발명에 따른 패널 카트부의 하부 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 패널 카메라부의 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치의 동작순서가 도시된 플로우챠트,
도 10은 본 발명에 따른 마스크 스트레칭부의 구성요소가 도시된 블록도,
도 11은 본 발명에 따른 마스크 스트레칭부의 1회 스트레칭시 나타나는 제어부의 동작상태가 도시된 타임챠트,
도 12는 본 발명에 따른 패널 카트부에서 X-Y-θ테이블의 중심축을 보상하는 동작이 도시된 개략도,
도 13은 본 발명에 따른 마스크 카트부와 패널 카트부에서 시스템 캘리브레이션시 나타나는 동작이 도시된 개략도,
도 14는 본 발명에 따른 마스크 카메라 및 패널 카메라 좌표계와 마스트 좌표계 사이의 관계도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
A : 마스크 B : 패널
100 : 마스크 스트레칭부 200 : 마스크 카트부
300 : 마스크 카메라부 400 : 패널 카트부
500 : 패널 카메라부 600 : 트랜스퍼부
700 : 레이저 용접부 800 : 제어부
900 : 데이터 매칭부
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따르면, 마스크를 스트레칭하는 마스크 스트레칭부와, 상기 마스크 스트레칭부에 마스크를 공급하는 마스크 카트부와, 상기 마스크의 상측에 설치되어 마스크의 위치결정점을 측정하는 마스크 카메라부와, 패널을 공급하는 패널 카트부와, 상기 패널 카트부의 상측에 설치되어 상기 패널의 위치결정점을 측정하는 동작과 상기 패널의 레일 궤적을 측정하는 동작을 독립적으로 수행하는 패널 카메라부와, 상기 마스크 카트부와 패널 카트부를 상기 마스크 스트레칭부의 내부로 번갈아 이동시키는 트랜스퍼부와, 상기 패널의 레일 위에 상기 마스크를 용접하는 용접부와, 상기한 각각의 시스템을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 제 2 특징에 따르면, 상기 마스크 스트레칭부는 마스크의 각변에 배치되어 상기 마스크를 고정하는 클램퍼와, 상기 클램퍼를 이동시켜 상기 마스크를 스트레칭하는 스트레칭모터와, 상기 스트레칭모터와 클램퍼를 연결하는 레버트리와, 상기한 시스템을 지지하는 스트레칭 다이를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명의 제 3 특징에 따르면, 상기 마스크 카트부는 마스크가 로딩되는 마스크 플레이트와, 상기 마스크 플레이트를 지지 고정하는 마스크 카터와, 상기 마스크 카터의 상부에 고정된 LED 플레이트와, 상기 마스크 카터를 상하 이동시키는 마스크카터용 구동실린더를 포함하여 구성되고, 상기 LED 플레이트에는 복수개의 LED 라이트소스가 장착되고 상기 마스크 플레이트에는 상기 LED 라이트소스로부터 방출된 광이 상기 마스크 카메라부에 의해 감지될 수 있도록 상기 LED 라이트소스와 대응되는 복수개의 관통홀이 형성된다.
또한, 본 발명의 제 4 특징에 따르면, 상기 마스크 카터는 그 상부에 상기 스트레칭 다이와의 결합위치를 결정하도록 제 1 위치결정용 그루브가 형성되고, 상기 스트레칭 다이는 그 하부에 상기 마스트 카터와의 결합위치를 결정하도록 제 2 위치결정용 그루브가 형성되며, 상기 제 1 위치결정용 그루브와 제 2 위치결정용 그루브 사이에는 위치결정용 볼이 삽입된다.
또한, 본 발명의 제 5 특징에 따르면, 상기 마스크 카메라부는 마스크의 상측에 위치되도록 설치되어 마스크의 위치결정점을 측정하는 복수개의 마스크 카메라와, 상기 마스크 카메라를 고정시키는 마스크 카메라지그와, 상기 마스크 카메라지그를 상하 이동시키는 마스크카메라용 구동실린더를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명의 제 6 특징에 따르면, 상기 마스크 카메라는 그 하단에 상기 마스크를 향해 광을 방출하는 링형태의 프론트 조명이 설치된다.
또한, 본 발명의 제 7 특징에 따르면, 상기 마스크 카메라지그는 그 하부에 상기 스트레칭 다이와의 결합위치를 결정하도록 제 2 위치결정용 볼이 형성되고, 상기 스트레칭 다이는 그 상부에 상기 제 2 위치결정용 볼과 결합되는 제 3 위치결정용 그루브가 형성된다.
또한, 본 발명의 제 8 특징에 따르면, 상기 패널 카트부는 패널이 로딩됨과 동시에 위로부터 Y테이블, X테이블, θ테이블 순으로 배치된 X-Y-θ테이블과, 상기 X-Y-θ테이블을 각각 동작시키는 패널모터와, 상기 X-Y-θ테이블의 상단에 고정됨과 동시에 복수개의 LED 라이트소스가 부착된 LED 플레이트와, 상기 X-Y-θ테이블을 지지하는 패널 카터와, 상기 패널 카터를 지지하는 지지대와, 상기 지지대에 설치되어 상기 패널 카터를 상하 이동시키는 패널카터용 구동실린더와, 상기 패널 카터와 지지대 사이에 설치되어 상기 패널 카터의 상하 이동을 가이드하는 가이드축 및 가이드축 하우징을 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명의 제 9 특징에 따르면, 상기 패널 카터는 그 하부에 상기 지지대와의 결합위치를 결정하도록 제 4 위치결정용 그루브가 형성되고, 상기 지지대는 그 상부에 상기 패널 카터와의 결합위치를 결정하도록 제 5 위치결정용 그루브가 형성되며, 상기 제 4 위치결정용 그루브와 제 5 위치결정용 그루브 사이에는 제 3 위치결정용 볼이 삽입된다.
또한, 본 발명의 제 10 특징에 따르면, 상기 패널 카메라부는 패널의 상측에 설치되어 상기 패널의 위치결정점을 측정하는 복수개의 패널 카메라와, 상기 패널 카메라를 고정시키는 패널 카메라지그와, 상기 패널 카메라지그를 상하 이동시키는 패널카메라용 구동실린더와, 상기 패널의 상측에 설치되어 패널의 레일 궤적을 측정하는 복수개의 접촉식 변위센서(이하, LVDT라 함)와, 상기 LVDT를 고정시키는 LVDT 지그와, 상기 LVDT 지그를 상하 이동시키는 LVDT 이동수단을 포함하여 구성된 다.
또한, 본 발명의 제 11 특징에 따르면, 상기 LVDT 이동수단은 에어를 저장 및 공급하는 에어탱크와, 상기 에어탱크로부터 에어를 공급받아 상기 LVDT 지그를 상하 이동시키는 엑츄에이터와, 상기 에어탱크와 엑츄에이터를 연결하여 상기 에어탱크의 에어를 상기 엑츄에이터로 이동시키는 공급관과, 상기 공급관에 설치되어 상기 공급관을 개폐시킴으로써 에어의 공급 및 차단을 결정하는 제어밸브를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명의 제 12 특징에 따르면, 상기 패널 카레라지그는 그 하부에 상기 패널 카터와의 결합위치를 결정하도록 제 6 위치결정용 그루브가 형성되고, 상기 패널 카터는 그 상부에 상기 패널 카메라지그와의 결합위치를 결정하도록 제 7 위치결정용 그루브가 형성되며, 상기 제 6 위치결정용 그루브와 제 7 위치결정용 그루브 사이에는 제 4 위치결정용 볼이 삽입된다.
또한, 본 발명의 제 13 특징에 따르면, 상기 제어부는 카메라를 통해 제공받은 화상정보를 인식 및 처리하는 복수개의 비젼보드와, 상기 비젼보드와 VME-BUS로 연결되어 상기 카메라의 화상정보를 상기 비젼보드를 통해 병렬처리하는 메인 CPU를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치가 도시된 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치의 구성요소가 도시된 블록도, 도 5는 본 발명에 따른 마스크 카메라와 LED 라이트소스의 작동 상태도, 도 6은 본 발명에 따른 마스크 카메라부의 상세도, 도 7은 본 발명에 따른 패널 카트부의 하부 구성도, 도 8은 본 발명에 따른 패널 카메라부의 구성도, 도 9는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치의 동작순서가 도시된 플로우챠트, 도 10은 본 발명에 따른 마스크 스트레칭부의 구성요소가 도시된 블록도, 도 11은 본 발명에 따른 마스크 스트레칭부의 1회 스트레칭시 나타나는 제어부의 동작상태가 도시된 타임챠트, 도 12는 본 발명에 따른 패널 카트부에서 X-Y-θ테이블의 중심축을 보상하는 동작이 도시된 개략도, 도 13은 본 발명에 따른 마스크 카트부와 패널 카트부에서 시스템 캘리브레이션시 나타나는 동작이 도시된 개략도, 도 14는 본 발명에 따른 마스크 카메라 및 패널 카메라 좌표계와 마스트 좌표계 사이의 관계도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치는 마스크(A)를 스트레칭하는 마스크 스트레칭부(100)와, 상기 마스크 스트레칭부(100)에 마스크(A)를 공급하는 마스크 카트부(200)와, 상기 마스크(A)의 상측에 설치되어 마스크(A)의 위치결정점을 측정하는 마스크 카메라부(300)와, 패널(B)을 공급하는 패널 카트부(400)와, 상기 패널 카트부(400)의 상측에 설치되어 상기 패널(B)의 위치결정점을 측정하는 동작과 상기 패널(B)의 레일(5) 궤적을 측정하는 동작을 독립적으로 수행하는 패널 카메라부(500)와, 상기 마스크 카트부(200)와 패널 카트부(400)를 상기 마스크 스트레칭부(100)의 내부로 번갈아 이동시키는 트랜스퍼부(600)와, 상기 패널(B)의 레일(B') 위에 상기 마스크(A)를 용접하는 레이저 용접부(700)와, 상기한 각각의 시스템을 제어하는 제어부(800)와, 상기 제어부(800)의 제어신호에 따라 상기한 각각의 시스템을 구동시킴과 동시에 상기 제어부(800)의 상태를 표시하는 데이터 매칭부(900)로 구성된다.
상기에서, 마스크 스트레칭부(100)는 마스크(A)의 장변에 10개, 단변에 8개씩 배치되어 상기 마스크(A)를 고정하는 클램퍼(110)와, 상기 마스크(A)의 각변에 3개씩 배치되어 상기 클램퍼(110)를 이동시킴으로써 마스크(A)를 스트레칭하는 스트레칭모터(120)와, 상기 스트레칭모터(120)와 클램퍼(110)를 연결하는 레버트리(130)와, 상기한 시스템을 지지하는 스트레칭 다이(140)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 마스크 카트부(200)는 마스크(A)가 로딩되는 마스크 플레이트(210)와, 상기 마스크 플레이트(210)를 지지 고정하는 마스크 카터(220)와, 상기 마스크 카터(220)의 상부에 고정된 LED 플레이트(230)와, 상기 마스크 카터(220)를 상하 이동시키는 마스크카터용 구동실린더(240)를 포함하여 구성된다.
도 5를 참조하면, 상기 LED 플레이트(230)에는 9개의 LED 라이트소스(230a)가 장착되고 상기 마스크 플레이트(210)에는 상기 LED 라이트소스(230a)로부터 방출된 광이 상기 마스크 카메라부(300)에 의해 감지될 수 있도록 상기 LED 라이트소스(230a)와 대응되는 9개의 관통홀(210a)이 형성되어 있다.
또한, 상기 마스크 카터(220)의 상부에는 상기 스트레칭 다이(140)와의 결합위치를 결정하도록 제 1 위치결정용 그루브(220a)가 형성되고, 상기 스트레칭 다이(140)의 하부에는 상기 마스크 카터(220)와의 결합위치를 결정하도록 제 2 위치결정용 그루브(140a)가 형성되며, 상기 제 1 위치결정용 그루브(220a)와 제 2 위치결정용 그루브(140a) 사이에는 위치결정용 볼(220b)이 삽입되어 있다.
또한, 상기 마스크 카메라부(300)는 도 6에 도시된 바와 같이 마스크(A)의 상측에 위치되도록 설치되어 마스크(A)의 위치결정점을 측정하는 9개의 마스크 카메라(310)와, 상기 마스크 카메라(310)를 고정시키는 마스크 카메라지그(320)와, 상기 마스크 카메라지그(320)를 상하 이동시키는 마스크카메라용 구동실린더(330)와, 상기 마스크 카메라(310)의 하단에 설치된 링형태의 프론트 조명(340)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 마스크 카메라지그(320)의 하부에는 상기 스트레칭 다이(140)와의 결합위치를 결정하도록 제 2 위치결정용 볼(320a)이 형성되고, 상기 스트레칭 다이(140)의 상부에는 상기 제 2 위치결정용 볼(320a)과 결합되는 제 3 위치결정용 그루브(140b)가 형성되어 있다.
또한, 상기 패널 카트부(400)는 패널이 로딩되는 X-Y-θ테이블(410)과, 상기 X-Y-θ테이블(410)을 동작시키는 패널모터(420)와, 상기 X-Y-θ테이블(410)의 상단에 고정된 LED 플레이트(430)와, 상기 X-Y-θ테이블(410)을 지지하는 패널 카터(440)와, 상기 패널 카터(440)를 지지하는 지지대(450)와, 상기 지지대(450)에 설치되어 상기 패널 카터(440)를 상하 이동시키는 패널카터용 구동실린더(460)와, 상기 패널 카터(440)와 지지대(450) 사이에 설치되어 상기 패널 카터(440)의 상하 이동을 가이드하는 가이드축 및 가이드축 하우징(470)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 X-Y-θ테이블(410)은 위로부터 Y테이블(410a), X테이블(410b), θ테이블(410c) 순으로 배치되고, 상기 LED 플레이트(430)에는 5개의 LED 라이트 소스(430a)가 부착되어 있다.
또한, 도 7과 같이 상기 패널 카터(440)의 하부에는 상기 지지대(450)와의 결합위치를 결정하도록 제 4 위치결정용 그루브(440a)가 형성되고, 상기 지지대(450)의 상부에는 상기 패널 카터(440)와의 결합위치를 결정하도록 제 5 위치결정용 그루브(450a)가 형성되며, 상기 제 4 위치결정용 그루브(440a)와 제 5 위치결정용 그루브(440a) 사이에는 제 3 위치결정용 볼(450b)이 삽입되어 있다.
또한, 상기 패널 카메라부(500)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 패널(B)의 상측에 설치되어 패널(B)의 위치결정점을 측정하는 5개의 패널 카메라(510)와, 상기 패널 카메라(510)를 고정시키는 패널 카메라지그(520)와, 상기 패널 카메라지그(520)를 상하 이동시키는 패널카메라용 구동실린더(530)와, 상기 패널(B)의 상측에 설치되어 패널(B)의 레일(B') 궤적을 측정하는 8개의 LVDT(540)와, 상기 LVDT(540)를 고정시키는 LVDT 지그(550)와, 상기 LVDT 지그(550)를 상하 이동시키는 LVDT 이동수단을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 LVDT 이동수단은 에어를 저장하는 에어탱크와, 상기 에어탱크로부터 에어를 공급받아 상기 LVDT 지그(550)를 상하 이동시키는 엑츄에이터와, 상기 에어탱크와 엑츄에이터를 연결하여 상기 에어탱크의 에어를 상기 엑츄에이터로 이동시키는 공급관과, 상기 공급관에 설치되어 상기 공급관을 개폐시킴으로써 에어의 공급 및 차단을 결정하는 제어밸브를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 패널 카레라지그(520)의 하부에는 상기 패널 카터(440)와의 결합위치를 결정하도록 제 6 위치결정용 그루브(520a)가 형성되고, 상기 패널 카터(440)의 상부에는 상기 패널 카메라지그(520)와의 결합위치를 결정하도록 제 7 위치결정용 그루브(440b)가 형성되며, 상기 제 6 위치결정용 그루브(520a)와 제 7 위치결정용 그루브(440b) 사이에는 제 4 위치결정용 볼(440c)이 삽입되어 있다.
또한, 상기 트랜스터부(600)는 상기 마스크 카트부(200)와 패널 카트부(400)를 고정함과 동시에 그 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 트랜스퍼 플레이트(610)와, 상기 트랜스퍼 플레이트(610)를 지지하는 베이스(620)와, 상기 베이스(620)에 설치되어 상기 트랜스퍼 플레이트(610)를 상하좌우 이동시키는 서보 모터(630) 및 스윙암/폴러(640)와, 상기 베이스(620)의 하단에 설치되어 상기 트랜스퍼 플레이트(610)의 이동으로 인해 발생하는 진동을 흡수하는 방진패드(650)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 레이저 용접부(700)는 마스크(A)를 패널(B)의 레일 위에 용접하는 레이저 건(710)과, 상기 레이저 건(710)의 위치를 각각 조정하는 X-Y테이블(720)과, 상기 X-Y테이블(720)을 각각 구동시키는 용접모터(730)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제어부(800)는 스트레칭모터(120), 패널모터(420), 용접모터(730)의 동작을 각각 제어하는 복수개의 모션보드(810a, 810b, 810c)와, 상기 마스크 카메라(310)와 패널 카메라(510)를 통해 제공받은 화상정보를 인식 및 처리하는 3개의 비젼보드(820a, 820b, 820c)와, 상기 LVDT(540)를 통해 입력되는 패널(B)의 레일(B') 궤적을 산출하는 A/D보드(830)와, 병렬통신을 제어하는 디지털 입출력보드(840)와, 상기한 각 부분과 VME-BUS로 연결되어 데이터의 병렬처리가 가능하게 된 메인 CPU(850)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 데이터 매칭부(900)는 마스크 카메라(310)와 패널 카메라(510)에서 측정된 화상정보를 상기 비젼보드(820a, 820b, 820c)로 전달하는 멀티플렉서(910a, 910b, 910c)와, 상기 비젼보드(820a, 820b, 820c)에 인식된 화상정보를 시각적으로 표시하는 흑백 모니터(920a, 920b, 920c)와, 상기 모션보드(810a, 810b, 810c)의 제어신호에 따라 스트레칭모터(120)와 패널모터(420)와 용접모터(730)를 각각 동작시키는 구동기(930a, 930b, 930c)와, 상기 구동기(930a, 930b, 930c)와 모션보드(810a, 810b, 810c)의 전기신호를 정합시키는 중계기판(940a, 940b, 940c)과, 상기 LVDT(540)에서 측정된 레일(B') 궤적정보를 상기 A/D보드(830)로 전달하는 채널박스(950)와, 상기 디지털 입출력보드(840)에 정보를 입출력하는 입력부(960a) 및 출력부(960b)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치의 동작을 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 마스크 카트부(200)의 마스크 플레이트(210)에 마스크(A)가 로딩되면 마스크 카메라부(300)의 마스크 카메라(310)가 하강됨과 동시에 트랜스퍼부(600)의 트랜스퍼 플레이트(610)가 이동된다. 상기 트랜스퍼 플레이트(610)의 동작에 의하여 마스크 카트부(200)가 마스크 스트레칭부(100)의 작업위치로 이동되면 마스크 카터용 구동실린더(240)에 의해 마스크 카터(220) 및 마스크 플레이트(210)가 상승되어 마스크(A)를 클램퍼(110)에 로딩시킨다.
상기와 같이 마스크 스트레칭부(100)에 공급된 마스크(A)가 클램퍼(110)에 로딩되면 상기 클램퍼(110)에 의해 마스크(A)가 클램핑된다. 상기 마스크(A)가 클램퍼(110)에 의해 클램핑되면 상기 마스크 플레이트(210)가 하강됨과 동시에 스트레칭모터(120)가 동작된다. 상기 스트레칭모터(120)가 동작되면 레버트리(130)를 통해 동력이 전달되어 상기 클램퍼(110)가 이동되고, 이러한 상기 클램퍼(110)의 이동에 의해서 상기 마스크(A)가 스트레칭되어 일정한 기준장력을 갖게 된다.
상기와 같은 마스크(A) 스트레칭시 마스크 카메라(310)를 통해 위치결정점 중 8개를 측정한 후 측정된 마스크(A)의 위치정보를 마스트 좌표와 비교하면서 마스크(A)의 스트레칭을 진행한다. 이때, 상기 마스크 카메라(310)에 의해 측정된 위치결정점의 측정결과가 ±1㎛의 허용오차 범위이내이면 스트레칭을 중지한다. 상기와 같이 마스크(A)의 스트레칭이 완료되면 상기 마스크 카메라(310)를 상승시킴과 동시에 마스크 카터(220)를 하강시킨다.
상기한 마스크 스트레칭부(100)의 동작을 도 10 및 도 11을 참조하여 더 자세히 설명하면, 비젼보드1(820a)에서 마스크 카메라M1(310)의 이미지를 인식한 후 디지털 입출력보드(840)를 통해 멀티플렉서1(910a)의 채널을 다음 마스크 카메라M2(310)로 선택함과 동시에 마스크 카메라M1(310)의 이미지를 처리하여 모니터1(920a)에 표시한다. 이때, 비젼보드2(820b)에서도 상기 비젼보드1(820a)과 소정의 릴레이타임을 두고 VME-BUS의 멀티태스킹 기능을 이용하여 마스크 카메라M5(310)의 이미지를 인식한 후 디지털 입출력보드(840)를 통해 멀티플렉서2(910b)의 채널을 다음 마스크 카메라M6(310)으로 선택함과 동시에 마스크 카메라M5(310)의 이미지를 처리하여 모니터2(920b)에 표시한다. 상기와 같이 비젼보드1(820a) 및 비젼보드2(820b)는 연속하여 마스크 카메라M4, M8(310)의 이미지를 처리한 후 마스크(A) 위치결정점과 비교하여 그 차이만큼 스트레칭모터(120)를 구동하여 스트레칭한다. 이때, 상기 마스크(A)가 스트레칭되는 양은 스트레칭회수에 대한 상대비율을 구동펄스량과 곱해서 최적의 스트레칭시간을 구현함으로써 산출된다. 상기와 같은 동작을 마스크 카메라(310)에 의해 측정된 마스크(A) 위치결정점의 측정결과가 ±1㎛의 허용오차 범위이내가 될 때까지 N회 되풀이한다.
이후, 상기 마스크(A)가 마스크 플레이트(210)에 로딩됨과 동시에 패널(B)이 패널 카트부(400)의 X-Y-θ테이블(410)에 로딩된다. 상기 X-Y-θ테이블(410)에 패널(B)이 로딩되면 상기 X-Y-θ테이블(410)이 패널(B) 초기위치로 이동됨과 동시에 패널 카메라(510)가 하강된다.
상기와 같이 패널 카메라(510)가 패널(B) 측으로 하강되면 상기 패널 카메라(510)를 통해 패널(B)의 위치결정점 중 4개를 측정한 후 측정된 패널(B)의 위치정보를 마스트 좌표와 비교하여 각각 X테이블(410b), Y테이블(410a), θ테이블(410c)의 이동량을 계산한다. 상기와 같이 X테이블(410b), Y테이블(410a), θ테이블(410c)의 이동량이 구해지면 이 데이터에 따라 상기 X-Y-θ테이블(410)을 구동시킨다. 이때, 도 12에 도시된 바와 같이 θ테이블(410c)이 가장 밑에 위치하기 때문에 X테이블(410b), Y테이블(410a)의 이동에 상기 θ테이블(410c)이 구속받지 않게 되어 상기 θ테이블(410c) 중심과 마스크(A) 및 패널(B) 중심을 쉽게 일치시킬 수 있게 된다. 따라서, θ테이블(410c)을 먼저 구동하여 마스크(A) 및 패널(B) 중심과 θ테이블(410c)의 중심을 일치시킨 후 X테이블(410b)과 Y테이블(410a)을 구동시킨다. 이때, 상기 X테이블(410b)과 Y테이블(410a)의 이동량이 ±1㎛, θ테이블(410c)의 회전량이 0.001도의 허용오차 범위이내가 되면 상기 패널(B)의 위치조정을 마친다.
상기와 같이 패널(B)의 위치조정이 완료되면 LVDT(540)가 하강되어 상기 패널(B)의 레일(B') 궤적을 산출한다. 상기 LVDT(540)의 측정이 끝나면 상기 패널 카메라(510) 및 LVDT(540)가 상승됨과 동시에 레이저 용접부(700)의 레이저 건(710)이 전진 및 하강하여 용접준비를 한다.
이후, 상기 트랜스퍼 플레이트(600)가 동작되어 상기 마스크 카트부(200)는 마스크(A) 로딩위치로 복귀되고 상기 패널 카트부(400)는 상기 마스크 스트레칭부(100)의 작업위치로 이동된다. 상기 패널 카트부(400)가 상기 트랜스퍼 플레이트(610)에 의해 용접위치로 이동되면 마스크(A)와 패널(B)의 레일(B')이 서로 밀착될 때까지 상기 패널 카터(440)가 상승시킨다.
이후, 상기 레이저 건(710)을 이용하여 상기 LVDT(540)에 의해 산출된 레일(B')의 궤적에 따라 상기 마스크(A)를 패널(B)의 레일(B') 위에 용접시킨다. 상기 마스크(A)와 패널(B)이 용접되어 일체화되면 상기 마스크(A)의 잉여분을 상기 레이저 건(710)으로 절단한 후 상기 X-Y-θ테이블(410)에서 용접된 마스크(A)와 패널(B)을 언로딩시킨다. 이때, 상기 마스크(A)의 찢어짐을 방지하기 위해서 클램퍼(110)를 조금 전진시킨 후 해제하고, 상기 클램퍼(110)의 해제가 끝나면 다시 상기 클램퍼(110)를 후진시킨다.
이후, 상기 트랜스퍼부(600)가 동작되어 시스템을 초기화시킴으로써 상기의 과정이 되풀이된다.
상기와 같이 구성되고 동작되는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치에서의 시스템 캘리브레이션을 도 13을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 마스트패널(MP)을 마스크 플레이트(210)에 로딩하여 작업위치로 이동시킨다. 이후, 마스크 카메라M1, M2, M3,…,M9(310)를 상기 마스트패널(MP)에 형성된 기준점m1, m2, m3,…,m9의 위치로 세팅한 후 상기 마스크 카메라(310)를 이용하여 상기 마스트패널(MP)의 기준점을 측정한다.
이후, 상기 마스트패널(MP)을 X-Y-θ테이블(410)에 로딩하여 작업위치로 이동시킨 후 상기 X-Y-θ테이블(410)을 구동시켜 마스크 카트부(200)에서 측정된 마스크 카메라(310) 좌표축과 일치시킨다. 즉, 상기 마스크 카트부(200)에서 측정된 마스크 카메라(310) 좌표계와 패널 카트부(400)에서 측정된 마스크 카메라(310) 좌표계를 서로 일치시킨다. 이때, 상기 마스크 카메라(310)에 의해 측정된 기준점이 마스크(A)의 위치결정점이 된다.
상기와 같이 마스크 카메라(310)의 위치가 세팅되면 상기 트랜스퍼 플레이트(610)를 동작시켜 상기 마스트패널(MP)이 상기 X-Y-θ테이블(410)에 로딩된 상태 그대로 패널 카트부(400)를 패널 카메라부(500) 측으로 이동시킨다. 상기 패널 카트부(400)가 패널 카메라부(500) 측으로 이동되어 마스트패널(MP)이 패널 카메라(510) 밑에 위치되면 상기 패널 카메라P1, P2, …,P5(510)를 마스트패널(MP)의 기준점p1, p2, p3, p4, m9의 위치로 세팅한 후 상기 마스트패널(MP)의 기준점을 읽는다. 이때, 상기 패널 카메라(510)에 의해 측정된 기준점이 패널(B)의 위치결정점이 된다.
상기와 같이 마스크 카메라(310)와 패널 카메라(510)를 세팅시키면 모든 카메라에 대해 도 14와 같이 마스트/워크축 X1, X2와 카메라축 X1', X2'가 서로 다른 좌표계를 가지고 축이 θ만큼 회전되어 있는 상태가 된다. 따라서, 수학식 1과 같이 축을 보상하여 적용한다.
또한, 시스템의 점검시에는 마스트패널(MP)을 X-Y-θ테이블(410)에 로딩한 후 패널 카메라(510)로 마스트패널(MP)의 기준점p1, p2, …, p4를 측정한 후 패널(B)의 위치결정점과 비교하여 X테이블(410b), Y테이블(410a), θ테이블(410c)을 조정한다. 상기와 같이 X테이블(410b), Y테이블(410a), θ테이블(410c)을 조정하여 얼라인이 완료되면 상기 마스트패널(MP)의 최종좌표를 읽는다. 이때, p1, p2, …, p4좌표를 통해 패널좌표계의 회전성분, 즉 θ성분과 카메라의 각각의 틀어짐을 알 수 있게 되고, 패널 카메라P5(510)로 마스트패널(MP)의 기준점m9를 읽어 패널좌표계의 수평, 수직 이동성분, 즉 X, Y 이동성분을 알 수 있다. 이후, 상기 마스트패널(MP)이 상기 X-Y-θ테이블(410)에 로딩된 상태 그대로 트랜스퍼 플레이트(610)를 동작시켜 마스트 스트레칭부(100)의 작업위치로 이동시킨다. 이후, 마스크 카메라M1, M2, M3,…,M9(310)로 마스트패널(MP)의 기준점m1, m2, m3,…,m9를 측정한다. 이때, 상기 마스트패널(MP)의 m1, m2,…,m8좌표를 통해 패널좌표계의 최종산포와 카메라 각각의 틀어짐을 알 수 있고, m9좌표를 통해 패널좌표계의 최종 X, Y 이동성분을 알 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치는 마스크 카메라(310)가 마스크(A) 상측에 위치되도록 별도의 마스크 카메라부(300)에 설치되기 때문에 시스템 캘리브레이션 또는 시스템 점검시 적용 가능하여 별도의 마스트 카메라를 구비할 필요가 없어지고 시스템 캘리브레이션 또는 시스템 점검이 용이하게 되며 그 정도가 향상됨은 물론 마스크 카트부(200)의 이동으로 인한 진동의 영향이 제거되고 마스크(A) 에칭에 의한 위치결정점의 상태가 선명해져 마스크(A)의 위치결정정도 및 측정정도가 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 패널 카트부(400)의 X-Y-θ테이블(410)에서 θ테이블(410c)이 가장 밑에 위치되어 X테이블(410b)과 Y테이블(410a)의 이동에 구속받지 않게 되므로 상기 θ테이블(410c) 중심과 마스크(A) 및 패널(B) 중심을 쉽게 일치시킬 수 있게 되어 안정적으로 얼라인됨은 물론 얼라인정도가 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 패널 카트부(400)의 패널 카터(440)가 상하 이동시 위치결정용 볼(450b)과 위치결정용 그루브(440a, 450b)의 결합에 의해서 지지대(450)에 안착되므로 상기 패널 카터(440)의 위치결정정도 및 반복정도가 향상되어 시스템의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 패널 카메라부(500)의 LVDT(540)가 패널 카메라(510)와 별도로 상하 이동 가능하여 패널 카메라(510)의 하강시 상기 LVDT(540)와 패널(B) 레일(B') 사이의 간섭이 제거되므로 상기 패널(B)을 피드백 제어에 의해 얼라인할 수 있게 되어 얼라인정도가 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 마스크 카메라(310) 및 패널 카메라(510)를 통해 제공받은 화상정보를 인식 및 처리하는 3개의 비젼보드(820a, 820b, 820c)와, 상기 비젼보드(820a, 820b, 820c)와 VME-BUS로 연결되는 메인 CPU(850)를 구비함으로써 상기 마스크 카메라(310) 및 패널 카메라(510)의 화상정보를 병렬처리할 수 있게 되어 택트타임이 단축되고 측정에 대한 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (13)

  1. 마스크를 스트레칭하는 마스크 스트레칭부와, 상기 마스크 스트레칭부에 마스크를 공급하는 마스크 카트부와, 상기 마스크의 상측에 설치되어 마스크의 위치결정점을 측정하는 마스크 카메라부와, 패널을 공급하는 패널 카트부와, 상기 패널 카트부의 상측에 설치되어 상기 패널의 위치결정점을 측정하는 동작과 상기 패널의 레일 궤적을 측정하는 동작을 독립적으로 수행하는 패널 카메라부와, 상기 마스크 카트부와 패널 카트부를 상기 마스크 스트레칭부의 내부로 번갈아 이동시키는 트랜스퍼부와, 상기 패널의 레일 위에 상기 마스크를 용접하는 용접부와, 상기한 각각의 시스템을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크 스트레칭부는 마스크의 각변에 배치되어 상기 마스크를 고정하는 클램퍼와, 상기 클램퍼를 이동시켜 상기 마스크를 스트레칭하는 스트레칭모터와, 상기 스트레칭모터와 클램퍼를 연결하는 레버트리와, 상기한 시스템을 지지하는 스트레칭 다이를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크 카트부는 마스크가 로딩되는 마스크 플레이트와, 상기 마스크 플레이트를 지지 고정하는 마스크 카터와, 상기 마스크 카터의 상부에 고정된 LED 플레이트와, 상기 마스크 카터를 상하 이동시키는 마스크카터용 구동실린더를 포함하여 구성되고, 상기 LED 플레이트에는 복수개의 LED 라이트소스가 장착되고 상기 마스크 플레이트에는 상기 LED 라이트소스로부터 방출된 광이 상기 마스크 카메라부에 의해 감지될 수 있도록 상기 LED 라이트소스와 대응되는 복수개의 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 마스크 카터는 그 상부에 상기 스트레칭 다이와의 결합위치를 결정하도록 제 1 위치결정용 그루브가 형성되고, 상기 스트레칭 다이는 그 하부에 상기 마스트 카터와의 결합위치를 결정하도록 제 2 위치결정용 그루브가 형성되며, 상기 제 1 위치결정용 그루브와 제 2 위치결정용 그루브 사이에는 위치결정용 볼이 삽입된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크 카메라부는 마스크의 상측에 위치되도록 설치되어 마스크의 위치결정점을 측정하는 복수개의 마스크 카메라와, 상기 마스크 카메라를 고정시키는 마스크 카메라지그와, 상기 마스크 카메라지그를 상하 이동시키는 마스크카메라용 구동실린더를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 마스크 카메라는 그 하단에 상기 마스크를 향해 광을 방출하는 링형태의 프론트 조명이 설치된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
  7. 제 2항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 마스크 카메라지그는 그 하부에 상기 스트레칭 다이와의 결합위치를 결정하도록 제 2 위치결정용 볼이 형성되고, 상기 스트레칭 다이는 그 상부에 상기 제 2 위치결정용 볼과 결합되는 제 3 위치결정용 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 패널 카트부는 패널이 로딩됨과 동시에 위로부터 Y테이블, X테이블, θ테이블 순으로 배치된 X-Y-θ테이블과, 상기 X-Y-θ테이블을 각각 동작시키는 패널모터와, 상기 X-Y-θ테이블의 상단에 고정됨과 동시에 복수개의 LED 라이트소스가 부착된 LED 플레이트와, 상기 X-Y-θ테이블을 지지하는 패널 카터와, 상기 패널 카터를 지지하는 지지대와, 상기 지지대에 설치되어 상기 패널 카터를 상하 이동시키는 패널카터용 구동실린더와, 상기 패널 카터와 지지대 사이에 설치되어 상기 패널 카터의 상하 이동을 가이드하는 가이드축 및 가이드축 하우징을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 패널 카터는 그 하부에 상기 지지대와의 결합위치를 결정하도록 제 4 위치결정용 그루브가 형성되고, 상기 지지대는 그 상부에 상기 패널 카터와의 결합위치를 결정하도록 제 5 위치결정용 그루브가 형성되며, 상기 제 4 위치결정용 그루브와 제 5 위치결정용 그루브 사이에는 제 3 위치결정용 볼이 삽입된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 패널 카메라부는 패널의 상측에 설치되어 상기 패널의 위치결정점을 측정하는 복수개의 패널 카메라와, 상기 패널 카메라를 고정시키는 패널 카메라지그와, 상기 패널 카메라지그를 상하 이동시키는 패널카메라용 구동실린더와, 상기 패널의 상측에 설치되어 패널의 레일 궤적을 측정하는 복수개의 접촉식 변위센서(이하, LVDT라 함)와, 상기 LVDT를 고정시키는 LVDT 지그와, 상기 LVDT 지그를 상하 이동시키는 LVDT 이동수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 LVDT 이동수단은 에어를 저장 및 공급하는 에어탱크와, 상기 에어탱크로부터 에어를 공급받아 상기 LVDT 지그를 상하 이동시키는 엑츄에이터와, 상기 에어탱크와 엑츄에이터를 연결하여 상기 에어탱크의 에어를 상기 엑츄에이터로 이동시키는 공급관과, 상기 공급관에 설치되어 상기 공급관을 개폐시킴으로써 에어의 공급 및 차단을 결정하는 제어밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
  12. 제 8항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 패널 카레라지그는 그 하부에 상기 패널 카터와의 결합위치를 결정하도록 제 6 위치결정용 그루브가 형성되고, 상기 패널 카터는 그 상부에 상기 패널 카메라지그와의 결합위치를 결정하도록 제 7 위치결정용 그루브가 형성되며, 상기 제 6 위치결정용 그루브와 제 7 위치결정용 그루브 사이에는 제 4 위치결정용 볼이 삽입된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 카메라를 통해 제공받은 화상정보를 인식 및 처리하는 복수개의 비젼보드와, 상기 비젼보드와 VME-BUS로 연결되어 상기 카메라의 화상정보를 상기 비젼보드를 통해 병렬처리하는 메인 CPU를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치.
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