KR20000032388A - 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치 - Google Patents

평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마스크를 패널 위에 부착된 레일 위에 용접하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치에 관한 것으로서, 특히, 마스크 슬롯의 수평피치가 240㎛인 고정세 브라운관을 만들기 위해 마스크 슬롯과 패널 형광체 스트라이프의 일치정도를 ±10㎛ 이내로 유지할 수 있을 만큼의 마스크/패널 위치결정정도가 획득되도록 한 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치에 관한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치는, 마스크를 스트레칭하는 마스크 스트레칭부와, 상기 마스크 스트레칭부에 마스크를 공급하는 마스크 카트부와, 상기 마스크 스트레칭부의 상측에 설치된 복수개의 마스크 카메라와 패널 카메라를 각각 구비하여 마스크의 위치결정점과 패널의 위치결정점을 측정하는 카메라부와, 상기 마스크와의 용접위치로 패널을 공급함과 동시에 상기 패널의 수평위치 및 수직위치를 조정하는 패널 카트부와, 상기 패널 카트부의 상측에 설치되어 패널의 레일 궤적을 측정하는 레일궤적 측정부와, 상기 마스크 카트부와 패널 카트부를 상기 마스크 스트레칭부의 내부로 번갈아 이동시키는 트랜스퍼부와, 상기 패널의 레일 위에 상기 마스크를 용접하는 레이저 용접부와, 상기 마스크와 패널의 평행도를 측정하는 평행도 측정부와, 상기한 각각의 시스템을 제어하는 제어부로 구성된다.

Description

평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치
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 접합장치에 관한 것이다.
일반적인 평면브라운관의 제조공정에서는 마스크와 패널의 중심이 일치하도록 각각 상기 마스크와 패널을 위치결정시킨 후 마스크를 패널에 부착된 레일(5) 위에 용접하여 상기 마스크와 패널을 일체화시키는 공정이 필수적이다.
도 1은 종래 기술에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 종래 기술에 적용되는 마스크가 도시된 도면이고, 도 3은 종래 기술에 따라 접합된 마스크/패널이 도시된 도면이고, 도 4는 종래 기술에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치의 동작순서가 도시된 플로우챠트이고, 도 5는 종래 기술에 따른 마스크 카트부와 패널 카트부에서 시스템 캘리브레이션시 나타나는 동작이 도시된 개략도이고, 도 6은 종래 기술에 따른 마스크 카메라 및 패널 카메라 좌표계와 마스트 좌표계 사이의 관계도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치는 마스크(A)를 스트레칭하는 마스크 스트레칭부(10)와, 상기 마스크 스트레칭부(10)에 마스크(A)를 공급하는 마스크 카트부(20)와, 상기 마스크(A)의 상측에 설치되어 마스크(A)의 위치결정점을 측정하는 마스크 카메라부(30)와, 패널(B)을 공급하는 패널 카트부(40)와, 상기 패널 카트부(40)의 상측에 설치되어 상기 패널(B)의 위치결정점을 측정하는 동작과 상기 패널(B)의 레일(B') 궤적을 측정하는 동작을 독립적으로 수행하는 패널 카메라부(50)와, 상기 마스크 카트부(20)와 패널 카트부(40)를 상기 마스크 스트레칭부(10)의 내부로 번갈아 이동시키는 트랜스퍼부(60)와, 상기 패널(B)의 레일(B') 위에 상기 마스크(A)를 용접하는 레이저 용접부(70)와, 상기한 각각의 시스템을 제어하는 제어부(미도시)로 구성된다.
상기한 마스크 스트레칭부(10)는 마스크(A)의 장변에 10개, 단변에 8개씩 배치되어 상기 마스크(A)를 고정하는 클램퍼(11)와, 상기 마스크(A)의 각변에 3개씩 배치되어 상기 클램퍼(11)를 이동시킴으로써 마스크(A)를 스트레칭하는 스트레칭모터(12)와, 상기 스트레칭모터(12)와 클램퍼(11)를 연결하는 레버트리(13)와, 상기한 시스템을 지지하는 스트레칭 다이(14)를 포함한다.
여기서, 상기 마스크(A)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 마스크 카메라부(31)에 의해 위치좌표가 측정될 수 있도록 8개의 위치결정점(a1, a2,…, a8)이 형성되어 있다.
상기한 마스크 카트부(20)는 마스크(A)가 로딩되는 마스크 플레이트(21)와, 상기 마스크 플레이트(21)를 지지 고정하는 마스크 카터(22)와, 상기 마스크 카터(22)의 상부에 고정된 LED 플레이트(23)와, 상기 마스크 카터(22)를 상하 이동시키는 마스크카터용 구동실린더(24)를 포함한다.
여기서, 상기 LED 플레이트(23)에는 9개의 LED 라이트소스(23a)가 장착되고 상기 마스크 플레이트(21)에는 상기 LED 라이트소스(23a)로부터 방출된 광이 상기 마스크 카메라부(30)에 의해 감지될 수 있도록 상기 LED 라이트소스(23a)와 대응되는 9개의 관통홀이 형성되어 있다.
또한, 상기 마스크 카터(22)의 상부와 스트레칭 다이(14)의 하부에는 각각 위치결정용 그루브가 형성되고, 상기한 각각의 위치결정용 그루브 사이에는 위치결정용 볼이 삽입됨으로써 상기 마스크 카터(22)와 스트레칭 다이(14)가 서로 위치결정되도록 되어 있다.
상기한 마스크 카메라부(30)는 마스크(A)의 상측에 위치되도록 설치되어 마스크(A)의 위치결정점을 측정하는 9개의 마스크 카메라(31)와, 상기 마스크 카메라(31)를 고정시키는 마스크 카메라지그(32)와, 상기 마스크 카메라지그(32)를 상하 이동시키는 마스크카메라용 구동실린더(33)를 포함한다.
여기서, 상기 스트레칭 다이(14)의 상부에는 위치결정용 그루브가 형성되고, 상기 마스크 카메라지그(32)의 하부에는 상기한 위치결정용 그루브와 결합되는 위치결정용 볼이 형성됨으로써 상기 마스크 카메라지그(32)와 스트레칭 다이(14)는 서로 위치결정되도록 되어 있다.
상기한 패널 카트부(40)는 패널(B)이 로딩되는 X-Y-θ테이블(41)과, 상기 X-Y-θ테이블(41)을 동작시키는 패널모터(미도시)와, 상기 X-Y-θ테이블(41)의 상단에 고정된 LED 플레이트(43)와, 상기 X-Y-θ테이블(41)을 지지하는 패널 카터(44)와, 상기 패널 카터(44)를 지지하는 지지대(45)와, 상기 지지대(45)에 설치되어 상기 패널 카터(44)를 상하 이동시키는 패널카터용 구동실린더(46)와, 상기 패널 카터(44)와 지지대(45) 사이에 설치되어 상기 패널 카터(44)의 상하 이동을 가이드하는 가이드축 및 가이드축 하우징(47)을 포함한다.
여기서, 상기 패널(B)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 패널 카메라부(50)에 의해서 패널(B)의 위치좌표가 측정될 수 있도록 4개의 위치결정점(b1, b2, b3, b4)이 형성되어 있다. 또한, 상기 패널(B)은 그 가장자리의 3지점에 위치결정용 볼(1)이 형성된 볼플레이트(3)가 장착되어 상기한 위치결정용 볼(1)에 의해 상기 LED 플레이트(43)의 상면에 형성된 위치결정용 그루브에 위치결정되도록 되어 있다.
또한, 상기 X-Y-θ테이블(41)은 위로부터 Y테이블(41a), X테이블(41b), θ테이블(41c) 순으로 배치되고, 상기 LED 플레이트(43)에는 5개의 LED 라이트 소스(43a)가 부착되어 있다.
또한, 상기 패널 카터(44)의 하부와 지지대(45)의 상부에는 각각 위치결정용 그루브가 형성되고, 상기한 각각의 위치결정용 그루브 사이에는 위치결정용 볼이 삽입됨으로써 상기 패널 카터(44)와 지지대(45)가 서로 위치결정되도록 되어 있다.
상기한 패널 카메라부(50)는 상기 패널(B)의 상측에 설치되어 패널(B)의 위치결정점을 측정하는 5개의 패널 카메라(51)와, 상기 패널 카메라(51)를 고정시키는 패널 카메라지그(52)와, 상기 패널 카메라지그(52)를 상하 이동시키는 패널카메라용 구동실린더(53)와, 상기 패널(B)의 상측에 설치되어 패널(B)의 레일(B') 궤적을 측정하는 8개의 LVDT(54)와, 상기 LVDT(54)를 고정시키는 LVDT 지그(55)와, 상기 LVDT 지그(55)를 상하 이동시키는 LVDT 이동수단을 포함한다.
여기서, 상기 패널 카메라지그(52)의 하부와 패널 카터(44)의 상부에는 각각 위치결정용 그루브가 형성되고, 상기한 각각의 위치결정용 그루브 사이에는 위치결정용 볼이 삽입됨으로써 상기 패널 카메라지그(52)와 패널 카터(44)가 서로 위치결정되도록 되어 있다.
상기한 트랜스터부(60)는 상기 마스크 카트부(20)와 패널 카트부(40)를 고정함과 동시에 그 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 트랜스퍼 플레이트(61)와, 상기 트랜스퍼 플레이트(61)를 지지하는 베이스(62)와, 상기 베이스(62)에 설치되어 상기 트랜스퍼 플레이트(61)를 상하좌우 이동시키는 서보 모터(63) 및 스윙암/폴러(64)와, 상기 베이스(62)의 하단에 설치되어 상기 트랜스퍼 플레이트(61)의 이동으로 인해 발생하는 진동을 흡수하는 방진패드(65)를 포함한다.
상기한 레이저 용접부(70)는 마스크(A)를 패널(B)의 레일 위에 용접하는 레이저 건(71)과, 상기 레이저 건(71)의 위치를 각각 조정하는 X-Y테이블(72)을 포함한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치의 동작을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 마스크 카트부(20)의 마스크 플레이트(21)에 마스크(A)가 로딩되면 마스크 카메라부(30)의 마스크 카메라(31)가 하강됨과 동시에 트랜스퍼부(60)의 트랜스퍼 플레이트(61)가 이동된다. 상기 트랜스퍼 플레이트(61)의 동작에 의하여 마스크 카트부(20)가 마스크 스트레칭부(10)의 작업위치로 이동되면 마스크 카터용 구동실린더(24)에 의해 마스크 카터(22) 및 마스크 플레이트(21)가 상승되어 마스크(A)를 클램퍼(11)에 로딩시킨다.
상기와 같이 마스크 스트레칭부(10)에 공급된 마스크(A)가 클램퍼(11)에 로딩되면 상기 클램퍼(11)에 의해 마스크(A)가 클램핑된다. 상기 마스크(A)가 클램퍼(11)에 의해 클램핑되면 상기 마스크 플레이트(21)가 하강됨과 동시에 스트레칭모터(12)가 동작된다. 상기 스트레칭모터(12)가 동작되면 레버트리(13)를 통해 동력이 전달되어 상기 클램퍼(11)가 이동되고, 이러한 상기 클램퍼(11)의 이동에 의해서 상기 마스크(A)가 스트레칭되어 일정한 기준장력을 갖게 된다.
상기와 같은 마스크(A) 스트레칭시 마스크 카메라(31)를 통해 위치결정점 중 8개를 측정한 후 측정된 마스크(A)의 위치정보를 마스트 좌표와 비교하면서 마스크(A)의 스트레칭을 진행한다. 이때, 상기 마스크 카메라(31)에 의해 측정된 위치결정점의 측정결과가 ±1㎛의 허용오차 범위이내이면 스트레칭을 중지한다. 상기와 같이 마스크(A)의 스트레칭이 완료되면 상기 마스크 카메라(31)를 상승시킴과 동시에 마스크 카터(22)를 하강시킨다.
이후, 상기 마스크(A)가 마스크 플레이트(21)에 로딩됨과 동시에 패널(B)이 패널 카트부(40)의 X-Y-θ테이블(41)에 로딩된다. 상기 X-Y-θ테이블(41)에 패널(B)이 로딩되면 상기 X-Y-θ테이블(41)이 패널(B) 초기위치로 이동됨과 동시에 패널 카메라(51)가 하강된다.
상기와 같이 패널 카메라(51)가 패널(B) 측으로 하강되면 상기 패널 카메라(51)를 통해 패널(B)의 위치결정점 중 4개를 측정한 후 측정된 패널(B)의 위치정보를 마스트 좌표와 비교하여 각각 X테이블(41b), Y테이블(41a), θ테이블(41c)의 이동량을 계산한다. 상기와 같이 X테이블(41b), Y테이블(41a), θ테이블(41c)의 이동량이 구해지면 이 데이터에 따라 상기 X-Y-θ테이블(41)을 구동시킨다.
이때, 상기 θ테이블(41c)을 먼저 구동하여 마스크(A) 및 패널(B) 중심과 θ테이블(41c)의 중심을 일치시킨 후 X테이블(41b)과 Y테이블(41a)을 구동시키며, 상기 X테이블(41b)과 Y테이블(41a)의 이동량이 ±1㎛, θ테이블(41c)의 회전량이 0.001도의 허용오차 범위이내가 되면 상기 패널(B)의 위치조정을 마친다.
상기와 같이 패널(B)의 위치조정이 완료되면 LVDT(54)가 하강되어 상기 패널(B)의 레일(B') 궤적을 산출한다. 상기 LVDT(54)의 측정이 끝나면 상기 패널 카메라(51) 및 LVDT(54)가 상승됨과 동시에 레이저 용접부(70)의 레이저 건(71)이 전진 및 하강하여 용접준비를 한다.
이후, 상기 트랜스퍼 플레이트(60)가 동작되어 상기 마스크 카트부(20)는 마스크(A) 로딩위치로 복귀되고 상기 패널 카트부(40)는 상기 마스크 스트레칭부(10)의 작업위치로 이동된다. 상기 패널 카트부(40)가 상기 트랜스퍼 플레이트(61)에 의해 용접위치로 이동되면 마스크(A)와 패널(B)의 레일(B')이 서로 밀착될 때까지 상기 패널 카터(44)가 상승시킨다.
이후, 상기 레이저 건(71)을 이용하여 상기 LVDT(54)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(71)으로 절단한 후 상기 X-Y-θ테이블(41)에서 용접된 마스크(A)와 패널(B)을 언로딩시킨다. 이때, 상기 마스크(A)의 찢어짐을 방지하기 위해서 클램퍼(11)를 조금 전진시킨 후 해제하고, 상기 클램퍼(11)의 해제가 끝나면 다시 상기 클램퍼(11)를 후진시킨다.
이후, 상기 트랜스퍼부(60)가 동작되어 시스템을 초기화시킴으로써 상기의 과정이 되풀이된다.
상기와 같이 구성되고 동작되는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치에서의 시스템 캘리브레이션을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 마스트패널(MP)을 마스크 플레이트(21)에 로딩하여 작업위치로 이동시킨다. 이후, 마스크 카메라M1, M2, M3,…,M9(31)를 상기 마스트패널(MP)에 형성된 기준점m1, m2, m3,…,m9의 위치로 세팅한 후 상기 마스크 카메라(31)를 이용하여 상기 마스트패널(MP)의 기준점을 측정한다.
이후, 상기 마스트패널(MP)을 X-Y-θ테이블(41)에 로딩하여 작업위치로 이동시킨 후 상기 X-Y-θ테이블(41)을 구동시켜 마스크 카트부(20)에서 측정된 마스크 카메라(310) 좌표축과 일치시킨다. 즉, 상기 마스크 카트부(20)에서 측정된 마스크 카메라(31) 좌표계와 패널 카트부(40)에서 측정된 마스크 카메라(31) 좌표계를 서로 일치시킨다. 이때, 상기 마스크 카메라(31)에 의해 측정된 기준점이 마스크(A)의 위치결정점이 된다.
상기와 같이 마스크 카메라(31)의 위치가 세팅되면 상기 트랜스퍼 플레이트(61)를 동작시켜 상기 마스트패널(MP)이 상기 X-Y-θ테이블(41)에 로딩된 상태 그대로 패널 카트부(40)를 패널 카메라부(50) 측으로 이동시킨다. 상기 패널 카트부(40)가 패널 카메라부(50) 측으로 이동되어 마스트패널(MP)이 패널 카메라(51) 밑에 위치되면 상기 패널 카메라P1, P2, …,P5(51)를 마스트패널(MP)의 기준점p1, p2, p3, p4, m9의 위치로 세팅한 후 상기 마스트패널(MP)의 기준점을 읽는다. 이때, 상기 패널 카메라(51)에 의해 측정된 기준점이 패널(B)의 위치결정점이 된다.
상기와 같이 마스크 카메라(31)와 패널 카메라(51)를 세팅시키면 모든 카메라에 대해 마스트/워크축 X1, X2와 카메라축 X1', X2'가 서로 다른 좌표계를 가지고 축이 소정 각도 θ만큼 회전되어 있는 상태가 된다. 따라서, 수학식 1과 같이 축을 보상하여 적용한다.
또한, 시스템의 점검시에는 마스트패널(MP)을 X-Y-θ테이블(41)에 로딩한 후 패널 카메라(51)로 마스트패널(MP)의 기준점p1, p2, …, p4를 측정한 후 패널(B)의 위치결정점과 비교하여 X테이블(41b), Y테이블(41a), θ테이블(41c)을 조정한다. 상기와 같이 X테이블(41b), Y테이블(41a), θ테이블(41c)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(51)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(41)에 로딩된 상태 그대로 트랜스퍼 플레이트(61)를 동작시켜 마스트 스트레칭부(10)의 작업위치로 이동시킨다. 이후, 마스크 카메라M1, M2, M3,…,M9(31)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.
그러나, 상기와 같은 종래의 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치는 마스크(A)의 위치정보를 측정하는 마스크 카메라(310)와 패널(B)의 위치정보를 측정하는 패널 카메라(330)가 각각의 마스크 카메라지그(32)와 패널 카메라지그(52)에 설치되어 서로 다른 축상에 위치되기 때문에 상기한 마스크 카메라지그(32)와 패널 카메라지그(52)의 재질 및 카메라 위치에 따라 열팽창 계수가 달라져 마스크(A)와 패널(B)의 정확한 위치보상이 어려울 뿐만 아니라 마스크 카메라(31)의 축과 패널 카메라(51)의 축에 대한 보정이 곤란한 문제점이 있었다.
또한, 종래 기술은 패널(B)에 대한 위치조정을 완료한 후 마스크(A)와의 용접위치로 상기 패널(B)을 이동시키기 때문에 패널(B)을 이동시키는 과정에서 트랜스퍼 플레이트(61)의 이동관성, 그리고 패널 카터(44)와 스트레칭 다이(14)의 볼/그루브 결합을 통한 위치결정정도에 따라 상기 패널(B)의 위치결정정도가 흐트러져 일체화된 마스크(A)/패널(B)의 산포도가 크게 되는 문제점이 있었다.
또한, 종래 기술은 X-Y-θ테이블(41)을 통한 패널(B)의 위치조정 작업시 트랜스퍼 플레이트(61)의 이동관성으로 인하여 상기 X-Y-θ테이블(41)의 구동량을 각각 개루프 제어할 수밖에 없기 때문에 상기 트랜스퍼 플레이트(61)의 이동, 패널 카터(44)와 스트레칭 다이(14)의 볼/그루브 결합으로 인한 충격, 패널(B)의 용접위치로의 상승 등에 의하여 상기 패널(B)의 위치결정정도가 흐트러지는 것을 막을 수 없게 되어 고정세 브라운관을 만들기 위한 마스크(A)/패널(B)의 위치결정정도를 획득할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 종래 기술은 마스트패널(MP)을 이용한 시스템 캘리브레이션에서 마스크(A)와 패널(B)의 두축을 보정하는 경우, 패널(B)의 레일(B')로 인해 생기는 마스크(A)와 패널(B) 사이의 높이차 때문에 마스크 카메라(310)와 패널 카메라(330) 간에 초점차이가 발생되게 되므로 스트레칭 다이(14)와 마스크 카메라지그(32) 사이의 볼/그루브 결합을 구성하는 위치결정용 볼의 직경을 달리하여 상기한 마스크 카메라(31)와 패널 카메라(51)의 초점차이를 보상하고 있는데, 이러한 방법은 각각의 위치결정용 볼의 진원도 및 위치결정용 그루브의 가공정도에 따라 축 시프트가 발생하여 상기 마스크(A)와 패널(B)의 정확한 동축보정이 불가능한 문제점이 있었다.
또한, 종래 기술은 마스크(A)와 패널(B)의 레이저 용접시 상기 마스크(A)와 패널(B)의 평행도가 아주 중요함에도 불구하고 마스크(A)와 패널(B)의 평행도를 일치시키기 위한 별도의 장비가 구비되어 있지 않은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 마스크 슬롯의 수평피치가 240㎛인 고정세 브라운관을 만들기 위해 마스크 슬롯과 패널 형광체 스트라이프의 일치정도를 ±10㎛ 이내로 유지할 수 있을 만큼의 마스크/패널 위치결정정도가 획득되도록 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치가 도시된 구성도,
도 2는 종래 기술에 적용되는 마스크가 도시된 구성도,
도 3은 종래 기술에 따라 마스크와 패널이 일체화된 상태가 도시된 구성도,
도 4는 종래 기술에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치의 동작순서가 도시된 플로우챠트,
도 5는 종래 기술에 따른 마스크 카트부와 패널 카트부에서 시스템 캘리브레이션시 나타나는 동작이 도시된 개략도,
도 6은 종래 기술에 따른 마스크 카메라 및 패널 카메라 좌표계와 마스트 좌표계 사이의 관계도
도 7은 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치가 도시된 구성도,
도 8은 본 발명에 적용되는 마스크가 도시된 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치에서 카메라부가 도시된 구성도,
도 10은 본 발명에 따라 마스크와 패널이 일체화된 상태가 도시된 구성도,
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치에서 패널 카트부의 패널로딩수단이 도시된 평면도 및 정면도,
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치에서 평행도 측정부가 도시된 평면도 및 정면도,
도 15는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치의 동작순서가 도시된 플로우챠트,
도 16은 본 발명에 따라 패널 카메라에 의해 패널의 위치결정점이 측정되는 모습이 도시된 동작 상태도,
도 17은 본 발명에 따른 마스트 카트부와 패널 카트부에서 시스템 캘리브레이션시 나타나는 동작이 도시된 개략도이다.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
A : 마스크 B : 패널
100 : 마스크 스트레칭부 200 : 마스크 카트부
300 : 카메라부 310 : 마스크 카메라
330 : 패널 카메라 350 : 카메라지그
370 : 카메라용 구동실린더 400 : 패널 카트부
420 : Z테이블 430 : X-Y-θ테이블
500 : 레일궤적 측정부 600 : 트랜스퍼부
700 : 레이저 용접부 800 : 평행도 측정부
810 : 지그플레이트 830 : 레이즈센서
850 : 카메라
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따르면, 마스크를 스트레칭하는 마스크 스트레칭부와, 상기 마스크 스트레칭부에 마스크를 공급하는 마스크 카트부와, 상기 마스크 스트레칭부의 상측에 설치된 복수개의 마스크 카메라와 패널 카메라를 각각 구비하여 마스크의 위치결정점과 패널의 위치결정점을 측정하는 카메라부와, 상기 마스크와의 용접위치로 패널을 공급함과 동시에 상기 패널의 수평위치 및 수직위치를 조정하는 패널 카트부와, 상기 패널 카트부의 상측에 설치되어 패널의 레일 궤적을 측정하는 레일궤적 측정부와, 상기 마스크 카트부와 패널 카트부를 상기 마스크 스트레칭부의 내부로 번갈아 이동시키는 트랜스퍼부와, 상기 패널의 레일 위에 상기 마스크를 용접하는 레이저 용접부와, 상기한 각각의 시스템을 제어하는 제어부로 구성된 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 제 2 특징에 따르면, 상기 카메라부는 마스크 스트레칭부의 상측에 설치되어 마스크의 위치결정점을 측정하는 복수개의 마스크 카메라와, 상기 마스크 카메라와 동일 축상에 위치되도록 마스크 스트레칭부의 상측에 설치되어 패널의 위치결정점을 측정하는 복수개의 패널 카메라와, 상기 마스크 카메라와 패널 카메라를 고정시키는 카메라지그와, 상기 카메라지그를 상하 이동시키는 구동수단으로 구성된다.
또한, 본 발명의 제 3 특징에 따르면, 상기 패널 카트부는 패널을 로딩하는 패널로딩수단과, 상기 패널로딩수단에 의해서 로딩된 패널의 수직위치를 조정하는 Z테이블과, 상기 Z테이블의 하측에 설치되어 패널의 수평위치를 조정하는 X-Y-θ테이블을 포함한다.
또한, 본 발명의 제 4 특징에 따르면, 상기 패널로딩수단은 패널의 일면에 접촉되어 패널의 기준위치를 결정하는 복수개의 단변 기준부재와, 상기 단변 기준부재에 패널이 밀착되도록 상기 패널을 밀어주는 단변 푸시수단과, 상기 패널 중 단변 기준부재가 설치된 면의 인접 면에 접촉되어 패널의 기준위치를 결정하는 적어도 하나 이상의 장변 기준부재와, 상기 장변 기준부재에 패널이 밀착되도록 상기 패널을 밀어주는 장변 푸시수단과, 상기 패널의 상면에 접촉되어 패널의 기준위치를 결정하는 복수개의 상면 기준부재와, 상기 상면 기준부재에 패널이 밀착되도록 상기 패널을 밀어주는 하면 푸시수단으로 구성된다.
또한, 본 발명의 제 5 특징에 따르면, 상기 X-Y-θ테이블은 각각 X테이블, Y테이블, θ테이블의 구동량을 측정하는 구동량 감지수단을 장착함으로써 상기 구동량 감지수단을 이용하여 각각의 테이블들의 구동량에 대한 폐루프 제어를 실시할 수 있도록 구성된다.
또한, 본 발명의 제 6 특징에 따르면, 상기 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치는 레이저 용접부를 이용하여 마스크와 패널을 용접하기 전에 상기 마스크와 패널의 평행도를 측정하는 평행도 측정부를 포함하는 바, 상기 평행도 측정부는 마스크 스트레칭부의 상측에 착탈 가능하도록 설치된 지그플레이트와, 상기 지그플레이트에 이동 가능하도록 설치되어 마스크와 패널의 평행도를 감지하는 평행도 감지수단과, 상기 지그플레이트에 설치되어 마스크와 패널의 용접높이 및 위치결정정도를 측정하는 복수개의 카메라를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치가 도시된 구성도이고, 도 8은 본 발명에 적용되는 마스크가 도시된 구성도이고, 도 9는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치에서 카메라부가 도시된 구성도이고, 도 10은 본 발명에 따라 마스크와 패널이 일체화된 상태가 도시된 구성도이고, 도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치에서 패널 카트부의 패널로딩수단이 도시된 평면도 및 정면도이고, 도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치에서 평행도 측정부가 도시된 평면도 및 정면도이고, 도 15는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치의 동작순서가 도시된 플로우챠트이고, 도 16은 본 발명에 따라 패널 카메라에 의해 패널의 위치결정점이 측정되는 모습이 도시된 동작 상태도이고, 도 17은 본 발명에 따른 마스트 카트부와 패널 카트부에서 시스템 캘리브레이션시 나타나는 동작이 도시된 개략도이다.
도 7을 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 스트레칭부(100)의 상측에 설치된 복수개의 마스크 카메라(310)와 패널 카메라(330)를 각각 구비하여 마스크(A)의 위치결정점과 패널(B)의 위치결정점을 측정하는 카메라부(300)와, 상기 마스크(A)와의 용접위치로 패널(B)을 공급함과 동시에 상기 패널(B)의 수평위치 및 수직위치를 조정하는 패널 카트부(400)와, 상기 패널 카트부(400)의 상측에 설치되어 패널(B)의 레일(5) 궤적을 측정하는 레일궤적 측정부(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(미도시)로 구성된다.
상기한 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 포함한다.
여기서, 상기 마스크(A)에는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 마스크 카메라(310)에 의해 마스크(A)의 위치좌표가 측정될 수 있도록 8개의 위치결정점(a1, a2, …, a8)이 형성됨과 동시에, 상기 패널 카메라(330)에 의해 패널(B)의 위치결정점이 측정될 수 있도록 4개의 패널인식용 구멍(ap1, ap2, ap3, ap4)이 형성되어 있다.
상기한 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 포함한다.
여기서, 상기 LED 플레이트(230)에는 9개의 LED 라이트소스(230a)가 장착되고 상기 마스크 플레이트(210)에는 상기 LED 라이트소스(230a)로부터 방출된 광이 상기 카메라부(300)의 마스크 카메라(310)에 의해 감지될 수 있도록 상기 LED 라이트소스(230a)와 대응되는 9개의 관통홀이 형성되어 있다.
또한, 상기 마스크 카터(220)의 상부에는 상기 스트레칭 다이(140)와의 결합위치를 결정하도록 위치결정용 그루브(220a)가 형성되고, 상기 스트레칭 다이(140)의 하부에는 상기 마스크 카터(220)와의 결합위치를 결정하도록 위치결정용 그루브(140a)가 형성되며, 상기한 각각의 위치결정용 그루브(140a, 220a) 사이에는 위치결정용 볼(220b)이 삽입되어 있다.
상기한 카메라부(300)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 마스크 스트레칭부(100)의 상측에 설치되어 마스크(A)의 위치결정점을 측정하는 9개의 마스크 카메라M1, M2, M3,…,M9(310)와, 상기 마스크 카메라(310)와 동일 축상에 위치되도록 마스크 스트레칭부(100)의 상측에 설치되어 패널(B)의 위치결정점을 측정하는 4개의 패널 카메라P1, P2, P3, P4(330)와, 상기 마스크 카메라(310)와 패널 카메라(330)를 고정시키는 카메라지그(350)와, 상기 카메라지그(350)를 상하 이동시키는 카메라용 구동실린더(370)를 포함한다.
여기서, 상기 카메라지그(350)의 하부에는 상기 스트레칭 다이(140)와의 결합위치를 결정하도록 위치결정용 볼(350a)이 형성되고, 상기 스트레칭 다이(140)의 상부에는 상기한 위치결정용 볼(350a)과 결합되는 위치결정용 그루브(140b)가 형성됨으로써 상기 카메라지그(350)와 스트레칭 다이(140)는 서로 위치결정되도록 되어 있다.
또한, 상기 패널 카트부(400)는 패널(B)을 로딩하는 패널로딩수단과, 상기 패널로딩수단에 의해서 로딩된 패널(B)의 수직위치를 조정하는 Z테이블(420)과, 상기 Z테이블(420)의 하측에 설치되어 패널(B)의 수평위치를 조정하는 X-Y-θ테이블(430)과, 상기 X-Y-θ테이블(430)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 포함한다.
여기서, 상기 패널(B)에는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 패널 카메라(330)에 의해서 패널(B)의 위치좌표가 측정될 수 있도록 4개의 위치결정점(b1, b2, b3, b4)이 형성되어 있다.
또한, 상기 패널로딩수단은, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 패널(B)의 일면에 접촉되어 패널(B)의 기준위치를 결정하는 복수개의 단변 기준부재(411a, 411b)와, 상기 단변 기준부재(411a, 411b)에 패널(B)이 밀착되도록 상기 패널(B)을 밀어주는 단변 푸시실린더(412a, 412b)와, 상기 패널(B) 중 단변 기준부재(411a, 411b)가 설치된 면의 인접 면에 접촉되어 패널(B)의 기준위치를 결정하는 적어도 하나 이상의 장변 기준부재(413)와, 상기 장변 기준부재(413)에 패널(B)이 밀착되도록 상기 패널(B)을 밀어주는 장변 푸시실린더(414)와, 상기 패널(B)의 상면에 접촉되어 패널(B)의 기준위치를 결정하는 복수개의 상면 기준부재(415a, 415b)와, 상기 상면 기준부재(415a, 415b)에 패널(B)이 밀착되도록 상기 패널(B)을 밀어주는 하면 푸시실린더(416a, 416b)로 구성된다.
여기서, 상기 단변, 장변 기준부재(411a, 411b, 413)와 단변, 장변 푸시실린더(412a, 412b, 414), 그리고 상기 상면 기준부재(415a, 415b)와 하면 푸시실린더(416a, 416b)는 모두 패널(B)과 접촉되는 부분에 볼/그루브 결합이 형성되어 상기 볼을 통해 패널(B)과 점접촉되도록 되어 있다.
또한, 상기 X-Y-θ테이블(430)은 위로부터 Y테이블(430a), X테이블(430b), θ테이블(430c) 순으로 배치되고, 상기 Z테이블(420)의 상면에는 5개의 LED 라이트 소스(420a)가 부착되어 있다.
또한, 상기 X-Y-θ테이블(430)은 각각 X테이블(430b), Y테이블(430a), θ테이블(430c)의 구동량을 측정하는 엔코더를 장착함으로써 상기 엔코더를 이용하여 각각의 테이블(430a, 430b, 430c)들의 구동량에 대한 폐루프 제어를 실시할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 패널 카터(440)의 하부와 지지대(450)의 상부에는 각각 위치결정용 그루브가 형성되고, 상기한 각각의 위치결정용 그루브 사이에는 위치결정용 볼이 삽입됨으로써 상기 패널 카터(440)와 지지대(450)가 서로 위치결정되도록 되어 있다.
또한, 상기 레일궤적 측정부(500)는 패널(B)의 상측에 설치되어 패널(B)의 레일(B') 궤적을 측정하는 8개의 LVDT(510)와, 상기 LVDT(510)를 고정시키는 LVDT 지그(520)와, 상기 LVDT 지그(520)를 상하 이동시키는 LVDT 이동수단(530)을 포함한다.
또한, 상기 LVDT 지그(520)의 하부에는 상기 패널 카터(440)와의 결합위치를 결정하도록 위치결정용 그루브(520a)가 형성되고, 상기 패널 카터(440)의 상부에는 상기 LVDT 지그(520)와의 결합위치를 결정하도록 위치결정용 그루브(440a)가 형성되며, 상기한 각각의 위치결정용 그루브(440a, 520a) 사이에는 위치결정용 볼(440b)이 삽입됨으로써 상기 LVDT 지그(520)와 패널 카터(440)가 서로 위치결정되도록 되어 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)을 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명은 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 용접부(700)를 이용하여 마스크(A)와 패널(B)을 용접하기 전에 상기 마스크(A)와 패널(B)의 평행도를 측정하는 평행도 측정부(800)를 포함하는 바, 상기 평행도 측정부(800)는 마스크 스트레칭부(100)의 상측에 착탈 가능하도록 설치된 지그플레이트(810)와, 상기 지그플레이트(810)에 이동 가능하도록 설치되어 마스크(A)와 패널(B)의 평행도를 감지하는 레이즈센서(830)와, 상기 지그플레이트(810)에 설치되어 마스크(A)와 패널(B)의 용접높이 및 위치결정정도를 측정하는 4개의 카메라(850)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 지그플레이트(810)는 마스크 스트레칭부(100)의 스트레칭 다이(140) 상부에 형성된 위치결정용 그루브(140b)에 볼/그루브 결합(810a)을 통해 위치결정되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치의 동작을 도 15를 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 카터(220) 및 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 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 상승시킨다.
한편, 상기 마스크(A)가 마스크 플레이트(210)에 로딩되어 트랜스퍼 플레이트(610)의 동작에 의해 마스크 스트레칭부(100)의 작업위치로 이동됨과 동시에 패널(B)이 패널 카트부(400)의 패널로딩수단에 의하여 로딩된다.
상세하게는, 패널(B)이 공급되면 각각의 단변 푸시실린더(412a, 412b), 장변 푸시실린더(414), 하면 푸시실린더(416a, 416b)가 작동되어 패널(B)을 각각의 단변 기준부재(411a, 411b), 장변 기준부재(413), 상면 기준부재(415a, 415b)에 밀착되도록 밀어줌으로써 패널(B)이 기준위치에 로딩된다.
상기와 같이 패널(B)이 로딩되면 레일궤적 측정부(500)의 LVDT(510)가 하강되어 패널(B)의 상면에 형성된 레일(B')의 궤적을 산출한 후 원위치로 상승된다. 이후, 마스크(A)가 클램핑되면서 원위치로 이동된 트랜스퍼 플레이트(610)에 의해서 패널 카트부(400)가 마스크 스트레칭부(100)의 작업위치로 이동되면 패널 카터(440)가 상승되어 패널(B)에 형성된 레일(B') 상면과 마스크(A) 하면 사이의 간격이 0.5㎜ 이하가 되도록 된다.
이때, 상기 패널 카터(440)는 수직방향으로 25.4㎜만큼 상승 가능하며, 이때의 스트레이트니스(Straightness)와 런아웃(Runout)은 각각 ±5㎛이다. 따라서, 마스크(A)와 패널(B)을 용접시키기 위해 Z테이블(420)을 이용하여 패널(B)을 마스크(A) 측으로 밀어 올리는 거리는 0.5㎜ 이하이므로 이때의 스트레이트니스와 런아웃은 각각 ±1㎛ 이하가 되어 패널(B)의 위치결정정도에는 거의 영향을 미치지 않게 된다.
상기와 같이 패널 카터(440)가 상승되면 카메라지그(350)에 의해서 마스크 카메라(310)와 함께 하강된 패널 카메라(330)가 동작되어 패널(B)의 위치결정점 4개를 측정한다. 이때, 상기 패널 카메라(330)는 도 16에 도시된 바와 같이, 마스크(A)가 스트레칭됨과 동시에 상기 마스크(A)에 형성된 패널인식용 구멍(ap1, ap2, ap3, ap4)을 통해 패널(B)의 위치결정점 4개를 측정함으로써 상기한 마스크 카메라(310)와 동일 축상에서 패널(B)의 수평위치를 조정하여 마스크(A)와 패널(B)을 정렬시킬 수 있게 된다.
즉, 상기 패널 카메라(330)에 의해 측정된 패널(B)의 위치정보를 마스트 좌표와 비교하여 각각 X테이블(430b), Y테이블(430a), θ테이블(430c)의 이동량을 계산한다. 상기와 같이 X테이블(430b), Y테이블(430a), θ테이블(430c)의 이동량이 구해지면 이 데이터에 따라 상기 θ테이블(430c)을 먼저 구동하여 마스크(A) 및 패널(B) 중심과 θ테이블(430c)의 중심을 일치시킨 후 상기 X테이블(430b)과 Y테이블(430a)을 구동시켜 패널(B)의 X, Y방향 위치를 보정한다.
이후, 상기 X테이블(430b), Y테이블(430a), θ테이블(430c)이 각각 구동되면 각각의 테이블(430a, 430b, 430c)들에 장착된 엔코더를 통해 상기한 테이블(430a, 430b, 430c)들의 구동량을 측정한 후 각각 계산된 테이블(430a, 430b, 430c)들의 이동량과 비교하여 피드백 제어를 함으로써 마스크(A)와 패널(B)이 완전히 일치될 때까지 상기 패널(B)의 수평위치를 조정한다. 이러한 피드백 제어를 상기 X테이블(430b)과 Y테이블(430a)의 이동량이 ±1㎛, θ테이블(430c)의 회전량이 0.001도의 허용오차 범위이내가 될 때까지 계속하여 상기 패널(B)의 위치조정을 마친다.
상기한 바와 같은 패널(B)의 수평위치에 대한 폐루프 제어는 레이저 용접부(700)에 의해서 마스크(A)와 패널(B)이 용접되기 직전까지 계속되므로 상기 패널(B)의 위치결정정도는 그대로 유지된다.
상기와 같이 X-Y-θ테이블(430)을 통한 패널(B)의 수평위치에 대한 조정이 완료되면 마스크 스트레칭부(100)의 스트레칭 다이(140)에 평행도 측정부(800)의 지그플레이트(810)를 위치결정시킨다. 이후, 상기 지그플레이트(810)에 설치된 레이즈센서(830)를 이용하여 마스크(A) 상면의 평행도를 감지한다. 이후, 패널 카트부(400)의 Z테이블(420)을 구동시켜 상기 마스크(A)와 패널(B)이 용접 가능한 높이만큼 상기 패널(B)을 상승시킨 후 패널(B)에 형성된 레일(B') 상면의 평행도를 감지한다. 이때, 상기 레이즈센서(830)는 ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓓ의 4지점으로 옮기면서 측정할 수 있도록 되어 있다.
상기에서, 패널(B)은 마스크(A) 상면을 살짝 밀어 올릴 정도까지 상승되므로 패널(B)을 상승시킨 후의 마스크(A) 상면에 대한 평행도를 감지하면 상기 레일(B') 상면의 평행도를 얻을 수 있으며, 이때 상기 패널(B)의 최적 상승높이, 즉 상기 마스크(A)와 패널(B)의 최적 용접높이는 상기 지그플레이트(810)에 설치된 4대의 카메라(850)에 의해서 측정된다. 상기한 4대의 카메라(850)는 마스크(A)와 패널(B)의 위치결정정도도 함께 측정하여 상기 마스크(A)와 패널(B)의 위치결정정도가 흐트러지지 않도록 한다.
상기와 같이 마스크(A)와 패널(B)에 대한 용접준비가 완료되면 레이저 용접부(700)의 레이저 건(710)이 전진 및 하강하여 상기 LVDT(540)에 의해 산출된 레일(B')의 궤적에 따라 상기 마스크(A)를 패널(B)의 레일(B') 위에 용접시킨다. 이후, 상기 마스크(A)와 패널(B)이 용접되어 일체화되면 상기 마스크(A)의 잉여분을 상기 레이저 건(710)으로 절단한다.
이후, 상기 마스크(A)와 패널(B)의 용접이 완료되면 마스크(A)의 클램핑이 해제됨과 동시에 상기 Z테이블(420)이 구동되어 마스크(A)/패널(B)이 원위치로 하강되고, 상기 X-Y-θ테이블(430)과 레이저 건(710)도 원위치로 복귀된다. 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 패널 카터(440)가 하강되면 상기 패널로딩수단에서 마스크(A)/패널(B)을 언로딩시키고, 상기 트랜스퍼부(600)의 동작으로 시스템을 초기화되면 상기의 과정을 되풀이한다.
상기와 같이 구성되고 동작되는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치에서의 시스템 캘리브레이션을 도 17을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 마스트패널(MP)을 패널 카트부(400)의 패널로딩수단에 로딩시켜 각각의 마스크 카메라M1, M2, M3,…,M9(310)를 상기 마스트 패널(MP)에 형성된 마스크 기준점m1, m2, m3,…,m9의 위치로 세팅한 후 상기 마스크 카메라(310)를 이용하여 마스트패널(MP)의 마스크 기준점을 측정한다. 이때, 상기 마스크 카메라(310)에 의해서 측정된 마스트패널(MP)의 마스크 기준점이 마스크(A)의 위치결정점이 된다.
이후, 패널 카트부(400)의 Z테이블(420)을 이용하여 상기 마스트패널(MP)의 수직위치를 패널(B)의 레일(B') 높이만큼 보상한다. 이와 같이 상기 마스트패널(MP)의 수직위치를 보상하는 이유는 상기한 레일(B')의 높이로 인하여 발생되는 마스크(A)와 패널(B)의 서로 다른 초점거리를 보상함으로써 마스크 카메라(310)와 패널 카메라P1, P2, P3, P4(330)의 측정오차를 최소화하여 동축보정에 대한 신뢰성을 확보하기 위함이다.
이후, 상기 패널 카메라(330)를 마스트패널(MP)에 형성된 패널 기준점p1, p2, p3, p4의 위치로 세팅한 후 상기 패널 카메라(330)를 이용하여 상기 마스트 패널(MP)의 패널 기준점을 측정한다. 이때, 상기 패널 카메라(330)에 의해 측정된 각각의 패널 기준점이 패널(B)의 위치결정점이 된다.
상기한 바와 같이 본 발명은 마스크 카메라(310)와 패널 카메라(330)가 동일한 카메라지그(350)에 설치되어 동일 평면 및 동일 축 상에 위치되어 있으므로 시스템 캘리브레이션시 마스트패널(MP)을 패널카트부(400)에 로딩시킨 후 상기 마스트패널(MP)의 마스크 기준점과 패널 기준점을 함께 측정할 수 있게 되며, 마스크(A)와 패널(B)의 용접이 완료된 후에도 상기 마스크 카메라(310)를 통해 마스크(A)의 위치결정점을 측정한 후 Z테이블(420)을 구동시켜 마스크(A)와 패널(B)의 초점거리를 보상한 후 상기 패널 카메라(330)를 통해 패널(B)의 위치결정점을 측정함으로써 마스크(A)와 패널(B)의 위치결정성 검사까지 동시에 수행할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치는 마스크 카메라(310)와 패널 카메라(330)가 동일한 카메라지그(350)에 설치되어 동일 평면 및 동일 축 상에 위치되어 있으므로 카메라지그(350)의 열팽창 계수의 변화로 인하여 발생되는 절대좌표계의 변화가 제거되어 마스크(A)와 패널(B)의 정확한 위치보상이 가능하게 되는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 패널(B)을 마스크(A)와의 용접위치로 이동시킨 후 상기 마스크(A)가 스트레칭됨과 동시에 상기 패널 카메라(330)를 이용하여 패널(B)의 수평위치를 조정하므로 트랜스퍼 플레이트(610)의 이동관성, 패널 카터(440)와 스트레칭 다이(140)의 볼/그루브 결합에 의한 위치결정정도에 따른 상기 패널(B)의 위치결정정도 흐트러짐이 제거됨은 물론, 상기 패널(B)의 수평위치를 조정하기 위한 X-Y-θ테이블(430)의 구동량을 폐루프 제어할 수 있게 되어 고정도의 마스크(A)/패널(B) 위치결정정도를 획득할 수 있는 이점이 있다.
특히, 본 발명은 마스크(A) 슬롯과 패널(B) 형광체 스트라이프의 일치정도를 ±10㎛ 이내로 유지할 수 있을 만큼의 마스크(A)/패널(B) 위치결정정도를 획득 가능하여 마스크(A) 슬롯의 수평피치가 240㎛인 고정세 브라운관을 만들 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치는 패널(B)을 마스크(A)와의 용접위치로 이동시킨 후 상기 패널(B)의 수평위치를 조정하므로 패널(B)의 수평위치를 조정하기 위한 X-Y-θ테이블(430)의 구동량에 대한 폐루프 제어가 가능하게 되어 패널(B)의 위치결정정도를 더욱더 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 패널 카트부(400)의 Z테이블(420)을 이용하여 패널(B)과 가장 근접한 위치에서 상기 패널(B)에 대한 위치정보를 획득하므로 상기 X-Y-θ테이블(430)의 폐루프 제어에서 발생되는 백래시(Backlash), 관성 및 가감속에 의한 영향, 아베 오프셋(Abbe Offset) 등이 최소화되어 상기 X-Y-θ테이블(430)의 정도를 어느 정도 낮게 가져가면서 마스크(A)/패널(B)의 위치결정정도는 향상시킬 수 있게 되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치는 마스크 카메라(310)와 패널 카메라(330)가 동일 평면 및 동일 축 상에 위치되어 있으므로 시스템 캘리브레이션시 마스트패널(MP)을 패널카트부(400)에 로딩시킨 후 상기 마스트패널(MP)의 마스크 기준점과 패널 기준점을 함께 측정할 수 있게 되어 마스크(A) 축과 패널(B) 축의 조정 및 보상이 용이해짐은 물론, 마스크(A)와 패널(B)이 용접되어 일체화된 후 상기 마스크 카메라(310)와 패널 카메라(330)를 통해 마스크(A)의 위치결정점과 패널(B)의 위치결정점을 측정하여 마스크(A)/패널(B)의 위치결정정도에 대한 검사까지 수행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 마스트패널(MP)을 이용한 시스템 캘리브레이션시 패널 카트부(400)의 Z테이블(420)을 통해 상기 패널(B)의 레일(B')로 인해 생기는 마스크(A)와 패널(B) 사이의 높이차를 보상하여 마스크 카메라(310)와 패널 카메라(330)의 서로 다른 초점거리를 보상하는데, 상기 Z테이블(420)에 의한 패널(B)의 수직 상승시 생기는 스트레이트니스와 런아웃은 각각 ±1㎛ 이하이므로 패널(B)의 위치결정정도는 그대로 유지되는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 마스크를 스트레칭하는 마스크 스트레칭부와, 상기 마스크 스트레칭부에 마스크를 공급하는 마스크 카트부와, 상기 마스크 스트레칭부의 상측에 설치된 복수개의 마스크 카메라와 패널 카메라를 각각 구비하여 마스크의 위치결정점과 패널의 위치결정점을 측정하는 카메라부와, 상기 마스크와의 용접위치로 패널을 공급함과 동시에 상기 패널의 수평위치 및 수직위치를 조정하는 패널 카트부와, 상기 패널 카트부의 상측에 설치되어 패널의 레일 궤적을 측정하는 레일궤적 측정부와, 상기 마스크 카트부와 패널 카트부를 상기 마스크 스트레칭부의 내부로 번갈아 이동시키는 트랜스퍼부와, 상기 패널의 레일 위에 상기 마스크를 용접하는 레이저 용접부와, 상기한 각각의 시스템을 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라부는 마스크 스트레칭부의 상측에 설치되어 마스크의 위치결정점을 측정하는 복수개의 마스크 카메라와, 상기 마스크 카메라와 동일 축상에 위치되도록 마스크 스트레칭부의 상측에 설치되어 패널의 위치결정점을 측정하는 복수개의 패널 카메라와, 상기 마스크 카메라와 패널 카메라를 고정시키는 카메라지그와, 상기 카메라지그를 상하 이동시키는 구동수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패널 카트부는 패널을 로딩하는 패널로딩수단과, 상기 패널로딩수단에 의해서 로딩된 패널의 수직위치를 조정하는 Z테이블과, 상기 Z테이블의 하측에 설치되어 패널의 수평위치를 조정하는 X-Y-θ테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 패널로딩수단은 패널의 일면에 접촉되어 패널의 기준위치를 결정하는 복수개의 단변 기준부재와, 상기 단변 기준부재에 패널이 밀착되도록 상기 패널을 밀어주는 단변 푸시수단과, 상기 패널 중 단변 기준부재가 설치된 면의 인접 면에 접촉되어 패널의 기준위치를 결정하는 적어도 하나 이상의 장변 기준부재와, 상기 장변 기준부재에 패널이 밀착되도록 상기 패널을 밀어주는 장변 푸시수단과, 상기 패널의 상면에 접촉되어 패널의 기준위치를 결정하는 복수개의 상면 기준부재와, 상기 상면 기준부재에 패널이 밀착되도록 상기 패널을 밀어주는 하면 푸시수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 단변, 장변 기준부재와 단변, 장변 푸시실린더 그리고 상기 상면 기준부재와 하면 푸시실린더는 모두 패널과 접촉되는 부분에 볼/그루브 결합이 형성되어 상기 볼을 통해 패널과 점접촉되는 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 X-Y-θ테이블은 각각 X테이블, Y테이블, θ테이블의 구동량을 측정하는 구동량 감지수단을 장착함으로써 상기 구동량 감지수단을 이용하여 각각의 테이블들의 구동량에 대한 폐루프 제어를 실시할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치는 레이저 용접부를 이용하여 마스크와 패널을 용접하기 전에 상기 마스크와 패널의 평행도를 측정하는 평행도 측정부를 포함하는 바,
    상기 평행도 측정부는 마스크 스트레칭부의 상측에 착탈 가능하도록 설치된 지그플레이트와, 상기 지그플레이트에 이동 가능하도록 설치되어 마스크와 패널의 평행도를 감지하는 평행도 감지수단과, 상기 지그플레이트에 설치되어 마스크와 패널의 용접높이 및 위치결정정도를 측정하는 복수개의 카메라를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 지그플레이트는 마스크 스트레칭부의 스트레칭 다이에 볼/그루브 결합을 통해 위치결정된 것을 특징으로 하는 평면브라운관 제조용 마스크/패널 접합장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100407172B1 (ko) * 2001-08-09 2003-11-28 박수관 평면 브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치와 그 방법
KR100407169B1 (ko) * 2001-08-08 2003-11-28 박수관 초박형 평면 브라운관 공정중 스크린／전극 아세이위치결정장치 및 그 검사방법
KR100972091B1 (ko) * 2008-03-26 2010-07-22 안석원 패널용 베젤 제조방법
CN103203547A (zh) * 2012-01-11 2013-07-17 昆山允升吉光电科技有限公司 Oled掩模板的测量焊接装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100407169B1 (ko) * 2001-08-08 2003-11-28 박수관 초박형 평면 브라운관 공정중 스크린／전극 아세이위치결정장치 및 그 검사방법
KR100407172B1 (ko) * 2001-08-09 2003-11-28 박수관 평면 브라운관 제조용 마스크/패널 용접장치와 그 방법
KR100972091B1 (ko) * 2008-03-26 2010-07-22 안석원 패널용 베젤 제조방법
CN103203547A (zh) * 2012-01-11 2013-07-17 昆山允升吉光电科技有限公司 Oled掩模板的测量焊接装置
CN103203547B (zh) * 2012-01-11 2016-08-03 昆山允升吉光电科技有限公司 Oled掩膜板的测量焊接装置

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