KR20080109112A - 레이저 방식을 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2분할 또는 4분할 타입의 조립형 샤시를 포함하는 LCD, PDP 등과 같은 분할형 샤시탑을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 2분할 또는 4분할 타입의 분할 부품에 대한 접합시 레이저 방식을 적용하여 부품의 변형을 최소화할 수 있고 소재 공급에서부터 레이저 용접 및 최종 제품 프레스까지의 일괄적인 공정이 연속 자동화 공정으로 이루어질 수 있도록 함으로써, 전체적인 제조 공정을 효율적으로 구현할 수 있는 등 생산성 향상에 따른 제품의 가격 경쟁력과 공정의 효율화에 따른 제품의 품질을 높일 수 있는 레이저 방식을 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법을 제공한다.

LCD, PDP, 샤시, 프레스, 2분할 또는 4분할 타입, 레이저

Description

레이저 방식을 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법{Press method for separation type chassis top using laser}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 방식을 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법에서 전체적인 공정순서를 나타내는 개략도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 방식을 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법을 적용한 설비의 일 예를 보여주는 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10a,10b : 분할 부품 11 : 박스형 제품

12 : 완제품

20 : 공급 유니트 30 : 분할 부품 프레스 유니트

40 : 정렬 유니트 50 : 레이저 유니트

60 : 후속 공정 프레스 유니트

본 발명은 레이저 방식을 이용하여 2분할 타입의 분할형 샤시탑을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2개의 부품으로 분할 프레스한 샤시탑 소재를 레이저 방식으로 접합하는 새로운 형태의 분할 부품 프레스 및 접합 방법을 구현함으로써, 제조공정의 효율화에 따른 가격경쟁력을 높일 수 있고, 제품의 품질향상을 도모할 수 있는 레이저 방식을 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 최근의 정보처리장치 발달과 더불어 사용자와 정보처리장치 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 디스플레이 장치(화상 표시장치 또는 영상 표시장치)의 수요가 급격히 증가하고 있는 추세이다.

특히, 고선명 텔레비전(High Definition Television)의 개발이 일부 완료되고 이에 대한 개선안이 계속 연구되는 과정에서 디스플레이 장치의 중요성이 더욱 부각되고 있다.

이러한 디스플레이 장치의 종류로는 이미 알려진 바와 같이, 칼라 음극선관(CRT), 액정표시장치(LCD), 형광표시장치(VFD), 플라즈마 디스플레이 장치(PDP) 등이 있다.

그러나, 고선명 텔레비전의 개발과 관련하여 흡족할 만한 표시소자로서 아직까지는 기술적으로 완성되어 있지 못하기 때문에 상기와 같은 디스플레이 장치들이 서로 다른 위치에서 상호 보완관계를 유지하며 발전해 가고 있다.

상기한 디스플레이 장치 중에서 최근 경쟁적으로 성능 향상이 이루어지고 있는 액정표시장치와 플라즈마 디스플레이 장치에 대해 언급하기로 한다.

우선, 상기 액정표시장치는 액정표시패널의 내부에 주입된 액정물질의 전기적, 광학적 성질을 이용하여 정보를 표시하는 장치로서, 최근에는 텔레비전 및 컴퓨터의 모니터, 영상 표시장치로서 휴대용 비디오 카메라, 디지탈 카메라, 자동차의 내비게이션 장치, 각종 정보화기기 및 통신기기 등 적용되는 분야가 점차 확대되고 있는 추세이다.

상기와 같은 액정표시장치는 정보처리장치로부터 영상신호를 인가받아 액정제어용 신호로 컨버팅한 후 액정을 통해 광의 투과량을 조절하여 전기적 형태의 영상신호를 육안으로 인식할 수 있도록 하는 액정표시패널 어셈블리를 필요로 한다.

이 액정표시패널 어셈블리는 다시 액정을 이용하여 화상을 표시하기 위한 액정표시패널, 액정표시패널에 전기적 신호를 인가하기 위한 인쇄회로기판, 및 액정표시패널과 인쇄회로기판을 상호 연결하고 액정표시장치의 평면적을 감소시키는 연성회로기판을 포함한다.

또한, 액정표시장치는 스스로 광을 발산하지 못하는 수광소자인 액정을 이용하기 때문에 액정표시패널 어셈블리 외에 액정표시패널 어셈블리의 하부면에 설치되어 액정표시패널 어셈블리로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 더 필요로 하게 된다.

상기한 구성요소들은 외부의 충격으로부터 보호 및 고정을 위하여 케이스에 수납되는데, 이 케이스의 바닥에는 백라이트 어셈블리의 구성요소들이 순차적으로 수납되고, 그 위로는 액정표시패널 어셈블리가 수납된다.

다음으로, 플라즈마 디스플레이 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel,이하 PDP)에 영상을 표시하는 장치로서, 밀폐된 공간에 설치된 두 전극 사이에 가스를 봉입한 후 방전 전압을 인가하고, 방전 전압으로 인하여 발생되는 자외선을 이용하여 소정의 패턴으로 형성된 형광체층을 여기시켜 소망하는 숫자, 문자 또는 화상을 얻는다.

이러한 플라즈마 디스플레이 장치는 기본적으로 PDP와, 상기 PDP와 실질적으로 평행하게 배치되는 샤시 베이스와, 상기 PDP와 샤시 베이스 사이에 개재되어 상기 PDP와 샤시 베이스에 밀착되는 열전도 매체와, 상기 샤시 베이스의 패널 부착면 반대측에 탑재되고 상기 PDP와 연결되어 이를 구동시키는 구동 회로를 포함하여 구성되며, 상기 PDP 측으로는 프론트 케이스가 결합되고 상기 구동 회로 측으로는 백 케이스가 결합되어 완성된다.

상기한 플라즈마 디스플레이 장치는 이 분야에서 가장 유망한 해상도 및 조도비를 갖고 있으며, 응답속도가 빠를 뿐만 아니라 큰 면적의 화상을 표시하기에 적합하여, 텔레비전, 모니터, 옥내외 광고용 표시판 등의 용도에서 광범위하게 사용되고 있다.

한편, 상기 액정표시장치와 플라즈마 디스플레이 장치는 공히 케이스에 단순 안착된 표시패널 어셈블리가 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 샤시(chassis)가 케이스와 결합된다.

상기 샤시는 표시패널 어셈블리의 외곽을 지지하기 위하여 설치되는 것으로, 설치되는 전후 위치에 따라서 샤시탑과 샤시바텀으로 구분되며, 알루미늄 합금이나 스테인리스 스틸(SUS), SECC, SGLCC 등의 금속 재료로 제조된다.

이러한 샤시는 프로그레시브(progressive)방식이나 트랜스퍼(transfer)방식을 적용한 프레스 공정을 통해 제조되며, 사이즈가 작은 것은 일체형으로 제조되고, 사이즈가 큰 것은 2분할 또는 4분할 형태의 조립형을 제조된다.

여기서, 2분할 또는 4분할 형태의 조립형으로 제조되는 샤시의 경우, 각 분할 부품의 접합면을 서로 일정부분 겹친 다음 소정의 툴을 이용하여 서로의 접합면을 강제로 프레싱하는 방법이나 강제 절곡 후 레이저로 용접하는 방법으로 제조된다.

그러나, 기존의 2분할 또는 4분할 타입의 샤시 제조방법에서 강제 프레싱 방법의 경우에는 분할 부품의 접합면을 서로 겹친 상태에서 강제로 프레싱하는 공정을 적용하고 있는 관계로 재질에 따라 프레스 압력을 설계한다거나, 재질에 맞는 최적의 프레스 압력을 설정하는데 곤란한 점이 있는 등 공정상의 비효율적인 면이 있고, 또 최종 제품의 경우 접합면이 0.8~1mm 정도 돌출되기 때문에 주변부품과의 간섭을 고려해야 하거나, 프레스 압력에 의한 접합면의 변형을 이용하여 접합하는 방식이기 때문에 과다한 프레스 압력으로 인해 부품의 변형을 초래하게 되는 등 외관이 깨끗하지 못한 결점이 있는 등 전체적인 품질 측면에서 불리한 점이 있다.

또한, 강제 절곡 후 레이저로 용접하는 방법의 경우에는 전체적인 공정이 복잡할 뿐 아니라, 일자형의 부품을 "ㄱ"자 형태로 절곡한 상태에서 절곡부위 및 부품 연접부위의 4곳을 레이저로 용접하게 되는데, 이때의 절곡부위에 틈새가 발생하거나 또는 양쪽의 절곡면이 서로 맞지 않는 등의 이유로 레이저 용접시, 특히 절곡부위에 대한 용접시 불량이 많이 발생하는 문제가 있는 등 생산성 측면에서 불리하 고, 제품의 품질에 대한 신뢰도가 떨어지는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 2분할 타입의 분할 부품에 대한 접합시 레이저 방식을 적용하여 부품의 변형을 최소화할 수 있고 소재 공급에서부터 레이저 용접 및 최종 제품 프레스까지의 일괄적인 공정이 연속 자동화 공정으로 이루어질 수 있도록 함으로써, 전체적인 제조 공정을 효율적으로 구현할 수 있는 등 생산성 향상에 따른 제품의 가격 경쟁력과 공정의 효율화에 따른 제품의 품질을 높일 수 있는 레이저 방식을 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 분할형 샤시탑 제조방법은 공급되는 코일 소재로부터 분할 부품을 프레스하는 단계와, 분할된 부품 2개를 한세트로 하여 박스 형태로 정렬하는 단계와, 박스 형태로 정렬된 분할 부품의 연접부위를 레이저로 접합하는 단계와, 박스 형태의 일체식으로 접합된 제품을 후속 프레스를 통해 최종 완제품을 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분할 부품 프레스 단계는 소재 길이방향을 따라 "ㄱ"자 모양의 단품이 일렬로 연이어 나란하게 배열되는 형태로 프레스하여 소재의 로스를 최소화하는 과정 등을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 분할 부품 정렬 단계는 모서리 부분을 같은 방향으로 하여 연이어 배치되어 있는 2개의 분할 부품 서로 간의 간격을 벌리는 과정과, 2개의 분할 부품 중 1개의 분할 부품을 180°회전시켜 2개의 분할 부품이 서로 마주보게 하는 과정과, 2개의 분할 부품을 X축 방향과 나란하게 45°회전시키는 과정과, 벌어져 있는 2개의 분할 부품을 모아서 하나의 박스 형태가 되도록 하는 과정 등을 포함할 수 잇다.

또한, 상기 후속 프레스 단계는 하부 태핑 공정, 박스 밴딩 공정, 오프닝 공정 및 챔퍼 공정의 순서로 진행되도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 분할형 샤시탑의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 방식을 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법에서 전체적인 공정순서를 나타내는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 방식을 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법을 적용한 설비의 일 예를 보여주는 개략도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 분할형 샤시탑은 분할 부품 프레스 공정을 거쳐 2분할(또는 4분할) 형태의 분할 부품으로 제조된 후, 소정의 정렬 공정을 통해 완제품과 유사한 박스 형태로 조합되고, 계속해서 레이저 접합 공정 및 후속 프레스 공정을 통해 하나의 일체식 틀 형태의 완제품, 즉 샤시탑으로 완성된 다음, 후처리 공정인 분술물 제거를 위한 세척 공정, 흠집이나 휨 등의 불량을 검사하는 외관 공정 및 평탄 공정 등을 거쳐 최종적으로 포장된 상태로 출하된다.

소재의 공급을 위한 코일러 등을 포함하는 공급 유니트(20)로부터 스트립 형태로 소재가 연속 공급되고, 이렇게 공급되는 원판 소재는 분할 부품 프레스 유니트(30) 내의 여러 단계의 프레스 공정을 거치면서 하나의 샤시탑을 2개의 분할 부품(10a),(10b)으로 제조된다.

예를 들면, 분할 부품 프레스 유니트(30) 내에서 X축 방향으로 진행하는 스트립 원판상에 그 길이방향을 따라 "ㄱ"자 모양의 분할 부품 단품이 일렬로 연이어 나란하게 배열되는 형태로 프레스되고, 특히 하나의 "ㄱ"자 모양 단품 내에 이웃하는 다른 하나의 "ㄱ"자 모양 단품이 수용되면서 근접되는 형태로 프레스되므로서, 연속해서 분할 부품이 제조될 수 있게 된다.

이때, 상기 분할 부품(10a),(10b) 각각은 동일한 구조이거나 또는 샤시 사양에 따라 서로 다른 구조를 가질 수 있으며, 분할 부품 프레스 유니트(30) 내의 금형 배치를 통해 선택적으로 적용할 수 있다.

이렇게 하나의 샤시탑을 구성하는 한 세트의 분할 부품이 동시에 제조됨에 따라 소재의 버려지는 부분을 최소화하면서 소재를 효과적으로 사용할 수 있고, 또 한 세트의 동시 제조로 인해 후속 공정, 예를 들면 레이저 접합 공정과의 연계시 공정을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

원판 소재로부터의 분할 부품은 대략 12단계 프레스 공정을 거쳐 제조되며, 이때의 프레스 공정을 위한 설비는 분할형 샤시탑 제조를 위한 공지의 프레스 설비를 적용할 수 있다.

예를 들면, 하나의 샤시탑을 구성하는 분할 부품은 파일럿 피어싱 공정→벤 딩/노칭 공정→1차 벤딩/노칭/엠보싱 공정→2차 벤딩/노칭/엠보싱 공정→Z-벤딩 공정→피어싱 공정→아이들 공정→박스 벤딩 공정→아이들 공정→베젤 오프닝 공정→베젤 오프닝 챔퍼 공정→커팅 공정 등을 순차적으로 거치면서 2분할 한 세트로 제조될 수 있게 된다.

위의 분할 부품 프레스 공정을 마친 낱개의 분할 부품은 레이저 접합 공정을 위하여 소정의 박스 형태로 조합 정렬되는 공정을 거치게 된다.

즉, 같은 방향으로 배열되어 있는 한 세트의 분할 부품은 정렬 유니트(40)를 통해 몇 단계의 과정을 거쳐 샤시탑의 형태인 사각 박스 모양으로 정렬 조합된 후, 이렇게 조합된 상태로 레이저 접합 공정으로 보내진다.

예를 들면, 먼저 2개의 분할 부품은 모서리 부분을 같은 방향으로 하여 연이어 배치되어 있는 상태에서 서로 간의 간격을 벌리게 되고, 다음 이렇게 간격이 떨어져 있는 2개의 분할 부품 중 1개의 분할 부품이 180°턴하여 2개의 분할 부품이 서로 마주보는 상태가 되고, 다음 이렇게 마주보는 2개의 분할 부품이 45°턴하여 부품 진행방향인 X축 방향과 나란하게 위치되고, 다음 벌어져 있는 2개의 분할 부품이 서로 가운데로 모이면서(예를 들면, 하나는 X축 방향으로 이동하고 다른 하나는 Y축 방향으로 이동하여 결국은 하나의 박스 모양으로 합체된 상태가 된다) 하나의 박스 형태로 만들어지게 된다.

위와 같이 분할 부품 정렬을 통해 박스 모양으로 합체된 2개의 분할 부품은 레이저 유니트(50)를 통한 레이저 접합 공정을 거쳐 일체식의 박스형 제품(11)으로 만들어지게 된다.

이때의 레이저 접합 공정은 분할 부품이 연접되어 있는 2곳의 모서리 부위에 대해 수행되고, 경우에 따라서는(예를 들면, 4분할 샤시탑의 경우) 4곳의 연접 부위에 대해 레이저 접합이 수행될 수도 있다.

위의 레이저 접합 공정을 통해 일체식으로 제조된 박스형 제품(11)은 계속해서 몇 차례의 후속 공정을 거치면서 최종적인 샤시탑 형태의 완제품(12)으로 제조된다.

예를 들면, 레이저 접합 공정을 마친 박스형 제품(11)은 연이어서 배치되는 후속 공정 프레스 유니트(60)로 진행되고, 이곳에서 몇 차례의 프레스 공정, 예를 들면 4공정 프레스를 거치면서 완제품(12)으로 제조된다.

상기 4공정 프레스는 타 부품과의 조립을 위하여 나사산을 내는 공정인 하부 태핑 공정과, 완전한 샤시탑의 사각틀 형태를 갖추기 위하여 가장자리를 따라 절곡하는 공정인 박스 밴딩 공정과, 사각틀의 내측 홀 가장자리를 규격에 맞게 따내는 공정인 오프닝 공정과, 프레스시 발생되는 버어 등을 제거하는 공정인 챔퍼 공정으로 이루어져 있다.

따라서, 레이저 접합 공정을 마친 박스형 제품이 위의 하부 태핑 공정, 박스 밴딩 공정, 오프닝 공정 및 챔퍼 공정을 순서대로 거치게 되므로서, 비로소 하나의 완제품이 제조될 수 있으며, 이러한 완제품은 세척이나 조립 등의 후처리 공정을 거친 후, 최종 포장되어 출하되는 형태로 진행된다.

한편, 위와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 샤시탑 제조방법의 경우에는 원판 상태에서 평면부 레이저 용접을 수행하므로 단차가 없고 평탄도가 안정적인 우수한 품질을 확보할 수 있으며, 결국 외곽이나 중요 부위의 치수를 확보하는데 안정적이고, 기존의 프레스 설비를 일부 활용할 수 있으므로 공정 적용시 리스크를 최소화할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 레이저 방식을 이용하여 분할 부품을 접합 조립하는 한편, 전체 생산라인의 자동화를 도입한 새로운 형태의 분할형 샤시탑 제조방법을 구현함으로써, 생산성이나 작업성을 향상시킬 수 있는 등 전체적인 제조 공정의 효율화를 도모할 수 있는 장점이 있으며, 궁극적으로 제품의 가격 경쟁력과 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 공급되는 코일 소재로부터 분할 부품을 프레스하는 단계;

   분할된 부품 2개를 한세트로 하여 박스 형태로 정렬하는 단계;

   박스 형태로 정렬된 분할 부품의 연접부위를 레이저로 접합하는 단계;

   박스 형태의 일체식으로 접합된 제품을 후속 프레스를 통해 최종 완제품을 완성하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 방식을 이용한 분할형 탑샤시의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 분할 부품 프레스 단계는 소재 길이방향을 따라 "ㄱ"자 모양의 단품이 일렬로 연이어 나란하게 배열되는 형태로 프레스하여 소재의 로스를 최소화하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 방식을 이용한 분할형 탑샤시의 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 분할 부품 정렬 단계는 모서리 부분을 같은 방향으로 하여 연이어 배치되어 있는 2개의 분할 부품 서로 간의 간격을 벌리는 과정과, 2개의 분할 부품 중 1개의 분할 부품을 180°회전시켜 2개의 분할 부품이 서로 마 주보게 하는 과정과, 2개의 분할 부품을 X축 방향과 나란하게 45°회전시키는 과정과, 벌어져 있는 2개의 분할 부품을 모아서 하나의 박스 형태가 되도록 하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 방식을 이용한 분할형 탑샤시의 제조방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 후속 프레스 단계는 하부 태핑 공정, 박스 밴딩 공정, 오프닝 공정 및 챔퍼 공정의 순서로 진행되는 것을 특징으로 하는 레이저 방식을 이용한 분할형 탑샤시의 제조방법.

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