KR20120080455A

KR20120080455A - 전계방출 디스플레이용 스페이서 자동 실장 시스템 및 스페이서 자동 실장방법

Info

Publication number: KR20120080455A
Application number: KR1020110001935A
Authority: KR
Inventors: 홍진욱; 김규호; 박경도
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2011-01-07
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2012-07-17
Also published as: US20120175036A1; US8469073B2; EP2474994A3; EP2474994A2; JP2012146980A; EP2474994B1

Abstract

본 발명에 의한 스페이서 자동 실장 시스템은, 복수 개의 스페이서를 수평정렬 팔레트에 수평방향으로 정렬하는 수평정렬기와, 적층 설치된 자세변환 팔레트와 개폐셔터를 포함하며, 자세변환 팔레트가 수평정렬 팔레트와 마주한 상태로 수평정렬 팔레트를 결합하고, 상기 수평정렬 팔레트가 결합된 상태로 180도 회전할 수 있도록 형성된 반전기와, 복수 개의 안내공을 구비한 삽입 가이드와, 삽입 가이드의 하측에 설치되며, 접착제가 도포된 패널이 놓이는 작업대와, 반전기를 상기 삽입 가이드 상측으로 이동시켜 상기 복수 개의 스페이서를 상기 복수 개의 안내공에 삽입시키는 제1로더와, 복수 개의 안내공에 삽입되어 상기 스페이서를 상기 패널에 가압하는 복수 개의 가압핀을 구비한 가압척과, 가압척을 상기 삽입 가이드의 상측으로 이동시켜, 상기 가압척의 복수 개의 가압핀을 상기 복수 개의 안내공에 삽입시키는 제2로더, 및 상기 반전기, 제1로더 및 제2로더를 제어하여 상기 패널에 복수 개의 스페이서를 실장하는 제어기를 포함할 수 있다.

Description

전계방출 디스플레이용 스페이서 자동 실장 시스템 및 스페이서 자동 실장방법{automatic spacers mounting system for field emission display and method for automatically mounting spacers}

본 발명은 전계방출 디스플레이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전계방출 디스플레이의 패널에 스페이서를 자동으로 실장할 수 있는 스페이서 자동 실장 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 전계방출 디스플레이(FED; Field Emission Display)는 상하 패널이 이격되어 있으며, 그 사이가 진공상태로 밀봉이 되어 있다. 따라서, 진공상태에서 상하 패널 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위하여 다량의 스페이서를 사용하고 있다.

40인치 이상의 대형 전계방출 디스플레이는 진공상태에서 구조적인 안정성과 제품 특성을 구현하기 위해 1000 개 이상의 스페이서가 사용된다. 스페이서는 통상 원기둥 형상으로 형성된다.

전계방출 디스플레이에 스페이서를 장착하는 방법으로는 작업자가 핀셋을 사용하여 스페이서를 장착하는 방법이 있다. 이러한 방법은 작업 시간이 너무 오래 걸리며 수율 또한 좋지 않다는 문제점이 있다.

다른 방법으로는, 척을 이용하여 복수 개의 스페이서를 픽앤 플래이스(pick and place)하는 방법을 사용할 수 있다. 통상, 이 방법은 전계방출 디스플레이의 패널에 L x M 개의 스페이서를 실장할 경우에, L개의 스페이서를 M번 실장하는 구성이다. 이를 위해 바울 피더와 직진 피더를 이용하여 스페이서를 한 개씩 수직자세로 정렬하고 그리퍼로 스페이서를 픽앤 플래이스하여 전계방출 디스플레이의 패널에 스페이서를 실장하도록 구성되어 있다. 그러나, 이는 그리퍼로 픽앤 플래이스할 수 있는 스페이서의 개수가 적어 시간이 많이 소요되며, 스페이서의 종횡비(aspect ratio)가 클 경우 고속화하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 종횡비가 큰 많은 개수의 스페이서를 고속으로 패널에 실장할 수 있는 전계방출 디스플레이용 스페이서 자동 실장 시스템 및 그 방법에 관련된다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 스페이서 자동 실장 시스템은 복수 개의 스페이서를 수평정렬 팔레트에 수평방향으로 정렬하는 수평정렬기; 적층 설치된 자세변환 팔레트와 개폐셔터를 포함하며, 상기 자세변환 팔레트가 상기 수평정렬 팔레트와 마주한 상태로 상기 수평정렬 팔레트를 결합하고, 상기 수평정렬 팔레트가 결합된 상태로 180도 회전할 수 있도록 형성된 반전기; 복수 개의 안내공을 구비한 삽입 가이드; 상기 삽입 가이드의 하측에 설치되며, 접착제가 도포된 패널이 놓이는 작업대; 상기 반전기를 상기 삽입 가이드 상측으로 이동시켜 상기 복수 개의 스페이서를 상기 복수 개의 안내공에 삽입시키는 제1로더; 상기 복수 개의 안내공에 삽입되어 상기 스페이서를 상기 패널에 가압하는 복수 개의 가압핀을 구비한 가압척; 상기 가압척을 상기 삽입 가이드의 상측으로 이동시켜, 상기 가압척의 복수 개의 가압핀을 상기 복수 개의 안내공에 삽입시키는 제2로더; 및 상기 반전기, 상기 제1로더 및 상기 제2로더를 제어하여 상기 패널에 복수 개의 스페이서를 실장하는 제어기;를 포함할 수 있다.

상기 수평정렬 팔레트는 상기 복수 개의 스페이서가 수평으로 삽입되는 복수 개의 장홈이 일정 간격으로 형성될 수 있다.

상기 수평정렬기는 상기 수평정렬 팔레트를 시소동작시키면서, 진동을 가할 수 있도록 형성될 수 있다.

상기 반전기는, 상기 자세변환 팔레트와 개폐셔터가 적층 설치되는 반전 프레임; 및 상기 반전 프레임을 회전시키는 회전유닛;을 포함할 수 있다.

상기 반전 프레임은, 상기 자세변환 팔레트에 대해 상기 수평정렬 팔레트를 고정하는 팔레트 고정부; 및 상기 자세변환 팔레트에 대해 상기 개폐셔터를 이동시키는 셔터 구동부;를 포함할 수 있다.

상기 자세변환 팔레트는 복수 개의 자세변환구멍을 포함하며, 상기 자세변환구멍은 수평 상태의 상기 스페이서에 대응되는 입구부; 수직 상태의 상기 스페이서에 대응되는 출구부; 및 상기 입구부와 출구부를 연결하며, 상기 스페이서가 수평 상태에서 수직 상태로 자세 변환하도록 안내하는 곡선부;를 포함할 수 있다.

상기 개폐셔터는, 상기 자세변환 팔레트의 복수 개의 자세변환구멍의 각각의 출구부에 대응되도록 위치하는 복수 개의 차단부; 및 상기 복수 개의 차단부의 각각의 일측에 형성되며 상기 출구부에서 배출되는 스페이서가 통과하는 복수 개의 관통공;을 포함하며, 상기 제어기의 신호에 따라 상기 차단부 또는 관통공이 상기 자세변환구멍의 출구부 아래에 위치할 수 있다.

상기 삽입 가이드의 복수 개의 안내공의 입구는 각각 깔때기 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 가압척의 복수 개의 핀은 스프링 핀으로 형성할 수 있다.

상기 수평정렬 팔레트는 상기 패널에 설치되는 전체 스페이서를 일회에 정렬할 수 있도록 형성되며, 상기 제어기는 상기 패널을 4등분하여 각 부분에 전체 스페이서의 1/4씩을 한번에 실장하도록 형성할 수 있다.

상기 작업대에 상기 패널을 자동으로 로딩 및 언로딩하는 패널이송유닛이 더 설치될 수 있다.

상기 패널이송유닛의 일측에는 상기 패널에 상기 복수 개의 스페이서가 설치될 위치에 접착제를 도포하는 접착제 도포장치가 설치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 스페이서 자동 실장방법은, 패널에 복수 개의 스페이서를 설치할 위치에 접착제를 도포하는 단계; 접착제가 도포된 패널을 스페이서 자동 실장장치의 삽입 가이드 하측의 작업대에 로딩하는 단계; 수평정렬기를 이용하여 수평정렬 팔레트에 복수 개의 스페이서를 수평방향으로 정렬하는 단계; 반전기의 자세변환 팔레트에 상기 수평정렬 팔레트를 결합하는 단계; 반전기로 상기 수평정렬 팔레트를 180도 회전시켜 상기 복수 개의 스페이서를 수직방향으로 정렬하는 단계; 상기 반전기를 상기 삽입 가이드 상측으로 이동시키는 단계; 상기 복수 개의 스페이서를 상기 삽입 가이드의 복수 개의 안내공으로 낙하시켜 상기 삽입 가이드의 복수 개의 안내공으로 낙하한 스페이서가 상기 패널의 접착제에 접촉되도록 하는 단계; 가압척을 상기 삽입 가이드 상측으로 이동시켜 상기 복수 개의 안내공에 삽입된 스페이서를 가압하는 단계; 및 상기 가압척을 상기 삽입 가이드와 이격시킨 후, 상기 패널을 언로딩하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 패널에 복수 개의 스페이서를 설치할 위치에 접착제를 도포하는 단계와 상기 수평정렬기를 이용하여 수평정렬 팔레트에 복수 개의 스페이서를 수평방향으로 정렬하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.

상기 반전기가 상기 수평정렬 팔레트를 180도 회전시키면, 상기 스페이서가 상기 자세변환 팔레트의 자세변환구멍을 통과하면서 수평상태에서 수직상태로 자세가 변화한다.

상기 반전기를 상기 삽입 가이드 상측으로 이동시키는 단계는, 상기 반전기를 상기 삽입 가이드를 4등분한 제1부분에서 제4부분으로 순차로 위치시킨 후, 각 부분에 대응되는 개수의 스페이서를 낙하시켜 상기 복수 개의 안내공에 삽입할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 스페이서 자동 실장 시스템을 개략적으로 나타낸 레이아웃;
도 2는 본 발명에 의한 스페이서 자동 실장 시스템에 사용되는 접착제 도포장치의 개념도;
도 3은 도 2의 접착제 도포장치가 접착제를 패널에 도포하는 상태를 모식적으로 나타낸 도면;
도 4는 도 2의 접착제 도포장치에 의해 접착제가 일정 간격으로 도포된 패널을 나타낸 사시도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 스페이서 자동 실장장치를 개략적으로 나타낸 사시도;
도 6은 도 1의 스페이서 자동 실장 시스템의 수평정렬기를 나타낸 사시도;
도 7은 도 6의 수평정렬기에 의해 스페이서를 정렬하는 것을 모식적으로 나타낸 도면;
도 8은 도 1의 스페이서 자동 실장 시스템의 반전기를 나타낸 사시도;
도 9는 도 8의 반전기에 수평정렬 팔레트가 결합된 상태를 나타낸 단면도;
도 10a는 도 9의 수평정렬 팔레트를 나타낸 사시도이고, 도 10b는 도 10a의 H1의 확대도;
도 11a는 도 9의 자세변환 팔레트를 나타낸 사시도이고, 도 11b는 도 11a의 H2의 확대도;
도 12a는 도 9의 개폐셔터를 나타낸 사시도이고, 도 12b는 도 12a의 H3의 확대도;
도 13과 도 14는 도 12a의 개폐셔터의 동작을 설명하기 위한 부분 단면도;
도 15는 도 1의 스페이서 자동 실장 시스템의 가압척을 나타낸 사시도;
도 16은 반전기에 수평정렬 팔레트가 결합된 경우에 수평정렬 팔레트, 자세전환 팔레트, 개폐셔터의 관계를 개념적으로 나타내는 단면도;
도 17은 도 16의 반전기가 180도 회전한 상태를 개념적으로 나타낸 단면도;
도 18은 작업대와 삽입 가이드 사이에 패널이 로딩된 상태를 개념적으로 나타낸 단면도;
도 19는 도 17의 반전기가 도 18의 삽입 가이드 상측에 위치한 경우를 개념적으로 나타낸 단면도;
도 20은 반전기의 개폐셔터가 동작하여 스페이서가 삽입 가이드를 통해 패널에 접착되는 경우를 개념적으로 나타낸 단면도;
도 21은 반전기가 이동하고, 가압척이 삽입 가이드 상측에 위치한 상태를 개념적으로 나타낸 단면도;
도 22는 가압척이 하강하여 스페이서를 패널에 대해 가압하는 상태를 개념적으로 나타내는 단면도;
도 23은 스페이서의 장착이 완료된 패널을 개념적으로 나타내는 사시도;
도 24는 본 발명의 일 실시예에 의한 스페이서 자동 실장방법을 나타내는 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 스페이서 자동 실장 시스템 및 스페이서 자동 실장방법의 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 스페이서 자동 실장 시스템을 개략적으로 나타낸 레이아웃이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 스페이서 자동 실장 시스템에 사용되는 접착제 도포장치의 개념도이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 스페이서 자동 실장 시스템(1)은 전계효과 디스플레이(FED)의 패널에 복수 개의 스페이서를 자동으로 실장하는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 접착제 도포장치(2)와 스페이서 자동 실장장치(3)를 포함할 수 있다.

접착제 도포장치(2)는 전계효과 디스플레이의 패널에 스페이서가 실장될 복수 개의 위치에 소정 양의 접착제를 도포하기 위한 것이다. 일반적으로 46인치의 패널인 경우 1176개의 스페이서를 패널의 표면에 실장한다. 접착제 도포장치(2)의 개념도가 도 2에 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 접착제 도포장치(2)는 베이스(11), 복수 개의 글루건(13)이 장착된 건 헤드(15), 건 헤드(15)를 베이스(11)에 대해 이동시킬 수 있는 건 이동유닛(17)을 포함할 수 있다.

패널(9)은 접착제 도포장치(2)의 베이스(11) 위에 로딩된다. 도시하지는 않았으나, 패널(9)은 패널로딩장치에 의해 접착제 도포장치(2)의 베이스(11)에 자동으로 로딩 및 언로딩되도록 할 수 있다. 건 헤드(15)에는 복수 개의 글루건(13)이 일정 간격으로 설치되어 있다. 도 2에는 4개의 글루건(13)을 갖는 접착제 도포장치(2)를 도시하였으나, 이는 일 예일 뿐이며, 글루건(13)의 개수는 필요에 따라 다양하게 정해질 수 있다. 글루건(13) 사이의 간격은 패널(9)에 실장할 복수 개의 스페이서 사이의 피치(D2)의 배수로 정해진다, 도 3에는 글루건 간격(W)이 스페이서 사이의 피치(D2)의 2배로 된 경우를 나타낸다. 건 이동유닛(17)은 건 헤드(15)를 베이스(11)에 대해 2방향, 즉 X방향과 Y방향으로 이동시킬 수 있도록 형성된다. 복수 개의 글루건(13)은 패널(9)의 상측으로 일정 거리 이격되어 있으며, 일정량의 접착제(G)를 패널(9)에 도트(dot) 분사할 수 있다. 글루건(13)이 분사하는 접착제(G)의 양은 스페이서를 패널(9)에 고정할 수 있도록 적절하게 정해진다.

접착제 도포장치(2)는 패널(9)을 일정 영역으로 나누고 복수 개의 글루건(13)이 설치된 건 헤드(15)를 X 및 Y방향으로 이동시키면서 패널(9) 전체에 걸쳐 스페이서가 실장될 위치에 접착제(G)를 도트 분사한다. 분사된 접착제(G)는 도 4에 도시된 바와 같이 패널(9) 상면에 복수 개의 접착제 점(G)을 형성한다. 복수 개의 접착제 점(G)은 X 및 Y방향으로 스페이서의 피치와 동일한 간격(D1,D2)으로 형성된다. 도 4에서는 도시의 편의를 위해 접착제 점(G)을 크게 일부만 도시하였다. 실제의 경우 46인치 패널(9)에는 1176개의 접착제 점(G)을 형성한다. 복수 개의 글루건(13)은 각각 트리거(trigger) 신호로 제어될 수 있다. 접착제 도포장치(2)에 의해 접착제(G)의 도포가 완료된 패널(9)은 후술하는 스페이서 자동 실장장치(3)에 로딩된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 스페이서 자동 실장장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 스페이서 자동 실장장치(3)는 수평정렬기(20), 반전기(30), 삽입 가이드(50), 작업대(55), 제1로더(60), 제2로더(70), 가압척(80) 및 제어기(90)를 포함할 수 있다.

수평정렬기(20)는 복수 개의 스페이서(S)를 수평정렬 팔레트(21)에 수평방향으로 정렬하는 장치로서, 도 6을 참조하면, 시소테이블(23)과 작동부(24)를 포함한다. 시소테이블(23)에는 수평정렬 팔레트(21)가 분리 가능하게 장착된다. 작동부(24)는 시소테이블(23)이 도 7에 도시한 바와 같이 시소운동을 하도록 구동한다. 또한, 작동부(24)는 시소테이블(23)에 일정한 주파수의 진동을 가할 수 있다. 따라서, 시소테이블(23)에 장착된 수평정렬 팔레트(21)는 시소운동을 하면서 동시에 일정 주파수로 진동할 수 있다.

수평정렬 팔레트(21)의 일 예가 도 10a에 도시되어 있다. 수평정렬 팔레트(21)는 스페이서(S)가 수평상태로 수용될 수 있는 장홈(21-1)이 복수 개 형성되어 있다. 본 실시예의 경우에는 수평정렬 팔레트(21)에는 패널(9)에 필요한 스페이서(S) 전부를 수용할 수 있도록 스페이서(S)의 개수에 대응되는 장홈(21-1)이 형성된다. 스페이서(S)가 원통 형상이므로 장홈(21-1)은 스페이서(S)의 형상에 대응되는 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 복수 개의 장홈(21-1)은 4개의 장홈(21-1)이 그룹을 이루도록 형성되며, 각 그룹을 이루는 4개의 장홈(21-1) 각각은 패널(9)에 실장되는 복수 개의 스페이서(S)의 피치와 동일한 간격을 갖도록 형성되어 있다. 즉, 도 10b의 H1 부분의 확대도를 참조하면, A그룹의 4개의 장홈(A1-A4) 중 제1장홈(A1)은 B그룹의 4개의 장홈(B1-B4) 중 제1장홈(B1)과 스페이서(S)의 피치(D2)와 동일한 간격(d2)을 갖도록 형성된다. 마찬가지로 A그룹의 제2,3,4장홈(A2,A3,A4)은 B그룹의 제2,3,4장홈(B2,B3,B4)과 스페이서 피치(D2)와 동일한 간격(d2)을 갖도록 형성된다. 또한, B그룹과 수직한 방향에 있는 C그룹과 A그룹 사이의 간격(d1)은 대응되는 방향의 스페이서 피치(D1)와 크기가 동일하다. 여기서 스페이서 피치란 스페이서(S)를 패널(9)에 실장하였을 때의 서로 직각을 이루는 2개의 방향으로 스페이서(S) 사이의 간격(도 4의 D1,D2)을 의미한다. 또한, 수평정렬 팔레트(21)에 형성되는 장홈 그룹(A,B,C)의 개수는 전체 스페이스(S) 개수의 1/4이다. 그리고, 장홈 그룹(A,B,C)이 형성되는 수평정렬 팔레트(21)의 면적은 패널(9) 면적의 1/4에 대응되는 크기를 갖는다.

수평정렬기(20)의 일측에는 팔레트 이송유닛(25)이 설치될 수 있다. 팔레트 이송유닛(25)은 스페이서(S)가 적재된 수평정렬 팔레트(21)를 제1로더(60)의 아래 쪽에 위치한 팔레트 로딩부(26)로 이송한다. 팔레트 이송유닛(25)은 컨베이어로 형성될 수 있다. 수평정렬기(20)에는 수평정렬 팔레트(21)를 자동으로 팔레트 이송유닛(25)으로 이송시키는 수단(미도시)이 설치될 수 있다. 팔레트 이송유닛(25)은 수평정렬 팔레트(21)를 팔레트 로딩부(26)에 위치시킨다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 스페이서 자동 실장 시스템(1)의 반전기(30)를 나타낸 사시도이다. 반전기(30)는 수평정렬 팔레트(21)에 수평상태로 정렬된 복수 개의 스페이서(S)를 수직상태로 정렬하는 장치이다.

도 8을 참조하면, 반전기(30)는 반전 프레임(31)과 회전유닛(32)을 포함한다. 반전 프레임(31)은 자세변환 팔레트(40)와 개폐셔터(45)를 적층 상태로 유지한다. 자세변환 팔레트(40)는 수평정렬 팔레트(21)와 대응되는 크기를 가지며, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이 복수 개의 자세변환구멍(41)을 갖는다. 수평정렬 팔레트(21)에 형성된 장홈(21-1)의 개수와 자세변환 팔레트(40)에 형성된 자세변환구멍(41)의 개수는 동일하다. 즉, 자세변환 팔레트(40)에는 수평정렬 팔레트(21)의 장홈 그룹(A,B,C)에 대응되도록 4개의 자세변환구멍(A'1-A'4)을 포함하는 자세변환구멍 그룹(A',B',C')이 형성되어 있다. 따라서, 수평정렬 팔레트(21)의 장홈(21-1)과 자세변환 팔레트(40)의 자세변환구멍(41)은 1;1 대응된다.

자세변환구멍(41)은 도 17에 도시된 바와 같이 수평정렬 팔레트(21)의 장홈(21-1)에 수평으로 정렬된 스페이서(S)가 수직방향으로 정렬되도록 하는 것이다. 자세변환구멍(41)은, 도 11b 및 도 17에 도시된 바와 같이, 수평 상태의 스페이서(S)를 수용할 수 있도록 수평 상태의 스페이서(S)에 대응되는 입구부(41a)와, 수직 상태의 스페이서(S)에 대응되도록 스페이서(S)가 통과할 수 있는 지름을 갖는 원형의 출구부(41b), 및 입구부(41a)와 출구부(41b)를 연결하며 스페이서(S)가 수평 상태에서 수직 상태로 자세 변환하도록 안내하는 곡선부(41c)로 구성된다. 곡선부(41c)는 수평 상태로 낙하하는 스페이서(S)를 수직 상태로 세울 수 있도록 적절한 곡률로 형성된다. 따라서, 반전기(30)를 180도 회전하면, 수평정렬 팔레트(21)의 장홈(21-1)에 수평 상태로 수용되어 있던 스페이서(S)는 자세변환구멍(41)을 통과하면서 수직 상태로 서게 된다.

자세변환 팔레트(40)와 개폐셔터(45)는 도 9와 같이 적층된다. 도 9는 수평정렬 팔레트(21)가 자세변환 팔레트(40)에 결합된 상태로 180도 회전한 경우를 도시한다. 자세변환 팔레트(40)는 반전 프레임(31)에 고정되고, 개폐셔터(45)는 자세변환 팔레트(40)의 일면과 마주하며 자세변환 팔레트(40)에 대해 적어도 5곳에서 위치결정을 할 수 있도록 반전 프레임(31)에 설치된다. 따라서, 반전 프레임(31)의 양측에는 개폐셔터(45)를 이동시키고 위치 결정하는 셔터 구동부(35)가 설치되어 있다. 셔터 구동부(35)는 정밀한 위치결정을 위해 서보 모터를 사용할 수 있다. 개폐셔터(45)의 이동량은 자세변환 팔레트(40)의 자세변환구멍(41)을 선택적으로 개폐할 수 있도록 정해진다. 개폐셔터(45)가 설치된 자세변환 팔레트(40)의 면의 반대 면은 노출되어 있어 수평정렬 팔레트(21)가 결합된다.

개폐셔터(45)는, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 자세변환 팔레트(40)의 복수 개의 자세변환구멍 그룹(A',B')을 이루는 4개의 자세변환구멍(A'1,A'2,A'3,A'4) 중 한 개의 자세변환구멍의 출구부(41b)에 대응하는 위치에 형성되는 복수 개의 관통공(46)을 포함한다. 따라서, 도 12b에서 인접한 2개의 관통공(A",B") 사이의 간격은 자세변환 팔레트(40)의 인접한 자세변환구멍 그룹(A',B')의 대응되는 자세변환구멍(41)의 출구부(41b) 사이의 간격에 대응된다. 예를 들면, 도 12b의 개폐셔터(45)의 인접한 2개의 관통공(A",B") 사이의 간격(d2)은 도 11b의 인접한 2개의 자세변환구멍 그룹(A',B') 중 동일한 순서의 자세변환구멍들 사이의 간격(d2)과 동일하다. 복수 개의 관통공(46) 중 인접한 2개의 관통공(A",B") 사이에는 자세변환구멍(41)의 출구부(41b)를 차단하는 차단부(47)가 마련된다. 따라서, 개폐셔터(45)의 관통공(46)이 자세변환 팔레트(40)의 출구부(41b)와 일치하면 스페이서(S)가 개폐셔터(45)를 통과하고, 차단부(47)가 출구부(41b)의 앞에 위치하면 스페이서(S)가 개폐셔터(45)를 통과하지 못한다. 또한, 도 12b에 도시된 바와 같이 복수 개의 관통공(46)과 차단부(47)는 개폐셔터(45)의 셔터판(45a)에서 돌출되는 부분(48)에 형성할 수 있다. 이와 같이 하면, 개폐셔터(45)와 자세변환 팔레트(40)의 마찰이 감소할 수 있어, 개폐셔터(45)가 원활하게 동작할 수 있다. 또한, 개폐셔터(45)는 돌출되는 부분(48)의 사이에는 복수 개의 개구(49)를 형성할 수 있다. 이러한 복수 개의 개구(49)는 누출된 스페이서(S)가 배출되도록 하여 개폐셔터(45)와 자세변환 팔레트(40) 사이에 끼이는 것을 방지하고, 개폐셔터(45)의 중량을 줄일 수 있다.

개폐셔터(45)는 제어기(90)로부터 개방신호를 받기 전에는 항상 자세변환 팔레트(40)의 자세변환구멍 그룹의 4개의 자세변환구멍(41)의 출구부(41b)를 모두 차단하고 있다. 즉, 개폐셔터(45)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 차단부(47)가 자세변환 팔레트(40)의 자세변환구멍 그룹(A',B')의 하측에 위치하는 제1위치(원위치)에 있다. 이 상태에서, 첫번째 개방신호를 받으면 개폐셔터(45)가 도 14와 같이 이동하여 관통공(46)이 자세변환구멍 그룹(A')의 제1자세변환구멍(A'1)의 하측에 위치하는 제2위치로 이동한다. 그러면, 제1자세변환구멍(A'1)의 출구부에 수직하게 서있던 스페이서(S)가 수직 상태로 낙하하게 된다. 이때, 다른 3개의 자세변환구멍(A'2,A'3,A'4)은 차단부(47)로 막혀 있으므로 낙하하지 않는다. 개폐셔터(45)가 두번째 개방신호를 받으면 관통공(46)이 제2자세변환구멍(A'2)의 하측에 위치하는 제3위치로 이동한다. 그러면, 제2자세변환구멍(A'2)에 있는 스페이서(S)는 낙하하고, 다른 2개의 자세변환구멍(A'3,A'4)은 차단부(47)로 막혀 있으므로 낙하하지 않는다. 또한, 개폐셔터(45)가 세번째, 네번째 개방신호를 받으면 관통공(46)이 제3자세변환구멍(A'3), 제4자세변환구멍(A'4)의 하측에 위치하는 제4 및 제5위치로 이동하여 스페이서(S)가 낙하하도록 한다. 개폐셔터(45)가 제5위치까지 이동하면, 다시 원위치인 제1위치로 이동한다.

회전유닛(32)은 반전 프레임(31)을 180도씩 회전시킬 수 있도록 형성된다. 도 8을 참조하면, 회전유닛(32)은 대략 'ㄷ'자 형상으로 형성되며, 반전 프레임(31)의 회전을 지지하는 지지 프레임(32-1)과 지지 프레임(32-1)의 일측에 설치되며 반전 프레임(31)을 회전시키는 회전부(32-2)를 포함한다. 회전부(32-2)로는 반전 프레임(31)을 180도 회전시킬 수 있는 구동수단이면 어떠한 것이나 사용할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

반전 프레임(31)의 양측에는 자세변환 팔레트(40)에 대해 수평정렬 팔레트(21)를 고정하는 팔레트 고정부(36)가 설치된다. 도 8에 도시된 실시예의 경우에는 4개의 팔레트 고정부(36)가 반전 프레임(31)에 설치되어 있다. 따라서, 반전 프레임(31)이 회전 및 이동하는 경우에도 수평정렬 팔레트(21)가 자세변환 팔레트(40)에서 분리되지 않는다.

수평정렬 팔레트(21)와 자세변환 팔레트(40)는 각각 동일한 크기로 형성되며, 패널(9)에 필요한 스페이서(S)와 동일한 개수의 장홈(21-1)과 자세변환구멍(41)을 갖는다. 즉, 수평정렬 팔레트(21)와 자세변환 팔레트(40)는 패널(9)을 4등분 한 경우에 4등분된 패널부분(9-1,9-2,9-3,9-4, 도 4 참조) 중 하나의 패널부분, 즉 패널 면적의 1/4에 대응되는 크기로 형성된다. 개폐셔터(45)는 자세변환 팔레트(40)와 대략 동일한 크기를 가지며, 4등분된 패널부분(9-1~9-4) 중 하나의 패널부분에 실장되는 스페이서(S)의 개수에 대응되는 관통공(46)이 형성된다. 따라서, 수평정렬 팔레트(21)에 안치된 패널(9)의 전체 스페이서(S)를 개폐셔터(45)를 이용하여 패널(9)의 4개의 등분된 부분(9-1~9-4)에 순차적으로 실장할 수 있다.

수평정렬 팔레트(21), 자세변환 팔레트(40), 및 개폐셔터(45)는 패널(9)의 크기와 원하는 스페이서 자동 실장 시스템(1)의 크기에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 본 명세서에서는 수평정렬 팔레트(21)가 패널(9)의 대략 1/4의 크기를 갖는 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나, 이는 일 예일 뿐이며, 수평정렬 팔레트(21)의 크기를 한정하는 것은 아니다.

삽입 가이드(50)는 자세변환 팔레트(40)에서 낙하하는 스페이서(S)가 수직인 상태를 유지하면서 패널(9) 위에 안치되도록 안내하는 것으로서, 메인 베이스(91)의 대략 중앙에 설치된다. 삽입 가이드(50)는 패널(9)의 전체 면적에 대응되는 크기의 평판 형상으로 형성되며, 패널(9)에 실장될 스페이서(S)의 개수와 동일한 개수의 안내공(51)이 스페이서 피치(D1,D2)와 동일한 간격으로 형성되어 있다. 따라서, 삽입 가이드(50)의 아래에 패널(9)을 로딩하면, 도 18에 도시된 바와 같이, 안내공(51)의 아래에는 패널(9)에 도포된 접착제 점(G)이 위치하게 된다. 안내공(51)의 지름은 스페이서(S)를 안내할 수 있으면서, 안내되는 스페이서(S)가 패널(9)이 요구하는 직각도와 위치 정도로 패널(9)에 부착될 수 있도록 적절한 공차범위를 갖도록 형성된다. 또한, 낙하하는 스페이서(S)가 걸리는 것을 방지하기 위해 안내공(51)의 상단(51a)은 깔때기 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

작업대(55)는 삽입 가이드(50)의 하측에 패널(9)을 고정하며 지지할 수 있도록 메인 베이스(91)에 설치된다. 작업대(55)의 일측에는 접착제(G)가 도포된 패널(9)을 작업대(55)로 이송하여 로딩하고, 스페이서(S) 실장이 완료된 패널(9)을 스페이서 자동 실장장치(3)의 외부로 언로딩하는 패널이송유닛(5)이 설치될 수 있다. 패널이송유닛(5)으로는 컨베이어 등이 사용될 수 있다.

제1로더(60)는 삽입 가이드(50)의 상측에 설치되며, 반전기(30)를 팔레트 로딩부(26)에서 삽입 가이드(50) 상측으로 이동시킬 수 있도록 형성된다. 따라서, 제1로더(60)는 3축의 직선이동이 가능한 3축 직교좌표 로봇 형태로 형성될 수 있다. 도 1에서 제1로더(60)는 제1헤드(64)를 X 방향, Y 방향, 및 Z 방향(도 1의 지면에 수직한 방향)으로 이동시킬 수 있다. 제1로더(60)는 제1헤드(64)를 X 방향으로 이동시키는 제1-X축유닛(61), Y방향으로 이동시키는 제1-Y축유닛(62), 및 Z 방향으로 이동시키는 제1-Z축유닛(63)을 포함한다. 제1헤드(64)에는 반전기(30)의 회전유닛(32)이 고정된다. 제1로더(60)는 메인 베이스(91)에서 상측으로 돌출 연장된 4개의 기둥(92)에 의해 지지된다. 따라서, 제1로더(60)는 반전기(30)를 팔레트 로딩부(26)에서 삽입 가이드(50) 상측으로 이동시킬 수 있으며, 반전기(30)를 하강시켜 스페이서(S)를 삽입 가이드(50)의 안내공(51)에 삽입할 수 있다. 제1로더(60)의 구조와 동작은 일반적인 3축 직교좌표 로봇과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

제2로더(70)는 제1로더(60)의 일측으로 삽입 가이드(50) 상측에 기둥(92)에 의해 지지되도록 설치되며, 제1로더(60)의 동작에 따라 가압척(80)을 삽입 가이드(50)의 상측으로 이동시킬 수 있도록 형성된다. 제2로더(70)는 2축 또는 3축으로 형성할 수 있다. 가압척(80)이 삽입 가이드(50)의 절반에 대응되도록 형성된 경우, 즉 가압척(80)이 삽입 가이드(50)의 복수 개의 안내공(51) 중의 절반에 있는 스페이서(S)를 가압할 수 있도록 형성된 경우에는, 가압척(80)을 Y 방향으로 이동시킬 필요가 없으므로 제2로더(70)는 2축 로봇 형태로 형성할 수 있다. 본 실시예의 경우에는 가압척(80)이 삽입 가이드(50)의 1/2에 대응되는 크기로 형성되므로 제2로더(70)는 2축 이동이 가능한 직교좌표 로봇으로 형성될 수 있다. 즉, 도 1을 참조하면, 제2로드(70)는 제2헤드(73)를 X 방향으로 이동할 수 있는 제2-X축유닛(71)과 제2헤드(73)를 도 1의 지면에 수직한 Z 방향으로 이동할 수 있는 제2-Z축유닛(72)을 포함한다. 제2헤드(73)에는 가압척(80)이 설치된다.

가압척(80)은 삽입 가이드(50)의 복수 개의 안내공(51)에 삽입된 스페이서(S)를 가압하는 것으로서, 도 15에 도시된 바와 같이, 가압판(81)과 가압판(81)의 하면에 설치된 복수 개의 가압핀(82)을 포함한다. 가압판(81)은 필요에 따라 적절한 크기로 형성할 수 있다. 예를 들면, 패널(9)의 전체 스페이서(S)를 한 번에 가압할 수 있도록 형성되거나, 전체 스페이서(S)의 1/2 또는 1/4 개의 스페이서(S)를 한 번에 가압하도록 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우에는 패널(9)의 전체 스페이서(S) 개수의 1/2을 한 번에 가압할 수 있도록 형성된다. 따라서, 가압판(81)은 패널(9)의 대략 1/2에 대응되는 크기를 가지며, 가압판(81)의 하면에는 패널(9)에 사용되는 전 스페이서(S) 개수의 1/2에 대응되는 스페이서(S)를 한 번에 가압할 수 있도록 복수 개의 가압 핀(82)이 형성된다. 가압 핀(82)은 복수 개의 스페이서(S)를 균일하게 가압할 수 있도록 스프링 핀으로 형성하는 것이 좋다.

제어기(90)는 반전기(30), 제1로더(60), 제2로더(70) 등을 제어하도록 구성된다. 제어기(90)는 수평정렬기(20), 팔레트 이송유닛(25), 패널이송유닛(5)을 제어하도록 형성될 수도 있다. 따라서, 제어기(90)는 수평정렬 팔레트(21)가 팔레트 로딩부(26)에 위치하면, 제1로더(60)를 제어하여 반전기(30)를 팔레트 로딩부(26)로 이송시켜 반전기(30)에 수평정렬 팔레트(21)를 결합한다. 그리고, 제어기(90)는 반전기(30)의 반전 프레임(31)을 180도 반전시킨 후, 반전기(30)를 삽입 가이드(50) 상측에 위치시키고 개폐셔터(45)를 작동시켜 삽입 가이드(50)의 복수 개의 안내공(51)에 복수 개의 스페이서(S)를 낙하시킨다. 또한, 제어기(90)는 제2로더(70)를 동작시켜, 가압척(80)으로 삽입 가이드(50)의 안내공(51)에 삽입된 스페이서(S)를 가압하여 패널(9)에 도포된 접착제(G)에 부착한다. 스페이서(S)의 실장이 완료되면, 제어기(90)는 패널이송유닛(5)을 동작시켜 스페이서(S)가 실장된 패널(9)을 스페이서 자동 실장장치(3)의 외부로 언로딩하고, 접착제(G)만 도포된 새로운 패널(9)을 작업대(55) 위로 로딩한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 스페이서 자동 실장 시스템(1)의 작동에 대해 상세하게 설명한다. 아래의 설명에서 제어기(90)를 특별하게 언급하지 않아도 모든 구성요소의 제어는 제어기(90)에 의해 이루어지는 것이다.

먼저, 접착제 도포장치(2)를 사용하여 패널(9)에 접착제(G)를 도포한다(S11). 도 2에 도시된 접착제 도포장치(2)의 베이스(11)에 패널(9)을 로딩한다. 그 후, 접착제 도포장치(2)를 동작시키면, 복수 개의 글루건(13)이 설치된 건 헤드(15)가 건 이송유닛(17)에 의해 X 및 Y 방향으로 이동하면서, 패널(9)에 스페이서(S)가 설치될 간격(D1,D2)으로 접착제를 도트 분사하여 복수 개의 접착제 점(G)을 형성한다. 도 4에 도시된 바와 같이 접착제(G)의 도포가 완료되면, 패널(9)을 접착제 도포장치(2)의 베이스(11)에서 언로딩한다. 이때, 패널로딩장치(미도시)가 설치된 경우에는 패널로딩장치에 의해 패널(9)이 접착제 도포장치(2)의 베이스(11)에 자동으로 로딩 및 언로딩된다. 그 후, 접착제 도포가 완료된 패널(9)을 스페이서 자동 실장장치(3)의 삽입 가이드(50) 아래의 작업대(55)에 로딩한다.

패널(9)에 접착제를 도포하는 동안, 도 7과 같이 수평정렬 팔레트(21)에 복수 개의 스페이서(S)를 수평정렬한다(S21). 스페이서(S)의 수평정렬은 패널(9)에 접착제를 도포하는 공정에 사용되는 도포장치(2)와 다른 별도의 장치를 사용하여 별도의 공정으로 실행되므로 패널(9)에 접착제 도포를 하는 동안에 수행될 수 있다. 스페이서(S)의 수평정렬은 수평정렬기(20)를 사용하여 수행된다. 즉, 먼저 수평정렬기(20)의 시소테이블(23)의 상면에 수평정렬 팔레트(21)를 장착한다. 그 후, 다량의 스페이서(S)를 수평정렬 팔레트(21) 위로 공급하면서, 수평정렬 팔레트(21)를 도 7과 같이 시소 동작을 시키고 동시에 일정 주파수로 진동을 가한다. 그러면, 스페이서(S)가 수평정렬 팔레트(21)에 형성된 복수 개의 장홈(21-1)에 삽입되어 수평 상태로 정렬된다. 본 실시예의 경우에 수평정렬 팔레트(21)는 한 개의 패널(9)에 사용되는 전 스페이서(S)를 한 번에 정렬할 수 있도록 그에 대응되는 개수의 장홈(21-1)을 갖고 있다. 또한, 수평정렬 팔레트(21)는 패널(9)의 1/4에 대응되는 크기로 형성된다. 그러나, 수평정렬 팔레트(21)가 패널(9)의 1/4에 크기를 갖는 것은 일 예일 뿐이며, 수평정렬 팔레트(21)가 패널(9)과 동일한 크기를 갖거나, 패널(9)의 1/2에 해당하는 크기를 갖도록 형성할 수도 있다.

수평정렬된 스페이서(S)가 담긴 수평정렬 팔레트(21)는 팔레트 이송유닛(25)에 의해 제1로더(60)의 동작영역 내에 위치한 팔레트 로딩부(26)로 이송된다.

수평정렬 팔레트(21)가 팔레트 로딩부(26)에 위치하면, 제어기(90)는 제1로더(60)를 제어하여 제1로더(60)의 반전기(30)에 수평정렬 팔레트(21)를 결합한다(S23). 즉, 제1로더(60)가 제1-X축유닛(61) 및 1-Y축유닛(62)을 이용하여 반전기(30)를 팔레트 로딩부(26) 상측에 위치시킨다. 그 후, 제1-Z축유닛(63)을 이용하여 반전기(30)를 하강시켜 반전기(30)의 자세변환 팔레트(40)의 노출된 일면이 수평정렬 팔레트(21)와 접하도록 한다. 그러면, 팔레트 고정부(36)가 동작하여 수평정렬 팔레트(21)를 자세변환 팔레트(40)에 고정시킨다. 수평정렬 팔레트(21)와 자세변환 팔레트(40)가 결합되었을 때, 수평정렬 팔레트(21)의 장홈(21-1)과 자세변환 팔레트(40)의 자세변환구멍(41)의 입구부(41a)가 일치하고, 개폐셔터(45)의 차단부(47)가 자세변환구멍(41)의 출구부(41b)를 막고 있다. 이때의 수평정렬 팔레트(21), 자세변환 팔레트(40), 및 개폐셔터(45) 각각의 장홈(21-1), 자세변환구멍(41) 및 관통공(46)의 관계가 도 16에 개념적으로 도시되어 있다. 이어서, 제1로더(60)가 반전기(30)를 상승시키고, 반전 프레임(31)을 180도 회전시킨다(S25). 반전 프레임(31)이 180도 회전하면, 도 17에 도시된 바와 같이 개폐셔터(45)가 아래를 향하게 된다. 이때, 수평정렬 팔레트(21)의 장홈(21-1)에 있던 스페이서(S)는 자세변환 팔레트(40)의 자세변환구멍(41)의 입구부(41a)와 곡선부(41c)를 거쳐 수직한 상태로 개폐셔터(45)의 차단부(41b)에 의해 막힌 출구부(41b)에 위치하게 된다.

이 상태에서 제1로더(60)는 반전기(30)를 도 18과 같이 패널(9)이 하측에 로딩되어 있는 삽입 가이드(50) 상측으로 이동시킨다(S27). 이때, 자세변환 팔레트(40)는 패널(9)의 1/4에 해당하는 면적에 패널(9)에 사용되는 전체 스페이서(S)를 수용하고 있으므로, 제1로더(60)는 반전기(30)를 패널(9)을 4등분한 4개의 영역(9-1~9-4) 중 하나의 영역에 대응되는 삽입 가이드 부분(제1부분)(P1)의 상측에 위치시킨다. 그 후, 제1로더(60)의 제1-Z축유닛(63)을 하강시키면 반전기(30)가 하강하여 개폐셔터(45)가 삽입 가이드(50)의 제1부분(P1) 바로 위에 위치하게 된다. 이때, 도 19에 도시된 바와 같이 자세변환 팔레트(40)의 자세변환구멍(41)의 출구부(41b)와 삽입 가이드(50)의 안내공(51)이 일직선상에 있게 된다. 그러면, 제어기(90)는 개폐셔터(45)를 동작시켜, 개폐셔터(45)의 관통공(46)이 자세변환구멍 그룹(A')의 제1자세변환구멍(A'1)의 출구부(41b) 아래에 위치하도록 한다(도 14 참조)(S29). 그러면, 출구부(41b)에 있던 스페이서(S)가 중력에 의해 개폐셔터(45)의 관통공(46)을 통과하여 도 20에 도시된 바와 같이 삽입 가이드(50)의 안내공(51)으로 삽입되어 패널(9)의 접착제 점(G)에 부착되게 된다(S31).

그 후, 제어기(90)는 제1로더(60)를 이동시켜 반전기(30)를 삽입 가이드(50)의 제2부분(P2)으로 이동시킨다. 그 후, 개폐셔터(45)를 이동시켜 관통공(46)이 제2자세변환구멍(A'2, 도 14 참조)의 출구부(41b)의 아래에 위치하도록 한다. 그러면, 자세변환 팔레트(40)의 복수 개의 제2자세변환구멍(A'2)의 출구부(41b)에 있는 복수 개의 스페이서(S)가 낙하하여 패널(9)에 부착된다.

이어서, 제어기(90)는 제1로더(60)를 다시 이동시켜 반전기(30)를 삽입 가이드(50)의 제3부분(P3) 상측으로 이동시킨다. 그 후, 개폐셔터(45)를 이동시켜 관통공(46)이 제3자세변환구멍(A'3)의 출구부(41b) 아래에 위치하도록 한다. 그러면, 자세변환 팔레트(40)의 복수 개의 제3자세변환구멍(A'3)의 출구부(41b)에 있는 복수 개의 스페이서(S)가 낙하하여 패널(9)에 부착된다.

마지막으로, 제어기(90)는 제1로더(60)를 다시 이동시켜 반전기(30)를 삽입 가이드(50)의 제4부분(P4) 상측으로 이동시킨다. 그 후, 개폐셔터(45)를 이동시켜 관통공(46)이 제4자세변환구멍(A'4)의 출구부(41b) 아래에 위치하도록 한다. 그러면, 자세변환 팔레트(40)의 복수 개의 제4자세변환구멍(A'4)의 출구부(41b)에 있는 복수 개의 스페이서(S)가 낙하하여 패널(9)에 부착된다.

한편, 제1로더(60)가 삽입 가이드(50)의 제3부분(P3) 및 제4부분(P4)에 스페이서(S)를 삽입하는 동안, 제어부(90)는 제2로더(70)를 이동시켜 가압척(80)이 삽입 가이드(50)의 제1부분(P1)과 제2부분(P2)의 상측에 위치하도록 한다. 그 후, 제2로더(70)가 가압척(80)을 하강시키면, 가압핀(82)이 삽입 가이드(50)의 제1부분(P1)과 제2부분(P2)의 안내공(51)으로 삽입되어 그 속에 있는 스페이서(S)를 가압하게 된다(S33). 그러면, 가압핀(82)의 가압력에 의해 스페이서(S)가 패널(9)의 접착제(G)와 완전히 결합된다. 이어서, 제2로더(70)는 가압척(80)을 상승시키고, 제1로더(60)에 의해 스페이서(S)의 삽입이 완료된 삽입 가이드(50)의 제3 및 제4부분(P3,P4)의 상측으로 이동시킨다. 그 후, 가압척(80)을 하강시켜 삽입 가이드(50)의 제3 및 제4부분(P3,P4)의 안내공(50)에 삽입된 스페이서(S)를 가압한다. 이어서, 제2로더(70)는 가압척(80)을 상승시켜 원래의 위치로 복귀시킨다. 가압척(80)이 상승하면, 제어기(90)는 패널이송유닛(5)을 동작시켜 스페이서(S) 실장이 완료된 패널(9)을 작업대(55)에서 언로딩하여 외부로 배출하고(S35), 접착제가 도포된 새로운 패널(9)을 작업대(55) 위로 로딩한다. 만일 패널이송유닛(5)이 없는 경우 제어기(90)는 작업완료 표시를 하여 작업자가 스페이서(S) 실장된 패널(9)을 뻬내고, 새로운 패널을 로딩하도록 할 수 있다.

한편, 가압척(80)으로 제1 및 제2부분(P1,P2)의 스페이서(S)를 가압하기 전과 제3 및 제4부분(S3,S4)의 스페이서(S)를 가압하기 전에 각각 비젼센서(vision sensor)(미도시)를 사용하여 스페이서(S)가 정상적으로 삽입 가이드(50)의 안내공(51)에 삽입되어 있는지를 검사하고, 미삽입된 스페이서(51)는 취출하도록 스페이서 자동 실장장치(3)를 구성할 수 있다.

제1로더(60)는 삽입 가이드(50)의 제1부분(P1) 내지 제4부분(P4)에 대한 스페이서(S)의 낙하가 완료되면, 빈 수평정렬 팔레트(21)를 팔레트 언로딩부(27)에 언로딩한다. 그 후, 제1로더(60)는 팔레트 로딩부(26)로 이동하여 스페이서(S)가 적재된 새로운 수평정렬 팔레트(21)를 반전기(30)에 결합한다. 그 후, 상술한 바와 같은 동작을 반복하여 패널(9)에 스페이서(S)를 실장한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 스페이서 자동 실장 시스템에 의하면, 패널에 접착제를 직접 도포하기 때문에, 패널에 접착제를 도포하는 작업과 스페이서를 패널에 실장하는 작업을 동시에 진행할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 스페이서 자동 실장 시스템에 의하면, 다수의 스페이서, 예를 들면 패널에 필요한 전체 스페이서를 한 번에 패널에 실장하거나, 적어도 전 스페이서 개수의 1/4을 한 번에 패널에 실장할 수 있으므로 종래의 스페이서 자동 실장 시스템에 비해 작업시간을 줄일 수 있다.

1; 스페이서 자동 실장 시스템 2; 접착제 도포장치
3; 스페이서 자동 실장장치 5; 패널이송유닛
11; 베이스 13; 글루건
20; 수평정렬기 21; 수평정렬 팔레트
21-1; 장홈 26; 팔레트 로딩부
30; 반전기 31; 반전 프레임
32; 회전유닛 40; 자세변환 팔레트
41; 자세변환구멍 45; 개폐셔터
46; 관통공 50; 삽입 가이드
51; 안내공 55; 작업대
60; 제1로더 70; 제2로더
80; 가압척 82; 가압핀
90; 제어기 91; 메인 베이스

Claims

복수 개의 스페이서를 수평정렬 팔레트에 수평방향으로 정렬하는 수평정렬기;
적층 설치된 자세변환 팔레트와 개폐셔터를 포함하며, 상기 자세변환 팔레트가 상기 수평정렬 팔레트와 마주한 상태로 상기 수평정렬 팔레트를 결합하고, 상기 수평정렬 팔레트가 결합된 상태로 180도 회전할 수 있도록 형성된 반전기;
복수 개의 안내공을 구비한 삽입 가이드;
상기 삽입 가이드의 하측에 설치되며, 접착제가 도포된 패널이 놓이는 작업대;
상기 반전기를 상기 삽입 가이드 상측으로 이동시켜 상기 복수 개의 스페이서를 상기 복수 개의 안내공에 삽입시키는 제1로더;
상기 복수 개의 안내공에 삽입되어 상기 스페이서를 상기 패널에 가압하는 복수 개의 가압핀을 구비한 가압척;
상기 가압척을 상기 삽입 가이드의 상측으로 이동시켜, 상기 가압척의 복수 개의 가압핀을 상기 복수 개의 안내공에 삽입시키는 제2로더; 및
상기 반전기, 상기 제1로더 및 상기 제2로더를 제어하여 상기 패널에 복수 개의 스페이서를 실장하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 수평정렬 팔레트는 상기 복수 개의 스페이서가 수평으로 삽입되는 복수 개의 장홈이 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 수평정렬기는 상기 수평정렬 팔레트를 시소동작시키면서, 진동을 가할 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 반전기는,
상기 자세변환 팔레트와 개폐셔터가 적층 설치되는 반전 프레임; 및
상기 반전 프레임을 회전시키는 회전유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 반전 프레임은,
상기 자세변환 팔레트에 대해 상기 수평정렬 팔레트를 고정하는 팔레트 고정부; 및
상기 자세변환 팔레트에 대해 상기 개폐셔터를 이동시키는 셔터 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 자세변환 팔레트는 복수 개의 자세변환구멍을 포함하며,
상기 자세변환구멍은 수평 상태의 상기 스페이서에 대응되는 입구부;
수직 상태의 상기 스페이서에 대응되는 출구부; 및
상기 입구부와 출구부를 연결하며, 상기 스페이서가 수평 상태에서 수직 상태로 자세 변환하도록 안내하는 곡선부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 개폐셔터는,
상기 자세변환 팔레트의 복수 개의 자세변환구멍의 각각의 출구부에 대응되도록 위치하는 복수 개의 차단부; 및
상기 복수 개의 차단부의 각각의 일측에 형성되며 상기 출구부에서 배출되는 스페이서가 통과하는 복수 개의 관통공;을 포함하며,
상기 제어기의 신호에 따라 상기 차단부 또는 관통공이 상기 자세변환구멍의 출구부 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 삽입 가이드의 복수 개의 안내공의 입구는 각각 깔때기 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 가압척의 복수 개의 핀은 스프링 핀으로 형성된 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 수평정렬 팔레트는 상기 패널에 설치되는 전체 스페이서를 일회에 정렬할 수 있도록 형성되며,
상기 제어기는 상기 패널을 4등분하여 각 부분에 전체 스페이서의 1/4씩을 한번에 실장하도록 형성된 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 작업대에 상기 패널을 자동으로 로딩 및 언로딩하는 패널이송유닛이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 패널이송유닛의 일측에는 상기 패널에 상기 복수 개의 스페이서가 설치될 위치에 접착제를 도포하는 접착제 도포장치가 설치된 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장 시스템.
패널에 복수 개의 스페이서를 설치할 위치에 접착제를 도포하는 단계;
접착제가 도포된 패널을 스페이서 자동 실장장치의 삽입 가이드 하측의 작업대에 로딩하는 단계;
수평정렬기를 이용하여 수평정렬 팔레트에 복수 개의 스페이서를 수평방향으로 정렬하는 단계;
반전기의 자세변환 팔레트에 상기 수평정렬 팔레트를 결합하는 단계;
반전기로 상기 수평정렬 팔레트를 180도 회전시켜 상기 복수 개의 스페이서를 수직방향으로 정렬하는 단계;
상기 반전기를 상기 삽입 가이드 상측으로 이동시키는 단계;
상기 복수 개의 스페이서를 상기 삽입 가이드의 복수 개의 안내공으로 낙하시켜 상기 삽입 가이드의 복수 개의 안내공으로 낙하한 스페이서가 상기 패널의 접착제에 접촉되도록 하는 단계;
가압척을 상기 삽입 가이드 상측으로 이동시켜 상기 복수 개의 안내공에 삽입된 스페이서를 가압하는 단계; 및
상기 가압척을 상기 삽입 가이드와 이격시킨 후, 상기 패널을 언로딩하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장방법.
제 13 항에 있어서,
상기 패널에 복수 개의 스페이서를 설치할 위치에 접착제를 도포하는 단계와 상기 수평정렬기를 이용하여 수평정렬 팔레트에 복수 개의 스페이서를 수평방향으로 정렬하는 단계는 동시에 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장방법.
제 13 항에 있어서,
상기 반전기가 상기 수평정렬 팔레트를 180도 회전시키면, 상기 스페이서가 상기 자세변환 팔레트의 자세변환구멍을 통과하면서 수평상태에서 수직상태로 자세가 변화하는 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장방법
제 13 항에 있어서,
상기 반전기를 상기 삽입 가이드 상측으로 이동시키는 단계는,
상기 반전기를 상기 삽입 가이드를 4등분한 제1부분에서 제4부분으로 순차로 위치시키는 것을 특징으로 하는 스페이서 자동 실장방법.