(57)【要約】  本発明は、複数個の単位アルミニウム合金押出材を当接した状態で溶接ヘッドにて相互密着した部位を高速回転により摩擦させることによって、その時に発生する摩擦熱により素材が溶解されながら相互間に熔接されるようにするアルミニウム合金押出材を用いたアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレームとその製造装置及び方法に関するものである。
2010508556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＣＤパネルやＰＤＰなどのディスプレイパネルの補強のための四角枠形状の金属補強フレームであって、
アルミニウム合金押出材であり、互いに平行な一対のバー型長尺フレーム部材（２１）と、
アルミニウム合金押出材であり、両端部が前記２つの長尺部材（２１）の両同一側端部の各々に四角枠（２’）形状で密着した後、回転摩擦熔接結合されて互いに平行な一対のバー型短尺フレーム部材（２２）と、
を含んで構成されることを特徴とするアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム。
【請求項２】
長・短尺フレーム部材（２１、２２）の断面形状は、“┓”字、“［”字、“１”字、“ロ”字形状のうち、どれか１つであることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム。
【請求項３】
前記アルミニウム合金は、６０００番系列であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム。
【請求項４】
複数個の単位フレーム部材（３’、３”）を板状のフレームジグ（７００）の上面で四角形で当接して、その密着部位を熔接する装置であって、
底に設けられ、中央部に上下貫通される移動空間（１１１）が備えられた第１支持台（１１０）と、
移動空間（１１１）内で上下方向に移送され、上側にはフレームジグ（７００）が移動可能に設けられる第１フレームジグ移送具（１２１）を含む第１ジグ支えパネル（１２０）からなり、第１フレームジグ移送具（１２１）の上側にフレームジグ（７００）が積層されるフレーム投入部（１００）と、
第１支持台（１１０）に隣接した底に設けられる第２支持台（２１０）と、
第２支持台（２１０）に上・下に間隔を置いて並んで固定され、上側にはフレームジグ（７００）が移動可能に設けられる第２フレームジグ移送具（２２１）及びフレームジグ（７００）が回収できるように設けられる第２フレームジグ回収具（２３１）が各々備えられた第１の上・下フレームジグ移送体（２２０、２３０）からなるジグ移送部（２００）と、
第２支持台（２１０）に隣接した底に設けられる第３支持台（３１０）と、
第３支持台（３１０）に上・下に間隔を置いて並んで固定され、上側にはフレームジグ（７００）が移動可能に設けられる第３フレームジグ移送具（３２１）及びフレームジグ（７００）が回収できるように設けられる第３フレームジグ回収具（３３１）が各々備えられ、第１の上・下フレームジグ移送体（２２０、２３０）と各々同一な高さをなす第２の上・下フレームジグ移送体（３２０、３３０）と、
第２上側フレームジグ移送体（３２０）の鉛直上方に設けられるフレーム溶接機（３４０）からなるフレーム熔接部（３００）と、
第３支持台（３１０）に隣接した底に設けられる第４支持台（４１０）と、
第４支持台（４１０）に上・下に間隔を置いて並んで固定され、上側にはフレームジグ（７００）が移動可能に設けられる第４フレームジグ移送具（４２１）及びフレームジグ（７００）が回収できるように設けられる第４フレームジグ回収具（４３１）が各々備えられ、第１の上・下フレームジグ移送体（２２０、２３０）と各々同一な高さをなす第３の上・下フレームジグ移送体（４２０、４３０）と、
第３上側フレームジグ移送体（４２０）の鉛直上方に設けられる熔接面処理機（４４０）からなる熔接面処理部（４００）と、
第４支持台（４１０）に隣接した底に設けられ、中央部に上下貫通される移動空間（５１１）が備えられた第５支持台（５１０）と、
移動空間（５１１）内で上下方向に移送され、上側にはフレームジグ（７００）が移動可能に設けられる第５フレームジグ移送具（５２１）を含む第２ジグ支えパネル（５２０）と、
第２ジグ支えパネル（５２０）の鉛直上方に設けられるフレーム回収器（５３０）からなるジグ回収部（５００）と、
第５支持台（５１０）に隣接した底に設けられる第６支持台（６１０）と、
第６支持台（６１０）に水平方向に固定され、上側には熔接された補強フレーム（３’、３”）が移動可能に設けられるフレーム移送体（６２０）からなるフレーム移送部（６００）と、
を含んで構成されることを特徴とするアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム製造装置。
【請求項５】
フレーム熔接部（３００）のフレーム溶接機（３４０）は、鉛直方向に昇・下降し、モータ（Ｍ１）により回転されるにつれて、底面が単位補強フレーム（３’、３”）の接合面を熔接させる溶接ヘッド（３４１）を含んで構成されることを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム製造装置。
【請求項６】
前記フレーム熔接部（３００）は、各フレームジグ（７００）が一定の位置に到達されたことを感知する複数個のリミットスイッチ（Ｓｗ）を更に含んで構成されることを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム製造装置。
【請求項７】
熔接面処理部（４００）の熔接面処理機（４４０）は、鉛直方向に昇・下降し、モータ（Ｍ２）により回転されるにつれて、底面が単位補強フレーム（３’、３”）の熔接面の微細突起を除去する面処理工具（４４１）を含んで構成されることを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム製造装置。
【請求項８】
熔接面処理部（４００）は、各フレームジグ（７００）が一定の位置に到達されたことを感知する複数個のリミットスイッチ（Ｓｗ）を更に含んで構成されることを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム製造装置。
【請求項９】
ジグ回収部（５００）のフレーム回収器（５３０）は、第５支持台（５１０）の一側から上側へ延長・固定される延長フレーム（５３１）と、
延長フレーム（５３１）に結合され、第２ジグ支えパネル（５２０）の鉛直上方で水平に設けられるビーム形状の回収器フレーム（５３２）と、
回収器フレーム（５３２）に沿ってスライディングされる作業腕組立体（５３３）と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム製造装置。
【請求項１０】
第１フレームジグ移送具（１２１）、第２フレームジグ移送具（２２１）、第２フレームジグ回収具（２３１）、第３フレームジグ移送具（３２１）、第３フレームジグ回収具（３３１）、第４フレームジグ移送具（４２１）、第４フレームジグ回収具（４３１）、第５フレームジグ移送具（５２１）、及びフレーム移送体（６２０）は、各々回転駆動するローラーあるいはコンベアベルトのうち、どれか１つであることを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム製造装置。
【請求項１１】
アルミニウム合金ビレットを押出するステップ（Ｓ１０）と、
バー型押出材を熱処理するステップ（Ｓ２０）と、
熱処理された押出材を切断して長さが互いに異なる長・短尺フレーム部材（３’、３”）に作るステップ（Ｓ３０）と、
長・短尺フレーム部材（３’、３”）を各々プレス加工するステップ（Ｓ４０）と、
各々一対ずつの長・短尺フレーム部材（３’、３”）を四角枠（２’）形状でジグに固定するステップ（Ｓ５０）と、
固定された四角枠（２’）の４隅部で互いに密着した２つの長・短尺フレーム部材（３’、３”）の密着結合部を回転摩擦熔接法により熔接結合させるステップ（Ｓ６０）と、
四角枠（２’）の４隅部に発生された熔接バーを除去するステップ（Ｓ７０）と、
を含んでなることを特徴とするアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネルパネル用補強フレームの製造方法。
【請求項１２】
四角枠（２’）の４隅部の熔接とバーの除去は、各々同時になされることを特徴とする請求項１１に記載のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレームの製造方法。
【請求項１３】
熱処理ステップ（Ｓ２０）は、１５０〜２１０℃で１〜２０時間の間行われることを特徴とする請求項１１に記載のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレームの製造方法。
【請求項１４】
熔接ステップ（Ｓ６０）は、熔接ヘッドの底面の突起の高さをフレーム部材の厚みの７０〜９０％であり、熔接ヘッドの回転速度は５０〜５，０００回／分、熔接ヘッドの移動速度は１０〜１０００ｍ／ｍｉｎの熔接条件下でなされることを特徴とする請求項１１に記載のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、“┓”字、“［”字、“１”字、または“ロ”字型断面形状を有する複数個の単位アルミニウム合金押出材を当接した状態で、溶接ヘッドにて相互密着された部位を高速回転により摩擦させることによって、その時に発生する摩擦熱により素材が溶解されながら相互間に熔接されるようにする‘アルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレームとその製造装置及び方法’に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生活水準の向上と電子技術の刮目に価する発展により高画質の大型表示装置が開発されたのであり、持続的な大型化がなされているところ、ブラウン管とも呼ばれるＣＲＴ（cathod ray tube）装置は、各種情報の最終の伝達媒体である代表的なディスプレイ（display）装置であって、テレビジョン、コンピュータなどに広く使われてきたが、種々の側面、特に４０インチ以上の大型化で技術的な限界を表している。
【０００３】
即ち、４０インチ以上のブラウン管は製造も難しいだけでなく、大型化の際、その厚みが過度に厚くなり、全体的な体積が過度に大きくなることによって、設置場所に制限を受けることは勿論、過度なサイズと重量により運搬やハンドリングにも無理が伴うようになる。
【０００４】
したがって、厚みが薄くて壁掛け型で設置可能であるので、設置場所に殆ど制限を受けず、４０インチ以上の大画面の具現が可能な平板型ディスプレイパネルが多様に開発されているところ、このような平板型ディスプレイパネルは、大別して、ＦＥＤ（field emission display）パネル、ＥＬ（electro-luminescence）パネル、ＰＤＰ（plasma display panel）パネルのように自ら発光するディスプレイパネル装置と、ＬＣＤ（liquid crystal display）パネル、ＥＣＤ（electro-chromic display）パネルのように自ら発光できないディスプレイパネル装置の２つに分けられる。
【０００５】
上記のような種々の平板型ディスプレイパネルのうち、最近に最も脚光を浴びているものはＰＤＰとＬＣＤパネルであって、２つの装置は他の装置に比べて技術開発速度が速くて、既に５０インチ以上のサイズに大型化がなされて、テレビジョンに適用されている。
【０００６】
そして、ＰＤＰ陣営とＬＣＤパネル陣営は互いに大型テレビジョン市場での主導権を持つために持続的な技術開発をしており、その結果、ＰＤＰの場合には消費電力の低下に、ＬＣＤパネルは大型化に、ある程度成果を収めているが、動画において、ＰＤＰに比べて残像がある短所にもかかわらず、消費電力と画質の柔らかさの点で有利なＬＣＤパネルが５０インチ以下のテレビジョンでは主流を成している。
【０００７】
上記のようにＬＣＤパネルが普遍化されて、製造業者間の競争が過熱されるにつれて、製造コストの低減及び壁掛け用に一層適するように軽量化が一層切実に要求されているところ、従来のＬＣＤパネルやＰＤＰなどのディスプレイパネルの補強に使われている金属補強フレームは、次のような問題点がある。
【０００８】
即ち、ＬＣＤパネルやＰＤＰなどのディスプレイパネルは、図１に示すように、ディスプレイパネル本体１と、ディスプレイパネル本体１の全体側面に亘って結合され、合成樹脂材質からなる四角枠形状の内側フレーム２と、内側フレーム２の全面（ＳＦ）と側面（ＳＳ）に密着されるように“┓”字の断面形状を持つ四角枠形状の補強フレーム３から構成される。
【０００９】
未説明符号“Ｈ”は、補強フレーム３を内側フレーム２に結合させるための“ボルト孔”である。
【００１０】
この際、従来のディスプレイパネルに使われた補強フレーム３は、電気亜鉛メッキ鋼板または亜鉛−アルミニウムメッキ鋼板であるガルバリウム鋼板などをプレス加工して製造するところ、メッキ鋼板を四角枠の形状に加工するために、枠部を除いたメッキ鋼板の大部分の面積を占める中央部が捨てられることによって、製造コストを上昇させるようになる。
【００１１】
また、メッキ鋼板を使用することによって、ディスプレイパネルの軽量化に助けになられないだけでなく、運送や積載保管中に表面メッキ層が剥離される場合、外部に露出される鋼板の表面に錆が発生することがある等の問題がある。
【００１２】
また、最近、四角形フレームを構成する各辺になる素材をプレス（press）工程などによって各々生産した後、これらをジグ上に配列し、かつ互いに直角になるように重畳して配置し、重畳されている隅部分に対し、スポット熔接（spot-welding）により複数の部位に熔接を行うことによって、最終的に四角形状のフレームを完成するところ、このような製造方法においては適宜の接合強度を維持し難いだけでなく、熔接にかかる時間が長くなるので、製造コストが上昇する問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、複数個の単位アルミニウム合金押出材を当接した状態で溶接ヘッドにて相互密着された部位を高速回転により摩擦させて、その時に発生する摩擦熱により素材が溶解されながら相互間に熔接されるようにすることによって、熔接が容易であるだけでなく、熔接にかかる時間が低減できるアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレームとその製造装置及び方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の上記の目的は、ディスプレイパネル用補強フレームを構成する複数個の単位補強フレームを別のフレームジグ上で当接して取り付けて、これらの単位補強フレームの密着部位を自動で熔接及び面処理した後、熔接された補強フレームとフレームジグを各々分類して回収することにより達成できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、四角形状の枠を構成する４個の単位アルミニウム合金押出材を相互直角になるように各端部を当接した状態で、溶接ヘッドにて相互密着された部位を高速回転により摩擦させて熔接されるようにし、かつ上記４個の単位アルミニウム合金押出材をフレームジグ上で捕まえるようにすることによって、熔接のための予備作業が一定になされて、熔接が容易であるだけでなく、熔接にかかる時間が低減できる利点がある。
【００１６】
したがって、本発明のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム製造装置は、上記のようにフレームジグ上で４個の単位アルミニウム合金押出材を支持するようにし、フレーム溶接機で自動で熔接するようにすることで、熔接の信頼度が向上して熔接強度が高めることは勿論、反復される熔接作業においても常に均一な作業がなされるようにする効果がある。
【００１７】
そして、本発明によると、熔接後、熔接面に粗く突出する微細な表面突起、即ち、バー（burr）を別途の工程によりすっきり除去することで、秀麗な外観だけでなく、熔接面の表面に異質物が発生しないので、滑らかに維持されて、ディスプレイパネルの表面に傷（scratch）が発生したり、ディスプレイパネルの内部で電気的なショート（short）現象が発生することを根源的に遮断する長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来のディスプレイパネルを示すものであって、（１ａ）は部分分解斜視図であり、（１ｂ）は断面図である。
【図２】本発明のディスプレイパネル用補強フレームの一実施形態を示すものであって、（２ａ）は正面斜視図であり、（２ｂ）は背面斜視図である。
【図３】本発明のディスプレイパネル用補強フレームの一実施形態の製造方法を示す工程ブロック図である。
【図４】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置を示す正面図である。
【図５】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置を示す平面図である。
【図６】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置を示す右側面図である。
【図７】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム投入部を示す正面図である。
【図８】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム投入部を示す平面図である。
【図９】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のジグ移送部を示す正面図である。
【図１０】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のジグ移送部を示す平面図である。
【図１１】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム熔接部を示す正面図である。
【図１２】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム熔接部を示す平面図である。
【図１３】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置の熔接面処理部を示す正面図である。
【図１４】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置の熔接面処理部を示す平面図である。
【図１５】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のジグ回収部を示す正面図である。
【図１６】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のジグ回収部を示す平面図である。
【図１７】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム移送部を示す正面図である。
【図１８】本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム移送部を示す平面図である。
【図１９】回転摩擦熔接に使われる熔接ヘッドを示す斜視図である。
【図２０】回転摩擦熔接部を示す平面図である。
【図２１】本発明のフレーム部材を固定するためのフレームジグを示すものであって、（２１ａ）は斜視図であり、（２１ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の上記の目的は、アルミニウム合金押出材と、回転摩擦熔接方法により達成できる。
【００２０】
本発明のアルミニウム合金押出材を用いたＬＣＤパネル用補強フレームは、“┓”字型断面を持つように押出された後、適した長さに切断されたフレーム部材４本が四角枠の形状で密着結合されたものであって、フレーム部材とフレーム部材の各端部を互いに密着させた４隅部が回転摩擦熔接法により結合された構造を持つことに技術的特徴がある。
【００２１】
そして、本発明の補強用フレームに使われるアルミニウム合金は加工用であって、加工用アルミニウム合金は、合金の種類によって、１０００番代は９９．００ｗｔ％以上のアルミニウムを含有した純粋アルミニウム、２０００番系列はＡｌ−Ｃｕ系合金、３０００番系列はＡｌ−Ｍｎ系合金、４０００番系列はＡｌ−Ｓｉ系合金、５０００番系列はＡｌ−Ｍｇ系合金、６０００番系列はＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、７０００番系列はＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金などに分類、表示する方法が広く使われているところ、本発明の補強フレーム用アルミニウム合金の場合、強度が足りない１０００番系列を除いては全て使用可能であるが、価格、押出性、強度などを考慮する際、６０００番系列のアルミニウム合金が最も好ましい。
【００２２】
また、上記のようにバー型アルミニウム合金押出材を切断して得られたフレーム部材４本を熔接結合させた本発明の補強フレームは、押出するステップと、熱処理するステップと、押出材を切断してフレーム部材を得るステップと、フレーム部材をプレス加工するステップと、２対のバー型フレーム部材を四角枠形状でジグ（jig）に固定させるステップと、四角枠の４隅部を熔接するステップと、４隅部の熔接バー（burr）を除去するステップなどの順次的な過程を通じて製作されるところ、種々の工程のうち、最も重要な熱処理ステップと熔接ステップを説明すると、次の通りである。
【００２３】
熱処理ステップは、アルミニウム合金ビレットを加熱押出した押出材の材質を均質化すると共に、適した機械的性質を与えるための工程であって、厚みによって１５０〜２１０℃で１〜２０時間の間加熱するようになるが、温度や時間が下限値に及ばなければ、押出材の均質性が落ちて耐久性が低下され、上限値を超過すれば、強度が足りないことになる。この際、押出材の厚みは０．８〜３．０ｍｍ範囲である。
【００２４】
熔接ステップは、同一平面上で互いに直角をなすように密着された２つのフレーム部材の密着境界部、即ち四角枠の隅部を熔接する過程であって、アルミニウム合金の熔接には、レーザー熔接、ミグ熔接などが使われることができるが、レーザー熔接は、熔接装置が高価な短所があり、ミグ熔接の場合は、シールドガスを供給しなければならない等、装置が複雑になる等の短所があるところ、本発明では回転摩擦熔接方法が適用される。
【００２５】
上記回転摩擦熔接とは、平坦な円形底面の中心部に突起が下向き突出されており、高速で回転する熔接ヘッドを用いる熔接方法であって、四角枠の形状をなすように各隅部で密着された２つのフレーム部材の密着境界部の表面に、熔接ヘッドを圧着させて熔接ヘッドの底面の突起がフレーム部材の内部に挿入されながら熔接ヘッドの底面がフレーム部材の表面に密着されるようにするステップと、熔接ヘッドを高速で回転させると共に、密着境界部に沿って熔接ヘッドを移動させるステップなどにより熔接がなされる。
【００２６】
即ち、密着した２つのフレーム部材の各表面に底面が同時に密着された熔接ヘッドが高速で回転することによって、２つのフレーム部材の表面と熔接ヘッドの底面との間に摩擦熱が発生するようになり、この摩擦熱により２つのフレーム部材が共に溶解されながら互いに混合及び冷却されることで、２つのフレーム部材の密着境界部が熔接される。
【００２７】
この際、熔接ヘッドの底面の中央部の突起により２つのフレーム部材の密着境界部の表面は勿論、その内部までも熔接がなされるようになり、四角枠の４隅部は順次に熔接されることもできるが、生産性の向上のために４個の熔接ヘッドを使用して４隅部を同時に熔接することもできる。
【００２８】
そして、本発明のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム製造装置は、底に設けられた第１支持台と、上記第１支持台の中央部から上下方向に移送され、上側には上記フレームジグが移動可能に設けられる第１フレームジグ移送具を含む第１ジグ支えパネルからなるフレーム投入部と、底に設けられる第２支持台と、上記第２支持台に上・下に並んで固定され、上側には上記フレームジグが移動可能に設けられる第２フレームジグ移送具及びフレームジグが回収できるように設けられる第２フレームジグ回収具が各々備えられた第１の上・下フレームジグ移送体からなるジグ移送部と、底に設けられる第３支持台と、上記第３支持台に上・下に並んで固定され、上側には上記フレームジグが移動可能に設けられる第３フレームジグ移送具及びフレームジグが回収できるように設けられる第３フレームジグ回収具が各々備えられて、上記第１の上・下フレームジグ移送体と各々同一な高さをなす第２の上・下フレームジグ移送体と、上記第２上側フレームジグ移送体の鉛直上方に設けられるフレーム溶接機からなるフレーム熔接部と、底に設けられる第４支持台と、上記第４支持台に上・下に並んで固定され、上側には上記フレームジグが移動可能に設けられる第４フレームジグ移送具及びフレームジグが回収できるように設けられる第４フレームジグ回収具が各々備えられ、上記第１の上・下フレームジグ移送体と各々同一な高さをなす第３の上・下フレームジグ移送体と、上記第３上側フレームジグ移送体の鉛直上方に設けられる熔接面処理機からなる熔接面処理部と、底に設けられ、中央部に上下貫通される移動空間が備えられた第５支持台と、上記移動空間内で上下方向に移送され、上側には上記フレームジグが移動可能に設けられる第５フレームジグ移送具を含む第２ジグ支えパネルと、上記第２ジグ支えパネルの鉛直上方に設けられるフレーム回収器からなるジグ回収部と、底に設けられる第６支持台と、上記第６支持台に水平方向に固定され、上側には熔接された補強フレームが移動可能に設けられるフレーム移送体からなるフレーム移送部とを含んで構成されたことを特徴とする。
【００２９】
即ち、本発明のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム製造装置は、四角形状の枠を構成する４個の単位アルミニウム合金押出材である一対の長・短尺フレーム部材を別途のフレームジグ上で相互直角になるように各端部が当接した状態で、溶接ヘッドにて相互密着された部位を高速回転により摩擦させて熔接した後、熔接面に粗く突出される鋭利な表面突起を熔接面処理機により除去することは勿論、上記熔接された複数個の補強フレームとフレームジグを連続して分類・回収するようにするところ、各構成要素を説明すると、次の通りである。
【００３０】
本発明のアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム投入部は、四角形状の枠をなす補強フレームを構成する一対の長・短尺フレーム部材を熔接が容易であるように、予備作業によりフレームジグ上で相互直角になるように各端部を当接した状態で載置した後、熔接のために、次の工程であるジグ移送部へ移動させるための準備装置であって、上記フレームジグが上側に積層される第１ジグ支えパネルは、上記フレーム投入部をなす第１支持台の中央部の空間内で上下に一定の時間間隔を置きながら昇・下降できるように構成される。
【００３１】
この際、上記４個の単位アルミニウム合金押出材が熔接が容易であるように四角形状を維持するように安着させることに使われるフレームジグは、板材であって、上面に一対の長・短尺フレーム部材が各々一定の位置に置かれながら各両端部が互いに密着した状態で、これを維持するようにする別の固定用ガイド突起が複数個突出・具備されている。
【００３２】
したがって、上記フレームジグの上に手作業または自動素材投入により一対の長・短尺フレーム部材が安着されれば、フレーム溶接機により各密着した部位が熔接され、熔接面の微細な突起が除去されて仕上げ処理された後、上記熔接された補強フレームとフレームジグは分類・回収されるところ、上記分類されたフレームジグは上記フレーム投入部にまた戻ることによって、連続して循環されながら補強フレーム熔接に持続的に再使用される。
【００３３】
さらに、上記フレームジグの上に一対の長・短尺フレーム部材が投入されて安着された状態での上記第１ジグ支えパネルは、フレーム投入部をなす第１支持台の中央部の空間内で最上位位置にあるようになるが、熔接及び熔接面処理が完了して回収される時は、隣り合う工程でその高さが低い状態で回収されるところ、その時の位置はフレーム投入部をなす第１支持台の中央部の空間内で最下位の位置と同一になる。
【００３４】
即ち、本発明のフレーム投入部の第１ジグ支えパネルは、素材投入後、熔接面処理に至る工程ではフレーム投入部をなす第１支持台の中央部の空間内で最上位位置にある反面、フレームジグが回収される過程では第１支持台の中央部の空間内で最下位位置と同一な位置に置かれるところ、上記最下位位置から一定時間待機後にまた最上位位置に戻る。
【００３５】
また、上記第１ジグ支えパネルの上側には複数個の駆動ローラーまたはコンベヤーベルトが備えられることによって、一対の長・短尺フレーム部材がフレームジグの上に全部安着した後、上記フレームジグが水平にスライディングされて次の工程へ移送され、熔接面処理工程が完了して分類・回収される工程では上記フレームジグが第１ジグ支えパネルの上側の元の位置に容易に復帰・安着されるようにする。
【００３６】
そして、本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のジグ移送部は、一対の長・短尺フレーム部材が各々安着された複数個のフレームジグを、順次に次の工程を構成するフレーム熔接装置に伝達する装置であって、一定の時間に合せて各フレームジグをフレーム熔接部へ移送させるところ、この際、フレームジグの移送速度及び待機時間は次の工程での熔接時間と相関関係がある。
【００３７】
即ち、図面に図示されたものは、本発明のフレーム熔接部の溶接機複数個、特に４個が１組で構成されたものが２個組であって、２つのフレームジグ各々の上面に置かれた一対の長・短尺フレーム部材に対し、２組の溶接機が同時に熔接作業を完了すれば、熔接待機中の新たな２つのフレームジグが移送されて、各々該当溶接機の鉛直下方に置かれた後、止めるように制御される。
【００３８】
ここで、本発明のジグ移送部は、上記フレームジグをフレーム熔接部へ移送させる第１上側フレームジグ移送体と、熔接された補強フレームと分類・回収されたフレームジグをフレーム投入部に復帰させる第１下側フレームジグ移送体とを含み、第１の上・下フレームジグ移送体には複数個の駆動ローラーまたはコンベヤーベルトと複数個のリミットスイッチが一定の間隔離隔するように備えられて、上記駆動ローラーあるいはコンベヤーベルトによりフレームジグが各々一定の速度で移送され、上記リミットスイッチによりフレームジグが近接されたことを認識すると、該当フレームジグが各々特定の位置に止めるように制御信号を発生させてローラーが停止するように作動する。
【００３９】
特に、上記第１上側フレームジグ移送体と第１下側フレームジグ移送体は、各々底面に設けられる第２支持台に水平に、かつ長手方向に並んで結合され、各々の高さは上記フレーム投入部の第１ジグ支え板の最上位位置と最下位位置に各々対応されて、全体的な工程が上記最上位位置及び最下位位置で各々同一な高さを維持しながらなされるように全工程が構成される。
【００４０】
また、本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム熔接部は、以前の工程を構成するジグ移送部から移送されてきた各々のフレームジグの上側に置かれた一対の長・短尺フレーム部材に対し、フレーム溶接機に取り付けられた溶接ヘッドにて相互密着された部位を高速回転により摩擦させることによって、その時に発生する摩擦熱によりフレーム素材が溶解されながら相互熔接させる装置である。
【００４１】
したがって、本発明のフレーム熔接部は、底面に設けられる支持台と、上記支持台に上・下に間隔を置きながら並んで固定され、上側には複数個の駆動ローラーまたはコンベヤーベルトが各々備えられ、上記第１の上・下フレームジグ移送体と各々同一な高さをなす第２の上・下フレームジグ移送体と、上記第２上側フレームジグ移送体の鉛直上方に設けられるフレーム溶接機とを含んでなり、特に上側フレームジグ移送体には１つ以上のリミットスイッチが結合される。
【００４２】
即ち、図示したように、移送されてきたフレームジグが各々のリミットスイッチにより指定した位置へ移動されたことが感知されれば、制御信号により上記フレームジグが停止するように上記駆動ローラーあるいはコンベアベルトの駆動を止めるが、暫し後に各フレーム溶接機の溶接ヘッドが下降した後、該当単位アルミニウム合金押出材の密着した部位に沿って、該当熔接対象部位だけ水平移動しながら高速回転により摩擦させることによって、フレーム素材が溶解されて相互熔接され、熔接が完了すれば、上記フレーム溶接機のヘッドは元の位置へ復帰した後、回転を止めるようになる。
【００４３】
そして、本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置の熔接面処理部は、以前の工程を構成するフレーム熔接部から移送されてきた各々のフレームジグの上側に置かれた熔接されたアルミニウム合金押出材に対し、熔接面処理機に取り付けられた面処理工具にて熔接された部位を高速回転により作動させることによって、熔接過程で熔接面に突出・形成された鋭利な微細突起、即ちバー（burr）を除去させる装置である。
【００４４】
ここで、本発明の熔接面処理部は、底面に設けられる支持台と、上記支持台に上・下に間隔を置きながら並んで固定され、上側には複数個の駆動ローラーまたはコンベヤーベルトが各々備えられ、上記第１の上・下フレームジグ移送体と各々同一な高さをなす第３の上・下フレームジグ移送体と、上記第３上側フレームジグ移送体の鉛直上方に設けられる熔接面処理機を含んでなり、特に上側フレームジグ移送体にはリミットスイッチが結合される。
【００４５】
図示したように、移送されてきたフレームジグがリミットスイッチにより指定した位置に到達されたことが感知されれば、制御信号により上記フレームジグが停止されて上記駆動ローラーあるいはコンベアベルトの駆動が止めるが、暫し後、熔接面処理機の面処理工具が下降した後、一対の長・短尺フレーム部材が熔接された部位に沿って水平移動しながら高速回転により作動されることによって、熔接過程で熔接面に突出・形成された鋭利な微細突起を除去し、熔接面処理が完了すれば、上記熔接面処理機の面処理工具は元の位置に復帰した後、回転を止めるようになる。
【００４６】
また、本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のジグ回収部は、一対の長・短尺フレーム部材が熔接及び熔接面処理により単一のパネル補強用フレームに完成された後、上記パネル補強用フレームと分類された単品状態のフレームジグを再使用するために回収するようにする装置であって、鉛直上方に設けられたフレーム回収器により完成されたパネル補強用フレームが昇降され、次にフレームジグを下降させて最終的にフレーム投入部の第１ジグ支えパネルが待機する最下位位置まで移送できるように準備させる。
【００４７】
図面に図示したように、本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のジグ回収部は、中央部に上下貫通される移動空間が備えられた第５支持台と、上記移動空間内で上下方向に移送され、上側には複数個の駆動ローラーまたはコンベヤーベルトから構成されて、上記フレームジグが移動可能に設けられる第５フレームジグ移送具を含む第２ジグ支えパネルと、上記第２ジグ支えパネルの鉛直上方に設けられるフレーム回収器とを含み、上記第２ジグ支えパネルはフレーム投入部の第１ジグ支えパネルが移動される最上位位置と最下位位置との間を規則的に昇下降しながら、上側に設けられた複数個のローラーの作動により積層されたフレームジグを左右に移動させながら移送させる。
【００４８】
特に、上記フレーム回収器は、熔接及び面処理が完了された補強フレームが移送されれば、これを感知して作業腕が下降して上記補強フレームを持ち上げて、回収器フレームに沿って水平移動して、次の工程であるフレーム移送部へ移送させた後、上記作業腕がまた下降して補強フレームをフレーム移送部のフレーム移送体の上に降ろすことによって、完成された補強フレームが移送できるように準備させる。
【００４９】
ここで、本発明のジグ回収部のフレーム回収器は、図示したように、第５支持台の一側から上側に延長・固定される延長フレームと、上記延長フレームに結合され、上記第２ジグ支え板の鉛直上方で水平に設けられるビーム形状の回収器フレームと、上記回収器フレームに沿ってスライディングされる作業腕組立体を含むところ、上記作業腕組立体は、上下方向に移送され、制御信号によって熔接処理された補強フレームを把持したり、または把持したものを解除する複数個の作業腕を含んでなされる。
【００５０】
そして、本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム移送部は、熔接及び面処理が完了されて、ジグ回収部のフレーム回収器により分類・回収された後に供給された各々の補強フレームを、全体として回収するために一定の速度で移送させる装置であって、この際、補強フレームの移送速度及び移送待機時間は各々以前の工程の進行速度と相関関係がある。
【００５１】
図示したように、本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム移送部は、底面に設けられる第６支持台と、上記第６支持台に水平方向に固定され、上側には熔接された補強フレームが移動可能に設けられるフレーム移送体からなるところ、上記ローラーが停止及び一定の速度で回転するように制御されることによって、分類・回収された補強フレームをフレーム移送体の上側に積層させ、以後、一定の速度で複数個の補強フレームを同時に移送させて、熔接作業者がこれらを別の場所に積置及び保管させることができるように作動する。
【００５２】
以下、本発明に係るアルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレームとその製造装置及び方法の好ましい実施形態に対し、添付された図面に基づいて説明すれば、次の通りである。
【００５３】
図２は本発明のディスプレイパネル用補強フレームの一実施形態を示すものであって、（２ａ）は正面斜視図であり、（２ｂ）は背面斜視図でり、図３はディスプレイパネル用補強フレームの一実施形態の製造方法を示す工程ブロック図である。
【００５４】
図示したように、アルミニウム合金押出材を用いたディスプレイパネル用補強フレーム３は、アルミニウム合金押出材であり、互いに平行な一対のバー型長尺フレーム部材３’と、アルミニウム合金押出材であり、両端部が上記２つの長尺フレーム部材３’の両同一側端部の各々に四角枠形状で密着した後、回転摩擦熔接結合されて、互いに平行な一対のバー型短尺フレーム部材３”を含んで構成されたことを特徴とする。
【００５５】
未説明符号Ｗは熔接部である。
【００５６】
また、上記補強フレームは、図示したように、アルミニウム合金ビレットを“┓”字断面形状のバー型押出材で押出するステップ（Ｓ１０）と、バー型押出材を熱処理するステップ（Ｓ２０）と、熱処理された押出材を切断して長・短尺フレーム部材３’、３”を得るステップ（Ｓ３０）と、ディスプレイパネルの内側フレームの前面と側面に密着する状態に最終製作された補強フレームが結合できるように、ボルト孔などが含まれた複数の各種の通孔（Ｈ’）を形成させるために、長・短尺フレーム部材３’、３”をプレス加工するステップ（Ｓ４０）と、各々一対ずつの長・短尺フレーム部材３’、３”を四角枠形状でジグに固定するステップ（Ｓ５０）と、固定された四角枠の４隅部の各々で互いに密着した２つの長・短尺フレーム部材３’、３”の密着結合部の４個所を回転摩擦熔接法により熔接結合させるステップ（Ｓ６０）と、四角枠の４隅部に発生された熔接バーをエンドミルにより除去するステップ（Ｓ７０）により製造される。
【００５７】
したがって、上記のような工程を遂行することによって、アルミニウム合金押出材を用いてディスプレイパネル用補強フレームが製造できる専用の熔接設備の開発が必要となった。
【００５８】
即ち、熔接を行う前の予備作業が一定になされて、熔接が容易であるだけでなく、熔接にかかる時間が低減できることは勿論、熔接の信頼度が向上して熔接強度が高められ、反復される熔接作業において毎度均一な作業がなされ、熔接面の表面に異質物が発生しなくて、滑らかに維持されて、ディスプレイパネルの表面に傷（scratch）が発生されることを根源的に遮断できる熔接設備が切実に求められた。
【００５９】
図４は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置を示す正面図であり、図５は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置を示す平面図であり、図６は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置を示す右側面図である。
【００６０】
図示したように、本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置は、上下方向に移送される第１ジグ支えパネル１２０の上側に置かれたフレームジグ７００に複数個の単位補強フレームを取り付けさせるフレーム投入部１００と、フレームジグ７００を水平移送させるジグ移送部２００と、上側フレームジグ移送体３２０の鉛直上方に設けられたフレーム溶接機３４０にて補強フレームを熔接させるフレーム熔接部３００と、上記補強フレームの熔接面を仕上げ処理する熔接面処理部４００と、フレームジグ７００を回収するジグ回収部５００と、熔接完了した補強フレームを移送させるフレーム移送部６００とからなる。
【００６１】
より詳しくは、本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置は、底に設けられ、中央部に上下貫通される移動空間１１１が備えられた第１支持台１１０と、移動空間１１１内で上下方向に移送され、上側にはフレームジグ７００が移動可能に設けられる第１フレームジグ移送具１２１を含む第１ジグ支えパネル１２０からなり、第１フレームジグ移送具１２１の上側にフレームジグ７００が積層されるフレーム投入部１００と、第１支持台１１０に隣接した底に設けられる第２支持台２１０と、第２支持台２１０に上・下に間隔を置いて並んで固定され、上側にはフレームジグ７００が移動可能に設けられる第２フレームジグ移送具２２１及びフレームジグ７００が回収できるように設けられる第２フレームジグ回収具２３１が各々備えられた第１の上・下フレームジグ移送体２２０、２３０からなるジグ移送部２００と、第２支持台２１０に隣接した底に設けられる第３支持台３１０と、第３支持台３１０に上・下に間隔を置いて並んで固定され、上側にはフレームジグ７００が移動可能に設けられる第３フレームジグ移送具３２１及びフレームジグ７００が回収できるように設けられる第３フレームジグ回収具３３１が各々備えられ、第１の上・下フレームジグ移送体２２０、２３０と各々同一な高さをなす第２の上・下フレームジグ移送体３２０、３３０と、第２上側フレームジグ移送体３２０の鉛直上方に設けられるフレーム溶接機３４０からなるフレーム熔接部３００と、第３支持台３１０に隣接した底に設けられる第４支持台４１０と、第４支持台４１０に上・下に間隔を置いて並んで固定され、上側にはフレームジグ７００が移動可能に設けられる第４フレームジグ移送具４２１及びフレームジグ７００が回収できるように設けられる第４フレームジグ回収具４３１が各々備えられ、第１の上・下フレームジグ移送体２２０、２３０と各々同一な高さをなす第３の上・下フレームジグ移送体４２０、４３０と、第３上側フレームジグ移送体４２０の鉛直上方に設けられる熔接面処理機４４０からなる熔接面処理部４００と、第４支持台４１０に隣接した底に設けられ、中央部に上下貫通される移動空間５１１が備えられた第５支持台５１０と、移動空間５１１内で上下方向に移送され、上側にはフレームジグ７００が移動可能に設けられる第５フレームジグ移送具５２１を含む第２ジグ支えパネル５２０と、第２ジグ支えパネル５２０の鉛直上方に設けられるフレーム回収器５３０からなるジグ回収部５００と、第５支持台５１０に隣接した底に設けられる第６支持台６１０と、第６支持台６１０に水平方向に固定され、上側には熔接された補強フレーム３’、３”が移動可能に設けられるフレーム移送体６２０からなるフレーム移送部６００とを含んで構成される。
【００６２】
したがって、上記のような構成の本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置は、アルミニウム合金押出材であり、互いに平行な一対の長尺フレーム部材３’と両端部が上記２つの長尺フレーム部材３’の両同一側端部の各々に密着するように平行な一対の短尺フレーム部材３”をフレームジグ７００の上の固定用ガイド突起７０１に各々安着させて、相互直角になるように各端部を当接するようにし、フレーム熔接部３００に取り付けられたフレーム溶接機３４０の溶接ヘッド３４１にて摩擦させて熔接した後、上記熔接面の鋭利な表面突起を熔接面処理機４４０に取り付けられた面処理工具４４１にて除去することは勿論、上記熔接された複数個の補強フレーム８００を各々フレームジグ７００から持続的に分類・回収するようにする。
【００６３】
未説明符号Ｍ１、Ｍ１’、Ｍ”はローラー駆動モータ、Ｍ２はフレーム溶接機移送モータ、Ｍ３は熔接面処理機移送モータ、Ｍ４は溶接ヘッド駆動モータ、Ｍ５は面処理工具駆動モータである。
【００６４】
図７は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム投入部を示す正面図であり、図８は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム投入部を示す平面図である。
【００６５】
図示したように、本発明の補強フレーム製造装置のフレーム投入部１００は、底（Ｇ）に設けられ、中央部に移動空間１１１が備えられた第１支持台１１０と、移動空間１１１内で上下方向に移送され、上側にはフレームジグ７００が移動可能に設けられる第１フレームジグ移送具１２１を含む第１ジグ支えパネル１２０からなり、第１フレームジグ移送具１２１の上側にフレームジグ７００が積層・移動されるように構成される。
【００６６】
上記のような構成のフレーム投入部１００の前方で補強フレーム作業者がフレームジグ７００の上の固定用ガイド突起７０１（図２１参照）に一対の長尺フレーム部材３’と一対の短尺フレーム部材３”を各々安着させて、各端部が相互密着するようにした後、第１フレームジグ移送具１２１の上でフレームジグ７００を水平に移送させることによって、次の工程がなされるジグ移送部２００へ移動させる。
【００６７】
そして、上記のようにフレーム作業者が一対の長・短尺フレーム部材３’、３”をフレームジグ７００の上に安着させる過程において、第１ジグ支えパネル１２０が最上位位置（Ｐ１）に置かれることとは異なり、熔接及び面処理が完了されて補強フレーム８００と分類・回収されたフレームジグ７００が回収される過程では、第１ジグ支えパネル１２０は最下位位置（Ｐ２）に置かれることになるところ、したがって第１ジグ支えパネル１２０は制御信号によって周期的に最上位位置（Ｐ１）と最下位位置（Ｐ２）との間で往復・移送される。
【００６８】
図９は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のジグ移送部を示す正面図であり、図１０は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のジグ移送部を示す平面図である。
【００６９】
図示したように、本発明の補強フレーム製造装置のジグ移送部２００は、第１支持台１１０に隣接した底（Ｇ）に設けられる第２支持台２１０と、第２支持台２１０に上・下に間隔を置いて並んで固定され、上側にはフレームジグ７００が移動可能に設けられる第２フレームジグ移送具２２１及びフレームジグ７００が回収できるように設けられる第２フレームジグ回収具２３１が各々備えられた第１の上・下フレームジグ移送体２２０、２３０とからなる。
【００７０】
上記のように、一対の長・短尺フレーム部材３’、３”が安着されたフレームジグ７００が本発明のジグ移送部２００に伝えられれば、フレームジグ７００は第１上側フレームジグ移送体２２０の上に取り付けられた第２フレームジグ移送具２２１の上で強制移送されて、漸進的に移動されて、次の工程がなされるフレーム熔接部３００へ移送される反面、回収されるフレームジグ７００は第１上側フレームジグ移送体２２０の下側に並んで設けられる第１下側フレームジグ移送体２３０の上で移送されて、次の工程がなされるフレーム投入部１００へ移送される。
【００７１】
ここで、上記のように、フレームジグ７００が次の工程がなされるフレーム熔接部３００へ移送される第１上側フレームジグ移送体２２０の位置は、第１ジグ支えパネル１２０の最上位位置（Ｐ１）に対応して同一な高さをなす一方、熔接及び面処理が完了されて補強フレーム８００と分類・回収されたフレームジグ７００が回収される第１下側フレームジグ移送体２３０の位置は、第１ジグ支えパネル１２０の最下位位置（Ｐ２）に対応する。
【００７２】
また、図示したように、熔接速度を倍加させるためには、一対の長・短尺フレーム部材３’、３”が安着された複数個のフレームジグ７００を第１上側フレームジグ移送体２２０の上で同時に移送させることが好ましいところ、この際、各フレームジグ７００の位置を制御するために、進行方向の前方でフレームジグ７００が指定した位置へ移動されたことが感知できるように、リミットスイッチ（limit switch）（Ｌｓ）を各々設けることが好ましいが、上記リミットスイッチ（Ｌｓ）は赤外線を用いた近接センサあるいはタッチセンサ等、多様なスイッチに取り替えることもできる。
【００７３】
したがって、複数個のフレームジグ７００が移送されてから上記リミットスイッチ（Ｌｓ）に認識されれば、第２フレームジグ移送具２２１が回転を止めるようになり、次の工程での熔接が完了すれば、第２フレームジグ移送具２２１は回転を再開して熔接待機中の対象フレームジグ７００がフレーム熔接部３００へ移送される。
【００７４】
図１１は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム熔接部を示す正面図であり、図１２は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム熔接部を示す平面図である。
【００７５】
図示したように、本発明の補強フレーム製造装置のフレーム熔接部３００は、第２支持台２１０に隣接した底（Ｇ）に設けられる第３支持台３１０と、第３支持台３１０に上・下に間隔を置いて並んで固定され、上側にはフレームジグ７００が移動可能に設けられる第３フレームジグ移送具３２１及びフレームジグ７００が回収できるように設けられる第３フレームジグ回収具３３１が各々備えられ、第１の上・下フレームジグ移送体２２０、２３０と各々同一な高さをなす第２の上・下フレームジグ移送体３２０、３３０と、第２上側フレームジグ移送体３２０の鉛直上方に設けられる複数個のフレーム溶接機３４０とからなる。
【００７６】
そして、フレーム熔接部３００において、熔接速度を倍加させるために複数個のフレーム溶接機３４０を使用することが好ましいところ、一対の長・短尺フレーム部材３’、３”が安着された複数個のフレームジグ７００を同時に位置を制御するために各フレームジグ７００の進行方向の前方に各々フレームジグ７００の近接したことを認識できるように、リミットスイッチ（limit switch）（Ｌｓ）を設けることが好ましいのであり、赤外線を用いた近接センサあるいはタッチセンサ等、多様なスイッチ類が使われることもできる。
【００７７】
したがって、以前の工程であるジグ移送部２００から供給された複数個のフレームジグ７００は、進行方向の前方に設けられたリミットスイッチ（limit switch）（Ｌｓ）に感知されて第３フレームジグ移送具３２１が回転を止めることによって進行が中止されて、熔接のための待機状態となる。
【００７８】
この際、熔接待機のフレームジグ７００は各フレーム溶接機３４０の鉛直下方に置かれ、次に各フレーム溶接機３４０が下降して溶接ヘッド３４１（図１９参照）が一対の長・短尺フレーム部材３’、３”の密着部位に接触されて境界面に沿って水平に移動しながら回転することによって、補強フレーム熔接がなされる。（図２０参照）
【００７９】
上記のように熔接ヘッドと被熔接材との間に摩擦熱を発生させて熔接する回転摩擦熔接の場合、被熔接材に対する熔接ヘッドの圧着力、回転速度、突起高さ、移動速度等によって熔接の品質が左右されるが、本発明の補強フレーム用フレーム部材の場合は、熔接ヘッドの熔接速度は５０〜５，０００回／分、移動速度は１０〜１０００ｍ／ｍｉｎの範囲内でフレーム部材の厚みによって調節される。
【００８０】
この際、上記の各熔接条件の範囲から外れる場合は、熔接結合力が足りないとか、過多熔接によりフレーム部材が開けられることがある。
【００８１】
その他、各一対ずつの長・短尺フレーム部材３’、３”が互いに直角で合うと共に、閉ループをなすように密着させた四角枠の各隅部を、１つの熔接ヘッドにて１つずつ順次に熔接結合させることもできるが、各隅部に１つずつの熔接ヘッド、即ち、４個の熔接ヘッドを使用して４隅部を同時に熔接できるようにすることも好ましい。
【００８２】
上記のような回転摩擦熔接を行った後、熔接部のバーを除去するためには、被熔接物である２つのフレーム部材が密着した状態で堅く固定されなければならないところ、長・短尺フレーム部材３’、３”を固定するステップで使われる固定手段であるジグは多様な構造を取ることができる。
【００８３】
ここで、未説明符号Ｅは突起、Ｇ’は突起溝、ＳＢはヘッド底面、ＳＷは熔接上面、Ｗは熔接部である。
【００８４】
例えば、図２１に示すように、フレームジグ７００を、平坦なベース板９１と、補強フレーム２に熔接される前の四角枠２’の４隅部に相応するベース板９１の上面の４個所に積層結合され、直角をなす２つの長・短尺フレーム部材３’、３”の密着部の各外側面（ＳＯ）に密着するように互いに直角をなす２面を有する２対の外側ブロック９２と、四角枠２’の４隅部に相応するベース板９１の上面の４個所に積層結合され、直角をなす２つの長・短尺フレーム部材３’、３”の密着部の各内側面（ＳＩ）に密着するように互いに直角をなす２面を有する２対の内側ブロック９３などで構成することができる。
【００８５】
即ち、内・外側ブロック９２、９３が互いに対をなしてベース板９１の上面に結合され、平面図上において、対をな内・外側ブロック９２、９３の間には２対のフレーム部材２１、２２が同一平面上で密着した四角枠２’の４隅部が型合挿入できる“┓”字型安着溝（Ｇ”）が形成される。
【００８６】
この際、内側ブロック９３の場合、“┓”字形状のブロック９３’であることもでき、六面体形状のブロック９３”であることもできる。
【００８７】
以後、熔接が完了すれば、溶接ヘッド３４１が回転を止めて、フレーム溶接機３４０は元の位置へ昇降・復帰するようになり、後述するジグ回収部５００によって、この補強フレーム８００が分類・回収された後には複数個のフレームジグ７００は、上側に第３フレームジグ回収具３３１が各々備えられ、第１下側フレームジグ移送体２３０と各々同一な高さをなす第２下側フレームジグ移送体３３０の上で移送されることで、再使用のためにフレーム投入部１００に供給される。
【００８８】
図１３は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置の熔接面処理部を示す正面図であり、図１４は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置の熔接面処理部を示す平面図である。
【００８９】
図示したように、本発明の補強フレーム製造装置の熔接面処理部４００は、第３支持台３１０に隣接した底に設けられる第４支持台４１０と、第４支持台４１０に上・下に間隔を置いて並んで固定され、上側にはフレームジグ７００が移動可能に設けられる第４フレームジグ移送具４２１及びフレームジグ７００が回収できるように設けられる第４フレームジグ回収具４３１が各々備えられ、第１の上・下フレームジグ移送体２２０、２３０と各々同一な高さをなす第３の上・下フレームジグ移送体４２０、４３０と、第３上側フレームジグ移送体４２０の鉛直上方に設けられる熔接面処理機４４０とからなる。
【００９０】
即ち、本発明の熔接面処理部４００は、上記のように構成されて、以前の工程を構成するフレーム熔接部３００から移送されてきた各々のフレームジグ７００の上側に置かれた熔接された補強フレーム８００に対し、熔接面処理機４４０に取り付けられた面処理工具４４１にて熔接された部位を高速回転により作動させることによって、熔接過程で熔接面に突出・形成された鋭利な微細突起を除去させる。
【００９１】
したがって、図示したように、移送されてきたフレームジグ７００がリミットスイッチ（Ｌｓ）により指定した位置へ移動したことが感知されれば、制御信号を生成させてフレームジグ７００が停止するように第４フレームジグ移送具４２１の駆動を止めるが、暫し後、熔接面処理機４４０の面処理工具４４１が下降した後、該当補強フレーム８００の熔接された部位に沿って水平移動しながら高速回転により作動されることによって、熔接過程で熔接面に突出・形成された鋭利な微細突起を除去し、熔接面の処理が完了すれば、熔接面処理機４４０の面処理工具４４１は元の位置へ復帰した後、回転を止めるようになる。
【００９２】
また、本発明の補強フレーム製造装置において、熔接面処理部４００の第３上側フレームジグ移送体４２０の上では、面処理のために補強フレーム８００が安着されたフレームジグ７００が置かれた後、第４フレームジグ移送具４２１の駆動と共に、次の工程であるジグ回収部５００へ移動する一方、第３下側フレームジグ移送体４３０の上では、補強フレームが分類・回収された後、回収された複数個のフレームジグ７００が第４フレームジグ回収具４３１の駆動と共に再使用のためにフレーム投入部１００へ移動される。
【００９３】
図１５は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のジグ回収部を示す正面図であり、図１６は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のジグ回収部を示す平面図である。
【００９４】
図示したように、本発明の補強フレーム製造装置のジグ回収部５００は、第４支持台４１０に隣接した底に設けられ、中央部に上下貫通される移動空間５１１が備えられた第５支持台５１０と、移動空間５１１内で上下方向に移送され、上側にはフレームジグ７００が移動可能に設けられる第５フレームジグ移送具５２１を含む第２ジグ支えパネル５２０と、第２ジグ支えパネル５２０の鉛直上方に設けられるフレーム回収器５３０とからなる。
【００９５】
特に、フレーム回収器５３０は、第５支持台５１０の一側から上側へ延長・固定される延長フレーム５３１と、延長フレーム５３１に結合され、上記第２ジグ支え板の鉛直上方で水平に設けられるビーム形状の回収器フレーム５３２と、上記回収器フレームに沿ってスライディングされる作業腕組立体５３３とを含んでなり、作業腕組立体５３３には昇下降しながら補強フレーム８００を把持したり、把持したことを解除する作業腕５３４が作動可能に結合される。
【００９６】
したがって、熔接及び面処理が完了された補強フレーム８００が移送されれば、これを感知して作業腕５３４が下降して補強フレーム８００を把持した後に持ち上げて、回収器フレーム５３２に沿って水平移動して、次の工程であるフレーム移送部６００へ移送させた後、作業腕５３４がまた下降して、把持したことを解除して補強フレーム８００をフレーム移送部６００のフレーム移送体６２０の上に降ろすことによって、完成された補強フレーム８００は別途の積載及び保管される場所の前方まで移送される。
【００９７】
図１７は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム移送部を示す正面図であり、図１８は本発明のディスプレイパネル用補強フレーム製造装置のフレーム移送部を示す平面図である。
【００９８】
図示したように、本発明の補強フレーム製造装置のフレーム移送部６００は、第５支持台５１０に隣接した底（Ｇ）に設けられる第６支持台６１０と、第６支持台６１０に水平方向に固定され、上側には熔接された補強フレーム３’、３”が移動可能に設けられるフレーム移送体６２０とからなり、フレーム回収器５３０から順次に供給される複数個の補強フレーム８００がフレーム移送体６２０に置かれれば漸進的に移送され、引続き供給された以後の補強フレーム８００は、フレーム移送体６２０の後方の空き箇所に連続して置かれた後、移送される。
【図３】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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