KR100243454B1 - 차량용 유리 제조 방법 - Google Patents

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게리에이.데리안
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토마스 엘. 무어헤드
노드슨 코포레이션
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Abstract

본 발명은 차량의 전면창 및/또는 후면창의 가장자리에 투명 유리 프라이머 재료 및, 그후의 블랙 유리 프라이머 재료를 도포하는 방법에 관한 것이며, 그러한 프라이머 재료를 불연속적 스트림이나 방울로 분사하기 위한 분배기가 사용된다. 그 스트림이나 방울들은 피복될 영역내에 잔류하거나 혹은 어떤 편향된 프라이머 재료가 주위 표면상에 튀기거나 과분무되지 않고 펠트 위크에 위패 포집된다. 분배는 프라이머 재료의 스트림이나 방울을 모니터하기 위하여 광검출기가 이용된다.

Description

차량용 유리 제조 방법
제1또는 유리의 가장자리에 프라이머 재료를 도포하는 종래의 방법을 보여주는 개략도.
제2또는 차량의 전면창(windshield) 유리의 가장자리 상에 유리 프라이머 재료를 도포하는 방법을 보여주는 개략도.
제3또는 제2도의 개략도에 따른 본 발명의 일실시예의 입면도.
제4또는 방울 또는 스트림(stream)을 모니터링하는 방법의 개략적 블럭도.
제5또는 변형된 방울 또는 스트림 모니터링 수단의 평면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
32 : 피복 공구 조립체 34 : 지지부재
36, 38 : 분배용 건 44 : 그립퍼 조립체
46 : 펠트 54, 56 : 죠우
60 : 슬라이드 조립체 62 : 어댑터 블럭 조립체
68, 70 : 베어링 슬라이드 86 : 크로치
94, 96 : 광 검출기 104 : 파형 정형 회로
106, 110 : 계수기 108 : 건 구동 신호
116 : 엣지 검출 회로 118 : 계수기
[발명의 분야]
본 발명은 자동차나 다른 차량의 창유리를 상기 차량의 본체 플렌지에 접합하기 위해 준비하는 과정에 관한 것으로, 보다 명확하게 말하면, 유리와 본체 플렌지를 함께 접합하기 위한 준비과정에서 차량의 전면창 또는 다른 유리 소자의 가장 자리(marginal edge)상에 유리 프라이머(glass primer)를 피복하는 방법에 관한 것이다.
[발명의 배경]
차량의 전면창, 후방창 및 다른 유리 소자들을 연게된 본체 플렌지에 조립하는 것은 특히, 안전성의 관점에서, 차량의 제조시에 중요한 작업이다. 연방 정부는 차량들에 대하여 전면창 유지력 시험(windshield retention test)을 시행하고 있으며, 상기 시험을 통과하여, 많은 비용이 소요되는 리콜(recall)을 피하기 위해 서는 차량의 본체 플렌지에 전면창을 조립하는데 사용되는 재료들이 반드시 적절히 도포되어야만 한다.
조립을 위해 차량의 전면창 및 연계된 본체 플랜지를 준비하는데에는 많은 작업이 수반된다. 전면창과 관련하여, 유리 생산자들은 " 검은 영역(blackened area)". 즉, 조면화된 표면을 가지는 검은 세라믹 프리트(black ceramic frit)가 피복되어 있는, 전면창의 가장자리를 따라 형성된 소정 폭의 영역을 가지는 자동차용 전면창을 공급한다. 차량의 본체 플랜지에 조립하기 위해 이 검은 영역을 형성하는 것은 자동차 생산자의 의무이다. 먼저, 일반적으로 로봇 또는 다른 자동화된 브러시 작동 장치에 의해 조작되는 젖은 브러시로 상기 검은 영역에 투명 유리 프라이머(clear glass primer)를 도포한다. 상기 프라이머는 상기 브러시의 중앙을 통해 프라이머를 분배함으로써 브러시의 털에 적용될 수 있다. 로봇으로 젖은 브러시 바로 뒤에서 펠트 위크(felt wick)를 끌어당겨 상기 투명 유리 프라이머를 닦아 내에 건조시키는 동시에 상기 검은 영역의 조면화된 표면상에 상기 유리 프라이머를 강제로 안착시키는 것이 바람직하다. 투명 유리 프라이머 재료는 검은 영역에 블랙 유리 프라이머 피복이 수용될 수 있도록 해준다. 차량 본체 플랜지에 전면창을 조립하기 위한 준비의 다음 단계는 이미 투명 유리 프라이머 재료가 피복된 영역위에 블랙 유리 프라이머 재료를 도포하는 것을 포함한다. 전면창에 블랙 유리 프라이머 재료를 도포하는 한 방법은 유동 브러시(flow brush)등을 이용한 수작업을 포함한다. 이 방법은 노동 집약적이며, 도포자들은 블랙 유리 프라이머 재료중 일부를 브러시로부터 검은 세라믹 프리트의 외부 영역에 떨어뜨리기 쉽다. 유리의 투명 부위에 프라이머 방울이 떨어지는 것은 허용될 수 없으며, 이 때문에 전면창이 사용불가하게 될 수도 있다. 선택적으로, 투명 유리 프라이머 재료를 도포하는 방식과 유사한 방식으로 블랙 유리 프라이머 재료를 도포할 수도 있다.
제1또는 개략적으로 도시된 다른 한 방법은 프라이머의 연속적 또는 간헐적으로(intermittent) 스트림이나 방울을 전면창에 제공하고, 그후 펠트의 트레일링 패트(trailing pad)로 분배하는 것이다. 2 개의 분배용 건(dispensing gun ; 12, 14)과 펠트(18)의 위크 또는 패드를 수반한 그립퍼 조립체(16; gripper assembly)를 가지는 피복 공구 조립체(10)가 이용되어왔다. 분배용 건(12, 14)은 그립퍼 조립체(16)의 수직방향 중심선(CL)으로부터 실질적으로 45°미만의 각도(A)를 이루고 있다. 예를들면, 각도(A)가 20°내지 25°범위인 조립체들이 사용되어왔다. 이러한 방법으로, 실질적인 펠트(18)의 전면에 유체 스트림 또는 방울(20)이 분배되고, 조립체는 화살표(22)로 도시된 방향으로 이동되며, 펠트의 트레일링 패드를 이용하여 유리로부터 과잉 재료를 분산시키고 닦아내게 된다. 이 방법의 한가지 문제점은, 검은 영역 외부의 유리창의 투명한 부분으로 프라이머 재료가 튀길수 있다는 것이다. 다른 문제점은 유체가 연속적으로 분배되기 때문에 유리에 도포되는 유체의 양을 정확하게 제어하기 어렵다는 것이다.
더우기, 그립퍼 조립체(16)는 펠트(18)를 유리(24)와 밀접하게 접촉되도록 유지한다. 때때로, 펠트를 유리에 접촉된 상태로 유지하는 압력 때문에 유리가 실제로 깨지기도 했다. 또한, 투명 프라이머 재료든, 블랙 프라이머 재료든 유리상에 형성된 피막의 양은 펠트에 의해 유리에 가해진 압력과 관계가 있는 것으로 판명됐다. 너무 높은 압력이 가해지는 경우, 펠트는 피복될 영역 전체에 걸쳐 프라이머 재료를 균일하게 퍼지게하는 대신에, 실질적으로 재료를 닦아내게 될 수도 있다. 그러한 경우에 있어서, 펠트는 제설기처럼 작용하여 그 앞에 있는 재료를 측방으로 밀어낸다. 이로 인해, 외측 가장자리에는 더 두껍게, 그리고 중앙 영역에는 그에 상응하는 만큼 더 작게 도포될 수 있다.
전면창의 검은 영역에 프라이머를 도포할 때 발생하는 한가지 문제점은 얼마나 많은 투명 유리 프라이머가 도포됐는지, 그리고 세라믹 프리트의 표면 영역에 원하는 양만큼 덮였는지를 결정키 어렵다(왜냐하면 쉽게 볼수 없기 때문에)는 것은 차치하고서라도 적정량의 피막 구조를 유지하기가 어렵다는 것이다. 투명 유리 프라이머의 양이나 피막 구조의 부적합함 및/또는 세라믹 프리트를 가지는 표면 영역의 불완전한 피복으로 인해 전면창 설치후 전면창 유지력 시험에 불합격될 수도 있다.
전면창의 가장자리에 블랙 유리 프라이머를 도포하는 다른 한 수단이, 예컨대, 드론 등의 미국특허 제 4,857,367 호에 기재되어 있다. 이 특허에서는 전면창의 가장자리에 대하여 로봇트 팔에 장착된 유닛으로서 이동할 수 있는 액체 스프레이 노즐, 공기 노즐 및 진공 장치를 구비한 장치를 개시하고 있다. 액체 노즐은 분무화된 블랙 유리 프라이머를 전면창의 가장자리상에 삼각형 모양으로 분사한다. 과잉 분사된 분무화된 블랙 프라이머가 전면창의 투명한 부위에 부착하는 것을 방지하기 위하여, 공기 노즐이 공기 흐름을 전면창의 내부로부터 외측으로 향하게하여 어떤 과잉 분무된 프라이머 입자도 전면창의 내부 또는 투명 부위로부터 배제시킨다. 전면창의 외주 가장자리 아래에서 그 외주 가장자리와 나란하게 진공 장치가 배치되어 진공 흡인에 의하여 유리에 점착되지 않은 과잉 분무 프라이머 입자들을 포집한다.
미국특허 제 4,857,367 호에 기재된 형태의 장치는 블랙 프라이머의 수작업 도포에 따른 얼룩 형성의 문제를 회피하고자 한 것이지만, 적어도 약간의 블랙 유리 프라이머가 전면창의 투명 부위에 도포되는 현상은 여전히 발생할 수 있다. 진공 장치는 액체 노즐로부터 방출된 과잉 분사되는 분무화된 블랙 유리 프라이머를 포집하기에 완전히 효과적이지는 않으며, 이 과잉 분무된 유리 프라이머의 일부가 전면창의 투명 부위에 떨어질 수 있다.
블랙 프라이머의 기능은 투명 유리 프라이머에 결합하여 자동차 전면창 조립시에, 가령 에섹스 스페셜리티 프로덕트 코포레이션으로 양도된 EP0 379 908 호에 예시된 바와 같은, 접착제 또는 밀봉제 비드(bead)에 양호한 결합 영역을 제공하는 것이다. 블랙 프라이머는 또한 접착제 또는 밀봉제의 비드에 자외선광이 투과하는 것을 막는 차단제(blocking agent)로서 작용한다. 세라믹 프리트는 자외선광의 투과를 완벽하게 막지는 못한다. 그러므로, 블랙 프라이머가 부적절하게 도포된다면, 자외선 광에 기인한 부적절한 접착제/밀봉제 결합 또는 밀봉의 열화, 혹은 양자 모두를 초래할 수도 있다.
결과적으로, 투명 프라이머와 블랙 프라이머 양자 모두가 충분한 양으로 유리에 도포되도록 보장하는 것이 매우 중요하다. 가열, 흐름이 부분적으로 혹은 완전히 막히는 등의 몇가지 이유 때문에 재료의 유량이 감소되거나 혹은 막히게되면 자동차에 유리가 부적절하게 결합될 수도 있다.
[발명의 요약]
그러므로, 본 발명의 목적중 하나는 차량의 전면창 또는 다른 유리부분의 가장자리에 항상 일정하고도 균일한 프라이머가 형성되고 프라이머가 방울져 떨어지거나 번지거나 혹은 과분무되는 문제가 회피되는 프라이머 피복물 도포 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예의 목적은 분배되는 피복재료의 불연속적 스트림이나 방울을 모니터링하는 방법을 제공하는 것이다. 이는 재료가 분배고 있는지, 재료가 적절한 지점에 도포되는지, 혹은, 적정량의 재료가 분배되는지를 결정하는 것을 포함한다.
본 발명의 상기한 바와 같은 목적 및 다른 목적들과 특성 및 장점들은 위크수단(week means)과 분배 수단을 유리에 대해 이동시키는 단계와, 액상 피복 재료가 기판의 피복될 부분 외측에 도포되는 것을 실질적으로 피하면서, 스트림 또는 방울이 압력하에 추진되어 45°미만의 입사각으로 기판상에 충돌되도록 상기 분배수단으로부터 유체 재료를 간헐적으로 분배하는 단계와, 기판의 피복될 부분에 분배된 유체 재료를 간헐적으로 분배하는 단계와, 기판의 피복될 부분에 분배된 유체 재료를 상기 위크 수단으로 분산시키는 단계를 포함하는 유리 기판상에 유체 피복 재료의 불연속적 스트림 또는 방울을 분배하는 방법에 의해 달성될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기한 바와 같은 목적 및 다른 목적들과 특성 및 장점들은 분배 수단을 유리에 대하여 이동시키는 단계와, 액체 프라이머 재료를 불연속적 스트림 또는 방울을 형성하도록 간헐적으로 분배하는 단계와, 분배된 불연속적 스트림 또는 방울에 대응하는 신호를 발생시키는 단계와, 유리의 소정 영역에 걸쳐 분배된 액체 프라이머 재료를 분산시키는 단계와, 상기 신호를 기준 신호와 비교하는 단계로 구성되는 차량용 유리 제조 방법에 의해 달성될 수 있다.
[바람직한 실시예의 상세한 설명]
제 2 도를 참조하면, 예를들면, 자동차 또는 차량의 조립시에 사용되는 형태의 산업 로봇트 팔(30)의 일부가 개략적으로 도시되어 있다. 로봇트 팔(30)의 단부에는 도면부호(32)로 도시된 피복 공구 조립체가 부착된다. 상기 피복 공구 조립체는 차량의 조립에 사용되는 전면창(42) 또는 기타 유리 요소의 가장자리(40)상에 유리 프라이머 피복물을 분배하는 2 개의 분배용 건(36, 38)을 운반하는 지지 부재(34)를 포함한다. 지지 부재(34)에 부착되는 그립퍼 조립체(44)는 펠트(46)의 패드 또는 위크를 수반하여 전면창(42)의 가장자리(40)둘레에 균일하게 피복물(48; 투명 또는 블랙 프라이머)을 분배한다.
이제 제 3 도를 참고하면, 제 2 도에 다른 본 발명의 일실시예의 확대 입면도가 예시되어 있다. 중앙의 지지 부재(34)는 각기 분배용 건(36, 38)을 수반하는 2 개의 마주한 팔(50, 52)을 포함할 수 있다. 상기 분배용 건은, 오하이오, 암허스트 소재의 노드슨 코포레이션 제품인 투명 및 블랙 프라이머 도포 시스템용으로 사용되는 0.2 및 0.5mm 타입의 유체 밸브 건과 같은 공압식 건 또는, 선택적으로, 역시 노드슨 코포레이션이 제작한 H200 제로 캐비티 건(H200 Zero Cavity Gun) 일수 있다.
그립퍼 조립체(44)는 한쌍의 죠우(54, 56)가 개방하여 펠트(46)의 위크 또는 패드를 수용하고, 폐쇄되었을 때 이를 내부에 보유하게 되는 공압식 작동 장치일 수 있다. 그립퍼 조립체(44)는 어댑터 블럭 조립체(adapter block assembly ; 62)를 통해서 슬라이드 조립체(60)에 결합될 수 있다.
상기 슬라이드(60)는 장착용 바아(66)에 부착되는 피스톤(64)을 구동하는 공압 실리더(도시되지 않음)을 포함한다. 장착용 바아(66)에는 상기 어댑터 블럭 조립체와 한쌍의 선형 베어링 슬라이드(68, 70)가 결합된다. 상기 슬라이드 조립체(60)는 장착 바아로 하여금 완전히 연장된 위치(제 3 도에 도시된 바와 같음)로부터 하우징(78)의 하연부(76)에 겹쳐지는 수축 위치(도시되지 않음)로 이동하게하는 2 개의 공기 포트(72, 74)를 포함한다. 따라서 그립퍼 조립체(44)로 하여금 완전히 연장된 위치로부터 수축되도록 하므로서, 분배용 건(36, 38)의 노즐들을 보다 상세히 후술되는 바와 같이 개별적으로 세정할 수 있다.
슬라이드 조립체(60) 및 그립퍼 조립체(44)는 각기 상업적으로 구입 가능하며, 예컨대, 피에이치디 인커포레이트드로부 구매가능하다.
각각의 분배용 건(36, 38)은 작동시 액체 프라이머의 불연속적 스트림 또는 방울들이 피복될 가장자리에 충돌하지만, 이 영역 외측의 유리로는 튀기거나 분무되지는 않게되도록 장착된다. 이러한 효과는 유체(84)의 불연속적 스트림 또는 방울로 투사되어, 그들이 유리로부터 편향되는 경우, 그 재료가 가장자리 영역에 유지되거나 혹은 펠트(46)에 의해 포집되는 방식으로 유리상에 부딪히게 함으로써 성취되는 것이 바람직하다. 환언하면, 유리를 타격하고 그로부터 편향되는 분배된 불연속적 스트림 또는 방울(84)은 펠트내로 편향되게된다. 이러한 방법으로, 심지어 그 불연속적 스트림이나 방울이 유리 표면을 타격하기 때문에 보다 더 적은 방울이나 입자로 분쇄되더라도 그들은 펠트내에 유지되게된다. 그러므로, 분배된 유체들이 펠트(46)와 유리(42) 사이에 형성된 크로치(86; crotch) 근처에서 유리에 부딪히는 것이 보다 바람직한 것으로 믿어진다.
투명 프라이머 및 블랙 프라이머는 각각 분배기(36, 38)로부터 압력을 받으면서 분배되는 것이 바람직하다. 이는 불연속적 스트림 또는 방울이 슬러그(slug)와 유사하게 건으로부터 송출되게 한다. 불연속적 스트림이라는 용어는 분배된 재료가 통상 방울이라 생각되는 것보다는 더 클수 있지만, 분배용 건이 작업중 연속적으로 작동되는 경우처럼 도포 과정 중에 연속되지 않는 것을 의미한다. 오히려, 분배용 건은 전면창의 가장자리를 피복하는 과정중에 사이클화된 온/오프 과정을 반복하여 일련의 프라이머 재료 펄스(pulse)를 발생시킨다. 그러나, 그 재료는 실질적으로 분부화된 입자가 없는 상태로 노즐로부터 방출되는 것이 바람직하다.
재료의 스트림이 유리 표면을 때리는 경사각(A1)이 45°미만이 것이 중요하다고 믿어진다. 경사각(A1)은 도포중에 재료가 노즐로부터 배출되는 라인(CLD)과 유리(42)사이에 형성된 각도에 의하여 결정될 수 있다. 피복 공구 조립체는 경사각(A1)이 30°로 제저됐으나, 바람직한 범위는 약 35°내지 약 10°인 것으로믿어진다.
펠트(46)는 분배되어 유리에 잔류하거나 혹은 펠트에 흡수된 액체를 유리의 가장자리위에 균일하게 분산시켜 균일한 피복물(48)을 형성한다. 제 3 도에 예시된 바와 같이, 피복 공구 조립체(34)의 이동 방향은 화살표(90) 방향이다. 전면창의 가장자리가 일단 완전히 도포되기만 하면, 그립퍼 조립페(44)의 죠우(55, 56)가 후퇴되고 현재의 펠트를 새로운 펠트 위크 또는 패드와 교체한다. 피복 공구 조립체(34)는 그후에 제 2 프라이머(블랙 프라이머)피복물을 도포하게된다. 상기 피복 공구조립체는 회전(제 3 도의 반시계 방향으로)되게 되고, 그때 상기 건(36)은 예로서, 상기 건(38)이 유리와 이루었던 각도와 동일한 각도 등으로 유리와 적절한 입사각을 형성하게 된다. 그후, 펠트(46)는 제 3 도에 도시된 것과는 반대 방향으로 선회되고, 그 이동 방향이 화살표(90) 방향과 반대 방향이 되게 된다. 일단 제 2 피복물이 완전히 도포되면, 펠트 위크(46)가 제거되고 슬라이드 조립체(60)는 수축하여 그립퍼 조립ㅊ[(44)가 철회되도록 한다. 따라서, 분배용 건(36, 38)의 노즐들로부터 건조된 프라이머들을 깨끗히 세정할 수 있다.
유체의 불연속적 스트림 또는 방울을 펠트(46)에 직접 분배하게되면 가장자리 영역 외측으로 튀기거나 분부될 수 있는 것으로 판명됐다. 그런, 액체가 펠트로 튀기면 튀김이나 분무가 발생하지 않도록 에너지가 충분히 소산되는 것 같다. 그러므로, 펠트에 직접 분배하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 피복 공구 조립체로 하여금 그것이 이미 지나쳤던 유리와의 사이에 펠트를 억류할만큼 펠트상에 큰힘을 가하는것은 바람직하지 않다. 오히려, 피복 공구 조립체는 펠트 위크가 충분한 유연성을 갖도록하여, 스프링과 유사한 작용을 하게한다. 이는, 로봇트 프로그래밍 에러, 유리의 변화 및 피복 작업중에 고정구(도시 안됨)로 유리를 위치 결정 및 지탱함에 의해 야기되는 유리로부터 그립퍼까지의 이격 거리의 이탈을 보상하는 유연성을 갖도록 하는 동시에, 펠트가 피복제를 공급할 수 있도록 유리와 충분히 접촉하도록 보장함으로써 또한 성취될 수 있다.
그립퍼 조립체(44)의 죠우의 중심선(CLG)이 유리 표면에 수직으로 향하지 않는 것이 바람직하다. 오히려, 그립퍼 조립체가 유리에 대하여 약간 비스듬한 것이 바람직하다. 위크(46)는 전면창의 가장자리를 가로질러 끌리기 시작할때, 적절히 만곡된 형태를 취하여 변형되지 않도록 보장하는 것이 바람직하다. 유리로부터 그립퍼 조립체의 가장 인접한 부분, 즉, 전방의 가장자리(92)까지의 거리가 이격 거리(stand-off distance)이다.
그립퍼를 통상의 90°로부터 각도를 조정하게되면, 펠트에 의해 유리에 가해진 압력에 있어서 상응하는 변화가 발생하는 것으로 판명되었다. 이 결과는 유리에 동일한 펠트 길이와 유리에 적용되는 동일한 힘이 유지되면서, 유리와 펠트의 접촉 면적이 변동되기 때문에 발생된다. 그립퍼의 각도(GA)를 증대시키면, 유리에 수직인 선(P)과 그립퍼의 중심선(CLG)사이에 형성된 각도가 펠트와 유리 사이의 접촉 면적을 증대시키고, 이는 다시 더 넓은 피막을 형성한다. 그러므로, 형성된 피막의 양은 그립퍼의 각도를 변동시킴으로서 변동될 수 있다. 약 9°의 각도(GA)로 양호한 결과를 얻을 수 있으며, 비록 이 각도가 약 40°까지 변동할 수 있지만, 1°내지 15°에서 양호한 결과를 얻을 수 있는 것으로 믿어진다.
펠트의 밀도 또한 피막 구조의 밀도에 영향을 준다는 사실도 또한 주지되어야 한다. 대개, 펠트의 밀도가 작을수록 펠트는 더 부드럽고 보다 큰 흡습성을 갖게된다. 펠트의 흡습성이 클수록 같은 길이의 보다 흡습성이 적은 펠트보다는 더 높은 피막 구조를 형성하게 된다.
펠트의 길이도 또한 유리위의 프라이머의 피막 구조에 중요하다. 펠트의 길이가 짧으면 접촉 면적이 적어지게 될 수 있기 때문에, 이는 전술된 바와 같이 프라이머 재료에 제설기와 같은 작용의 원인이 되는 접촉 압력을 발생시킬 수 있다. 반면에, 펠트의 길이가 너무 길면 불균일한 피막구조를 형성할 수 있다. 이러한 현상은 접촉면적이 증대되어 압력이 크게 감소되거나 혹은 펠트가 전체 접촉 길이에 걸쳐 불균일해지기 때문이다. 그러므로, 펠트의 길이는 피막 구조가 불균일해질 정도로 너무 길지 않으면서, 여유있을 만큼 충분히 길어야 한다.
재료 공급자가 구체적으로는 3 내지 5mm 의 피막 구조를 갖는 자동차 전면창의 피복에 있어서, 예를들면 다음과 같은 유리 프라이머 피복재를 이용하여 훌륭한 결과를 얻었다.
그립퍼의 각또는 9°였다.
이격 거리는 5/8 인치였다.
경사각은 30°였으며, 펠트의 길이는 약 1.75 인치 내지 약 2 인치였다(그립퍼의 죠우내에 유지된 펠트는 포함하지 않음).
펠트의 길이는 이격 거리의 변화에 의해 변동될 수 있음을 이해해야 한다. 이 때문에, 펠트의 길이는 이격 거리의 약 3 배임을 알수 있다. 역시 제 2 도를 참조하면, 피복 공구 조립체(32)가 유리창(42)의 가장자리(40)를 따라 이동함에 따라 분배 재료의 방울 또는 불연속적 스트림 수를 변동시키는 것이 바람직하다. 예컨대, 피복 공구 조립체가 유리의 가장자리에 프라이머를 피복 할때에는 펠트(46)의 적어도 일부에서 포화상태가 되도록 보다 많은 방울들을 제공함이 바람직할 수도 있다. 일단 펠트(46)가 포화됐다면, 스트림 또는 방울들의 분재 간격이 그후에 다른 비율로 감소될 수 있다. 피복 공구 조립체가 그 경로를 진행함에 따라 분배율(즉, 주어진 길이의 시간 또는 거리에 걸쳐 분배되는 방울 또는 스트림 수의 변동) 또는 분배 재료량(가량, 주어진 방울 또는 스트림에 있어서의 재료의 체적을 변동시키기 위한 건의 "온" 시간 변동)을 변화시키거나 혹은 양자 모두를 조합하여 변화시키는 것이 필수적일 수 있다. 그러므로, 방울이나 스트림은 가장자리(40)의 전체 길이에 걸쳐 필연적으로 균일하게 분배될 수 없다. 오히려, 가장자리는 최소한 2개 이상의 다른 영역으로 분할될 수 있다. 가령 예를들자면, 펠트를 포화시키기 위한 포화 영역과, 포화된 펠트를 균일하게 유지하고 가장자리위에 균일한 피복을 제공키 위하여 방울 또는 스트림이 소정 비율로 분배되는 영역이 그것이다. 가령 모퉁이 둘레를 돌아가는 것을 보상키 위하여 보다 더 많은 영역이 제공될 수도 있다.
전술된 바와 같이, 자동차에 장착된 경우 전면창의 구조적 완전성을 보장키 위하여 훌륭하고 균일한 각각의 프라이머 재료 피막을 제공하는 것을 매우 중요하다. 그러므로, 프라이머 재료의 불연속적 스트림이나 방울들이 실제로 유리에 확실히 분배되도록 하는 것이 중요하다. 실제의 재료 분배량을 확인하기 위하여, 각각의 분배용 건(36, 38)에는 유체의 분배를 모니터링 하는 센서(94, 96)가 설치될 수 있다. 특히, 센서(94, 96)는 각기 장착 브라켓(98, 100)에 의해 팔(50, 52)에 부착된 포토-일렉트릭 센서(photo-electric sensor)일 수 있다. 센서(94, 96)는 광을 보내고 받는 두 갈래의 광섬유 케이블의 무작위 묶음(random bundle)과 같은 수렴형(convergence type) 센서일 수 있다. 선택적으로, 그 광 검출기는 송신기 및 별도의 수신기를 필요로하는 통과 비임 센서일 수 있다. 그러나, 바너 엔지니어링 코포레이션이 생산한 모델 번호 OSBFX(센서 헤드), OPBT2(파워 팩) 및 BAT 21.33 SMST1(케이블)같은 적외선 광원을 가지는 광검출 시스템을 이용하여 양호한 결과를 얻을 수 있다. 그 센서(94, 96)에는 에어 나이프(air knife; 도시안됨)가 공급될 수 있는데, 여기서 공기는 센서를 가로질러 유동하여 그 센서가 분배중의 프라이머 재료에 의해 오염되는 것을 방지한다.
이제, 제 3 도 및 제 4 도를 참고하면, 불연속적 스트림 또는 방울(84)이 분배기(38)로부터 추진됨에 따라 수렴형 센서로부터 방출된 광선과 교차하게된다. 이때문에, 광이 역으로 센서로 반사된다. 그러나, 스트림이나 방울(84)이 센서의 시야내에 존재치 않는 동안에는 광이 역으로 센서로 반사되지 않는다. 그러므로, 일련의 스트림이나 방울들이 통과함으로써 일련의 반사광 펄스가 제공된다. 받아 들인 광을 검출기(94)로부터 파형 정형 회로(wave shaping circuit)로 통과시키면 정방형파(102)가 발생하게된다. 정방형파의 정점(peak)과 골(valley)은 각기 광의 전달 및 차단에 상응하고, 이는 다시 스트림 또는 방울(84)의 존재 여부에 상당한다. 정방형파(102)의 정점 또는 펄스는 그후 주어진 간격에 걸쳐 분배된 방울들의 수에 상당하게 된다. 파형 정형 회로(104)의 출력을 계수기(106)에 접속하면 소정 간격에 걸쳐 분배된 펄스들의 수가 계수된다. 건(38)은 역시 정방형파를 형성하는 일련의 펄스인 건 구동 신호(108)에 의하여 작동된다. 정점들은 건의 "온" 기간에 상응하며, 반면에 골들은 건의 "오프" 기간에 상응한다. 건 구동 신호(108)를 건계수기(110)에 접속하면, 주어진 기간에 걸쳐 건이 작동(분배)할 필요가 있는 횟수를 나타내는 계수를 한다. 그러므로, 정규 작동시 소정 간격중에 건이 발사된 횟수는 그로부터 분배된 스트림이나 방울들의 수에 상응하게 된다. 그러므로, 계수기(106, 110)로부터 얻어진 계수치는 기간의 말미에 동일해야 한다. 만일, 방울 계수기(106)가 건 계수기의 계수치보다 더 적은 계수치를 갖는다면, 이는 재료가 가령 재료 스트림의 봉쇄나 일부의 다른 차단 때문에 건(38)의 노즐(82)로부터 분배되지 않음을 나타내는 것이거나, 혹은, 스트림 또는 방울이 노즐로부터 분배됐지만 시야내에서 검출될 수 없었음을 나타낸다. 후자의 경우, 부분적인 막힘에 의해 재료의 불연속적 스트림 또는 방울이 그것의 의도된, 혹은, 바람직한 경사각으로부터 벗어난 경로를 따라 분배될 수 있다. 이경우, 프라이머 재료는 그것이 불필요한 영역에서 전면창으로 분배될 수 있다. 이에 대해서는 보다 상세히 후술키로 한다.
그러므로, 방울 계수기(106)의 출력 및 건 계수기(110)를 비교기(112)에 입력에 접속시키면, 계수치가 다른 경우 에러 발생을 표시하는 신호(114)를 발생시키게 된다.
선택적으로, 신호(102)의 정점들 사이의 시간 간격이 건 구동 신호(108)의 정점들 사이의 시간 간격과 비교될 수 있다. 스트림이나 방울의 발생을 나타내는 펄스의 출발이 건 구동 장치가 분배용 건을 작동시켰어야 하는 시점후 예정된 시간한계를 초과하면, 이는 불연속적 스트림 또는 방울이 손실됐음을 나타내게된다.
소정 간격에 걸쳐 분배되는 유체의 체적도 또한 결정될 수 있다. 이는, 파형 정형 회로(104)의 출력을 엣지 검출 회로(116; edge detection circuit)에 접속시킴으로써 성취될 수 있다. 엣지 검출 회로(116)는 정방형파(102)의 상승 및 하강 엣지들을 감지한다. 검출기(96)의 시야를 통과하는 불연속적 스트림이나 방울의 시작에 상응하는 정방형파(102)의 상승 엣지를 감지하면, 엣지 검출 회로(116)의 출력으로부터 계수기(118)로 신호가 전달된다. 계수기(118)는 클럭(120)에 접속된다. 계수기(118)는, 엣지 검출 회로(116)로부터 신호를 받으면 가동되는데, 이는 계수기로하여금 클럭(120)으로부터 받은 펄스들을 계수하기 시작하게 한다. 엣지 검출회로(116)는, 정방형파(102)의 하강 엣지를 감지하면, 계수기(118)가 계수하는 것을 정지시킨다. 계수기(118)는 그후 그 시야내에 스트림이나 방울이 존재했던 시간 간격에 상응하는 총 계수치를 보유한다. 이는 그후에 어떤 간격에 걸쳐 분배되는 차후의 스트림이나 방울들에 대해서 반복될 수 있다. 그러므로, 체적 계수기(118)는 그 간격에 걸쳐 광선내에 존재하는 불연속적 스트림 혹은 방울에 상응하는 엣지 검출 회로(116)로부터 발생된 각 신호의 합을 내포하게 된다. 계수기(118)의 출력은 그후 라인(122)을 경유하여 가령, 컴퓨터, 미니 컴퓨터등과 같은 마이크로프로세서(도시되지 않음)를 기초로한 장치에 접속될 수 있는데, 여기서 총 계수치가 기준 계수치와 비교될 수 있다. 예를들면, 기준 계수치가 1000 계수치와 같으면, 예컨대 플러스 또는 마이너스 5%의 특정 비율 내에 있는, 체적 계수기(118)로 부터 받은 계수치가 허용가능 범위내에 있음을 결정할 수 있다. 그러나, 이 범위를 벗어난 계수치는 특징 간격에 걸쳐 유리에 너무 많거나 혹은 너무 적은 유체가 도포되고 있음을 나타낸다. 각각의 간격 또는 측정 기간 말미에는 리세트 신호(도시되지 않음)가 각각의 계수기(106, 110, 118)를 리세트하므로 전술한 사항이 다른 간격에 대해 반복될 수 있다.
다른 분배용 건(36)과 관련된 동작은 분배용 건(38)으로 부터 프라이머를 도포하는 것과 관련하여 전술된 바의 것과 유사하다.
제 3 도에서 볼때 측방으로부터 분배된 방울(84)을 관찰하도록 센서를 장착 하는 것에 대한 변형으로서, 센서를 분배기 위에(제 3 도에서 볼때) 장착하는 것이 바람직할 수도 있다.
제 5 도를 참고하면, 분배된 스트림(84)은 전술된 바와 같이 노즐의 막힘 때문에 굴절될 수 있으며, 따라서, 그것의 경로 혹은 투사 방향(130)에 유리(42)의 가장자리(40)가 피복될 경계(132)를 벗어나게 된다. 그 경우, 스트림(84)은 프라이머 재료를 가지는 것이 바람직하지 못한 영역(134)에서 유리(142)를 타격하게 된다. 센서를 노즐위에서 건의 의도된 분배 중심선에 수직으로 배치하면, 시야(136)가 의도된 도포 영역, 즉, 가장자리 영역으로 향하는 스트림 또는 방울을 검출할 수 있게는 하지만, 의도된 도포 영역(40)을 벗어나는 방울이나 스트림(84)은 검출 하지 않게 된다. 이때, 계수된 스트림수는 건의 펄스 수보다 더 적게된다. 이는 경보나 다른 표시가 제공될 수 있도록 한다. 제 3 도에서 설명된 바와 같은 수렴형광 검출기도 유사하게 가장자리를 벗어나 추진된 스트림이나 방울들을 모니터링할 수 있다. 스트림이나 방울이 초점을 통과하지 않는 경우, 센서는 그것을 검출하지 않게 된고, 그 계수치는 건 계수기 보다는 더 적은 최소한 하나의 것이 된다.
전술된 본 발명과 함께 사용된 유리 프라이머 피복제의 일례는 다음과 같다.
[실시예]
A. 전면창용 투명 유리 프라이머
재료 : 미시간, 트로이소재, 에섹스 스페셜리티 프로덕츠, 아이엔씨, 제품인 "BETASEAL" 유리 프라이머 435.18
점성 : 2CPS
압력 : 14 내지 103 kPa(2-15 psi).
B. 전면창용 블랙 유리 프라이머
재료 : 미시간, 트리이소재, 에섹스 스페셜리티 프로덕츠 아이엔씨, 제품인 "BETASEAL" 유리 프라이머 435.20
점성 : 30 cps
압력 : 28 내지 138 kPa(4 - 20 psi).
특정의 대표적인 실시예 및 그 세부 사항이 본 발명의 예시를 목적으로 개시되기는 하였지만, 본 기술 분야의 숙련자라면, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서도 여러가지로 변형 및 변경할 수 있음을 이해할 것이다.
예컨대, 검출 시스템이 불연속적 스트림이나 방울들을 검출하는 것으로 예시되기는 하였으나, 연속적인 스트림의 존재 유무를 검출하는 데에도 훌륭히 이용될 수 있다. 그 경우에, 센서는 재료가 분배됨을 표시하게 된다.

Claims (10)

  1. 워크 수단(week means)과 분배 수단을 유리에 대해 이동시키는 단계와, 액상 피복 재료가 기판의 피복될 부분 외측에 도포되는 것을 실질적으로 피하면서, 스트림 또는 방울이 압력하에 추진되어 45°미만의 입사각으로 기판상에 충돌되도록 상기 분배 수단으로부터 유체 재료를 간헐적으로 분배하는 단계와, 기판의 피복될 부분에 분배된 유체 재료를 상기 위크 수단으로 분산시키는 단계를 포함하는 차량용 유리 제저 방법.
  2. 제1항에 있어서, 튕겨진 유체 피복 재료의 입자 또는 방울들 중 일부 이상은 상기 위크 수단에 의해 포집되는 차량용 유리 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유체 피복 재료의 불연속적 스트림 또는 방울들은 상기 위크 수단이 위치된 그립퍼 조립체 아래의 영역에서 상기 유리의 피복될 부분에 충돌하는 차량용 유리 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 불연속적 스트림 또는 방울이 상기 기판에 접촉하기 전에 상기 분배 장치로부터 분배된 불연속적 스트림 또는 방울의 존재여부를 감지하고 그에 대응하는 신호를 발생시키는 단계와, 상기 신호를 기준값과 비교하는 단계를 포함하는 차량용 유리 제조 방법.
  5. 분배 수단을 유리에 대하여 이동시키는 단계와, 액체 프라이머 재료를 불연속적 스트림 또는 방울을 형성하도록 간헐적으로 분배하는 단계와, 분배된 불연속적 스트림 또는 방울에 대응하는 신호를 발생시키는 단계와, 유리의 소정 영역에 걸쳐 분배된 액체 프라이머 재료를 분산시키는 단계와, 상기 신호를 기준 신호와 비교하는 단계로 구성되는 차량용 유리 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 신호 발생 단계의 신호는 소정 간격으로 분배되는 불연속적 스트림이나 방울의 총 수에 대응하는 차량용 유리 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 신호 발생 단계는 광선을 전달하는 단계와, 불연속적 스트림이나 방울을 광선과 교차시키는 단계와, 광선내의 스트림이나 방울의 존재여부에 응답하는 신호를 발생시키는 단계를 추가로 포함하는 차량용 유리 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 신호 발생 단계는 광선중에 스트림이나 방울이 존재하는 것과 다음의 광선 중에 다른 스트림이나 방울이 존재하는 것 사이의 간격에 상응하는 신호를 발생시키는 단계를 추가로 포함하는 차량용 유리 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 신호 발생 단계는 소정 시간 간격에 걸쳐서 상기 유리로 분배되는 유체의 체적을 결정하고, 상응하는 측정 신호를 발생시키는 단계를 추가로 포함하는 차량용 유리 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 신호 발생 단계는 광선중에 불연속적 스트림 또는 방울의 존재여부에 상응하는 신호를 발생시키는 단계와, 소정 간격에 걸쳐 비임 중의 불연속적 스트림이나 방울의 존재에 대응하는 각 신호의 합에 대응하는 측정 신호를 발생하는 단계를 포함하는 차량용 유리 제조 방법.
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