KR100472399B1 - Liquid pressure transfer printing method of steering wheel rim for automobile and process automation system thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차용 스티어링휠림의 수압전사방법 및 그 공정자동화 시스템에 관한 것으로, 로봇을 사용하여 원하는 위치로 이송하면서 정면의 1차 전사, 반 건조, 배면의 2차 전사 및 전 표면 세척공정을 순차적으로 진행하되, 각 전사공정에 있어서 별도의 마스크부재를 사용하지 않고 어느 한쪽을 먼저 전사필름상에 접촉되게 한 후 그 반대편쪽이 수면에 맞닿을 때까지 서서히 하강시키고, 상기 스티어링휠림을 소정 깊이만큼 침지한 후 원주를 따라 정방향으로 회전시켜 토션을 가하면서 상승시키며, 그 높이에서 역방향으로 회전시켜 토션을 가함으로써 전사할 표면 부위의 경계선까지 전사필름을 안정적으로 밀착시키는 것이다. 본 발명의 수압전사방법에 의하면 피전사물의 표면에 수용액의 표면장력이 발생하여 상기 피전사물의 표면과 패턴층 간에 기포가 침투되지 않은 상태로 더욱 매끄러운 밀착 상태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 그 경계부의 들뜸이 전혀 없으며, 그 공정자동화 시스템에 의해 생산소요시간을 현저히 단축할 수 있어 대량 생산이 가능하고, 정확한 수치 제어에 의해 제품 정밀도가 향상되어 품질 균일화를 도모할 수 있으며, 비숙련자도 쉽게 작업할 수 있는 환경을 제공하게 된다.The present invention relates to a hydraulic transfer method of a steering wheel rim for an automobile and a process automation system thereof, wherein the front transfer, semi-dry, rear transfer and full surface cleaning processes of the front are sequentially performed while transferring to a desired position using a robot. In each transfer process, without using a separate mask member, one of the first contact on the transfer film, and then gradually lowered until the opposite side is in contact with the water surface, the steering wheel rim by a predetermined depth After immersion, it is rotated in the forward direction along the circumference to increase the torsion, and rotates in the reverse direction at the height to apply the torsion to stably adhere the transfer film to the boundary of the surface portion to be transferred. According to the hydrostatic transfer method of the present invention, the surface tension of the aqueous solution is generated on the surface of the transfer object to maintain a smooth contact state without bubbles penetrating between the surface of the transfer object and the pattern layer, as well as to lift the boundary portion. The production automation system can reduce the production time considerably, and mass production is possible. Product precision can be improved by accurate numerical control, and quality can be uniformed. To provide an environment that is
Description
본 발명은 자동차용 스티어링휠림의 수압전사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차용 스티어링휠의 구조와 같이 심한 요철 입체형상을 갖는 각종 플라스틱류, 알루미늄류, 스틸류 또는 목재류 등의 피전사물 표면에 전사필름을 사용한 수압전사방법을 적용하여 소정의 패턴층을 전사하는 공정에 있어서, 일련의 공정을 자동화 처리할 수 있는 설비를 마련함으로써 대량 생산이 가능하고, 정확한 수치 제어에 의해 제품을 생산할 수 있으므로 제품 자체의 정밀도 향상 및 품질 균일화를 도모할 수 있으며, 비숙련자도 쉽게 작업할 수 있게 한 자동차용 스티어링휠림의 수압전사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrostatic transfer method of a steering wheel rim for an automobile, and more particularly, to a surface of a transfer object such as various plastics, aluminum, steel, or wood having a severe uneven three-dimensional shape, such as the structure of a steering wheel for an automobile. In the process of transferring a predetermined pattern layer by applying the hydraulic transfer method using a transfer film, by providing a facility capable of automating a series of processes, mass production is possible, and a product can be produced by accurate numerical control. The present invention relates to a hydraulic transfer device of a steering wheel rim for an automobile, which can improve the precision of the product itself and uniformize the quality and make it easier for unskilled workers to work with.
일반적으로, 수압전사는, 수용액이 저장된 수조를 준비한 후 그 수용액의 수면상에 전사필름(Transfer Printing film)을 띄운 상태에서 상기 전사필름의 상부로부터 피전사물을 침강시킴으로써 수압에 의해 상기 피전사물의 표면에 소정의 패턴을 인쇄하는 방법으로 널리 알려져 있다.In general, the water pressure transfer prepares a water tank in which an aqueous solution is stored, and then sets the surface of the transfer object by water pressure by sedimenting the transfer object from an upper portion of the transfer film in a state where a transfer printing film is floated on the water surface of the aqueous solution. It is widely known as a method of printing a predetermined pattern on a sheet.
상기 전사필름은 25 내지 30μm 정도의 두께를 갖는 폴리비닐알콜층(통상적으로, "PVA필름"이라 함)의 한쪽 표면에 인쇄용 잉크를 사용하여 소정의 패턴층을 형성한 것으로, 상기 패턴층은 대략 3 내지 5μm 이하의 두께를 이루며, 상기 폴리비닐알콜층은 수용액에 의해 활발히 용해되는 특성을 갖는다.The transfer film is formed by forming a predetermined pattern layer using printing ink on one surface of a polyvinyl alcohol layer (typically called a "PVA film") having a thickness of about 25 to 30 μm. It has a thickness of 3 to 5μm or less, the polyvinyl alcohol layer has a characteristic that is actively dissolved by an aqueous solution.
이후에 상세히 설명하게 될 본 발명에서는 특히 그 피전사물의 대상으로서 자동차를 조향하기 위하여 장착되는 스티어링휠에 한정하여 그 스티어링휠림의 수압전사방법에 의한 일반적인 공정을 살펴보고, 이에 대한 문제점 및 개선방안을 다루어보고자 한다.In the present invention, which will be described in detail later, the general process by the hydrostatic transfer method of the steering wheel rim is limited to a steering wheel mounted to steer an automobile as an object of the transfer object, and problems and improvement methods therefor I'll cover it.
본 발명의 피전사물(2)로 적용되는 자동차용 스티어링휠은 도 3에 도시된 바와 같이, 폴리프로필렌(Polypropylene), 에이비에스 수지(ABS; Acrylotrile Butadiene Styrene Copolymer) 또는 경질 우레탄 등으로 제작된 링 형상의 스티어링휠림(2)과, 상기 스티어링휠림(2)(분할전사부(a)(b)를 포함함)에 일체로 결합되는 보스부(도면부호 미도시)로 구성된다. 상기 보스부의 외부는 연질 우레탄으로 몰딩되고, 제품에 따라서는 그 외부에 가죽이 피복되기도 한다.As shown in FIG. 3, the steering wheel for automobiles applied as the transfer object 2 of the present invention has a ring shape made of polypropylene, ABS resin (ABS; Acrylotrile Butadiene Styrene Copolymer) or rigid urethane, or the like. Of the steering wheel rim 2 and a boss portion (not shown) integrally coupled to the steering wheel rim 2 (including the division transfer portion (a) (b)). The outside of the boss portion is molded with soft urethane, and depending on the product, the leather may be coated on the outside.
이러한 스티어링휠림의 구조에 있어서, 상기 보스부와 연결되는 부위를 제외한 나머지 부분에 해당하는 스티어링휠림(2)의 노출 표면, 즉, 분할전사부(a)(b)에 수압전사공정을 수행하게 되고, 상기 보스부의 표면은 비전사부(1)에 해당한다.In the structure of the steering wheel rim, a hydraulic transfer process is performed on the exposed surface of the steering wheel rim 2 corresponding to the remaining portion except for the portion connected to the boss, that is, the division transfer part (a) (b). , The surface of the boss portion corresponds to the non-transfer portion (1).
상기 스티어링휠림을 전사필름에 의해 전사하는 방법에 대한 공지 기술로는 본 출원인에 의하여 선 제안된 특허출원 제98-17424호, 제98-17425호, 제98-36990호, 제98-36991호 및 제99-3368호 등의 발명들을 들 수 있다.Known techniques for the method of transferring the steering wheel rim by a transfer film include patent applications 98-17424, 98-17425, 98-36990, 98-36991, and the like previously proposed by the present applicant. Inventions, such as 99-3368, are mentioned.
상기 특허출원 제98-17424호의 발명은 전사필름을 수면상에 띄운 후 스티어링휠림을 상부에서 가압하여 전사하는 기존의 수압전사방법이 갖는 인쇄패턴층의 확장 및 변형이나 인쇄 상태의 부정합성 등과 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 마스킹 테이프나 고무지그 등의 마스크부재를 이용하여 부분 또는 전체면에 대한 선택적인 전사가 가능하도록 함으로써 구 또는 환봉과 같이 전사가 어려운 스티어링휠림에 대해서도 고도의 정합성을 유지함과 아울러 상기 대상물에 다수의 무늬나 모양을 구현할 수 있는 수압전사방법을 제안하고 있다.The invention of the patent application No. 98-17424 has problems such as the expansion and deformation of the printing pattern layer and the inconsistent printing state of the conventional hydraulic transfer method that the transfer film is floated on the water surface and then pressurized the steering wheel rim from the top. In order to solve the problem, it is possible to selectively transfer the part or the entire surface by using a mask member such as masking tape or rubber jig to maintain a high degree of consistency even for difficult steering wheel rims such as spheres or round bars. In addition, a water pressure transfer method capable of implementing a plurality of patterns or shapes on the object is proposed.
상기 특허출원 제98-17424호의 발명은 마스킹 테이프와 PVA용액을 마스크부재 및 보호막으로 각각 사용하는 방법에 해당하는 것으로서, 먼저, 전사필름을 수용액 표면상에 띄워 놓고 하측의 분할전사부에만 우선 전사하기 위하여 상측 분할전사부에 마스크부재를 부착한 상태로 스티어링휠림을 하강시켜 전사면을 형성한다. 이때, 상기 패턴층은 스티어링휠림에 도포된 용제와 반응하여 그 표면에 완전 밀착되고, 상기 폴리비닐알콜층은 용해된 상태로 잔류하므로 이를 세척하여 제거한 후 물기를 건조하는 공정이 수반된다. 그 다음에는 건조된 전사면상에 PVA용액을 도포하여 보호막을 형성하고 이를 건조한 후, 상측 분할전사부에 씌워진 마스크부재를 제거하여 전사가 이루어지지 않은 깨끗한 상태의 2차 전사면을 노출시킨다. 계속해서 상기 2차 전사면을 하향으로 반전시켜 1차 전사시와 같이 수압전사한다. 이때, 상기 패턴층의 일부는 보호막의 경계선을 넘어 상기 보호막의 표면으로도 일부 전사되나, 상기 보호막이 수용성이므로 후속 세척공정시 중첩된 전사부위와 함께 탈락하여 상기 경계선상에서 정합된 상태의 일체화된 전사면으로 나타나는 완성품을 얻을 수 있다.The invention of the patent application No. 98-17424 corresponds to a method of using a masking tape and a PVA solution as a mask member and a protective film, respectively, first, the transfer film is floated on the surface of the aqueous solution and transferred to only the bottom portion transfer portion first. In order to form a transfer surface by lowering the steering wheel rim with a mask member attached to the upper division transfer portion. In this case, the pattern layer reacts with the solvent applied to the steering wheel rim and is completely adhered to the surface thereof. Since the polyvinyl alcohol layer remains in a dissolved state, the pattern layer is washed and removed, followed by drying the water. Thereafter, a PVA solution is applied on the dried transfer surface to form a protective film and dried, and then the mask member covered by the upper division transfer part is removed to expose the second transfer surface in a clean state without transferring. Subsequently, the secondary transfer surface is inverted downward to perform hydrostatic transfer as in the first transfer. At this time, a part of the pattern layer is partially transferred to the surface of the protective film beyond the boundary of the protective film, but since the protective film is water-soluble, it is eliminated together with the overlapping transfer region in the subsequent washing process and integrated state in a state aligned on the boundary line. You can get a finished product that appears as a slope.
또한, 특허출원 제99-3368호의 발명은 상기의 출원 기술을 실시함에 있어서 마스크부재의 접착 경계부에 대한 정밀성이 요구되는 작업상의 어려움을 개선하여 더욱 신속하고 정확한 무늬의 정합이 이루어지도록 한 것으로, 선 출원 기술을 실시하면서 예상되는 마스크부재 단부의 경사각을 60°로 유지하기 위한 공정상의 전문성과, 연차적인 전사 후 마스크부재가 중앙선으로부터 0.1∼0.2mm의 간격을 유지하며 정확히 부착되어야 하는 어려움을 해결할 수 있는 기술을 제안하고 있다.In addition, the invention of the patent application No. 99-3368 is to improve the operation difficulty that requires the precision of the adhesive boundary of the mask member in performing the above-described application technology to achieve a faster and more accurate pattern matching, The process expertise to maintain the anticipated inclination angle of the mask member end at 60 ° while carrying out the applied technology, and solve the difficulty that the mask member must be correctly attached while maintaining the interval of 0.1 to 0.2mm from the center line after the annual transfer I propose a technology.
또한, 특허출원 제98-17425호와, 제98-36990호 및 제98-36991호의 발명은 상기한 특허출원 제98-17424호의 수압전사방법을 적용하여 대량 생산이 가능하도록 응용할 수 있는 다양한 방법들을 제안하고 있다. 상기 수압전사방법들은 마스크부재만을 사용하는 일련의 공정으로 이루어진 것으로, 앞서 설명한 공정과 유사하나 1차 전사면의 보호막으로 PVA용액을 사용하지 않고 마스킹 테이프(마스크부재)를 사용한다는 차이점이 있는 것이다.In addition, the inventions of Patent Application Nos. 98-17425, 98-36990 and 98-36991 apply various methods that can be applied to mass production by applying the hydrostatic transfer method of Patent Application Nos. 98-17424. I'm proposing. The hydraulic transfer methods consist of a series of processes using only a mask member, which is similar to the above-described process, except that a masking tape (mask member) is used without using a PVA solution as a protective film on the primary transfer surface.
이상에서 설명한 본 발명의 출원인에 의해 제안된 선행 기술들을 포함한 종래의 수압전사 방식들은 피전사물인 스티어링휠을 그 구조상의 특성을 고려하지 않고 일률적으로 침강시키는 경우에 수면상에 부상되어 있는 전사필름이 외압에 대하여 민감하게 작용하면서 접촉면내에 미세한 기포가 유입될 수 있으므로 고도의 숙련자가 세심한 주의를 기울여 수작업 할 수밖에 없으며, 따라서 이러한 일련의 공정을 자동화하기에는 많은 어려움이 있었다.Conventional hydrostatic transfer methods including the prior art proposed by the applicant of the present invention described above is a transfer film floating on the water surface when the settled steering wheel uniformly seizing without considering its structural characteristics. Since sensitive bubbles can be introduced into the contact surface while being sensitive to external pressure, highly skilled workers have no choice but to carry out manual work with great care, and thus there are many difficulties in automating such a series of processes.
또한, 전사공정을 서서히 진행하여야 원하는 패턴을 신축 변형없이 정확하게 전사할 수 있으므로 작업 시간 및 인건비가 과다하게 소요되어 생산성을 저하시키는 요인으로 작용하고 있을 뿐만 아니라, 이러한 한계성으로 인하여 대량 생산이 이루어질 없는 문제점이 있었다.In addition, since the transfer process can be accurately transferred to the desired pattern without expansion and contraction, the work time and labor costs are excessively exerted, which reduces the productivity. There was this.
또한, 수작업에 의존하여 공정이 진행되므로 균일한 제품을 생산할 수 없다는 문제점도 있었다.In addition, there is a problem that can not produce a uniform product because the process proceeds depending on the manual work.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술들이 갖는 제반 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 공정의 자동화를 실현하여 대량 생산이 가능하고, 수작업시 소요되는 인건비를 절감할 수 있으며, 정확한 수치 제어에 의해 제품을 생산함으로써 그 정밀도가 향상될 수 있을 뿐만 아니라 품질 균일화를 도모할 수 있고, 비숙련자도 쉽게 작업할 수 있도록 된 자동차용 스티어링휠림의 수압전사장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve all the problems of the prior art as described above, the object is to realize the automation of the process, mass production is possible, can reduce the labor cost of manual work, accurate numerical control By producing the product by the product, not only can the precision be improved, but also the quality uniformity can be achieved, and it is to provide the hydraulic pressure transmission value of the steering wheel rim for automobiles that can be easily operated by the unskilled person.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 스티어링휠림의 수압전사방법은, 스티어링휠림의 표면을 그 원주방향을 따라 반분하여 폴리비닐알콜층에 패턴층이 형성된 전사필름상에 수압전사한 후 이를 반전시켜 나머지 반쪽에도 수압전사공정을 수행함으로써 스티어링휠림의 표면에 소정의 패턴을 인쇄하는 스티어링휠림의 수압전사방법에 있어서, 상기 전사필름을 수용액 표면에 띄운 상태에서 상기 스티어링휠림의 우선 전사부위를 제외한 나머지 원주 진행방향의 반쪽 부분에 별도의 마스크부재를 부착하지 않고 스티어링휠림의 하강면 중 어느 한쪽을 먼저 전사필름상에 접촉되게 한 후 그 반대편쪽이 수면에 맞닿을 때까지 서서히 하강시키고, 이와 같이 수평이 유지된 상태에서 상기 스티어링휠림을 소정 깊이만큼 침지한 후 그 침지 상태에서 원주를 따라 정방향으로 소정 각도만큼 회전시켜 토션을 가하면서 수면으로부터 수직상 액막이 형성되는 소정 높이에 이를 때까지 상승시키며, 그 높이에서 원주를 따라 역방향으로 소정 각도만큼 회전시켜 토션을 가함으로써 상기 스티어링휠림의 우선 전사할 표면 부위의 경계선까지 전사필름을 안정적으로 밀착시키는 1차 전사공정과, 상기 1차 전사공정을 통해 스티어링휠림의 반쪽 표면에 도포된 폴리비닐알콜층을 소정 시간동안 소정의 비율로 건조하는 반 건조공정과, 상기 반 건조공정을 통해 1차 전사면의 외측에 폴리비닐알콜층이 겔 상태로 건조되었을 때 상기 스티어링휠림을 반전시킨 후 나머지 전사할 반쪽 부위를 상기 경계선 이상까지 상기 1차 전사공정과 동일한 방법으로 진행하여 전사필름을 밀착시키는 2차 전사공정과, 전체 표면에 전사 완료된 상기 스티어링휠림을 수용액 내에 소정 시간동안 침수시켜 물에 불린 후 이 스티어링휠림의 표면에 소정 시간동안 수용액을 분사하여 외측의 폴리비닐알콜층을 동시에 세척해내는 전표면 세척공정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.Hydrostatic transfer method of the steering wheel rim for automobiles according to the present invention for achieving the above object, the surface of the steering wheel rim in half along its circumferential direction, after the hydraulic pressure transfer on the transfer film formed with a pattern layer on the polyvinyl alcohol layer In the hydraulic transfer method of the steering wheel rim in which a predetermined pattern is printed on the surface of the steering wheel rim by performing a hydrostatic transfer process on the other half by inversion, except for the preferential transfer portion of the steering wheel rim in the state where the transfer film is floated on the surface of the aqueous solution. Without attaching a separate mask member to the remaining half of the circumferential direction, one of the lower surfaces of the steering wheel rim is first brought into contact with the transfer film, and then gradually lowered until the opposite side contacts the water surface. After immersing the steering wheel rim to a predetermined depth while keeping the level, the immersion While the torsion is applied by rotating at a predetermined angle along the circumference in the state, the torsion is increased until the predetermined height from which the vertical liquid film is formed from the water surface is reached. The first transfer process for stably adhering the transfer film to the boundary line of the surface portion to be transferred first of the steering wheel rim, and the polyvinyl alcohol layer applied to the half surface of the steering wheel rim through the first transfer process for a predetermined time. A semi-drying step of drying with a polyvinyl alcohol layer on the outside of the primary transfer surface through the semi-drying step and inverting the steering wheel rim when the polyvinyl alcohol layer is dried in a gel state until the remaining half to be transferred to the boundary line or more. A second transfer step of adhering the transfer film in the same manner as the first transfer step, The entire surface washing step of immersing the steering wheel rim transferred to the sieve surface in an aqueous solution for a predetermined time, soaked in water and then spraying the aqueous solution on the surface of the steering wheel rim for a predetermined time to wash the outer polyvinyl alcohol layer simultaneously. Characterized in that made.
여기서, 상기 1, 2차 전사공정시 스티어링휠림의 입수각은 0°이상, 5°이내로 유지하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to maintain the angle of incidence of the steering wheel rim in the first and second transfer processes within 0 ° and 5 °.
또한, 상기 1, 2차 전사공정의 전사시간은 7 내지 14초로 하는 것이 바람직하다.In addition, the transfer time of the first and second transfer step is preferably 7 to 14 seconds.
또한, 상기 스티어링휠림의 정, 역방향 토션각은 각각 5 내지 10°로 유지하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to maintain the forward and reverse torsion angles of the steering wheel rim at 5 to 10 degrees, respectively.
또한, 상기 스티어링휠림의 토션시 회전속도는 0.5RPM 내외로 유지하는 것이 바람직하다.In addition, the torsional speed of the steering wheel rim is preferably maintained at about 0.5 RPM.
또한, 상기 반 건조공정은, 전사면이 하향되도록 한 상태에서, 상온 대기중에서 30 내지 90분 동안 노출시켜 자연 건조하거나, 또는 전사면이 하향되도록 한 상태에서, 밀폐공간 내에서 60 내지 90℃로 가열하여 강제 건조하는 것이 바람직하다.In addition, the semi-drying step is naturally dried by exposing for 30 to 90 minutes in an ambient temperature atmosphere in a state where the transfer surface is downward, or 60 to 90 ° C. in a closed space in a state where the transfer surface is downward. It is preferable to heat and force-dry.
또한, 상기 반 건조공정시 폴리비닐알콜층의 건조율은 60 내지 70%로 유지하는 것이 바람직하다.In addition, the drying rate of the polyvinyl alcohol layer in the semi-drying step is preferably maintained at 60 to 70%.
또한, 상기 전표면 세척공정의 침수시간은 수온 30℃ 정도에서 50 내지 90초 동안 수행하고, 이러한 침수처리 후 잔류하는 폴리비닐알콜층을 완전 제거할 수 있도록 수용액 분사장치에 의해 10 내지 12분 동안 수용액을 분사하여 세척하는 것이 바람직하다.In addition, the immersion time of the entire surface washing process is carried out for 50 to 90 seconds at a water temperature of 30 ℃, and for 10 to 12 minutes by an aqueous solution spray device to completely remove the polyvinyl alcohol layer remaining after such immersion treatment It is preferable to spray by spraying an aqueous solution.
또한, 상기 스티어링휠림의 2차 전사공정은 복수의 수조에 각각 전사필름을 띄워 놓고 각 분할전사부를 독립적으로 부분 침지하거나, 또는 단일 수조에 간이칸막이를 설치하고 복수의 전사필름을 대칭적으로 띄운 후 각 분할전사부를 연속 교대로 부분 침지하여 수행하는 것이 바람직하다.In addition, in the second transfer process of the steering wheel rim, each transfer film is floated in a plurality of tanks, and the respective partial transfer parts are partially immersed, or a simple partition is installed in a single tank, and a plurality of transfer films are symmetrically floated. It is preferable to carry out by partially immersing each division transfer part in succession alternately.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 스티어링휠림의 수압전사공정 자동화 시스템은, 소정 반경의 원주 외측으로 방사상 배치되어 수용액을 저장하며 상기 수용액의 표면상에 패턴층이 형성된 전사필름을 일정 높이로 띄울 수 있도록 된 적어도 하나 이상의 전사수조와, 스티어링휠림을 파지하여 리프팅한 후 원하는 위치까지 제어 회전하고 그 위치에서 승강, 종방향으로의 각도 조절 및 원주방향으로의 정, 역회전이 가능하며 상기 원주의 중심에 배치된 피전사물 이송용 로봇과, 전사공정이 완료된 스티어링휠림을 상기 로봇으로부터 전달받아 그 전사면이 하향되도록 고정한 상태에서 상기 스티어링휠림의 외측에 도포된 폴리비닐알콜층이 겔 상태로 반 건조될 때까지 소정의 속도로 이송시켜주는 컨베이어를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.On the other hand, the hydraulic transfer process automation system for a vehicle steering wheel rim according to the present invention for achieving the above object, is arranged radially outward of the circumference of a predetermined radius to store the aqueous solution and the transfer film formed a pattern layer on the surface of the aqueous solution At least one transfer tank, which can be floated at a certain height, and gripping and lifting the steering wheel rim to control and rotate to the desired position, and ascend, adjust the angle in the longitudinal direction, and forward and reverse rotation in the circumferential direction. And a polyvinyl alcohol layer coated on the outer side of the steering wheel rim in a state in which the robot for transferring a transfer object disposed at the center of the circumference and the steering wheel rim having completed the transfer process are received from the robot and fixed to have its transfer surface downward. It includes a conveyor that transfers at a predetermined speed until it is half dried in a state The bags feature.
여기서, 상기 로봇의 아암이 도달할 수 있는 원주상 일측에는 전사할 스티어링휠림을 안착시킬 수 있는 피전사물 공급대가 마련되고, 상기 피전사물 공급대의 상면 중앙에는 상기 스티어링휠림의 보스부에 형성된 축삽입공 내에 삽입되어 상기 스티어링휠림을 피전사물 공급대의 상면으로부터 미세하게 이격 지지해주는 지지봉이 입설되며, 상기 지지봉을 중심으로 하여 상면상에서 양쪽으로 소정 각도를 이루도록 배치됨으로써 상기 상면과 미세하게 이격 배치된 상기 스티어링휠림을 안정적으로 받쳐줄 수 있는 지지레일이 마련되도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, a circumferential side to which the arm of the robot can reach is provided with a transfer object supply base for seating the steering wheel rim to be transferred, and the shaft insertion hole formed in the boss of the steering wheel rim in the center of the upper surface of the transfer object supply base. The support rod is inserted into the support rod to be finely spaced apart from the upper surface of the transfer object supply base, and the steering wheel rim finely spaced from the upper surface by being disposed to form a predetermined angle on both sides of the upper surface of the support rod. It is desirable to configure so that the support rail can be stably supported.
또한, 상기 전사수조는 복수개로 설치될 경우에 어느 전사수조에서 전사공정이 수행되든 항상 일정한 전사 경계선이 설정될 수 있게 하기 위하여 그 외벽이 동일한 높이로 형성됨과 아울러 각각의 전사수조 내측을 가로지르는 오버플로우 격벽도 동일한 높이로 형성되어 항상 일정한 수위가 유지되도록 레벨링하는 것이 바람직하다.In addition, in the case where a plurality of transfer tanks are installed, the outer wall is formed at the same height so that a constant transfer boundary line can be set at all times regardless of which transfer tank is performed, and the over-crossing the inside of each transfer tank is performed. The flow barrier wall is also formed at the same height so that the level is always maintained to maintain a constant level.
또한, 상기 전사수조는 수용액 상에 전사필름을 띄우고 활성제를 분사할 때 상기 활성제가 비산되지 않고 흡입 배출되도록 상기 전사수조의 외벽 둘레에 비산방지용 덕트가 구비되게 구성함이 바람직하다.In addition, the transfer tank is preferably configured to be provided with a scattering prevention duct around the outer wall of the transfer tank so that the activator is not inhaled and discharged when the transfer film is floated on the aqueous solution and spraying the active agent.
또한, 상기 전사수조는 상기 오버플로우 격벽을 기준하여 양분되는 각 수조부 내에 급수공과 배수공이 형성되고, 상기 급수공과 배수공에는 별도의 급수탱크로부터 인출된 급수관 및 배수관과 각각 연결되어 상기 전사수조와 급수탱크 간에 급수 및 배수가 이루어지면서 순환되도록 구성됨이 바람직하다.In addition, the transfer tank has a water supply hole and a drain hole is formed in each tank portion divided into the overflow partition wall, the water supply hole and the drain hole is connected to the water supply pipe and the drain pipe drawn from a separate water supply tank, respectively, It is preferably configured to circulate while supplying and draining water between tanks.
또한, 상기 컨베이어와 상기 로봇의 아암이 도달할 수 있는 원주상 일측 사이에는, 전사된 스티어링휠림을 안착시켜 반 건조 전에 머물 수 있는 로딩테이블이 마련되고, 상기 로딩테이블의 일측에는 진공펌프가 구비되어 그 본체로부터 인출된 흡습관의 단부가 상기 로딩테이블과 인접한 상태로 배치되어 반 건조 공정이 진행되기 전에 폴리비닐알콜 성분의 점적액을 일차 흡입 처리할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.In addition, between the conveyor and the circumferential side that the arm of the robot can reach, there is provided a loading table for seating the transferred steering wheel rim to stay before semi-drying, one side of the loading table is provided with a vacuum pump It is preferable that an end portion of the moisture absorption pipe drawn out from the main body is disposed adjacent to the loading table so as to be able to perform primary suction treatment of the drop of polyvinyl alcohol component before the semi-drying process is performed.
또한, 상기 컨베이어는, 구동축에 장착된 복수의 스프라킷과 상기 스프라킷에 체결된 체인으로 이루어지고, 상기 각 체인의 저면쪽에는 처짐을 방지함과 아울러 상기 체인의 이송을 안내하기 위한 가이드가 구비되어 있으며, 상기 한 쌍의 체인간에는 소정 간격을 두고 다수의 가로대가 연결되어 그 중앙에 외향 입설된 지지봉에 반 건조할 스티어링휠림을 안착시킬 수 있도록 구성됨이 바람직하다.In addition, the conveyor is composed of a plurality of sprockets mounted on the drive shaft and the chain fastened to the sprocket, the guide for guiding the transfer of the chain while preventing the sag on the bottom side of each chain Is provided, it is preferable that a plurality of crossbars are connected at a predetermined interval between the pair of chains is configured to seat the steering wheel rim to be semi-dry on a support rod placed outward in the center thereof.
또한, 상기 스티어링휠림의 배면 전사시 로봇의 척이 파지할 수 있도록 단부에 나조부가 형성된 봉 형상의 지그가 별도 마련되어 상기 스티어링휠림의 보스부에 형성된 축삽입공에 나사 결합할 수 있도록 구성함이 바람직하다.In addition, a rod-shaped jig having a threaded portion formed at an end thereof is separately provided so that the chuck of the robot can be gripped during the rear transfer of the steering wheel rim so as to be screwed to the shaft insertion hole formed at the boss of the steering wheel rim. desirable.
또한, 상기 스티어링휠림의 배면 전사시 로봇의 척이 파지할 수 있도록 상기 스티어링휠림의 림부에 결합되는 클램프가 별도 마련되게 함이 바람직하다.In addition, it is preferable to provide a clamp coupled to the rim of the steering wheel rim so that the chuck of the robot grips when the rear wheel of the steering wheel rim is transferred.
이하, 본 발명에 따른 자동차용 스티어링휠림의 수압전사장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the hydraulic pressure transmission device of the steering wheel rim for a vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 스티어링휠림(2)의 수압전사공정 자동화 시스템의 전체적인 구조를 나타내고 있다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수압전사공정 자동화 시스템은, 수용액(10a)을 일정 높이로 저장할 수 있는 복수의 전사수조(10)와, 상기 피전사물, 즉, 스티어링휠림(2)을 파지하여 원하는 전사수조(10)로 이송한 후 상기 스티어링휠림(2)을 승강시키면서 그 스티어링휠림(2)의 일부 표면에 패턴을 전사하기 위한 피전사물 이송용 로봇(20)과, 전사된 스티어링휠림(2)을 반 건조시키면서 이송시켜주는 컨베이어(70)를 포함하는 구조를 상기 시스템의 기본 구성으로 한다.Figure 1 shows the overall structure of the hydraulic transfer process automation system of the steering wheel rim 2 for vehicles according to the present invention. As shown in the figure, the hydraulic transfer process automation system of the present invention, a plurality of transfer tank 10 that can store the aqueous solution (10a) at a predetermined height, and the transfer object, that is, the steering wheel rim (2) After holding and transferring to a desired transfer tank 10, the robot wheel 20 for transferring a transfer object for transferring a pattern to a part surface of the steering wheel rim 2 while lifting the steering wheel rim 2, and the transferred steering wheel rim The structure including the conveyor 70 which conveys while drying (2) is made into the basic structure of the said system.
즉, 본 발명의 시스템은, 소정 반경의 원주(상기 로봇(20)의 턴테이블(21) 둘레에 해당하는 것으로서, 상기 로봇(20)이 작동될 때 로봇(20)의 각부가 주변 배치물에 간섭되지 않는 정도의 공간을 의미함) 외측으로 방사상 배치되어 수용액(10a)을 저장하며 상기 수용액(10a)의 표면상에 패턴층(4a)이 형성된 전사필름(4)을 일정 높이로 띄울 수 있도록 된 적어도 하나 이상의 전사수조(10)와, 상기 스티어링휠림(2)을 파지하여 리프팅한 후 원하는 위치까지 제어 회전하고 그 위치에서 승강, 종방향으로의 각도 조절 및 원주방향으로의 정, 역회전이 가능하며 상기 원주의 중심에 배치된 피전사물 이송용 로봇(20)과, 전사공정이 완료된 스티어링휠림(2)을 상기 로봇(20)으로부터 전달받아 그 전사면이 하향되도록 고정한 상태에서 상기 스티어링휠림(2)의 외측에 도포된 폴리비닐알콜층이 겔 상태로 반 건조될 때까지 소정의 속도로 이송시켜주는 컨베이어(70)를 포함하는 구조로 이루어져 있다.That is, in the system of the present invention, a circumference of a predetermined radius (corresponding to the turntable 21 of the robot 20, each part of the robot 20 interferes with a peripheral arrangement when the robot 20 is operated. It means that the space not to be) radially disposed outward to store the aqueous solution (10a) and to float the transfer film (4) formed with a pattern layer (4a) on the surface of the aqueous solution (10a) to a certain height After holding and lifting at least one transfer tank 10 and the steering wheel rim 2, control rotation is performed to a desired position, and ascends, adjusts the angle in the longitudinal direction, and forward and reverse rotation in the circumferential direction. The robot 20 for the transfer of the transfer object disposed at the center of the circumference and the steering wheel rim 2 having completed the transfer process are received from the robot 20 and the steering wheel rim 2 is fixed so that its transfer surface is downward. Applied to the outside of the The polyvinyl alcohol layer is composed of a structure including a conveyor 70 for transferring at a predetermined rate until the gel is semi-dried.
상기의 기본 구성에 있어서, 상기 전사수조(10)는 작업자(5)가 전사공정을 수행하는데 불편하지 않을 정도의 최소 공간 이상으로 배치할 수 있으며, 도면에 도시한 바와 같이 통상 3 내지 5개 정도 설치할 수 있다.In the above basic configuration, the transfer tank 10 may be arranged in a minimum space or more so that the operator 5 is not inconvenient to perform the transfer process, as shown in the drawing usually about 3 to 5 Can be installed.
상기 전사수조(10)는, 복수 개로 설치될 경우에 어느 전사수조(10)에서 전사공정이 수행되든 상기 스티어링휠림(2)에 항상 일정한 전사 경계선이 설정될 수 있게 하기 위하여 그 외벽이 동일한 높이로 형성됨과 아울러 각각의 전사수조(10) 내측을 가로지르는 오버플로우 격벽(11)도 동일한 높이로 형성되어 항상 일정한 수위가 유지되도록 레벨링된 구조를 이룬다. 상기 오버플로우 격벽(11)은 작업이 이루어지는 전사수조(10) 본체부에 담겨진 수용액(10a)이 일정 높이로 채워진 후 상기 오버플로우 격벽(11)의 높이 이상 공급되는 수용액(10a)은 수압전사공정이 진행되는 과정에서 자연스럽게 지속적으로 넘쳐흘러 순환하게 하기 위한 것이다.When the transfer tank 10 is provided in plural numbers, the outer wall of the transfer tank 10 may have the same height so that a constant transfer boundary line can be always set on the steering wheel rim 2 regardless of which transfer process is performed in the transfer tank 10. In addition, the overflow partition 11 crossing the inside of each transfer tank 10 is also formed at the same height to form a leveled structure to maintain a constant water level at all times. The overflow partition 11 is filled with a predetermined height of the aqueous solution (10a) contained in the main body of the transfer tank (10) where the operation is made, the aqueous solution (10a) supplied to the height of the overflow partition 11 or more is a hydraulic transfer process It is to make the circulation flow naturally and continuously in this process.
이와 병행해서, 상기 전사수조(10)의 내측에는 별도의 수위감지센서(17)가 설치됨으로써 상기 전사수조(10)들 간에 보다 정확한 수위 조절이 가능하도록 되어 있다. 상기 급수탱크(51)의 배수관(53)에 유량제어밸브(미도시)를 설치하여 이를 제어기(40)로부터 개폐 제어하게 되면 상기 전사수조(10)내의 수위를 일정하게 유지할 수 있어 스티어링휠림(2)의 1차 전사할 경계선까지 정확하게 분할 전사할 수 있다.In parallel with this, a separate water level sensor 17 is installed inside the transfer tank 10 to allow more accurate water level adjustment between the transfer tanks 10. When a flow control valve (not shown) is installed in the drain pipe 53 of the water supply tank 51 to control the opening and closing from the controller 40, the water level in the transfer water tank 10 can be kept constant so that the steering wheel rim 2 The division can be accurately transferred to the boundary of the primary transfer.
그리고, 상기 전사수조(10)는 수용액(10a) 상에 전사필름(4)을 띄우고 활성제를 분사할 때 상기 활성제가 비산되지 않고 흡입 배출되도록 상기 전사수조(10)의 외벽 둘레에 비산방지용 덕트(14)가 구비되어 있다. 상기 비산방지용 덕트(14)는 별도로 도시하지는 않았지만 진공펌프와 연결되어 활성제나 먼지 등을 흡입할 수 있도록 되어 있다.And, the transfer tank 10 floats the transfer film 4 on the aqueous solution (10a) when spraying the activator when the activator is not scattered inhaled discharge discharge duct around the outer wall of the transfer tank (10) 14). Although not shown separately, the scattering prevention duct 14 is connected to a vacuum pump to suck activators or dust.
또한, 상기 전사수조(10)는 상기 오버플로우 격벽(11)을 기준하여 양분되는 각 수조부 내에 급수공(12)과 배수공(13)이 형성되고, 상기 급수공(12)과 배수공(13)에는 별도의 급수탱크(51)로부터 인출된 급수관(52) 및 배수관(53)과 각각 연결되어 상기 전사수조(10)와 급수탱크(51) 간에 급수 및 배수가 이루어지면서 순환되는 구조를 이루게 된다. 상기 급수탱크(51)와 급수관(52) 및 배수관(53)은 급수부(50)에 해당한다.In addition, the transfer water tank 10 has a water supply hole 12 and a drain hole 13 are formed in each tank portion that is bisected on the basis of the overflow partition 11, the water supply hole 12 and the drain hole 13 Is connected to each of the water supply pipe 52 and the drain pipe 53 drawn from the separate water supply tank 51 to form a structure circulating while the water supply and drainage between the transfer water tank 10 and the water supply tank 51 is made. The water supply tank 51, the water supply pipe 52, and the drain pipe 53 correspond to the water supply unit 50.
또한, 상기 각 전사수조(10)에는 로봇(20)의 작동을 제어하는 제어기(40)와 연결된 작동버튼(15) 및 비상정지버튼(16)이 마련되어 있다. 상기 작동버튼(15)은 그 작동버튼(15)을 조작한 해당 전사수조(10)의 위치까지 로봇(20)의 아암(27) 단부가 이동할 수 있도록 하기 위한 신호 입력수단이고, 상기 비상정지버튼(16)은 상기 로봇(20)이 오동작하였을 때, 더 이상의 후속 공정을 진행하지 않고, 대기중인 피전사물(2)을 로딩하는 피전사물 공급대(30) 상부의 최초 위치로 복귀되도록 하기 위한 조작수단이다.In addition, each of the transfer tank 10 is provided with an operation button 15 and an emergency stop button 16 connected to the controller 40 for controlling the operation of the robot 20. The operation button 15 is a signal input means for moving the end of the arm 27 of the robot 20 to the position of the transfer tank 10 to operate the operation button 15, the emergency stop button (16) is an operation for returning to the initial position of the upper part of the transfer object supply table 30 for loading the waiting transfer object 2 without proceeding any further subsequent process when the robot 20 malfunctions Means.
상기 피전사물 공급대(30)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 로봇(20)의 아암(27)이 도달할 수 있는 원주상 일측에 구비되어 전사할 피전사물(2), 즉, 스티어링휠림을 안착시킬 수 있도록 하는 대기 테이블로서, 상기 피전사물 공급대(30)의 상면 중앙에는 상기 스티어링휠림(2)의 보스부에 형성된 축삽입공(8) 내에 삽입되어 상기 스티어링휠림(2)을 피전사물 공급대(30)의 상면으로부터 미세하게 이격 지지해주는 지지봉(31)이 입설되며, 상기 지지봉(31)을 중심으로 하여 상면상에서 양쪽으로 소정 각도를 이루도록 배치됨으로써 상기 상면과 미세하게 이격 배치된 상기 스티어링휠림(2)을 안정적으로 받쳐줄 수 있는 지지레일(32)이 마련되어 있는 구조를 이룬다. 즉, 상기 스티어링휠림(2)의 비전사부(1)을 제외한 분할전사부(a)(b)의 원호 범위 내에 상기 지지레일(32)의 양단부가 접촉하여 지지될 수 있도록 상기 지지레일(32)이 상기 피전사물 공급대(30)의 상면에 고정 배치되며, 이는 상기 각 분할전사부(a)(b)가 최소한의 면적과 접촉되도록 하여 가급적 상기 각 분할전사부(a)(b)의 표면에 이물질이 달라붙지 않도록 처리함과 아울러, 상기 지지레일(32)을 기준하여 상기 스티어링휠림(2)을 일정하게 로딩함으로써 후속 공정의 균일화를 도모하기 위함이다.3 and 4, the object to be transferred 30 is provided on the circumferential side that the arm 27 of the robot 20 can reach the transfer object 2 to be transferred, that is, A standby table for seating the steering wheel rim, the center of the upper surface of the transfer object supply base 30 is inserted into the shaft insertion hole (8) formed in the boss portion of the steering wheel rim (2) the steering wheel rim (2) ) Is a support rod 31 for finely spaced support from the upper surface of the transfer object supply table 30, and is disposed so as to form a predetermined angle on both sides on the upper surface with respect to the support rod 31 to be finely spaced apart from the upper surface. It forms a structure that is provided with a support rail 32 that can stably support the disposed steering wheel rim (2). That is, the support rails 32 are provided so that both ends of the support rails 32 are in contact with each other and are supported within the circular arcs of the division transfer parts (a) and (b) except the non-transfer parts 1 of the steering wheel rim 2. It is fixedly arranged on the upper surface of the transfer object supply base 30, which is to contact each of the division transfer portion (a) (b) to the minimum area, preferably the surface of each division transfer portion (a) (b) In order to ensure that the foreign matter does not stick to, and uniformly loading the steering wheel rim (2) on the basis of the support rail 32 to achieve a uniform process of the subsequent process.
또한, 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 컨베이어(70)와 상기 로봇(20)의 아암(27)이 도달할 수 있는 원주상 일측 사이에는, 전사된 스티어링휠림(2)을 안착시켜 반 건조 전에 일차적으로 머물 수 있도록 하기 위한 로딩테이블(60)이 마련되어 있다. 상기 로딩테이블(60)은, 그 일측에 진공펌프(62)가 구비되어 그 본체로부터 인출된 흡습관(63)의 단부가 상기 로딩테이블(60)과 인접한 상태로 배치됨으로써 상기 흡습관(63)을 통해 반 건조 공정이 진행되기 전에 상기 스티어링휠림(2)의 표면에 묻어있는 폴리비닐알콜액을 점적액(點滴液) 상태로 일차 흡입 처리할 수 있도록 되어 있다.1 and 9, the transferred steering wheel rim 2 is seated between the conveyor 70 and the circumferential side where the arm 27 of the robot 20 can reach. A loading table 60 is provided for the primary stay before semi-drying. The loading table 60 is provided with a vacuum pump 62 on one side thereof, and an end of the absorption tube 63 withdrawn from the main body is disposed in a state adjacent to the loading table 60 so that the absorption tube 63 is disposed. Through the semi-drying process is carried out through the polyvinyl alcohol liquid buried on the surface of the steering wheel rim (2) is to be able to perform a primary suction treatment in the form of a drop (點滴 液) state.
상기 로딩테이블(60)은 그 중앙에 상기 피전사물 공급대(30)에서와 같은 지지봉(61)이 입설되어, 상기 지지봉(61)의 상단부에, 전사된 스티어링휠림(2)을 안착시킨 후 스티어링휠림(2) 자체를 회전시키거나 로딩테이블(60)을 회전시킴으로써 상기 스티어링휠림(2)의 표면에 묻어있는 폴리비닐알콜액을 원심력에 의해 제거할 수 있도록 되어 있다. 이때, 비산되는 점적액은 흡습관(63) 내부로 흡입된다.The loading table 60 has a supporting rod 61 in the center thereof, as in the transfer object supply table 30, and seats the transferred steering wheel rim 2 on the upper end of the supporting rod 61, and then the steering wheel. By rotating the wheel rim 2 itself or rotating the loading table 60, the polyvinyl alcohol liquid on the surface of the steering wheel rim 2 can be removed by centrifugal force. At this time, the drop liquid is scattered is sucked into the absorption tube (63).
상기 로딩테이블(60)의 외측에는 상기 컨베이어(70)가 설치되어 있다. 즉, 상기 컨베이어(70)는 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이, 구동축(73)에 장착된 복수의 스프라킷(72)과 상기 스프라킷(72)에 체결된 체인(71)으로 이루어지고, 상기 각 체인(71)의 저면쪽에는 처짐을 방지함과 아울러 상기 체인(71)의 이송을 안내하기 위한 가이드(74)가 구비되어 있으며, 상기 한 쌍의 체인(71)간에는 소정 간격을 두고 다수의 가로대(75)가 연결되어 그 중앙에 외향 입설된 지지봉(76)에 반 건조할 스티어링휠림(2)을 안착시킨 후 일정 속도로 이송하면서 적정 점도(粘度)로 건조시킬 수 있도록 되어 있다. 아울러, 상기 컨베이어(70) 내에는 일정 간격으로 속도감지센서(77)를 설치하여 이송 속도를 감지토록 함으로써 조절 가능하도록 구성할 수도 있다.The conveyor 70 is installed outside the loading table 60. That is, the conveyor 70 is a plurality of sprockets 72 mounted on the drive shaft 73 and the chain 71 fastened to the sprockets 72, as shown in FIGS. 1 and 10. The lower side of each of the chains 71 is provided with a guide 74 for preventing sag and guiding the transfer of the chains 71, and a predetermined interval between the pair of chains 71 is provided. A plurality of crossbars 75 are connected to each other so that the steering wheel rim 2 to be semi-dried is seated on the support rod 76 placed outwardly at the center thereof, and then dried at an appropriate viscosity while being transported at a constant speed. have. In addition, the conveyor 70 may be configured to be adjustable by installing a speed sensor 77 at a predetermined interval so as to detect the transfer speed.
한편, 상기 로봇(20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 정, 역방향으로 자유롭게 회전할 수 있는 턴테이블(21) 상에 그 본체가 장착되는 일반적인 구조가 적용된다. 상기 턴테이블(21) 상에는 로봇(20)의 본체를 작동시키기 위한 액츄에이터(22)가 구비되고, 상기 액츄에이터(22) 중심의 주축(23)과 연결되는 작동바아(25)와 상기 액츄에이터(22)로부터 절곡 가능하도록 연결된 본체부가 상기 본체부 상단의 상부축(24)을 매개로 하여 링크 형태로 결합되어 있으며, 상기 상부축(24)의 상측에는 수평방향으로 아암(27)이 연결되고, 상기 아암(27)의 단부에는 연직방향으로 장착되어 피전사물(2)을 파지할 수 있는 척(28)이 형성되어 있다. 상기 아암(27)의 단부는 아암(27)의 길이방향에 대하여 수직하는 방향으로 정, 역회전 가능하고, 상기 척(28)은 아암(27)의 단부에서 그 연직방향을 축으로 하여 좌우방향으로 정, 역회전 가능하도록 되어 있다. 상기 아암(27)의 몸체부 쪽에는 상기 아암(27)을 구동시키기 위한 다수의 실린더(26)가 장착되어 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the robot 20 has a general structure in which the main body is mounted on a turntable 21 capable of freely rotating in the forward and reverse directions. An actuator 22 is provided on the turntable 21 to operate the main body of the robot 20, and is provided from the operating bar 25 and the actuator 22 connected to the main shaft 23 of the center of the actuator 22. The main body portion which is connected to be bent is coupled in the form of a link via the upper shaft 24 at the upper end of the main body portion, and an arm 27 is connected to the upper side of the upper shaft 24 in a horizontal direction, and the arm ( 27 is formed at the end of the chuck 28 so as to be mounted in the vertical direction so as to grip the transfer object 2. The end of the arm 27 is capable of forward and reverse rotation in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 27, and the chuck 28 is in the left and right directions with its vertical direction at the end of the arm 27 as an axis. Forward and reverse rotation are possible. On the body side of the arm 27, a plurality of cylinders 26 for driving the arm 27 are mounted.
상기 로봇(20)은 주축(23), 상부축(24), 아암(27) 단부 및 척(28) 등이 관절이 되어 자유롭게 움직임으로써 상기 척(28)에 파지된 피전사물(2)을 원하는 위치로 이송할 수 있게 되는 것이다.The robot 20 is the main shaft 23, the upper shaft 24, the end of the arm 27, the chuck 28 and the like to move freely to the desired transfer object 2 held by the chuck 28 It will be able to move to a position.
상기한 바와 같은 구성에 더하여, 상기 스티어링휠림(2)의 배면 전사시에는 그 전면의 공정에서와는 달리 로봇(20)의 척(28)으로 파지할 수 있는 부분이 마땅치 않으므로 별도의 파지구를 사용한다. 즉, 로봇(20)의 척(28)이 상기 스티어링휠림(2)을 파지할 수 있는 돌출부를 갖게 하기 위하여, 도 11에 도시된 바와 같이 단부에 나조부가 형성된 봉 형상의 지그(6)가 별도 마련되어 상기 스티어링휠림(2)의 보스부에 형성된 상기 축삽입공(8)에 상기 지그(6)가 나사 결합될 수 있게 조립한 후 이 부분을 상기 로봇(20)의 척(28)으로 파지함으로써 후속 공정을 반복적으로 수행할 수 있다.In addition to the configuration as described above, when the rear transfer of the steering wheel rim (2), unlike the process of the front of the portion that can be gripped by the chuck 28 of the robot 20 is used because a separate gripper is used. . That is, in order for the chuck 28 of the robot 20 to have a protrusion capable of gripping the steering wheel rim 2, as shown in FIG. The jig 6 is assembled to the shaft insertion hole 8 formed separately from the boss of the steering wheel rim 2 so that the screw can be screwed, and the part is gripped by the chuck 28 of the robot 20. The subsequent process can then be carried out repeatedly.
또는, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 스티어링휠림(2)의 배면 전사시 로봇(20)의 척(28)이 파지할 수 있도록 상기 스티어링휠림(2)의 림부에 결합되는 현수식(懸垂式)의 클램프(7)가 결합되게 할 수도 있다.Alternatively, as shown in FIG. 12, a suspension type coupled to the rim of the steering wheel rim 2 so that the chuck 28 of the robot 20 can be gripped during the rear transfer of the steering wheel rim 2. It is also possible to make the clamp 7 of the coupling.
이상에서 설명한 바와 같은 구성을 이루는 본 발명에 따른 자동화 시스템에 의한 자동차용 스티어링휠림(2)의 수압전사공정을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The hydraulic pressure transfer process of the steering wheel rim 2 for an automobile by the automation system according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 스티어링휠림의 수압전사방법에 의한 주요 공정에 있어서의 전사 원리를 설명하기 위한 것이다. 도 5 내지 도 7은 피전사물인 스티어링휠림(2)의 정면쪽 절반을 1차적으로 수압전사하는 방법을 상세히 설명하기 위해 순차적으로 세분화하여 도시한 것으로, 도 5는 상기 스티어링휠림(2)을 수압전사하기 위한 침지 초기단계의 공정을, 도 6은 도 5의 침지 초기단계로부터 스티어링휠림(2)을 수평상태로 유지하고 일정 깊이만큼 하향 침지시킨 후 정방향으로 소정 각도 회전시킨 상태를 도시한 침지 중기단계의 공정을, 도 7은 도 6의 단계로부터 스티어링휠림(2)을 수면과 평행하게 상승시켜 수직상의 액막(10b)을 유지함과 아울러 역방향으로 소정 각도만큼 회전시키는 과정을 도시한 침지 말기단계의 공정을 각각 나타낸 것이며, 도 8은 상기 도 7의 공정을 수행함에 있어서 수직상의 액막(10b) 형성으로 인한 본 발명의 수압전사 원리를 설명하기 위하여 부분 확대하여 나타낸 것이다.5 to 8 are for explaining the principle of the transfer in the main process by the hydraulic transfer method of the steering wheel rim according to the present invention. 5 to 7 are sequentially shown in order to explain in detail the method of the first half of the front half of the steering wheel rim (2), which is the transfer object, the hydraulic pressure transfer, Figure 5 is a hydraulic pressure of the steering wheel rim (2) In the initial stage of the immersion to transfer, Figure 6 is a immersion medium showing a state in which the steering wheel rim (2) in the horizontal state from the initial stage of immersion of Figure 5, the state is rotated a predetermined angle in the forward direction after immersing downward by a certain depth In the process of the step, Figure 7 shows the process of rotating the steering wheel rim (2) parallel to the water surface from the step of Figure 6 to maintain the vertical liquid film (10b) and to rotate in a reverse direction by a predetermined angle FIG. 8 is a partial view illustrating the hydraulic transfer principle of the present invention due to the formation of a vertical liquid film 10b in performing the process of FIG. 7. It is shown enlarged.
상기 도면들에 의해 나타난 주요 공정을 주로 하여 그 수압전사방법을 설명하면, 본 발명에 따른 자동차용 스티어링휠림의 수압전사방법은, 스티어링휠림(2)의 전면(前面)을 특정 전사수조(10) 내에서 수압 전사하는 1차 전사공정과, 전사된 상기 스티어링휠림(2)의 전사면을 겔 상태로 건조하는 반 건조 공정과, 상기 스티어링휠림(2)의 배면을 특정 전사수조(10) 내에서 수압 전사하는 2차 전사공정과, 상기 1, 2차 전사공정을 통해 전사된 전체 표면 외측에 묻어있는 폴리비닐알콜액을 동시에 세척해내기 위한 전표면 세척공정으로 분류해 볼 수 있다.The hydraulic transfer method of the automobile steering wheel rim according to the present invention is described mainly by the main process shown by the drawings, the transfer tank 10 of which the front surface of the steering wheel rim 2 is specified. A primary transfer step of hydraulically transferring the inside, a semi-drying step of drying the transferred surface of the transferred steering wheel rim 2 in a gel state, and a rear surface of the steering wheel rim 2 in a specific transfer tank 10. It can be classified into a second surface transfer process for hydraulic transfer and an entire surface washing process for simultaneously washing the polyvinyl alcohol liquid buried on the entire outer surface of the surface transferred through the first and second transfer processes.
즉, 본 발명에 따른 자동차용 스티어링휠림(2)의 수압전사공정은, 스티어링휠림(2)의 표면을 그 원주방향을 따라 반분하여 폴리비닐알콜층에 패턴층(4a)이 형성된 전사필름(4)상에 수압전사한 후 이를 반전시켜 나머지 반쪽에도 수압전사공정을 수행함으로써 스티어링휠림(2)의 표면에 소정의 패턴을 인쇄하는 스티어링휠림(2)의 수압전사방법에 있어서, 상기 전사필름(4)을 수용액(10a) 표면에 띄운 상태에서 상기 스티어링휠림(2)의 우선 전사부위를 제외한 나머지 원주 진행방향의 반쪽 부분에 별도의 마스크부재를 부착하지 않고 스티어링휠림(2)의 하강면 중 어느 한쪽을 먼저 전사필름(4)상에 접촉되게 한 후 그 반대편쪽이 수면에 맞닿을 때까지 서서히 하강시키고, 이와 같이 수평이 유지된 상태에서 상기 스티어링휠림(2)을 소정 깊이만큼 침지한 후 그 침지 상태에서 원주를 따라 정방향으로 소정 각도만큼 회전시켜 토션을 가하면서 수면으로부터 수직상 액막(10b)이 형성되는 소정 높이에 이를 때까지 상승시키며, 그 높이에서 원주를 따라 역방향으로 소정 각도만큼 회전시켜 토션을 가함으로써 상기 스티어링휠림(2)의 우선 전사할 표면 부위의 경계선까지 전사필름(4)을 안정적으로 밀착시키는 1차 전사공정과, 상기 1차 전사공정을 통해 스티어링휠림(2)의 반쪽 표면에 도포된 폴리비닐알콜층을 소정 시간동안 소정의 비율로 건조하는 반 건조공정과, 상기 반 건조공정을 통해 1차 전사면의 외측에 폴리비닐알콜층이 겔 상태로 건조되었을 때 상기 스티어링휠림(2)을 반전시킨 후 나머지 전사할 반쪽 부위를 상기 경계선 이상까지 상기 1차 전사공정과 동일한 방법으로 진행하여 전사필름(4)을 밀착시키는 2차 전사공정과, 전체 표면에 전사 완료된 상기 스티어링휠림(2)을 수용액(10a) 내에 소정 시간동안 침수시켜 물에 불린 후 이 스티어링휠림(2)의 표면에 소정 시간동안 수용액(10b)을 분사하여 외측의 폴리비닐알콜층을 동시에 세척해내는 전표면 세척공정을 포함한다.That is, in the hydraulic transfer process of the steering wheel rim 2 for vehicles according to the present invention, the transfer film 4 having the pattern layer 4a formed on the polyvinyl alcohol layer by dividing the surface of the steering wheel rim 2 along its circumferential direction. In the hydraulic transfer method of the steering wheel rim (2) for printing a predetermined pattern on the surface of the steering wheel rim (2) by performing a hydraulic transfer process on the other half by inverting it after the hydraulic transfer on the), the transfer film (4) ) Is placed on the surface of the aqueous solution 10a, and any one of the lower surfaces of the steering wheel rim 2 is not attached to the other half of the circumferential direction in the circumferential direction except for the preferential transfer portion of the steering wheel rim 2. Is first brought into contact with the transfer film (4), and then gradually lowered until the opposite side is brought into contact with the surface of the water, and the steering wheel rim (2) is immersed by a predetermined depth in such a state that the level is maintained. While immersed, the torsion is rotated by a predetermined angle along the circumference, and the torsion is applied until it reaches a predetermined height from which the vertical liquid film 10b is formed, and then rotates by a predetermined angle in the reverse direction along the circumference at the height. The first transfer process of stably contacting the transfer film 4 to the boundary line of the surface portion to be transferred first of the steering wheel rim 2 by applying a torsion, and the half surface of the steering wheel rim 2 through the primary transfer process. The semi-drying step of drying the polyvinyl alcohol layer applied to the film at a predetermined rate for a predetermined time, and the steering wheel rim when the polyvinyl alcohol layer is dried in a gel state on the outside of the primary transfer surface through the semi-drying step ( After inverting 2), the remaining half to be transferred is moved to the above boundary line in the same manner as in the first transfer process to bring the transfer film 4 into close contact. The second transfer process, the immersion of the steering wheel rim 2 is transferred to the entire surface in the aqueous solution (10a) for a predetermined time and soaked in water and then applied to the surface of the steering wheel rim (2) for a predetermined time And spraying the entire surface of the polyvinyl alcohol layer at the same time by washing.
이를 본 발명의 자동화 시스템과 더불어 그 작동 순서에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 아래와 같다.This will be described in more detail based on the operation sequence together with the automation system of the present invention as follows.
먼저, 도 1에서와 같이 작업자(5) 2인이 한 조가 되어 전사필름(4)의 네 모서리 부분을 잡고, 복수의 전사수조(10)중 원하는 전사수조(10)의 수면상에, 기포가 갇히지 않도록 주의하면서 상기 전사필름(4)을 천천히 띄운 후, 상기 전사필름(4)의 표면상에 피전사물(2)과의 밀착성을 좋게 하기 위한 활성제를 충분하고도 고르게 분사하여 도포해둔다.First, as shown in FIG. 1, two workers 5 become a pair to hold four corner portions of the transfer film 4, and bubbles are formed on the surface of the desired transfer tank 10 among the plurality of transfer tanks 10. The transfer film 4 is slowly floated while being careful not to be trapped, and then an active agent for good adhesion with the transfer object 2 is sprayed sufficiently and evenly on the surface of the transfer film 4.
그리고, 피전사물 공급대(30)에는 전사할 스티어링휠림(2)을 정확히 위치할 수 있도록 고정시킨다.Then, the object to be transferred 30 is fixed so that the steering wheel rim (2) to be transferred accurately.
이러한 상태에서 제어기(40)를 조작하여 입력된 프로그램에 의해 로봇(20)을 작동시키면 상기 로봇(20)의 척(28)이 스티어링휠림(2)의 보스부를 파지한 후 상기 스티어링휠림(2)을 들어올려 이송하게 된다. 이때, 수압전사공정을 수행하고자 하는 전사수조(10)의 작동버튼(15)을 누르면 그 작동버튼(15)의 조작에 의한 신호가 상기 제어기(40)로 전달되어 해당 전사수조(10)의 위치까지 턴테이블(21)이 회전한 후 그 위치에서 로봇(20)의 아암(27)이 하강하여 도 5와 같이 상기 스티어링휠림(2)의 전면 한쪽부터 수용액(10a) 표면에 띄워져 있는 전사필름(4) 상에 서서히 접촉시키면서 수압전사공정을 수행한다.In this state, when the robot 20 is operated by the input program by operating the controller 40, the chuck 28 of the robot 20 grips the boss of the steering wheel rim 2, and then the steering wheel rim 2 To lift and transport. At this time, when pressing the operation button 15 of the transfer tank 10 to perform the hydraulic transfer process, a signal by the operation of the operation button 15 is transmitted to the controller 40 to position the transfer tank 10. After the turntable 21 rotates until the arm 27 of the robot 20 descends from the position, the transfer film floats on the surface of the aqueous solution 10a from one side of the front surface of the steering wheel rim 2 as shown in FIG. 4) Perform the hydrostatic transfer process while slowly contacting the phase.
이때, 상기 스티어링휠림(2)이 전사필름(4)에 접촉되는 입수각(α)은 0°이상, 5°이내로 유지하는 것이 바람직하고, 또한, 후술하게 될 2차 전사공정시에도 동일하게 적용된다. 작업 환경을 고려하여 이에 적합한 전사속도 및 입수각(α) 등에 관한 조건을 상기 제어기(40)에 입력해두면 이에 따른 최적의 전사공정을 수행할 수 있게 된다.At this time, it is preferable that the steering angle (α) of the steering wheel rim 2 in contact with the transfer film 4 is maintained at 0 ° or more and within 5 °, and the same applies to the second transfer process, which will be described later. do. In consideration of the working environment, if the conditions relating to the transfer speed and the incidence angle α and the like are input to the controller 40, an optimal transfer process can be performed accordingly.
계속해서, 도 6과 같이 상기 스티어링휠림(2)의 전면 대향부를 서서히 하강시켜 상기 스티어링휠림(2)을 수평 상태로 전환(A 공정)한 후 소정 깊이만큼 침지한다. 그 전사시간은 7 내지 14초 동안 수행하는 것이 바람직하다.Subsequently, as shown in FIG. 6, the front opposing portion of the steering wheel rim 2 is gradually lowered to switch the steering wheel rim 2 to a horizontal state (A step), and then immersed by a predetermined depth. The transfer time is preferably carried out for 7 to 14 seconds.
상기의 각도 범위 내에서 입수각(α)을 크게 할수록 기포는 쉽게 배출될 수 있으므로 그 침강 진행시간을 포함한 전사시간을 짧게 설정할 수 있으나, 상기 입수각(α)이 미세하여 수평에 가까울수록 기포가 배출될 수 있는 시간적 여유가 필요하므로 전사시간을 다소 길게 설정한다. 상기 전사공정의 전사시간은 입수각(α)이 5°일 때 7초, 1°일 때 14초의 범위 내에 있도록 설정한다.Since the bubble can be easily discharged as the acquisition angle α is increased within the above angular range, the transfer time including the settling progress time can be set short. However, as the acquisition angle α is fine, the bubble is closer to horizontal. Set a slightly longer transfer time because you need time to discharge. The transfer time of the transfer process is set to be within a range of 7 seconds when the acquisition angle α is 5 °, and 14 seconds when 1 °.
이와 같이 정해진 깊이만큼 스티어링휠림(2)을 침지하여 정지된 상태에서 로봇(20) 아암(27) 단부의 척(28)이 정방향(시계침 회전방향 또는 그 반대방향 중 어느 한쪽 방향을 의미함)으로 소정 회전각도만큼 회전(B 공정)함과 아울러, 도 7과 같이 상기 로봇(20)의 아암(27)이 서서히 상승하면서 상기 스티어링휠림(2)을 수용액(10a) 표면으로부터 소정 높이만큼 들어 올려주게 된다(C 공정).In this state, the chuck 28 at the end of the arm 20 of the robot 20 is stopped in the forward direction (meaning either the clockwise rotation direction or the opposite direction) in the stopped state by immersing the steering wheel rim 2 by a predetermined depth. While rotating by a predetermined rotational angle (B process), as shown in FIG. 7, the arm 27 of the robot 20 is gradually raised to lift the steering wheel rim 2 by a predetermined height from the surface of the aqueous solution 10a. (C process)
상기 스티어링휠림(2)을, 그 원주를 따라 정방향으로 소정 각도만큼 회전시켜 토션을 가하면서 들어 올려주게 되면, 상기 스티어링휠림(2)의 전사된 표면, 즉, 패턴층(4a) 외측에는 수용액(10a)의 표면장력에 의해 그 수면으로부터 소정 높이만큼 연결되는 수직상 액막(10b)이 형성되는데, 이러한 액막(10b) 형성 과정에서 상기 스티어링휠림(2)의 전사면에 묻어있는 수용액(10a)이, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 스티어링휠림(2)의 최저지점에 응집되면서 상기 스티어링휠림(2)의 표면에 패턴을 매끄럽게 밀착시켜주게 된다. 상기 공정에 의하면 수용액(10a)의 표면장력이 작용하여 스티어링휠림(2)의 표면에 패턴층(4a)을 더욱 확고하게 밀착시켜주게 되므로 제품의 마무리 상태가 매우 우수하다.When the steering wheel rim 2 is rotated by a predetermined angle along the circumference of the steering wheel rim and lifted up while applying a torsion, an aqueous solution (outside the transferred surface of the steering wheel rim 2, that is, the pattern layer 4a) is applied. The vertical liquid film 10b is formed by the surface tension of 10a, which is connected from the water surface by a predetermined height. In the process of forming the liquid film 10b, the aqueous solution 10a buried on the transfer surface of the steering wheel rim 2 is formed. As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the pattern is smoothly adhered to the surface of the steering wheel rim 2 while being agglomerated at the lowest point of the steering wheel rim 2. According to the above process, the surface tension of the aqueous solution 10a acts to make the pattern layer 4a adhere to the surface of the steering wheel rim 2 more firmly, so that the finished state of the product is very excellent.
그 다음에는, 액막(10b)이 유지되는 적정 높이에서 스티어링휠림(2)의 원주를 따라 역방향으로 소정 각도만큼 회전(D 공정)시켜 토션을 가함으로써 상기 스티어링휠림(2)의 우선 전사할 표면 부위의 경계선까지 전사필름(4)을 더욱 안정적으로 밀착시킬 수 있게 된다. 이와 같이 척(28)이 원위치로 회전하여 복귀된 상태에서, 로봇(20)의 아암(27)은 수평 위치까지 계속 상승하여 액막(10b)을 소멸시킨 후 다음 위치로 이송할 수 있는 상태를 유지한다.Next, the surface portion to be first transferred of the steering wheel rim 2 by applying a torsion by rotating (step D) a predetermined angle in the reverse direction along the circumference of the steering wheel rim 2 at an appropriate height at which the liquid film 10b is maintained. The transfer film 4 can be more stably adhered to the boundary line of the film. As the chuck 28 is rotated and returned to its original position as described above, the arm 27 of the robot 20 continues to ascend to the horizontal position to extinguish the liquid film 10b and maintain the state capable of transferring to the next position. do.
여기서, 상기 스티어링휠림(2)의 정, 역방향 토션각은 각각 5 내지 10°로 하고, 상기 스티어링휠림(2)의 토션시 회전속도는 0.5RPM 내외로 유지하는 것이 이상적이다.Here, the forward and reverse torsion angles of the steering wheel rim 2 are 5 to 10 °, respectively, and the rotational speed during the torsion of the steering wheel rim 2 is ideally maintained at about 0.5 RPM.
이후에는, 상기 턴테이블(21)이 회전하여 1차 전사된 상기 스티어링휠림(2)을 로딩테이블(60)로 이송 후 안착시켜 상기 스티어링휠림(2)의 표면에 묻어있는 폴리비닐알콜 점적액을 진공펌프(62)로 흡입 제거한다. 그리고, 이와 같이 점적액을 제거한 스티어링휠림(2)은 작업자(5)가 컨베이어(70) 상에 순차적으로 안착시켜 이송하면서 겔 상태를 유지할 때까지만 건조하게 된다.Thereafter, the turntable 21 is rotated to transfer the steering wheel rim 2, which is primarily transferred to the loading table 60, and is then seated, thereby vacuuming the polyvinyl alcohol droplet solution buried on the surface of the steering wheel rim 2. The suction is removed by the pump 62. In addition, the steering wheel rim 2 from which the drop solution is removed is dried only until the worker 5 maintains the gel state while being seated and transported on the conveyor 70 sequentially.
상기 반 건조공정은, 전사면이 하향되도록 한 상태에서, 상온 대기중에서 30 내지 90분 동안 노출시켜 자연 건조하거나, 또는 전사면이 하향되도록 한 상태에서, 밀폐공간 내에서 60 내지 90℃로 가열하여 강제 건조하는 방식 등이 모두 가능하다.The semi-drying step is exposed to air for 30 to 90 minutes in a normal temperature atmosphere in a state where the transfer surface is downward, or naturally dried, or heated to 60 to 90 ° C. in a closed space in a state where the transfer surface is downward. Force drying is possible.
그리고, 상기 반 건조공정시 폴리비닐알콜층의 건조율은 60 내지 70%로 유지하는 것이 가장 이상적이다.In addition, the drying rate of the polyvinyl alcohol layer in the semi-drying step is ideally maintained at 60 to 70%.
이상에서 설명한 바와 같은 1차 전사공정 및 반 건조공정이 완료되면, 스티어링휠림(2)에 대한 배면의 2차 전사공정이 진행된다. 상기 2차 전사공정은 1차 전사공정과 동일하게 수행되지만, 보스부가 돌출되어 있으므로 분할전사부 a 및 b 부분을 각각 따로 전사하는 것이 마땅하다.When the primary transfer process and the semi-drying process as described above are completed, the secondary transfer process on the back of the steering wheel rim 2 is performed. The secondary transfer process is performed in the same manner as the primary transfer process, but since the boss portion protrudes, it is appropriate to transfer the division transfer portions a and b separately.
즉, 상기 2차 전사공정은 상기 반 건조공정을 통해 전사면의 외측에 폴리비닐알콜층이 겔 상태로 건조되었을 때 상기 스티어링휠림(2)을 반전시킨 후 나머지 전사할 부위를 상기 경계선 이상까지 소정 시간 이내에 안정적으로 하강시켜 수행하는 것으로, 상기 2차 전사공정을 1회의 작업으로 완료하게 되는 경우에는 비전사부(1)의 요철 형상에 의해 가압되어 상기 전사필름(4)이 변형될 수 있으므로 어느 한쪽씩 2회로 나누어 동일 공정을 반복 수행하는 것이 좋다.That is, in the secondary transfer process, when the polyvinyl alcohol layer is dried in a gel state on the outer side of the transfer surface through the semi-drying process, the steering wheel rim 2 is inverted, and the remaining transfer portion is determined up to the boundary line or more. By stably lowering within time to perform the second transfer process in one operation, the transfer film 4 may be deformed by being pressurized by the uneven shape of the non-transfer portion 1 so that either It is good to repeat the same process by dividing it twice.
이때, 상기 스티어링휠림(2)은 전면 쪽의 전사시와 같이 로봇(20)의 척(28)으로 직접 파지하기에 곤란하므로 도 11 또는 도 12에 도시한 바와 같은 지그(6)나, 클램프(7)를 사용하여 상기 척(28)으로 파지할 수 있도록 준비한다.At this time, since the steering wheel rim 2 is difficult to grip directly with the chuck 28 of the robot 20 as in the case of the front side transfer, the jig 6 or the clamp (as shown in FIG. 7) to prepare for gripping with the chuck 28.
본 발명의 2차 전사공정에서는 별도의 마스크부재가 불필요하다. 그 이유는 1차 전사면에 반 건조된 폴리비닐알콜층 자체가 마스크부재의 기능을 수행하게 되기 때문이며, 따라서, 공정을 간소화할 수 있는 이점이 발생한다.In the secondary transfer process of the present invention, a separate mask member is unnecessary. The reason is that the polyvinyl alcohol layer itself, which is semi-dried on the primary transfer surface, performs the function of the mask member, and thus, there is an advantage of simplifying the process.
이러한 상태에서, 2차 전사공정은, 도 13에서와 같이 두 개의 전사수조(10)에, 분할해서 전사할 해당 전사필름(4)을 각각 띄워두고, 각 분할전사부(a)(b)에 대한 공정을 독립적으로 수행하거나, 또는 도 14에서와 같이 하나의 전사수조(10) 내에 별도의 간이칸막이(18)를 설치하고, 분할된 수조의 각 부 표면상에 전사필름(4)을 대칭적으로 각각 띄워둔 후, 각 분할전사부(a)(b)에 대한 공정을 연속 교대로 부분 침지하여 수행할 수도 있다.In this state, in the secondary transfer process, as shown in Fig. 13, the transfer film 4 to be divided and transferred is floated in each of the two transfer tanks 10, and each division transfer part (a) (b) Or a separate simple partition 18 in one transfer tank 10 as shown in FIG. 14, and symmetrically transfer film 4 on each sub-surface of the divided tank. After each floating as, it may be carried out by partially immersing the process for each division transfer unit (a) (b) alternately in succession.
상기 2차 전사공정이 완료된 후에는, 1차 전사면 및 2차 전사면에 대한 상기 전표면 세척공정이 진행된다. 상기 전표면 세척공정은 본 발명의 마지막 공정으로서, 전체 표면에 전사 완료된 상기 스티어링휠림(2)을 수용액(10a) 내에 소정 시간동안 침수시켜 물에 불린 후, 이 스티어링휠림(2)의 표면에 소정 시간동안 수용액(10a)을 분사하여 외측의 폴리비닐알콜층을 동시에 세척해내는 공정이다.After the secondary transfer process is completed, the entire surface cleaning process for the primary transfer surface and the secondary transfer surface is performed. The entire surface washing step is a final step of the present invention, after the transfer of the steering wheel rim 2 transferred to the entire surface in the aqueous solution (10a) soaked in water and soaked in water, the predetermined surface on the surface of the steering wheel rim (2) Spraying the aqueous solution (10a) for a time to wash the outer polyvinyl alcohol layer at the same time.
상기 전표면 세척공정은 스티어링휠림(2)의 외측에 도포된 폴리비닐알콜층을 제거하기 위한 것이며, 수용성이어서 경계선 부근의 중첩된 내측에 도포되어 있는 폴리비닐알콜층까지도 용해되므로 그 위에 중첩 전사된 패턴층도 동시에 탈락하여 경계선의 완전한 정합성을 유지하게 되는 것이다.The entire surface cleaning process is to remove the polyvinyl alcohol layer applied to the outside of the steering wheel rim (2), because it is water-soluble, even the polyvinyl alcohol layer applied to the overlapping inner side near the boundary line is dissolved so that the superimposed thereon The pattern layer is also eliminated at the same time to maintain complete integrity of the boundary line.
상기 전표면 세척공정에 있어서의 침수시간은 수온 30℃ 정도에서 50 내지 90초 동안 수행하고, 이러한 침수처리 후 잔류하는 폴리비닐알콜층을 완전 제거할 수 있도록 수용액 분사장치에 의해 10 내지 12분 동안 수용액을 분사하여 세척한다.The immersion time in the entire surface cleaning process is carried out for 50 to 90 seconds at a water temperature of 30 ℃, and for 10 to 12 minutes by an aqueous solution spray device to completely remove the polyvinyl alcohol layer remaining after such immersion treatment Wash by spraying with an aqueous solution.
본 발명은 이상에서 설명한 바와 같은 각각의 공정이 순차적으로 이루어짐으로써 자동차용 스티어링휠림(2)의 수압전사에 대한 자동화 실현이 가능하게 되는 것이다. 그리고, 본 발명은 작업이 까다로운 마스크부재 부착공정 등이 불필요하여 그 공정을 단순화할 수 있게 됨으로써 생산 자동화가 가능하고, 만 24시간 정도가 소요되던 기존의 공정에 비해 4 내지 5시간 정도면 모든 작업이 완료되므로 실 공정시간을 1/5 이상 단축할 수 있는 것이다.According to the present invention, each process as described above is made in sequence so that automation of hydraulic pressure transfer of the steering wheel rim 2 for a vehicle can be realized. In addition, the present invention can simplify the process because the mask member attaching process, which is difficult to work, is simplified, and thus, production automation is possible, and all operations are performed in about 4 to 5 hours compared to the existing process which required about 24 hours. Since this is completed, the actual process time can be shortened by 1/5 or more.
참고로, 상기 수압전사방법은 특히 스티어링휠림(2)을 대상으로 하여 설명하였으나, 이와 같이 수압전사 과정에서 무늬 늘어남 등이 발생할 수 있는 굴곡진 입체형상이나 오목한 홈부를 갖는 각종 피전사물에 대해서도 다양하게 적용할 수 있음을 밝혀둔다. 예를 들어, 트랜스미션을 조작하기 위한 오토매틱 또는 매뉴얼 타입의 쉬프트레버(기어체인지레버)의 쉬프트노브(Shift knob) 등에도 지그를 사용하여 클램핑한 후 상기 스티어링휠림에서와 동일한 수압전사방법에 따른 일련의 공정을 수행하여 처리할 수 있으며, 따라서 그 적용대상을 반드시 스티어링휠림에만 한정할 필요는 없다.For reference, the hydraulic transfer method has been described in particular with respect to the steering wheel rim (2), as described above, but also applied to a variety of transfer objects having a curved three-dimensional shape or concave grooves that may cause a pattern increase in the hydraulic transfer process as described above. Make sure you can. For example, a shift knob (gear knob) of an automatic or manual type shift lever (gear change lever) for manipulating a transmission is clamped using a jig, and a series of hydraulic transfer methods according to the same hydraulic transfer method as in the steering wheel rim are performed. The process can be carried out and processed, and therefore its application is not necessarily limited to the steering wheel rim.
본 발명의 수압전사방법 및 그 공정자동화 시스템에 의하면, 수작업에 의존하던 종전의 방식에 비해 생산소요시간을 1/5 이상 단축할 수 있어 대량 생산이 가능하고, 수작업시 소요되는 인건비를 절감할 수 있으며, 정확한 수치 제어에 의해 제품을 생산할 수 있으므로 스티어링휠림을 분할 전사하는 과정에서 그 인접 전사부위와의 경계선이 정확하게 정합되는 등의 제품 정밀도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 품질 균일화를 도모할 수 있고, 비숙련자도 쉽게 작업할 수 있다는 다양한 이점이 있다.According to the water pressure transfer method and the process automation system of the present invention, the production time can be shortened by 1/5 or more compared to the conventional method, which was dependent on manual operation, and mass production is possible, and labor cost for manual operation can be reduced. In addition, since the product can be produced by precise numerical control, it is possible not only to improve the product precision such as the boundary line with the adjacent transfer part is accurately matched in the process of dividing the transfer of the steering wheel rim, but also to improve the quality uniformity. There are a number of advantages to being able to work easily even for the unskilled.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 기준하여 설명되어 있으나 이는 예시적인 것이라 할 수 있고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예들을 생각해 낼 수 있으므로 이러한 균등한 실시예들 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 보아야 함은 극히 당연한 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 결정되어야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, this may be regarded as exemplary, and a person of ordinary skill in the art may conceive various modifications and equivalent embodiments therefrom. It should be understood that such equivalent embodiments are also included within the claims of the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 스티어링휠림 수압전사공정의 자동화 시스템을 설명하기 위한 전체적인 개념도.1 is an overall conceptual view for explaining the automation system of the steering wheel rim hydraulic transfer process for automobiles according to the present invention.
도 2는 본 발명의 자동화 시스템에 적용되는 피전사물 이송용 로봇의 일례를 도시한 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing an example of a robot for transferring a transfer object applied to the automation system of the present invention.
도 3은 로봇이 피전사물을 항상 일정하게 파지할 수 있도록 피전사물을 초기 배치하기 위한 공급대의 구조를 도시한 개략 평면도.3 is a schematic plan view showing the structure of a supply stage for initially placing the transfer object so that the robot can always constantly hold the transfer object.
도 4는 도 3의 피전사물 공급대를 측면에서 본 상태의 개략 정면도.FIG. 4 is a schematic front view of the object to be fed of FIG. 3 as viewed from the side.
도 5 내지 도 7은 피전사물인 스티어링휠림의 정면쪽 절반을 1차적으로 수압전사하는 방법을 설명하기 위해 순차적으로 세분화하여 도시한 것으로,5 to 7 are sequentially shown in order to explain a method for the first pressure transfer of the front half of the steering wheel rim to be transferred,
도 5는 상기 스티어링휠림을 수압전사하기 위한 침지 초기단계의 공정도,5 is a process diagram of an initial stage of immersion for hydraulically transferring the steering wheel rim,
도 6은 도 5의 침지 초기단계로부터 스티어링휠림을 수평상태로 유지하고 일정 깊이만큼 하향 침지시킨 후 정방향으로 소정 각도 회전시킨 상태를 도시한 침지 중기단계의 공정도,6 is a process diagram of the immersion intermediate stage showing a state in which the steering wheel rim in a horizontal state from the initial immersion stage of FIG.
도 7은 도 6의 단계로부터 스티어링휠림을 수면과 평행하게 상승시켜 수직상의 액막을 유지함과 아울러 역방향으로 소정 각도만큼 회전시킨 상태를 도시한 침지 말기단계의 공정도.7 is a process drawing in the final immersion step showing a state in which the steering wheel rim is raised in parallel with the water surface from the step of FIG. 6 to maintain the vertical liquid film and rotated by a predetermined angle in the reverse direction.
도 8은 상기 도 7의 공정을 수행함에 있어서 수직상의 액막 형성으로 인한 본 발명의 수압전사 원리를 설명하기 위한 부분확대 단면도.Figure 8 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining the principle of the hydraulic transfer of the present invention due to the formation of a vertical liquid film in performing the process of FIG.
도 9는 1차 전사된 피전사물을 안착시킨 후 상기 피전사물의 표면으로부터 흘러내리는 점적액을 처리하기 위한 로딩테이블 상의 점적액 처리공정 및 그 구조를 도시한 개략 정면도.FIG. 9 is a schematic front view showing a drop solution treatment process and a structure on a loading table for treating a drop liquid flowing down from the surface of the transfer object after seating the first transferred object;
도 10은 도 9의 공정에 이어 수행되는 피전사물의 반건조 공정을 위한 컨베이어의 구조를 부분 도시한 개략 사시도.FIG. 10 is a schematic perspective view partially showing a structure of a conveyor for a semi-drying process of a transfer object performed following the process of FIG. 9; FIG.
도 11 및 도 12는 피전사물의 배면 전사시 로봇 단부의 척이 피전사물을 파지할 수 있게 하기 위한 실시예들을 보인 것으로,11 and 12 illustrate embodiments for enabling the chuck of the robot end to grip the transfer object during the rear transfer of the transfer object.
도 11은 피전사물의 보스부 중앙의 축삽입공에 지그가 체결되어 파지할 수 있게 한 일 실시예의 분리 사시도,11 is an exploded perspective view of an embodiment in which a jig is fastened to a shaft insertion hole in the center of a boss portion of a transfer object by a grip;
도 12는 피전사물의 비전사부 둘레에 클램프가 결합되어 파지할 수 있게 한 다른 실시예의 사시도.12 is a perspective view of another embodiment in which a clamp is coupled and gripped around a non-transfer portion of a transfer object;
도 13 및 도 14는 피전사물의 배면 전사시 그 전사방법을 도시한 것으로,13 and 14 illustrate a method of transferring the back of the object to be transferred;
도 13은 독립적인 하나 이상의 수조에서 순차적으로 각각 부분 침지하는 일 실시예의 평면도,13 is a plan view of one embodiment each partially submerged sequentially in one or more independent tanks,
도 14는 단일 수조에서 순차적으로 각각 부분 침지함으로써 로봇의 이송 경로를 단축할 수 있게 한 다른 실시예의 평면도.FIG. 14 is a plan view of another embodiment in which the transfer path of the robot can be shortened by partially immersing each in sequence in a single bath;
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
a, b ; 분할전사부 α; 입수각a, b; Split transcription unit α; Entrance
1 ; 비전사부 2 ; 피전사물(스티어링휠림)One ; Non-transfer part 2; Transfer object (steering wheel rim)
4 ; 전사필름 4a ; 패턴층4 ; Transfer film 4a; Pattern layer
5 ; 작업자 6 ; 지그5; Worker 6; Jig
7 ; 클램프 8 ; 축삽입공7; Clamp 8; Axle insertion hole
10 ; 전사수조 10a ; 수용액10; Transfer tank 10a; Aqueous solution
10b ; 액막 11 ; 오버플로우 격벽10b; Liquid film 11; Overflow bulkhead
12 ; 급수공 13 ; 배수공12; Water supply 13; Drain
14 ; 비산방지덕트 15 ; 작동버튼14; Shatterproof duct 15; Operation button
16 ; 비상정지버튼 17 ; 수위감지센서16; Emergency stop button 17; Water level sensor
18 ; 간이칸막이 20 ; 로봇18; Simple partition 20; robot
21 ; 턴테이블 22 ; 액츄에이터21; Turntable 22; Actuator
23 ; 주축 24 ; 상부축23; Spindle 24; Upper shaft
25 ; 작동바아 26 ; 실린더25; Working bar 26; cylinder
27 ; 아암 28 ; 척27; Arm 28; chuck
30 ; 피전사물 공급대 31, 61, 76 ; 지지봉30; Transfer targets 31, 61, 76; Support rod
32 ; 지지레일 40 ; 제어기32; Support rail 40; Controller
50 ; 급수부 51 ; 급수탱크50; Water supply section 51; Water tank
52 ; 급수관 53 ; 배수관52; Water supply pipe 53; drain
60 ; 로딩테이블 62 ; 진공펌프(배큠클리너)60; Loading table 62; Vacuum Pump (Baby Cleaner)
63 ; 흡습관 70 ; 컨베이어63; Absorption tube 70; conveyor
71 ; 체인 72 ; 스프라킷71; Chain 72; Sprocket
73 ; 구동축 74 ; 가이드73; Drive shaft 74; guide
75 ; 가로대 77 ; 속도감지센서75; Crossbar 77; Speed sensor
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