KR101069428B1 - 액상 젤 전극 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생체용 전극 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액상 젤을 흡수할 수 있는 해면체(sponge)가 부착된 액상 젤 전극을 자동으로 제조하기 위하여, 프레임 상측에 장착된 해면체 공급 롤러와; 상기 해면체 공급 롤러로부터 공급받은 해면체를 일정 크기로 절단하여 상기 전극소자에 붙이도록 상기 해면체 공급 롤러 아래 상기 이형지가 박리된 베이스시트 이송라인 상의 상기 프레임에 장착된 해면체 펀치 및 부착 유니트와; 상기 전극소자에 부착된 해면체에 전도성 액상 젤을 분사시켜 흡수시키기 위해 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트와 나란히 이웃하여 상기 베이스시트 이송라인 상에 일정거리 이격되어 상기 프레임에 장착된는 액상 젤 분사 유니트와; 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트 상측의 상기 프레임에 장착된 잔여 해면체 배출 유니트를 포함하여 구성된 저항감쇄수단 부착부를 갖는 액상 젤 전극 제조장치에 관한 것이다.

Description

액상 젤 전극 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING WET-GEL BIOELECTRODE}
본 발명은 생체용 전극 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액상 젤을 흡수할 수 있는 해면체(sponge)가 부착된 액상 젤 전극을 자동으로 제조할 수 있는 액상 젤 전극 제조장치에 관한 것이다.
생체용 전극은 생체 부위에 부착되어 생체의 전기적 신호를 측정하거나 생체에 전기적 자극을 주는데 사용되는 센서 전극 또는 치료 전극을 말한다.
따라서 생체용 전극은 기본적으로 생체의 피부에 안정적으로 접촉하기 위한 접착수단, 피부와 전극소자 사이의 전기적 접촉 저항(교류시 임피던스로 표현됨)을 줄이기 위한 저항감쇄수단 및 전극소자와 리드선 사이를 연결하는 연결수단(스냅) 등으로 구비된다.
상기 저항감쇄수단으로 채용되는 물성에 따라 생체용 전극은 다시 하이드로젤 전극과 액상 젤 전극으로 분류될 수 있는데, 전자는 저항감쇄수단으로 전도성 고분자 수지의 일종인 하이드로젤(Hydro-Gel)을 사용한 것이고, 후자는 소정의 크기를 갖는 해면체(sponge)에 전도성 액상 젤(Wet-Gel)을 흡수시켜 사용한 것이다.
액상 젤 전극은, 도 1 및 도 2에 예시되어 있는 바와 같이, 폴리에틸렌과 같은 합성고분자와 셀룰로오스와 같은 천연고분자를 포함하는 폼패드, 직포, 부직포, 테이프 형태로 형성되고, 일면에 아크릴 계열의 생체 적합성 점착제(3a)가 도포된 베이스(3)와, 베이스(3)의 타면에 부착되는 것으로 로고 등이 인쇄된 보강재(2)와, 상기 상호 부착된 베이스(3)와 보강재(2)의 중심에 마련되어 상호 고정되는 스테인레스강 재료 또는 니켈이 도포된 황동 재료의 스냅(1) 및 소정의 소재에 은/은염화물이 도포된 전극소자(4)와, 상기 전극소자(4)의 노출된 표면을 덮도록 소정의 크기와 두께를 갖고 전도성 액상 젤이 흡수된 해면체(5)와, 상기 해면체(5)를 감싸며 상기 베이스(3)의 나머지 점착제(3a) 부분에 부착되도록 가운데 요홈이 형성된 고분자 재료(예컨대, PET)의 이형필름(6)으로 이루어진다.
도 2에서 미설명된 부호 3b는 액상 젤 전극을 피부에 부착시 일측에 절취부가 형성된 이형필름(6)의 제거가 편리하도록 하면서 손으로 파지할 때 점착제(3a)의 붙음을 방지하기 위하여 구비된 반달 형상의 잔류이형지이다.
상기와 같은 액상 젤 전극이 하이드로젤 전극보다 전기전도성이 더 우수함에도(하이드로젤 전극의 임피던스는 122Ω인데 비하여 동일조건의 액상 젤 전극은 76Ω임), 해면체(5)가 늘어나지 않은 상태에서 일정 모양으로 성형하고 액상 젤을 일정 양 흡수시켜 우수한 전기전도성의 품질을 유지하는 상품으로 대량 생산할 수 있도록 자동화 설비를 갖추는데 어려움이 있어 왔다.
또한, 액상 젤 전극은 소정의 두께를 갖는 해면체(5)를 사용하므로 하이드로젤 전극과 달리 이형필름(6)의 가운데에 요홈을 형성시키고 여기에 해면체(5)와 합지시키는 기술이 요구되어 자동화 설비를 갖추는데 더욱 어려움이 있어 왔다.
이에, 본 발명자는 이전에 하이드로젤 전극을 자동으로 제조하는 설비를 개발하여 본 출원인 명의로 특허받은 한국 특허등록 제458262호(생체용 전극의 제조장치)를 개량하여 상기 문제점을 해소하게 되었다.
따라서, 본 발명은 종래 액상 젤 전극의 제조상 어려움을 극복하기 위하여 제안된 것으로, 액상 젤 전극을 자동으로 대량 생산할 수 있는 액상 젤 전극 제조장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 액상 젤 전극 제조장치는 소정의 프레임에 각각 장착된 스티커 보강재시트 공급 및 회수부, 상기 스티커를 일면에 붙일 베이스시트 공급부, 상기 베이스시트의 이형지 회수부, 상기 스티커가 부착되고 상기 이형지가 박리된 베이스시트에 전극소자 및 스냅을 체결하는 전극소자 및 스냅 체결부, 상기 전극소자에 전기적 접촉 저항을 줄이기 위해 저항감쇄수단을 부착하는 저항감쇄수단 부착부, 상기 저항감쇄수단을 감싸며 부착될 이형필름 공급부, 상기 이형필름이 부착된 베이스시트를 절단하여 생체용 전극을 취출하는 생체용 전극 취출부, 상기 생체용 전극이 분리된 잔여 이형필름 및 베이스시트를 회수하는 마감회수부 및 상기 각 구성의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 생체용 전극 제조장치에 있어서, 상기 저항감쇄수단은 일정 크기를 갖는 해면체(sponge)에 전도성 액상 젤(Wet-Gel)을 흡수시킨 것이고, 상기 저항감쇄수단 부착부는, 상기 프레임 상측에 장착된 해면체 공급 롤러와; 상기 해면체 공급 롤러로부터 공급받은 해면체를 일정 크기로 절단하여 상기 전극소자에 붙이도록 상기 해면체 공급 롤러 아래 상기 이형지가 박리된 베이스시트 이송라인 상의 상기 프레임에 장착된 해면체 펀치 및 부착 유니트와; 상기 전극소자에 부착된 해면체에 전도성 액상 젤을 분사시켜 흡수시키기 위해 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트와 나란히 이웃하여 상기 베이스시트 이송라인 상에 일정거리 이격되어 상기 프레임에 장착된는 액상 젤 분사 유니트와; 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트 상측의 상기 프레임에 장착된 잔여 해면체 배출 유니트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 이형필름 공급부는, 상기 저항감쇄수단 부착부에 이웃하여 장착된 이형필름 공급롤러와; 상기 이형필름 공급롤러로부터 공급된 이형필름을 안내풀리로 안내되며 연화점 이하로 일정한 열을 가하는 예열 유니트와; 상기 예열 유니트에 의하여 가공성이 확보된 이형필름을 상기 전극소자에 부착된 해면체를 감쌀 수 있도록 요홈을 형성시키는 요홈 형성 유니트와; 상기 요홈 형성 유니트에 의하여 요홈이 형성된 이형필름을 상하 반전시키며 상기 이형지가 박리된 베이스시트에 부착시키는 하나 이상의 풀리로 구성될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 구성으로, 해면체 절단과 부착, 정량의 액상 젤 분사 흡수 및 이형필름에 요홈을 형성시켜 해면체와 합지시키는 것이 완전 자동으로 구현 가능하게 됨으로써, 하이드로젤 전극보다 전기전도성이 우수한 액상 젤 전극을 대량 생산 할 수 있게 된 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 전극 제조장치로 제조된 액상 젤 전극의 일 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 액상 젤 전극의 구성을 보여주는 분리사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 전극 제조장치의 전체 구성을 예시적으로 보여주기 위한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 보강재시트 공급 및 회수부에서 공급된 보강재시트가 베이스시트 하면에서 반전되면서 스티커가 부착되는 모습을 보여주기 위한 부분 발췌 사시도이다.
도 5는 본 발명의 베이스시트 이형지 회수부에서 커팅 유니트로 절단된 내측 이형지가 제 2 가이드블럭에 의하여 분리되는 모습을 보여주기 위한 부분 발췌 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 저항감쇄수단 부착부 구성을 보여주기 위해 보는 방향을 달리하며 도시된 부분 발췌 사시도이다.
도 8은 본 발명의 이형필름 공급부 구성을 보여주기 위한 부분 발췌 사시도이다.
도 9는 본 발명의 마감회수부 구성 중 제어센서가 부착된 레벨러의 구성을 보여주기 위한 부분 발췌 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하며 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 액상 젤 전극 제조장치는 기본적으로, 도 3과 같이, 소정의 프레임(100)에 각각 장착된 스티커 보강재시트 공급 및 회수부, 상기 스티커를 일면에 붙일 베이스시트 공급부, 상기 베이스시트의 이형지 회수부, 상기 스티커가 부착되고 상기 이형지가 박리된 베이스시트에 전극소자 및 스냅을 체결하는 전극소자 및 스냅 체결부, 상기 전극소자에 전기적 접촉 저항을 줄이기 위해 저항감쇄수단을 부착하는 저항감쇄수단 부착부, 상기 저항감쇄수단을 감싸며 부착될 이형필름 공급부, 상기 이형필름이 부착된 베이스시트를 절단하여 생체용 전극을 취출하는 생체용 전극 취출부, 상기 생체용 전극이 분리된 잔여 이형필름 및 베이스시트를 회수하는 마감회수부 및 상기 각 구성의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 보강재시트 공급 및 회수부는, 도 3 및 도 4와 같이, 이형지(2b)에 스티커(15) 문양이 인쇄된 보강재(2)가 배면의 접착제(2a)에 의하여 부착된 보강재시트(2c)를 공급하는 보강재시트 공급롤러(10)와, 공급된 보강재시트(2c)의 보강재(2)에 스티커(15) 절단선(11)을 형성하기 위한 제 1 펀치 유니트(20)와, 스티커(15) 절단선(11)이 형성된 보강재시트(2c)를 상하 반전시키며 이송시켜 스티커(15)를 이탈시켜 베이스시트(31)의 하면에 부착시키는 제 1 가이드블럭(14)과, 스티커(15)가 이탈된 보강재시트(13)를 회수하는 보강재시트 회수롤러(18)로 구성된다.
이때, 상기 보강재시트 회수롤러(18)의 작동을 제어하며 공급된 보강재시트(2c)의 장력을 조절하기 위해 보강재시트 공급롤러(10)와 제 1 펀치 유니트(20) 사이에 보강재시트 공급 제어 레벨러(12)가 더 구비될 수 있는데, 상기 보강재시트 공급 제어 레벨러(12)는 프레임(100)에 부착된 바디에 상하로 형성된 장홈을 따라 회전축이 이동하며 바디 일측에 부착된 제어센서(미도시)가 센싱될 수 있도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 보강재시트 공급 및 회수부에는 제 1 가이드블럭(14)과 보강재시트 회수롤러(18) 사이에 보강재시트(13)의 회수 속도가 베이스시트(31)의 이송 속도와 일치하도록 파지/해제를 교번적으로 행하는 2개의 스텝홀더(16)를 더 구비할 수 있고, 베이스시트(31)의 하면에 스티커(15)가 보다 견고하게 부착되도록 스티커 압착 유니트(22)를 제 1 가이드블럭(14)과 이웃하게 더 구비할 수 있다.
다음, 상기 베이스시트 공급부는, 도 3과 같이, 스티커(15)를 일면에 붙일 베이스시트(31)를 공급하는 베이스시트 공급롤러(30)와, 베이스시트(31)의 이송 속도를 제어하는 제어부(110)에 제어신호를 보내며 공급된 베이스시트(13)의 장력을 조절하기 위한 베이스시트 공급 제어 레벨러(32)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 베이스시트(31)는, 도 5와 같이, 베이스(3) 모재 상에 접착제(31a)가 도포되어 이형지(31b)가 붙어 있는 구성을 하고, 상기 베이스시트 공급 제어 레벨러(32)는 프레임(100)에 부착된 바디에 3개의 풀리와 상하로 형성된 장홈으로 구성되어 가운데 풀리의 회전축이 상기 장홈을 따라 상하로 이동되며 베이스시트(13)의 장력을 조절하면서, 후술할 마감회수 제어 레벨러(38)를 도시한 도 9와 같이, 바디 일측에 부착된 제어센서에 제어신호를 발생하게 한다.
그리고, 상기 베이스시트의 이형지 회수부는, 도 3 및 도 5와 같이, 공급된 베이스시트(31)의 이형지(31b) 양측 가장자리에 절단선(44a)을 내어 주는 커팅 유니트(44)와, 커팅된 이형지(31b)를 베이스시트(31)에서 박리시키기 위한 제 2 가이드블럭(34)과, 박리된 이형지(31b)를 회수하기 위한 이형지 회수롤러(36)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 커팅 유니트(44)은 이형지(31b) 양측에 잔류 이형지가 남을 수 있도록 커팅하고, 상기 이형지(31b)의 박리를 보다 효과적으로 하기 위하여 상기 잔류 이형지 누름/해제를 교번적으로 할 수 있는 스텝홀더(46)를 제 2 가이드블럭(34)과 이웃한 위치에 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스티커 압착 유니트(22)과 상기 커팅 유니트(44) 사이에는, 도 3 및 도 4와 같이, 스티커(15) 및 베이스시트(31)에 차후 전극소자(4)와 스냅(1)의 체결을 용이하게 하도록 관통공을 형성시키기 위한 제 2 펀치 유니트(40)와, 베이스시트(31)의 이송 속도를 제어하기 위해 베이스시트(31)를 교번적으로 누름/해제하는 스텝홀더(42)를 더 장착하는 것이 바람직하다.
다음, 상기 전극소자 및 스냅 체결부는, 도 3과 같이, 전극소자(4) 및 스냅(1)을 각각 공급하는 진동호퍼(52)와, 가이드(슈트, 54)와, 전극소자 및 스냅 체결 유니트(50)로 구성되는데, 이들 구성의 구체적 일 실시예는 본 출원인이 먼저 출원하여 특허받은 한국 특허등록 제458262호(생체용 전극의 제조장치)에 기재된 것과 같으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 상기 저항감쇄수단 부착부는, 도 3, 도 6 및 도 7과 같이, 프레임(100) 상측에 장착된 해면체 공급 롤러(61, 62)와, 상기 해면체 공급 롤러로부터 공급받은 해면체를 일정 크기로 절단하여 상기 전극소자(4)에 붙이도록 상기 해면체 공급 롤러 아래 상기 이형지가 박리된 베이스시트 이송라인 상의 상기 프레임에 장착된 해면체 펀치 및 부착 유니트(66)와, 상기 전극소자에 부착된 해면체에 전도성 액상 젤을 분사시켜 흡수시키기 위해 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트와 나란히 이웃하여 상기 베이스시트 이송라인 상에 일정거리 이격되어 상기 프레임에 장착된는 액상 젤 분사 유니트(70)와, 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트 상측의 상기 프레임에 장착된 잔여 해면체 배출 유니트(67, 68, 69)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 해면체는 전도성 액상 젤을 흡수할 수 있는 재질은 모두 가능하나, 스폰지(sponge)와 같이 다공성과 신축성 있는 것이 바람직하다.
따라서, 본 실시예에 의하여 상기 저항감쇄수단은 일정 크기를 갖는 해면체(sponge)에 전도성 액상 젤(Wet-Gel)을 흡수시킨 것으로 구현된다.
상기와 같이, 다공성과 신축성 있는 해면체를 일정 크기로 절단하여 이형지(31b)가 박리된 베이스시트에 붙이기 위해서는 먼저, 해면체가 받는 장력(tension)을 최소화시키며 해면체를 공급시키는 것이 중요한데, 이를 위해서는 다음과 같은 구성으로 구현될 수 있다.
우선, 도 3, 도 6 및 도 7과 같이, 상기 해면체 공급 롤러(61, 62)와 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트(66) 사이의 상기 프레임에는 해면체 레벨러(63, 64, 65)를 더 장착시키고, 상기 잔여 해면체 배출 유니트(67, 68, 69)는, 공압실린더로 잔여 해면체의 파지/해제를 교번적으로 행하는 2개의 해면체 스텝 홀더(67)와, 상기 해면체 스텝 홀더와 이웃하여 장착된 잔여 해면체 레벨러(68)와, 상기 잔여 해면체 레벨러와 이웃하여 장착된 잔여 해면체 배출 유니트(69)를 포함하여 구성되도록 하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 해면체 레벨러(63, 64, 65)는, 도 6과 같이, 상기 해면체 공급 롤러(61, 62)로부터 공급된 해면체(64)가 자체 무게 이외의 장력은 작용하지 않도록 하나 이상의 해면체 지지 풀리로 구성된 무장력 공간부(63)와; 상기 해면체 지지 풀리로부터 아래로 일정거리 떨어진 상기 무장력 공간부의 일측에 부착된 해면체 감지 센서(65)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 잔여 해면체 레벨러(68)는, 도 6 및 도 7과 같이, 상기 해면체 스텝 홀더(67)가 부착된 바디에 회전가능하게 체결된 3개의 해면체 이송 풀리(68a)(68b)(68c)로 구성되되, 상기 3개의 해면체 이송 풀리 중 가운데 이송 풀리(68b)는 회전축이 상기 바디에 상하로 형성된 장홈(68d)에 체결되고, 상기 바디 일측에는 상기 가운데 이송 풀리의 회전축(68e)이 상기 장홈 하측에 위치될 때를 인식할 수 있는 해면체 이송 감지 센서(68h)가 부착되도록 함이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 함으로써, 해면체 공급 롤러(61, 62)로부터 공급된 해면체(64)가 무장력 공간부(63) 하측에 구비된 해면체 감지 센서(65)에서 벗어나게 되면 이를 감지하여 해면체 공급 롤러(61, 62)를 동작시켜 더 공급받게 되므로, 무장력 공간부(63)에는 항시 해면체(64)가 무장력 공간부(63) 일측 또는 양측에 구비된 하나 이상의 해면체 지지 풀리에 걸쳐 있게 된다.
상기와 같은 상태에서, 잔여 해면체 레벨러(68)의 가운데 이송 풀리(68b)가 자체 무게에 의하여 장홈(68d)을 따라 하측으로 이동하면서 상기 해면체 지지 풀리에 걸쳐 있는 해면체를 해면체 펀치 및 부착 유니트(66)로 자연스럽게 이송시키게 되고, 해면체 이송 감지 센서(68h)에 의하여 상기 가운데 이송 풀리(68b)의 하측 이동이 감지될 때, 잔여 해면체 배출 유니트(69)를 이루는 배출롤러(69e, 69f)의 구동모터(69g)를 동작시켜 잔여 해면체(64a)를 외부로 배출시키면서, 다시 상기 가운데 이송 풀리(68b)의 회전축(68e)은 장홈(68d)을 따라 상측으로 이동하게 된다.
이때, 2개의 해면체 스텝 홀더(67: 67a, 67b)는 각각 바디에 부착된 하우징(67c)에 바닥판(67f)과 공압실린더(67d)에 의하여 상하로 이동하는 압착판(67e)으로 구성되고(도면부호 34는 압착판의 상하 이동을 지지하기 위해 하우징에 슬라이딩 가능하게 압착판에 부착된 지지로드임), 각 공압실린더(67d)를 제어하는 제어부(110)에 의하여 서로 교번적으로 동작(즉, 해면체 스텝 홀더의 하나가 잔여 해면체를 누르며 파지할때, 다른 하나는 해제 상태로 동작함) 되면서 베이스시트(31)의 이송 속도와 맞추게 된다.
따라서, 2개의 해면체 스텝 홀더(67: 67a, 67b) 교번 동작시(파지/해제가 서로 바뀔시) 그리고 잔여 해면체 레벨러(68)의 가운데 이송 풀리(68b)가 자체 무게에 의하여 장홈(68d)을 따라 하측으로 이동될 때 해면체 펀치 및 부착 유니트(66)로 해면체(64) 공급이 있게 되므로, 베이스시트(31)의 이송 속도와 맞추면서 해면체(64)가 크게 늘어남이 없이 자연스럽게 공급하게 되는 것이다.
상기 해면체 펀치 및 부착 유니트(66)로의 해면체(64) 공급시 해면체(64) 늘어남을 더욱 줄이기 위해서는, 도 7과 같이, 상기 가운데 이송 풀리(68b)의 회전축(68e)에 바디에 부착된 지지부재(68i)를 관통하며 상기 해면체 이송 감지 센서(68h)를 향하도록 연장로드(68g)가 회전가능하게 더 체결하고, 상기 연장로드(68g)에는 상기 가운데 이송 풀리의 회전축(68e)과 상기 지지부재(68i) 사이에 탄성부재(68f)가 더 체결된 것으로 구성하여, 가운데 이송 풀리(68b)의 무게를 조절할 수 있도록 함이 바람직하다.
여기서, 상기 탄성부재(68f)의 탄성도는 가운데 이송 풀리(68b)의 무게와 첫번째 이송 풀리(68a)에서 해면체 펀치 및 부착 유니트(66) 사이에 있는 잔여 해면체(64e)의 무게를 고려하여 결정될 수 있다.
기타, 상기 잔여 해면체 배출 유니트(69)는, 도 7과 같이, 소정의 지지대(69d)에 설치된 배출롤러(69e, 69f), 이를 구동하는 구동모터(69g) 및 세번째 이송 풀리(68c)에서 나온 잔여 해면체(64a)를 배출롤러(69e, 69f)로 안내하는 가이드 풀리(69a, 69b)와 그 지지부재(69c)로 구성될 수 있다.
한편, 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트(66)는, 도 6과 같이, 공급되는 해면체(64)를 안내하기 위해 내측에 홈이 형성된 판형 가이드부재(66a)와, 상기 판형 가이드부재(66a)를 지나온 해면체(64)를 베이스시트(31a)로부터 상측으로 약간 이격된 위치에서 감싸며 이송 방향을 바꾸어주기 위해 바디 양측에 구비된 가이드풀리(66b)와, 상기 양측 가이드풀리(66b) 사이에 위치한 해면체(64)를 일정 크기로 펀치하며 아래에 위치한 베이스시트(31a)에 부착시키는 공압실린더(66e)로 동작되는 펀치부재(66c)와, 상기 펀치부재(66c)의 상하 운동을 지지하기 위하여 바디 양측에 상하 이동 가능하게 구비된 지지로드(66d)로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 액상 젤 분사 유니트(70)는, 도 6과 같이, 전극소자(4)에 부착된 해면체(5a)에 전도성 액상 젤을 정량 분사시키기 위해, 일정 공기압 주입 수단(76)을 갖춘 액상 젤 저장통(78)을 외부에 구비하고, 이에 연결된 공급호스(74)를 통하여 액상 젤을 일정 압력으로 공급받아 공압실린더의 동작으로 정량 분사시키는 분사노즐(71, 73)로 구성된다(도면부호 72는 공압실린더로 동작하기 위한 공기압력 공급/배출 호스임).
상기 분사노즐(71, 73) 양측에는 베이스시트(31a)의 가장자리 즉, 잔류 이형지 상부를 누르며 이송시키기 위한 지지풀리(35)가 더 구비될 수 있다.
다음, 상기 이형필름 공급부는, 도 3 및 도 8과 같이, 상기 저항감쇄수단 부착부에 이웃하여 장착된 이형필름 공급롤러(80)와, 상기 이형필름 공급롤러로부터 공급된 이형필름(81)을 안내풀리(83)로 안내되며 연화점 이하로 일정한 열을 가하는 예열 유니트(82)와, 상기 예열 유니트에 의하여 가공성이 확보된 이형필름을 상기 전극소자에 부착된 해면체(5)를 감쌀 수 있도록 요홈을 형성시키는 요홈 형성 유니트(84a, 84b)와, 상기 요홈 형성 유니트에 의하여 요홈이 형성된 이형필름(81a)을 상하 반전시키며 상기 이형지가 박리된 베이스시트(31a)에 부착시키는 하나 이상의 풀리(85, 87)로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 예열 유니트(82)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 공급된 이형필름(81)을 향하여 일정 간격으로 예열판이 돌출되도록 구성함이 바람직하고, 상기 요홈 형성 유니트(84a, 84b)는 해면체(5)를 감쌀 수 있는 크기의 요홈부를 갖는 유니트(84a)와 이에 대응되는 위치에 돌출부를 갖는 유니트(84b)로 구성되고 각각 상기 제어부(110)에 의하여 제어되는 공압실린더로 동작되도록 함이 바람직하다.
상기와 같이 함으로써, 도 8의 부분 확대도에 도시된 바와 같이, 접착제가 드러난 베이스시트(31a1) 및 잔류 이형지(31a2) 일측 상에 요홈이 형성된 이형필름(81a)이 부착되어 짐을 알 수 있다.
다음, 상기 생체용 전극 취출부는, 도 3과 같이, 상기 이형필름(81a)이 부착된 베이스시트(35)에 절단선을 형성하는 제 3 펀치 유니트(90)와, 상기 제 3 펀치 유니트(90)에 의하여 절단선이 형성된 생체용 전극을 분리하여 취출하는 취출 유니트(92)와, 취출된 생체용 전극을 이송시키는 벨트 컨베이어(94)로 구성될 수 있는데, 이들 각 구성의 구체적 일 실시예는 본 출원인이 특허받은 한국 특허등록 제458262호(생체용 전극의 제조장치)에 기재된 것과 같으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다만, 상기 제 3 펀치 유니트(90)와 상기 이형지가 박리된 베이스시트(31a)를 부착시키는 풀리(87) 사이에는, 도 3과 같이, 상기 베이스시트(31a)의 이송 속도를 조절하기 위한 2개의 스텝홀더(86)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 마감회수부는, 도 3 및 도 9와 같이, 상기 생체용 전극이 분리된 잔여 이형필름 및 베이스시트(35a)를 회수하는 마감회수롤러(39)와, 상기 마감회수롤러(39)에 의하여 회수되는 잔여 이형필름 및 베이스시트(35a)의 장력 및 회수 속도 즉, 베이스시트 이송 속도를 제어하기 위하여 상기 마감회수롤러(39)와 상기 취출 유니트(92) 사이에 제어센서가 부착된 마감회수 제어 레벨러(38)로 구성될 수 있다.
상기 마감회수 제어 레벨러(38)는, 도 9와 같이, 상기 프레임(100)에 고정된 바디(38a)에 상하로 장홈(38b)이 형성되고, 상기 장홈(38b)을 따라 회전축(38c)이 상하 이동되며 회수되는 잔여 이형필름 및 베이스시트(35a)를 하측으로 지지하는 제 1 풀리(38d) 및 상기 바디(38a) 일측에 회전 가능하게 구비되어 회수되는 잔여 이형필름 및 베이스시트(35a)를 상측으로 지지하는 제 2 풀리(38e)로 구성되고, 상기 제 1 풀리(38d)의 회전축(38c)이 상기 장홈(38b)의 상측으로 이동될 때를 감지하기 위해 상기 바디(38a) 타측에는 제어센서(38f)가 부착된다.
상기 마감회수 제어 레벨러(38)의 제어센서(38f)는 상기 베이스시트 공급 제어 레벨러(32)의 제어센서와 함께 상기 제어부(110)가 상기 베이스시트의 이송을 제어하는 제어신호를 발생하게 된다.
마지막으로, 상기 제어부(110)는, 도 3과 같이, 상기 프레임(100) 일측 정면에 부착되어, 사용자가 입력한 제어신호 및/또는 상기 각 레벨러에 구비된 제어센서에 의하여 발생된 제어신호에 의하여 상기 각 롤러 및 공압실린더로 동작되는 각 구성을 제어하며, 베이스시트의 이송 속도를 자동으로 제어하게 된다.
이상 설명된 것을 기초로, 베이스시트에 한 줄의 생체용 전극이 형성될 수 있도록 실시할 수 있음은 물론, 첨부된 도면과 같이, 2줄의 생체용 전극이 형성될 수 있도록 할 수 있다.
다만, 이를 위해서 상기 보강재시트 공급 및 회수부의 제 1 펀치 유니트(20)는 상기 스티커가 2줄로 상기 베이스시트 일면에 붙도록 절단선이 형성되도록 하고, 상기 전극소자 및 스냅 체결부(50), 상기 해면체 공급 롤러(61, 62), 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트(66) 및 상기 액상 젤 분사 유니트(70)는 이웃하여 2개씩 구비되도록 한다.
상기와 같은 방법으로 구현하면 베이스시트에 3줄 이상의 생체용 전극 형성도 가능하다.
첨부된 도면과 같이, 베이스시트에 2줄의 생체용 전극을 형성할 경우에는 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트(66)에 의하여 절단된 해면체는 직경이 18~20 mm이고, 두께가 2mm인 것이 제조 공정상 수율을 가장 높일 수 있어 바람직하다.
또한, 상기와 같은 해면체의 크기를 가질 경우에는 상기 각 액상 젤 분사 유니트(70)에 의하여 토출되는 액상 젤은 0.2g인 것이 바람직하다. 이는 상기 해면체의 크기는 물론 액상 젤의 점성과 전도성에 따라 달라질 수 있는데, 상기 조건을 만족시키기 위해서는 점성이 180,000 ~ 260,000 cps이고, 전도성이 최소 40,000μΩ/cm인 액상 젤을 사용하는 것이 바람직하다.
기타, 미설명된 부분은 본 출원인이 특허받은 한국 특허등록 제458262호(생체용 전극의 제조장치)에 기재된 것과 동일하거나 유사하므로 더 이상의 설명은 생략한다.
10: 프레임 10: 보강재시트 공급롤러
12: 보강재시트 공급 제어 레벨러 14: 제 1 가이드블럭
16, 42, 46, 67, 86: 스텝홀더 18: 보강재시트 회수롤러
20: 제 1 펀치 유니트 22: 스티커 압착 유니트
30: 베이스시트 공급롤러 32: 베이스시트 공급 제어 레벨러
34: 제 2 가이드블럭 36: 이형지 회수롤러
38: 마감회수 제어 레벨러 39: 마감회수롤러
40: 제 2 펀치 유니트 44: 커팅 유니트
50: 전극소자 및 스냅 체결 유니트 52: 진동호퍼
54: 가이드(슈트) 61, 62: 해면체 공급 롤러
63: 해면체 무장력 공간부 64: 해면체
65: 해면체 감지 센서 66: 해면체 펀치 및 부착 유니트
68: 잔여 해면체 레벨러 69: 잔여 해면체 배출 유니트
70: 액상 젤 분사 유니트 80: 이형필름 공급롤러
82: 예열 유니트 84: 요홈 형성 유니트
90: 제 3 펀치 유니트 92: 취출 유니트
94: 벨트 컨베이어 100: 프레임

Claims (10)

  1. 소정의 프레임에 각각 장착된 스티커 보강재시트 공급 및 회수부, 상기 스티커를 일면에 붙일 베이스시트 공급부, 상기 베이스시트의 이형지 회수부, 상기 스티커가 부착되고 상기 이형지가 박리된 베이스시트에 전극소자 및 스냅을 체결하는 전극소자 및 스냅 체결부, 상기 전극소자에 전기적 접촉 저항을 줄이기 위해 저항감쇄수단을 부착하는 저항감쇄수단 부착부, 상기 저항감쇄수단을 감싸며 부착될 이형필름 공급부, 상기 이형필름이 부착된 베이스시트를 절단하여 생체용 전극을 취출하는 생체용 전극 취출부, 상기 생체용 전극이 분리된 잔여 이형필름 및 베이스시트를 회수하는 마감회수부 및 상기 각 구성의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 생체용 전극 제조장치에 있어서,
    상기 저항감쇄수단은 일정 크기를 갖는 해면체(sponge)에 전도성 액상 젤(Wet-Gel)을 흡수시킨 것이고,
    상기 저항감쇄수단 부착부는,
    상기 프레임 상측에 장착된 해면체 공급 롤러와;
    상기 해면체 공급 롤러로부터 공급받은 해면체를 일정 크기로 절단하여 상기 전극소자에 붙이도록 상기 해면체 공급 롤러 아래 상기 이형지가 박리된 베이스시트 이송라인 상의 상기 프레임에 장착된 해면체 펀치 및 부착 유니트와;
    상기 전극소자에 부착된 해면체에 전도성 액상 젤을 분사시켜 흡수시키기 위해 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트와 나란히 이웃하여 상기 베이스시트 이송라인 상에 일정거리 이격되어 상기 프레임에 장착된는 액상 젤 분사 유니트와;
    상기 해면체 펀치 및 부착 유니트 상측의 상기 프레임에 장착된 잔여 해면체 배출 유니트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액상 젤 전극 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 해면체 공급 롤러와 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트 사이의 상기 프레임에는 해면체 레벨러가 더 장착되고,
    상기 잔여 해면체 배출 유니트는,
    공압실린더로 잔여 해면체의 파지/해제를 교번적으로 행하는 2개의 해면체 스텝 홀더와;
    상기 해면체 스텝 홀더와 이웃하여 장착된 잔여 해면체 레벨러와;
    상기 잔여 해면체 레벨러와 이웃하여 장착된 잔여 해면체 배출 유니트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액상 젤 전극 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 해면체 레벨러는, 상기 해면체 공급 롤러로부터 공급된 해면체가 자체 무게 이외의 장력은 작용하지 않도록 하나 이상의 해면체 지지 풀리로 구성된 무장력 공간부와; 상기 해면체 지지 풀리로부터 아래로 일정거리 떨어진 상기 무장력 공간부의 일측에 부착된 해면체 감지 센서를 포함하여 구성되고,
    상기 잔여 해면체 레벨러는, 상기 해면체 스텝 홀더가 부착된 바디에 회전가능하게 체결된 3개의 해면체 이송 풀리로 구성되되, 상기 3개의 해면체 이송 풀리 중 가운데 이송 풀리는 회전축이 상기 바디에 상하로 형성된 장홈에 체결되고, 상기 바디 일측에는 상기 가운데 이송 풀리의 회전축이 상기 장홈 하측에 위치될 때를 인식할 수 있는 해면체 이송 감지 센서가 부착된 것을 특징으로 하는 액상 젤 전극 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가운데 이송 풀리의 회전축에는 상기 바디에 부착된 지지부재를 관통하며 상기 해면체 이송 감지 센서를 향하도록 연장로드가 회전가능하게 더 체결되고,
    상기 연장로드에는 상기 가운데 이송 풀리의 회전축과 상기 지지부재 사이에 탄성부재가 더 체결된 것을 특징으로 하는 액상 젤 전극 제조장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이형필름 공급부는,
    상기 저항감쇄수단 부착부에 이웃하여 장착된 이형필름 공급롤러와;
    상기 이형필름 공급롤러로부터 공급된 이형필름을 안내풀리로 안내되며 연화점 이하로 일정한 열을 가하는 예열 유니트와;
    상기 예열 유니트에 의하여 가공성이 확보된 이형필름을 상기 전극소자에 부착된 해면체를 감쌀 수 있도록 요홈을 형성시키는 요홈 형성 유니트와;
    상기 요홈 형성 유니트에 의하여 요홈이 형성된 이형필름을 상하 반전시키며 상기 이형지가 박리된 베이스시트에 부착시키는 하나 이상의 풀리로 구성된 것을 특징으로 하는 액상 젤 전극 제조장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 액상 젤 분사 유니트는, 외부에 설치된 액상 젤 저장통으로부터 일정 공기압에 의하여 정량 공급받아 공압실린더의 동작으로 상기 전극소자에 부착된 해면체에 분사시켜 흡수시키는 것을 특징으로 하는 액상 젤 전극 제조장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보강재시트 공급 및 회수부는 상기 스티커가 2줄로 상기 베이스시트 일면에 붙도록 절단하는 제 1 펀치 유니트를 구비하고,
    상기 전극소자 및 스냅 체결부, 상기 해면체 공급 롤러, 상기 해면체 펀치 및 부착 유니트 및 상기 액상 젤 분사 유니트는 이웃하여 2개씩 구비된 것을 특징으로 하는 액상 젤 전극 제조장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 해면체 펀치 및 부착 유니트에 의하여 절단된 해면체는 직경이 18~20㎜이고, 두께가 2㎜이고,
    상기 각 액상 젤 분사 유니트에 의하여 토출되는 액상 젤은 0.2g인 것을 특징으로 하는 액상 젤 전극 제조장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 액상 젤은 180,000 ~ 260,000 cps의 점성과 최소 40,000μΩ/cm의 전도성을 갖는 것을 특징으로 하는 액상 젤 전극 제조장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 베이스시트 공급부 및 상기 마감회수부에는 각각 제어센서가 부착된 레벨러를 구비하여, 상기 제어센서의 제어신호에 의하여 상기 제어부가 상기 베이스시트의 이송을 제어하는 것을 특징으로 하는 액상 젤 전극 제조장치.

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