KR101564202B1 - 연속가압방식을 이용한 x선 그리드 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 접착시트를 연속적으로 고온가압 및 냉각가압 적층하면서 각각의 X선흡수물질의 경사각도를 정밀하게 형성할 수 있어 보다 고정밀 및 고품질을 실현하면서도 대량생산을 통한 생산성을 향상시킬 수 있는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법에 관한 것으로서, 연속적인 길이를 갖는 시트 형태의 X선투과물질과 X선흡수물질을 상호 핫멜트접착제로 접착하여 접착시트를 형성하는 접착시트형성단계와, 상기 접착시트를 일정한 길이로 커팅하여 복수의 커팅시트를 형성하는 커팅시트형성단계와, 상기 커팅시트가 안착되는 내부 바닥면이 일측으로 소정각도 경사진 지그부의 내부에 상기 커팅시트를 순차로 적층하는 커팅시트적층단계와, 상기 커팅시트적층단계의 수행 중에 적층되는 상기 커팅시트 각각의 상면을 히팅가압푸셔의 히팅가압면으로 고온가압하여 상기 핫멜트접착제를 용융시킨 후 쿨링가압푸셔의 쿨링가압면으로 쿨링가압하여 상기 핫멜트접착제를 경화시키면서 순차적으로 적층되는 상기 커팅시트 각각을 연속가압수단으로 경사지게 형성하여 상하면이 테이퍼진 사다리꼴 형상의 그리드블럭으로 형성하는 그리드블럭형성단계와, 상기 그리드블럭을 상하 적층방향을 따라 일정한 두께로 슬라이싱하여 판상의 그리드본체를 형성하는 그리드본체형성단계를 포함하여 이루어진다.

Description

연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING X-RAY GRIDS USING CONTINUOUSLY PRESSURIZING}
본 발명은 X선 촬영시에 사용되는 기구 중 하나인 그리드를 연속가압방식을 이용하여 제조하는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 일반영상검사(Simple Radiography), 즉 방사선 검사는 X선을 인체에 조사하고, 검출기로 검출한 영상을 만들어서 몸속을 간접적으로 검사하는 방법 중의 하나이다.
이러한 방사선 검사의 원리는 X선관에서 발생된 X선이 인체를 투과하여 몸안의 물질의 종류, 밀도 등으로 인하여 감약되고, 이 감약된 부분을 검출기를 통해 영상화한 뒤 이 영상을 이용하여 의학적으로 도움이 되는 각종 진단을 하게 된다. 즉, 일반사진촬영이 물체를 반사한 빛을 검출하여 영상화하는 반면에, 방사선 검사는 물체를 투과한 X선을 검출하여 영상화한다는 것이다. 상기와 같은 방사선 검사에서 X선을 검출하여 영상화하는 검출기의 종류에는 필름-스크린 방식, 이미지 플레이트 방식, 디지털 방식 등이 있다.
이러한 방사선 검사를 위해 X선 촬영장치를 이용하여 X선 촬영을 하는데, X선 촬영장치는 도 1에 도시된 바와 같이 크게 피사체(M)에 X선(X)을 조사하는 X선관(1), 그리드(2) 및 영상을 획득하는 검출기(3)를 포함하여 이루어진다. X선관(1)은 한점에서 시작하여 도달하는 검출기(3)의 면적까지 넓게 퍼져서 X선(X)을 조사하고, 피사체(M)는 검출기(3)의 면적보다 작게, 즉 조사되어 퍼지는 X선(X)의 범위 내에 위치한다. 이 중 그리드(2)는 X선관(1)으로부터 조사된 X선(X)이 피사체(M)를 통과할 때 부분 산란되어 검출기(3)의 영상에 노이즈로 작용하는 것을 방지하기 위한 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 상기 X선(X)은 X선관(1)으로부터 피사체(M)를 향하고, 이때 X선(X)이 피사체(M)의 이미지를 생성하고자 할 경우 방사선의 일부, 즉 직달방사선(direct radiation)은 피사체(M)를 직접 통과하여 검출기(3)에 도달한 후 X선이미지를 검출기(3)의 영상으로 생성한다. 여기서 일부의 직달방사선은 피사체(M)의 내부 물질의 종류나 밀도 등에 의해 차별적으로 흡수되어 검출기(3)에 생성되는 영상에 음영으로 나타난다. 한편, 상기 그리드(2)가 없는 경우라면 방사선의 일부는 피사체(M)로부터 산란되어 본래 경로로부터 현저하게 이탈하는 각도로 검출기(3)에 도달하게 되는데, 이때 산란된 일부의 방사선은 검출기(3)에 생성되는 영상의 음영에 겹쳐져 노이즈로 작용하고, X선이미지의 음영간 콘트라스트(contrast)를 감소시켜 검사의 정밀도를 저하시킨다. 이러한 콘트라스트를 높이기 위해서는 피사체(M)에 대한 방사선 노출량을 증가시켜야 하는데, 그에 따라 반대급부적으로 피사체(M), 즉 인체에 방사선 노출이 과해져 위험요인이 된다.
따라서, 상기와 같이 X선관(1)으로부터 조사된 X선(X)이 피사체(M)를 통과하면서 직달방사선은 검출기(3)에 도달하도록 하고, 일부의 산란되는 방사선은 검출기(3)까지 도달하지 못하도록 그리드(2)를 사용하는 것이다. 이러한 X선 그리드(2)는 일반적으로 도 2에 도시된 바와 같이 좌우 길이방향을 따라 X선투과물질(10)과 X선흡수물질(20)이 교호적으로 배열된 판상의 시트로, 측단면상 사다리꼴 형상을 가진다. 이유는, X선관(1)으로부터 조사되는 X선(X)은 한 점으로부터 방사형으로 퍼져 검출기(3)에 도달하므로 조사되는 X선(X) 중 직달방사선과 평행하게 X선흡수물질(20)이 좌우 중심선으로부터 좌우방향으로 멀어질수록 경사각이 커지면서 대칭되게 배열되어야 하기 때문이다.
이러한 X선 그리드(2)는 도 2에 도시된 바와 같이 X선흡수물질(20)이 좌우로 나란한 스트립 형상을 가질 수 있고, 도면에는 도시되지 않았으나 격자 형상을 가질 수도 있다. X선흡수물질(20)이 격자 형상을 가질 경우는 제작이 용이한 장점이 있으나, 가로세로의 격자로 인해 그만큼 통과되는 X선(X)이 적어지므로 정밀 검사에는 다소 불리하다. 반면에, X선흡수물질(20)이 도 2에 도시된 바와 같이 좌우로 나란한 스트립 형상을 가질 경우는 제작이 다소 어려운 단점이 있으나 그만큼 검출기(3)를 가리는 면적이 적어지므로 더욱 정밀한 검사에 유리하다.
상기와 같은 X선 그리드(2)가 스트립 형상을 가질 경우 이러한 X선 그리드(2)를 어떻게 제조할 것인지, 즉 상술한 바와 같이 X선흡수물질(20)을 X선투과물질(10)과 함께 교호적으로 배열하되, 좌우 중심선으로부터 좌우방향으로 멀어질수록 경사각이 커지면서 대칭되게 배열시키도록 어떻게 제조할 것인지가 문제이다. 또한, 고정밀 및 고품질을 가지면서도 대량생산을 통한 생산성을 향상시킬 수 있어야 한다.
상술한 문제점을 다소 해결한 종래기술로서, 특허등록 제10-1485836호의 '가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법'이 있다. 상기 종래기술에 따른 X선 그리드 제조방법은, X선투과물질(10)과 X선흡수물질(20)을 접착 후 일정 길이로 커팅한 접착시트를 연속 적층하면서 접착시킨 적층블럭을 형성하고, 가압프레스를 이용하여 상부가 일측으로 경사진 경사적층블럭을 형성하며, 상기 경사적층블럭을 한 쌍 준비하여 각각의 하부를 대칭되게 상호 접착시키고, 슬라이싱하여 제작을 완료한다. 이러한 종래의 X선 그리드 제조방법의 핵심은, 적층블럭을 형성한 후 가압프레스로 상부가 일측으로 경사진 경사적층블럭을 형성하고, 한 쌍의 경사적층블럭의 각 하부를 대칭되게 접착시키는 것이라고 할 수 있다.
그러나, 상술한 종래 기술에 따른 X선 그리드 제조방법의 경우에도 복수의 접착시트를 연속 적층하여 적층블럭을 형성한 후 한번에 가압프레스를 이용하여 경사적층블럭을 형성할 경우, 적층되는 각각의 접착시트가 모두 전면적에 걸쳐 균질(homogenous)해야 하는데, 실제로는 그렇지 못하기 때문에 경사적층블럭을 형성하기 위해 가압시 X선흡수물질(20)이 X선투과물질(10)과 특정부분에서 어긋나거나 균일하게 경사면을 형성할 수 없어 고정밀 및 고품질을 실현하기가 어려운 문제가 있다. 그에 따라, 한 쌍의 경사적층블럭의 각 하부를 대칭되게 접착시키는 경우에도 각각이 서로 균일하게 대칭되기 어려울 뿐만 아니라, 별도의 접착공정을 수행해야 하는 번거로운 문제가 발생한다. 특히, 경사적층블럭 중 각각의 X선흡수물질(20)의 경사각도가 외측으로 갈수록 커지도록 형성되어야 하는데, 한번에 적층블럭을 가압하여 경사적층블럭을 형성하게 되면 각각의 X선흡수물질(20)의 경사각도를 정밀하게 형성할 수 없다는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 복수의 접착시트를 연속적으로 고온가압 및 냉각가압 적층하면서 각각의 X선흡수물질의 경사각도를 정밀하게 형성할 수 있어 보다 고정밀 및 고품질을 실현하면서도 대량생산을 통한 생산성을 향상시킬 수 있는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법은, 연속적인 길이를 갖는 시트 형태의 X선투과물질과 X선흡수물질을 상호 핫멜트접착제로 접착하여 접착시트를 형성하는 접착시트형성단계와, 상기 접착시트를 일정한 길이로 커팅하여 복수의 커팅시트를 형성하는 커팅시트형성단계와, 상기 커팅시트가 안착되는 내부 바닥면이 일측으로 소정각도 경사진 지그부의 내부에 상기 커팅시트를 순차로 적층하는 커팅시트적층단계와, 상기 커팅시트적층단계의 수행 중에 적층되는 상기 커팅시트 각각의 상면을 히팅가압푸셔의 히팅가압면으로 고온가압하여 상기 핫멜트접착제를 용융시킨 후 쿨링가압푸셔의 쿨링가압면으로 냉각가압하여 상기 핫멜트접착제를 경화시키면서 순차적으로 적층되는 상기 커팅시트 각각을 연속가압수단으로 경사지게 형성하여 상하면이 테이퍼진 사다리꼴 형상의 그리드블럭으로 형성하는 그리드블럭형성단계와, 상기 그리드블럭을 상하 적층방향을 따라 일정한 두께로 슬라이싱하여 판상의 그리드본체를 형성하는 그리드본체형성단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 접착시트형성단계는, 각각의 이송롤에 감긴 시트 형태의 X선투과물질 및 X선흡수물질을 풀어내는 시트풀림이송단계와, 상기 X선흡수물질과 접착되는 X선투과물질의 접착면에 핫멜트접착제를 도포하는 접착제도포단계와, 상기 X선투과물질 및 X선흡수물질 각각의 노출면을 양방향에서 가압하도록 한 쌍의 회전이송롤러 사이를 통과시켜 상기 접착제가 도포된 X선투과물질 및 상기 X선흡수물질 각각의 접착면이 서로 가압 접착되어 상기 접착시트가 형성되는 가압접착단계와, 상기 접착시트를 권취롤에 권취하는 접착시트권취단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커팅시트형성단계는, 상기 접착시트를 300mm 내지 800mm의 길이로 커팅하여 복수의 커팅시트를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커팅시트적층단계의 지그부는, 상하 길이방향을 따라 고정 설치되고, 상기 커팅시트가 안착되는 상면이 소정 각도 경사진 지그프레임과, 상기 커팅시트의 길이방향 양측면을 지지하도록 상기 지그프레임의 길이방향 양측면에 상하로 승강가능하게 설치된 한 쌍의 좌측측벽프레임 및 우측측벽프레임과, 상기 커팅시트의 길이방향 양측면을 지지하도록 상기 좌측측벽프레임 및 우측측벽프레임의 상부 내측면에 서로 마주보도록 각각 설치되고, 각각이 스프링에 의해 탄성 지지되어 각각의 상단이 상기 좌측측벽프레임 및 우측측벽프레임의 상방으로 돌출된 한 쌍의 좌측가압보조판 및 우측가압보조판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 그리드블럭형성단계의 연속가압수단은, 일단이 회전 가능하게 설치된 인입출회동링크와, 일단에 상기 인입출회동링크의 타단이 인입출 가능하게 삽입되고, 타단이 가압실린더에 의해 상하로 승강가능하게 설치된 승강회동링크와, 상기 승강회동링크의 길이방향을 따라 링크실린더에 의해 슬라이딩 이동가능하게 설치된 슬라이더를 더 포함하고, 상기 히팅가압푸셔는, 상기 히팅가압면이 하방을 바라보도록 상기 슬라이더의 하부 일측에 설치되고, 상기 쿨링가압푸셔는, 상기 히팅가압푸셔와 간섭되지 않도록 상기 쿨링가압면이 하방을 바라보도록 상기 슬라이더의 하부 타측에 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슬라이더는, 상기 링크실린더의 작동에 따라 제1 위치 및 제2 위치로 슬라이딩 이동하고, 상기 히팅가압푸셔는, 상기 슬라이더가 제1 위치에 있을 경우 상기 승강회동링크의 작동으로 상기 커팅시트 각각의 상면을 상기 히팅가압면으로 고온가압하고, 상기 쿨링가압푸셔는, 상기 슬라이더가 제 2위치에 있을 경우 상기 승강회동링크의 작동으로 상기 커팅시트 각각의 상면을 상기 쿨링가압면으로 냉각가압하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지그부의 좌측측벽프레임 및 우측측벽프레임은, 적층되는 상기 커팅시트 중 최하층의 커팅시트가 안착될 경우 각각의 상단을 잇는 선이 상기 지그프레임의 경사진 상면과 평행하도록 각각이 승강 작동하고, 적층되는 상기 커팅시트 중 최상층의 커팅시트가 안착될 때까지 각각의 상단을 잇는 선이 상기 지그프레임의 경사진 상면과 상하로 대칭되도록 각각이 순차로 승강 작동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지그부의 좌측가압보조판 및 우측가압보조판은, 각각의 외측면까지의 길이가 상기 승강회동링크의 작동으로 회동하는 상기 제1 위치에서의 상기 히팅가압면 또는 상기 제2 위치에서의 상기 쿨링가압면의 좌우길이보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 X선투과물질은, 합성수지재, 알루미늄, 섬유재, 종이재, 목재 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 X선흡수물질은, 납, 주석, 구리, 텅스텐 또는 납합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 핫멜트접착제는, 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 에틸렌 초산비닐계, 에틸렌 아크릴계 공중합체, 올레핀계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 또는 폴리우레탄계 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 그리드본체를 외부로부터 보호하도록 상기 X선투과물질과 동일한 재질로 된 박판의 커버를 피복하는 커버피복단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법은, 복수의 접착시트를 연속적으로 고온가압 및 냉각가압 적층하면서 각각의 X선흡수물질의 경사각도를 정밀하게 형성할 수 있어 보다 고정밀 및 고품질을 실현하면서도 대량생산을 통한 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 방사선 검사를 위한 X선 촬영장치를 도시한 개략도이고,
도 2는 도 1의 실시예 중 X선 그리드를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법의 일 실시예를 도시한 순서도이고,
도 4는 도 3의 실시예 중 접착시트형성단계를 도시한 순서도이며,
도 5는 도 4의 실시예에 따른 접착시트형성단계를 수행하는 과정을 도시한 구성도이고,
도 6은 도 3의 실시예 중 커팅시트형성단계를 수행하는 과정을 도시한 구성도이며,
도 7은 도 6의 실시예를 통해 형성된 커팅시트를 도시한 사시도이고,
도 8은 도 3의 실시예 중 커팅시트적층단계에서의 지그부 및 그리드블럭형성단계에서의 연속가압수단을 도시한 구성도이며,
도 9 내지 23은 도 8의 실시예를 통해 커팅시트적층단계 및 그리드블럭형성단계를 수행하는 과정을 도시한 구성도이고,
도 24는 도 8의 실시예를 통해 형성된 그리드블럭을 도시한 사시도이며,
도 25는 도 24의 실시예로부터 그리드본체를 형성하는 과정을 도시한 구성도이고,
도 26은 도 25의 실시예를 통해 형성된 그리드본체를 도시한 사시도이며,
도 27은 본 발명에 따른 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법의 다른 실시예를 도시한 순서도이고,
도 28은 도 26의 그리드본체로부터 도 27의 커버피복단계를 수행하여 완성품인 X선 그리드를 도시한 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법은, 도 3에 도시된 바와 같이 접착시트형성단계(S100), 커팅시트형성단계(S300), 그리드블럭형성단계(S400) 및 그리드본체형성단계(S500)를 포함하여 이루어지고, 도 27에 도시된 바와 같이 커버피복단계(S600)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착시트형성단계(S100)는 도 4에 도시된 바와 같이 시트풀림이송단계(S110), 접착제도포단계(S120), 가압접착단계(S130) 및 접착시트권취단계(S140)를 포함할 수 있다.
접착시트형성단계(S100)는 도 3에 도시된 바와 같이 연속적인 길이를 갖는 시트 형태의 X선투과물질(10)과 X선흡수물질(20)을 상호 핫멜트접착제(30)로 접착하여 접착시트(40)를 형성한다. 보다 구체적으로, 상기 접착시트형성단계(S100)는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 각각의 이송롤(91)에 감긴 시트 형태의 X선투과물질(10) 및 X선흡수물질(20)을 풀어내는 시트풀림이송단계(S110)와, 상기 X선흡수물질(20)과 접착되는 X선투과물질(10)의 접착면에 핫멜트접착제(30)를 도포하는 접착제도포단계(S120)와, 상기 X선투과물질(10) 및 X선흡수물질(20) 각각의 노출면을 양방향에서 가압하도록 한 쌍의 회전이송롤러(92) 사이를 통과시켜 상기 접착제(30)가 도포된 X선투과물질(10) 및 상기 X선흡수물질(20) 각각의 접착면이 서로 가압 접착되어 상기 접착시트(40)가 형성되는 가압접착단계(S130)와, 상기 접착시트(40)를 권취롤(94)에 권취하는 접착시트권취단계(S140)를 포함한다.
상기 접착시트(40)를 구성하는 X선투과물질(10)은 X선(X)이 투과될 수 있는 어떤 재질이라도 좋으며, 예컨대 합성수지재, 알루미늄, 섬유재, 종이재, 목재 중 어느 하나일 수 있다. 또한, X선흡수물질(20)은 X선(X)이 흡수될 수 있는 어떤 재질이라도 무관하며, 예컨대 납, 주석, 구리, 텅스텐 또는 납합금 중 어느 하나일 수 있다. 이때, 상기 X선투과물질(10)과 X선흡수무질(20)을 접착시키는 접착제로 핫멜트접착제(30)를 사용하며, 상기 핫멜트접착제(30)는 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 에틸렌 초산비닐계, 에틸렌 아크릴계 공중합체, 올레핀계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 또는 폴리우레탄계 중 어느 하나일 수 있다. 여기서 상기 핫멜트접착제(30)를 사용하는 이유는, 후술한 연속가압수단(200)을 통해 히팅가압하여 상기 핫멜트접착제(30)를 용융시키면서 경사면을 형성하고, 쿨링가압하여 경사면이 형성된 이후 핫멜트접착제(30)를 곧바로 경화시키고자 하는 것이다.
상기 핫멜트접착제(30)는 고분자 고체를 가열하여 용융시켜 접착시키는 것으로, 먼저 스티렌계 열가소성 엘라스토머는 단단한 폴리스티렌 블록과 유연한 고무탄성을 지니는 폴리부타디엔 및 폴리이소프렌의 블록이 교대 공중합으로 되어 있고, 가열하면 유동성을 나타내며, 냉각에 의해 폴리스티렌 부분이 응집되고 고무의 가류부위는 다양하게 움직일 수 있으며, 이 블록 공중합체에 점착부여수지, 가소화 오일을 배합하여 고무계 핫멜트 접착제로 사용할 수 있다.
에틸렌 초산비닐계는 핫멜트 접착제에 가장 많이 사용되는 수지로서, 주로 초산비닐함량이 18~40%이고, 초산비닐함량이 높을수록 열안정성이 감소되므로 일반적으로는 18~30% 정도의 배합이 유리하다. 에틸렌 아크릴계 공중합체는 산이나 에스테르 그룹을 포함한 고분자로 중합시 에틸렌과 동시에 중합하여 합성된 랜덤 중합체이다. 올레핀계는 주로 무정형 폴리프로필렌수지를 사용하며, 분자량이 3,000~10,000 사이의 수지가 대부분으로, 자체적인 점착성을 보유하고 있어 단독사용이 가능하다. 폴리에스테르계는 포화 폴리에스테르로 테레프탈산 또는 이소프탈산에 1, 4-부탄디올을 반응시켜 합성하며, 내수성, 내약품성, 열안정성, 비공성 표면과의 접착력, 내유성 등의 특징을 가지고 있고, 특히 부직포나 직물 등에 대한 접착력이 우수하다. 상술한 각각의 핫멜트접착제(30)는 X선투과물질(10) 및 X선흡수물질(20)의 종류 및 특성에 따라 가변하여 사용될 수 있다.
커팅시트형성단계(S200)는 도 3, 6 및 7에 도시된 바와 같이 상기 접착시트(40)를 일정한 길이로 커팅하여 복수의 커팅시트(50)를 형성한다. 보다 구체적으로 상기 커팅시트형성단계(S200)는 상기 접착시트(40)를 300mm 내지 800mm의 길이로 커팅하여 복수의 커팅시트(50)를 형성할 수 있다. 커팅시트(50)의 길이는 실제 사용되는 X선 그리드(2)의 가로 또는 세로길이로서, 일반적으로 널리 사용되는 길이가 400mm 내지 600mm이다.
커팅시트적층단계(S300) 및 그리드블럭형성단계(S400)는 도 3 및 8 내지 23에 도시된 바와 같이 복수의 커팅시트(50)를 지그부(100)에 순차로 적층하면서 연속가압수단(200)을 통해 그리드블럭(60)을 형성하는 단계이다. 이러한 커팅시트적층단계(S300) 및 그리드블럭형성단계(S400)를 수행하기 위하여 지그부(100) 및 연속가압수단(200)이 필요하고, 각각의 단계 및 필요한 구성을 구체적으로 살펴본다.
즉, 커팅시트적층단계(S300)는 상기 커팅시트(50)가 안착되는 내부 바닥면이 일측으로 소정각도 경사진 지그부(100)의 내부에 상기 커팅시트(50)를 순차로 적층한다. 이때 상기 지그부(100)는 도 8 및 9에 도시된 바와 같이 시트 형태의 X선투과물질(10)과 X선흡수물질(20)이 상호 핫멜트접착제(30)로 접착된 후 일정한 길이로 커팅된 복수의 커팅시트(50)가 순차로 적층되고, 상기 커팅시트(50)가 안착되는 내부 바닥면이 일측으로 소정각도 경사져 있다.
보다 구체적으로, 상기 지그부(100)는 상하 길이방향을 따라 고정 설치되고, 상기 커팅시트(50)가 안착되는 상면이 소정 각도 경사진 지그프레임(110)과, 상기 커팅시트(50)의 길이방향 양측면을 지지하도록 상기 지그프레임(110)의 길이방향 양측면에 상하로 승강가능하게 설치된 한 쌍의 좌측측벽프레임(120) 및 우측측벽프레임(130)과, 상기 커팅시트(50)의 길이방향 양측면을 지지하도록 상기 좌측측벽프레임(120) 및 우측측벽프레임(130)의 상부 내측면에 서로 마주보도록 각각 설치되고, 각각이 스프링(140)에 의해 탄성 지지되어 각각의 상단이 상기 좌측측벽프레임(120) 및 우측측벽프레임(130)의 상방으로 돌출된 한 쌍의 좌측가압보조판(125) 및 우측가압보조판(135)을 포함한다.
상기 지그부(100)의 지그프레임(110)은 고정된 상태로, 상기 커팅시트(50)가 안착되는 상면은, 좌측측벽프레임(120) 및 우측측벽프레임(130)이 포함된 지그부(100)에서는 내부 바닥면이 된다. 상기 지그프레임(110)의 상면이 일측으로 소정각도 경사진 이유는, 순차로 적층되는 커팅시트(50) 중 최하층의 커팅시트(50)를 일측으로 경사지게 형성하기 위한 것으로, 최종 그리드블럭(600)의 하면이 된다.
상기 좌측측벽프레임(120) 및 우측측벽프레임(130)은 상기 지프레임(110)을 기준으로 상하로 승강 가능하게 설치되는데, 이유는 상기 지그프레임(110)의 상면에 순차로 적층되는 커팅시트(50)의 적층높이를 따라 상승하기 위한 것과, 그리드블럭(600)을 지그부(100)로부터 용이하게 취출하기 위하여 하강하기 위한 것이다. 이때 상기 좌측측벽프레임(120) 및 우측측벽프레임(130)은 순차로 적층되는 커팅시트(50)의 적층높이와의 관계에서 최하층의 커팅시트(50)가 일측으로 경사지게 형성되므로 커팅시트(50)가 적층되는 높이에 따라 상기 좌측측벽프레임(120) 및 우측측벽프레임(130)은 서로 미세하게 다른 높이로 상승할 수 있어야 한다. 이를 위하여, 상기 좌측측벽프레임(120) 및 우측측벽프레임(130)은 승강높이를 미세하게 조정할 수 있는 볼스크류 승강방식이나 리니어모터를 이용한 승강방식이 사용될 수 있다.
상기 좌측측벽프레임(120) 및 우측측벽프레임(130)의 상부 내측면에 설치되는 한 쌍의 좌측가압보조판(125) 및 우측가압보조판(135)은 후술하는 연속가압수단(200)이 회동작동하여 상기 지그부(100)에 적층되는 커팅시트(50)를 가압하므로 이러한 상하 회동시의 회동중심으로부터 회동각도만큼의 좌우거리를 보정하기 위한 구성으로 보다 구체적인 내용은 그리드블럭형성단계(S400)에서 작동하는 연속가압수단(200)과 함께 후술한다.
그리드블럭형성단계(S400)는 도 2 및 8 내지 23에 도시된 바와 같이 상기 커팅시트적층단계(S300)의 수행 중에 적층되는 상기 커팅시트(50) 각각의 상면을 히팅가압푸셔(210)의 히팅가압면(215)으로 고온가압하여 상기 핫멜트접착제(30)를 용융시킨 후 쿨링가압푸셔(220)의 쿨링가압면(225)으로 냉각가압하여 상기 핫멜트접착제(30)를 경화시키면서 순차적으로 적층되는 상기 커팅시트(50) 각각을 연속가압수단(200)으로 경사지게 형성하여 상하면이 테이퍼진 사다리꼴 형상의 그리드블럭(60)으로 형성한다.
상기 연속가압수단(200)은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 히팅가압푸셔(210), 쿨링가압푸셔(220)와 함께 인입출회동링크(230), 승강회동링크(240) 및 슬라이더(250)를 더 포함한다. 즉, 인입출회동링크(230)는 일단이 회전 가능하게 설치되고, 승강회동링크(240)는 일단에 상기 인입출회동링크(230)의 타단이 인입출 가능하게 삽입되고, 타단이 가압실린더(245)에 의해 상하로 승강가능하게 설치되며, 슬라이더(250)는 상기 승강회동링크(240)의 길이방향을 따라 링크실린더(255)에 의해 슬라이딩 이동가능하게 설치된다. 이때, 상기 히팅가압푸셔(210)는 상기 히팅가압면(215)이 하방을 바라보도록 상기 슬라이더(250)의 하부 일측에 설치되고, 상기 쿨링가압푸셔(220)는 상기 히팅가압푸셔(210)와 간섭되지 않도록 상기 쿨링가압면(225)이 하방을 바라보도록 상기 슬라이더(250)의 하부 타측에 설치된다.
따라서, 상기 연속가압수단(200)은 상기 인입출회동링크(230)의 일단을 기준으로 가압실린더(245)의 작동에 따라 상기 승강회동링크(240)가 상하로 회동하며, 상기 승강회동링크(240)에 설치된 슬라이더(250)와 함께 히팅가압푸셔(210) 및 쿨링가압푸셔(220)도 상하로 회동하게 되는 것이다. 이때, 히팅가압푸셔(210)의 히팅가압면(215) 또는 쿨링가압푸셔(220)의 쿨링가압면(225)은 슬라이더(250)의 슬라이딩 이동에 따라 적층되는 커팅시트(50)의 상면과 마주보게 되면서 커팅시트(50)의 상면을 고온가압 또는 냉각가압하는 것이다.
즉, 상기 슬라이더(250)는 도 9 내지 13에 도시된 바와 같이 상기 링크실린더(255)의 작동에 따라 제1 위치 및 제2 위치로 슬라이딩 이동하고, 상기 히팅가압푸셔(210)는 도 9 및 10에 도시된 바와 같이 상기 슬라이더(250)가 제1 위치에 있을 경우 상기 승강회동링크(240)의 작동으로 상기 커팅시트(50) 각각의 상면을 상기 히팅가압면(215)으로 고온가압하고, 상기 쿨링가압푸셔(220)는 도 11 및 12에 도시된 바와 같이 상기 슬라이더(250)가 제2 위치에 있을 경우 상기 승강회동링크(240)의 작동으로 상기 커팅시트(50) 각각의 상면을 상기 쿨링가압면으로 냉각가압한다.
여기서, 상기 히팅가압면(215)에 의해 커팅시트(50)의 상면이 고온가압되면 커팅시트(50)의 핫멜트접착제(30)가 용융되어 X선투과물질(10) 및 X선흡수물질(20)의 결합면을 경사지게 형성하고, 쿨링가압면(225)에 의해 커팅시트(50)의 상면이 냉각가압되면 커팅시트(50)의 핫멜트접착제(30)가 경화되면서 경사지게 형성된 X선투과물질(10) 및 X선흡수물질(20)의 결합면은 고정된다. 상기 커팅시트(50)의 경사면은 지그부(100)의 내부 바닥면으로부터 시작하여 적층되는 인접한 하층의 커팅시트(50)의 상면 경사면이 될 것이다. 또한, 가압되는 커팅시트(50)의 상면은 승강회동링크(240)의 적층되는 커팅시트(50)의 적층높이에서의 회동각도와 동일하게 된다. 이렇게, 도 9 내지 23에 도시된 바와 같이 커팅시트(50)가 지그부(100)에 순차로 적층되면서 연속가압수단(200)으로 고온가압 및 냉각가압하게 되면 도 24에 도시된 바와 같이 상하면이 사다리꼴 형상의 그리드블럭(60)이 형성된다.
이러한 연속가압수단(200)과 연동하여 상기 지그부(100)의 좌측측벽프레임(120) 및 우측측벽프레임(130)은 도 9 내지 23에 도시된 바와 같이 적층된느 상기 커팅시트(50) 중 최하층의 커팅시트(50)가 안착될 경우 각각의 상단을 잇는 선이 상기 지그프레임(110)의 경사진 상면과 평행하도록 각각이 승강 작동하고, 적층되는 상기 커팅시트(50) 중 최상층의 커팅시트(50)가 안착될 때까지 각각의 상단을 잇는 선이 상기 지그프레임(100)의 경사진 상면과 상하로 대칭되도록 각각이 순차로 승강 작동한다.
이때, 상기 지그부(100)의 좌측가압보조판(125) 및 우측가압보조판(135)은 각각의 외측면까지의 길이가 상기 승강회동링크(240)의 작동으로 회동하는 상기 제1 위치에서의 상기 히팅가압면(215) 또는 상기 제2 위치에서의 상기 쿨링가압면(225)의 좌우길이보다 커야 한다. 왜냐하면, 앞서 언급한 바와 같이 연속가압수단(200)의 인입출회동링크(230)의 일단을 회전중심으로 하여 승강회동링크(240)가 상하로 회동하면서 승강회동링크(240)의 상하 회동시의 회전중심으로부터 회동각도만큼의 히팅가압면(215)의 좌우거리가 보정되어야 하기 때문이다. 다만, 인입출회동링크(230)가 승강회동링크(240)에 상하 회동시 인입출되면서 좌우거리가 거의 보정이 되지만 미세한 차이만큼의 좌우거리 보정은 좌측가압보조판(125) 및 우측가압보조판(135) 사이의 좌우 크기가 더해진 거리만큼을 통해 달성할 수 있는 것이다.
그리드본체형성단계(S500)는 도 2 및 25에 도시된 바와 같이 상기 지그부(100) 및 연속가압수단(200)을 이용하여 그리드블럭(60)을 형성한 후, 상기 그리드블럭(60)을 상하 적층방향을 따라 일정한 두께로 슬라이싱하여 도 26에 도시된 바와 같이 판상의 그리드본체(70)를 형성한다. 따라서, 상기 그리드블럭(60)으로부터 복수의 그리드본체(70)를 슬라이싱하여 제작할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
이러한 그리드본체(70)를 X선 그리드(2)로 직접 사용할 수도 있으나, 외부로부터의 파손이나 손상을 방지하기 위하여 도 27 및 28에 도시된 바와 같이 커버(80)를 피복한다. 즉, 커버피복단계(S600)는 상기 그리드본체(70)를 외부로부터 보호하도록 상기 X선투과물질(10)과 동일한 재질로 된 박판의 커버(80)를 피복한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법은, 복수의 접착시트를 연속적으로 고온가압 및 냉각가압 적층하면서 각각의 X선흡수물질의 경사각도를 정밀하게 형성할 수 있어 보다 고정밀 및 고품질을 실현하면서도 대량생산을 통한 생산성을 향상시킬 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10 : X선투과물질 20 : X선흡수물질
30 : 핫멜트접착제 40 : 접착시트
50 : 커팅시트 60 : 그리드블럭
70 : 그리드본체 80 : 커버
91 : 이송롤 92 : 회전이송롤러
93 : 권취롤
100 : 지그부 110 : 지그프레임
120 : 좌측측벽프레임 125 : 좌측가압보조판
130 : 우측측벽프레임 135 : 우측가압보조판
140 : 스프링
200 : 연속가압수단
210 : 히팅가압푸셔 215 : 히팅가압면
220 : 쿨링가압푸셔 225 : 쿨링가압면
230 : 인입출회동링크
240 : 승강회동링크 245 : 가압실린더
250 : 슬라이더 255 : 링크실린더
S100 : 접착시트형성단계
S110 : 시트풀림이송단계 S120 : 접착제도포단계
S130 : 가압접착단계 S140 : 접착시트권취단계
S200 : 커팅시트형성단계
S300 : 커팅시트적층단계
S400 : 그리드블럭형성단계
S500 : 그리드본체형성단계
S600 : 커버피복단계

Claims (12)

  1. 연속적인 길이를 갖는 시트 형태의 X선투과물질과 X선흡수물질을 상호 핫멜트접착제로 접착하여 접착시트를 형성하는 접착시트형성단계와,
    상기 접착시트를 일정한 길이로 커팅하여 복수의 커팅시트를 형성하는 커팅시트형성단계와,
    상기 커팅시트가 안착되는 내부 바닥면이 일측으로 소정각도 경사진 지그부의 내부에 상기 커팅시트를 순차로 적층하는 커팅시트적층단계와,
    상기 커팅시트적층단계의 수행 중에 적층되는 상기 커팅시트 각각의 상면을 히팅가압푸셔의 히팅가압면으로 고온가압하여 상기 핫멜트접착제를 용융시킨 후 쿨링가압푸셔의 쿨링가압면으로 냉각가압하여 상기 핫멜트접착제를 경화시키면서 순차적으로 적층되는 상기 커팅시트 각각을 연속가압수단으로 경사지게 형성하여 상하면이 테이퍼진 사다리꼴 형상의 그리드블럭으로 형성하는 그리드블럭형성단계와,
    상기 그리드블럭을 상하 적층방향을 따라 일정한 두께로 슬라이싱하여 판상의 그리드본체를 형성하는 그리드본체형성단계를 포함하여 이루어진 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착시트형성단계는,
    각각의 이송롤에 감긴 시트 형태의 X선투과물질 및 X선흡수물질을 풀어내는 시트풀림이송단계와,
    상기 X선흡수물질과 접착되는 X선투과물질의 접착면에 핫멜트접착제를 도포하는 접착제도포단계와,
    상기 X선투과물질 및 X선흡수물질 각각의 노출면을 양방향에서 가압하도록 한 쌍의 회전이송롤러 사이를 통과시켜 상기 접착제가 도포된 X선투과물질 및 상기 X선흡수물질 각각의 접착면이 서로 가압 접착되어 상기 접착시트가 형성되는 가압접착단계와,
    상기 접착시트를 권취롤에 권취하는 접착시트권취단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커팅시트형성단계는,
    상기 접착시트를 300mm 내지 800mm의 길이로 커팅하여 복수의 커팅시트를 형성하는 것을 특징으로 하는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커팅시트적층단계의 지그부는,
    상하 길이방향을 따라 고정 설치되고, 상기 커팅시트가 안착되는 상면이 소정 각도 경사진 지그프레임과,
    상기 커팅시트의 길이방향 양측면을 지지하도록 상기 지그프레임의 길이방향 양측면에 상하로 승강가능하게 설치된 한 쌍의 좌측측벽프레임 및 우측측벽프레임과,
    상기 커팅시트의 길이방향 양측면을 지지하도록 상기 좌측측벽프레임 및 우측측벽프레임의 상부 내측면에 서로 마주보도록 각각 설치되고, 각각이 스프링에 의해 탄성 지지되어 각각의 상단이 상기 좌측측벽프레임 및 우측측벽프레임의 상방으로 돌출된 한 쌍의 좌측가압보조판 및 우측가압보조판을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 그리드블럭형성단계의 연속가압수단은,
    일단이 회전 가능하게 설치된 인입출회동링크와,
    일단에 상기 인입출회동링크의 타단이 인입출 가능하게 삽입되고, 타단이 가압실린더에 의해 상하로 승강가능하게 설치된 승강회동링크와,
    상기 승강회동링크의 길이방향을 따라 링크실린더에 의해 슬라이딩 이동가능하게 설치된 슬라이더를 더 포함하고,
    상기 히팅가압푸셔는,
    상기 히팅가압면이 하방을 바라보도록 상기 슬라이더의 하부 일측에 설치되고,
    상기 쿨링가압푸셔는,
    상기 히팅가압푸셔와 간섭되지 않도록 상기 쿨링가압면이 하방을 바라보도록 상기 슬라이더의 하부 타측에 설치된 것을 특징으로 하는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 슬라이더는,
    상기 링크실린더의 작동에 따라 제1 위치 및 제2 위치로 슬라이딩 이동하고,
    상기 히팅가압푸셔는,
    상기 슬라이더가 제1 위치에 있을 경우 상기 승강회동링크의 작동으로 상기 커팅시트 각각의 상면을 상기 히팅가압면으로 고온가압하고,
    상기 쿨링가압푸셔는,
    상기 슬라이더가 제 2위치에 있을 경우 상기 승강회동링크의 작동으로 상기 커팅시트 각각의 상면을 상기 쿨링가압면으로 냉각가압하는 것을 특징으로 하는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 지그부의 좌측측벽프레임 및 우측측벽프레임은,
    적층되는 상기 커팅시트 중 최하층의 커팅시트가 안착될 경우 각각의 상단을 잇는 선이 상기 지그프레임의 경사진 상면과 평행하도록 각각이 승강 작동하고, 적층되는 상기 커팅시트 중 최상층의 커팅시트가 안착될 때까지 각각의 상단을 잇는 선이 상기 지그프레임의 경사진 상면과 상하로 대칭되도록 각각이 순차로 승강 작동하는 것을 특징으로 하는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 지그부의 좌측가압보조판 및 우측가압보조판은,
    각각의 외측면까지의 길이가 상기 승강회동링크의 작동으로 회동하는 상기 제1 위치에서의 상기 히팅가압면 또는 상기 제2 위치에서의 상기 쿨링가압면의 좌우길이보다 큰 것을 특징으로 하는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 X선투과물질은,
    합성수지재, 알루미늄, 섬유재, 종이재, 목재 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 X선흡수물질은,
    납, 주석, 구리, 텅스텐 또는 납합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 핫멜트접착제는,
    스티렌계 열가소성 엘라스토머, 에틸렌 초산비닐계, 에틸렌 아크릴계 공중합체, 올레핀계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 또는 폴리우레탄계 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 그리드본체를 외부로부터 보호하도록 상기 X선투과물질과 동일한 재질로 된 박판의 커버를 피복하는 커버피복단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속가압방식을 이용한 X선 그리드 제조방법.
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