KR101582966B1 - 스펀지 테이프 부착장치 및 부착방법 - Google Patents

Abstract

한 면에 접착테이프가 부착된 스펀지를 대상물에 부착하기 위한 부착장치가 개시된다. 상기 장치는, 실린더 블록; 상기 실린더 블록에 나란히 슬라이드 가능하게 끼워지는 접착 유닛과 안내 유닛; 및 상기 실린더 블록에 지지되고, 상기 안내 유닛과 결합하여 상기 안내 유닛의 운동에 따라 오므리거나 벌리는 가이드 집게를 포함하며, 상기 접착 유닛은 대상 스펀지 테이프를 가압하여 대상물에 접착시키고, 상기 안내 유닛은 상기 가이드 집게가 상기 스펀지 테이프의 양측의 벗어남을 제한하도록 한다.

스펀지, EPDM, 접착, 이형지, 자동화, 집게, 픽업

Description

스펀지 테이프 부착장치 및 부착방법{Apparatus and Method for attching sponge tape}

본 발명은 스펀지 테이프 부착장치에 관한 것으로, 특히 한 면에 접착테이프가 부착된 스펀지를 대상물에 부착하기 위한 기술에 관련한다.

일반적으로, 차량에 있어서 많은 내장재에 발포용 고무, 가령 에틸렌프로필렌 고무(EPDM)가 사용되고 있다.

이들은 통상 작업자에 의해 수동으로 부품에 부착되는데, 가령 스펀지와 스펀지의 한 면에 접착된 테이프의 구조를 갖는다.

따라서, 작업자는 이형지 위에 부착된 스펀지를 떼어 대상 부품에 접착하는데, 작업 자체의 특성상 스펀지에 부착된 접착테이프는 대상 부품에 한 번 접착하면 이를 떼어내 다시 접착하기가 곤란하기 때문에 작업 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 자동화 장치가 제안되고 있지만, 접착테이프가 부착된 스펀지를 원하는 패턴으로 부착하기가 곤란하였다. 이는, 상기한 바와 같이, 접착테이프는 대상 부품에 한 번 접착하면 이를 떼어내 다시 접착하기가 어렵기 때문에 한 번의 작업으로 원하는 패턴으로 접착해야 하는데, 스펀지에 부착된 접착테이프를 대상 부품에 접착하여 진행하는 과정에서 원하는 패턴이나 이동경로에서 벗어나는 것이 대부분이기 때문이다.

따라서, 본 발명의 목적은 한 면에 접착테이프가 부착된 스펀지를 대상물에 효율적으로 부착할 수 있는 스펀지 테이프 부착장치 및 부착방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 스펀지에 부착된 접착테이프가 원하는 이동경로에서 벗어나는 것을 최소화할 수 있는 스펀지 테이프 부착장치 및 부착방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 실린더 블록; 상기 실린더 블록에 나란히 슬라이드 가능하게 끼워지는 접착 유닛과 안내 유닛; 및 상기 실린더 블록에 지지되고, 상기 안내 유닛과 결합하여 상기 안내 유닛의 운동에 따라 오므리거나 벌리는 가이드 집게를 포함하며, 상기 접착 유닛은 대상 스펀지 테이프를 가압하여 대상물에 접착시키고, 상기 안내 유닛은 상기 가이드 집게가 상기 스펀지 테이프의 양측의 벗어남을 제한하도록 하는 것을 특징으로 하는 스펀지 테이프 부착장치에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 접착 유닛은, 상기 실린더 블록에 끼워지는 접착용 피스톤; 상기 실린더 블록과 접착용 피스톤 각각에 압력을 가하도록 개재되는 스프링; 및 상기 접착용 피스톤에 고정되고 상기 실린더 블록으로부터 돌출되는 판 형상의 푸셔로 구성된다.

또한, 바람직하게, 상기 안내 유닛은, 상기 실린더 블록에 끼워지는 안내용 피스톤; 상기 실린더 블록과 안내용 피스톤 각각에 압력을 가하도록 개재되는 스프링; 및 상기 안내용 피스톤에 고정되고 상기 실린더 블록으로부터 돌출되는 결합 편으로 구성된다.

더욱 바람직하게, 상기 가이드 집게는 서로 분리된 한 쌍의 집게 편으로 구성되고, 상기 집게 편은 상기 실린더 블록에 힌지 고정되며, 상기 한 쌍의 집게 편 사이에는 상기 결합 편이 끼워져 상기 결합 편의 운동에 따라 상기 집게 편이 힌지 운동을 하여 오므라들거나 벌어진다.

바람직하게, 상기 접착용 피스톤 또는 상기 안내용 피스톤은, 상기 푸셔 또는 결합 편을 상기 실린더 블록에 공급되는 공압에 의해 밀어내고 상기 스프링의 탄성 복원력에 의해 잡아당긴다.

상기의 목적은, 실린더 블록과, 상기 실린더 블록에 나란히 슬라이드 가능하게 끼워지는 접착 유닛과 안내 유닛; 및 상기 실린더 블록에 지지되고, 상기 안내 유닛과 결합하여 상기 안내 유닛의 운동에 따라 오므리거나 벌리는 가이드 집게를 포함하는 부착장치를 이용하며, 정해진 크기가 절단되어 이형지 위에 놓여 있는 스펀지 테이프의 시작 위치를 파지용 척으로 잡은 상태에서 대상물의 최초 위치에 놓고 가압하여 접착시키는 제 1 단계; 상기 부착장치의 안내 유닛에 의해 상기 가이드 집게가 상기 스펀지 테이프의 양측과 접촉하여 상기 스펀지 테이프를 수용하면서 일정한 단위 이동거리를 이동하여 정지하는 제 2 단계; 및 상기 정지된 위치에서 상기 접착 유닛이 상기 스펀지 테이프를 상기 대상물에 원 포인트 접착시키는 제 3 단계를 포함하며, 상기 제 2 및 제 3 단계를 상시 스펀지 테이프가 모두 접착 될 때까지 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 스펀지 테이프의 부착방법에 의해 달성된다.

상기의 구조에 의하면, 단위 거리 이동 - 원 포인트(one point) 접착 - 단위 거리 이동의 과정을 반복함으로써, 스펀지 테이프가 정해진 경로에서 벗어나는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스펀지 테이프 부착장치(100)를 나타내는 측 단면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이다. 여기서, 도 2에서는 편의상 접착 유닛은 생략하였다.

본 발명에 따른 스펀지 테이프 부착장치(100)는, 실린더 블록(10, 11)과 접착 유닛(20, 22, 50) 및 안내 유닛(30, 32, 40), 그리고 가이드 집게(60)를 포함한다.

실린더 블록(10, 11)

실린더 블록은, 피스톤(20, 30)이 끼워지는 피스톤 공이 형성되는 몸체(10)와 이 몸체에 결합하는 커버(11)로 구성된다.

여기서, 도면부호는 부여하지 않았지만, 몸체(10)에는 공기를 공급하기 위한 포트들이 형성된다.

접착 유닛(20, 22, 50)

접착 유닛(20, 22, 50)은 스펀지 테이프를 가압하여 대상물에 접착시키는 역할을 한다.

접착 유닛은, 실린더 블록의 몸체(10)에 끼워지는 접착용 피스톤(20)과, 실린더 블록의 커버(11)와 접착용 피스톤(20) 각각에 압력을 가하도록 개재되는 스프링(22); 및 접착용 피스톤(20)에 고정되고 실린더 블록의 몸체(10)로부터 돌출되는 판 형상의 푸셔(pusher; 50)로 구성된다.

접착용 피스톤(20)의 일단에는 슬롯이 형성되고, 여기에 푸셔(50)가 끼워져 고정될 수 있으며, 접착용 피스톤(20)의 측면에는 실링(sealing)을 위한 오-링이 끼워질 수 있다.

푸셔(50)는 두께가 대략 0.5t 정도의 판으로 탄성과 유연성을 가지며, 바람직하게 단부에는 우레탄 재질의 팁(52)이 부착될 수 있다.

스프링(22)은 일단이 접착용 피스톤(20)과 접촉하고 타단이 실린더 블록의 커버(11)에 접촉하며, 공압에 의해 접착용 피스톤(20)이 밀리는 경우, 압축되었다가 공압이 제거되면 탄성 복원력에 의해 접착용 피스톤(20)을 원상태로 복귀시킨다.

푸셔(50)가 연장하는 경로의 한 부분에서 커버(11)에는 나사 공이 형성되고 여기에 푸셔(50)의 텐션을 조절하는 나사(16)가 끼워질 수 있다.

안내 유닛(30, 32, 40)

안내 유닛(30, 32, 40)은 가이드 집게(60)가 스펀지 테이프의 양측의 벗어남을 제한하도록 하는 역할을 한다.

안내 유닛은, 실린더 블록의 몸체(10)에 끼워지는 안내용 피스톤(30)과, 실린더 블록의 커버(11)와 안내용 피스톤(30) 각각에 압력을 가하도록 개재되는 스프링(32), 및 안내용 피스톤(30)에 고정되고 실린더 블록의 몸체(10)로부터 돌출되는 결합 편(40)으로 구성된다.

안내용 피스톤(30)의 일단에는 슬롯이 형성되고, 여기에 결합 편(40)이 끼워져 고정될 수 있으며, 접착용 피스톤(30)의 측면에는 실링을 위한 오-링이 끼워질 수 있다.

결합 편(40)은 두께가 대략 2t 정도의 판으로, 두께가 얇은 브리지부(42)를 구비하고 브리지부(42)의 양측은 각각 서로 대칭하는 삼각형 형상을 구비한다.

스프링(32)은 일단이 안내용 피스톤(30)과 접촉하고 타단이 실린더 블록의 커버(11)에 접촉하며, 공압에 의해 안내용 피스톤(30)이 밀리는 경우, 압축되었다가 공압이 제거되면 탄성 복원력에 의해 안내용 피스톤(30)을 원상태로 복귀시킨다.

가이드 집게(60)

가이드 집게(60)는 서로 분리된 한 쌍의 집게 편(62, 64)으로 구성되고, 집게 편(62, 64)은 실린더 블록의 커버(11)에 형성된 힌지(61, 63)에 각각 힌지 고정된다.

도 1을 참조하면, 가이드 집게(60)와 안내 유닛의 결합 편(40)은 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 보호판(12, 14) 사이에 위치하여 운동할 수 있다. 보호판(12, 14) 사이의 간격은 스페이서(13)에 의해 일정하게 유지된다.

가이드 집게(60)는 안내 유닛의 결합 편(40)과 결합하여 결합 편(40)의 운동에 따라 힌지 운동을 하여 오므라들거나 벌어진다.

이를 구체적으로 설명하면, 결합 편(40)이 공압에 의해 외측으로 밀려나면, 도 2와 같이, 결합 편(40)의 브리지부(42) 내측의 삼각형 부분에 의해 밀려 가이드 집게(60)의 집게 편(62, 64)이 각각 힌지(61, 62)를 중심으로 반시계 방향과 시계방향으로 회전하게 되어 결과적으로 가이드 집게(60)의 끝 부분은 서로 가까워지면서 오므려지게 된다. 반면, 공압이 제거되면, 스프링(30)의 탄성 복원력에 의해 결합 편(40)이 내측으로 들어가고, 이에 따라 결합 편(40)의 브리지부(42) 내측의 삼각형 부분(43)에 의해 가이드 집게(60)의 집게 편(62, 64)이 각각 힌지(61, 62)를 중심으로 시계 방향과 반시계 방향으로 회전하게 되어 결과적으로 가이드 집게(60)의 끝 부분은 서로 멀어지면서 벌어지게 된다.

이하, 상기의 구조를 갖는 스펀지 테이프 부착장치에 의한 부착방법을 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 부착방법을 설명하는 도면이다.

상기한 부착장치(100)는 1축(X축), 2축(Y축), 및 3축(Z축) 로봇에 의해 좌우, 전후, 및 상하로 이동할 수 있으며, 필요에 따라 X-Y면상이나 X-Z면상에서의 회전을 위해 4축 로봇(110)이나 5축 로봇(120)이 추가될 수 있다.

먼저, 정해진 크기가 절단되어 이형지 위에 놓여 있는 스펀지 테이프(2)의 시작 위치를 별도의 파지용 척이나 상기 부착장치의 가이드 집게(60)로 잡은 상태에서 대상물(1)의 최초 위치에 놓고 가압하여 접착시킨다(도 3(a) 참조).

이어, 안내용 피스톤(30)을 공압을 이용하여 밀어내면, 상기한 바와 같은 과정을 거쳐 가이드 집게(60)가 오므려지면서 스펀지 테이프(2)의 양측과 접촉함으로써 결과적으로 가이드 집게(60) 안쪽으로 스펀지 테이프(2)를 수용한다. 이 상태에서, 부착장치(100)를 가령 X축 방향으로 일정한 단위 이동거리, 가령 50㎜ 정도 이동시킨다.

이때, 스펀지 테이프(2)가 가이드 집게(60) 안쪽에 수용되고, 이 상태에서 대상물 쪽으로 압력을 받지 않으면서 부착장치(100)가 짧은 거리를 이동하기 때문에 스펀지 테이프(2)가 정해진 경로에서 벗어나지 않게 된다.

상기한 바와 같이, 일정한 단위 거리를 이동한 다음에는, 접착용 피스톤(20)을 공압을 이용하여 밀어내면, 상기한 바와 같은 과정을 거쳐 푸셔(50)가 스펀지 테이프(2)를 가압하여 대상물(1)에 강제로 접착시킨다. 이때, 푸셔(50)의 단부에는 우레탄 재질의 팁(52)을 부착함으로써 탄성적으로 대상물(1)에 접촉할 수 있다(도 3(b) 내지 도 3(c) 참조).

가압에 의한 접착이 끝나 접착용 피스톤(20)에 인가한 공압을 제거하면, 상기한 바와 같이, 스프링(20)의 탄성 복원력에 의해 접착용 피스톤(20)은 원위치로 복귀하고 푸셔(50)도 원위치한다.

이와 같은 과정을 반복하여 일정한 단위 이동거리만큼씩 이동하면서 스펀지 테이프(2)를 부착하여 부착공정을 완료한다.

결론적으로, 본 발명에 의한 부착방법에 따르면, 단위 거리 이동 - 원 포인트(one point) 접착 - 단위 거리 이동의 과정을 반복함으로써, 스펀지 테이프(2)가 정해진 경로에서 벗어나는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

한편, 모서리 부분과 같이, 스펀지 테이프(2)의 경로가 변경되는 위치에서는, 가이드 집게(60)가 스펀지 테이프(2)를 파지하는 압력을 증가시켜 스펀지 테이프(2)의 폭을 줄인 상태에서 단위 이동거리를 더 짧게 함으로써 효율적으로 부착작업을 완료할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다.

가령, 접착용 피스톤과 푸셔 또는 안내용 피스톤과 결합 편을 일체로 제작할 수도 있다. 또한, 결합 편의 운동에 의해 가이드 집게가 오므려지거나 벌려지는 동작을 위해 다른 구조의 결합을 이용할 수도 있다.

따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 스펀지 테이프 부착장치(100)를 나타내는 측 단면도이다.

도 2는 도 1의 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 부착방법을 설명하는 도면이다.

Claims (6)

1. 실린더 블록;

   상기 실린더 블록에 나란히 슬라이드 가능하게 끼워지는 접착 유닛과 안내 유닛; 및

   상기 실린더 블록에 지지되고, 상기 안내 유닛과 결합하여 상기 안내 유닛의 운동에 따라 오므리거나 벌리는 가이드 집게를 포함하며,

   상기 접착 유닛은 대상 스펀지 테이프를 가압하여 대상물에 접착시키고, 상기 안내 유닛은 상기 가이드 집게가 상기 스펀지 테이프의 양측의 벗어남을 제한하도록 하는 것을 특징으로 하는 스펀지 테이프 부착장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 접착 유닛은,

   상기 실린더 블록에 끼워지는 접착용 피스톤;

   상기 실린더 블록과 접착용 피스톤 각각에 압력을 가하도록 개재되는 스프링; 및

   상기 접착용 피스톤에 고정되고 상기 실린더 블록으로부터 돌출되는 판 형상의 푸셔로 구성되는 것을 특징으로 하는 스펀지 테이프 부착장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 안내 유닛은,

   상기 실린더 블록에 끼워지는 안내용 피스톤;

   상기 실린더 블록과 안내용 피스톤 각각에 압력을 가하도록 개재되는 스프링; 및

   상기 안내용 피스톤에 고정되고 상기 실린더 블록으로부터 돌출되는 결합 편으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스펀지 테이프 부착장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 가이드 집게는 서로 분리된 한 쌍의 집게 편으로 구성되고, 상기 집게 편은 상기 실린더 블록에 힌지 고정되며,

   상기 한 쌍의 집게 편 사이에는 상기 결합 편이 끼워져 상기 결합 편의 운동에 따라 상기 집게 편이 힌지 운동을 하여 오므라들거나 벌어지는 것을 특징으로 하는 스펀지 테이프 부착장치.
5. 청구항 2 또는 3에 있어서,

   상기 접착용 피스톤 또는 상기 안내용 피스톤은, 상기 푸셔 또는 결합 편을 상기 실린더 블록에 공급되는 공압에 의해 밀어내고 상기 스프링의 탄성 복원력에 의해 잡아당기는 것을 특징으로 하는 스펀지 테이프 부착장치.
6. 실린더 블록과, 상기 실린더 블록에 나란히 슬라이드 가능하게 끼워지는 접 착 유닛과 안내 유닛; 및 상기 실린더 블록에 지지되고, 상기 안내 유닛과 결합하여 상기 안내 유닛의 운동에 따라 오므리거나 벌리는 가이드 집게를 포함하는 부착장치를 이용하며,

   정해진 크기가 절단되어 이형지 위에 놓여 있는 스펀지 테이프의 시작 위치를 파지용 척으로 잡은 상태에서 대상물의 최초 위치에 놓고 가압하여 접착시키는 제 1 단계;

   상기 부착장치의 안내 유닛에 의해 상기 가이드 집게가 상기 스펀지 테이프의 양측과 접촉하여 상기 스펀지 테이프를 수용하면서 일정한 단위 이동거리를 이동하여 정지하는 제 2 단계; 및

   상기 정지된 위치에서 상기 접착 유닛이 상기 스펀지 테이프를 상기 대상물에 원 포인트 접착시키는 제 3 단계를 포함하며,

   상기 제 2 및 제 3 단계를 상시 스펀지 테이프가 모두 접착될 때까지 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 스펀지 테이프의 부착방법.

Images