KR102011074B1

KR102011074B1 - 직물의 재단 방법

Info

Publication number: KR102011074B1
Application number: KR1020130168669A
Authority: KR
Inventors: 곽동진; 이상목; 윤정훈; 김형근
Original assignee: 코오롱인더스트리 주식회사
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2019-08-14
Also published as: KR20150078871A

Abstract

본 발명은 직물의 재단 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 팽창부와 비팽창부가 동시에 직조되는 에어백 원단 또는 직물을 소정의 형상 및 크기로 자동 재단함에 있어서, 접결부 또는 접결부의 일부를 마커로서 재단의 기준점으로 적용함으로써 재단의 기준점 형성을 위해 별도의 색사 등을 사용하지 않고도 보다 효율적으로 부분적으로 다중직인 직물의 원단을 재단하는 방법에 관한 것이다.

Description

직물의 재단 방법 {PROCESS FOR CUTTING A FABRIC}

본 발명은 직물의 재단 방법, 특히 에어백용 직물의 재단 방법에 관한 것이다.

차량용 에어백 쿠션을 제조하는 방법은 크게 두 개의 직물을 봉제, 융착 또는 접착하여 사용하는 방법과, 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 분리된 2개 이상의 다중직 직물층과 이를 구분하는 접결부를 동시에 직조한 후에, 소정의 형상으로 재단하는 방법으로 구분된다.

그러나, 첫 번째 방법과 같이 두 개의 직물을 봉제하거나, 열 또는 초음파 처리로 융착하거나, 또는 접착제로 접착하여 공기부품성 제품을 제조하는 방법은 두 개의 층을 구성하는 개별 원단을 각각 제조한 후 별도의 봉제공정, 융착공정 또는 접착공정이 필요하여 공정이 복잡해지고 두 개의 직물이 접합되는 지점에서의 공기 유출 정도가 높아 차량전복 시 운전자의 머리부분의 손상을 완화하는 커튼형 에어백(side curtain airbag)으로는 이용에 제한이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 에어백을 제조하는 방법이 시도되고 있다. 그러나, 이렇게 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 쿠션을 제조하는 경우에, 분리된 2개 이상의 다중직 직물층과 이를 구분하는 접결부가 명확히 인식되어 재단 공정이 수행되어야 하는 어려움이 있다.

특히, 에어백의 효율적인 제조를 위하여, 에어백 원단 또는 직물을 소정의 형상 및 크기로 자동 재단하는 것이 필요하다. 그러한 자동 재단을 위한 일부의 장치에서, 이 장치가 직물을 재단할 곳을 결정할 수 있도록 자동 리딩 시스템(본 명세서에서 자동 마커 인식 장치라고도 지칭됨)이 직물상의 마킹을 읽는 데 사용된다. 이 장치는 예를 들면 커팅 레이저를 사용하여 직물을 재단할 수 있다.

이러한 마킹은 예를 들면, 다르게 착색된 실을 이용하는 다양한 조직 패턴을 포함할 수 있다. 미국특허 제6,932,120호는 경사의 군과 위사의 군이 착색되어, 웹 재단을 제어하는 광학기반 가이드 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 패치를 형성하는 마킹 방법을 개시하며, 이 패치에서 경사와 위사는 교차하며, 그러한 패치는 데이타 마킹 또는 기준 위치를 형성하며 이에 기초하여 자동 재단 장치는 직물이 재단되어야 할 곳을 정한다. 착색된(예를 들면, 검정색) 경사 및 위사의 군 사이의 교차를 이용하여 재단 장치를 위한 광학 리딩 및 가이딩 수단에 의하여 인식되도록 하는 데이타 마킹을 제공하는 그러한 공지의 방법에서, 착색된 경사는 제직기의 경사 빔에 다른 경사와 함께 장착될 수 있거나, 또는, 대안적으로, 착색된 경사는 별도의 작은 크릴로부터 공급될 수 있다.

그러나, 이러한 방식은 별도의 제직되는 주된 원사 이외에 별도의 원사를 사용하므로 제직공정의 효율성을 저해할 수 있다. 또한, 자동 마커 인식 장치가 한편으로 어두운 경사의 군이 어두운 위사의 군을 교차하는 영역과, 어두운 경사 또는 위사의 군이 각각 흰색의 위사 또는 경사를 교차하는 영역을 구별하는 것을 전적으로 신뢰할 수 있는 것은 아니어서 그 결과 생산품을 잃을 수 있다.

따라서, 에어백 원단 또는 직물을 소정의 형상 및 크기로 자동 재단함에 있어서, 별도의 색사 등을 사용하지 않고도 보다 정확하고 효율적으로 재단함으로써, 에어백 제조 공정의 전체 생산성을 향상시킬 수 있는 에어백 재단 공정 개선에 대한 연구가 필요하다.

본 발명은 직물, 특히 에어백용 직물, 바람직하게는 OPW 방식으로 직조된 에어백 직물을 재단함에 있어서, 기존의 방법보다 공정을 단순화하여 보다 더 빠른 생산성으로 에어백 쿠션을 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 부분적으로 다중직인 직물을 재단하는 방법에 있어서, 직물의 일부분에 포함된 하나 이상의 재단 기준점 마커를 자동 마커 인식장치가 인식하는 단계; 및 상기 인식된 재단 기준점 마커를 기준으로, 재단기를 제어하는 제어장치의 소프트웨어에 미리 입력된 소정의 형상에 따라 직물을 재단하는 단계;를 포함하고, 상기 기준점 마커는 부분적으로 다중직인 직물의 접결부 또는 접결부의 일부분으로 이루어진 것이고, 상기 자동 마커 인식장치는 해상도가 1,000 ppi 이상의 광학 인식장치인 것인 직물의 재단 방법을 제공한다.

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 부분적으로 다중직인 직물을 재단하는 방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 하나의 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 발명의 권리범위 내에서 구현예에 대한 다양한 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다.

추가적으로, 본 명세서 전체에서 특별한 언급이 없는 한 "포함" 또는 "함유"라 함은 어떤 구성요소(또는 구성 성분)를 별다른 제한 없이 포함함을 지칭하며, 다른 구성요소(또는 구성 성분)의 부가를 제외하는 것으로 해석될 수 없다.

본 발명자들은, 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 에어백 쿠션의 팽창부와 비팽창부가 동시에 직조되는 에어백 원단 또는 직물을 소정의 형상 및 크기로 자동 재단함에 있어서, 상기 비팽창부에 포함된 접결부 자체를 재단 기준점 마커로 적용함으로써 별도의 색사 등을 사용하지 않고도 에어백 쿠션의 재단을 가능하게 하여 에어백 제조 공정의 전체 생산성을 향상시킬 수 있음을 발견하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

이에 발명의 일 구현예에 따르면, 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 제직된 것으로, 팽창부와 비팽창부를 포함하는 부분적으로 다중직인 에어백을 효율적으로 재단하는 방법이 제공된다.

본 발명의 에어백 재단 방법은 부분적으로 다중직인 직물, 예컨대, 일련의 에어백 쿠션 형상을 포함하는 에어백 원단을 에어백 쿠션으로 재단함에 있어서, 원단 내 존재하는 에어백에 표시된 하나 이상의 재단 기준점 마커를 자동 마커 인식장치가 인식하는 단계; 및 상기 인식된 재단 기준점 마커를 기준으로, 재단기를 제어하는 제어장치의 소프트웨어에 미리 입력된 에어백 쿠션 형상에 따라 원단을 재단하는 단계;를 포함하고, 상기 기준점 마커는 에어백 쿠션의 접결부 또는 접결부의 일부로 이루어진 것이 될 수 있다. 이 때, 상기 자동 마커 인식장치는 정해진 범위에 존재하는 식별표시를 인식하는 광학적 인식장치일 수 있다. OPW 방식으로 제직된 에어백 쿠션의 원단에 있어서 접결부의 경우 팽창부에 비하여 명암의 차이는 있으나 기존 해상도의 광학적 인식장치로는 이를 분별하기 어려웠으므로 별도의 마커를 삽입하는 방식에 의하여 재단의 기준점을 설정하였으나, 해상도가 1,000 ppi(pixel per inch) 이상인 광학적 인식장치의 경우에는 접결부 자체를 마커로서 인식하는 데 문제가 없었다.

특히, 본 발명의 직물 재단 방법은 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 제직된 부분적으로 다중직인 직물에서, 다중직을 포함하며 기체에 의한 부품성을 갖는 팽창부와 이러한 팽창성을 갖지 않는 비팽창부와의 경계를 이루는 접결부 자체를 재단 기준점 마커로 적용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 에어백 재단 방법은 부분적으로 다중직인 직물을 재단하는 방법에 있어서, 직물의 일부분에 포함된 하나 이상의 재단 기준점 마커를 자동 마커 인식장치가 인식하는 단계; 및 상기 인식된 재단 기준점 마커를 기준으로, 재단기를 제어하는 제어장치의 소프트웨어에 미리 입력된 소정의 형상에 따라 직물을 재단하는 단계;를 포함하고, 상기 기준점 마커는 부분적으로 다중직인 직물의 접결부 또는 접결부의 일부분으로 이루어진 것이고, 상기 자동 마커 인식장치는 해상도가 1,000 ppi 이상의 광학 인식장치이다.

본 발명에서 "부분적으로 다중직인 직물"이라 함은 상술한 바와 같이 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 제직된 직물을 지칭하는 것이다. 여기서, "다중직"이라 함은 동시에 직조되며 서로 분리된 2개 이상의 직물층으로 이루어진 직물 조직을 의미한다. 또한, 상기 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 제직된 직물은 부분적으로 다중직인 형태가 동시에 직조되는 원단 또는 직물로서, 예컨대, 에어백 쿠션의 팽창부와 비팽창부가 동시에 직조되는 에어백용 원단 또는 직물이 될 수 있다. 여기서, 팽창부는 다중직을 포함한 직물 조직으로 이루어지며 에어백 쿠션 작동시 기체에 의한 부품성을 갖는 것이다. 상기 비팽창부는 이러한 팽창부와 달리 에어백 쿠션 작동시 기체에 의한 부품성을 갖지 않는 것으로, 상기 팽창부와 경계를 이루는 접결부를 포함하는 것이다. 여기서, 접결부는 다중직으로 이루어진 팽창부와 상기 비팽창부의 경계를 형성하는 것으로, 다중직이 아닌 단일직 또는 바스켓직 등으로 이루어진 것일 수 있다.

먼저, 본 발명은 상기 부분적으로 다중직인 직물의 일부분에 포함된 하나 이상의 재단 기준점 마커를 자동 마커 인식장치가 인식하는 단계를 포함한다. 예컨대, 상술한 바와 같이 일련의 에어백 쿠션 형상을 포함하는 에어백 원단에서 존재하는 에어백에 표시된 하나 이상의 재단 기준점 마커를 인식할 수 있다.

본 발명에서 상기 재단의 기준점 마커는 특히, 별도의 색사 등을 사용하지 않고도 단지 접결부 또는 접결부의 일부 자체를 이용함으로써, 에어백 디자인 변경 등에 좀더 효과적으로 대응할 수 있다. 이러한 재단 기준점 마커는 다양한 모양의 접결부 형태가 될 수 있다. 차체 형상 또는 탑승자의 위치에 따른 최적 성능의 에어백을 위한 원형 접결부, 곡선형 접결부, 버섯형 접결부 등이 바람직하다.

또한, 상기 접결부는 에어백 쿠션의 형태 및 크기, 용도 등에 따라 다양한 크기로 이루어질 수 있지만, 재단 기준점 마커로서 자동 마커 인식장치에 의해 좀더 효율적으로 인식될 수 있도록 하는 측면에서 5 mm 이상의 폭으로 이루어질 수 있다. 상기 접결부의 폭은 5 mm 이상 또는 5 mm 내지 36 mm, 바람직하게는 6 mm 이상, 좀더 바람직하게는 7 mm 이상이 될 수 있다.

본 발명에서 이렇게 에어백 표시된 하나 이상의 재단 기준점 마커는 자동 마커 인식장치로 인식되어 후속 재단 단계를 진행할 수 있다.

상기 자동 마커 인식장치는 재단 기준점으로 색사 등으로 이루어진 별도의 마커를 삽입하지 않고 에어백에 포함된 접결부 자체를 마커로서 인식할 수 있도록 하는 측면에서, 해상도가 1,000 ppi(pixel per inch) 이상이 될 수 있다. 상기 자동 마커 인식장치의 해상도는 1,000 ppi 이상 또는 1,000 내지 1,500 ppi, 바람직하게는 1,010 ppi 이상, 좀더 바람직하게는 1,015 ppi 이상이 될 수 있다. 본 발명에서 상기 자동 마커 인식장치의 해상도(resolution)란 재단 기준점 마커를 포함한 직물에 대하여 상기 자동 마커 인식장치가 확보한 화면에서 화상 디테일 콘트라스트(정세) 표현능력의 척도를 말한다. 즉, 해상도는 화면의 정세성을 나타내는 척도 즉 화상의 섬세한 부분이 어느정도 세밀하게 재현되는지를 나타내는 척도로 해상도 측정용 패턴을 사용해 한계 해상도의 가닥(주사선)수나 진폭변조도 특성으로 그 척도를 나타내는데 기본적으로는 화소수가 많을수록 해상도가 높아진다. 여기서, ppi(pixel per inch)는 픽셀의 밀도를 뜻하는 용어로서, 1인치 안에 몇 개의 픽셀이 들어가는가를 의미한다. 주의할 점은 화소와 달리 가로세로 1인치의 사각형 안에 몇 개의 픽셀이 들어가는지가 아니라, 가로나 세로 1인치 길이에 몇 개의 픽셀이 들어가는가로 따지는 것이다. 예컨대, 가로세로 1인치에 100x100 해상도라면 100 ppi가 된다.

또한, 상기 자동 마커 인식장치는 CCD 이미지 센서 또는 CMOS 이미지 센서 등의 다양한 이미지 센서를 포함할 수 있다. 다만, 상기 자동 마커 인식장치는 별도의 색사를 사용하지 않고 접결부 자체를 효과적으로 인식할 수 있는 고화질 확보 측면에서 전하 결합 소자(CCD, Charge Coupled Device) 이미지 센서를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 자동 마커 인식장치는 OPW 방식으로 제직된 에어백 쿠션의 원단에 있어서 팽창부과 비교시 명암 차이를 갖는 접결부 또는 접결부의 일부분을 재단 기준점 마커로서 인식할 수 있다.

본 발명은 상기 재단 기준점 마커를 자동 마커 인식장치로 인식한 후에, 상기 인식된 재단 기준점 마커를 기준으로, 재단기를 제어하는 제어장치의 소프트웨어에 미리 입력된 에어백 쿠션 형상에 따라 에어백을 재단 공정을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 직물 재단 방법은 상기 재단 기준점 마커를 자동 마커 인식장치로 인식한 후에, 재단 공정에 앞서 상기 인식된 재단 기준점 마커와, 재단기를 제어하는 제어장치의 소프트웨어에 미리 입력된 소정의 형상에서 기준점의 편차를 비교하여 해당 편차를 반영하는 단계를 추가로 수행할 수 있다.

특히, 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 직물의 재단 방법은 부분적으로 다중직인 직물을 재단하는 방법에 있어서, 직물의 일부분에 포함된 하나 이상의 재단 기준점 마커를 자동 마커 인식장치가 인식하는 단계; 상기 인식된 재단 기준점 마커와, 재단기를 제어하는 제어장치의 소프트웨어에 미리 입력된 소정의 형상에서 기준점의 편차를 비교하는 단계; 및 비교한 편차를 반영하여 수정된 형상에 따라 직물을 재단하는 단계;를 포함하고, 상기 기준점 마커는 부분적으로 다중직인 직물의 접결부 또는 접결부의 일부분으로 이루어진 것이 될 수 있다. 상기 자동 마커 인식장치는 해상도가 높은, 예컨대 해상도 1,000 ppi(pixel per inch)이상의 광학적 인식장치일 수 있다. 또한, 상기 편차 비교 공정은 재단공정 이전의 공정에서 발생한 치수 변화를 반영하여 재단할 수 있다.

한편, 상기 부분적으로 다중직인 직물은 재단 후 차량용 보조안전장치인 에어백 쿠션용으로 이용될 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.

본 발명에 따르면, 에어백 원단 또는 직물을 소정의 형상 및 크기로 자동 재단함에 있어서 별도의 색사 등을 사용하지 않고도 보다 정확하고 효율적으로 재단함으로써, 에어백 제조 공정의 전체 생산성을 현저히 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따라 OPW 에어백 재단 공정에서 광학인식시스템에 의하여 인식되는 기준점이 원형의 접결부인 것을 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따라 OPW 에어백 재단 공정에서 광학인식시스템에 의하여 인식되는 기준점이 곡선의 접결부인 것을 나타낸 사진이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

420 데니어의 폴리아미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 자카드직기에서 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 에어백 원단을 제직하였다.

상기 에어백 원단에, 해상도가 1016 ppi인 광학인식시스템, 즉 CCD 카메라(charge-coupled device camera, CCD camera)에 의하여 인식되는 원형의 접결부 형태를 재단 기준점의 마커로 인식한 후에, 재단기를 제어하는 제어장치의 소프트웨어에 미리 입력된 에어백 쿠션 형상에 따라 레이져 재단 방식을 이용하여 에어백을 재단하였다.

제조된 에어백에 대하여 1:1 검사 도면을 적용해 외관검사를 실시하였으며, 제조된 에어백 쿠션의 외부 심(seam) 부위에서 재단선까지 최소 3 mm 이상이 되어 일정한 형태를 유지하며 정확하게 재단되었음을 확인할 수 있었다.

실시예 2

상기 에어백 원단에, 도 2에 나타낸 바와 같이 광학인식시스템에 의하여 인식되는 곡선형의 접결부 형태를 재단 기준점의 마커로 인식한 후에, 재단기를 제어하는 제어장치의 소프트웨어에 미리 입력된 에어백 쿠션 형상에 따라 레이져 재단기를 이용하여 에어백을 재단하였다.

이상과 같이, 본 발명에 따라 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 동시에 직조되는 직물 또는 에어백 원단을 소정의 형상 및 크기로 자동 재단함에 있어서, 에어백 쿠션에 포함된 접결부 자체를 재단 기준점 마커로서 이용함으로써 별도의 색사 등을 사용하지 않고도 효율적으로 부분적으로 다중직인 직물을 재단 공정을 수행할 수 있다.

Claims

부분적으로 다중직인 직물을 재단하는 방법에 있어서,
직물의 일부분에 포함된 하나 이상의 재단 기준점 마커를 자동 마커 인식장치가 인식하는 단계; 및
상기 인식된 재단 기준점 마커를 기준으로, 재단기를 제어하는 제어장치의 소프트웨어에 미리 입력된 소정의 형상에 따라 직물을 재단하는 단계;
를 포함하고,
상기 기준점 마커는 부분적으로 다중직인 직물의 접결부 또는 접결부의 일부분으로 이루어진 것이고, 상기 접결부는 5 mm 내지 36 mm의 폭으로 이루어진 것이고, 상기 자동 마커 인식장치는 해상도가 1,000 ppi 이상의 광학 인식장치인 것인 직물의 재단 방법.
제1항에 있어서,
상기 직물은 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 제직된 것인 직물의 재단 방법.
제1항에 있어서,
상기 자동 마커 인식장치는 CCD 이미지 센서 또는 CMOS 이미지 센서를 포함하는 것인 직물의 재단 방법.
제1항에 있어서,
상기 접결부는 원형, 또는 곡선형 형태를 갖는 것인 직물의 재단 방법.
제1항에 있어서,
상기 접결부는 7 mm 내지 36 mm의 폭으로 이루어진 것인 직물의 재단 방법.