KR102322071B1 - 마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감압지를 이용하여 손쉽게 불량 여부를 확인할 수 있기 때문에 불량 없이 마스크 생산성을 향상시킬 수 있는 마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선 방법에 관한 것이다.
본 발명은 초음파 융착기 상에 감압지를 안착하는 단계와; 상기 초음파 융착기 상에 배치된 융착 헤드를 하강시켜 감압지에 융착 형태를 마킹하는 단계와; 상기 융착 형태를 통해 불량을 검수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선 방법{How to improve defects in mask ear band fusion process}

본 발명은 마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감압지를 이용하여 손쉽게 불량 여부를 확인할 수 있기 때문에 불량 없이 마스크 생산성을 향상시킬 수 있는 마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선 방법에 관한 것이다.

종래의 마스크 공정에서는 도 1에 도시된 바와 같이 여러 겹으로 마스크를 만든 다음 이어 밴드를 융착시키는 과정을 거치게 되는데, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 마스크 이어 밴드 초음파 융착 시 융착기의 초음파 혼과 융착 헤드의 융착 높낮이가 다른 상태에서 융착을 진행할 경우 초음파 혼, 진동자의 손상이 발생하는 문제점이 있었다.

또한 마스크 공정 중 진동자의 과열과 압력이 발생하게 되면 융착 시 혼과 융착 헤드 팁간의 강한 접촉이 발생하게 되고 진동자가 파손하는 문제점이 발생한다.

마스크 이어 밴드를 융착하기 위한 초음파 진동자의 파손 방지를 위해서는 융착 헤드와 혼과의 수평 및 간극 관리가 필요하다.

그러나 실제 초음파 융착을 진행하기 이전에는 수평과 간극이 현재 어느 상태인지 육안상 확인이 불가하여 압착 TEST 진행시 융착 헤드와 융착기 혼과의 수평 및 간극이 맞지 않은 상태에서 융착 시 초음파 혼과 진동자에 직접적인 손상을 줄 수 있어 초음파 혼의 수명이 줄어들게 된다.

이렇게 손상된 혼을 이용하여 마스크 이어 밴드를 융착하게 되면 이어 밴드 융착 면적 및 위치 불량 등이 발생하여 마스크의 생산성을 저하시키는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1956637호 대한민국 등록특허 제10-2020114호 대한민국 등록특허 제10-1495311호 대한민국 공개특허 제10-2020-0089247호

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 마스크 이어 밴드 초음파 융착 작업 전에 융착 헤드와 초음파 혼과의 수평 및 간극 조절을 초음파 혼 표면에 손상을 주지 않으면서 감압지를 이용해 현재 초음파 혼의 수평 및 간극이 어느 정도 인지 파악함으로써, 마스크 이어 밴드의 융착불량을 예방하고, 마스크 생산성을 향상하며, 혼과 초음파 진동자의 파손을 방지할 수 있는 마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선이 가능한 마스크 제조장치는
감압지가 안착되는 초음파 융착기와;
상기 초음파 융착기의 직상방에 배치되어 상하로 승강하면서 상기 초음파 융착기 상에 안착된 감압지를 압착하는 융착 헤드와;
상기 초음파 융착기 일측에 배치된 감압지 공급 장치;를 포함하며,
상기 초음파 융착기는 진동자와, 부스터와, 상기 감압지가 안착되는 초음파 혼으로 구성되고,
상기 감압지 공급 장치는,
상기 감압지의 테두리를 지지하도록 내부가 빈 사각틀 형상의 감압지 프레임과, 상기 감압지 프레임의 일측에 배치되어 감압지를 상기 감압지 프레임에 공급하는 감압지 공급기와, 상기 감압지 프레임을 상기 초음파 융착기로 이송하는 이송수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

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또한, 본 발명에서는 융착 헤드에 설치되어 상기 감압지에 마킹된 압착 형태를 촬영하는 카메라와, 상기 압착 형태를 인식하여 불량 여부를 판별하는 제어부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 제어부는 압착 형태가 불량인 경우 알려주는 경보장치와, 상기 경보장치가 작동하면 융착 공정을 자동으로 멈춤 제어하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선 방법은 마스크 이어 밴드 초음파 융착 작업 전에 융착 헤드와 초음파 혼과의 수평 및 간극 조절을 초음파 혼 표면에 손상을 주지 않으면서 감압지를 이용해 현재 초음파 혼의 수평 및 간극이 어느 정도 인지 파악함으로써, 마스크 이어 밴드의 융착불량을 예방하고, 마스크 생산성을 향상하며, 혼과 초음파 진동자의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명에서는 감압지라는 단순한 공정 방식을 적용하여 마스크 융착 불량 발생을 크게 개선할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 마스크 제조 공정을 도시하는 개략도이다.
도 2a는 마스크 이어 밴드 초음파 융착기의 모습을 도시하는 도면이고, 도 2b는 마스크 이어 밴드를 융착하는 모습을 도시하는 사시도이다.
도 3은 초음파 융착기의 혼이 손상된 모습을 촬영한 사진이다.
도 4는 마스크 이이 밴드의 융착 불량이 발생한 모습을 촬영한 사진이다.
도 5a 및 도 5b 본 발명에서 초음파 융착기 상에 배치된 융착 헤드를 하강시켜 감압지에 압착 형태를 마킹하는 모습을 도시하는 측면도 및 단면도이고, 도 5c는 감압지 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 감압지를 혼에 안착시켜 융착 불량을 확인하는 모습을 촬영한 사진이다.
도 7은 감압지를 이용하여 감압지에 압착 형태를 마킹한 모습을 촬영한 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 초음파 융착기 감압지 일측에 공급 장치가 배치된 모습을 도시하는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 감압지 공급 장치의 작동 모습을 도시하는 평면도 및 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제어부 구성을 나타내는 블럭도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 5a 및 도 5b 본 발명에서 초음파 융착기 상에 배치된 융착 헤드를 하강시켜 감압지에 압착 형태를 마킹하는 모습을 도시하는 측면도 및 단면도이고, 도 5c는 감압지 구조를 나타낸 도면이며, 도 6은 감압지를 혼에 안착시켜 융착 불량을 확인하는 모습을 촬영한 사진이며, 도 7은 감압지를 이용하여 감압지에 압착 형태를 마킹한 모습을 촬영한 사진이다

본 발명에 따른 마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선 방법은 초음파 융착기(100) 상에 감압지(13)를 안착하는 단계와, 상기 초음파 융착기(100) 상에 배치된 융착 헤드(110)를 하강시켜 감압지(13)에 압착 형태(13a)를 마킹하는 단계와, 상기 압착 형태를 통해 불량을 검수하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 초음파 융착기(100)는 진동자(101)와, 부스터(102)와, 초음파 혼(103)로 구성되며, 초음파 융착기(100) 상에 감압지(13)를 안착하는 단계는 도 5a 및 도 5b에 나타난 바와 같이 초음파 융착기(100)의 초음파 혼(103) 위에 감압지(13)를 올려놓는 것으로서, 감압지는 발색제층의 마이크로캡슐이 압력에 의해 파괴되어 그 속의 발색제가 현색제에 흡착되면 화학반응에 의해 발색되면서 압착 형태를 마킹하는 것으로서, 도 5c에 도시된 바와 같이 모노시트 타입 또는 투시트 타입인 것을 예시할 수 있다.

상기 압착 형태(13a)를 마킹하는 단계에서 도 6에 도시된 바와 같이 초음파 혼(103)과 융착 헤드(110)의 접촉면에서 감압지(13)가 압착되면서 상기 접촉면에 해당하는 감압지에서 압착 형태(13a)가 적색으로 발색된다.

다음으로, 불량을 검수하는 단계에서는 도 7과 같이 정상적으로 압착된 압착 형태와, 불량 압착된 압착 형태를 대비함으로써, 손쉽게 불량 여부를 판정할 수 있으며, 불량 압착된 것으로 판정되면 융착기의 초음파 혼(103)과 융착 헤드(110)의 각극 또는 수평을 조정하여 불량을 사전에 예방할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 초음파 융착기 감압지 일측에 공급 장치가 배치된 모습을 도시하는 도면이고, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 감압지 공급 장치의 작동 모습을 도시하는 평면도 및 사시도이며, 도 10은 본 발명의 제어부 구성을 나타내는 블럭도이다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같이, 작업자가 필요한 경우 감압지를 사용하여 수시로 융착 불량 여부를 검사할 수도 있으나, 본 실시예에서는 감압지 공급과 검수를 자동화하여 보다 체계적으로 제품 품질을 관리할 수 있도록 구성할 수도 있다.

예를 들어, 감압지(13)를 안착하는 단계는 상기 초음파 융착기(100) 일측에 배치된 감압지 공급 장치(130)를 통해 자동으로 감압지(13)를 공급하는 것이다.

상기 감압지 공급 장치(130)는 상기 감압지(13)를 지지하는 감압지 프레임(131)과, 상기 감압지 프레임(131)의 일측에 배치되어 감압지(13)를 상기 감압지 프레임(131)에 공급하는 감압지 공급기(132)와, 상기 감압지 프레임(131)을 상기 초음파 융착기(100)로 이송하는 이송수단(133)을 포함할 수 있다.

상기 감압지 공급기(132)는 내부에 탑재된 롤러가 구동하여 감압지(13)를 감압지 프레임(131)에 공급하는 구조인 것을 예시할 수 있다.

상기 이송수단(133)은 공지의 실린더 장치 또는 로봇팔인 것을 예시할 수 있는데, 감압지(13)가 감압지 프레임(131) 상에 안착되면 실린더 장치(133a)의 로드(133b)가 전진하여 초음파 혼(103) 위에 감압지(13)를 안착시키고, 융착 헤드(110)가 하강하여 감압지(13)에 압착 형태를 마킹하면 상기 로드(133b)가 후퇴하여 감압지 프레임(131)이 감압지 공급기 일측에 배치되도록 한다.

또한, 본 실시예에서는 도 10에 도시된 바와 같이 자동 검수를 위해 융착 헤드(110)에 설치되어 상기 감압지(13)에 마킹된 압착 형태를 촬영하는 카메라(151)와, 상기 압착 형태를 인식하여 불량 여부를 판별하는 제어부(150)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부(150)에서는 상기 카메라(151)에서 촬영한 감압지의 압착 형태 사진과 미리 입력된 정상 압착시 압착 형태 사진과 대비하여 어느 정도 면적이 일치하는지를 대비하는 방식으로 불량 여부를 판별할 수 있는데, 예를 들어 정상 압착시 압착 형태의 면적을 100이라고 할 때, 65 미만이 되면 불량으로 판별할 수 있다. 이러한 면적 대비의 경우 4개의 융착 헤드 각각에 대하여 면적을 대비하여 어느 융착 헤드와 초음파 혼의 간격 또는 수평이 맞지 않는지 등을 세밀하게 확인하고 기록할 수 있게 된다.

또한, 제어부에서는 주기적으로 융착 불량에 대한 검수를 할 수 있는데, 예를 들어 압착 면적이 80을 초과하는 경우에는 5일에 한 번 검수하고, 65~80인 경우에는 3일에 한 번 검수하도록 검수 기간을 설정할 수도 있다.

상기 제어부(150)는 압착 형태가 불량인 경우 알려주는 경보장치(152)와, 상기 경보장치가 작동하면 융착 공정을 자동으로 멈춤 제어하여 불량된 제품이 생산되지 않도록 예방하는 스위치(153)를 포함할 수 있다.

예를 들어 상기 스위치는 마스크를 공급하는 콘베이어 또는 이어 밴드를 공급하는 공급장치를 멈추도록 하는 역할을 한다.

이와 같이 감압지 공급기와, 이송수단 등을 채택하게 되면 불량 검수 단계 뿐만 아니라, 융착 헤드와 초음파 혼의 간격 조정 또는 수평 조정시 작업자가 손쉽게 간격이나 수평이 정확하게 조정되고 있는지 확인할 수 있다.

특히 카메라와 제어부를 통해 각 융착 헤드에 대한 압착 형태와, 면적을 수치화하여 정확하게 대비하기 때문에 불량을 정확한 기준하에서 진단하고 판별할 수 있으며, 이러한 판별 내용들이 저장되어 데이터베이스화됨으로써 효율적인 공정 관리에 큰 도움이 된다.

이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 초음파 융착기 101 : 진동자
102 : 부스터 103 : 초음파 혼
110 : 융착 헤드 130 : 감압지 공급 장치
131 : 감압지 프레임 132 : 감압지 공급기
133 : 이송수단 133a : 실린더 장치
133b : 로드 150 : 제어부
151 : 카메라 152 : 경보장치
153 : 스위치 10 : 마스크
11 : 마스크 이어 밴드 13 : 감압지
13a : 압착 형태

Claims (5)

1. 감압지가 안착되는 초음파 융착기와;
   상기 초음파 융착기의 직상방에 배치되어 상하로 승강하면서 상기 초음파 융착기 상에 안착된 감압지를 압착하는 융착 헤드와;
   상기 초음파 융착기 일측에 배치된 감압지 공급 장치;를 포함하며,
   상기 초음파 융착기는 진동자와, 부스터와, 상기 감압지가 안착되는 초음파 혼으로 구성되고,
   상기 감압지 공급 장치는,
   상기 감압지의 테두리를 지지하도록 내부가 빈 사각틀 형상의 감압지 프레임과, 상기 감압지 프레임의 일측에 배치되어 감압지를 상기 감압지 프레임에 공급하는 감압지 공급기와, 상기 감압지 프레임을 상기 초음파 융착기로 이송하는 이송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선이 가능한 마스크 제조장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 융착 헤드에 설치되어 상기 감압지에 마킹된 압착 형태를 촬영하는 카메라와, 상기 압착 형태를 인식하여 불량 여부를 판별하는 제어부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선이 가능한 마스크 제조장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   압착 형태가 불량인 경우 알려주는 경보장치와,
   상기 경보장치가 작동하면 융착 공정을 자동으로 멈춤 제어하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 이어 밴드 융착 공정의 불량 개선이 가능한 마스크 제조장치.
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