KR20160077966A - 에어백의 사절판 도포 시스템 및 그 도포방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어백의 사절판 도포 시스템 및 그 도포방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수작업으로 진행되던 에어백의 인플레이터의 사절판 제조공정을 간소화하고, 점착제 도포를 자동화하는 에어백의 사절판 도포 시스템 및 그 도포방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 에어백의 사절판 도포 시스템은 복수의 사절판을 한 개씩 사절판 이송부의 도포 지그에 투입하는 사절판 자동 투입부; 사절판이 투입된 도포 지그에 대해 열을 가하는 예열 및 건조부; 원형으로 구성된 인덱스 테이블 위에 복수개의 도포지그가 소정 간격으로 원형으로 배치되고, 인덱스 테이블은 시계방향으로 소정 시간 단위로 소정 각도씩 회전시키는 사절판 이송부; 도포 지그에 있는 사절판의 평면부를 마스킹하여 사절판의 끝부분인 경사면만 도포되도록, 둥근 막대기 모양의 누름수단이 도포 지그내의 사절판으로 하향 이동하여 사절판을 일정 수준의 힘으로 누른 상태에서 회전하고, 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 도포부; 도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 도포된 사절판에 대해 소정 시간 간격으로 이미지를 촬영하고, 촬영된 이미지에 있는 사절판의 품질을 판단하는 비전검사 및 화면부; 및 도포지그에 있는 사절판을 밖으로 배출하는 자동배출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

에어백의 사절판 도포 시스템 및 그 도포방법 {Method and System for coating pressure sensitive adhesive on airbag seal}

본 발명은 에어백의 사절판 도포 시스템 및 그 도포방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수작업으로 진행되던 에어백의 인플레이터의 사절판 제조공정을 간소화하고, 점착제 도포를 자동화하는 에어백의 사절판 도포 시스템 및 그 도포방법에 관한 것이다.

자동차용 에어백(air bag) 가스발생장치 (inflator)의 부품인 사절판(seal)은 평상시에는 인플레이터 안에 충전된 가스발생제와 필터의 칸막이 역할을 수행하며 에어백 작동 시에는 발생된 가스가 급속하게 에어백에 공급될 수 있도록 가스의 실링(sealing) 역할을 수행함으로써 차량 탑승자의 안전과 직결된 핵심 부품이다.

현재의 자동차는 운전을 하거나 휴식을 취하는 등 자동차의 내부공간에 머무르는 시간이 증가하면서 편의성은 물론이고, 안전성에 관한 인식이 커지면서 에어백의 장착이 급격히 늘고 있다.

일부 선진국에서는 자동차 에어백의 장착 의무화가 법제화 되어 있고, 국내에서도 법제화를 추진 중에 있을 정도로 자동차 에어백 시장은 지속적으로 증가할 전망이다. 에어백의 인플레이터의 사절판은 탑승자의 안전과 직결되는 부품으로서 제조관리 및 양품조건이 매우 까다로워 품질 및 생산성 저하 등 제조상에 많은 애로사항에 직면하고 있다.

본 출원인 회사의 현재 에어백의 인플레이터의 사절판의 제조공정은 도금된 steel ring 입고→ 세척→ 접착제 1차도포(수작업을 통한 spray)→ 건조→ 접착제 2차도포(수작업을 통한 spray)→ 건조→ 육안 검사→ 프레스 성형(고무 인서트 사출)→ 사상→ 검사→ 포장]으로 구분되어 있으나, 전 공정이 수작업으로 이루어져 있어 불량 및 생산성 저하문제가 심각하고, Spray 시 비산에 따른 작업장의 환경문제도 심각하다.

모든 공정이 수작업으로 이루어지고 있어 제조방법 및 공정별 규격이 정립되지 않아, 불량률이 총생산물량의 10%에 육박하며 생산량도 월 12만개 내외로 한정이 되어 있는 실정이다. 특히, 불량 원인의 90% 이상이 접착제 도포시 발생되고 있어 접착제 도포 장비 및 도포기술개발이 절실하고, 접착제 도포불량 제품은 재사용이 불가능 하므로 전량 폐기처분하고 있다.

도포장치와 관련하여 종래에는 스피커용 접착제 도포장치, 알루미늄튜브의 접착제 도포장치, 유체도포 장치 및 방법 등 각 분야별 부품의 생산성 향상 및 접착 효율성 향상을 위한 기술개발이 꾸준히 진행되고 있다. 종래의 도포장치의 경우 대부분 전용 부품에 한정되며, 범용 도포장치의 메커니즘 또한 소형에 정확한 도포가 필요한 사절판에 적용 시키기는 곤란한 면이 있다.

일본 등 관련기술 선진 국가의 경우 균일한 도포액 분사를 위한 노즐 방식, 도포 막 두께 조절을 통한 적정 도포피막 형성 기술 등 상당히 안정화되고 균일화된 메커니즘이 개발되어 있으나, 주로 기판의 도포에 대한 기술개발이 많이 이루어졌다.

따라서 사절판 제조공정을 수작업 환경에서 자동화 생산시스템으로 구현하여, 제품의 품질 및 생산성을 높일 수 있는 기술 개발이 필요하다.

( 특허문헌1) 한국등록특허 제10-0514652호 : 알로미늄튜브의 접착제 도포장치 한국등록특허 제10-0556625호 : 도포장치 및 도포방법 한국등록특허 제10-1010253호 : 도포액 공급장치 및 이것을 수반한 슬릿 코트식 도포장치 한국공개특허 제10-2011-0058217호 : 비전시스템을 이용한 자동차 부품 검사방법

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서는 에어백의 사절판 도포 시스템 및 그 도포방법의 제공을 그 목적으로 한다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 에어백의 사절판 도포 시스템은 복수의 사절판을 한 개씩 사절판 이송부의 도포 지그에 투입하는 사절판 자동 투입부; 사절판이 투입된 도포 지그에 대해 열을 가하는 예열 및 건조부; 원형으로 구성된 인덱스 테이블 위에 복수개의 도포지그가 소정 간격으로 원형으로 배치되고, 인덱스 테이블은 시계방향으로 소정 시간 단위로 소정 각도씩 회전시키는 사절판 이송부; 도포 지그에 있는 사절판의 평면부를 마스킹하여 사절판의 끝부분인 경사면만 도포되도록, 둥근 막대기 모양의 누름수단이 도포 지그내의 사절판으로 하향 이동하여 사절판을 일정 수준의 힘으로 누른 상태에서 회전하고, 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 도포부; 도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 도포된 사절판에 대해 소정 시간 간격으로 이미지를 촬영하고, 촬영된 이미지에 있는 사절판의 품질을 판단하는 비전검사 및 화면부; 및 도포지그에 있는 사절판을 밖으로 배출하는 자동배출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 도포부는 2개의 도포수단으로 구성되고, 각 도포수단은 자동회전유닛과 스프레이건으로 구성되며, 상기 자동회전유닛은 도포하고자 하는 사절판을 회전시키기 위한 에어실린더를 장착하여 상하 운동을 하며, 에어실린더에 의하여 상하운동을 하면서 스토퍼(stopper)에 의하여 정지하게 되는 구조로 되어 있고, 스프레이건은 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 비전검사 및 화면부는 비전 카메라와 비전검사유닛 및 디스플레이를 포함하여 구성되고, 비전 카메라는 도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 1차 도포된 사절판에 대해 3초 간격으로 이미지를 촬영하고, 이를 비전검사유닛으로 전송하며, 비전검사유닛은 비전 카메라에서 촬영된 이미지를 분석하여, 사절판의 평면부에 점착제가 묻었는지 및 사절판의 측면부에 점착제가 묻었는지를 판단하고, 점착제가 사절판의 경사면 외에 묻은 경우에 사절판이 불량인 것으로 판단하고, 자동배출부에 그 결과를 통지하여 불량인 사절판에 대해서는 별도로 분리 추출하도록 유도하고, 디스플레이는 촬영 이미지를 화면에 표시하고, 비전검사부의 품질 판단 결과를 텍스트로 촬영 이미지와 함께 표시하여 사용자가 도포된 사절판의 품질을 볼 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

보다 더 바람직하게는, 상기 비전검사유닛은 1차 도포된 사절판에 대해 비전검사유닛이 불량으로 판정한 경우, 자동배출부에 이를 통지하여, 자동배출부가 불량인 사절판에 대해 2차 도포되기 전에 밖으로 배출하는 기능을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 에어백의 사절판 도포시스템의 도포방법은 복수개의 사절판을 한 개씩 사절판 이송부의 도포 지그에 소정 시간 간격으로 투입하고, 도포 지그에 투입되는 전, 또는 투입 후에 사절판에 예열을 위하여 열을 가하는 투입 및 예열 공정; 도포 지그에 있는 사절판의 평면부를 마스킹하여 사절판의 끝부분인 경사면만 도포되도록, 자동회전유닛의 둥근 막대기 모양의 누름수단이 도포 지그내의 사절판으로 하향 이동하여 사절판을 일정 수준의 힘으로 누른 상태에서 회전하고, 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 1차 도포 공정; 비전 카메라가 도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 1차 도포된 사절판에 대해 소정 시간 간격으로 이미지를 촬영하고, 비전 카메라에서 촬영된 이미지에 있는 사절판의 품질을 판단하여 불량 여부를 판단하고, 자동배출부에 그 결과를 통지하여 불량 사절판에 대해서는 별도로 분리 추출하도록 유도하는 비전 검사 및 1차배출 공정; 도포 지그에 있는 1차 도포된 사절판의 평면부를 마스킹하여 사절판의 끝부분인 경사면만 도포되도록, 자동회전유닛의 둥근 막대기 모양의 누름수단이 도포 지그내의 사절판으로 하향 이동하여 사절판을 일정 수준의 힘으로 누른 상태에서 회전하고, 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 2차 도포 공정; 및 자동배출부가 2차 도포된 사절판에 대해서 도포 시스템 밖으로 배출하며, 배출되기 전에 사절판이 투입된 도포 지그에 대해 열을 가하여 건조를 수행하는 건조 및 배출 공정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 1차 도포공정과 2차 도포공정은 자동회전유닛이 도포하고자 하는 사절판을 회전시키기 위한 에어실린더를 장착하여 상하 운동을 하며, 에어실린더에 의하여 상하운동을 하면서 스토퍼(stopper)에 의하여 정지하게 되는 구조로 되어 있고, 스프레이건이 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 비전 검사 및 1차배출 공정은 비전 카메라가 도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 1차 도포된 사절판에 대해 3초 간격으로 이미지를 촬영하고, 이를 비전검사유닛으로 전송하며, 비전검사유닛은 비전 카메라에서 촬영된 이미지를 분석하여, 사절판의 평면부에 점착제가 묻었는지 및 사절판의 측면부에 점착제가 묻었는지를 판단하고, 점착제가 사절판의 경사면 외에 묻은 경우에 사절판이 불량인 것으로 판단하고, 자동배출부에 그 결과를 통지하여 불량인 사절판에 대해서는 별도로 분리 추출하도록 유도하고, 디스플레이는 촬영 이미지를 화면에 표시하고, 비전검사부의 품질 판단 결과를 텍스트로 촬영 이미지와 함께 표시하여 사용자가 도포된 사절판의 품질을 볼 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 비전검사유닛은 1차 도포된 사절판에 대해 비전검사유닛이 불량으로 판정한 경우, 자동배출부에 이를 통지하여, 자동배출부가 불량인 사절판에 대해 2차 도포되기 전에 밖으로 배출하는 기능을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 에어백의 사절판 도포시스템의 도포방법을 실행하는 프로그램을 기록한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 에어백의 사절판 도포 시스템 및 그 도포방법은 기존 에어백용 사절판 제조 공법의 전 공정을 수작업 위주 작업 환경에서 자동화 생산시스템을 구현함으로써 제품의 품질 및 생산성을 확보한다. 또한 기존 사절판 제조공정은 Steel ring 세척부터 포장/출하까지 12단계의 공정을 거치는 것을 도포지그, 도포지그 삽입, 지그커버, 작업지그 삽입, 금형심금투입, 생지 투입공정을 제거하여 6공정으로 사절판 제조 공정 간소화하고, 자동 이송/도포장치와 Rotary 방식의 공법을 개발함으로써 사절판 외관의 청결도를 확보하고, 기존 수작업에 의한 도포량 불량 문제를 자동화를 통해 해결함으로써 불량률 개선 및 사절판 도포량 정량화 가능하며, VISION TEST 공법을 적용한 외관 품질 시스템을 개발함으로써 우수한 품질의 사절판 제조가 가능하다.

또한 본 발명의 에어백의 사절판 도포 시스템 및 그 도포방법은 기존 불량률을 10%에서 3%로 대폭 절감함으로써 생산성을 향상하고, 기존 수작업 공정(시간당 500개)에서 자동화 공정 (시간당 1200개)으로 생산성을 향상하여, 기술 개발 전 월 12만개 생산량에서 본 개발된 장비 운용을 통해 월 27만개 생산량 확보를 통한 수주물량 증대가 기대된다.

도 1은 본 발명에 따른 에어백의 사절판 도포 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 에어백의 사절판 도포 시스템의 일예를 도시한 것이다. (실시예 a, b)
도 3은 에어백의 인플레이터에 장착된 사절판의 위치 및 잘 도포된 모습을 도시한 것이다. (실시예 c, d)
도 4는 사절판의 불량 도포 유형을 도시한 것이다.
도 5는 메인프레임 및 커버를 3차원 모델링한 결과를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 도포 시스템의 각 구성 장치들 각각의 실제 구현한 모습을 사진으로 보여준다.
도 7은 본 발명의 도포 시스템의 각 구성 장치들을 결합한 상태에서 실제 구현한 모습을 사진으로 보여준다.
도 8은 본 발명의 에어백의 사절판 도포시스템의 도포방법(200)을 6공정으로 구분하여 나타낸 것이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성된다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명은 에어백의 사절판 도포 시스템 및 도포방법에 관한 것이다.

본 발명의 에어백의 사절판 도포 시스템은 복수의 사절판을 한 개씩 사절판 이송부의 도포 지그에 투입하는 사절판 자동 투입부; 사절판이 투입된 도포 지그에 대해 열을 가하는 예열 및 건조부; 원형으로 구성된 인덱스 테이블 위에 복수개의 도포지그가 소정 간격으로 원형으로 배치되고, 인덱스 테이블은 시계방향으로 소정 시간 단위로 소정 각도씩 회전시키는 사절판 이송부; 도포 지그에 있는 사절판의 평면부를 마스킹하여 사절판의 끝부분인 경사면만 도포되도록, 둥근 막대기 모양의 누름수단이 도포 지그내의 사절판으로 하향 이동하여 사절판을 일정 수준의 힘으로 누른 상태에서 회전하고, 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 도포부; 도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 도포된 사절판에 대해 소정 시간 간격으로 이미지를 촬영하고, 촬영된 이미지에 있는 사절판의 품질을 판단하는 비전검사 및 화면부; 도포지그에 있는 사절판을 밖으로 배출하는 자동배출부;를 포함하여 구성될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어백의 사절판 도포 시스템의 구성을 도시한 것이다. 본 발명에 따른 에어백의 사절판 도포 시스템(100)은 사절판 자동 투입부(110), 사절판이송부(120), 예열 및 건조부(130), 도포부(140), 비전검사 및 화면부(150), 자동배출부(160), 제어판넬부(170), 프레임 및 커버부(180), 접착액 공급부(190)를 포함하여 구성된다. 또한 전원부(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 에어백의 사절판 도포 시스템의 일예를 도시한 것이다. 도 2(a)에서 도 3(d)는 본 에어백의 사절판 도포 시스템을 여러 각도에서 바라본 도면을 도시한 것이다.

도 2(a)에서 보듯이, 에어백의 사절판 도포 시스템(100)은 사절판을 사절판 이송부에 투입하는 과정, 투입된 사절판이 시계방향으로 이동하면서 예열되고, 1차도포가 되고, 건조되고, 2차 도포가 되고, 건조되고, 마지막으로 취출되는 과정을 거친다.

도 2(b)에서 보듯이, 사절판 자동 투입부(110)는 피더(111)와 자동공급유닛(112)으로 구성된다. 사절판 이송부(120)는 인덱스(121), 인덱스 테이블(122), 12개의 도포 지그(123)를 포함하여 구성된다.

사절판 자동 투입부(110)의 피더(111)는 복수개의 사절판을 피더의 아래에서부터 위로 회전하면서 이동시켜 자동공급유닛(112)으로 한 개씩 공급하며, 자동공급유닛(112)은 피더에서 이동된 사절판을 한 개씩 사절판 이송부(120)의 도포 지그(123)에 투입하는데, 가령, 3초에 1개씩 투입할 수 있으며, 이에 따라 분당 20개씩 도포 지그에 투입하게 되며, 분당 몇 개씩 투입할 지는 제어판넬부(170)의 제어에 의해 달라 질 수 있으며, 이는 본 발명에 따른 시스템의 운영한 결과에 의해 통상의 지식을 가진 자에 의해 선택 가능한 것이다.

인덱스 테이블(122)은 Rotary 형태로 구성되어 에어백용 사절판 (Seal)을 도포하도록 회전한다. 원형으로 된 인덱스 테이블(122) 위에 12개의 도포지그(123)가 30도의 각도로 배치된다. 인덱스(121)는 인덱스 테이블(122)을 시계방향으로 회전시키며, 3초 단위로 인덱스 테이블을 30도씩 이동시킨다. 이동은 연속적이지 않고, 예열과 1,2차 도포, 비전검사, 취출 과정을 수행하는 시간을 위해 1초 이내로 신속히 이동한다.

예열 및 건조부(130)는 사절판의 예열 및 건조를 위한 열풍기(131)와 열을 사절판으로 전달하는 열전달수단(132)을 포함하여 구성된다. 도 2(a)에서 보듯이, 예열 및 건조부(130)에 의해 사절판이 투입된 도포 지그에 대해 열을 가하게 된다. 열을 가하는 이유는 사절판 건조 외에도 점착제의 도포가 잘 되도록 하기 위함이다. 예열 및 건조부(130)의 열전달수단(132)은 사절판이 사절판 이송부(120)의 도포 지그(123)에 투입되는 전, 즉 피더(111)에서 자동공급유닛(112)으로 사절판이 공급되기 전에 사절판에 예열을 위하여 열을 가할 수 있고, 또한, 도포 지그에 투입된 사절판에 대해서는 1차 도포 전에 복수 개의 열전달수단(132)에 의해 복수 개의 도포 지그에 열을 가하게 된다. 복수개의 열전달수단(132)은 통상의 기술자의 필요에 의해 투입 전 2개, 투입 후 최대 12개 까지 가능할 수 있다. 예열 및 건조부(130)는 1차 도포와 2차 도포 사이에도 사절판이 투입된 도포 지그에 대해 열을 가하여 건조를 수행할 수 있고, 또한 2차 도포 후에도 배출되기 전에 사절판이 투입된 도포 지그에 대해 열을 가하여 건조를 수행할 수 있다.

도포부(140)는 2개의 도포수단(141,142)으로 구성된다. 제1도포수단(141)은 자동회전유닛(141a)과 스프레이건(141b)로 구성된다. 도 2(b)에서 보듯이, 자동회전유닛(141a)은 도포 지그에 있는 사절판의 평면부를 마스킹하여 사절판의 끝부분인 경사면만 도포되도록, 자동회전유닛의 둥근 막대기 모양의 누름수단이 도포 지그내의 사절판으로 하향 이동하여 사절판을 일정 수준의 힘으로 누른 상태에서 회전하게 된다. 자동회전유닛(Turning unit)은 도포하고자 하는 부품 (사절판)을 회전시키기 위한 서브시스템으로 에어실린더를 장착하여 상하 운동을 하는 형태이다. 에어실린더에 의하여 상하운동을 하면서 stopper에 의하여 정지하게 되는 구조로 되어 있다.

스프레이건(141b)는 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포(coating)한다. 도포가 끝난 후 자동회전유닛(141a)은 상향 이동하여 이전 위치로 이동하게 된다. 점착제로 캠록이 사용될 수 있으며, 이와 특성이 유사한 다른 점착제가 대용으로 사용될 수도 있음은 통상의 기술자에게 자명한 것이다.

제2도포수단(142)도 제1도포수단(141)과 동일한 구성을 가지며, 동일한 기능을 수행한다. 다만, 제1도포수단(141)에 의해 1차 도포된 사절판에 대해 도포 품질을 높이기 위해 한번 더 사절판에 점착제를 도포하는 기능을 수행한다. 2차 도포 전에 도포된 사절판에 대해 예열 및 건조부(130)에 의해 건조하는 기능을 수행할 수 있고, 또한 1차 도포된 사절판의 품질을 비전검사 및 화면부(150)에 의해 수행될 수 있다. 2차 도포에서는 1차 도포에서 사용된 점착제와 그 성분 및 성분들간 비율을 다르게 할 수 있다. 2차 도포용 점착제를 달리하는 것은 통상의 기술자가 구체적인 실시환경에 따라 선택 가능한 사항이다.

비전검사 및 화면부(150)는 비전 카메라(151)와 비전검사유닛(152) 및 디스플레이(153)를 포함하여 구성된다. 비전 카메라(151)는 도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 1차 도포된 사절판에 대해 3초 간격으로 이미지를 촬영하고, 이를 비전검사유닛(152)으로 전송한다. 비전 카메라(151)는 1차 도포된 사절판에 대해 이미지를 촬영하며, 필요에 따라 2차 도포된 사절판에 대해서도 이미지를 촬영할 수 있다.

자동배출부(160)는 제1배출부(161)와 제2배출부(162)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1배출부는 추출쉬프트유닛(161a)과 원형관(161b)을 포함할 수 있다. 제2배출부는 추출쉬프트유닛(162a)과 원형관(162b)을 포함할 수 있다. 추출쉬프트유닛(161a,162a)은 바람을 이용하여 도포지그에 있는 사절판을 제1,2배출부의 원형관(161b,162b)을 통해 밖으로 배출하는 기능을 수행한다.

자동배출부(160)가 2개인 경우에는, 비전 카메라(151)는 제1도포수단(141)과 자동배출부(160)의 제1배출부 사이에 하나가 위치하고, 추가로, 제2도포수단(141)과 제2배출부 사이에 비전 카메라가 별도로 위치할 수 있다. 비전 카메라는 omron사의 FQ2-S 비전 카메라 등이 사용될 수 있으며, 이와 유사한 성능의 비전 카메라이면 충분하다.

비전검사유닛(152)은 비전 카메라(151)에서 촬영된 이미지에 있는 사절판의 품질을 판단한다. 가령, 사절판의 평면부에 점착제가 묻었는지 및 사절판의 측면부에 점착제가 묻었는지를 판단하고, 점착제가 사절판의 경사면 외에 묻은 경우에 품질이 나쁜 것 (사절판이 불량)으로 판단하고, 자동배출부(160)에 그 결과를 통지하여 품질 나쁜 사절판에 대해서는 별도로 분리 추출하도록 유도한다. 구체적으로, 비전검사유닛(152)은 1차 도포된 사절판에 대해 비전검사유닛(152)이 불량으로 판정한 경우, 제1배출부에 이를 통지하여, 제1배출부가 불량인 사절판에 대해 2차 도포되기 전에 밖으로 배출하는 기능을 수행하도록 할 수 있다. 또한, 선택적으로, 비전검사유닛(152)은 비전 카메라(151)가 촬영한 2차 도포된 사절판 이미지에 대해 비전검사유닛(152)이 불량으로 판정한 경우, 제2배출부에 이를 통지하여, 제2배출부가 불량인 사절판에 대해 정상적인 사절판과 별도로 분리하여 밖으로 배출하는 기능을 수행하도록 할 수 있다. 디스플레이(153)는 촬영 이미지를 화면에 표시하고, 비전검사부의 품질 판단 결과를 텍스트로 촬영 이미지와 함께 표시하여 사용자가 도포된 사절판의 품질을 볼 수 있도록 한다.

도 4(a)은 에어백의 인플레이터에 장착된 사절판의 위치 및 잘 도포된 모습을 도시한 것이다. 도 4(b)는 사절판의 불량 도포 유형을 도시한 것이다. 도 4(b)에서 1 유형은 사절판 평면부에만 점착제가 묻은 경우이고, 2 유형은 경사면에 점착제가 도포되었으나, 평면부에도 일부 점착제가 있는 경우이고, 3유형은 사절판의 측면에 점착제가 묻은 경우에 해당한다.

자동배출부(160)는 도 2(a)에서 보듯이, 2차 도포 후 건조가 된 사절판에 대해 본 발명의 에어백의 사절판 도포 시스템 밖으로 배출하는 기능을 수행한다.

도 3(c)에서 보듯이, 제1배출부(161)는 1차 도포된 사절판에 대해 비전검사부(152)가 불량으로 판정한 경우, 제1배출부가 불량인 사절판에 대해 2차 도포되기 전에 밖으로 배출하는 기능을 수행한다.

제어판넬부(170)는 에어백의 사절판 도포 시스템의 전체 구성 장치들의 동작을 제어한다. 12개의 도포 지그에 사절판이 있는지 여부에 대한 상태를 표시하고, 또한 시스템 가동 중지, 일시 정지 등의 기능을 터치스크린에 표시된 아이콘을 사용자가 터치함으로서 수행할 수 있도록 하며, 도포 시스템의 오작동시 알람이 울리고, 이를 LED 등으로 표시한다.

프레임 및 커버부(180)는 메인프레임(181)과 커버(182)를 포함한다. 도 2(b), 도3(d)에서 보듯이, 메인 프레임 위에 에어백의 사절판 도포 시스템의 전체 구성 장치들이 위치하고 있다. 도 3(d)에서 보듯이, 메인프레임(181)은 에어백의 사절판 도포 시스템의 전체 구성 장치들을 올려놓기 위한 수단이고, 커버(182)는 도포시스템의 구성장치들을 보호하기 위한 수단으로, 메인프레임(181) 위에 놓이게 되고, 그 아래에 도포시스템의 구성장치들을 포함하고 있다. 도 3(d)에서 보듯이 메인프레임(181) 위에 사절판 투입을 위한 피더(111)와 자동공급유닛(112)이 올려져 있고, 사절판 이송부(120)가 올려져 있고, 올려져 있고, 그 외 도포 시스템의 구성 장치들이 고정을 위해 메인 프레임에 결착되어 있다.

도 5는 메인프레임 및 커버를 3차원 모델링한 결과를 도시한 것이다. 도 5에서 보듯이, 메인프레임과 커버가 본 발명의 도포 시스템의 여러 구성 장치들을 포함하고 있는 모습을 여러 각도에서 보여 준다. 도포 시스템의 3D 모델링은 CATIA를 이용하여 모델링 하였으며, 각각의 부품들을 모델링한 다음 Assembly하였다.

접착액 공급부(190)는 도포부(140)가 사절판에 점착액을 도포하기 위한 점착액을 공급한다.

본 발명의 도포 시스템의 구성장치 중 메인프레임, 커버, 인덱스 테이블의 재료 물성치는 아래의 [표 1]과 같이 구현할 수 있다.

[표 1] 재료 물성치

도 6은 본 발명의 도포 시스템의 각 구성 장치들 각각의 실제 구현한 모습을 사진으로 보여준다. 도 6(a)는 피더(111), 도 5(b)는 제1도포수단(141), 도 6(c)는 예열 및 건조부(130), 도 6(d)는 자동공급유닛(112), 도 6(e)는 제2도포수단, 도 6(f)는 자동배출부(160), 도 6(g)는 비전검사 및 화면부(150)의 디스플레이(153), 도 6(h)는 비전 카메라(151), 도 6(i)는 제어판넬부(170)를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 도포 시스템의 각 구성 장치들을 결합한 상태에서 실제 구현한 모습을 사진으로 보여준다. 도 7(a)은 커버를 제거한 상태의 도포 시스템의 구성 장치들을 보여주고, 도 7(b)은 메인프레임과 커버를 포함해서 도포 시스템 전체의 모습을 보여준다.

본 발명의 도포 시스템의 성능 평가를 실시한 결과는 다음과 같다. 본 발명의 에어백용 사절판(Seal) 도포시스템의 성능평가는 한국섬유기계연구원에 의뢰하여 아래 표 2와 같은 방법으로 시험을 수행하였다.

[표 2] 평가 항목 및 평가방법

시험결과는 아래 표 3과 같이 개발 목표를 만족하였다.

[표 3] 성능평가 결과

이하에서는 본 발명의 에어백의 사절판 도포시스템의 도포방법에 대해 설명한다. 본 발명의 에어백의 사절판 도포시스템의 도포방법은 복수개의 사절판을 한 개씩 사절판 이송부의 도포 지그에 소정 시간 간격으로 투입하고, 도포 지그에 투입되는 전, 또는 투입 후에 사절판에 예열을 위하여 열을 가하는 투입 및 예열 공정; 도포 지그에 있는 사절판의 평면부를 마스킹하여 사절판의 끝부분인 경사면만 도포되도록, 자동회전유닛의 둥근 막대기 모양의 누름수단이 도포 지그내의 사절판으로 하향 이동하여 사절판을 일정 수준의 힘으로 누른 상태에서 회전하고, 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 1차 도포 공정; 비전 카메라가 도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 1차 도포된 사절판에 대해 소정 시간 간격으로 이미지를 촬영하고, 비전 카메라에서 촬영된 이미지에 있는 사절판의 품질을 판단하여 불량 여부를 판단하고, 자동배출부에 그 결과를 통지하여 불량 사절판에 대해서는 별도로 분리 추출하도록 유도하는 비전 검사 및 1차배출 공정; 도포 지그에 있는 1차 도포된 사절판의 평면부를 마스킹하여 사절판의 끝부분인 경사면만 도포되도록, 자동회전유닛의 둥근 막대기 모양의 누름수단이 도포 지그내의 사절판으로 하향 이동하여 사절판을 일정 수준의 힘으로 누른 상태에서 회전하고, 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 2차 도포 공정; 자동배출부가 2차 도포된 사절판에 대해서 도포 시스템 밖으로 배출하며, 배출되기 전에 사절판이 투입된 도포 지그에 대해 열을 가하여 건조를 수행하는 건조 및 배출 공정을 포함하여 구성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 에어백의 사절판 도포시스템의 도포방법(200)을 6공정으로 구분하여 나타낸 것이다. 도 8에서 보듯이, 제1공정은 사절판의 투입 및 예열 공정(S10)이다. 사절판 자동 투입부(110)의 피더(111)는 복수개의 사절판을 피더의 아래에서부터 위로 회전하면서 이동시켜 자동공급유닛(112)으로 한 개씩 공급하며, 자동공급유닛(112)은 피더에서 이동된 사절판을 한 개씩 사절판 이송부(120)의 도포 지그(123)에 투입하는데, 가령, 3초에 1개씩 투입한다. 예열 및 건조부(130)의 열전달수단(132)은 사절판이 사절판 이송부(120)의 도포 지그(123)에 투입되는 전, 즉 피더(111)에서 자동공급유닛(112)으로 사절판이 공급되기 전에 사절판에 예열을 위하여 열을 가할 수 있다.

제3공정은 건조 공정(S30)이다. 1차 도포공정(S20) 후에 2차 도포를 수행하기 전에 사절판이 투입된 도포 지그에 대해 열을 가하여 건조를 수행할 수 있다. 필요에 따라 제3공정은 생략할 수도 있다.

제4공정은 비전 검사 및 1차배출 공정(S40)이다. 비전검사 및 화면부(150)의 비전 카메라(151)는 도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 1차 도포된 사절판에 대해 3초 간격으로 이미지를 촬영하고, 이를 비전검사유닛(152)으로 전송한다. 비전검사유닛(152)은 비전 카메라(151)에서 촬영된 이미지에 있는 사절판의 품질을 판단한다. 가령, 사절판의 평면부에 점착제가 묻었는지 및 사절판의 측면부에 점착제가 묻었는지를 판단하고, 점착제가 사절판의 경사면 외에 묻은 경우에 품질이 나쁜 것으로 판단하고, 자동배출부(160)에 그 결과를 통지하여 품질 나쁜 사절판에 대해서는 별도로 분리 추출하도록 유도한다. 구체적으로, 비전검사유닛(152)은 1차 도포된 사절판에 대해 비전검사유닛(152)이 불량으로 판정한 경우, 제1배출부에 이를 통지하여, 제1배출부가 불량인 사절판에 대해 2차 도포되기 전에 밖으로 배출하는 기능을 수행하도록 할 수 있다. 디스플레이(153)는 촬영 이미지를 화면에 표시하고, 비전검사부의 품질 판단 결과를 텍스트로 촬영 이미지와 함께 표시하여 사용자가 도포된 사절판의 품질을 볼 수 있도록 한다.

제5공정은 2차 도포 공정(S50)이다. 제2도포수단(142)도 제1도포수단(141)과 동일한 구성을 가지며, 제5공정은 제2공정과 동일하게 반복한다. 다만, 제1도포수단(141)에 의해 1차 도포된 사절판에 대해 도포 품질을 높이기 위해 한번 더 사절판에 점착제를 도포하는 기능을 수행한다. 2차 도포에서는 1차 도포에서 사용된 점착제와 그 성분 및 성분들간 비율을 다르게 할 수 있다.

제6공정은 건조 및 배출 공정(S60)이다. 자동배출부(160)는 2차 도포된 사절판에 대해서 도포 시스템 밖으로 배출하는 기능을 수행한다. 2차 도포 후에도 배출되기 전에 예열 및 건조부(130)의 열전달수단(132)은 사절판이 투입된 도포 지그에 대해 열을 가하여 건조를 수행할 수 있다.

제5 공정 후 제6공정 전에 선택사항으로 비전 검사 공정을 수행할 수 있다. 비전검사유닛(152)은 비전 카메라(151)가 촬영한 2차 도포된 사절판 이미지에 대해 비전검사유닛(152)이 불량으로 판정한 경우, 제2배출부에 이를 통지하여, 제2배출부가 불량인 사절판에 대해 정상적인 사절판과 별도로 분리하여 밖으로 배출하는 기능을 수행하도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 에어백의 사절판 도포 시스템의 도포방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.

저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

1. 에어백의 사절판 도포 시스템으로,
   복수의 사절판을 한 개씩 사절판 이송부의 도포 지그에 투입하는 사절판 자동 투입부;
   사절판이 투입된 도포 지그에 대해 열을 가하는 예열 및 건조부;
   원형으로 구성된 인덱스 테이블 위에 복수개의 도포지그가 소정 간격으로 원형으로 배치되고, 인덱스 테이블은 시계방향으로 소정 시간 단위로 소정 각도씩 회전시키는 사절판 이송부;
   도포 지그에 있는 사절판의 평면부를 마스킹하여 사절판의 끝부분인 경사면만 도포되도록, 둥근 막대기 모양의 누름수단이 도포 지그내의 사절판으로 하향 이동하여 사절판을 일정 수준의 힘으로 누른 상태에서 회전하고, 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 도포부;
   도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 도포된 사절판에 대해 소정 시간 간격으로 이미지를 촬영하고, 촬영된 이미지에 있는 사절판의 품질을 판단하는 비전검사 및 화면부; 및
   도포지그에 있는 사절판을 밖으로 배출하는 자동배출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어백의 사절판 도포 시스템.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 도포부는
   2개의 도포수단으로 구성되고, 각 도포수단은 자동회전유닛과 스프레이건으로 구성되며, 상기 자동회전유닛은 도포하고자 하는 사절판을 회전시키기 위한 에어실린더를 장착하여 상하 운동을 하며, 에어실린더에 의하여 상하운동을 하면서 스토퍼(stopper)에 의하여 정지하게 되는 구조로 되어 있고, 스프레이건은 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 것을 특징으로 하는 에어백의 사절판 도포 시스템.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 비전검사 및 화면부는 비전 카메라와 비전검사유닛 및 디스플레이를 포함하여 구성되고,
   비전 카메라는 도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 1차 도포된 사절판에 대해 3초 간격으로 이미지를 촬영하고, 이를 비전검사유닛으로 전송하며,
   비전검사유닛은 비전 카메라에서 촬영된 이미지를 분석하여, 사절판의 평면부에 점착제가 묻었는지 및 사절판의 측면부에 점착제가 묻었는지를 판단하고, 점착제가 사절판의 경사면 외에 묻은 경우에 사절판이 불량인 것으로 판단하고, 자동배출부에 그 결과를 통지하여 불량인 사절판에 대해서는 별도로 분리 추출하도록 유도하고,
   디스플레이는 촬영 이미지를 화면에 표시하고, 비전검사부의 품질 판단 결과를 텍스트로 촬영 이미지와 함께 표시하여 사용자가 도포된 사절판의 품질을 볼 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 에어백의 사절판 도포 시스템.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 비전검사유닛은
   1차 도포된 사절판에 대해 비전검사유닛이 불량으로 판정한 경우, 자동배출부에 이를 통지하여, 자동배출부가 불량인 사절판에 대해 2차 도포되기 전에 밖으로 배출하는 기능을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 에어백의 사절판 도포 시스템.
   
5. 에어백의 사절판 도포시스템의 도포방법으로,
   복수개의 사절판을 한 개씩 사절판 이송부의 도포 지그에 소정 시간 간격으로 투입하고, 도포 지그에 투입되는 전, 또는 투입 후에 사절판에 예열을 위하여 열을 가하는 투입 및 예열 공정;
   도포 지그에 있는 사절판의 평면부를 마스킹하여 사절판의 끝부분인 경사면만 도포되도록, 자동회전유닛의 둥근 막대기 모양의 누름수단이 도포 지그내의 사절판으로 하향 이동하여 사절판을 일정 수준의 힘으로 누른 상태에서 회전하고, 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 1차 도포 공정;
   비전 카메라가 도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 1차 도포된 사절판에 대해 소정 시간 간격으로 이미지를 촬영하고, 비전 카메라에서 촬영된 이미지에 있는 사절판의 품질을 판단하여 불량 여부를 판단하고, 자동배출부에 그 결과를 통지하여 불량 사절판에 대해서는 별도로 분리 추출하도록 유도하는 비전 검사 및 1차배출 공정;
   도포 지그에 있는 1차 도포된 사절판의 평면부를 마스킹하여 사절판의 끝부분인 경사면만 도포되도록, 자동회전유닛의 둥근 막대기 모양의 누름수단이 도포 지그내의 사절판으로 하향 이동하여 사절판을 일정 수준의 힘으로 누른 상태에서 회전하고, 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 2차 도포 공정; 및
   자동배출부가 2차 도포된 사절판에 대해서 도포 시스템 밖으로 배출하며, 배출되기 전에 사절판이 투입된 도포 지그에 대해 열을 가하여 건조를 수행하는 건조 및 배출 공정;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어백의 사절판 도포 시스템의 도포방법.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 1차 도포공정과 2차 도포공정은 자동회전유닛이 도포하고자 하는 사절판을 회전시키기 위한 에어실린더를 장착하여 상하 운동을 하며, 에어실린더에 의하여 상하운동을 하면서 스토퍼(stopper)에 의하여 정지하게 되는 구조로 되어 있고, 스프레이건이 회전하는 사절판을 향해 점착제를 도포하는 것을 특징으로 하는 에어백의 사절판 도포 시스템의 도포방법.
   
7. 제5항에 있어서, 상기 비전 검사 및 1차배출 공정은
   비전 카메라가 도포 지그의 상면에 위치하여 도포 지그에 있는 1차 도포된 사절판에 대해 3초 간격으로 이미지를 촬영하고, 이를 비전검사유닛으로 전송하며,
   비전검사유닛은 비전 카메라에서 촬영된 이미지를 분석하여, 사절판의 평면부에 점착제가 묻었는지 및 사절판의 측면부에 점착제가 묻었는지를 판단하고, 점착제가 사절판의 경사면 외에 묻은 경우에 사절판이 불량인 것으로 판단하고, 자동배출부에 그 결과를 통지하여 불량인 사절판에 대해서는 별도로 분리 추출하도록 유도하고,
   디스플레이는 촬영 이미지를 화면에 표시하고, 비전검사부의 품질 판단 결과를 텍스트로 촬영 이미지와 함께 표시하여 사용자가 도포된 사절판의 품질을 볼 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 에어백의 사절판 도포 시스템의 도포방법.
   
8. 제7항에 있어서, 상기 비전검사유닛은
   1차 도포된 사절판에 대해 비전검사유닛이 불량으로 판정한 경우, 자동배출부에 이를 통지하여, 자동배출부가 불량인 사절판에 대해 2차 도포되기 전에 밖으로 배출하는 기능을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 에어백의 사절판 도포 시스템.
   
9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
   

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