KR20230067985A - 에어캡 자동 제조 장치 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어캡 자동 제조 장치 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 롤 형태의 에어캡 부재를 이용하여 원하는 크기의 에어캡을 자동으로 제조할 수 있는 에어캡 자동 제조 장치 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 필름이 롤 형태로 권취된 에어 롤이 결합되는 에어 롤 지지부; 상기 에어 롤 지지부에 인접하게 위치되며, 상기 에어 롤을 기 설정된 길이로 재단하는 재단부; 및 상기 재단부와 이격되어 위치되며, 재단된 상기 에어 롤에 공기를 충진하여 에어캡을 제조하는 충진부를 포함하며, 상기 재단부는, 상기 에어 롤의 단부를 파지하거나 해방하고, 상기 에어 롤을 당기는 방향 및 미는 방향으로 이동 가능하게 구비되는 파지 부재; 및 상기 파지 부재가 상기 에어 롤의 단부를 당기는 방향으로 이동됨에 따라 연장된 상기 에어 롤을 재단하는 커터 유닛을 포함하는, 에어캡 자동 제조 장치가 제공될 수 있다.

Description

에어캡 자동 제조 장치 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법{Automatic air cap manufacturing apparatus and automatic air cap manufacturing method using the same}

본 발명은 에어캡 자동 제조 장치 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 롤 형태의 에어캡 부재를 이용하여 원하는 크기의 에어캡을 자동으로 제조할 수 있는 에어캡 자동 제조 장치 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법에 관한 것이다.

에어캡(air cap)은 내부에 공기 등의 기체가 충진되어 완충 기능을 수행할 수 있는 부재이다. 에어캡은 대상 물품을 둘러싸는 형태로 대상 물품과 결합되어, 외력으로부터 대상 물품을 보호한다.

최근 다양한 요인으로 비대면 거래 및 택배 거래 등이 증가됨에 따라, 배송 대상인 물품이 운송 과정에서 손상되지 않도록 에어캡에 대한 수요가 증가되고 있다.

또한, 전자기기 등 충격에 의해 쉽게 손상되는 물품의 경우, 보관 및 운송시 에어캡으로 감싸서 외력에 의한 충격을 방지함이 일반적이다.

통상 에어캡은, 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 등으로 형성된 두 장의 필름을 서로 겹친 후, 일부를 제외한 나머지 부분을 결합시킨 후, 상기 일부를 통해 공기 등을 주입한 후 밀봉하는 방식으로 제작된다.

이때, 상기 필름은 기 설정된 크기로 재단되어 수요자에게 공급되는 경우도 있으나, 최근에는 수요자가 원하는 크기로 직접 재단하도록 롤(roll) 형태로 제공되는 경우가 증가되고 있다.

따라서, 에어캡이 제작되기 위해서는, 롤 형태의 필름을 절단하고, 일 부분을 통해 공기를 주입한 후, 밀봉하는 과정이 요구된다. 그런데 상기 과정이 수기로 진행될 경우, 작업 속도 및 작업의 신뢰성이 감소될 우려가 있다.

한국공개특허문헌 제10-2015-0081041호는 보온용 에어캡 제조장치 및 그의 제조방법을 개시한다. 구체적으로, 복수 개의 필름을 제공하는 복수 개의 롤 및 각 롤에서 공급되는 필름을 흡착하고, 에어를 주입하며, 냉각할 수 있는 보온용 에어캡 제조장치 및 그의 제조방법을 개시한다.

그런데, 이러한 유형의 보온용 에어캡 제조장치 및 그의 제조방법은 소형의 에어캡이 복수 개 구비되는 경우에만 적용될 수 있다. 또한, 상기 선행문헌은 형성된 에어캡을 원하는 크기로 재단하고, 이를 보관하기 위한 방안을 제공하지 못한다.

따라서, 상기 선행문헌은 에어캡의 제조 과정이 적어도 부분적으로 수동의 방식으로 진행되므로, 작업 효율 및 신뢰성의 향상을 기대하기 어렵다.

한국등록특허문헌 제10-1416337호는 에어캡 단열시트 제조장치를 개시한다. 구체적으로, 흡입공 및 전시성형부가 형성된 제1성형롤러 및 돌출가압부와 가압부가 형성된 제2성형롤러를 이용하여 에어캡 단열시트를 형성할 수 있는 에어캡 단열시트 제조장치를 개시한다.

그런데, 이러한 유형의 에어캡 단열시트 제조장치 또한 소형의 에어캡이 복수 개 구비되는 경우에만 적용될 수 있다. 또한, 상기 선행문헌은 형성된 에어캡을 원하는 크기로 재단하고, 이를 보관하기 위한 방안을 제공하지 못한다.

따라서, 상기 선행문헌 역시 에어캡의 제조 과정이 적어도 부분적으로 수동의 방식으로 진행되므로, 작업 효율 및 신뢰성의 향상을 기대하기 어렵다.

한국공개특허문헌 제10-2015-0081041호 (2015.07.13.) 한국등록특허문헌 제10-1416337호 (2014.07.09.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 구조의 에어캡 자동 제조 장치 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법을 제공함을 목적으로 한다.

먼저, 연속된 롤 형태의 에어캡을 이용하여 원하는 크기로 용이하고도 정확하게 재단할 수 있는 구조의 에어캡 자동 제조 장치 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 상기 재단 과정이 자동으로 수행될 수 있는 구조의 에어캡 자동 제조 장치 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 재단된 에어캡에 요구되는 양의 공기를 정확하고도 용이하게 주입할 수 있는 구조의 에어캡 자동 제조 장치 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 상기 주입 과정이 자동으로 수행될 수 있는 구조의 에어캡 자동 제조 장치 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 연속된 롤 형태의 에어캡을 재단, 공기 주입 및 적재하는 과정이 자동으로 수행될 수 있는 구조의 에어캡 자동 제조 장치 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 필름이 롤 형태로 권취된 에어 롤이 결합되는 에어 롤 지지부; 상기 에어 롤 지지부에 인접하게 위치되며, 상기 에어 롤을 기 설정된 길이로 재단하는 재단부; 및 상기 재단부와 이격되어 위치되며, 재단된 상기 에어 롤에 공기를 충진하여 에어캡을 제조하는 충진부를 포함하며, 상기 재단부는, 상기 에어 롤의 단부를 파지하거나 해방하고, 상기 에어 롤을 당기는 방향 및 미는 방향으로 이동 가능하게 구비되는 파지 부재; 및 상기 파지 부재가 상기 에어 롤의 단부를 당기는 방향으로 이동됨에 따라 연장된 상기 에어 롤을 재단하는 커터 유닛을 포함하는, 에어캡 자동 제조 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 재단부는, 상기 커터 유닛에 인접하게 위치되며, 연장된 상기 에어 롤을 향하는 방향 및 상기 에어 롤에서 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 그 사이에 연장된 상기 에어 롤이 위치되는 한 쌍의 고정 부재를 포함하며, 상기 파지 부재가 상기 에어 롤의 단부를 파지한 상태에서 상기 에어 롤을 당기는 방향으로 기 설정된 제1 길이만큼 이동되면, 한 쌍의 상기 고정 부재 중 어느 하나가 다른 하나를 향해 이동되어 상기 에어 롤과 한 쌍의 상기 고정 부재가 접촉되는, 에어캡 자동 제조 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 고정 부재는, 상기 커터 유닛을 사이에 두고 상기 파지 부재를 마주하게 배치되는 한 쌍의 제1 고정 부재; 및 상기 커터 유닛과 상기 파지 부재 사이에 위치되는 한 쌍의 제2 고정 부재를 포함하며, 상기 재단부가 상기 에어 롤의 단부를 파지한 상태에서 상기 에어 롤의 단부를 당기는 방향으로 상기 제1 길이만큼 이동되면, 한 쌍의 상기 제1 고정 부재 및 한 쌍의 상기 제2 고정 부재는 상기 에어 롤과 각각 접촉되는, 에어캡 자동 제조 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 커터 유닛은,한 쌍의 상기 제1 고정 부재 및 한 쌍의 상기 제2 고정 부재가 상기 에어 롤과 각각 접촉되면, 상기 에어 롤의 폭 방향을 따라 이동되어 상기 에어 롤을 재단하는, 에어캡 자동 제조 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 커터 유닛이 상기 에어 롤을 재단하면, 상기 한 쌍의 상기 제1 고정 부재는 상기 에어 롤와 접촉된 상태로 유지되고, 상기 한 쌍의 상기 제2 고정 부재는 서로 이격되는, 에어캡 자동 제조 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 파지 부재는, 서로 이격된 한 쌍의 상기 제2 고정 부재 사이를 통해 재단된 상기 에어 롤의 단부를 파지한 상태에서 상기 에어 롤을 당기는 방향으로 기 설정된 제2 길이만큼 더 이동되는, 에어캡 자동 제조 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 충진부는, 재단된 상기 에어 롤을 향하는 방향으로 이동 가능하게 구비되어, 재단된 상기 에어 롤에 인입되어 공기를 주입하여 에어캡을 제조하는 노즐 유닛; 및 재단된 상기 에어 롤의 상측에 위치되며, 승강 가능하게 구비되는 지지 유닛을 포함하며, 상기 지지 유닛은, 하강되어 상기 노즐 유닛에 인접한 재단된 상기 에어 롤의 모서리에 접촉되어, 상기 모서리를 파지하여 상승시켜 상기 노즐 유닛이 인입될 개구부를 형성하는, 에어캡 자동 제조 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 충진부는, 상기 지지 유닛에 인접하게 재단된 상기 에어 롤의 상측에 위치되며, 승강 가능하게 구비되고, 하측을 향해 연장 형성되는 흡착 유닛; 및 상기 흡착 유닛에 인접하게 재단된 상기 에어 롤의 상측에 위치되며, 승강 가능하게 구비되고, 하측을 향해 연장 형성되는 감지 유닛을 포함하며, 상기 감지 유닛의 하측 단부는, 상기 흡착 유닛의 하측 단부보다 낮게 위치되는, 에어캡 자동 제조 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 흡착 유닛의 상기 하측 단부 및 상기 감지 유닛의 상기 하측 단부는, 재단된 상기 에어 롤과 이격되게 위치되고, 상기 감지 유닛의 상기 하측 단부가 제조된 상기 에어캡에 의해 가압되어 기 설정된 길이만큼 상측으로 이동되면, 상기 흡착 유닛이 제조된 상기 에어캡을 흡착하는, 에어캡 자동 제조 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, (a) 재단부가 에어 롤(air roll)을 그 길이 방향을 따라 기 설정된 제1 길이만큼 인출하는 단계; (b) 상기 재단부가 인출된 상기 에어 롤을 재단하는 단계; (c) 제1 이송부가 재단된 상기 에어 롤을 충진부로 이송하는 단계; (d) 상기 충진부가 이송된 상기 에어 롤에 공기를 충진하여 에어캡(air cap)을 제조하는 단계; 및 (e) 제2 이송부가 제조된 상기 에어캡을 외부로 이송하는 단계를 포함하는, 에어캡 자동 제조 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 (a) 단계는, (a1) 파지 부재가 상기 에어 롤의 단부를 파지하는 단계; 및 (a2) 상기 파지 부재가 상기 에어 롤을 상기 제1 길이만큼 인출하는 단계를 포함하는, 에어캡 자동 제조 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 (a) 단계는, 상기 (a1) 단계 이전에, (a0) 상기 에어 롤이 에어 롤 지지부에 회전 가능하게 결합되는 단계를 포함하는, 에어캡 자동 제조 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 (b) 단계는, (b1) 고정 부재가 상기 에어 롤을 가압하여 상기 제1 길이만큼 인출된 상태로 유지하는 단계; (b2) 커터 유닛이 상기 에어 롤의 폭 방향으로 이동되며 상기 에어 롤을 재단하는 단계; 및 (b3) 상기 고정 부재가 상기 에어 롤에 반대되게 이동되어, 재단된 상기 에어 롤을 해방하는 단계를 포함하는, 에어캡 자동 제조 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 (c) 단계는, (c1) 파지 부재가 재단된 상기 에어 롤을 기 설정된 제2 길이만큼 인출하는 단계; (c2) 승강 부재가 재단된 상기 에어 롤을 흡착하는 단계; (c3) 상기 승강 부재가 흡착된 상기 에어 롤을 트레이(tray)를 향해 가압하여, 재단된 상기 에어 롤이 상기 트레이에 안착되는 단계; 및 (c4) 상기 트레이가 안착된 상기 에어 롤을 상기 충진부를 향해 이송하는 단계를 포함하는, 에어캡 자동 제조 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 (d) 단계는, (d1) 지지 유닛이 이송된 상기 에어 롤을 가압하여 고정하는 단계; (d2) 흡착 유닛 및 감지 유닛이 고정된 상기 에어 롤에 인접하게 위치되는 단계; 및 (d3) 노즐 유닛이 상기 에어 롤에 삽입되어, 상기 공기를 충진하여 상기 에어캡을 제조하는 단계를 포함하는, 에어캡 자동 제조 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 (d) 단계는, 상기 (d3) 단계 이후에, (d4) 상기 감지 유닛이 제조된 상기 에어캡의 두께를 감지하는 단계; 및 (d5) 상기 노즐 유닛이 상기 공기의 충진을 중단하는 단계를 포함하는, 에어캡 자동 제조 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 (e) 단계는, (e1) 감지 유닛이 제조된 상기 에어캡의 두께를 감지하는 단계; (e2) 감지된 상기 두께가 기 설정된 두께 조건 이상일 경우, 흡착 유닛이 제조된 상기 에어캡을 파지하는 단계; 및 (e5) 상기 제2 이송부가 상기 에어캡을 파지한 상기 흡착 유닛을 상기 외부로 이송하는 단계를 포함하는, 에어캡 자동 제조 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.

먼저, 에어캡을 만들기 위한 필름이 롤 형태로 권취되어 구비되는 에어 롤은 에어 롤 지지부에 결합된다. 에어 롤 지지부는 에어 롤을 지지하며 함께 회전되는 메인 지지 부재 및 풀린 에어 롤이 부분적으로 권취되며 진행 방향을 변경하게 구성되는 서브 지지 부재를 포함한다.

에어 롤의 연장 방향의 단부는 고정 부재에 의해 고정 지지된다. 고정 부재는 서로 마주하는 한 쌍의 부재로 구비되며, 에어 롤은 상기 한 쌍의 부재 사이에 위치된다. 상기 한 쌍의 부재는 서로 이격되거나 접촉되어 에어 롤을 해방하거나 고정한다.

고정 부재에 인접하게 파지 부재가 구비된다. 파지 부재는 고정 부재를 향하는 방향 및 고정 부재에 반대되는 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 고정 부재가 고정하고 있는 에어 롤의 단부는, 고정 부재를 향해 이동된 파지 부재에 의해 파지될 수 있다.

고정 부재는 복수 개 구비될 수 있다. 파지 부재가 에어 롤의 단부를 파지한 상태에서 기 설정된 제1 길이만큼 고정 부재에 반대되게 이동되면, 복수 개의 고정 부재(즉, 각각 한 쌍으로 구비되는)는 서로 접촉되어 에어 롤을 고정한다.

복수 개의 고정 부재 사이에는 에어 롤의 폭 방향으로 왕복 가능하게 구성되는 커터 유닛이 위치된다. 복수 개의 고정 부재가 에어 롤을 고정하면, 커터 유닛이 에어 롤의 폭 방향으로 왕복되며 에어 롤을 재단한다.

에어 롤이 재단되면, 복수 개의 고정 부재 중 커터 유닛과 파지 부재 사이에 위치되는 한 쌍의 고정 부재가 서로 이격되어 재단된 에어 롤만 해방된다. 파지 부재는 재단된 에어 롤의 단부를 파지한 상태에서, 기 설정된 제2 길이만큼 고정 부재에 반대되게 더 이동된다.

파지 부재의 상측에는 승강 부재가 구비된다. 승강 부재는 하강되어 재단된 에어 롤을 흡착하고, 그 하측에 위치되는 트레이를 향해 하강된 후 흡착했던 에어 롤을 해방한다. 트레이에 안착된 에어 롤은 제1 이송부를 통해 공기를 주입하는 충진부로 전달될 수 있다.

따라서, 필름이 롤 형태로 권취된 에어 롤이 사용자의 개입 없이 자동으로 기 설정된 길이로 재단될 수 있다. 결과적으로, 에어 롤의 재단 과정이 정확하고도 용이하며 신속하게 수행될 수 있으며, 사용자의 별도 작업이 요구되지 않으므로 작업 편의성 및 효율성이 향상될 수 있다.

또한, 재단된 에어 롤은 제1 이송부에 의해 충진부로 전달된다. 충진부는 외부의 유체 공급원과 연통되며, 재단된 에어 롤을 향하는 방향으로 왕복되게 구성되는 노즐 유닛 및 재단된 에어 롤의 상측에, 승강 가능하게 구비되며 노즐 유닛에 인접한 재단된 에어 롤의 모서리에 인접하게 위치되는 지지 유닛을 포함한다.

재단된 에어 롤이 충진부에 도달되면, 지지 유닛은 하강되어 재단된 에어 롤의 상기 모서리를 흡착한 후, 소정 거리만큼 상승된다. 이에 따라, 재단된 에어 롤의 상기 모서리에는 외부 및 내부와 연통되는 개구부가 형성된다. 노즐 유닛은 형성된 개구부로 인입되어 재단된 에어 롤의 내부에 공기를 주입하여 에어캡을 제조한다.

재단된 에어 롤의 상측에는 흡착 유닛 및 감지 유닛이 제2 이송부와 연결되어 승강 가능하게 구비된다. 재단된 에어 롤이 충진부에 도달되면, 흡착 유닛 및 감지 유닛은 하강되어 재단된 에어 롤과 소정 거리만큼 이격되게 위치된다. 이때, 감지 유닛의 하측 단부는 흡착 유닛의 하측 단부보다 하측에 위치되되, 외력에 의해 상승될 수 있다.

재단된 에어 롤에 주입되는 공기의 양이 증가됨에 따라, 재단된 에어 롤(즉, 제조 중인 에어캡)의 두께가 증가되어, 그 상측 면은 감지 유닛의 하측 단부를 가압한다. 감지 유닛의 하측 단부가 소정 길이 이상 상승되면, 충분한 양의 공기가 주입되었다고 판단하고, 노즐 유닛은 공기 주입을 중단하고 에어캡에서 인출된다. 흡착 유닛은 유압 또는 공압을 이용하여 에어캡을 흡착한다.

이에, 제2 이송부가 작동되어 흡착 유닛이 에어캡을 흡착한 상태에서, 외부, 일 예로 바스켓으로 이동된다. 바스켓에 이동된 흡착 유닛은 에어캡을 해방하여, 에어캡이 바스켓에 수용된다.

상기 과정이 반복됨에 따라, 에어캡은 바스켓에 적층되어 보관될 수 있다. 작업자는 제조가 완료된 에어캡을 용이하게 인출하여 수요처에 공급할 수 있다.

따라서, 재단된 에어 롤이 사용자의 개입 없이도 자동으로 공기가 주입되고 이동될 수 있다. 결과적으로, 에어캡의 공기 주입 과정이 정확하고도 용이하며 신속하게 수행될 수 있으며, 사용자의 별도 작업이 요구되지 않으므로 작업 편의성 및 효율성이 향상될 수 있다.

더 나아가, 상기 과정은 자동으로, 그리고 순차적으로 수행된다. 즉, 필름이 롤 형태로 권취된 에어 롤이 사용자의 개입 없이 기 설정된 길이로 재단되고, 공기가 주입된 후 기 설정된 위치에 적재될 수 있다. 결과적으로, 에어캡의 제조 과정이 정확하고도 용이하며 신속하게 수행될 수 있으며, 사용자의 개입이 요구되지 않으므로 작업 편의성 및 효율성이 향상될 수 있다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에어캡 자동 제조 장치를 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4의 에어캡 자동 제조 장치를 도시하는 정면도이다.
도 6은 도 1 내지 도 4의 에어캡 자동 제조 장치를 도시하는 배면도이다.
도 7은 일부 구성 요소가 생략된 에어캡 자동 제조 장치를 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 7의 에어캡 자동 제조 장치를 도시하는 측면도이다.
도 9는 일부 구성 요소가 더 생략된 에어캡 자동 제조 장치를 도시하는 사시도이다.
도 10 및 도 11은 일부 구성 요소가 더 생략된 에어캡 자동 제조 장치를 도시하는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 에어캡 자동 제조 방법을 수행하기 위한 구성을 도시하는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 에어캡 자동 제조 방법이 수행되는 각 단계를 도시하는 순서도이다.
도 14는 도 13의 각 단계 중 S100 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 15는 도 13의 각 단계 중 S200 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 16은 도 13의 각 단계 중 S300 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 17은 도 13의 각 단계 중 S400 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 18은 도 13의 각 단계 중 S500 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 에어캡 자동 제조 장치(10) 및 이를 이용한 에어캡 자동 제조 방법을 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.

1. 용어의 정의

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때 에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 설명에서 사용되는 "에어캡(air cap)"이라는 용어는 두 개 이상의 시트 사이에 형성된 공간에 기체가 충진되어 형성된 임의의 물체를 의미한다. 일 실시 예에서, 에어캡은 폴리에틸렌(polyethylene) 소재의 필름 사이에 형성된 공간에 공기가 충진된 물체를 의미할 수 있다.

이하의 설명에서, 에어캡과 에어백(air bag)이라는 용어는 같은 물체를 지칭하기 위해 혼용될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "롤(roll)"이라는 용어는 중심에 위치되는 심(core)에 권취되어 형성된 임의의 물체를 의미한다.

이하의 설명에서 사용되는 "에어 롤(air roll)"이라는 용어는 내부에 공기가 충진되지 않은, 합성 수지 소재의 필름을 의미한다. 일 실시 예에서, 에어 롤은 심에 권취된 상태의 필름 또는 소정의 크기로 재단이 완료된 상태의 필름을 의미하기 위해 사용될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "통전 가능한 연결"은 하나 이상의 부재가 전류 또는 전기적 신호를 서로 전달 가능하게 연결됨을 의미한다. 일 실시 예에서, 통전 가능한 연결은 도선 부재 등에 의한 유선의 방식 또는 블루투스, 자기장, Wi-Fi 등의 무선의 방식으로 형성될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "상측", "하측", "전방 측", "후방 측", "좌측" 및 "우측"이라는 용어는 도 1, 도 7, 도 9 내지 도 11에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.

2. 본 발명의 실시 예에 따른 에어캡 자동 제조 장치(10) 의 구성의 설명

본 발명의 실시 예에 따른 에어캡 자동 제조 장치(10)는 에어 롤을 이용하여 사용자의 요구에 따른 크기로 재단하여 에어캡을 자동으로 제조할 수 있다. 제조된 에어캡은 기 설정된 위치에 적재되어, 사용자는 완성된 에어캡을 용이하게 획득할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 에어캡 자동 제조 장치(10)의 각 구성을 상세하게 설명한다.

도시된 실시 예에서, 에어캡 자동 제조 장치(10)는 프레임(100), 에어 롤 지지부(200), 재단부(300), 제1 이송부(400), 충진부(500), 제2 이송부(600) 및 제어부(700)를 포함한다.

(1) 프레임(100) 의 설명

프레임(100)은 에어캡 자동 제조 장치(10)의 골격을 형성한다. 프레임(100)은 에어캡 자동 제조 장치(10)에 구비되는 다양한 구성 요소를 지지한다.

프레임(100)은 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 프레임(100)은 강철 또는 강철 합금 소재로 형성될 수 있다.

프레임(100)은 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 프레임(100)은 서로 다른 위치 및 다른 방향에서 에어캡 자동 제조 장치(10)의 골격을 형성할 수 있다. 또한, 프레임(100)은 제조가 완료된 에어캡을 보관할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 프레임(100)은 상하 방향으로 연장되는 수직 프레임(110) 및 좌우 방향 또는 전후 방향으로 연장되는 수평 프레임(120), 슬라이더(130) 및 바스켓(140)을 포함한다.

수직 프레임(110)은 에어캡 자동 제조 장치(10)의 높이 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 연장된다. 수직 프레임(110)은 복수 개 구비되어, 서로 다른 위치에서 에어캡 자동 제조 장치(10)의 다른 구성 요소를 지지할 수 있다.

수직 프레임(110)은 수평 프레임(120)과 연결된다. 복수 개의 수직 프레임(110)은 수평 프레임(120)에 의해 서로 연속될 수 있다.

수평 프레임(120)은 에어캡 자동 제조 장치(10)의 수평 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향 또는 좌우 방향으로 연장된다. 수평 프레임(120)은 복수 개 구비되어, 서로 다른 위치에서 에어캡 자동 제조 장치(10)의 다른 구성 요소를 지지할 수 있다.

수평 프레임(120)은 수직 프레임(110)과 연결된다. 즉, 복수 개의 수평 프레임(120)은 복수 개의 수직 프레임(110)과 각각 연결되어, 서로 연속될 수 있다.

슬라이더(130)는 바스켓(140)을 이동 가능하게 지지한다. 사용자는 작업의 편의성을 위해 바스켓(140)을 슬라이더(130)를 따라 이동시킬 수 있다.

슬라이더(130)는 수직 프레임(110) 및 수평 프레임(120)에 결합된다. 도시된 실시 예에서, 슬라이더(130)는 수평 프레임(120)이 연장되는 방향, 즉 좌우 방향으로 연장 형성되며, 수직 프레임(110) 및 수평 프레임(120)에 각각 결합된다. 슬라이더(130)의 위치는 바스켓(140)의 위치에 따라 변경될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 슬라이더(130)는 전방 측에 위치되는 제1 바스켓(141)을 이동 가능하게 지지한다. 대안적으로, 슬라이더(130)는 복수 개 구비되어 후방 측에 위치되는 제2 바스켓(142) 또한 이동 가능하게 지지할 수 있다.

바스켓(140)은 제조가 완료된 에어캡을 수용한다. 즉, 바스켓(140)에 수용되는 에어캡은 재단 및 공기의 충진 과정이 완료된 상태임이 이해될 것이다.

바스켓(140)은 슬라이더(130)에 슬라이드 이동 가능하게 결합된다. 도시된 실시 예에서, 바스켓(140)은 슬라이더(130)의 연장 방향, 즉 좌우 방향으로 이동 가능하게 바스켓(140)에 결합된다.

바스켓(140)은 탈거 가능하게 수직 프레임(110), 수평 프레임(120) 및 슬라이더(130)에 결합될 수 있다. 충분한 양의 에어캡이 수용되면, 바스켓(140)이 탈거되어 다른 위치로 이동될 수 있다.

바스켓(140)은 충진부(500) 및 제2 이송부(600)에 각각 인접하게 위치된다. 충진부(500)에서 공기의 충진 과정이 완료된 에어캡은 제2 이송부(600)에 의해 이송되어, 바스켓(140)에 수용될 수 있다.

바스켓(140)은 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 바스켓(140)은 서로 다른 위치에 배치되어, 제조가 완료된 에어캡을 수용할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 바스켓(140)은 전방 측에 위치되는 제1 바스켓(141) 및 후방 측에 위치되는 제2 바스켓(142)을 포함한다. 제1 바스켓(141) 및 제2 바스켓(142)은 충진부(500)를 사이에 두고 서로 마주하게 배치된다.

(2) 에어 롤 지지부(200) 의 설명

에어 롤 지지부(200)는 에어 롤(R)을 회전 가능하게 지지한다. 에어 롤(R)은 에어 롤 지지부(200)에 결합된 상태에서 회전되어, 기 설정된 길이로 재단될 수 있다. 후술될 바와 같이, 에어 롤(R)이 회전되기 위한 동력은 재단부(300)에 의해 제공될 수 있다.

에어 롤 지지부(200)는 프레임(100)에 결합된다. 도시된 실시 예에서, 에어 롤 지지부(200)는 수직 프레임(110)에 회전 가능하게 결합된다.

에어 롤 지지부(200)는 재단부(300)에 인접하게 위치된다. 도시된 실시 예에서, 에어 롤 지지부(200)는 재단부(300)의 상측에 위치된다. 에어 롤 지지부(200)와 재단부(300)의 상대적인 위치는 에어 롤(R)의 위치에 따라 변경될 수 있다.

에어 롤 지지부(200)는 제1 이송부(400)와 인접하게 위치된다. 도시된 실시 예에서, 에어 롤 지지부(200)는 제1 이송부(400)의 상측에 위치된다. 재단부(300)에 의해 재단 과정이 완료된 에어 롤(R)은 제1 이송부(400)에 의해 충진부(500)로 전달될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 에어 롤 지지부(200)는 메인 지지 부재(210), 서브 지지 부재(220), 센서 유닛(230) 및 구동 유닛(240)을 포함한다.

메인 지지 부재(210)는 에어 롤(R)을 지지한다. 에어 롤(R)은 메인 지지 부재(210)에 관통 결합된다.

메인 지지 부재(210)는 에어 롤(R)을 회전시킬 수 있다 .즉, 메인 지지 부재(210)가 구동 유닛(240)에 의해 회전되면, 결합된 에어 롤(R) 또한 회전될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 메인 지지 부재(210)는 원형의 단면을 갖고 좌우 방향으로 연장 형성된 원통 형상이다. 이때, 메인 지지 부재(210)의 단면의 직경은 서브 지지 부재(220)의 단면의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 메인 지지 부재(210)의 단면의 직경은 에어 롤(R)의 내부에 형성된 중공부의 단면의 직경 이하로 형성될 수 있다.

메인 지지 부재(210)의 형상은 에어 롤(R)이 관통 결합되어 함께 회전될 수 있는 임의의 형상으로 변경될 수 있다.

메인 지지 부재(210)는 구동 유닛(240)과 연결된다. 구동 유닛(240)의 작동에 따라, 메인 지지 부재(210) 및 이에 결합된 에어 롤(R)이 회전될 수 있다. 이에 따라, 메인 지지 부재(210)에 결합된 에어 롤(R)이 당겨지거나 풀어질 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

메인 지지 부재(210)에 인접하게 서브 지지 부재(220)가 위치된다.

서브 지지 부재(220)는 메인 지지 부재(210)에 결합된 에어 롤(R)이 부분적으로 권취되는 부분이다. 에어 롤(R)은 서브 지지 부재(220)에 의해 지지되며 연장되어, 팽팽함이 유지된 상태에서 재단부(300)를 향해 연장될 수 있다.

서브 지지 부재(220)는 메인 지지 부재(210)에 인접하게 위치된다. 에어 롤(R)이 풀려 형성되는 면은 서브 지지 부재(220)에 부분적으로 권취될 수 있다.

서브 지지 부재(220)는 회전 가능하게 프레임(100)에 결합된다. 도시된 실시 예에서, 서브 지지 부재(220)는 회전 가능하게 수직 프레임(110)에 결합된다.

도시된 실시 예에서, 서브 지지 부재(220)는 원형의 단면을 갖고 좌우 방향으로 연장 형성된 원통 형상이다. 이때, 서브 지지 부재(220)의 단면의 직경은 메인 지지 부재(210)의 단면의 직경보다 작게 형성될 수 있다. 서브 지지 부재(220)의 형상은 부분적으로 권취된 에어 롤(R)을 회전 가능하게 지지할 수 있는 임의의 형상으로 변경될 수 있다.

서브 지지 부재(220)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 서브 지지 부재(220)는 서로 다른 위치에 배치되어, 에어 롤(R)이 각각 부분적으로 권취될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 서브 지지 부재(220)는 상대적으로 상측에 위치되는 제1 서브 지지 부재(221) 및 제3 서브 지지 부재(223)와, 상대적으로 하측에 위치되는 제2 서브 지지 부재(222) 및 제4 서브 지지 부재(224)를 포함하여 총 네 개 구비되나, 그 개수는 변경될 수 있다.

에어 롤(R)은 제1 서브 지지 부재(221), 제2 서브 지지 부재(222), 제3 서브 지지 부재(223) 및 제4 서브 지지 부재(224)의 순서를 따라 부분적으로 권취된다. 따라서, 제1 서브 지지 부재(221), 제2 서브 지지 부재(222), 제3 서브 지지 부재(223) 및 제4 서브 지지 부재(224)는 에어 롤(R)이 연장되는 방향을 변경하는 도르래(pulley)로 기능된다고 할 수 있을 것이다.

따라서, 도 1에 도시된 좌표계를 기준으로, 메인 지지 부재(210)에 권취된 에어 롤(R)의 단부는 제1 서브 지지 부재(221)에 권취되며 하측으로, 제2 서브 지지 부재(222)에 권취되며 상측으로, 제3 서브 지지 부재(223)에 권취되며 하측으로 진행된 후, 제4 서브 지지 부재(224)에 권취되며 전방 측을 향해 연장될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 제1 서브 지지 부재(221)는 메인 지지 부재(210)에 인접하게 위치된다. 제3 서브 지지 부재(223)는 센서 유닛(230)에 인접하게 위치되며, 제4 서브 지지 부재(224)는 재단부(300)에 인접하게 위치된다.

센서 유닛(230)은 에어 롤(R)이 연장되며 서브 지지 부재(220)에 권취된 상태를 감지한다. 센서 유닛(230)이 감지한 정보는 제어부(700)에 전달되어, 사용자가 인지할 수 있는 형태의 정보로 출력된다. 사용자는 출력된 정보를 통해 에어 롤(R)이 서브 지지 부재(220)에 권취된 상태를 파악하고, 필요한 조치를 행할 수 있다. 센서 유닛(230)은 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다.

센서 유닛(230)은 서브 지지 부재(220)에 인접하게 위치된다. 도시된 실시 예에서, 센서 유닛(230)은 상대적으로 후방 측에 위치되는 제2 서브 지지 부재(222) 및 제3 서브 지지 부재(223)에 인접하게 위치되어, 제2 서브 지지 부재(222) 및 제3 서브 지지 부재(223)에 부분적으로 권취된 에어 롤(R)의 상태를 감지할 수 있다. 센서 유닛(230)은 에어 롤(R)의 권취 상태를 감지할 수 있는 임의의 위치에 배치될 수 있다.

센서 유닛(230)은 에어 롤(R)의 권취 상태를 감지할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 센서 유닛(230)은 영상 정보를 감지하기 위한 카메라 센서 또는 적외선(IR) 센서 등으로 구비될 수 있다.

센서 유닛(230)은 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 센서 유닛(230)은 서로 다른 위치에서 에어 롤(R)의 권취 상태를 감지하게 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 도시된 실시 예에서는 센서 유닛(230)이 두 개 구비되어, 각각 제2 서브 지지 부재(222) 및 제3 서브 지지 부재(223)에 인접하게 위치된다.

구동 유닛(240)은 메인 지지 부재(210)와 연결되어, 메인 지지 부재(210)가 회전되기 위한 구동력을 제공한다. 구동 유닛(240)은 외부의 전원(미도시) 및 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다. 구동 유닛(240)이 작동되기 위한 전력은 외부의 전원(미도시)에서 전달될 수 있다. 구동 유닛(240)의 작동 상태에 대한 정보는 제어부(700)에 전달되어, 사용자가 인지할 수 있는 형태의 정보로 출력될 수 있다.

구동 유닛(240)은 메인 지지 부재(210)와 연결된다. 구동 유닛(240)은 메인 지지 부재(210)의 시계 방향 및 반 시계 방향 중 어느 하나의 방향으로 회전시킬 수 있다. 후술될 바와 같이, 에어 롤(R)의 단부는 재단부(300)에 의해 파지되어, 재단부(300)가 이동됨에 따라 메인 지지 부재(210)에 권취된 에어 롤(R)이 회전되며 풀어질 수 있다.

이때, 구동 유닛(240)은 재단부(300)가 에어 롤(R)을 풀어내는 방향의 반대 방향, 즉 도시된 실시 예에서, 반 시계 방향으로 소정의 속도만큼 회전되며 에어 롤(R)의 팽팽함을 유지시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 속도는 재단부(300)가 이동되는 속도 이하일 수 있다.

(3) 재단부(300) 의 설명

재단부(300)는 에어 롤(R)을 기 설정된 크기로 재단한다. 재단된 에어 롤(R)은 제1 이송부(400)에 안착되어 충진부(500)를 향해 이동될 수 있다.

재단부(300)는 프레임(100)에 이동 가능하게 지지된다. 도시된 실시 예에서, 재단부(300)는 수평 프레임(120)에 전후 방향으로 이동 가능하게 지지된다. 달리 표현하면, 재단부(300)는 에어 롤(R)의 단부를 향하는 방향 및 그에 반대되는 방향으로 이동 가능하게 프레임(100)에 결합된다.

재단부(300)는 에어 롤 지지부(200)에 인접하게 위치된다. 도시된 실시 예에서, 재단부(300)는 메인 지지 부재(210)의 하측에 위치된다. 또한, 재단부(300)는 제4 서브 지지 부재(224)에 부분적으로 권취된 에어 롤(R)의 단부에 인접하게 위치된다.

재단부(300)는 외부의 전원(미도시) 및 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다. 재단부(300)가 작동되기 위해 필요한 전력은 외부의 전원(미도시)에서 전달될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 재단부(300)는 컨베이어(310), 승강 부재(320), 파지 부재(330), 고정 부재(340) 및 커터 유닛(350)을 포함한다.

컨베이어(310)는 파지 부재(330)를 에어 롤(R)의 단부를 향하는 방향(즉, 도시된 실시 예에서 후방 측) 및 에어 롤(R)의 단부에 반대되는 방향(즉, 도시된 실시 예에서 전방 측)으로 이동시킨다.

컨베이어(310)는 파지 부재(330)와 결합된다. 도시된 실시 예에서, 컨베이어(310)는 파지 부재(330)의 좌측에 위치되어, 컨베이어(310)가 작동됨에 따라 파지 부재(330)가 전방 측 또는 후방 측으로 이동될 수 있다.

컨베이어(310)는 외부의 전원(미도시) 및 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다. 컨베이어(310)가 작동되기 위한 전류는 외부의 전원(미도시)에서 전달될 수 있다. 컨베이어(310)의 작동에 대한 제어 신호는 제어부(700)에서 전달될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 컨베이어(310)는 단수 개 구비되나, 컨베이어(310)는 복수 개 구비되어 파지 부재(330)를 양측, 즉 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측에서 각각 이동 가능하게 지지할 수 있다.

승강 부재(320)는 커터 유닛(350)에 의해 재단이 완료된 에어 롤(R)을 파지하고, 트레이(T)에 안착시킨다. 트레이(T) 및 안착된 에어 롤(R)은 제1 이송부(400)에 의해 충진부(500)로 이동될 수 있다.

승강 부재(320)는 에어 롤 지지부(200)의 하측에 위치된다. 구체적으로, 승강 부재(320)는 메인 지지 부재(210)의 하측에 위치된다.

승강 부재(320)는 파지 부재(330) 및 고정 부재(340) 사이에 위치된다. 즉, 도 8에 가장 잘 도시된 바와 같이, 승강 부재(320)는 파지 부재(330)의 후방 측에, 또한, 고정 부재(340)의 전방 측에 위치된다.

승강 부재(320)는 승강 가능하게 구비된다. 승강 부재(320)는 메인 지지 부재(210)를 향하는 방향 및 그에 반대되는 방향, 즉 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 이동될 수 있다. 달리 표현하면, 승강 부재(320)는 에어 롤(R)의 단부를 향하는 방향 및 그에 반대되는 방향으로 이동될 수 있다.

도 10에 가장 잘 도시된 바와 같이, 승강 부재(320)는 복수 개의 흡입부를 포함할 수 있다. 복수 개의 흡입부는 재단된 에어 롤(R)을 흡착하여 파지할 수 있다. 파지된 에어 롤(R)은 승강 부재(320)가 하강됨에 따라 트레이(T)를 향해 이동된다. 승강 부재(320)가 충분히 하강되면, 복수 개의 흡입부는 에어 롤(R)을 해방하여 트레이(T)에 안착시킬 수 있다.

복수 개의 흡입부는 승강 부재(320)가 연장되는 일 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 흡입부는 세 개 구비되어, 좌우 방향을 따라 서로 이격되어 배치된다. 일 실시 예에서, 복수 개의 흡입부 중 가장 외측에 위치되는 두 개의 흡입부(즉, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측에 위치되는 흡입부) 사이의 거리는 에어 롤(R)의 폭의 길이보다 작게 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 복수 개의 흡입부는 유압 또는 공압에 의해 에어 롤(R)을 파지하고 해방하게 구성될 수 있다. 이를 위해, 복수 개의 흡입부는 외부의 유체 공급원(미도시)과 유체 소통 가능하게 연결될 수 있다.

복수 개의 흡입부의 작동을 위한 제어 신호는 제어부(700)에서 전달될 수 있다. 복수 개의 흡입부는 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다.

파지 부재(330)는 에어 롤(R)의 단부를 파지한 상태에서 이동되어, 에어 롤(R)을 풀어낼 수 있다. 파지 부재(330)는 기 설정된 거리만큼 이동된 후 에어 롤(R)을 고정하고, 에어 롤(R)을 기 설정된 길이로 재단하며, 다시 이동되어 재단된 에어 롤(R)을 승강 부재(320)에 파지될 수 있는 위치까지 이동시킬 수 있다.

파지 부재(330)는 이동 가능하게 프레임(100)에 결합된다. 구체적으로, 파지 부재(330)는 승강 부재(320)를 향하는 방향(즉, 도시된 실시 예에서 후방 측) 또는 승강 부재(320)에 반대되는 방향(즉, 도시된 실시 예에서 전방 측)으로 이동 가능하게 프레임(100)에 결합된다. 상기 이동은 컨베이어(310)에 의해 달성될 수 있음은 상술한 바와 같다.

파지 부재(330)는 복수 회에 걸쳐 기 설정된 길이만큼 승강 부재(320)에 반대되는 방향으로 이동될 수 있다. 달리 표현하면, 파지 부재(330)는 에어 롤(R)을 풀어내는 방향(즉, 도시된 실시 예에서 전방 측)으로 복수 회에 걸쳐 기 설정된 길이만큼 이동될 수 있다.

파지 부재(330)는 고정 부재(340)를 향하는 방향을 따라, 제1 고정 부재(341)에 의해 고정되는 에어 롤(R)의 단부까지 후방 측으로 이동될 수 있다. 또한, 파지 부재(330)는 고정 부재(340)에 반대되는 방향을 따라, 재단된 에어 롤(R)이 트레이(T) 상에 위치될 때까지 전방 측으로 이동될 수 있다.

파지 부재(330)는 에어 롤(R)의 단부를 파지한 상태에서, 기 설정된 제1 길이만큼 승강 부재(320)에 반대되는 방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 에어 롤(R)의 단부 또한 파지 부재(330)와 함께 이동되어, 권취되었던 에어 롤(R)이 부분적으로 인출될 수 있다.

상기 제1 길이는 재단된 에어 롤(R)의 길이에 따라 결정될 수 있음이 이해될 것이다. 즉, 상기 제1 길이는 작업자가 요구하는 에어캡의 길이에 대응된다.

파지 부재(330)가 상기 제1 길이만큼 이동되면, 후술될 고정 부재(340)가 에어 롤(R)을 고정하고, 커터 유닛(350)이 에어 롤(R)을 재단한다. 이때, 재단된 에어 롤(R)은 파지 부재(330)에 의해 파지된 상태로 유지된다.

다음으로, 파지 부재(330)는 기 설정된 제2 길이만큼 승강 부재(320)에 반대되는 방향으로 이동되어, 재단된 에어 롤(R)을 인출한다.

상기 제2 길이는 재단된 에어 롤(R)이 트레이(T)의 상측에 위치되도록 이동되어야 하는 거리로 정의될 수 있다. 따라서, 제2 길이만큼 추가로 이동된 재단된 에어 롤(R)은 승강 부재(320)에 의해 트레이(T)로 이동되어 트레이(T)에 안착될 수 있다.

상기 과정은 자동으로 수행될 수 있다. 즉, 파지 부재(330)가 에어 롤(R)을 상기 제1 길이만큼 인출하고, 고정 부재(340)가 에어 롤(R)을 고정한 상태에서 커터 유닛(350)이 에어 롤(R)을 재단하며, 파지 부재(330)가 상기 제2 길이만큼 더 이동되어 재단된 에어 롤(R)을 트레이(T) 상에 위치시키고, 승강 부재(320)가 에어 롤(R)을 트레이(T)에 안착시키는 과정은 자동으로 수행된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

파지 부재(330)는 에어 롤(R)의 단부를 파지하거나 해방할 수 있는 임의의 부재를 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 파지 부재(330)는 클램프(331)를 포함하다.

클램프(331)는 제어부(700)가 인가한 제어 신호에 따라 작동되어, 에어 롤(R)의 단부를 파지하거나 해방한다. 클램프(331)가 에어 롤(R)의 단부를 파지하면, 에어 롤(R) 및 재단된 에어 롤(R)은 파지 부재(330)와 함께 이동될 수 있다.

클램프(331)는 파지 부재(330)의 폭 방향의 일측, 도시된 실시 예에서 후방 측에 구비된다. 달리 표현하면, 클램프(331)는 에어 롤(R)의 단부를 향하는 파지 부재(330)의 일측 모서리에 구비된다.

클램프(331)는 유압, 공압 또는 전기적 신호에 따라 작동되는 형태로 구비될 수 있다. 이를 위해, 클램프(331)는 외부의 유체 공급원(미도시)과 유체 소통 가능하게 연결되거나 전원(미도시)과 통전 가능하게 연결된다.

클램프(331)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 클램프(331)는 서로 다른 위치에서 에어 롤(R)의 단부를 파지할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 클램프(331)는 두 개 구비되어 각각 에어 롤(R)의 단부의 좌측 및 우측을 파지하게 배치된다. 일 실시 예에서, 클램프(331)가 이격된 거리는 에어 롤(R)의 폭의 길이보다 작게 형성될 수 있다.

따라서, 클램프(331)가 복수 개의 위치에서 에어 롤(R)의 단부를 파지함에 따라, 파지 부재(330)가 이동될 때 에어 롤(R)은 비틀리거나 경사지지 않고, 파지 부재(330)의 이동 방향을 따라 안정적으로 인출될 수 있다.

고정 부재(340)는 파지 부재(330)가 상기 제1 길이만큼 이동되어 인출된 에어 롤(R)을 고정하여, 커터 유닛(350)이 에어 롤(R)을 재단할 때 정확성을 향상시킨다. 또한, 고정 부재(340)는 커터 유닛(350)이 재단한 에어 롤(R)이 파지 부재(330)에 의해 이동된 후, 풀린 에어 롤(R)의 새로운 단부를 고정하여, 파지 부재(330)가 추가 작업을 수행할 수 있게 한다.

고정 부재(340)는 에어 롤 지지부(200)에 인접하게 위치된다. 구체적으로, 도 8에 가장 잘 도시된 바와 같이, 고정 부재(340)는 서브 지지 부재(220)의 하측에 위치된다.

고정 부재(340)는 승강 부재(320)에 인접하게 위치된다. 구체적으로, 고정 부재(340)는 승강 부재(320)를 사이에 두고 파지 부재(330)를 마주하게 배치된다.

고정 부재(340)는 서로 마주하는 한 쌍의 부재로 구성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 고정 부재(340)는 상측에 위치되며, 승강 가능하게 구비되는 한 개의 부재 및 하측에 위치되며, 프레임(100)에 고정되는 다른 한 개의 부재를 포함한다.

상기 한 개의 부재와 상기 다른 한 개의 부재 사이에는 풀린 에어 롤(R)이 위치된다. 따라서, 상측에 위치되는 상기 한 개의 부재가 상기 다른 한 개의 부재에 접촉될 때까지 하강되면, 풀린 에어 롤(R)은 상기 한 개의 부재 및 상기 다른 한 개의 부재에 각각 접촉 고정될 수 있다.

상기 한 개의 부재와 상기 다른 한 개의 부재가 서로 마주하는 면은 마찰 계수가 높은 물질로 형성될 수 있다. 그 사이에 위치되는 에어 롤(R)을 신뢰성 있게 고정하기 위함이다. 일 실시 예에서, 상기 면은 고무 소재로 형성될 수 있다.

고정 부재(340)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 고정 부재(340)는 서로 다른 위치에서 에어 롤(R)을 고정할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 고정 부재(340)는 센서 유닛(230)에 인접하게 위치되는 제1 고정 부재(341) 및 승강 부재(320)에 인접하게 위치되는 제2 고정 부재(342)를 포함한다.

즉, 도시된 실시 예에서 제1 고정 부재(341)는 후방 측에, 제2 고정 부재(342)는 전방 측에 위치된다. 제1 고정 부재(341) 및 제2 고정 부재(342) 사이에는 커터 유닛(350)이 구비된다.

후방에 위치되는 제2 고정 부재(342)는 커터 유닛(350)에 의해 재단된 후 새롭게 형성되는 에어 롤(R)의 단부에 인접한 부분을 고정한다.전방에 위치되는 제1 고정 부재(341)는 파지 부재(330)가 파지한 에어 롤(R)의 단부에 인접한 부분을 고정한다.

커터 유닛(350)은 작업자가 요구하는 길이에 따라 풀린 에어 롤(R)을 재단한다. 재단된 에어 롤(R)은 승강 부재(320) 및 파지 부재(330)에 의해 트레이(T)로 이동되어, 제1 이송부(400)로 전달된다.

커터 유닛(350)은 에어 롤(R), 즉 파지 부재(330)에 의해 풀린 에어 롤(R)을 재단할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도 8에 도시된 실시 예에서, 커터 유닛(350)은 커터 나이프(cutter knife)의 형태로 구비된다.

커터 유닛(350)은 에어 롤(R)의 폭 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 왕복 가능하게 구비될 수 있다. 즉, 커터 유닛(350)은 에어 롤(R)의 일측 모서리에서 폭 방향을 따라 타측 모서리로 이동된 후, 다시 상기 일측 모서리로 복귀되게 구비될 수 있다.

커터 유닛(350)이 작동되기 위한 제어 신호는 제어부(700)에서 전달될 수 있다. 커터 유닛(350)은 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다.

커터 유닛(350)은 제1 고정 부재(341) 및 제2 고정 부재(342) 사이에 위치된다. 도 8에 도시된 실시 예에서, 커터 유닛(350)은 제1 고정 부재(341)의 후방 측에, 제2 고정 부재(342)의 전방 측에 위치된다.

이상 설명한 재단부(300)의 작동 과정을 정리하면 다음과 같다.

먼저, 메인 지지 부재(210)에 권취된 에어 롤(R)이 구동 유닛(240)에 의해 회전되어, 그 단부가 제1 고정 부재(341)에 의해 고정된다. 이때, 제2 고정 부재(342)는 서로 이격된 상태이다.

다음으로, 파지 부재(330)가 제1 고정 부재(341)를 향해 이동되어, 클램프(331)가 에어 롤(R)의 단부를 파지한다. 제1 고정 부재(341)는 서로 이격되어 에어 롤(R)을 해방한다. 파지 부재(330)는 상기 제1 길이만큼 제1 고정 부재(341)에 반대되는 방향(즉, 도시된 실시 예에서 전방 측)으로 이동된다.

제1 고정 부재(341) 및 제2 고정 부재(342)는 각각 서로를 향해 이동되어, 에어 롤(R)을 접촉 고정한다. 제1 고정 부재(341) 및 제2 고정 부재(342) 사이에 위치되는 커터 유닛(350)은 에어 롤(R)의 폭 방향으로 왕복되며 에어 롤(R)을 재단한다.

이에, 후방 측에 위치되는 제1 고정 부재(341)는 잔여 에어 롤(R)을 고정하고, 전방 측에 위치되는 제2 고정 부재(342)는 재단된 에어 롤(R)을 고정한 상태가 된다.

제2 고정 부재(342)는 서로 이격되어 재단된 에어 롤(R)이 해방된다. 이때, 재단된 에어 롤(R)의 단부(즉, 파지 부재(330)를 향하는 방향의 단부)는 클램프(331)에 파지된 상태로 유지된다.

다음으로, 파지 부재(330)는 제2 고정 부재(342)에 반대되는 방향(즉, 도시된 실시 예에서 전방 측)으로 상기 제2 길이만큼 이동되어, 재단된 에어 롤(R)이 트레이(T)의 상측에 위치된다.

승강 부재(320)가 하강되어 재단된 에어 롤(R)에 인접하게 위치된 후 흡입부가 작동되어 재단된 에어 롤(R)을 파지하면, 클램프(331)가 작동되어 재단된 에어 롤(R)이 해방된다. 즉, 상기 상태에서 재단된 에어 롤(R)은 승강 부재(320)의 흡입부에 의해 지탱된다.

승강 부재(320)는 재단된 에어 롤(R)을 지탱한 상태에서 트레이(T)를 향해 하강된 후, 흡입부가 작동되어 재단된 에어 롤(R)을 해방한다. 이에 따라, 재단된 에어 롤(R)이 트레이(T)에 안착될 수 있다. 트레이(T)는 안착된 재단된 에어 롤(R)과 함께 제1 이송부(400)를 통해 충진부(500)로 이동된다.

한편, 제1 고정 부재(341)는 여전히 잔여 에어 롤(R)을 고정하고 있는 상태이며, 제2 고정 부재(342)는 서로 이격된 상태이다. 즉, 본 과정의 초기 단계로 복귀되었음이 이해될 것이다.

이에, 상기 과정이 반복되어 메인 지지 부재(210)에 권취된 에어 롤(R)이 반복 재단되어, 복수 개의 에어캡이 자동으로 제조될 수 있다.

(4) 제1 이송부(400) 의 설명

제1 이송부(400)는 재단부(300)에 의해 재단된 에어 롤(R) 및 재단된 에어 롤(R)을 지지하는 트레이(T)를 충진부(500)로 이동시킨다.

제1 이송부(400)는 재단부(300)에 인접하게 위치된다. 구체적으로, 제1 이송부(400)는 승강 부재(320)의 하측에 위치된다.

제1 이송부(400)는 충진부(500)에 인접하게 위치된다. 구체적으로, 제1 이송부(400)는 노즐 유닛(510)의 하측에 위치된다.

도시된 실시 예에서, 제1 이송부(400)는 제1 레일 유닛(410) 및 모터 유닛(420)을 포함한다.

제1 레일 유닛(410)은 트레이(T)가 이동되기 위한 경로를 형성한다. 제1 레일 유닛(410)은 재단부(300) 및 충진부(500) 사이에서 연장된다. 도시된 실시 예에서, 제1 레일 유닛(410)은 우측에 위치되는 재단부(300) 및 좌측에 위치되는 충진부(500) 사이에서 연장된다. 제1 레일 유닛(410)의 우측 단부는, 트레이(T)가 승강 부재(320)의 하측에 위치되도록 연장될 수 있다. 제1 레일 유닛(410)의 좌측 단부는, 트레이(T)에 안착된 재단된 에어 롤(R)의 좌측 단부가 노즐 유닛(510)에 인접하게 위치되도록 연장될 수 있다.

제1 레일 유닛(410)은 트레이(T)를 하측에서 지지한다. 트레이(T)는 제1 레일 유닛(410)에 의해 재단부(300) 및 충진부(500) 중 어느 하나를 향해 이동될 수 있다.

제1 레일 유닛(410)은 트레이(T)를 재단부(300) 또는 충진부(500)로 이동시킬 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 레일 유닛(410)은 캐터필러(caterpillar)의 형태로 구비된다.

제1 레일 유닛(410)이 작동되기 위한 구동력은 모터 유닛(420)에 의해 제공된다.

모터 유닛(420)은 제1 레일 유닛(410)과 통전 가능하게 연결되어, 제1 레일 유닛(410)이 작동되어 트레이(T)가 이동되기 위한 구동력을 제공한다.

모터 유닛(420)이 작동되기 위한 제어 신호는 제어부(700)에서 전달될 수 있다. 모터 유닛(420)은 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다.

모터 유닛(420)이 작동되기 위한 전력은 외부의 전원(미도시)에서 전달될 수 있다. 모터 유닛(420)은 외부의 전원(미도시)과 통전 가능하게 연결된다.

모터 유닛(420)은 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전되어, 제1 레일 유닛(410)을 작동시킬 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.

(5) 충진부(500) 의 설명

충진부(500)는 재단된 에어 롤(R)에 공기를 주입하여 에어캡을 제조한다. 제조된 에어캡은 제2 이송부(600)에 의해 외부로 이송 및 적재될 수 있다.

충진부(500)는 제1 이송부(400)를 통해 재단부(300)와 연결된다. 또한, 충진부(500)는 제1 이송부(400)와 인접하게 위치된다. 재단부(300)에 의해 재단된 에어 롤(R)은 제1 이송부(400)를 통해 충진부(500)에 전달될 수 있다.

충진부(500)는 제2 이송부(600)와 인접하게 위치된다. 충진부(500)에 의해 공기가 충진된 에어캡은 제2 이송부(600)에 의해 이송될 수 있다.

충진부(500)는 작업자가 입력한 제어 신호에 따라 작동될 수 있다. 입력된 제어 신호는 제어부(700)에서 연산되어 충진부(500)로 전달된다. 충진부(500)는 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다.

충진부(500)가 작동되기 위한 전력 및 유압 또는 공압 등은 외부의 전원(미도시) 및 유체 공급원(미도시)에서 전달될 수 있다. 충진부(500)는 외부의 전원(미도시)과 통전 가능하게 연결되고, 유체 공급원(미도시)과 유체 소통 가능하게 연결될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 충진부(500)는 노즐 유닛(510), 흡착 유닛(520), 감지 유닛(530) 및 지지 유닛(540)을 포함한다.

노즐 유닛(510)은 재단된 에어 롤(R)의 내부에 형성된 공간에 공기를 주입한다. 이에 따라, 재단된 에어 롤(R)은 에어캡으로 제조될 수 있다.

노즐 유닛(510)은 제2 이송부(600)에 인접하게 위치된다. 달리 표현하면, 노즐 유닛(510)은 제1 레일 유닛(410)의 단부 중 충진부(500)를 향하는 방향의 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 단부에 인접하게 위치된다.

노즐 유닛(510)은 트레이(T)의 상측에 위치된다. 노즐 유닛(510)은 트레이(T)에 안착된 재단된 에어 롤(R)에 형성된 개구부(미도시)와 같은 높이 상에 위치될 수 있다.

노즐 유닛(510)은 재단된 에어 롤(R)을 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 후방 측으로 왕복 가능하게 구비될 수 있다. 트레이(T) 및 이에 안착된 재단된 에어 롤(R)이 노즐 유닛(510)에 인접하게 위치되면, 노즐 유닛(510)은 재단된 에어 롤(R)을 향해 이동되어 그 내부에 형성된 공간과 연통될 수 있다. 노즐 유닛(510)의 이동을 위해, 모터 또는 유압, 공압 실린더 등의 동력 수단이 구비될 수 있다.

도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 재단된 에어 롤(R)을 향하는 노즐 유닛(510)의 단부는 수평면에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 일 예로, 노즐 유닛(510)의 상기 단부는 상측으로 경사지게 형성되어, 재단된 에어 롤(R)을 향하는 방향으로 그 단면의 직경이 감소되게 형성될 수 있다.

따라서, 노즐 유닛(510)의 상기 단부는 첨두(peak) 형상으로 형성되어, 재단된 에어 롤(R)의 내부에 형성된 공간에 용이하게 인입 및 인출될 수 있다.

노즐 유닛(510)의 내부에는 중공이 형성된다. 상기 중공은 외부, 즉 외부의 유체 공급원(미도시) 및 외부 공간과 연통된다. 공기는 외부의 유체 공급원(미도시)에서 상기 중공을 통해 재단된 에어 롤(R)의 내부에 충진될 수 있다.

흡착 유닛(520)은 공기가 충진되어 제조된 에어캡을 파지하여 이동시킨다. 흡착 유닛(520)은 이동된 에어캡을 해방하여, 원하는 위치에 적재할 수 있다. 일 예로, 흡착 유닛(520)은 에어캡을 바스켓(140)에 적재하기 위해 이동될 수 있다.

흡착 유닛(520)은 트레이(T)에 안착된 재단된 에어 롤(R)의 상측에 위치된다. 달리 표현하면, 흡착 유닛(520)은 제조된 에어캡의 상측에 위치된다.

흡착 유닛(520)은 이동 가능하게 구비된다. 구체적으로, 흡착 유닛(520)은 제2 이송부(600)에 의해 제1 바스켓(141) 또는 제2 바스켓(142)을 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 흡착 유닛(520)은 제2 이송부(600)에 의해 트레이(T) 또는 에어캡을 향하는 방향 및 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 이동될 수 있다.

흡착 유닛(520)은 제어 신호에 따라 에어캡을 파지하거나 해방할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 흡착 유닛(520)은 유압 또는 공압에 의해 에어캡을 파지하고 해방하게 구성될 수 있다. 상기 실시 예에서, 흡착 유닛(520)은 외부의 유체 공급원(미도시)과 유체 소통 가능하게 연결될 수 있다.

흡착 유닛(520)은 제2 이송부(600)와 연결된다. 도 5 및 도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 흡착 유닛(520)은 브라켓(bracket)(도면 부호 미부여)에 의해 수직 이동부(620) 및 수평 이동부(610)와 연결된다.

흡착 유닛(520)은 에어캡을 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 하측을 향해 소정의 길이만큼 연장된다. 이때, 흡착 유닛(520)은 그 하측 단부가 감지 유닛(530)의 하측 단부보다 상측에 위치되게 연장될 수 있다. 상기 실시 예에서, 에어캡이 형성되어 감지 유닛(530)의 단부가 소정의 길이만큼 상측으로 이동되어 흡착 유닛(520)의 단부와 같은 높이 상에 위치되었을 때, 흡착 유닛(520)이 작동되어 에어캡이 파지될 수 있다.

흡착 유닛(520)에 인접하게 감지 유닛(530)이 위치된다.

감지 유닛(530)은 재단된 에어 롤(R)에 충분한 양의 공기가 충진되었는지 여부를 감지한다. 달리 표현하면, 감지 유닛(530)은 제조된 에어캡의 내부에 충분한 양의 공기가 충진되었는지 여부를 감지한다.

감지 유닛(530)은 트레이(T)에 안착된 재단된 에어 롤(R)의 상측에 위치된다. 달리 표현하면, 감지 유닛(530)은 제조된 에어캡의 상측에 위치된다.

감지 유닛(530)은 흡착 유닛(520)에 인접하게 위치된다. 도시된 실시 예에서, 감지 유닛(530)은 흡착 유닛(520)의 좌측에 위치된다.

감지 유닛(530)은 이동 가능하게 구비된다. 구체적으로, 감지 유닛(530)은 제2 이송부(600)에 의해 흡착 유닛(520)과 함께 이동될 수 있다. 즉, 감지 유닛(530)은 흡착 유닛(520)과 함께 전후 방향 및 상하 방향으로 이동될 수 있다.

감지 유닛(530)은 트레이(T) 및 이에 안착된 재단된 에어 롤(R)을 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 하측으로 연장된다. 이때, 감지 유닛(530)의 연장 길이는 그 하측 단부가 흡착 유닛(520)의 하측 단부보다 낮게 위치되도록 결정될 수 있다.

감지 유닛(530)은 에어캡에 충진된 공기의 양을 감지할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 감지 유닛(530)은 외부의 압력에 의해 그 단부가 가압되면, 상기 단부가 상측으로 이동되며 길이가 가변되는 부재의 형태로 구비될 수 있다.

따라서, 재단된 에어 롤(R)에 감지 유닛(530)이 접촉된 상태에서 재단된 에어 롤(R)에 공기가 충진되면, 충진된 공기에 의해 감지 유닛(530)의 하측 단부가 상측으로 이동된다. 감지 유닛(530)의 하측 단부가 기 설정된 높이, 도시된 실시 예에서 흡착 유닛(520)의 하측 단부까지 상승되면, 제어부(700)는 충분한 양의 공기가 충진된 것으로 연산할 수 있다. 이에 따라, 후행 과정이 진행되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

감지 유닛(530)에 인접하게 지지 유닛(540)이 위치된다.

지지 유닛(540)은 노즐 유닛(510)에 의해 재단된 에어 롤(R)에 공기가 충진되는 동안, 재단된 에어 롤(R)이 임의 요동되지 않도록 재단된 에어 롤(R)을 지지한다. 또한, 지지 유닛(540)은 재단된 에어 롤(R)을 형성하는 복수 개의 필름 중 상측에 위치된 필름의 모서리(즉, 노즐 유닛(510)에 인접한 모서리)를 파지하고 상측으로 이동시켜, 노즐 유닛(510)이 인입되기 위한 통로를 형성한다.

지지 유닛(540)은 트레이(T)에 안착된 재단된 에어 롤(R)의 상측에 위치된다. 달리 표현하면, 지지 유닛(540)은 제조된 에어캡의 상측에 위치된다.

지지 유닛(540)은 감지 유닛(530)에 인접하게 위치된다. 도시된 실시 예에서, 지지 유닛(540)은 감지 유닛(530)의 좌측에 위치된다. 이때, 지지 유닛(540)은 노즐 유닛(510)의 상측에 위치될 수 있다.

지지 유닛(540)은 이동 가능하게 구비된다. 구체적으로, 감지 유닛(530)은 제2 이송부(600)에 의해 흡착 유닛(520) 및 감지 유닛(530)과 함께 이동될 수 있다. 즉, 지지 유닛(540)은 흡착 유닛(520) 및 감지 유닛(530)과 함께 전후 방향 및 상하 방향으로 이동될 수 있다.

또한, 지지 유닛(540)은 흡착 유닛(520) 및 감지 유닛(530)과 별도로 승강될 수 있다. 이를 위해, 지지 유닛(540)과 연결된 별도의 동력 부재(미도시)가 구비될 수 있다. 따라서, 지지 유닛(540)은 흡착 유닛(520) 및 감지 유닛(530)의 높이가 유지되는 상태에서 독자적으로 재단된 에어 롤(R)을 향해 이동되어, 그 상측 필름의 모서리를 파지하고 상측으로 이동시켜 노즐 유닛(510)이 인입되기 위한 개구부를 형성할 수 있다.

지지 유닛(540)은 트레이(T) 및 이에 안착된 재단된 에어 롤(R)을 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 하측으로 연장된다. 도시된 실시 예에서, 지지 유닛(540)의 연장 길이는 흡착 유닛(520) 및 감지 유닛(530)보다 짧게 형성된다.

지지 유닛(540)은 재단된 에어 롤(R)의 상측 필름을 파지하고 이동시켜 개구부를 형성할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 지지 유닛(540)은 유압 또는 공압을 이용하여 재단된 에어 롤(R)의 상측 필름을 파지 및 해방할 수 있는 형태로 구비될 수 있다. 상기 실시 예에서, 지지 유닛(540)은 외부의 유체 공급원(미도시)과 유체 소통 가능하게 연결되어, 작동에 필요한 유체를 전달받을 수 있다.

이상 설명한 충진부(500)에 의해 에어캡이 제조되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

트레이(T) 및 트레이(T)에 안착된 재단된 에어 롤(R)이 제1 이송부(400)에 의해 충진부(500)로 이동된다. 이때, 트레이(T)는 재단된 에어 롤(R)의 일측 모서리, 도시된 실시 예에서 좌측 모서리가 노즐 유닛(510)에 인접하게 위치될 때까지 이동된다.

흡착 유닛(520), 감지 유닛(530) 및 지지 유닛(540)은 제2 이송부(600)에 의해 재단된 에어 롤(R)의 상측에 위치되도록 이동된다. 또한, 흡착 유닛(520), 감지 유닛(530) 및 지지 유닛(540)은, 제2 이송부(600)에 의해 흡착 유닛(520) 및 감지 유닛(530)의 하측 단부가 재단된 에어 롤(R)과 소정 거리만큼 이격되도록 하강된다.

이때, 상기 소정 거리는 제조된 에어캡의 두께와 같음이 이해될 것이다.

지지 유닛(540)은 재단된 에어 롤(R)을 향해 하강되어, 노즐 유닛(510)을 향하는 재단된 에어 롤(R)의 일측 모서리에 접촉되어, 상기 일측 모서리(즉, 재단된 에어 롤(R)의 상측 필름의)를 파지한다. 이때, 흡착 유닛(520) 및 감지 유닛(530)의 상하 방향의 위치는 고정된 상태이다.

지지 유닛(540)은 재단된 에어 롤(R)의 상기 일측 모서리를 파지한 상태에서 소정 길이만큼 상승된다. 이에 따라, 상기 일측 모서리에는 재단된 에어 롤(R)의 내부 공간과 연통되며, 노즐 유닛(510)이 인입되기 위한 개구부가 형성된다.

노즐 유닛(510)은 재단된 에어 롤(R)을 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 후방 측으로 이동되어 그 단부가 상기 개구부에 인입된다. 이에 따라, 노즐 유닛(510)의 내부에 형성된 중공이 재단된 에어 롤(R)의 내부 공간과 연통되어, 상기 내부 공간에 공기가 충진된다.

내부 공간에 공기가 충진됨에 따라, 에어캡의 두께가 증가된다. 이에 따라, 감지 유닛(530)의 하측 단부가 에어캡에 의해 가압되어 소정의 높이까지 상승되면, 그 감지 결과가 제어부(700)에 전달된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 높이는 감지 유닛(530)의 하측 단부와 흡착 유닛(520)의 하측 단부가 같은 높이에 위치되는 높이일 수 있음은 상술한 바와 같다.

제어부(700)는 전달받은 감지 결과에 따라 제어 신호를 연산하여 흡착 유닛(520)에 전달한다. 흡착 유닛(520)은 전달받은 제어 신호에 따라 작동되어 제조된 에어캡을 파지한다.

또한, 제어부(700)는 제2 이송부(600)에 연산된 제어 신호를 전달한다. 제2 이송부(600)는 전달받은 제어 신호에 따라 작동되어, 제조된 에어캡을 파지한 흡착 유닛(520) 및 지지 유닛(540)을 이동시킨다. 일 실시 예에서, 흡착 유닛(520) 및 지지 유닛(540)은 바스켓(140)을 향해 이동될 수 있다.

제조된 에어캡이 바스켓(140)의 상측에 위치되면, 흡착 유닛(520) 및 지지 유닛(540)은 전달받은 제어 신호에 따라 하강된 후 제조된 에어캡을 해방한다. 이에 따라, 제조된 에어캡이 바스켓(140)에 적층되어 수용될 수 있다.

이후, 흡착 유닛(520),감지 유닛(530) 및 지지 유닛(540)은 트레이(T)에 안착된 재단된 에어 롤(R)(즉, 새로 재단된)의 상측으로 복귀된다.

즉, 상기 과정이 반복되어, 복수 개의 에어캡이 자동으로 제조 및 적재될 수 있다.

(6) 제2 이송부(600) 의 설명

제2 이송부(600)는 충진부(500)를 이동시켜, 재단된 에어 롤(R)을 에어캡으로 제조한다. 또한, 제2 이송부(600)는 충진부(500)를 이동시켜 제조된 에어캡을 바스켓(140) 등 외부로 이동시킨다.

제2 이송부(600)는 충진부(500)에 인접하게 위치된다. 도시된 실시 예에서, 제2 이송부(600)는 충진부(500)의 좌측에 위치된다. 제2 이송부(600)는 충진부(500)와 상기 브라켓에 의해 연결될 수 있다.

제2 이송부(600)가 작동되기 위해 필요한 전력은 외부의 전원(미도시)에서 전달될 수 있다. 제2 이송부(600)는 외부의 전원(미도시)과 통전 가능하게 연결된다.

제2 이송부(600)가 이동되기 위한 제어 신호는 제어부(700)에서 전달될 수 있다. 제2 이송부(600)는 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다.

도시된 실시 예에서, 제2 이송부(600)는 수평 이동부(610), 수직 이동부(620) 및 제2 레일 유닛(630)을 포함한다.

수평 이동부(610)는 충진부(500), 구체적으로 흡착 유닛(520), 감지 유닛(530) 및 지지 유닛(540)을 수평 방향으로 이동시킨다. 도시된 실시 예에서, 수평 이동부(610)는 충진부(500)의 좌측에 위치된다. 수평 이동부(610)는 충진부(500)와 결합된다.

수평 이동부(610)는 제1 바스켓(141) 및 제2 바스켓(142) 사이에서 연장된다. 도시된 실시 예에서, 수평 이동부(610)는 전후 방향으로 연장된다.

수평 이동부(610)는 충진부(500)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 수평 이동부(610)는 캐터필러의 형태로 구비된다. 수평 이동부(610)를 작동시키기 위해, 별도의 모터 부재(미도시)가 구비될 수 있다.

수직 이동부(620)는 충진부(500), 구체적으로 흡착 유닛(520), 감지 유닛(530) 및 지지 유닛(540)을 수직 방향으로 이동시킨다. 도시된 실시 예에서, 수직 이동부(620)는 충진부(500)의 전방의 좌측에 위치된다. 수직 이동부(620)는 충진부(500)와 결합된다. 도시된 실시 예에서, 수직 이동부(620)는 상하 방향으로 연장된다.

수직 이동부(620)는 그 하측 단부가 제2 레일 유닛(630)에 이동 가능하게 결합된다. 수직 이동부(620)의 상측 단부는 흡착 유닛(520) 및 감지 유닛(530)이 재단된 에어 롤(R)과 소정 거리만큼 이격되도록 충분히 높게 위치될 수 있다.

수직 이동부(620)는 충진부(500)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 수직 이동부(620)는 캐터필러의 형태로 구비된다. 수직 이동부(620)를 작동시키기 위해, 별도의 모터 부재(미도시)가 구비될 수 있다.

제2 레일 유닛(630)은 수평 이동부(610)에 의해 이동되는 충진부(500)의 이동 경로를 형성한다. 제2 레일 유닛(630)은 수평 이동부(610)와 같은 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 연장 형성된다.

제2 레일 유닛(630)에는 충진부(500), 구체적으로, 흡착 유닛(520), 감지 유닛(530) 및 지지 유닛(540)이 슬라이드 이동 가능하게 결합된다. 충진부(500)는 제2 레일 유닛(630)을 따라 제1 바스켓(141) 및 제2 바스켓(142) 사이에서 이동될 수 있다.

(7) 제어부(700) 의 설명

제어부(700)는 에어캡 자동 제조 장치(10)의 다른 구성 요소, 즉 에어 롤 지지부(200), 재단부(300), 제1 이송부(400), 충진부(500) 및 제2 이송부(600)를 제어하기 위한 제어 신호를 연산한다. 이에 따라, 에어캡 자동 제조 장치(10)의 각 구성 요소는 순차적으로 작동되어, 에어캡이 자동으로 제조될 수 있다.

제어부(700)가 제어 신호를 연산하기 위한 근거 정보는 작업자에 의해 입력될 수 있다. 이를 위해, 제어부(700)에는 터치 스크린, 버튼 등의 입력 수단(미도시)이 구비될 수 있다.

제어부(700)는 에어캡 자동 제조 장치(10)의 다른 구성 요소, 즉 에어 롤 지지부(200), 재단부(300), 제1 이송부(400), 충진부(500) 및 제2 이송부(600)와 각각 통전 가능하게 연결된다. 제어부(700)가 연산된 제어 정보는 에어캡 자동 제조 장치(10)의 다른 구성 요소에 전달될 수 있다. 또한, 에어캡 자동 제조 장치(10)의 다른 구성 요소에서 감지된 정보는 제어부(700)에 전달될 수 있다.

제어부(700)가 전달받은 정보, 연산한 제어 정보 등은 작업자가 인지할 수 있는 정보의 형태로 연산 및 출력될 수 있다. 이를 위해, 제어부(700)에는 스크린, 스피커 등의 출력 수단(미도시)이 구비될 수 있다.

제어부(700)는 정보의 입력, 연산, 저장 및 출력이 가능한 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(700)는 마이크로프로세서(microprocessor), CPU 등의 입력, 연산 및 출력 수단과 SSD, HDD, SD 카드 등의 저장 수단을 포함하여 구성될 수 있다.

3. 본 발명의 실시 예에 따른 에어캡 자동 제조 방법의 설명

본 발명의 실시 예에 따른 에어캡 자동 제조 장치(10)는 에어 롤(R)을 재단하고, 공기를 충진하며, 원하는 장소에 적재하는 과정을 자동으로 수행할 수 있다. 따라서, 에어캡이 사용자의 요구에 정확하게 부응하도록 제조됨은 물론, 사용자의 편의성 또한 향상될 수 있다.

이하, 도 13 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 에어캡 자동 제조 장치(10)를 이용한 에어캡 자동 제조 방법을 상세하게 설명한다.

도 13에 도시된 실시 예에서, 에어캡 자동 제조 방법은 재단부(300)가 에어 롤(R)을 그 길이 방향을 따라 기 설정된 제1 길이만큼 인출하는 단계(S100), 재단부(300)가 인출된 에어 롤(R)을 재단하는 단계(S200), 제1 이송부(400)가 재단된 에어 롤(R)을 충진부(500)로 이송하는 단계(S300), 충진부(500)가 이송된 에어 롤(R)에 공기를 충진하여 에어캡을 제조하는 단계(S400) 및 제2 이송부(600)가 제조된 에어캡을 외부로 이송하는 단계(S500)를 포함한다.

(1) 재단부(300) 가 에어 롤(R) 을 그 길이 방향을 따라 기 설정된 제1 길이만큼 인출하는 단계(S100)의 설명

요구되는 길이의 에어캡이 형성되기 위해, 재단부(300)가 에어 롤 지지부(200)에 권취된 에어 롤(R)을 인출하는 단계(S100)이다. 이하, 도 14를 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.

먼저, 에어 롤(R)이 에어 롤 지지부(200)의 메인 지지 부재(210)에 회전 가능하게 결합된다(S110). 즉, 에어 롤(R)은 결합된 메인 지지 부재(210)와 함께 회전될 수 있다.

에어 롤(R)의 단부는 연장되어, 서브 지지 부재(220)에 각각 부분적으로 권취되며 연장 방향이 조정된 후, 제1 고정 부재(341)까지 연장된다. 제1 고정 부재(341)는 에어 롤(R)의 단부가 파지 부재(330)를 향하는 방향, 즉 도시된 실시 예에서 전방 측으로 노출되도록 에어 롤(R)을 고정한다. 상기 상태에서, 마주하는 제1 고정 부재(341)는 서로 접촉되어 에어 롤(R)을 고정하고, 마주하는 제2 고정 부재(342)는 서로 이격되어 파지 부재(330)가 이동될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.

다음으로, 파지 부재(330)가 이동되어 에어 롤(R)의 단부, 즉 제1 고정 부재(341)와 파지 부재(330) 사이에 위치된 에어 롤(R)의 단부를 파지한다(S120).

먼저, 파지 부재(330)는 컨베이어(310)에 의해 에어 롤(R)의 단부를 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 후방 측으로 이동된다.

제어부(700)의 제어 신호에 따라, 클램프(331)가 개방되고(S121), 파지 부재(330)가 상기 후방 측으로 좀더 이동되면 에어 롤(R)의 상기 단부가 클램프(331)에 삽입된다(S122). 클램프(331)가 제어 신호에 따라 작동되어 폐쇄되면, 삽입된 에어 롤(R)의 상기 단부가 클램프(331)에 의해 파지된다(S123).

이제, 파지된 에어 롤(R)이 파지 부재(330)와 함께 이동되기 위해, 마주하는 제1 고정 부재(341)가 서로 이격된다.

파지 부재(330)는 에어 롤(R)을 기 설정된 제1 길이만큼 인출한다(S130). 즉, 파지 부재(330)는 클램프(331)가 에어 롤(R)의 단부를 파지한 상태에서, 제1 고정 부재(341)에 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측으로 이동된다.

이때, 상기 제1 길이는 제조될 에어캡의 길이에 따라 결정될 수 있음은 상술한 바와 같다.

(2) 재단부(300) 가 인출된 에어 롤(R) 을 재단하는 단계(S200)의 설명

제1 길이만큼 인출된 에어 롤(R)을 재단부(300)가 재단하는 단계(S200)이다. 이하, 도 15를 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.

본 단계(S200)가 진행되기 전 재단부(300)의 상태를 살피면 다음과 같다.

승강 부재(320)는 상측에 위치되어, 에어 롤(R) 및 파지 부재(330)와 이격된 상태이다. 파지 부재(330)는 에어 롤(R)의 단부를 파지한 상태에서, 제1 길이만큼 제1 고정 부재(341)에서 이격되어 위치된다. 제1 고정 부재(341) 및 제2 고정 부재(342)는 에어 롤(R)의 이동 및 인출을 위해 각각 서로 이격되어 위치된다.

먼저, 고정 부재(340)가 서로 마주하도록 이동되어 에어 롤(R)을 가압하여 지지한다. 이에 따라, 에어 롤(R)은 제1 길이만큼 인출된 상태로 유지된다(S210).

구체적으로, 제1 고정 부재(341) 및 제2 고정 부재(342)가 각각 서로 이격되어 형성된 공간에 에어 롤(R)이 위치된다(S211). 즉, 에어 롤(R)은 서로 마주하는 제1 고정 부재(341) 및 서로 마주하는 제2 고정 부재(342) 사이에 각각 위치된다.

에어 롤(R)의 위치를 고정하기 위해, 서로 마주하는 제1 고정 부재(341) 및 서로 마주하는 제2 고정 부재(342)는 각각 서로를 향해 이동되어 에어 롤(R)을 압착한다(S212). 즉, 제1 고정 부재(341) 및 제2 고정 부재(342)는 각각 에어 롤(R)과 접촉되어, 에어 롤(R)을 고정한다.

이제, 제1 고정 부재(341) 및 제2 고정 부재(342) 사이에 위치되는 커터 유닛(350)이 에어 롤(R)의 폭 방향, 즉 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 왕복되며 에어 롤(R)을 재단한다(S220).

구체적으로, 커터 유닛(350)은 에어 롤(R)의 폭 방향을 따르는 일 방향, 도시된 실시 예에서 우측 방향으로 이동되며 에어 롤(R)을 재단한다(S221). 또한, 커터 유닛(350)은 에어 롤(R)의 폭 방향을 따른 반대 방향, 도시된 실시 예에서 좌측 방향으로 이동되며 에어 롤(R)을 재단 및 복귀된다(S222).

이는, 도시된 실시 예에서 커터 유닛(350)이 에어 롤(R)의 좌측의 외측에 위치됨에 기인한 것으로, 커터 유닛(350)의 이동 방향 및 순서는 커터 유닛(350)의 위치에 따라 변경될 수 있음이 이해될 것이다.

다음으로, 고정 부재(340)가 에어 롤(R)에 반대되게 이동되어, 재단된 에어 롤(R)을 해방한다(S230). 즉, 서로 마주하는 고정 부재(340)가 이격되도록 이동된다.

구체적으로, 서로 접촉되어 재단된 에어 롤(R)을 고정하던 한 쌍의 제2 고정 부재(342)가 반대되는 방향으로 이동되어 서로 이격됨에 따라, 재단된 에어 롤(R)이 해방된다(S231). 이에 따라, 재단된 에어 롤(R)은 파지 부재(330)에 의해 이동될 수 있다.

한편, 상기 상태에서, 제1 고정 부재(341)는 에어 롤(R)에 접촉된 상태로 유지된다. 따라서, 에어 롤(R)의 새로운 단부, 즉 제1 고정 부재(341)에 인접하게 위치되는 단부는 여전히 제1 고정 부재(341)에 의해 고정된 상태임이 이해될 것이다.

(3) 제1 이송부(400) 가 재단된 에어 롤(R) 을 충진부(500) 로 이송하는 단계(S300)의 설명

재단부(300)에 의해 재단된 에어 롤(R)이 트레이(T)에 안착되어 제1 이송부(400)에 의해 충진부(500)로 이송되는 단계(S300)이다. 이하, 도 16을 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.

본 단계(S300)가 진행되기 전 재단부(300) 및 제1 이송부(400)의 상태를 살피면 다음과 같다.

승강 부재(320)는 상측에 위치되어, 재단된 에어 롤(R) 및 파지 부재(330)와 이격된 상태이다. 파지 부재(330)는 재단된 에어 롤(R)의 단부를 파지한 상태에서, 제1 길이만큼 제1 고정 부재(341)에서 이격되어 위치된다. 제1 고정 부재(341)는 에어 롤(R)의 새로운 단부를 고정하기 위해 서로 접촉된 상태이고, 제2 고정 부재(342)는 파지 부재(330)가 이동되는 공간을 형성하기 위해 서로 이격된 상태이다.

또한, 트레이(T)는 제1 이송부(400) 상에 위치되되, 파지 부재(330)의 이동 방향, 즉 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 파지 부재(330)의 전방 측에 치우쳐 위치된다.

재단부(300)는 재단된 에어 롤(R)을 기 설정된 제2 길이만큼 추가로 인출한다(S310). 즉, 본 단계(S310)는 재단된 에어 롤(R)이 승강 부재(320)에 의해 파지되어, 트레이(T)에 안착되도록 수평 방향의 위치가 조정되는 단계(S310)이다.

상기 제2 길이는 재단된 에어 롤(R)이 트레이(T) 및 승강 부재(320)와 상하 방향으로 겹쳐지도록 재단된 에어 롤(R)이 이동되어야 하는 거리임은 상술한 바와 같다.

이에 따라, 재단된 에어 롤(R)이 트레이(T) 상에 위치된다(S311). 결과적으로, 승강 부재(320) 또한 재단된 에어 롤(R) 상에 위치된다. 일 실시 예에서, 승강 부재(320)와 트레이(T)는 상하 방향으로 겹쳐지게 위치될 수 있다.

승강 부재(320)는 하강되어 재단된 에어 롤(R)에 인접하게 위치된다. 흡입부가 작동됨에 따라, 승강 부재(320)는 재단된 에어 롤(R)을 흡착하여 파지한다(S320).

승강 부재(320)는 흡착된 재단된 에어 롤(R)과 함께 트레이(T)를 향해 하강된다. 재단된 에어 롤(R)이 트레이(T)에 안착되면, 흡입부가 작동되어 재단된 에어 롤(R)이 해방된다(S330). 승강 부재(320)는 다시 상승되어 재단된 에어 롤(R)과 이격된다.

제1 이송부(400)가 작동되어, 트레이(T) 및 트레이(T)에 안착된 에어 롤(R)(즉, 재단된 에어 롤(R))이 충진부(500)를 향해 이송된다(S340).

구체적으로, 모터 유닛(420)이 작동되어, 트레이(T)가 안착된 제1 레일 유닛(410)이 트레이(T) 및 트레이(T)에 안착된 재단된 에어 롤(R)을 충진부(500)를 향해 이동시킨다(S341).

(4) 충진부(500) 가 이송된 에어 롤(R) 에 공기를 충진하여 에어캡을 제조하는 단계(S400)의 설명

충진부(500)에 의해 재단된 에어 롤(R)에 공기가 충진되어, 에어캡이 제조되는 단계(S400)이다. 이하, 도 17을 참조하여 본 단계(S400)를 상세하게 설명한다.

본 단계(S400)가 진행되기 전, 충진부(500)의 상태를 살피면 다음과 같다.

트레이(T)는 제1 레일 유닛(410)에 의해 이동되어, 노즐 유닛(510)에 인접하게 위치된다. 이때, 트레이(T)에 안착된 재단된 에어 롤(R)은 일측 모서리, 도시된 실시 예에서 좌측 모서리는 제2 이송부(600)의 제2 레일 유닛(630)에 인접하게, 전방 측 모서리는 노즐 유닛(510)에 인접하게 위치된다.

또한, 노즐 유닛(510)은 재단된 에어 롤(R)과 이격되어 있는 상태이며, 흡착 유닛(520), 감지 유닛(530) 및 지지 유닛(540)은 재단된 에어 롤(R)과 상하 방향으로 겹쳐지게 배치된 상태이다.

먼저, 지지 유닛(540)이 재단된 에어 롤(R)을 향해 하강되어, 재단된 에어 롤(R)을 가압하고 고정한다(S410). 또한, 지지 유닛(540)은 재단된 에어 롤(R)의 모서리 중 노즐 유닛(510)을 향하는 모서리, 도시된 실시 예에서 전방의 좌측 모서리를 형성하는 상측의 필름을 파지하고 소정 거리만큼 상측으로 이동된다.

이에 따라, 재단된 에어 롤(R)의 상기 모서리에는 재단된 에어 롤(R)의 내부 공간과 연통되며, 노즐 유닛(510)이 인입될 수 있는 개구부가 형성된다.

또한, 흡착 유닛(520) 및 감지 유닛(530)이 하강되어, 그 하측 단부가 재단된 에어 롤(R)에 각각 인접하도록 위치된다(S420). 상술한 바와 같이, 흡착 유닛(520), 감지 유닛(530) 및 지지 유닛(540)은 브라켓에 의해 함께 이동될 수 있되, 지지 유닛(540)은 이에 더하여 독립적으로도 이동될 수 있음은 상술한 바와 같다.

흡착 유닛(520)의 하측 단부는 재단된 에어 롤(R)과 소정 거리만큼 이격되게 위치된다. 이때, 상기 소정 거리는 제조된 에어캡의 두께에 상응하는 거리임은 상술한 바와 같다.

또한, 감지 유닛(530)의 하측 단부는 재단된 에어 롤(R)에 인접하게, 흡착 유닛(520)의 하측 단부보다 더 하측에 위치된다. 일 실시 예에서, 감지 유닛(530)은 재단된 에어 롤(R)에 접촉될 때까지 하강될 수 있다.

노즐 유닛(510)은 상기 개구부를 통해 재단된 에어 롤(R)의 공간에 인입된다. 노즐 유닛(510)의 내부에 형성된 중공을 통해, 재단된 에어 롤(R)에 공기가 충진되어 에어캡이 제조된다(S430).

감지 유닛(530)은 에어캡에 충진된 공기의 양을 연산하기 위한 근거로, 제조된 에어캡의 두께를 감지한다(S440).

구체적으로, 재단된 에어 롤(R)에 공기가 충진됨에 따라, 에어캡이 팽창되어 그 두께가 증가된다. 에어캡은 팽창하며 인접하게 위치된 감지 유닛(530)을 상측으로 가압한다. 이에 따라, 감지 유닛(530)의 길이가 감소되며 하측 단부가 상측으로 이동된다(S441).

기 설정된 양의 공기가 충진된 경우, 노즐 유닛(510)은 공기의 충진을 중단한다(S450).

구체적으로, 감지된 에어캡의 두께가 기 설정된 두께 조건 이상일 경우, 노즐 유닛(510)은 공기의 충진을 중단한다(S451). 상기 기 설정된 두께 조건은, 에어캡에 충분한 공기가 주입된 것으로 판단될 수 있는 에어캡의 두께에 대한 조건으로 정의될 수 있다.

노즐 유닛(510)은 제조된 에어캡에 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측으로 이동되어, 에어캡의 상기 내부 공간 및 상기 개구부에서 인출된다(S452).

(5) 제2 이송부(600) 가 제조된 에어캡을 외부로 이송하는 단계(S500)의 설명

제조가 완료된 에어캡이 제2 이송부(600)에 의해 외부, 예를 들면 바스켓(140)에 이송되어 적재되는 단계(S500)이다. 이하, 도 18을 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.

본 단계(S500)가 진행되기 전, 충진부(500)의 상태를 살피면 다음과 같다.

노즐 유닛(510)은 에어캡에서 인출되어, 이격된 상태이다. 또한, 감지 유닛(530)은 팽창된 에어캡에 의해 상측으로 가압되어, 그 하측 단부가 흡착 유닛(520)의 하측 단부와 비슷한 높이에 위치된다. 지지 유닛(540)은 상기 모서리를 흡착하여 파지한 상태이다.

먼저, 감지 유닛(530)은 에어캡에 충진된 공기의 양을 연산하기 위한 근거로, 제조된 에어캡의 두께를 감지한다(S510). 구체적으로, 재단된 에어 롤(R)에 공기가 충진됨에 따라, 에어캡이 팽창되어 그 두께가 증가된다. 에어캡은 팽창하며 인접하게 위치된 감지 유닛(530)을 상측으로 가압한다. 이에 따라, 감지 유닛(530)의 길이가 감소되며 하측 단부가 상측으로 이동된다(S511).

즉, 본 단계(S510)는 상술한 감지 단계(S440)와 같은 단계이다. 다만, 설명 및 이해의 편의를 위해, 별도로 설명함이 이해될 것이다.

감지된 에어캡의 두께가 기 설정된 두께 조건 이상일 경우, 흡착 유닛(520)이 작동되어 제조된 에어캡을 흡착 및 파지한다(S520). 상기 기 설정된 두께 조건은, 에어캡에 충분한 공기가 주입된 것으로 판단될 수 있는 에어캡의 두께에 대한 조건으로 정의될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 지지 유닛(540)은 제조된 에어캡의 상기 모서리를 흡착하여 파지한 상태로 유지된다.

제2 이송부(600)는 제조된 에어캡을 파지한 흡착 유닛(520)을 외부로 이송한다(S530).

구체적으로, 수평 이동부(610)는 흡착 유닛(520), 감지 유닛(530) 및 지지 유닛(540)을 수평 방향으로 이동시키고, 수직 이동부(620)는 흡착 유닛(520), 감지 유닛(530) 및 지지 유닛(540)을 수직 방향으로 이동시켜 제조된 에어캡과 함께 외부로 이동시킨다.

상술한 바와 같이, 외부는 바스켓(140)일 수 있다. 상기 실시 예에서, 제조된 에어캡은 바스켓(140)에 적층 및 수용되어, 작업자에게 제공될 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 에어캡 자동 제조 장치
100 : 프레임
110 : 수직 프레임
120 : 수평 프레임
130 : 슬라이더
140 : 바스켓
141 : 제1 바스켓
142 : 제2 바스켓
200 : 에어 롤 지지부
210 : 메인 지지 부재
220 : 서브 지지 부재
221 : 제1 서브 지지 부재
222 : 제2 서브 지지 부재
223 : 제3 서브 지지 부재
224 : 제4 서브 지지 부재
230 : 센서 유
240 : 구동 유닛
300 : 재단부
310 : 컨베이어
320 : 승강 부재
330 : 파지 부재
331 : 클램프
340 : 고정 부재
341 : 제1 고정 부재
342 : 제2 고정 부재
350 : 커터 유닛
400 : 제1 이송부
410 : 제1 레일 유닛
420 : 모터 유닛
500 : 충진부
510 : 노즐 유닛
520 : 흡착 유닛
530 : 감지 유닛
540 : 지지 유닛
600 : 제2 이송부
610 : 수평 이동부
620 : 수직 이동부
630 : 제2 레일 유닛
700 : 제어부
R : 에어 롤
T : 트레이

Claims (17)

1. 필름이 롤 형태로 권취된 에어 롤이 결합되는 에어 롤 지지부;
   상기 에어 롤 지지부에 인접하게 위치되며, 상기 에어 롤을 기 설정된 길이로 재단하는 재단부; 및
   상기 재단부와 이격되어 위치되며, 재단된 상기 에어 롤에 공기를 충진하여 에어캡을 제조하는 충진부를 포함하며,
   상기 재단부는,
   상기 에어 롤의 단부를 파지하거나 해방하고, 상기 에어 롤을 당기는 방향 및 미는 방향으로 이동 가능하게 구비되는 파지 부재; 및
   상기 파지 부재가 상기 에어 롤의 단부를 당기는 방향으로 이동됨에 따라 연장된 상기 에어 롤을 재단하는 커터 유닛을 포함하는,
   에어캡 자동 제조 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 재단부는,
   상기 커터 유닛에 인접하게 위치되며, 연장된 상기 에어 롤을 향하는 방향 및 상기 에어 롤에서 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 그 사이에 연장된 상기 에어 롤이 위치되는 한 쌍의 고정 부재를 포함하며,
   상기 파지 부재가 상기 에어 롤의 단부를 파지한 상태에서 상기 에어 롤을 당기는 방향으로 기 설정된 제1 길이만큼 이동되면,
   한 쌍의 상기 고정 부재 중 어느 하나가 다른 하나를 향해 이동되어 상기 에어 롤과 한 쌍의 상기 고정 부재가 접촉되는,
   에어캡 자동 제조 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 고정 부재는,
   상기 커터 유닛을 사이에 두고 상기 파지 부재를 마주하게 배치되는 한 쌍의 제1 고정 부재; 및
   상기 커터 유닛과 상기 파지 부재 사이에 위치되는 한 쌍의 제2 고정 부재를 포함하며,
   상기 재단부가 상기 에어 롤의 단부를 파지한 상태에서 상기 에어 롤의 단부를 당기는 방향으로 상기 제1 길이만큼 이동되면,
   한 쌍의 상기 제1 고정 부재 및 한 쌍의 상기 제2 고정 부재는 상기 에어 롤과 각각 접촉되는,
   에어캡 자동 제조 장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 커터 유닛은,
   한 쌍의 상기 제1 고정 부재 및 한 쌍의 상기 제2 고정 부재가 상기 에어 롤과 각각 접촉되면, 상기 에어 롤의 폭 방향을 따라 이동되어 상기 에어 롤을 재단하는,
   에어캡 자동 제조 장치.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 커터 유닛이 상기 에어 롤을 재단하면,
   상기 한 쌍의 상기 제1 고정 부재는 상기 에어 롤과 접촉된 상태로 유지되고,
   상기 한 쌍의 상기 제2 고정 부재는 서로 이격되는,
   에어캡 자동 제조 장치.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 파지 부재는,
   서로 이격된 한 쌍의 상기 제2 고정 부재 사이를 통해 재단된 상기 에어 롤의 단부를 파지한 상태에서 상기 에어 롤을 당기는 방향으로 기 설정된 제2 길이만큼 더 이동되는,
   에어캡 자동 제조 장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 충진부는,
   재단된 상기 에어 롤을 향하는 방향으로 이동 가능하게 구비되어, 재단된 상기 에어 롤에 인입되어 공기를 주입하여 에어캡을 제조하는 노즐 유닛; 및
   재단된 상기 에어 롤의 상측에 위치되며, 승강 가능하게 구비되는 지지 유닛을 포함하며,
   상기 지지 유닛은,
   하강되어 상기 노즐 유닛에 인접한 재단된 상기 에어 롤의 모서리에 접촉되어, 상기 모서리를 파지하여 상승시켜 상기 노즐 유닛이 인입될 개구부를 형성하는,
   에어캡 자동 제조 장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 충진부는,
   상기 지지 유닛에 인접하게 재단된 상기 에어 롤의 상측에 위치되며, 승강 가능하게 구비되고, 하측을 향해 연장 형성되는 흡착 유닛; 및
   상기 흡착 유닛에 인접하게 재단된 상기 에어 롤의 상측에 위치되며, 승강 가능하게 구비되고, 하측을 향해 연장 형성되는 감지 유닛을 포함하며,
   상기 감지 유닛의 하측 단부는, 상기 흡착 유닛의 하측 단부보다 낮게 위치되는,
   에어캡 자동 제조 장치.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 흡착 유닛의 상기 하측 단부 및 상기 감지 유닛의 상기 하측 단부는, 재단된 상기 에어 롤과 이격되게 위치되고,
   상기 감지 유닛의 상기 하측 단부가 제조된 상기 에어캡에 의해 가압되어 기 설정된 길이만큼 상측으로 이동되면, 상기 흡착 유닛이 제조된 상기 에어캡을 흡착하는,
   에어캡 자동 제조 장치.
10. (a) 재단부가 에어 롤(air roll)을 그 길이 방향을 따라 기 설정된 제1 길이만큼 인출하는 단계;
    (b) 상기 재단부가 인출된 상기 에어 롤을 재단하는 단계;
    (c) 제1 이송부가 재단된 상기 에어 롤을 충진부로 이송하는 단계;
    (d) 상기 충진부가 이송된 상기 에어 롤에 공기를 충진하여 에어캡(air cap)을 제조하는 단계; 및
    (e) 제2 이송부가 제조된 상기 에어캡을 외부로 이송하는 단계를 포함하는,
    에어캡 자동 제조 방법.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (a1) 파지 부재가 상기 에어 롤의 단부를 파지하는 단계; 및
    (a2) 상기 파지 부재가 상기 에어 롤을 상기 제1 길이만큼 인출하는 단계를 포함하는,
    에어캡 자동 제조 방법.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 상기 (a1) 단계 이전에,
    (a0) 상기 에어 롤이 에어 롤 지지부에 회전 가능하게 결합되는 단계를 포함하는,
    에어캡 자동 제조 방법.
13. 제10 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 고정 부재가 상기 에어 롤을 가압하여 상기 제1 길이만큼 인출된 상태로 유지하는 단계;
    (b2) 커터 유닛이 상기 에어 롤의 폭 방향으로 이동되며 상기 에어 롤을 재단하는 단계; 및
    (b3) 상기 고정 부재가 상기 에어 롤에 반대되게 이동되어, 재단된 상기 에어 롤을 해방하는 단계를 포함하는,
    에어캡 자동 제조 방법.
14. 제10 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c1) 파지 부재가 재단된 상기 에어 롤을 기 설정된 제2 길이만큼 인출하는 단계;
    (c2) 승강 부재가 재단된 상기 에어 롤을 흡착하는 단계;
    (c3) 상기 승강 부재가 흡착된 상기 에어 롤을 트레이(tray)를 향해 가압하여, 재단된 상기 에어 롤이 상기 트레이에 안착되는 단계; 및
    (c4) 상기 트레이가 안착된 상기 에어 롤을 상기 충진부를 향해 이송하는 단계를 포함하는,
    에어캡 자동 제조 방법.
15. 제10 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    (d1) 지지 유닛이 이송된 상기 에어 롤을 가압하여 고정하는 단계;
    (d2) 흡착 유닛 및 감지 유닛이 고정된 상기 에어 롤에 인접하게 위치되는 단계; 및
    (d3) 노즐 유닛이 상기 에어 롤에 삽입되어, 상기 공기를 충진하여 상기 에어캡을 제조하는 단계를 포함하는,
    에어캡 자동 제조 방법.
16. 제15 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는, 상기 (d3) 단계 이후에,
    (d4) 상기 감지 유닛이 제조된 상기 에어캡의 두께를 감지하는 단계; 및
    (d5) 상기 노즐 유닛이 상기 공기의 충진을 중단하는 단계를 포함하는,
    에어캡 자동 제조 방법.
17. 제10 항에 있어서,
    상기 (e) 단계는,
    (e1) 감지 유닛이 제조된 상기 에어캡의 두께를 감지하는 단계;
    (e2) 감지된 상기 두께가 기 설정된 두께 조건 이상일 경우, 흡착 유닛이 제조된 상기 에어캡을 파지하는 단계; 및
    (e5) 상기 제2 이송부가 상기 에어캡을 파지한 상기 흡착 유닛을 상기 외부로 이송하는 단계를 포함하는,
    에어캡 자동 제조 방법.
    

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