KR100309731B1 - 재단물의자동화취급방법과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유연성의 피가공재 시이트로부터 사전에 결정된 형태의 재단세그먼트를 분리하고 이 피가공재 재단세그먼트를 다음 공정을 위한 작업영역으로 이송하는 방법과 장치이다.

이러한 분리 및 이송은 재단세그먼트의 형상이 흩으러지지 아니하고 수행된다. 장치(10)는 재단테이블(12), 공급 및 재단갠트리(14), 픽커갠트리(16)와 시이트재료 공급조립체(18)를 포함하며 이들 모두는 제어기(20)의 제어하에 놓인다.

픽커갠트리(16)는 피가공재시이트로부터 커어버시이트 세그먼트를 분리하는 커어버세그먼트 픽킹기구(16A)를 포함한다. 또한 픽커갠트리는 피가공재 시이트로부터 피가공재 세그먼트를 분리하기 위한 피가공재 세그먼트 픽킹기구(16B)를 포함한다.

Description

재단물의 자동화 취급방법과 장치

제1도는 본 발명에 따른 장치의 사시도.

제2도는 제1도 장치의 부분 평면도.

제3도는 커어버 재단 세그먼트가 겹쳐 있는 피가공재 재단 세그먼트의 사시도.

제4도는 본 발명의 두 픽커기구를 갖는 픽커 갠트리를 보인 사시도.

제5(a)도는 본 발명의 피가공재 픽커기구의 한 실시형태를 보인 측면도.

제5(b)도는 제5(a)도에서 보인 실시형태의 평면도.

제5(c)도는 제5(a)도 실시형태에서 카딩형 픽커기구를 보인 사시도.

제5(d)도는 제5(a)도 카딩형 픽커기구의 도그-레그형 침상소자를 보인 사시도.

제5(e)도는 제5(a)도 실시형태를 뒤집어 보인 사시도.

제6도는 본 발명의 다른 픽커 실시형태를 보인 사시도.

본 발명은 유연재료의 재단물(裁斷物)을 그 다음의 처리를 위하여 집어올리는 인상과 이송을 위한 것과 같이 재단물의 자동화 또는 컴퓨터 제어화 조립을 위한 시스템에 관한 것이다.

유연성 재료의 조립분야에 있어서, 각 세그머트가 시이트재로부터 재단되고 이와 같이 재단된 재단 세그먼트는 다른 재료와 함께 여러 조합(이후 “프리폼”이라함)으로 조립되도록 하는 작업영역으로 공급된다. 이들 프리폼은 여러 제품으로 처리된다.

비록 일반적으로 재단과 봉재가 오래되고 잘 알려진 기술이기는 하나 새롭게 개발되는 유연성 재료의 특성에 맞도록 하는 것이 늘 필요하였다. 대부분의 이들 새로운 재료들은 가볍고 정교하게 직조되면서도 질기고 내구성이 있으며 이러한 재료로서는 외의류에 사용되는 합성섬유 직물 또는 스포츠 용품이나 항공기 부품인 레이돔에 사용되는 에폭시-흑연물질(“복합물”) 등을 포함한다.

특히 수지변성 성형방법에 의한 합성물 부품의 구성에 있어서 프리폼이 유리 섬유나 탄소섬유와 같은 건식직조 합성물질의 층으로 제작된다. 그리고 이러한 프리폼은 모울드에 넣어지고 수지가 사출되어 완제품으로 제작된다. 이들 프리폼은 그 제작이 어렵고 많은 시간이 소요된다. 한편으로는 이러한 프로폼은 품질 조절의 이유로 정교하게 조립되어야 하고 다른 한편으로는 합성물질이 느슨히 직조되는 경향이 있으며 아주 가볍게 취급한다 하여도 일그러지거나 풀어지는 경향이 있다. 따라서, 정교하고 유연성 있는 재료의 재단된 재단시이트로부터 각 재단 세그먼트를 분리하기 위한 개선된 수단이 요구되는 한편, 분리된 세그먼트의 형태를 유지하고 나머지 재단 세그먼트나 스크랩이 흩으러져서는 아니된다.

현재 알려져 있는 장비나 방법으로서는 비용효과면에서 이러한 재료취급의 문제점이 적절히 해결될 수는 없었다 그럼에도 불구하고 비용효과를 얻는 것이 전반적으로 경쟁시장에서 우위를 점한다. 그러므로 재료의 흩으러짐이 최소화 되는 가운데 정교한 재단 세그먼트를 취급할 수 있어야 하고 이러한 해결방법은 대량으로 취급할 수 있어야 하며 반복적으로 이루어져야 하고 스크랩과 폐기물이 최소화 되어야 한다.

다른 문제점은 수지함유 섬유와 같이 표면 정착성을 갖는 특수재료의 취급중에 나타난다. 재단 세그먼트를 이를 집어 올리는 픽킹장치에 나머지 재료가 점착됨이 없이 나머지 재료로부터 분리할 수 있도록 하는 것이 필요하다 아울러 픽킹장치는 표면 점착성이 있음에도 불구하고 집어올린 재단 세그먼트를 얌전히 내려 놓을 수 있고 원활하고 손상입히지 않는 상태로 다음 작업영역으로 공급할 수 있어야 한다.

따라서 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하는 자동화 유연성 재료의 취급방법과 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 유연성 재료의 재단 세그먼트를 집어올려 정확한 위치에서 인상된 세그먼트가 흩으러지지 알도록 다음작업영역으로 공급할 수 있도록 하는 방법과 장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 분리되는 재단 세그먼트의 형태를 그대로 유지하는 가운데 유연성 물질의 시이트상 피가공재로부터 사전에 결정된 형태의 재단 세그먼트를 분리하여으로 이송될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 방법은 피가공재 시이트에 겹쳐 놓이는 커어버 시이트의 조합물을 재단 테이블의 재단면상에 배치하는 단계와, 커어버의 재단 세그먼트의 경계와 동일한 형태로 피가공재 재단 세그먼트의 직상부에 놓여 중첩되는 커어버 시이트로부터 재단된 커어버 재단 세그먼트의 경계가 정하여진다. 이와 같이 피가공재 재단 세그먼트와 커어버 재단 시이트의 경계가 실질적으로 일치하게 된다. 또한 본 발명은 커어버 시이트와 전체 피가공재 시이트의 나머지 부분이 흩으러지지 않고 그대로 유지된 상태에서 커어버 재단 세그먼트를 분리하도록 픽커(picker)를 사용하는 단계를 포함한다. 그리고 역시 피가공재 세그먼트가 시이트의 나머지 부분도 흩으러지지 않게 피가공재 세그먼트를 집어올리도록 하는 픽커가 사용된다. 만약 요구된다면 이 픽커는 분리된 픽가공재 세그먼트를 하류측 작업영역으로 이송, 공급할 수 있으며 역시 이러한 과정중에서도 세그먼트가 흩으러지지 않는 상태로 유지된다.

본 발명의 구체화된 실시형태에 따라서 커어버 시이트, 피가공재 시이이트와 픽커의 조합은 다음에 따라 선택된다.

(1) 커어버 재단 세그먼트 픽커가 나머지 커어버 시이트 또는 노출된 피가공재 재단 세그먼트의 나머지 부분 또는 피가옹재 시이트의 나머지 부분이 흩으러지지 않고 하측의 피가공재 재단 세그먼트를 노출시키도록 커어버 시이트 재단 세그먼트를 들어올릴 수 있게 된다.

(2) 피가공재 재단 세그먼트 픽커는 피가공재 재단 세그먼트를 다음 작업영역으로 공급하기 위한 피가공재 세그먼트를 흩으러뜨리지 않도록 하거나 이에 손상을 주지 않으며 나머지 시이트 부분을 흩으러뜨리지 않게 피가공재 세그먼트를 집어올리고 필요한 경우 이동시킬 수 있다.

본 발명의 구체화된 실시형태에서 커어버 세그먼트 픽커는 커어버 시이트재에는 유효하나 피가공재에는 유효하지 않은 픽킹능력(picking ability)을 갖는다. 예를 들어 커어버 시이트 재단 세그먼트가 진공 픽커에 의하여 집어을려져야 하는 경우 커어버 시이트는 플라스틱 필름 또는 포일인 반면에 피가공재 시이트는 느슨히 직조된 직물이다.

동시에 피가공재 재단 세그먼트 픽커는 피가공재 시이트에 대하여서는 유효하나 커어버 시이트에 대하여서는 거의 유효하지 않은 픽킹능력을 갖는다. 좋기로는 피가공재 세그먼트 픽커가 카딩장치(유연성의 침상소자가 다수 어레이로 배열되어 있음)를 포함하고 픽가공재 시이트가 천, 예를 들어 편직물, 직물, 코일상 직물, 펠트직물이어서 피가공재 세그먼트 픽커의 침상소자가 침투하거나 포착하기 좋게 되는 것이 좋다. 이와 같은 경우에 커어버 시이트 피가공재 세그먼트 픽커의 침상소자가 침투할 수 없는 솔리드형 시이트이다. 즉 예를 들어 커어버 시이트는 포일일 수 있다. 한 실시형태에서 피가공재 시이티는 흑연섬유의 시이트이고 커어버 시이트는 플라스틱 필름 시이트이다.

피가공재 시이트와 커어버 시이트가 평면상의 피가공재 지지면상에 지지되는 본 발명의 한 형태에 있어서, 피가공재 세그먼트 픽커는 피가공재 지지면상에서 이동 가능한 관절형의 카딩형 단부 효과기(end effector)를 포함한다. 이 단부 효과기는 기부판과 이동판을 포함한다. 이들 판은 피가옹재 지지면에 대하여 평행한 이동축선을 따라서 상대운동이 가능하도록 상대측에 대하여 하우징 내에 착설된다. 이동 조립체가 요구된 이동효과를 얻도록(즉, 피가공재 재단 세그먼트의 픽업과 해제를 조절토록) 기부판에 착설된다. 인접하여 삽입된 좁은 카딩 스트립의 어레이가 각 판상에 착설된다. 이러한 카딩구조는 수직으로부터 경사지게 이동축선으로부터 연장되고 “도그-레그(dog-leg)”형의 만곡부를 포함하는 실질적으로 평행한 유연성 있는 침상소자의 어레이를 갖는 형태를 취하는 것이 좋다.

이들 판상에는 일련의 인접한 다른 카딩 스트립이 배열되며 각 침상소자 세트의 경사는 각도가 반대로 되어 있다.

반대방향의 제1스트립 세트를 이동시키므로서 침상소자는 시이트 재료에 대하여 이를 집도록 경사지게 되고 방대방향으로 제2스트립 세트를 이동시키므로서 침상소자는 재료를 놓아줄 수 있게 될 것이다.

다른 실시형태에 있어서, 피가공재 세그먼트 픽커구조가 비침투성의 커어버시이트(예를 들어 플라스틱) 없이 피가공재 시이트에 특히 적합하게 사용될 수 있도록 제공된다. 본 발명의 이러한 형태는 점착성이거나 건조한 표면을 갖는 재료에 대하여 유용하다.

또한 다른 형태의 피가공재 세그먼트 픽커는 이동형 픽커(예를 들어 카딩)스트립의 삽입 어레이를 포함한다. 그러나 아울러 각 픽커 스트립은 다수의 각 픽커 서브-섹션으로 구성된다. 각 픽커 서브-섹션은 자신의 직선형 작동기를 구비하고 있으며 이동축선에 대하여 수직으로 각각 작동가능하게 되어 있다.

이 실시형태에서 제어기는 실질적으로 목표로 하는 피가공재 세그먼트상에 놓여 있는 이들 서브-섹션의 작동만으로 피가공재 지지면상에서 인접한 겹의 것이 흩으러지지 않도록 한 상태에 임의의 피가공재 형태(서브-세그먼트 크기에 의한 제약을 받는 형태)의 픽킹을 위하여 선택된 픽커 서브-섹션을 각각 작동시킬 수 있도록 하는 능력을 갖도록 한다. 이 실시형태에서 비작동형 픽커 서브-섹션의 침상소자의 단부는 휴지 평면상에 놓이는 반면에 작동형 서브-섹션의 단부는 픽킹 장소로 연장된다. 이러한 구조로 작동형 픽커-서브-섹션은 피가공재 재단 세그먼트를 집어 올려 옮기도록 작동한다.

본 발명의 상기 언급된 형태에 있어서, 또한 스트립퍼 블레이드가 인접한 픽커 스트립 사이로 연장되어 있다. 이러한 스트립퍼 블레이트를 포함하는 실시형태에 있어서, 블레이드는 이동축선에 수직인 방향으로 픽커 스트립에 대하여 선택적으로 이동가능하게 되어 있어(제어기의 제어하에) 블레이드의 단부면이 침상소자의 단부밖에 위치하는 블레이드 평면으로 연장되거나 후퇴하여 블레이드의 단부면이 침상소자의 단부 아래인 중간평면에 놓이게 된다. 중간평면에 블레이드가 놓이므로서 픽커 스트립은 요구된 바에 따라서 피가공재 재단 세그먼트를 집어올리거나 놓아줄 수 있다. 블레이드는 집어올린 피 가공재의 해제를 위하여 블레이드 평면으로 이동될 수 있다. 이러한 작동은 특히 작동섹션이 휴지평면으로 후퇴할 때에 이로부터 점착성 세그먼트를 놓아주도록 하는데 유용하다. 구체화된 실시형태에 있어서, 스트립퍼 블레이드의 단부면에는 폴리페트라플루오로에틸렌(PTFE)와 같은 신속분리형의 비점착성 코팅이 되어 있다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도와 제2도에서 피가공재 시이트로부터 사전에 결정된 형태로 재단된 피가공재 재단 세그먼트를 선택하고 이 선택된 세그먼트를 다음 공정을 위한 작업영역으로 이송하기 위한 본 발명에 따른 시스템(10)이 설명될 것이다. 이 시스템(10)은 재단 테이블(12), 공급 및 재단 갠트리(14), 픽커 갠트리(16)와 시이트재 공급 조립체(18)를 포함하며 이들 모두는 제어기(20)의 제어하에 놓여 있다. 시이트재 공급 조립체(18)는 피가공재 시이트(24)를 공급하는 제1로울러(22)와 커어버 시이트(28)를 공급하는 제2로울러(26)를 포함한다. 갠트리(14)(16)는 테이블(12)의 기본축선(P)를 따라 각각 모우터 구동되고 테이블의 양측에 착설되어 기본축선을 따라 연장된 한쌍의 평행한 수평 안내레일(30)(단 하나만을 보임)을 타고 이동한다.

갠트리(14)는 파지기구(14A)와 재단기구(14B)를 포함한다. 일반적으로 갠트리(14)는 제1도에서 보인 바와 같이 처음에는 시이트 로딩단(A)에 위치하며 이 로딩단으로부터 피가공재 시이트와 커어버 시이트는 파지기구(14A)에 의하여 파지되고 이들이 로딩단(A)과 속박단(B) 사이에 연장될 때까지 재단 테이블 상에서 이동된다. 갠트리(14)는 프로그램된 디지탈 컴퓨터 등의 형태인 제어기(20)의 제어하에 작동된다.

특히 피가공재 시이트(24)와 커어버 시이트(28)의 자유단부(24′)(28′)는 갠트리(14)의 파지기구(14A)에 의하여 파지된다. 그리고 갠트리(14)는 테이블(레일 30을 따라)상에서 단(A)로부터 단(B)로 구동되고 여기에서 피가공재 시이트(24)와 커어버 시이트(28)의 자유단부(24′)(28′)는 기구(14A)에 의하여 해제되고 단(B)에서 테이블상의 파지장치(36)에 의하여 고정된다. 진공원(42)으로부터 진공이 재단대(40)에 가하여져 이에 놓인 피가공재-커어버 시이트 조립체(44)가 고정된다.

피가공재-커어버 시이트 조립체(44)가 테이블에 고정되었을 때에 제어기(20)는 갠트리(14)를 이 조립체의 표면위를 치나도록 하여 재단기구(14B)가 시이트를 사전에 결정된 패턴으로 재단할 수 있도록 한다. 재단기구(14B)가 시이트를 사전에 결정된 패턴으로 재단할 수 있도록 한다. 재단기구(14B)는 이로써 픽가공재 시이트로부터 요구된 픽가공재 세그먼트를 재단하고 그 경계를 한정하는 반면에 동시에 피가공재 세그먼트의 직 상부에서 커어버 시이트로부터 동일한 형태로 커어버 세그먼트의 경계를 재단하여 이들 재단경계는 일치하게 된다. 예를 들어 제3도에서 보인 바와 같이 재단기구(14B)에 의하여 시이트 조립체(44)로 재단된 샘플패턴(46)는 피가공재 재단 세그먼트(52)상에 커어버 재단 세그먼트(50)가 놓인 형태가 되도록 한다.

재단과정은 모든 요구된 패턴이 시이트 조립체(44)에서 재단될 때까지 반복된다. 이후 이러한 재단과정이 완료된 후에 갠트리(14)는 단(A)로 복귀구동되고 이때에 이 단에서는 갠트리(16)의 연속작동에 장애가 되는 것이 없을 것이다.

재단기구(14B)는 나이프 컷터, “핏자 횔” 컷터, 초음파 컷터, 레이저 컷터 등 통상적인 형태일 수 있다.

정교한 시이트재를 정밀하게 재단할 수 있으나, 상기 언급된 장치로서는 재단 세그먼트를 집어올려 다음 조립영역으로 이송중에 편직물 또는 직물이 풀리거나 형태가 일그러지는 것을 방지하는 것과 같이 재단 세그먼트를 보존하기 위하여 예를 들어 탄소-에폭시 혼합구조의 구성에서 탄소섬유 시이트로부터 재단된 재단 세그먼트의 재단과 배치(공정)은 아주 조심스러운 취급을 요한다. 이 실시형태에서 이러한 요구는 단일 픽커 갠트리(16)의 장치에 의하여 만족된다. 갠트리(16)는 갠트리(14)가 그 부여된 기능을 수행하고 단(A)으로 복귀될 때까지 단(B)의 밖에서 대기한다. 갠트리(16)는 제어기(20)의 지시하에 정하여진 위치로 구동된다.

일반적으로 제4도에서 보인 바와 같이 픽커 갠트리(16)는 커어버 세그먼트 픽킹기구(16A)와 피가공재 세그먼트 픽킹기구(16B)를 포함하며 이들 모두는 제어기(20)의 제어하에 작동되고 테이블상에 놓인 시이트의 평면에 수직이고 전개 또는 재단축선(Z)을 따라 기본 축선에 수직인 운동수단을 구비한다. 커어버 세그먼트 픽킹기구(16A)는 패턴(46)과 같은 요구된 재단 패턴상에 배치되고 커어버 세그먼트(50)에 결합되어 이를 옮기도록 재단축선을 따라 구동되므로서 요구된 피가공재 재단 세그먼트(52)를 노출시킨다. 다음으로 세그먼트 픽킹기구가 후퇴하고 피가공재 세그먼트 기구(16B)가 노출된 피가공재 세그먼트(52)의 상부로 이동된다. 이제, 픽킹기구(16B)가 축선(Z)을 따라 하강하여 피가공재 세그먼트(52)에 결합하며 이 피가공재 세그먼트 픽커기구(16B)에 의하여 집어올려지고 회전되어 배치테이블(53) 또는 다른 요구된 작업을 위한 작업영역(C)에 배치된다.

본 발명의 구체화된 실시형태에서 커어버 세그먼트 픽킹기구(16A)는 갠트리(16)에 착설된 튜우브 하우징(54)과 이 하우징(54) 내에 착설된 작동암(56)을 포함한다. 작동암의 단부에서 진공원(62)에 결합된 흡인단부 효과기(58)가 달려있다. 픽킹기구(16A)가 집어올려 질 커어버 재단 세그먼트에 근접할 때에 작동암(56)이 나와서 단부 효과기(58)가 커어버 재단 세그먼트(50)에 결합되고 진공원(62)에 의하여 공급된 픽커진공이 세그먼트(50)를 포착한다. 그리고 작동암이 픽킹기구(16A)의 튜우브(54) 내로 후퇴하여 이 튜우브 내로 포착된 세그먼트(50)를 당기므로서 피가공재 세그먼트 픽킹기구(16B)의 진로를 비워놓아 노출된 피가공재 세그먼트(52)를 집어올려 작업영역(C)으로 이송토록 한다.

본 발명의 최적한 성능을 위하여 재단 테이블로부터 커어버 재단 세그먼트를 집어올리도록 픽커장치가 사용된다 하여도 커어버 재단 세그먼트 픽커는 커어버 시이트 구성재료에는 유효하고 피가공재 구성재료에는 유효하지 않도록 하는 것이 좋다. 이와 같이 하므로서 커어버 재단 세그먼트는 나머지 재료부분이 흩으러지지 않고 집어올려질 수 있다.

상기 실시형태에서 커어버 재료는 픽커진공이 가하여져도 이러한 진공이 침투할 수 없는 플라스틱 시이트와 같은 필름이어서 하부충의 피가공재 세그먼트(52)가 커어버 세그먼트 픽킹기구(16A)의 진공작용으로부터 보호된다.

본 발명의 구체화된 실시형태에서, 피가공재 세그먼트 픽킹기구(16B)는 관절형의 카딩형 단부효과장치(68)의 형태를 취한다. 제5(a)도-제5(e)도에서 보인 바와 같이 이 카딩형 단부효과장치(68)는 이동판(72) 상에 중첩된 기부판(70)을 포함한다. 이들판은 평면상의 피가공재 지지면에 평행한 이동축선(5)을 따라 연장되어 있다. 기부판(70)의 상측부는 이동조립체(78)의 일측단부에 착설되고 이동 조립체는 작동장치(80)를 갖는다. 이동판(72)은 작동장치(80)에 착설되고 이 장치는 축선(5)을 따라서 기부판(70)과 이동판(72) 사이에서 상대운동토록 선택적으로 작동할 수 있게 되어 있다. 예시된 실시형태에서 작동장치(80)는 두 단부점 위치 사이로 이동가능한 출력축(80a)을 갖는 에어실린더이다. 축(80a)은 판(70)(72)에 연결구(도시하지 않았음)에 의하여 결합되어 두 단부점 위치 사이에서 축(80a)의 운동은 제어기(20)의 제어하에 축선(5)을 따라 판(70)(72)이 상대운동토록 한다.

구체화된 실시형태에서 제5도E에서 카덩형 단부효과장치(68)를 뒤집어 분해도시한 바와 같이 판(70)은 견고한 사각형의 부재로서 그 저면에 길이가 L 이고 폭은 어레이(70a)의 폭 D보다 약간 작은 3개의 카딩부재(70a′)가 지지되어 있으며 카딩부재는 폭 D보다 약간 큰 간격을 두고 평행하게 배치된다. 판(72)은 그 하측에서 길이가 L 이고 폭은 어레이(72a)의 폭 D보다 약간 작은 4개의 카딩부재(72a′)를 지지하며, 여기에서 카딩부재는 역시 폭 D보다 약간 큰 간격을 두고 평행하게 배치된다. 판(72)은 이를 관통한 기다란 슬로트(72′)의 어레이를 가지며 과 슬로트는 두 카딩부재 사이에 배치되며 축선(5)의 방향으로 길이 L+L′(즉 L′만큼 L보다 크다)와 축선(5)에 대하여 횡방향으로 폭 D와 동일한 폭을 갖는다. 판(72)의 카딩부재는판(70)의 카딩부재에 대하여 어긋나게 배열되어 있어 어레이(70a)의 괴딩부재가판(72)의 슬로트를 통하여 돌출되고 두 어레이의 카딩부재는 실질적으로 중간의 간격을 갖지 않는 일정한 높이의 연속 카딩 어레이를 구성토록 결합된다. 판(72)은 축선(5)의 방향으로 판(70)에 대하여 이동될 때에 각 어레이(70a)(72a)의 카딩부재가 마찬가지로 이동된다.

어레이(70a)(74a)의 카딩부재는 각 판(70)(72)의 기본평면으로부터 연장된 평행한 탄성의 침상소자(76)를 다수 갖는 형태를 취할 수 있다. 각 어레이에 있어서 카딩부재의 침상소자는 수선(N)으로부터 이들의 각 지지판측으로 일정하게 경사져 있다. 따라서 어레이(70a)(72a)로 구성한 혼합 어레이에 있어서, 카딩 스트립중에서 인접한 스트립의 교번 스트립(예를 들어 스트립 70a′ 및 72a′)은 각 침상소자(76)가 반대방향의 각도로 오프셋 되게 경사지도록 판(70)(72)에 배열된다. 이와 같이 제5(c)도에서 보인 바와 같이 제1경사각도로 경사진 침상소자를 갖는 카딩 스트립의 제1교번셋트 스트립(예를 들어 70a′)는 기부판(70)에 취부되고 제2경사각도로 경사진 침상소자를 갖는 제2교번셋트 스트립(74″와 74″″)는 이동판(72)에 취부된다 상기 언급된 카딩부재는 미국 매사츄세츠 어번에 소재하는 하워드 브러더스사(Howard Brothers Mfg. Co.,)로부터 입수할 수 있다.

제5(e)도에서 카딩 어레이의 침상소자의 각도는 도시된 어레이의 양측에서 경사선으포 표시되어 있다. 이러한 구성에서 혼합 어레이가 축선(5)(즉, 제5(c)도에서 보인 바와 같음)의 방향으로 최소한으로 분리된 이들의 기부를 갖는 카딩부재 어레이로 초기 배치되고 이 혼합 어레이가 직물 픽가공재에 대하여 경사지며 최종적으로 카딩부재 어레이가 상대측에 대하여 이동되므로서 이들의 기부가 축선(5)의 방향으로 최소한으로 분리될 때에 각 어레이의 이들 침상소자는 피가공재측으로 돌출되어 이를 견고히 파지하며 침상소자의 탄성은 이러한 파지작용을 더욱 확고하게 한다.

이러한 파지과정이 역전될 때에 각 침상소자는 피가공재로부터 후퇴하여 피가공재가 분리된다.

구체화된 실시형태에서 침상소자는 제5(d)도에서 보인 바와 같이 ″도그-레그″형 만곡부(76′)로 만곡되어 있다. 더욱이 도시된 실시형태의 침상소자는 평면상의 단부면을 갖는다. 이와 같이 특이한 도그-레그 구조는 각 탄성 침상소자의 균일하게 분포된 돌출구조에 의하여 피 가공재의 선택적인 파지와 분리가 이루어지도록 하는데 도움이 된다.

목표로 하는 피가공재(52)의 상부에 놓인 커어버 세그먼트(50)가 제거된 후에 피가공재 재단 세그먼트(52)를 집어올리기 위하여, 피가공재 세그먼트 픽킹기구(16B)는 노출된 피가공재 세그먼트에 결합되어 그 위에 놓인다. 피가공재 세그먼트 픽킹기구(16B)는 작동장치(80)가 작동되어 이동판(72)이 그 분리위치로부터 결합위치로 이동하므로서 축선(5)을 따라 두판(70)(72) 사이의 상대운동이 이루어질 때에(즉, 두 카딩 스트립 셋트 70a′ 및 72a′ 사이의 상대운동이 일어남) 침상소자(76)가 세그먼트(52)의 표면과 접촉하기 시작할 때까지 축선(Z)을 따라서 노출된 피가공재 세그먼트(52)측으로 접근토록 전개된다. 판(70)(72)은 각각 또는 이들 모두 상대운동이 이루어지도록 이동될 수 있다. 이러한 이동으로 스트립의 대향된 침상소자(76) 사이에 집계작용이 이루어지게 되며 이로서 노출된 전 표면에서 세그먼트(52)가 안정되게 포착될 수 있도록 한다. 피 가공재의 나머지 부분에 연장된 커어버 시이트(28)는 침상소자가 세그먼트(52) 이외에 다른 피 가공재의 부분을 파지하는 것을 방지한다. 세그먼트(52)가 픽킹기구(16B)에 의하여 고정결합 되었을 때에 이 기구(16B)가 상승하여 테이블로부터 포착된 세그먼트(52)를 들어올리는 한편 평면상태를 그대로 유지하면서 다음 작업영역(C)으로 이동하고 여기에서 세그먼트(52)가 요구된 각도로 배치되며 이동판(72)이 그 분리위치로 복귀될 때에 세그먼트(52)는 다음 공정을 위하여 그 본래의 평면형태로 안정되게 배치된다.

본 발명의 특징은 테이블상에 놓인 시이트재의 형상과 이 시이트재 주위의 형상이 흩으러짐이 없이 집어을려진 세그먼트의 전 표면영역에서 안정되고 균일하게 피가공재 세그먼트(52)를 파지하여 들어올리는 피가공재 세그먼트 픽킹기구(16B)의 능력에 있다. 구체화된 실시형태에서, 피가공재 세그먼트(52)에 작용하는 픽킹기구(16B)는 실질적으로 목표로 하는 피가공재 세그먼트(52)를 둘러싸고 있는 커어버 시이트 상에 놓이게 된다. 이와 같이 하므로서, 목표로 하는 피가공재 세그먼트(52)의 전체 표면은 이 세그먼트가 포착되어 픽커에 의하여 이동될 때에 균일한 포착 및 인상력의 분포를 받게 된다. 이와 같이, 세그먼트(52)는 집어 올려지는 세그먼트에 흩으러짐이 최소이거나 거의 없이 파지되어 이송될 수 있다.

상기 언급된 실시형태의 성공적인 작동은 침상소자의 특성에 의하여 이루어지는 바, 이들 침상소자는 본질적으로 유연성을 가지며, 또한 세그먼트(52)의 침상소자 침투성 재질과 커어버 시이트의 침상소자 비침투성 재질의 상이한 특성에 의하여 상기 실시형태의 성공적인 작동이 이루어질 수 있다. 본 발명에 있어서는 커어버 시이트와 피가공재 시이트가 적당히 차별화 될 수만 있다면 여러 커어버 시이트와 피가공재 시이트의 다른 조합이 이용될 수 있다.

그러나, 피 가공재가 표면 두께에 특징이 있는 경우에는 커어버 시이트가 사용될 수 없으므로 피가공재로부터 커어버 시이트를 분리하는 것이 어려을 것이다.

제6도에서 보인 바와 같이 다른 피가공재 세그먼트 픽킹기구(16B′)가 표면 두께를 갖는 피가공재 시이트에 특히 적합하게 사용될 수 있다. 이 기구(16B')는 상기 언급된 기구(16B)와 동일한 능력을 가지며, 상기 언급된 바와 같이 침상소자(90)를 갖는 카딩 스트립(85)과 같은 이동형 픽커 스트립의 어레이를 갖는 것이 좋다. 아 울러, 각 픽커 예를 들어 카딩 스트립은 다수의 픽킹부분(92)으로 구성된다. 각 픽킹부분(92)(92′)은 그 자신의 직선형 작동기, 예를 들어 작동기(94)(점선으로 보임)를 구비하며 판(70)(72)의 기본평면에 대하여 수직으로 작동가능하게 되어 있다.

이 실시형태에서, 비작동 픽킹부분의 침상소자에서 단부는 휴지평면(M)상에 놓여 있으며, 작동형 픽킹부분의 단부는 픽킹평면(J)측으로 연장되어 있다. 이와같이 선택된 픽킹부분을 각각 작동시킬 수 있는 능력은 집어올려지도록 요구된 목표의 픽가공재 세그먼트(52)에 실질적으로 배치된 픽킹부분만의 작동으로 재단 테이블에서 피 가공재의 인접한 영역을 흩으러 뜨리지 아니하고 요구된 형성부분을 집어올릴 수 있도록 한다(각 부분 92′의 영역에 의하여 부과된 제한효과가 가하여 짐).

혼합형 어레이에서 카딩 스트립은 판(72)에 고정된 견고한 스트립퍼 블레이드(96)에 의하여 서로 분리되어 있다. 이들 스트립퍼 블레이드(96)의 단부면은 평면 M과 J의 중간 평면 K에 놓여 있어 블레이드가 픽킹부분(92)이 비작동 평면 M으로 후퇴할 때에 이들 부분의 침상소자로부터 집어올려진 세그먼트를 벗길 수 있도록 한다. 구체화된 실시형태에서, 스트립퍼 블레이드의 단부에는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 비점착성 코팅(98)이 형성되어 있다.

예시된 실시형태에서, 스트립퍼 블레이드는 판(72)에 고정되어 있으나, 다른 실시형태에서 스트립퍼 블레이드의 요구된 상대운동(픽커부분에 대한 상대운동)이 제어기(150)의 제어하에 블레이드에 결합된 작동기(100)(점선으로 보임)에 의하여 이루어질 수 있다. 이들 블레이드 구성은 제5(e)도와 같이 비분할형 스트립퍼 구조와 함께 사용될 수 있다.

피가공재 세그먼트 픽커로립체(16B)(16B′)의 상기 언급된 실시형태가 카딩스트립의 어레이가 자동 제어형인 단부효파장치(68)의 단부에 배치되는 컴퓨터 제어구조로 설명되었으나, 단부효과장치(68)는 피 가공재의 픽업을 제어하도록 판(70)(72)의 상대운동을 유도하는 수동 조립체와 함께 별도로 사용될 수 있다. 이러한 장치는 특히 흩으러지지 않게 유연성의 피가공재를 수동으로 들어올려 이송시키는데 적합하다.

본 발명의 기술분야에 전문가라면 본 발명의 다른 실시형태가 다음의 청구범위 내에 포함되도록 구성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 픽커와 재료의 다른 차동조합이 본 발명의 기술사상과 범위내에 속한다. 따라서, 상기 설명은 다음 청구범위에서 설명되는 바와 같이 피가공재로부터 사전에 결정된 형태의 피가공재 세그먼트를 분리하는 방법과 장치를 제공하는 것임을 알 수 있는 것이다.

Claims (23)

1. 피가공재 시이트로부터 사전에 결정된 피가공재 재단 세그먼트를 분리하는 재단물의 자동화 취급방법에 있어서, 이 방법이 상기 피가공재 시이트를 지지면에 자동으로 배치하는 단계, 상기 피가공재 시이트상에 중첩되게 커어버 시이트를 자동으로 배치하는 단계, 상기 피가공재 재단 세그먼트의 경계와 동일한 현태로 중첩된 상기 커어버 시이트의 커어버 재단 세그먼트의 경계를 한정하여 상기 커어버 시이트와 상기 피가공재 시이트를 재단하도록 상기 지지면상에 재단기를 자동적으로 배치하여 작동시키는 단계, 상기 커어버 시이트와 상기 피가공재 재단 세그먼트를 포함하는 상기 피가공재 시이트의 나머지 부분이 상기 지지면에서 흩으러지지 않게 상기 피가공재 재단 세크먼트를 노출시키도록 상기 커어버 재단 세그먼트를 분리하도록 상기 지지면상에 픽업장치를 자동으로 배치하여 작동시키는 단계와, 상기 재단된 피가공재 세그먼트를 흩으러지지 않도록 하고 동시에 상기 커어버 시이트와 상기 피가공재 시이트의 나머지 부분도 상기 지지면에서 흩으러지지 않게 상기 피가공재 재단 세그먼트를 분리하도록 상기 지지면상에 픽업장치를 자동적으로 배치하여 작동시키는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 커어버 시이트가 필름재질로 구성되고 상기 커어버 재단 세그먼트의 상기 분리단계가 상기 커어버 재단 세그먼트를 집어올리도록 진공을 이용하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 피가공재 재단 세그먼트의 분리하기 위하여 상기 픽업장치를 자동적으로 배치하여 작동시키는 단계가 상기 피가공재 재단 세그먼트의 분리를 위하여 피가공재 시이트에 대하여서는 유효하고 상기 커어버 시이트를 분리하는 것에는 유효하지 않은 픽킹 능력을 갖는 피가공재 세그먼트 픽커의 이용하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 피가공재 세그먼트 픽커가 침투장치로 구성되고 상기 픽가공재 시이트가 상기 침투장치에 의하여 침투가능하며 상기 커어버 시이트가 상기 침투장치에 의하여 침투되지 아니함을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급방법.
5. 제4항에 있어서, 침투장치가 상기 피가공재 세그먼트 픽커에 착설된 카딩 스트립의 어레이로 구성되고 상기 어레이의 교번 스트립이 인접한 것에 대하여 상기 지지면에 평행한 방향으로 이동가능하며 상기 카딩 스트립이 상기 픽커에 고정된 기부부분으로부터 연장되고 다수의 평행한 탄성의 침상소자를 가지고 상기 각 스트립의 상기 침상소자가 인접한 상기 스트립의 침상소자에 대하여 상이한 각도로 경사져 있음을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 픽커가 제1캐리어판과 제2캐리어판으로 구성되고, 제1셋트의 상기 스트립이 상기 제1캐리어판에 배열되어 있으며 제2셋트의 상기 스트립이 상기 제2캐리어판에 배열되고, 상기 제1셋트의 상기 각 스트립이 상기 제2셋트의 하나 이상의 상기 스트립에 인접함을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 침상소자가 도그-레그 형태임을 특징으로 하는 차단물의 자동화 취급방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 피가공재 재단 세그먼트의 상기 분리단계가 상기 노출된 피가공재 재단 세그먼트상에 픽업 단부효과기를 배치하는 단계와 상기 노출된 피가공재 재단 세그먼트와 상기 커어버 시이트를 둘러싸고 있는 일부를 향하여 상기 단부효과기를 가하는 단계를 포함하고, 상기 단부효과기가 상기 커어버 시이트에는 결합될 수 없으나 상기 피가공재 재단 세그먼트에는 결합될 수 있게 되어 있음을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급방법.
9. 피가공재 시이트로부터 사전에 결정된 형태의 피가공재 재단 세그먼트를 분리하는 재단물의 자동화 취급장치에 있어서, 이 장치가 피가공 시이트상에 커어버 시이트가 중첩된 재단될 시이트 조립체를 지지면에 공급하기 위한 공급수단, 상기 지지면상에 조절가능하게 배치될 수 있게 되어 있고 상기 지지면상에서 상기 시이트 조립체를 재단하여 상기 커어버 시이트로부터 상기 언급된 형태의 커어버 재단 세그먼트와 상기 피가공재 시이트로부터 상기 커어버 재단 세그먼트가 중첩되고 상기 사전에 결정된 형태를 갖는 피가공재 재단 세그먼트를 얻기 위한 재단수단, 상기 지지면상에 조절가능하게 배치될 수 있게 되어 있고 상기 지지면상에서 상기 피가공재 재단 시이트가 흩으러지지 않은 상태로 남겨지게 상기 커어버 재단 세그먼트를 분리하기 위한 커어버 재단 세그먼트 픽업수단, 상기 지지면상에 조절가능하게 배치될 수 있게 되어 있고 상기 퍽업수단으로부터의 상기 피가공재 재단 세그먼트가 상기 커어버 시이트에 결합되지 아니하고 상기 피가공재 재단 세그먼트에 결합토록 상기 지지 면으로부터 상기 피가옹재 재단 세그먼트를 픽업하기 위한 피가공재 재단 세그먼트 픽업수단과, 차례로 상기 지지면상에 상기 시이트 조립체를 공급하는 상기 공급수단, 상기 시이트 조립체를 재단하여 상기 피가공재 재단 세그먼트와 상기 커어버 재단 세그먼트를 얻는 상기 재단수단, 상기 피가공재 재단 세그먼트를 노출시키기 위하여 상기 커어버 시이트의 나머지 부분으로부터 상기 커어버 재단 세그먼트를 분리하는 상기 커어버 재단 세그먼트 픽업수단과, 상기 커어버 시이트와 상기 피가공재 시이트의 나머지 부분이 상기 지지면에서 흩으러지지 않게 유지되면서 상기 피가공재 재단 세그먼트로 흩으러지지 않게 상기 노출된 피가공재 세그먼트를 분리하는 상기 피가공재 재단 세그먼트 픽업수단을 제어하는 제어수단으로 구성됨을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 피가공재 재단 세그먼트 픽업수단이 상기 지지면에 대향된 침투장치로 구성되고 상기 피가공재 시이트가 상기 침투장치로 침투되며 상기 커어버 시이트는 상기 침투장치에 의하여 침투되지 아니함을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 커어버 시이트가 비침투성 시이트임을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 피가공재 시이트가 직물임을 특징으로 하
13. 제10항에 있어서, 상기 침투장치가 상기 피가공재 세그먼트 픽업수단에 착설된 카딩 스트립의 어레이로 구성되고 상기 어레이의 각 스트립이 상기 지지면에 평행하게 연장된 이동축선의 방향으로 상기 어레이의 인접한 스트립에 대하여 이동가능하며 상기 각 카딩 스트립은 기부부분으로부터 상기 지지면을 향하여 연장된 단부를 갖는 다수의 평행한 탄성의 침상소자를 가지고 각 스트립의 상기 침상소자는 상기 인접한 스트립의 상기 침상소자에 대하여 경사지며 제어기가 상기 인접한 카딩 스트립의 상기 상대운동이 선택적으로 이루어지도록 함을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 카딩 스트립중에서 인접한 스트립 사이에 배치된 다수의 스트립퍼 블레이드와 상기 이동축선에 수직인 방향으로 상기 카딩 스트립에 대하여 이동되도록 하므로서 상기 블레이드가 상기 철상소자의 상기 단부밖으로 또는 하측으로 선택적으로 연장되도록 상기 블레이드를 선택적으로 제어하기 위한 수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급장치.
15. 제13항에 있어서, 상기 카딩 스트립이 다수의 불연속 서브 스트립을 포함하고 상기 침투장치가 상기 서브 스트립의 상기 침상소자의 단부가 전진위치와 후퇴위치 사이로 선택적으로 이동될 수 있도록 상기 각 서브 스트립을 선택적으로 이동시키기 위한 작동기수단으로 구성되며 상기 전진위치가 상기 후퇴위치와 상기 지지면 사이에 놓이고 상기 서브 스트립의 사전에 결정된 서브셋트가 상기 전진위치에 놓이도록 상기 작동기수단을 선택적으로 제어하기 위한 제어기로 구성됨을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 카딩 스트립의 인접한 스트립 사이에 배치되는 다수의 스트립퍼 블레이드가 구성되어 있으며 상기 각 블레이드가 상기 기부부분으로부터 상기 후퇴 및 전진위치 사이의 지점으로 연장됨을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급장치.
17. 제15항에 있어서, 상기 스트립퍼 블레이드의 단부에 비점착성 코팅이 형성되어 있음을 특징으로 하는 재단물의 자동화 취급장치.
18. 재단물의 자동화 취급을 위하여 사용되는 세그먼트 픽업장치에 있어서, 이 장치가 카딩스트립의 어레이가 착설된 세그먼트 픽커로 구성되고 상기 어레카딩 스트립이 다수의 불연속 서브 스트립을 포함하고 상기 각 서브스트립이 기부부분과 이 기부부분으로부터 연장되고 단부가 평면상에 놓여 있으며 다수의 평행하고 기다란 탄성의 침상소자를 가지며 횡방향으로 인접한 스트립의 서브스트립의 상기 침상소자가 상대측에 대하여 경사져 있고, 이 장치가 다수의 불연속 서브스트립을 포함하는 상기 축선의 방향으로 상기 인접한 카딩스트립의 상기 상대운동이 선택적으로 이루어지도록 하는 제어기, 전진위치와 후퇴위치 사이의 상기 평면에 수직인 방향으로 상기 각 서브스트립을 이동시키기 위한 작동수단과 상기 서브스트립의 사전에 결정된 서브셋트가 상기 전진위치에 놓이도록 상기 작동수단을 선택적으로 제어하기 위한 제어기로 구성됨을 특징으로 하는 세그먼트 픽업장치.
19. 제18항에 있어서 상기 카딩 스트립중에서 교번된 것 사이에 배치된 다수의 스트립퍼 블레이드와 상기 전진위치에서 상기 침상소자의 상기 단부의 평면밖 또는 하측의 평면에 선택적으로 놓이도록 상기 브레이드의 단부를 제어하는 수단이 구성됨을 특징으로 하는 세그먼트 픽업장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 스트립퍼 블레이드의 단부가 비점착성 코팅을 가짐을 특징으로 하는 세그먼트 픽업장치.
21. 평면상의 지지면에 놓인 피가공재 시이트로부터 사전에 결정된 형태의 피가공재 재단 세그먼트를 분리하는 재단물의 자동화 취급에 사용되는 피가공재단 세그먼트의 분리장치에 있어서, 상기 지지면에 평행한 평면에 놓이는 단부를 가지고 다수의 탄성인 침상소자의 제1어레이가 연장지지된 제1판과 상기 평면에 놓이는 단부를 가지고 다수의 침상소자의 제 이 어레이가 연장 지지되어 있으며 상기 평면에 평행한 이동축선을 따라 상기 제1판에 대하여 이동가능한 제2판으로 구성되고 상기 침상소자는 상기 지지면에 수직인 평면으로부터 90° 이하의 각도로 경사져 있으며 상기 제1어레이의 상기 침상소자의 상기 경사각도는 상기 제2어레이의 상기 침상소자의 상기 경사각도와 반대이고 상기 각 어레이가 상기 지지면에 대하여 전진 및 후퇴위치 사이에서 상기 지지면에 수직인 방향으로 각각 이동 가능한 다수의 각 근브-섹션으로 구성되며 상기 제1판의 상기 어레이가 상기 제2판의 상기 어레이와 교대로 배열되어 있고 상기 전진 및 후퇴위치 사이로 하나이상의 상기 서브-섹션을 선택적으로 이동시키기 위한 수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 피가공재 재단 세그먼트의 분리장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 카딩 스트립의 교번된 것 사이에 배치된 다수의 스트립퍼 블레이드와 상기 전진위치에서 상기 침상소자의 상기 단부의 평면밖 또는 하측의 평면에 선택적으로 놓이도록 상기 블레이드의 단부를 제어하기 위한 수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 피가공재 재단 세그먼트의 분리장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 스트립퍼 블레이드의 단부가 비점착성 코팅을 가짐을 특징으로 하는 피가공재 재단 세그먼트의 분리장치.