KR100465413B1

KR100465413B1 - 전자식 자수기

Info

Publication number: KR100465413B1
Application number: KR10-2002-0082510A
Authority: KR
Inventors: 김기헌; 김희동; 한선주
Original assignee: 한국섬유개발연구원; 김기헌
Priority date: 2002-12-23
Filing date: 2002-12-23
Publication date: 2005-01-13
Also published as: KR20040056008A

Abstract

본 발명은 원단 제직과 동시에 자수를 놓을 수 있는 전자식 자수기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 자수 직물의 문양을 제직하기 위하여 전자식 프로그램에 의한 자수바늘의 속도의 고속화, 문양의 규칙적인 제어, 정밀성, 크기의 다양화 등이 가능하도록 운동을 제어 및 조절하여 품질향상과, 바늘의 상하 이송속도를 빠르게 하여 대량생산이 가능하도록 한 전자식 자수기에 관한 것인바, 본 발명은 전자식 프로그램에 의하여 자수바늘의 속도, 문양의 규칙적인 제어, 크기 및 바늘의 상하 이송속도를 제어하는 콘트롤박스와; 상기 콘트롤박스의 신호에 의해 회전운동을 직선왕복운동으로 전환시키는 트레버스장치와; 상기 트레버스장치에 의해 바늘을 수평으로 이동시키는 잣대고정수단과; 상기 잣대고정수단을 상하왕복운동시키는 잣대집상하운동장치로 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

전자식 자수기 {Electronic embroidery machine}

본 발명은 원단 제직과 동시에 자수를 놓을 수 있는 전자식 자수기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 자수직물의 문양을 제직하기 위하여 전자식 프로그램에 의한 자수바늘의 속도의 고속화, 문양의 규칙적인 제어, 정밀성, 크기의 다양화 등이 가능하도록 운동을 제어 및 조절하여 품질향상과, 바늘의 상하 이송속도를 빠르게 하여 대량생산이 가능하도록 한 전자식 자수기에 관한 것이다.

종래의 문양 직물은 자카드 직물과 자수 직물로 나눌 수 있으며 이러한 두 종류의 자수기는 크기가 비대하고 설치공간이 넓게 소요되며 자수문양을 형성하는 실과 실의 간격이 커서 문양의 표현정도가 엉성하고 문양의 크기에 있어 30cm정도로 제한적이며 자수 속도가 저속이므로 대량생산이 불가능하고, 디자인 작업시 조정시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 이의 목적은 전자식 프로그램에 의하여 자수바늘의 속도의 고속화, 문양의 규칙적인 제어, 정밀성, 크기의 다양화 등이 가능하도록 운동을 제어 및 조절하여 품질향상과, 바늘의 상하 이송속도를 빠르게 하여 대량생산이 가능하고 전면에는 통상의 자수문양과 같은 형태를 나타내지만 그 이면을 보면 매우 깨끗한 형태를 갖는 자수를 제직할 수 있는 전자식 자수기를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명은 전자식 프로그램에 의하여 자수바늘의 속도, 문양의 규칙적인 제어, 정밀성, 크기 및 바늘의 상하 이송속도를 제어하는 콘트롤박스와, 상기 콘트롤박스의 신호에 의해 회전운동을 직선왕복운동으로 전환시키는 트레버스장치와, 상기 트레버스장치에 의해 바늘을 수평으로 이동시키는 잣대고정수단과, 상기 잣대고정수단을 상하왕복운동시키는 잣대집상하운동장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 자수기에 의하여 달성된다.

도 1은 본 발명의 설치상테를 보여주는 사시도.

도 2는 본발명의 요부인 트레버스장치의 구조를 보여주는 사시도.

도 3은 도 2의 구조를 보여주는 분해 사시도.

도 4는 본 발명의 요부인 트레버스장치의 평면도.

도 5는 도 4의 A-A선 단면도.

도 6은 본 발명의 요부인 잣대 바늘 고정틀의 외형을 보여주는 사시도

도 7은 본 발명의 요부인 잣대 바늘 고정틀의 구조를 보여주는 분해 사시도.

도 8은 잣대 바늘 고정틀의 구조를 보여주는 측면도.

도 9a는 고정틀에 바늘고정잣대가 설치된 상태를 보여주는 정단면도이고,

도 9b는 고정틀에 바늘고정잣대가 설치된 상태를 보여주는 측단면도이다.

도 10은 잣대집 상하 운동장치의 구조를 보여주는 측면도.

도 11는 본 발명의 요부인 동력전달부의 구조를 보여주는 사시도.

도 12은 본 발명의 요부인 가이드수단의 분해사시도.

도 13는 잣대집 상하 운동장치의 작동을 보여주는 사용상태도.

도 14a는 본 발명의 자수기를 이용하여 제직한 직물의 표면도이고

도 14b는 본 발명의 자수기를 이용하여 제직한 직물의 이면도이다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

1 : 전자식 자수기 2 : 콘트롤박스

3 : 트레버스장치 4 : 잣대고정수단

5 : 잣대집상하운동장치 30 : 서보모터

31 : 이송스크류 33 : 작동부재

33a : 몸체 33-1 : 홀

33-2 : 이송가이드부재 33-3 : 가이드부재

34 : 연결부재 35 : 연결로드

37 : 가이드바 38 : 테이블

41 : 바늘고정잣대 41-1 : 위치조절홈

42 : 몸체 43 : 연결부

45 : 잣대집도정틀 45-1 : 공간부

45-2 : 고정부재 45-3 : 평판

45-4 : 위치조절홈 44 : 고정편

51 : 동력전달부 51-1 : 베어링받이

51-2 : 서보모터 51-3 : 회전축

51-4 : 회전링크 51-5 : 연결링크

52-1 : 공간부 52-2 : 가이드

52-3 : 지지편 52-4 : 지지봉

52b : 지지틀 52-5 : 충격흡수러버

B : 바늘 B-1 : 끝단부

B-2 : 평면부

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 발명의 설치상태를 보여주는 사시도로서 이에 따르면 본 발명인 전자식 자수기(1)는 전자식 프로그램에 의하여 자수바늘의 속도, 문양의 규칙적인 제어, 크기 및 바늘의 상하 이송속도를 제어하는 콘트롤박스(2)와, 상기 콘트롤박스(2)의 신호에 의해 회전운동을 직선왕복운동으로 전환시키는트레버스장치(3)와, 상기 트레버스장치(3)에 의해 바늘(B)을 수평으로 이동시키는 잣대고정수단(4)과, 상기 잣대고정수단(4)을 상하왕복 운동시키는 잣대집상하운동장치(5)로 대별 구성된다.

상기 트레버스장치(3)는 첨부도면 도 2내지 도 3에 도시된 바와 같이 문양의 크기와 모양 및 칼라를 제어하는 콘트롤박스(2)에는 다수의 서보모터(30)가 연결 설치된다.

상기 콘트롤박스(2)의 신호에 의해 구동하는 서보모터(30)에는 이송스크류(31)가 축설되어 있으며, 상기 이송스크류(31)는 베어링이 설치된 베어링받이(32)에 의해 지지되어 있다.

한편, 상기 이송스크류(31)에는 첨부도면 도 3내지 도 5에 도시된 바와 같이회전방향에 따라 이동하도록 암나사가 형성된 이송가이드부재(33-2)가 몸체(33a)의 홀(33-1)에 볼트로 고정된 작동부재(33)가 설치되어 있으며, 상기 작동부재(33)의 이송량을 바늘고정잣대(41)에 전달하도록 상단에 연결부재(34) 또는 직접 마운팅되는 연결로드(35)가 설치된다.

상기 몸체(33a)의 하단에는 첨부도면 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 가이드부재(33-3)가 고정 설치되고 상기 가이드부재(33-3)는 직선운동을 안내하는 가이드바(37)와 결합 구성되어 있으며, 상기 가이드바(37)는 테이블(38)에 고정 설치되어 이루어진 구조이다.

한편, 상기 잣대고정수단(4)은 첨부도면 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이 바늘(B), 바늘이 설치되는 바늘고정잣대(41), 바늘고정잣대를 고정하는 몸체(42)로나누어 이루어진 구조로 상기 바늘(B)은 도 7 및 도 9a에 도시된 바와 같이 바늘구멍을 구비한 통상의 바늘 구조에 있어서 끝단부가 소정 길이 ㄱ형으로 절곡 형성되며 절곡된 끝단부(B-1)가 면취되어 평면부(B-2)를 형성한 구조이다.

상기 바늘고정잣대(41)의 구조는 첨부도면 도 7에 도시된 바와 같이 사각 단면을 갖으며 소정의 길이를 형성하며 바늘이 끼워지는 다수의 위치조절홈(41-1)을 일정간격으로 형성하고 위치조절홈(41-1)과 직교하게 상부에 고정볼트(41-2)가 나사 결합되는 고정공(41-3)을 구비하고 일측으로는 트레버스장치(3)와 연결하는 연결부(43)를 구비한 구조이다.

한편, 상기 바늘고정잣대(41)를 고정하는 잣대집도정틀(45)의 구조는 첨부도면 도 7내지 도 8에 도시된 바와 같이 바늘고절잣대(41)가 삽입되게 전방과 양측면이 개방된 공간부(45-1)를 형성도록 평판(45-3)의 상하단에 고정부재(45-2)가 설치되고 평판(45-3)의 전방면에는 위치조절홈(45-4)을 구비하며 바늘고정잣대(41)가 전방으로 이탈되지 않도록 고정하는 고정편(44)을 포함하여 이루어진 구조이다.

상기 잣대집상하운동장치(5)는 첨부도면 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이 동력전달부(51)와 가이드수단(52)으로 구성된다.

상기 동력전달부(51)는 도 1 및 도 10과 도 11에 도시된 바와 같이 직기(100)에 베어링받이(51-1)가 양측에 고정 설치되어 서보모터(51-2)에 연결된 회전축(51-3)이 관통 설치되며, 상기 회전축(51-3)에는 회전링크(51-4)가 축설되고 회전링크(51-4)의 타측으로는 연결링크(51-5)가 회동가능하게 연결 설치된 구조이다.

한편, 상기 가이드수단(52)은 첨부도면 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 수직방향으로 소정길이를 갖으며 전방으로는 공간부(52-1)를 형성하고 이 공간부(52-1)의 중심에는 가이드(52-2)가 볼트에 의해 고정 설치되며, 상기 공간부(52-1) 하단부에서 돌출되게 지지편(52-3)을 일체로 형성한 몸체(52a)에는 지지봉(52-4)이 수평으로 설치되며 이 지지봉(52-4) 끝단에는 직기(100)에 고정되는 지지틀(52b)이 고정 설치되고, 상기 지지편(52-3)의 상면에는 충격흡수러버(52-5)가 설치되어 이루어진 구조이다.

한편, 상기 동력전달부(51)는 첨부도면 도 10에 도시된 바와 같이 상기 연결링크와 잣대집 고정틀(45-3)에 볼트로 브라켓(46)에 연결 설치되고 상기 첨부도면 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이 잣대집 고정틀(45)의 후면부에는 가이드부재(47)가 설치되어 있어 이 가이드부재(47)가 몸체(52a)에 삽입 설치된 가이드(52-2)와 결합 구성되어 있는 구조이다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 작동 효과를 설명하면 잣대바 고정틀(45)에 설치된 바늘고정잣대(41)의 소정 위치에 해당하는 위치조절홈(41-1)에 바늘(B)을 삽입하여 첨부도면 도 5와 같이 고정 설치하면 바늘(2) 구멍의 위치가 자동 셋팅된다.

상기와 같이 바늘(B)을 정열시킨 상태에서 문양의 모양과 크기 칼라가 기 설정된 프로되어 있는 콘트롤박스(2)를 작동시키다. 이때 문양입력은 하드 접촉 입력식으로 구성이 되어 문양을 할 수 있으며, 사용 중 필요에 따라 수동으로 전환하여 모든 기능을 작동 시킬수 있다.

상기 콘트롤박스(B)에서는 회전방향, 회전량, 회전속도를 제어하는 신호가 전달되어 서보모터(30)를 제어하면 제어신호에 의해 이송스크류(31)가 회전과 동시에 이송스크류(31)에 나사 결합되어 있는 이송가이드부재(33-2)가 이동하게 된다.

서보모터(30)를 이용하여 위치제어 범위는 0.1- 0.5mm이고 이동범위는 0.5-200mm를 제어 할수 있는 시스템으로 구성이 되어 아주 세밀한 문양 직기의 표현이 가능하며, 위치 데이터중 사용자의 임의로 50,000개의 위치데이터를 사용자 임의로 동작 스텝의 범위를 정하여 사용 할 수 있다.

상기 이송가이드부재(33-2)가 몸체(33a)의 홀(33-1)에 삽입되어 볼트로 고정 설치되어 있어 작동부재(33)가 이송하게 되는 것이며, 이때 상기 작동부재(33)의 유동은 하단에 설치된 가이드부재(33-3)에 의해 방지되면서 상기 가이드부재(33-3)가 직선운동하도록 안내하는 가이드바(37)를 따라 이동하므로 용이하게 작동부재(5)가 직성왕복운동을 하게 되는 것이다.

한편, 상기 서보모터(30)의 회전에 의해 직성왕복운동을 하는 작동부재(33)의 상단에는 연결부재(34) 또는 직접마운팅되는 연결로드(35)가 설치되어 있어 작동부재(33)의 이송량을 바늘고정잣대(41)에 전달하도록 되어 있다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 트레버스장치(3)에서 회전력을 직선운동으로 바꾸어서 바뀐 직선운동량을 연결로드(35)와 결합 구성된 연결바(43)에 전달하여 바늘고정잣대(41)의 위치를 이동시킨다.

이때 공간부(45-1)에서 위치이동을 일으키는 바늘고정잣대(41)는 고정편(44)에 의해 이탈이 방지되어 있으므로 위치이동이 일어나는 것이다.

상기와 같이 수평이동이 일어남과 동시에 잣대집상하운동장치(5)가 작동하여 수직 이동이 동시에 일어난다. 상기 수직이동은 첨부도면 도 10 내지 도 14에 도시된 바와 같이 동력전달부(51)를 구성하는 서보모터(51-2)를 동작시켜 회전축(51-3)을 회전시키면 상기 회전축(51-3)은 서보모터(51-2)의 회전방향에 따라서 정·역회전한다.

예컨데, 상기 회전축(51-2)이 정회전하게 되면 회전축(51-3)에 축설된 회전링크(51-4)가 상방향으로 이동됨과 동시에 회전링크(51-4)에 연결 구성된 연결링크(51-5)가 상방향으로 당겨져 이동되게 된다.

상기와 같이 연결링크(51-5)가 상방향으로 당겨져 이동하게 되면 연결링크(51-5)의 타측에 체결 고정된 브라켓(46)에 의해 잣대집 고정틀(45)이 상방향으로 이동하게 되므로서 가이드부재(52-2)가 몸체(52a)에 설치된 가이드(52-2)를 따라 상방향으로 이동되므로 바늘(B)이 상방향으로 이동된다.

상기 회전축(51-3)이 역회전하게 되면 회전축(51-3)에 축설된 회전링크 (51-4)가 하방향으로 이동됨과 동시에 회전링크(51-4)에 연결 구성된 연결링크(51-5)가 하방향으로 밀려 이동되게 된다.

상기와 같이 연결링크(51-5)가 하방향으로 밀려 이동하게 되면 연결링크(51-5)의 타측에 체결 고정된 브라켓(46)에 의해 잣대집 고정틀(45)이 하방향으로 이동하게 되므로서 가이드부재(52-2)가 몸체(52a)에 설치된 가이드(52-2)를 따라 하방향으로 이동되므로 바늘(B)이 하방향으로 이동하게 된다.

상기와 같이 서보모터(51-2)가 정역회전을 빠르게 반복적으로 회전운동하면결론적으로 잣대집 고정틀(45)에 설치된 바늘(B)를 이동시키게 된다.

한편, 상기 잣대집 고정틀(45)이 상하운동시에는 잣대집 고정틀(45) 배면에 설치된 가이드부재(47)가 공간부(52-1) 안쪽에 수직으로 설치된 가이드(52-2)를 따라 이동하게 되면서 유동이 방지된다.

상기 유동방지시 상하 운동속도가 빠르기 때문에 직기(100)에 고정된 몸체(52a)라 하더라도 충격에 의해 유동이 발생됨으로 이를 방지하고자 지지틀(52b)을 설치하여 지지봉(52-4)으로 상기 몸체(52a)와 지지틀(52b)을 연결하여 유동을 방지한다.

또한 상기 공간부(52-1) 하단부에서 돌출되게 지지편(52-3)이 일체로 형성되어 있는데 이 지지편(52-3)에는 상하 운동속도가 빠르기 때문에 잣대집 고정틀(45)과 지지편(52-3)과의 부딪힘에 따른 소음발생을 방지하고자 충격흡수러버(52-5)를 설치하여 충격을 흡수하도록 하였다.

이와 같이 작동되는 본 발명은 바늘고정잣대의 운동속도가 100-600RPM 정도이며 바늘고정잣대의 길이에 의해 문양형성의 크기를 조절할 수 있으며 기계식이 아닌 프로그램에 의한 전자제어방식으로 위치제어 범위는 0.1-5mm, 이동범위는 0.5-200mm 내에서 제어할 수 있어 원점에 대한 오차 범위도 발생치 아니하여 아주 세밀하고 정밀한 문양을 표현할 수 있는 것이다.

표 1은 기존 경ㆍ위사 및 자수문양 공급사를 활용하여 기존 기계식 장치와 본 발명의 기술이 적용된 전자식 자수기에 따른 설비를 이용하여 속도에 따른 문양자수 직물을 제조하였으며, 속도에 따른 본 발명의 전자식 자수기로 제직한 직물의물성을 아래의 표2와 같이 나타남을 알 수 있었다.

( ◎ : 우수 , △ : 보통 , × : 나쁨 )

상기와 같이 작동하는 본 발명의 자수기로 직물을 제직하면 전자프로그램에 의하여 자수 바늘의 작동을 조절하기 때문에 경ㆍ위사의 교착점이 더욱 세밀하게 이루어짐으로 문양직물의 강도, 수축율, 촉감이 기존제품에 비하여 우수함을 알 수있으며 첨부도면 도 14에 도시된 바와 같이 전면에는 통상의 자수문양과 같은 형태를 나타내지만 그 이면을 보면 매우 깨끗함을 알 수 있다.

이와 같은 구조로 이루어져 작동하는 본 발명의 전자식 자수기는 전자식 프로그램에 의거하여 위치 값을 0.1-5mm, 이동범위는 0.5-200mm 내에서 제어할 수 있어 아주 세밀한 문양을 표현할 수 있으며, 작동자의 속도가 100∼600RPM 으로 하여 작업능률을 극대화하고 전자식 프로그램에 의하여 자수바늘의 속도의 고속화, 문양의 규칙적인 제어, 크기의 다양화 등이 가능하도록 운동을 제어 및 조절하여 품질향상과, 바늘의 상하 이송속도를 빠르게 하여 대량생산이 가능하고 전면에는 통상의 자수문양과 같은 형태를 나타내지만 그 이면을 보면 매우 깨끗한 형태를 갖는 자수를 제직하는 효과가 있으므로 의류 및 비의류용 고급제품에 사용이 가능하다.

Claims

원단 제직과 동시에 자수를 놓을 수 있는 전자식 자수기의

전자식프로그램에 의하여 자수바늘의 속도, 문양의 규칙적인 제어, 크기 및 바늘의 상하 이송속도를 제어하는 콘트롤박스와;

상기 콘트롤박스의 신호에 의해 회전운동을 직선왕복운동으로 전환시키는 트레버스장치와;

상기 트레버스장치에 의해 바늘을 수평으로 이동시키는 잣대고정수단과;

상기 잣대고정수단을 상하왕복운동시키는 잣대집 상하운동장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 자수기.
제 1 항에 있어서, 상기 트레버스장치는 상기 콘트롤박스에 연결되어 회전구동하는 다수의 서보모터와; 상기 서보모터에 축설된 이송스크류와; 상기 이송스크류를 지지하도록 베어링이 설치된 베어링받이와; 상기 이송스크류의 회전방향에 따라 이동하도록 암나사가 형성된 이송가이드부재가 몸체의 홀에 삽입 설치되어 볼트에 의해 고정 설치된 작동부재와; 상기 작동부재의 이송량을 바늘고정잣대에 전달하도록 상단에 연결부재 또는 직접마운팅되는 연결로드와; 상기 몸체의 하단에 고정된 가이드부재와; 상기 가이드부재가 직선운동하도록 안내하는 가이드바와; 상기 가이드바가 고정 설치된 테이블을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식자수기.
제 1 항에 있어서, 상기 잣대고정수단은 ㄱ형으로 절곡 형성되며 절곡된 끝단부가 면취되어 평면부를 형성하는 바늘과; 상기 바늘이 끼워지는 다수의 위치조절홈을 일정간격으로 형성하며 위치조절홈과 직교하게 상부에 고정볼트가 나사 결합되는 고정공을 구비하고 일측으로는 트레버스장치와 연결하는 연결부를 구비한 바늘고정잣대와; 상기 바늘고정잣대가 삽입되게 전방과 양측면이 개방된 공간부를 형성도록 평판의 상하단에 고정부재가 설치되고 평판의 전방면에는 위치조절홈을 구비하며 바늘고정잣대가 전방으로 이탈되지 않도록 고정하는 고정편을 포함한 몸체로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 자수기.
제 1 항에 있어서, 상기 잣대집상하운동장치는 직기에 고정부재와 베어링받이가 양측에 고정 설치되어 서보모터에 연결된 회전축이 관통 설치되며 상기 회전축에는 회전링크가 축설되고 회전링크의 타측으로는 연결링크가 회동가능하게 연결 설치된 동력전달부와; 상기 연결링크와 잣대집 고정틀을 연결하는 브라켓과; 수직방향으로 소정길이를 갖으며 전방으로는 공간부를 형성하고 이 공간부의 중심에는 가이드가 볼트에 의해 고정 설치되고 상기 공간부 하단부에서 돌출되게 지지편을 일체로 형성한 몸체에는 지지봉이 수평으로 설치되며 이 지지봉 끝단에는 제직기에고정되는 지지틀이 고정 설치되고 상기 지지편의 상면에는 충격흡수러버가 설치된 가이드수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 자수기.