KR100557809B1 - 롤형 섬유원단 포장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동모터의 구동에 의해 회전하도록 된 핑거로 포장지를 강제 포장하도록 이루어짐으로써, 섬유원단과 포장지 사이의 밀착성을 증대시킬 수 있고 섬유원단의 종류에 따라 여러 번 감을 수 있어 포장효율과 포장품질을 증대시킬 수 있는 롤형 섬유원단 포장장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 롤형 섬유원단 포장장치는, 골격을 형성하는 메인프레임(100)과, 메인프레임에 회전 가능하게 설치되되 수평선상에서 서로 평행하게 이격 설치되어 섬유원단을 지지하는 한 쌍의 지지롤러(200)(201)와, 메인프레임의 일측에 회전 가능하게 설치되어 포장지의 공급을 가이드하는 가이드롤러(300), 및 메인프레임에 설치되어 가이드롤러를 통해 공급되는 포장지를 섬유원단에 강제로 권취시키는 권취수단(400)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

메인프레임, 지지롤러, 가이드롤러, 권취수단

Description

롤형 섬유원단 포장장치{Packing equipment for rolled textile}

도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 의해 섬유원단이 포장되는 과정을 개략적으로 나타낸 개략도 .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤형 섬유원단 포장장치의 주요부를 나타낸 정면도.

도 3은 도 2의 평면도.

도 4는 도 2의 우측면도.

도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선단면도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤형 섬유원단 포장장치의 제어흐름도.

도 7은 섬유원단이 포장되는 과정을 개략적으로 보인 개략도.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

100 : 메인프레임 200, 201 : 지지롤러

300 : 가이드롤러 400 : 비닐권취수단

401 : 모터지지대 402 : 구동모터

403 : 구동기어 404 : 종동기어

405 : 핑거실린더 406 : 핑거

407 : 받침판 408 : 가이드레일

409 : 수평이동실린더 410, 411 : 스토퍼

412 : 브라켓 413 : 핑거가이드

500 : 배출봉 600 : 접착봉

700 : 비닐공급롤러 800 : 커터

900 : 제어부 901 : 감지부

본 발명은 롤형 섬유원단 포장장치에 관한 것으로, 특히 구동모터의 구동으로 회전하도록 된 핑거를 이용하여 포장지를 섬유원단에 강제 포장하도록 된 롤형 섬유원단 포장장치에 관한 것이다.

일반적으로 롤 형태로 가공되는 섬유원단은 비닐로 감싼 뒤에 열을 이용하여 비닐의 센터를 접착 및 절단하고, 원단의 양측면으로 나와 있는 비닐의 양단부를 절단한 후 절단된 부위를 열로 가열하여 접착함으로써 포장이 완료된다.

섬유원단을 포장하고자 할 때, 종래에는 섬유원단을 사람이 직접 포장하였기 때문에 그 효율이 낮아 섬유원단을 대량으로 포장하는데 어려움이 있었으나, 근래에는 섬유원단의 포장을 기계적으로 수행하는 포장장치가 개발되어 널리 이용되고 있으며 이러한 포장장치로 인해 대량포장이 가능하게 되었다.

이처럼 섬유원단을 기계적으로 포장하는 포장장치를 이용해 섬유원단을 포장하는 종래의 예가 도 1a 내지 도 1c에 도시되어 있다.

첨부된 도면의 도 1a는 롤 형태로 가공된 섬유원단이 이송되어오는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 1b는 섬유원단에 포장지가 감기는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 1c는 섬유원단에 포장지가 완전히 감긴 후 포장지를 절단하고 절단된 부위를 열로 접착하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이 롤 형태로 가공된 섬유원단(10)이 이송되어 오는 과정에서 상부커터(20)가 하강하고, 도 1b와 같이 회동 가능하게 설치된 지지판(30)에 섬유원단(10)이 안착되는 과정에서 포장지(40)가 섬유원단(10)에 감기게 된다. 이 때, 상부커터(20)는 계속해서 하강한다. 섬유원단(10)에 포장지(40)가 완전히 감기게 되면 상부커터(20)와 하부커터(50)가 서로 접촉되어 포장지(40)를 절단하게 되고 하부커터(50)에 내장된 열선(60)에 의해 절단된 부위가 열에 의해 접착됨으로써, 포장이 완료된다.

그러나, 전술한 바와 같이 구성된 종래의 롤형 섬유원단 포장장치는, 섬유원단에 포장지를 일회만 감을 수 있기 때문에 합성피혁 등과 같이 포장지를 여러번 감아야 하는 중량물의 경우에는 부적합할 뿐만 아니라, 섬유원단에 포장지를 강제적으로 감는 방식이 아니라 섬유원단이 이송되는 과정에서 자연스럽게 감기도록 이루어지므로 섬유원단과 포장지 사이의 밀착성이 떨어져 포장품질이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 구동모터의 구동에 의해 회전하도록 된 핑거로 포장지를 강제 포장하 도록 이루어짐으로써, 섬유원단과 포장지 사이의 밀착성을 증대시킬 수 있고 섬유원단의 종류에 따라 여러 번 감을 수 있어 포장효율과 포장품질을 증대시킬 수 있는 롤형 섬유원단 포장장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 롤형 섬유원단 포장장치는, 골격을 형성하는 메인프레임과, 메인프레임에 회전 가능하게 설치되되 수평선상에서 서로 평행하게 이격 설치되어 섬유원단을 지지하는 한 쌍의 지지롤러와, 메인프레임의 일측에 회전 가능하게 설치되어 포장지의 공급을 가이드하는 가이드롤러, 및 메인프레임에 설치되어 가이드롤러를 통해 공급되는 포장지를 섬유원단에 강제로 권취시키는 권취수단을 포함하여 이루어진 것을 기술적 특징으로 한다.

전술한 구성에 있어서, 권취수단은, 메인프레임의 상면에 지지롤러와 직교되는 방향으로 수평 이동 가능하게 설치된 모터지지대와, 모터지지대에 의해 지지되고 구동축이 지지롤러측으로 위치되며 지지롤러와 평행을 이루도록 설치된 구동모터와, 구동모터의 구동축에 장착되는 구동기어와, 모터지지대에 회전 가능하게 설치되어 구동기어와 맞물려 회전하되 그 회전축이 구동모터의 구동축과 평행을 이루도록 설치되는 종동기어와, 지지롤러 측으로 위치되는 종동기어의 일측면에 회전축과 직교되게 장착되는 핑거실린더, 및 핑거실린더에 종동기어의 회전축과 평행을 이루면서 이격 설치되어 포장지를 움켜쥐도록 된 핑거를 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에 있어서, 핑거는, 핑거실린더의 일측면에 설치되어 포장지의 일면이 접촉되는 제1접촉부, 및 핑거실린더의 피스톤로드의 단부에 장착되어 제1접촉부와 더불어 포장지를 움켜쥐도록 된 제2접촉부를 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에 있어서, 본 발명에 따른 롤형 섬유원단 포장장치는, 메인프레임의 상면에 설치되는 판상의 받침판과, 받침판의 상면에 지지롤러와 직교되는 방향으로 설치되며 서로 이격되어 모터지지대의 슬라이딩을 가이드하는 한 쌍의 가이드레일, 및 받침판의 상면에 설치되어 모터지지대를 수평 이동시키는 수평이동실린더를 더 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 롤형 섬유원단 포장장치의 바람직한 실시예를 통하여 전술한 바와 같은 구성들의 특징과 그 작용을 보다 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도면의 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤형 섬유원단 포장장치의 주요부를 나타낸 정면도이고, 도 3은 도 2의 평면도이며, 도 4는 도 2의 우측면도이고, 도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤형 섬유원단 포장장치의 제어흐름도이고, 도 7은 섬유원단이 포장되는 과정을 개략적으로 보인 개략도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 롤형 섬유원단 포장장치는, 포장장치의 골격을 형성하는 메인프레임(100)과, 롤 형태로 제작된 섬유원단을 지지하는 한 쌍의 지지롤러(200)(201)와, 비닐의 공급을 가이드하는 가이드롤러(300)와, 공급되는 비닐을 섬유원단에 강제로 권취(捲取, Winding)시키 는 비닐권취수단(400)을 포함하여 이루어진다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 지지롤러(200)(201)는 외부로부터 공급되는 롤 형태의 섬유원단을 지지하는 것으로, 메인프레임(100)에 회전 가능하게 설치되되 수평선상에서 서로 평행하게 이격 설치되며, 비닐권취수단(400)에 의해 섬유원단에 비닐이 감길 때 도 7에서 화살표로 표시된 방향으로 회전하면서 그 위에 지지되는 섬유원단을 회전시키게 된다. 이 때, 지지롤러(200)(201)는 도면에 도시하지는 않았으나 별도의 구동모터의 구동에 의해 회전한다.

그리고, 지지롤러(200)(201) 사이에는 도 4와 도 7에 도시된 바와 같이 포장이 완료된 섬유원단을 상방으로 밀어 배출하는 배출봉(500)이 승강 가능하도록 설치되는데, 이 배출봉(500)은 도면에 도시하지는 않았으나 실린더에 의해 승강된다.

또한, 지지롤러(200)(201) 사이에는 도 4와 도 7에 도시된 바와 같이 비닐권취수단(400)에 의해 비닐의 포장이 완료된 후 비닐의 끝부분을 열로 접착시키기 위한 접착봉(600)이 승강 가능하도록 설치되는데, 이 접착봉(600) 역시 도면에 도시하지는 않았으나 배출봉(500)과 마찬가지로 실린더에 의해 승강된다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 가이드롤러(300)는 비닐공급롤러(700)에 감겨진 비닐이 지지롤러(200)(201) 측으로 원활히 공급되도록 가이드하는 고무롤러로서, 메인프레임(100)의 일측에 회전 가능하게 설치되며, 도 7에 도시된 바와 같이 또 다른 가이드롤러(301)와 아이들롤러(302)에 각각 밀착된 상태로 회전하면서 비닐의 공급을 가이드한다.

이러한 가이드롤러(300)와 지지롤러(200)(201) 사이에는 도 7에 도시된 바와 같이 비닐을 절단하기 위한 커터(800)가 비닐의 상방에 승강 가능하게 설치되며, 이 커터(800)가 하강하여 비닐을 절단할 때 커터(800)의 날이 접촉되는 날접촉부(801)가 비닐의 하방에 설치된다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 비닐권취수단(400)은 가이드롤러(300)를 통해 공급되는 비닐을 지지롤러(200)(201)에 안착된 섬유원단에 강제로 권취시켜 비닐과 섬유원단의 밀착성을 증대시킴과 더불어 비닐의 권취횟수를 자유롭게 조정할 수 있도록 하는 것으로, 모터지지대(401)에 의해 지지되는 구동모터(402)와, 구동모터(402)의 구동축(402a)에 장착되는 구동기어(403)와, 모터지지대(401)에 회전 가능하게 설치되어 구동기어(403)와 맞물려 회전하는 종동기어(404)와, 종동기어(404)의 일측면에 장착되는 핑거실린더(405), 및 핑거실린더(405)에 장착되어 비닐의 끝부분을 움켜쥐도록 된 핑거(406)를 포함하여 이루어진다.

이 때, 모터지지대(401)는 메인프레임(100)의 상면에 설치되는 판상의 받침판(407)에 설치되되 지지롤러(200)(201)와 직교되는 방향으로 수평이동 가능하게 설치된다.

받침판(407)의 상면에는 모터지지대(401)의 슬라이딩을 가이드하는 한 쌍의 가이드레일(408)(408′)이 지지롤러(200)(201)와 직교되는 방향으로 설치되되 서로 이격되며, 모터지지대(401)의 하부에는 가이드레일(408)(408′)이 각각 삽입되는 한 쌍의 레일삽입홈(401a)(401a′)이 이격 형성된다.

모터지지대(401)의 수평이동은 받침판(407)의 상면에 지지롤러(200)(201)와 직교되는 방향으로 수평 설치되는 수평이동실린더(409)에 의해 이루어진다. 즉, 수평이동실린더(409)의 피스톤로드(409a)와 모터지지대(401)가 서로 결합되어 있기 때문에, 수평이동실린더(409)의 피스톤로드(409a)가 전후진되면 모터지지대(401)가 가이드레일(408)(408′)을 따라 전후로 수평이동하게 된다.

받침판(407)의 상면 전후에는 모터지지대(401)의 수평이동을 제한하는 스토퍼(410)(411)가 각각 장착된다.

구동모터(402)는 핑거(406)를 회전시키기 위한 회전력을 발생시키는 것으로, 모터지지대(401)에 의해 지지되되, 그 구동축(402a)이 지지롤러(200)(201) 측으로 위치되며 지지롤러(200)(201)와 평행을 이루도록 설치된다.

구동기어(403)와 종동기어(404)에 사용되는 기어는 스퍼기어가 바람직한데, 구동기어(403)는 구동모터(402)의 구동축(402a) 단부에 장착되며, 종동기어(404)는 모터지지대(401)의 일측부에 수직으로 장착된 브라켓(412)에 회전 가능하게 장착된다.

이 때, 종동기어(404)의 회전축(404a)은 브라켓(412)의 하부에 구동모터(402)의 구동축(402a)과 평행하게 고정 설치된다.

그리고, 종동기어(404)의 내측에는 도 5에 도시된 바와 같이 회전축(404a)을 감싸는 베어링(404b)이 내장되므로 종동기어(404)는 회전축(404a)이 정지된 상태에서 회전한다.

핑거실린더(405)는 도 2에 도시된 바와 같이 지지롤러(200)(201)측으로 위치되는 종동기어(404)의 일측면에 종동기어(404)의 회전축(404a)과 직교되게 장착되 므로, 핑거실린더(405)의 피스톤로드(405a)는 종동기어(404)의 회전축(404a)과 수직으로 작동한다.

핑거(406)는, 피스톤로드(405a)가 돌출되는 핑거실린더(405)의 일측면에 설치되되 지지롤러(200)(201) 측을 향한 상태에서 지지롤러(200)(201)와 수평을 이루도록 설치되며 비닐의 일면이 접촉되는 제1접촉부(4061)와, 피스톤로드(405a)의 단부에 제1접촉부(4061)와 대응되게 설치되어 비닐의 다른 면이 접촉되는 제2접촉부(4062)로 구성된다.

이 때, 제1접촉부(4061)의 저면에는 다수의 돌부(4061a)가 이격 형성되며, 제2접촉부(4062)의 상면에는 돌부(4061a)가 각각 삽입되는 다수의 요홈(4062a)이 이격 형성된다.

따라서, 피스톤로드(405a)가 핑거실린더(405) 내로 삽입되어 제1접촉부(4061)와 제2접촉부(4062)가 서로 밀착되면서 비닐을 움켜쥘 때 돌부(4061a)와 요홈(4062a)으로 인해 비닐이 제1접촉부(4061) 및 제2접촉부(4062) 사이에서 이탈되지 않는다.

한편, 핑거(406)의 제2접촉부(4062)는 핑거실린더(405)의 일측면에 피스톤로드(405a)와 수평을 이루도록 장착된 핑거가이드(413)에 의해 흔들림 없이 가이드된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 전술한 수평이동실린더(409), 구동모터(402) 및 핑거실린더(405) 등의 작동은 제어부(900)의 제어에 의해 자동으로 이루어진다.

특히, 이전 공정에서 롤 형태로 제작된 섬유원단이 본 발명에 따른 포장장치 의 입구에 도착하면 감지부(901)에서 섬유원단의 직경 등을 감지하여 감지신호를 제어부(900)로 보내게 된다. 제어부(900)에서는 감지부(901)로부터 전송되는 감지신호와, 작업자에 의해 미리 입력되는 비닐의 권취횟수 등에 따라 수평이동실린더(409)의 구동에 의한 모터지지대(401)의 수평이동범위, 구동모터(402)의 구동에 의한 핑거(406)의 회전범위 등이 자동으로 연산되며, 이 연산값 및 작업자에 의해 입력되는 입력신호 등에 의해 수평이동실린더(409), 구동모터(402) 및 핑거실린더(405)의 작동이 자동으로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 롤형 섬유원단 포장장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 컨베이어에 의해 이전 공정에서 생산된 섬유원단이 본 발명에 따른 포장장치 입구에 도착되면, 감지부(901)가 이를 감지하여 제어부(900)로 전달한다.

이처럼, 섬유원단이 도착되었다는 신호가 제어장치로 전달되면, 섬유원단이 지지롤러(200)(201) 측으로 공급되기에 앞서 제어부(900)의 제어에 의해 핑거(406)가 첫 번째 지지롤러(200) 측에 위치해있는 비닐 끝부분을 움켜쥐고 두번 째 지지롤러(201) 측으로 이동한다.

이 때, 핑거(406)의 이동은 제어부(900)의 제어에 의해 작동하는 수평이동실린더(409) 및 구동모터(402)의 구동에 의해 자동으로 이루어지며, 핑거실린더(405)의 작동에 의해 전진해 있던 피스톤로드(405a)가 후진하면서 제2접촉부(4062)가 제1접촉부(4061)에 밀착되는 동작에 의해 비닐의 끝부분을 움켜쥐게 된다.

이처럼, 포장을 위한 준비가 완료되어 롤 형태로 제작된 섬유원단이 지지롤러(200)(201)로 공급되어 지지롤러(200)(201) 사이에 안착되면, 구동모터(402)가 구동하여 도 7에서와 같이 핑거(406)를 화살표방향으로 회전시킴에 따라 비닐은 섬유원단에 강제적으로 감기게 된다.

이 때, 구동모터(402)가 구동함과 동시에 수평이동실린더(409)도 작동하여 모터지지대(401)를 수평이동시킴으로써 비닐이 섬유원단의 외주면을 따라 정확히 감기게 된다.

한편, 감지부(901)에서 섬유원단의 직경등이 미리 감지됨에 따라 제어부(900)에서는 수평이동실린더(409)에 의한 모터지지대(401)의 수평이동범위 및 구동모터(402)에 의한 핑거(406)의 회전범위 등이 미리 연산되며, 제어부(900)에서 연산되는 값에 따라 수평이동실린더(409) 및 구동모터(402)가 작동하게 된다.

전술한 바와 같은 과정을 통해 섬유원단에 원하는 횟수만큼 비닐을 감은 후에는 커터(800)를 하강시켜 공급되는 비닐을 절단하게 되고, 접착봉(600)을 이용해 절단된 비닐의 끝부분을 열로 접착시키게 된다. 그리고 나서 배출봉(500)을 상승시켜 섬유원단을 상방으로 밀어 외부로 배출함으로써, 섬유원단의 포장작업이 모두 완료된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤형 섬유원단의 포장장치를 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명의 본 명세서에 상세히 설명된 실시예와 도면에 한정되지 아니하며, 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형이 이루어 질 수 있다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명 롤형 섬유원단의 포장장치에 따르면, 구동모터의 구동에 의해 롤형 섬유원단의 주변을 회전하도록 된 핑거로 비닐을 움켜쥐고 섬유원단을 강제 포장하도록 이루어짐으로써, 섬유원단과 포장지 사이의 밀착성을 증대시킬 수 있고, 섬유원단의 종류에 따라 포장지의 권취횟수를 자유롭게 조정할 수 있어 포장품질과 포장효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 섬유원단에 비닐을 완전히 감은 후 비닐의 끝부분을 접착봉을 이용해 접착하기 때문에, 폐비닐이 발생되지 않는다.

Claims (5)

1. 롤 형태로 제작된 섬유원단에 포장지를 포장하는 롤형 섬유원단 포장장치에 있어서,

   골격을 형성하는 메인프레임;

   상기 메인프레임에 회전 가능하게 설치되되 수평선상에서 서로 평행하게 이격 설치되어, 상기 섬유원단을 지지하는 한 쌍의 지지롤러;

   상기 메인프레임의 일측에 회전 가능하게 설치되어 상기 포장지의 공급을 가이드하는 가이드롤러; 및

   상기 메인프레임에 설치되어 상기 가이드롤러를 통해 공급되는 상기 포장지를 상기 섬유원단에 강제로 권취시키는 권취수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 롤형 섬유원단 포장장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 권취수단은,

   상기 메인프레임의 상면에 상기 지지롤러와 직교되는 방향으로 수평 이동 가능하게 설치된 모터지지대;

   상기 모터지지대에 의해 지지되고, 구동축이 상기 지지롤러측으로 위치되며 상기 지지롤러와 평행을 이루도록 설치된 구동모터;

   상기 구동모터의 구동축에 장착되는 구동기어;

   상기 모터지지대에 회전 가능하게 설치되어 상기 구동기어와 맞물려 회전하되, 그 회전축이 상기 구동모터의 구동축과 평행을 이루도록 설치되는 종동기어;

   상기 지지롤러 측으로 위치되는 상기 종동기어의 일측면에 상기 회전축과 직교되게 장착되는 핑거실린더; 및

   상기 핑거실린더에 상기 종동기어의 회전축과 평행을 이루면서 이격 설치되어 상기 포장지를 움켜쥐도록 된 핑거를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 롤형 섬유원단 포장장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 핑거는,

   상기 핑거실린더의 일측면에 설치되어 포장지의 일면이 접촉되는 제1접촉부; 및

   상기 핑거실린더의 피스톤로드의 단부에 장착되어 상기 제1접촉부와 더불어 포장지를 움켜쥐도록 된 제2접촉부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 롤형 섬유원단 포장장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 메인프레임의 상면에 설치되는 판상의 받침판;

   상기 받침판의 상면에 상기 지지롤러와 직교되는 방향으로 설치되며 서로 이격되어 상기 모터지지대의 슬라이딩을 가이드하는 한 쌍의 가이드레일; 및

   상기 받침판의 상면에 설치되어 상기 모터지지대를 수평 이동시키는 수평이동실린더를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 롤형 섬유원단 포장장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 메인프레임 상에 상기 지지롤러 사이로 승강 가능하도록 설치되어, 포장이 완료된 섬유원단을 상방으로 밀어 배출하는 배출봉을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 롤형 섬유원단 포장장치.

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