KR100583759B1 - 입체 자수무늬 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평평한 상태의 자수 대상물에 스킬 자수형태의 입체 자수무늬를 형성시키기 위한 입체 자수무늬 가공장치에 관한 것이다.

본 발명은, 삽입체 및 자수 대상체 등으로 이루어진 가공 대상물의 표면에 특정의 자수무늬가 수놓여진 상태에서 삽입체를 일정 두께만큼 절삭하여 자수 대상체의 표면에 스킬 형태의 입체 자수무늬를 형성시키는 입체 자수무늬 가공장치에 관한 것으로, 자수처리된 가공 대상물을 펼쳐진 상태로 수용하는 수용판을 구비한 본체와; 본체의 상부 측에 회전가능하게 설치된 상부 가압롤러와; 상부 가압롤러의 하부 측에 회전가능하게 설치된 하부 가압롤러와; 상ㆍ하부 가압롤러를 동일한 회전속도로 회전구동시키는 롤러구동부와; 상부 가압롤러의 양단부를 회전지지하고, 승하강 가능하게 설치된 제1회전지지부와; 하부 가압롤러의 양단부를 회전지지하고, 높이조절 가능하게 설치된 제2회전지지부와; 상ㆍ하부 가압롤러의 후방 측에 배치되고, 상ㆍ하부 가압롤러에 의해 이송되는 자수 대상체 및 삽입체의 이송방향에 대해 직각방향으로 이동하는 커터부를 포함한다.

자수, 스킬, 식모, 입체, 절삭, 커터

Description

입체 자수무늬 가공장치{Apparatus for processing the solid embroidery}

도 1은 본 발명의 가공장치에 의해 자수 대상체 상에 입체 자수무늬가 형성된 일 형태를 예시적으로 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 가공장치의 원리를 개략적으로 도시한 개념도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 자수무늬 가공장치를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 자수무늬 가공장치를 도시한 정단면도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 자수무늬 가공장치를 도시한 배단면도.

도 6은 본 발명의 조절구동부의 구성을 도시한 평면도.

도 7은 본 발명의 승하강부재ㆍ회전판 및 가이드블럭의 구성을 도시한 부분 분해 사시도.

도 8은 본 발명의 승하강구동부의 구성을 도시한 측면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 본체 11 : 가공 대상물

21 : 상부 가압롤러 22 : 하부 가압롤러

30 : 롤러 구동부 40 : 제1 회전지지부

50 : 제2 회전지지부 60 : 커터부

본 발명은 자수 대상물에 입체 자수무늬를 가공하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평평한 상태의 자수 대상물에 스킬 자수형태의 입체 자수무늬를 형성시키기 위한 입체 자수무늬 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로, "자수"라 함은 원단 또는 가죽, 수지, 시트 등과 같은 평평한 또는 곡면의 대상물에 다양한 색상의 실을 이용하여 상표, 문자, 숫자 또는 도형 등과 같은 다양한 자수무늬를 수 놓아 대상물에 미적인 아름다움을 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 자수 무늬를 특정의 대상물 표면에 형성시키 위한 장치로서 다양한 방식의 자수기가 널리 이용되고 있다.

이러한 자수기는 대상체 특히, 가죽, 천 등과 같은 원단에 다양한 색상의 실을 이용하여 문지 디스켓에서 지정하는 문양 또는 도안을 자수하게 되는 것으로, 자수기의 바늘 고정대에 일정간격으로 설치된 다수의 바늘 사이의 간격(4/4, 8/4, 12/4, 16/4....등)에 따라 문지 디스켓에서 동작되는 자수바늘을 선택하여 자수공정을 수행하게 된다.

이러한 자수기는 자수를 놓는 북과 바늘로 된 단위 자수 유닛트가 한개 또는 그 이상의 수백개가 나란히 설치되어 일시에 많은 양의 자수 무늬를 수놓을 수 있도록 구성된다.

한편, 이와같은 일반적인 자수기에 의해 가공된 자수무늬는 그 형성된 무늬의 평면감이 극히 두드러져 소비자의 입장에서는 그 입체감이 매우 떨어질 뿐만 아니라, 매우 식상한 느낌을 부여하게 되는 단점이 있었다.

이에 따라, 최근에는 자수무늬의 입체감을 보다 효과적으로 구현하기 위한 다양한 구조 또는 가공방식 등이 제시되고 있다.

이러한 자수무늬의 입체감을 보다 효과적으로 구현하기 위해, 본 출원인은 "입체 자수무늬가공방법 및 그 자수물품"이라는 명칭의 국내 특허출원 제10-2004-0049050호(이하, "선출원"이라 함)을 선출원하여 개시한 바 있다.

이러한 본 출원인의 선출원은 원단, 가죽시트, 연질의 합성수지 등과 같은 자수 대상체의 일면에 탄성 및 연성을 가진 삽입체를 올려놓은 상태에서, 자수기에서 특정의 자수무늬를 수놓는 자수단계와; 이 자수단계에서 특정의 자수모양이 형성된 자수 대상체의 이면에 점착성 재질을 피복하는 피복단계와; 자수 대상체 및 삽입체를 상ㆍ하부 가압롤러에 의해 상ㆍ하부에서 가압하면서 특정방향으로 이송시키는 단계와; 이송되는 자수 대상체 및 삽입체의 이송방향에 대해 대향되는 위치에 커터를 배치하여, 이 커터에 의해 자수실이 내재된 삽입체를 소정 두께만큼 절삭하는 절삭단계와; 절삭단계에서 절삭된 후에 자수 대상체에 부착된 잔여의 삽입체만을 분리시키는 분리단계로 이루어진다.

도 1은 이와 같은 본 출원인의 선출원에 의한 입체 자수무늬가공방법에 의해 구현된 자수물품을 예시적으로 도시한 도면으로, 원단, 가죽시트, 연질의 합성수지 등과 같은 자수 대상체(11b)의 표면에 다수의 자수실(11d)이 식모된 형태로 특정의 입체 자수무늬를 형성하게 된다.

이와 같이, 본 출원인의 선출원에 의해 구현되는 입체 자수무늬는 그 입체적 장식미 및 시각적 효과가 보다 두드러지는 특징이 있다.

한편, 상술한 선출원의 가공방법을 수작업에 의존하게 되면 그 생산성 및 가공 품질이 매우 저하되는 단점이 있으므로, 본 출원인은 상술한 선출원의 가공방법을 보다 용이하게 구현하여 입체 자수무늬의 가공성 및 생산성을 향상시키기 위한 입체 자수무늬가공장치의 개발이 필요하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 천, 가죽, 시트, 연질의 수지 등과 같은 자수 대상체의 표면에 매우 세밀하게 식모된 형태의 입체 자수무늬를 매우 용이하게 가공할 수 있고, 자수처리되는 자수실의 이탈을 방지하여 자수 대상체 상에 견고하게 지지될 수 있도록 하고, 그 가공성 및 생산성이 매우 뛰어나 대량 생산에 매우 적합한 입체 자수무늬 가공장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가공장치는, 삽입체 및 자수 대상체 등으로 이루어진 가공 대상물의 표면에 특정의 자수무늬가 수놓여진 상태에서 삽입체를 일정 두께만큼 절삭하여 자수 대상체의 표면에 스킬 형태의 입체 자수 무늬를 형성시키는 입체 자수무늬 가공장치에 관한 것으로,

자수처리된 가공 대상물을 펼쳐진 상태로 수용하는 수용판을 구비한 본체와; 본체의 상부 측에 회전가능하게 설치된 상부 가압롤러와; 상부 가압롤러의 하부 측에 회전가능하게 설치된 하부 가압롤러와; 상ㆍ하부 가압롤러를 동일한 회전속도로 회전구동시키는 롤러구동부와; 상부 가압롤러의 양단부를 회전지지하고, 승하강 가능하게 설치된 제1회전지지부와; 하부 가압롤러의 양단부를 회전지지하고, 높이조절 가능하게 설치된 제2회전지지부와; 상ㆍ하부 가압롤러의 후방 측에 배치되고, 상ㆍ하부 가압롤러에 의해 이송되는 자수 대상체 및 삽입체의 이송방향에 대해 직각방향으로 이동하는 커터부를 포함한다.

바람직하게는, 롤러 구동부는 구동모터 및 구동모터의 구동력을 상ㆍ하부 가압롤러 측으로 전달하는 전동기구로 이루어지고; 전동기구는 구동모터의 출력축으로부터 장설되는 감기전동절과, 이 감기전동절에 연결된 기어박스와, 이 기어박스에 연동가능하게 연결된 제1 및 제2 회전축으로 이루어진다.

보다 바람직하게는, 제1 회전축의 일측단부는 기어박스의 일측에 유니버설조인트에 의해 연결되고, 제1 회전축의 타측단부는 상부 가압롤러의 일측단부에 유니버설 조인트에 의해 연결되며, 제2 회전축의 일측단부는 기어박스의 타측에 유니버설 조인트에 의해 연결되고, 제2 회전축의 타측단부는 하부 가압롤러의 일측단부에 유니버설 조인트에 의해 연결된다.

바람직하게는, 제1 회전지지부는 상부 가압롤러의 양단부를 회전지지하는 한 쌍의 제1 회전지지구와, 각 제1 회전지지구의 상부 측에 연결된 한 쌍의 승하강부 재와, 본체 일측면에 고정설치되어 각 승하강부재의 상하 이동을 안내하는 한 쌍의 가이드블럭과, 일측의 승하강부재를 승하강시키는 승하강구동부로 이루어진다.

보다 바람직하게는, 승하강구동부는 일측의 승하강부재를 구동시키도록 구성되고;

본체 내측 소정 위치에 회동가능하게 설치된 수직형 실린더부재와, 일측단부가 실린더부재의 로드단부에 힌지결합된 제1 회전축과, 이 제1 회전축으로부터 상부 측에 배치된 한 쌍의 제2 회전축과, 제1 회전축의 양단부 및 각 제2 회전축의 일측단부에 각각 설치된 제1 및 제2 풀리 상에 장설된 한 쌍의 감기전동절과, 각 제2 회전축의 타측단부에 고정결합된 한 쌍의 회전판으로 이루어지고;

각 회전판은 그 일측에 소정의 편심돌기가 그 중심으로부터 소정간격 편심되어 형성되고, 이 편심돌기는 승하강부재의 일측에 형성된 접동홈에 삽입되어 회전판이 회전함에 따라 편심회전하면서 접동홈 내에서 접동하도록 구성된다.

바람직하게는, 제2 회전지지부는 하부 가압롤러의 양단부를 회전지지하는 한 쌍의 제2 회전지지구와, 각 제2 회전지지구의 하부 측에 연결된 높이조절대와, 각 높이조절대의 양단부에 형성된 암나사부에 개별적으로 치합되는 한 쌍의 이송스크류와, 일측의 이송스크류를 회전구동시키는 조절구동부로 이루어진다.

보다 바람직하게는, 조절구동부는 본체의 내측 소정위치에 설치된 수평형 실린더부재와, 이 실린더부재의 로드단부에 고정결합되어 전후진 가능하게 설치된 래크기어와, 이 래크기어 상에 치합된 피니언기어와, 이 피니언기어의 하부 측에 구비된 구동풀리 및 일측 이송스크류의 종동풀리 상에 장설되는 감기전동절과, 래크 기어의 맞은편 부분에 소정의 브라켓에 의해 지지되는 조절나사부와, 조절나사부의 일측에 결합되어 본체 외부로 노출되게 설치된 조절노브로 이루어진다.

바람직하게는, 커터부는 본체의 후방 내측면 상에 배치된 한 쌍의 휠 및 이 한 쌍의 휠 사이에 장설된 궤도형태의 전동커터로 이루어지고, 구동모터에 의해 일측의 휠이 회전함에 따라 전동커터는 가공 대상물의 이송방향에 대해 직각방향으로 이동하도록 소정의 궤도운동을 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 전동커터의 좌ㆍ우 양측 소정 위치에는 한 쌍의 회전가이드구가 구비되어 궤도운동하는 전동커터의 이동을 안내하게 되고, 각 회전가이드구는 회전이 자유롭게 설치된다.

바람직하게는, 전동커터의 상ㆍ하부 가압롤러에 인접하는 부분에는 소정의 커터홀더가 구비되어 전동커터의 절삭날 부분이 상하부 가압롤러 측으로 향하도록 홀딩하고, 이 커터홀더 내부에는 전동커터를 상ㆍ하부 가압롤러 측으로 가압하는 탄성부재가 구비된다.

대안적으로, 전동커터의 일측면에는 전동커터의 절삭날을 연삭하는 한 쌍의 연삭롤이 더 구비된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 가공장치에 의해 가공되는 가공 대상물에 대해 간략하게 설명하면, 삽입체(11a) 및 자수 대상체(11b)가 겹쳐진 상태에서 소정의 자수기에 의해 특정의 자수무늬가 자수처리된다.

여기서, 자수 대상체(11b)는 편물, 직물, 가죽, 시트, 연질의 수지 등과 같이 상대적으로 얇은 재질로 이루어진다.

또한, 삽입체(11a)는 EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer), 우레탄고무, 폴리우레탄 등과 같이 연성 및 탄성을 가진 재질로 이루어져, 자수기에 의해 자수되는 자수실에 의해 형성되는 입체 자수무늬를 유지시켜 주는 역할을 하게 된다.

이렇게 삽입체(11a) 및 자수 대상체(11b)가 상호 겹쳐진 상태에서, 자수기에서 자수기의 바늘이 삽입체(11a) 및 자수 대상체(11b)를 관통하여 상표, 문자, 문양 등과 같은 특정의 자수무늬를 수놓게 된다.

이외에도 삽입체(11a)의 상부면에는 보조덮개가 더 구비될 수도 있고, 또한 자수 대상체(11b)의 삽입체(11a) 부분을 제외한 상부면 상에는 덮개판이 구비될 수도 있을 것이다. 이러한 본 발명의 자수 대상체 및 삽입체 등으로 이루어진 가공 대상물의 구성 및 그 자수공정에 대한 자세한 설명은 본 출원인이 선출원한 국내특허출원 제10-2004-0049050호에 개시된 내용을 참조로 한다.

본 발명의 가공장치는 평평한 상태의 가공 대상물(11)이 적용되는 것으로, 삽입체(11a) 및 자수 대상체(11b)로 이루어진 가공 대상물(11)을 그 상ㆍ하부에서 가압하면서 이송시키고, 이 이송방향에 대해 대향되는 측에 소정의 커터를 배치하여 삽입체(11a)를 소정 두께만큼 절삭하는 장치이다.

도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 자수무늬 가공장치를 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 가공장치는 삽입체(11a) 및 자수 대상물(11b) 등으로 이루어져 특정의 자수무늬가 수놓여진 가공 대상물(11)을 수용하는 수용판(14)을 구비한 본체(10)와, 본체(10)의 상부 측에 회전가능하게 설치된 상부 가압롤러(21)와, 상부 가압롤러(21)의 하부 측에 회전가능하게 설치된 하부 가압롤러(22)와, 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22)를 동일한 회전속도로 회전구동시키는 롤러구동부(30)와, 상부 가압롤러(21)의 양단부를 회전지지하는 제1회전지지부(40)와, 하부 가압롤러(21)의 양단부를 회전지지하는 제2회전지지부(50)와, 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22)의 후방 측에 배치되어 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22)에 의해 이송되는 가공 대상물(11)의 이송방향에 대해 직각방향으로 이동하면서 삽입체(11a)를 소정두께만큼 절삭하는 커터부(60)를 포함한다.

본체(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 그 전방 측에 평탄면을 가진 수용판(14)을 구비하고, 이 수용판(14)의 상면에 자수 대상체(11b) 및 삽입체(11a) 등으로 이루어진 가공 대상물(11)이 평평하게 펼쳐져 수용된다.

상부 가압롤러(21)는 본체(10)의 상부 측에 회전가능하게 구비되어 상술한 가공 대상물(11)을 상부에서 가압하며 이송시키는 역할을 한다.

하부 가압롤러(22)는 상부 가압롤러(21)의 하부 측에 회전가능하게 구비되어 상술한 가공 대상물(11)을 하부에서 가압하면 이송시키는 역할을 한다.

상ㆍ하부 가압롤러(21, 22)를 동일한 회전속도로 회전구동시키는 롤러 구동부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 구동모터(31) 및 구동모터(31)의 구동력을 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22) 측으로 전달하는 전동기구(32)로 이루어진다.

전동기구(32)는 구동모터(31)의 출력축으로부터 장설되는 감기전동절(32a) 과, 이 감기전동절(32a)에 연결된 기어박스(32b)와, 이 기어박스(32b)에 연동가능하게 연결된 제1 및 제2 회전축(32c, 32d)으로 이루어진다.

여기서, 제1 회전축(32c)은 그 일측단부가 기어박스(32b)의 일측에 유니버설조인트(32e)에 의해 연결되고, 그 타측단부는 상부 가압롤러(21)의 일측단부에 유니버설 조인트(32f)에 의해 연결됨으로써, 제1 회전축(32c)은 상부 가압롤러(21) 측에 구동력을 전달함에 있어 상하좌우 방향으로의 자유로운 굴절성을 부여할 수 있게 된다.

제2 회전축(32d)는 그 일측단부가 기어박스(32b)의 타측에 유니버설 조인트(32g)에 의해 연결되고, 그 타측단부는 하부 가압롤러(22)의 일측단부에 유니버설 조인트(32h)에 의해 연결됨으로써, 제2 회전축(32d)은 하부 가압롤러(22) 측에 구동력을 전달함에 있어 상하좌우 방향으로의 자유로운 굴절성을 부여할 수 있게 된다.

제1 회전지지부(40)는 상부 가압롤러(21)의 양단부를 회전지지하고, 이 상부 가압롤러(21)를 승하강시키도록 구성된다.

제1 회전지지부(40)는 상부 가압롤러(21)의 양단부를 회전지지하는 한 쌍의 제1 회전지지구(41)와, 각 제1 회전지지구(41)의 상부 측에 연결된 한 쌍의 승하강부재(42)와, 각 승하강부재(42)의 상하 이동을 안내하는 한 쌍의 가이드블럭(43)과, 일측의 승하강부재(42)를 승하강시키는 승하강구동부(45)로 이루어진다.

각 제1 회전지지구(41)는 상부 가압롤러(21)의 양단부 상에 각각 배치되어 상부 가압롤러(21)의 양단부를 원활하게 회전지지하도록 내부에 베어링 등을 구비 할 수도 있다.

각 승하강부재(42)는 도 7에 도시된 바와 같이, 회전지지구(41)의 상부 측에 연결되고, 그 자유단부 상에 소정 형상의 가이드돌기(42a)가 형성되며, 이 가이드돌기(42a)의 일측면에는 후술하는 승하강구동부(45)의 회전판(45g)에 구비된 편심돌기(45h)가 삽입되어 접동되는 접동홈(42b)을 구비한다.

각 가이드블럭(43)은 도 7에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 상부면 상에 고정설치되고, 승하강부재(42)와 접촉하는 단면에는 소정 형상의 가이드홈(43a)이 형성되며, 이 가이드홈(43a) 상에서 후술하는 승하강구동부(45)의 회전판(45g)이 회전자재하게 설치된다.

승하강구동부(45)는 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 일측의 승하강부재(42)를 구동시키도록 구성되고, 본체(10) 내측 소정 위치에 회동가능하게 설치된 수직형 실린더부재(45a)와, 일측단부가 실린더부재(45a)의 로드단부에 힌지결합된 제1 회전축(45b)과, 이 제1 회전축(45b)으로부터 상부 측에 배치된 한 쌍의 제2 회전축(45c)과, 제1 회전축(45b)의 양단부 및 각 제2 회전축(45c)의 일측단부에 각각 설치된 제1 및 제2 풀리(45d, 45e) 상에 장설된 한 쌍의 감기전동절(45f)과, 각 제2 회전축(45c)의 타측단부에 고정결합된 한 쌍의 회전판(45g)으로 이루어진다.

여기서, 회전판(45g)은 도 7에 도시된 바와 같이, 그 일측에 소정의 편심돌기(45h)가 중심으로부터 소정간격 편심되어 형성되고, 이 편심돌기(45h)는 승하강부재(42)의 접동홈(42b)에 삽입되어 회전판(45g)이 회전함에 따라 편심회전하면서 접동홈(42b) 내에서 접동하도록 구성된다.

이러한 구성에 의해, 승하강구동부(45)의 수직형 실린더부재(45a)의 전진 또는 후진 포트 측에 공압이 입력되면, 실린더부재(45a)의 로드는 전ㆍ후진구동하게 되고, 이에 따라 실린더부재(45a)의 로드단부에 힌지결합된 제1 회전축(45b)이 회전구동하게 되고, 이에 의해 각 감기전동절(45f) 및 제2 회전축(45c)에 구동력이 전달되어 제2 회전축(45c)는 소정 방향으로 회전하게 된다.

이렇게 제2 회전축(45c)이 회전함에 따라 회전판(45g)도 회전구동하게 되고, 이러한 회전판(45g)의 회전에 의해 편심돌기(45h)는 편심회전하면서 승하강부재(42)의 접동홈(42b)을 따라 접동하게 되며, 이러한 편심돌기(45h)의 접동 및 편심운동에 의해 각 승하강부재(42)는 가이드블럭(43)의 가이드홈(43a)을 따라 승하강하게 되고, 각 승하강부재(42)에 연결된 각 회전지지구(41)도 승하강하게 된다.

제2 회전지지부(50)는 하부 가압롤러(22)의 양단부를 회전지지하고, 이 하부 가압롤러(22)의 높이를 미세하게 조절하도록 구성된다.

제2 회전지지부(50)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 하부 가압롤러(22)의 양단부를 회전지지하는 한 쌍의 제2 회전지지구(51)와, 각 제2 회전지지구(51)의 하부 측에 연결된 높이조절대(52)와, 각 높이조절대(52)의 양단부에 형성된 암나사부(52a)에 개별적으로 치합되는 한 쌍의 이송스크류(53, 54)와, 일측의 이송스크류(53)를 회전시키는 조절구동부(55)로 이루어진다.

한 쌍의 제2 회전지지구(51)는 하부 가압롤러(22)의 양단부 상에 각각 구비되어 하부 가압롤러(22)의 양단부를 원활하게 회전지지하도록 내부에 베어링 등을 구비한다.

높이조절대(52)는 한 쌍의 제2 회전지지구(51)의 하부 측에 연결되고, 양단부 상에 암나사부(52a)를 구비하며, 각 암나사부(52a) 상에 후술하는 이송스크류(53)가 치합된다.

한 쌍의 이송스크류(53, 54)는 본체(10) 내부에서 회전가능하게 지지되고, 높이조절대(52)의 양단부 상에 형성된 암나사부(52a)에 치합되며, 일측의 이송스크류(53) 하부측에는 종동풀리(53a)가 구비된다.

조절구동부(55)는 도 4, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 내측 소정위치에 설치된 수평형 실린더부재(55a)와, 이 실린더부재(55a)의 로드단부에 고정결합되어 전후진 가능하게 설치된 래크기어(55b)와, 이 래크기어(55b) 상에 치합된 피니언기어(55c)와, 이 피니언기어(55c)의 하부 측에 구비된 구동풀리(55d) 및 일측의 이송스크류(53)의 종동풀리(53a) 상에 장설되는 감기전동절(55e)과, 래크기어(55b)의 맞은편 부분에 소정의 브라켓에 의해 지지되는 조절나사부(55f)와, 조절나사부(55f)의 일측에 결합되어 본체(10) 외부로 노출되게 설치된 조절노브(55g)로 이루어진다.

실린더부재(55a)는 본체(10)의 내측 소정위치에 수평방향으로 설치되고, 그 로드단부 측에는 후술하는 래크기어(55b)의 일측단부가 고정결합된다.

래크기어(55b)는 그 일측단부가 상술한 실린더부재(55a)의 로드단부가 고정결합되고, 실린더부재(55a)의 로드가 전후진하게 됨에 따라 래크기어(55b)도 전후진하게 되며, 이 래크기어(55b)의 전후진 이동은 본체(10) 측에 고정결합된 가이드부재(57)를 따라 안내된다.

피니언기어(55c)는 래크기어(55b)의 치형 상에 치합되고, 이 피니언기어(55c)의 하부 측에는 구동풀리(55d)가 구비된다.

감기전동절(55e)은 피니언기어(55c)의 구동풀리(55d) 및 일측의 이송스크류(53)의 종동풀리(53a) 상에 장설되어 피니언기어(55c)의 회전력을 이송스크류(53) 측으로 전달하도록 구성된다.

이러한 구성에 의해, 조절구동부(55)의 수평형 실린더부재(55a)의 전진 포트측에 공압이 입력되어 실린더부재(55a)의 로드가 전진구동하게 되면, 이에 연동하여 래크기어(55b)도 전진구동하게 되어 래크기어(55b)의 자유단부는 조절나사부(55f)의 자유단부 측에 맞닿게 된다.

이렇게 래크기어(55b)의 자유단부 및 조절나사부(55f)의 자유단부가 맞닿게 된 상태에서, 조절노브(55g)를 돌리게 되면 조절나사부(55f) 및 래크기어(55b)는 전후진 하게 된다.

이렇게 조절노브(55g)에 의해 래크기어(55b)가 전후진하게 됨에 따라, 이에 연동하여 피니언기어(55c)는 소정방향으로 회전하게 되고, 이에 연동하여 감기전동절(55e)이 구동하게 된다.

이러한 감기전동절(55e)의 구동에 의해 일측의 이송스크류(53)의 종동풀리(53a)도 회전구동하게 되면, 일측의 이송스크류(53)도 동시에 회전구동하게 된다.

이렇게 일측의 이송스크류(53)가 회전함에 따라, 한 쌍의 이송스크류(53, 54)는 높이조절대(52)의 각 암사나부(52a) 상에서 나사운동을 하게 되고, 이에 따라 높이조절대(52) 및 한 쌍의 제2 회전지지구(51)는 그 높이가 미세하게 조절된 다.

이와 같이, 제2 회전지지부(50)는 하부 가압롤러(22)의 양단부를 회전지지함과 더불어 하부 가압롤러(22)의 높이를 미세하게 조절함으로써 후술하는 전동커터(62)에 의해 절삭되는 삽입체(11a)의 높이를 조절하는 구성으로, 최종적으로 가공되는 자수 대상물(11b)의 표면에 형성되는 입체 자수무늬의 높이를 적절히 조절할 수 있는 특징이 있다.

바람직하게는, 승하강구동부(45)의 수직형 실린더부재(45a) 및 조절구동부(55)의 수평형 실린더부재(55a)는 그 각각의 전진 포트 및 후진 포트가 "T"자형 또는 "Y"자형 연결구(미도시) 등을 통해 연결된 형태로 이루어질 수도 있을 것이다.

이는 수직형 실린더부재(45a)의 전진 작동과 수평형 실린더부재(55a)의 전진 작동이 동시에 이루어지도록 함으로써 제1 회전지지구(41)의 상승 작동과 제2 회전지지구(51)의 높이조절을 동시에 수행할 수 있도록 하게 함이다.

커터부(60)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22)의 후방 측에 배치되어 가공 대상물(11)의 이송방향에 대해 직각방향으로 이동하면서 삽입체(11a)를 소정두께만큼 절삭하도록 구성된다.

이러한 커터부(60)는 본체(10)의 후방 내측면 상에 배치된 한 쌍의 휠(61) 및 이 한 쌍의 휠(61) 사이에 장설된 궤도형태의 전동커터(62)로 이루어지고, 구동모터(미도시)에 의해 일측의 휠(61)이 회전함에 따라 전동커터(62)는 가공 대상물(11)의 이송방향에 대해 직각방향으로 이동하도록 소정의 궤도운동을 하게 된다.

전동커터(62)의 좌ㆍ우 양측 소정 위치에는 한 쌍의 회전가이드구(64)가 구 비되어 궤도운동하는 전동커터(62)의 이동을 안내하도록 구성된다.

회전가이드구(64)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 원통형상으로 이루어지고, 그 중심부에 구비된 회전축(64a)이 본체(10) 내에서 회전이 자유롭게 설치되며, 그 외주면 상에는 전동커터(62)의 후방면 두께에 대응하는 원주방향의 안내홈(미도시)이 형성되어 전동커터(62)의 후방면을 안정적으로 안내하게 된다.

바람직하게는, 전동커터(62)의 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22)에 인접하는 부분에는 소정의 커터홀더(63)가 구비되어 전동커터(62)의 절삭날 부분이 상하부 가압롤러(21, 22) 측으로 향하도록 홀딩하고, 이 커터홀더(63) 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상술한 전동커터(62)를 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22) 측으로 가압하는 탄성부재(63a)가 구비된다.

또한, 궤도형태의 전동커터(62)의 일측면에는 주기적으로 전동커터(62)의 날을 연삭하는 한 쌍의 연삭롤(67)이 더 구비된다. 이 연삭롤(67)은 구동모터(미도시)에 의해 회전구동하면서 무디어진 전동커터(62)의 절삭날 부분을 연삭하여 예리하게 한다.

이와 같이, 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22)에 의해 이송되는 가공 대상물(11)의 삽입체(11a)는 소정의 궤도운동을 하는 전동커터(62)에 의해 소정 두께만큼 절삭된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 아래와 같이 상세히 설명한다.

먼저, 본 출원인의 선출원에 개시된 바와 같이, 일반적인 자수기에 의해 자수 대상체(11b) 및 삽입체(11a) 등으로 이루어진 가공 대상물(11)에 특정의 자수무 늬를 수놓게 된다.

이렇게 자수무늬가 형성된 가공 대상물(11)을 평평하게 펼쳐 본체(10)의 수용판(14) 상부면 상에 올려 놓는 다음에 상하부 가압롤러(21, 22) 사이에 가공 대상물(11)을 개재시킨다.

그런 다음에, 제1회전지지부(40)의 승하강구동부(45)를 구동시켜 한 쌍의 제1 회전지지구(41) 및 상부 가압롤러(21)를 하강시켜 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22) 사이에 가공 대상물(11)이 물려지도록 한다.

이러한 제1 회전지지구(41)의 하강구동은 다음과 같다.

승하강구동부(45)의 수직형 실린더부재(45a)의 후진 측 포트에 공압이 입력되면, 실린더부재(45a)의 로드가 후진구동하게 되고, 이에 따라 실린더부재(45a)의 로드단부에 힌지결합된 제1 회전축(45b)이 회전구동하게 되어 감기전동절(45f)을 통해 그 구동력이 전달되어 제2 회전축(45c)도 회전구동하게 된다.

이렇게 제2 회전축(45c)이 회전함에 따라 회전판(45g)도 회전구동하게 되고, 이러한 회전판(45g)의 회전에 의해 편심돌기(45h)는 승하강부재(42)의 접동홈(42b)을 따라 접동하면서 편심회전하게 되며, 이러한 편심돌기(45h)의 접동 및 편심운동에 의해 승하강부재(42)는 가이드블럭(43)의 가이드홈(43a)을 따라 하강하게 되고, 이 승하강부재(42)에 연결된 각 제1 회전지지구(41) 및 상부 가압롤러(21)도 하강하게 되어 가공 대상물(11)은 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22)에 의해 물려진 상태가 된다.

다음, 하부 가압롤러(22)의 높이를 미세하게 조절하고자 할 경우에는, 제2 회전지지부(50)의 조절구동부(55)를 구동시켜 하부 가압롤러(22)의 양단부를 회전지지하는 한 쌍의 제2 회전지지구(51)의 높이를 미세하게 조절할 수 있게 된다.

이러한 제2 회전지지구(51)의 높이 조절작동은 아래와 같다.

조절구동부(55)의 실린더부재(55a)의 전진측 포트에 공압이 입력되어 실린더부재(55a)의 로드가 전진구동하게 되면, 이에 연동하여 래크기어(55b)도 전진구동하게 되어 래크기어(55b)의 자유단부는 조절나사부(55f)의 자유단부 측에 맞닿게 된다.

이렇게 래크기어(55b)의 자유단부 및 조절나사부(55f)의 자유단부가 맞닿게 된 상태에서, 조절노브(55g)를 돌리게 되면 조절나사부(55f) 및 래크기어(55b)는 전후진하게 된다.

이렇게 조절노브(55g)에 의해 래크기어(55b)가 후진하게 됨에 따라, 이에 연동하여 피니언기어(55c)는 소정방향으로 회전하게 되고, 이에 연동하여 감기전동절(55e)이 구동하게 된다.

이러한 감기전동절(55e)의 구동에 의해 일측의 이송스크류(53)의 종동풀리(53a)도 회전구동하게 되면, 일측의 이송스크류(53)도 동시에 회전구동하게 된다.

이렇게 일측의 이송스크류(53)가 회전함에 따라, 한 쌍의 이송스크류(53, 54)는 높이조절대(52)의 각 암사나부(52a) 상에서 나사운동을 하게 되고, 이에 따라 높이조절대(52)는 그 높이가 미세하게 조절된다.

이렇게 상부 가압롤러(21)를 하강시키고, 하부 가압롤러(22)를 원하는 높이로 조절한 후에는 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22)를 회전구동시킨다.

롤러 구동부(30)의 구동모터(31)에 전원이 인가됨에 따라, 전동기구(32)를 통해 구동모터(31)의 구동력이 기어박스(32b)를 통해 제1 및 제2 회전축(32c, 32d)으로 전달되고, 이 제1 및 제2 회전축(32c, 32d)이 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22)를 동일한 회전속도로 동시에 회전구동시키게 된다.

이와 동시에, 커터부(60)의 휠차(61)를 회전시키게 되면, 한 쌍의 휠차(61) 사이에 장설된 전동커터(62)는 소정의 궤도운동을 하게 되고, 이렇게 궤도운동하는 전동커버(62)는 가공 대상물(11)의 이송방향에 대해 직각방향으로 이동되면서 가공 대상물(11)의 삽입체(11a)를 소정 두께 만큼 절삭하게 된다.

이렇게 삽입체(11a)를 소정 두께 만큼 절삭하게 되면, 삽입체(11a) 및 이 삽입체(11a) 내에 심어진 자수실(11d)의 상부 일부분이 동시에 절삭되고, 이렇게 절삭공정이 완료된 가공 대상물(11)은 그 나머지 삽입체(11a)를 자수 대상체(11b)로부터 분리하게 되면 자수 대상체(11b)의 표면에 특정의 자수무늬가 식모된 형태로 형성된다.

이와 같은 본 발명은, 상술한 바와 같이, 자수 대상체 및 삽입체(10, 20)가 자수기에 의해 자수된 후에, 회전하는 상ㆍ하부 가압롤러(21, 22)에 의해 가압 이송시키면서 전동커터(62)로 삽입체(20)의 일부분을 절삭함에 따라 자수 대상체(11b)의 표면에 입체 자수무늬가 형성되고, 이렇게 형성된 입체 자수무늬는 그 입체감 및 시각적 효과가 보다 미려하게 발현되는 특징이 있다.

또한, 본 발명은 자수 대상체(11b) 및 삽입체(11a) 등으로 이루어진 가공 대상물(11)의 삽입체(11a)를 매우 신속하고 정밀하게 절삭이공함으로써 작업인력ㆍ작 업공수 및 작업시간이 최소화되어 전체적인 제조단가를 절감할 뿐만 아니라 그 생산성이 매우 뛰어나 대량생산에도 매우 적합한 장점이 있다.

또한, 본 발명은 하부 가압롤러(22)의 높이를 용이하게 조절함에 따라 자수 대상체(11b)의 표면에 형성되는 입체 자수무늬의 높이를 조절할 수 있게 되는 장점이 있다.

상기와 같은 본 발명은, 천, 가죽, 시트, 연질의 수지 등과 같은 자수 대상체의 표면에 매우 세밀하게 식모된 형태의 입체 자수무늬를 매우 용이하게 가공할 수 있고, 자수처리되는 자수실의 이탈을 방지하여 자수 대상체 상에 견고하게 지지될 수 있도록 하고, 그 가공성 및 생산성이 매우 뛰어나 대량 생산에 매우 적합한 효과가 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (11)

1. 삽입체 및 자수 대상체 등으로 이루어진 가공 대상물의 표면에 특정의 자수무늬가 수놓여진 상태에서 삽입체를 일정 두께만큼 절삭하여 자수 대상체의 표면에 스킬 형태의 입체 자수무늬를 형성시키는 입체 자수무늬 가공장치에 관한 것으로,

   상기 자수처리된 가공 대상물을 펼쳐진 상태로 수용하는 수용판을 구비한 본체와;

   상기 본체의 상부 측에 회전가능하게 설치된 상부 가압롤러와;

   상기 상부 가압롤러의 하부 측에 회전가능하게 설치된 하부 가압롤러와;

   상기 상ㆍ하부 가압롤러를 동일한 회전속도로 회전구동시키는 롤러구동부와;

   상기 상부 가압롤러의 양단부를 회전지지하고, 승하강 가능하게 설치된 제1회전지지부와;

   상기 하부 가압롤러의 양단부를 회전지지하고, 높이조절 가능하게 설치된 제2회전지지부와;

   상기 상ㆍ하부 가압롤러의 후방 측에 배치되고, 상ㆍ하부 가압롤러에 의해 이송되는 자수 대상체 및 삽입체의 이송방향에 대해 직각방향으로 이동하는 커터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 자수무늬가공장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 롤러 구동부는 구동모터 및 구동모터의 구동력을 상ㆍ하부 가압롤러 측 으로 전달하는 전동기구로 이루어지고;

   상기 전동기구는 구동모터의 출력축으로부터 장설되는 감기전동절과, 상기 감기전동절에 연결된 기어박스와, 상기 기어박스에 연동가능하게 연결된 제1 및 제2 회전축으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 자수무늬가공장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1 회전축의 일측단부는 기어박스의 일측에 유니버설조인트에 의해 연결되고, 상기 제1 회전축의 타측단부는 상부 가압롤러의 일측단부에 유니버설 조인트에 의해 연결되며, 상기 제2 회전축의 일측단부는 기어박스의 타측에 유니버설 조인트에 의해 연결되고, 상기 제2 회전축의 타측단부는 하부 가압롤러의 일측단부에 유니버설 조인트에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 입체 자수무늬가공장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1 회전지지부는 상부 가압롤러의 양단부를 회전지지하는 한 쌍의 제1 회전지지구와, 상기 각 제1 회전지지구의 상부 측에 연결된 한 쌍의 승하강부재와, 본체 일측면에 고정설치되어 각 승하강부재의 상하 이동을 안내하는 한 쌍의 가이드블럭과, 일측의 승하강부재를 승하강시키는 승하강구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 자수무늬가공장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 승하강구동부는 일측의 승하강부재를 구동시키도록 구성되고;

   상기 본체 내측 소정 위치에 회동가능하게 설치된 수직형 실린더부재와, 일측단부가 실린더부재의 로드단부에 힌지결합된 제1 회전축과, 이 제1 회전축으로부터 상부 측에 배치된 한 쌍의 제2 회전축과, 제1 회전축의 양단부 및 각 제2 회전축의 일측단부에 각각 설치된 제1 및 제2 풀리 상에 장설된 한 쌍의 감기전동절과, 각 제2 회전축의 타측단부에 고정결합된 한 쌍의 회전판으로 이루어지고;

   상기 각 회전판은 그 일측에 소정의 편심돌기가 중심으로부터 소정간격 편심되어 형성되고, 이 편심돌기는 승하강부재의 일측에 형성된 접동홈에 삽입되어 회전판이 회전함에 따라 편심회전하면서 접동홈 내에서 접동하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 자수무늬가공장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 제2 회전지지부는 하부 가압롤러의 양단부를 회전지지하는 한 쌍의 제2 회전지지구와, 각 제2 회전지지구의 하부 측에 연결된 높이조절대와, 각 높이조절대의 양단부에 형성된 암나사부에 개별적으로 치합되는 한 쌍의 이송스크류와, 일측의 이송스크류를 회전구동시키는 조절구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 자수무늬가공장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 조절구동부는 본체의 내측 소정위치에 설치된 수평형 실린더부재와, 상 기 실린더부재의 로드단부에 고정결합되어 전후진 가능하게 설치된 래크기어와, 상기 래크기어 상에 치합된 피니언기어와, 상기 피니언기어의 하부 측에 구비된 구동풀리 및 일측 이송스크류의 종동풀리 상에 장설되는 감기전동절과, 상기 래크기어의 맞은편 부분에 소정의 브라켓에 의해 지지되는 조절나사부와, 상기 조절나사부의 일측에 결합되어 본체 외부로 노출되게 설치된 조절노브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 무늬가공장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 커터부는 본체의 후방 내측면 상에 배치된 한 쌍의 휠 및 이 한 쌍의 휠 사이에 장설된 궤도형태의 전동커터로 이루어지고,

   구동모터에 의해 일측의 휠이 회전함에 따라 전동커터는 가공 대상물의 이송방향에 대해 직각방향으로 이동하도록 소정의 궤도운동을 하는 것을 특징으로 하는 입체 무늬가공장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 전동커터의 좌ㆍ우 양측 소정 위치에는 한 쌍의 회전가이드구가 구비되어 궤도운동하는 상기 전동커터의 이동을 안내하게 되고, 상기 각 회전가이드구는 회전이 자유롭게 설치되는 것을 특징으로 하는 입체 무늬가공장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 전동커터의 상ㆍ하부 가압롤러에 인접하는 부분에는 소정의 커터홀더가 구비되어 전동커터의 절삭날 부분이 상하부 가압롤러 측으로 향하도록 홀딩하고, 상기 커터홀더 내부에는 전동커터를 상ㆍ하부 가압롤러 측으로 가압하는 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 입체 무늬가공장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 전동커터의 일측면에는 그 절삭날 부분을 연삭하는 한 쌍의 연삭롤이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 입체 무늬가공장치.

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