KR100626171B1 - 초음파 천공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 의류나 가방 또는 지퍼 등을 제조하는 데 사용되는 천연섬유 또는 합성섬유 원단이 놓여지는 작업테이블의 정해진 위치 하부에 초음파를 출력하는 초음파혼(Ultrasonics Horn)을 설치하고, 초음파혼의 설치위치와 대응되는 작업테이블의 수직상방에는 유체압에 의하여 제어되는 실린더의 작용에 의하여 승강작동되는 승강블럭과 성형판을 설치하므로써 초음파을 이용하여 섬유원단의 정해진 부위에 원하는 형상의 구멍을 간단하게 천공할 수 있도록 하고, 천공된 구멍의 가장자리가 초음파에 의해 융착되면서 올이 풀리지 않도록 하여 별도의 2차 가공을 수행하지 않고도 균일한 품질을 얻을 수 있도록 함과 동시에 제조공정을 단순화시킬 수 있도록 한 새로운 초음파 천공장치가 개시된다

초음파, 천공, 섬유원단, 성형판

Description

초음파 천공장치{AN APPARATUS FOR PERFORATING FABRIC USING ULTRASONIC}

도 1은 본 발명에 따른 초음파 천공장치를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 초음파 천공장치의 요부를 나타내는 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 초음파 천공장치에서 승강블럭과 성형판의 결합상태를 나타내는 확대 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 초음파 천공장치에서 승강블럭과 성형판의 결합상태를 나타내는 분리 사시도,

도 5는 본 발명에서 승강블럭의 가이드구조를 나타내는 부분 평단면도,

도 6은 본 발명에서 승강블럭의 하강거리를 제한하는 스톱퍼의 설치상태를 나타내는 측면도,

도 7은 본 발명에서 승강블럭이 윗쪽으로 상승된 초기상태에서 아랫쪽으로 하강하여 작동되는 상태를 나타내는 부분 사시도,

도 8은 본 발명의 작동상태를 나타내는 부분 확대 정면도,

도 9는 본 발명에 의하여 섬유원단에 여러가지 형태의 구멍이 천공된 것을 나타내는 부분 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

12 : 섬유원단 16 : 초음파혼

18 : 스톱퍼 20 : 승강작동실린더

22 : 승강블럭 22c : 걸림턱

24 : 성형판 24a: 돌출부

28 : 구멍.

본 발명은 초음파 천공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 의류나 가방 또는 지퍼 등을 제조하는 데 사용되는 천연섬유 또는 합성섬유 원단이 놓여지는 작업테이블의 정해진 위치 하부에 초음파를 출력하는 초음파혼(Ultrasonics Horn)을 설치하고, 초음파혼의 설치위치와 대응되는 작업테이블의 수직상방에는 유체압에 의하여 제어되는 실린더의 작용에 의하여 승강작동되는 승강블럭과 성형판을 설치하므로써 초음파을 이용하여 섬유원단의 정해진 부위에 원하는 형상의 구멍을 간단하게 천공할 수 있도록 하고, 천공된 구멍의 가장자리가 초음파에 의해 융착되면서 올이 풀리지 않도록 하여 별도의 2차 가공을 수행하지 않고도 균일한 품질을 얻을 수 있도록 함과 동시에 제조공정을 단순화시킬 수 있도록 한 초음파 천공장치에 관한 것이다.

일반적으로, 천연섬유나 합성섬유 원단을 이용하여 의복 또는 가방 등을 제조하는 경우에 섬유원단의 정해진 위치에 단추를 끼우기 위한 단추구멍이나 호주머니를 형성하기 위한 호주머니구멍 등이 형성되어야 한다.

이와 같이 섬유원단에 구멍을 형성하기 위하여 종래에는 별도의 커팅장치를 이용하여 섬유원단상의 단추구멍이나 호주머니 구멍을 형성부위를 정해진 크기로 절개는 방식이 적용되었다.

그러나, 이와 같은 종래의 경우와 같이 커팅장치를 구성하는 커터로 구멍부위를 절개하면, 절개된 부분의 가장자리의 올이 풀려짐에 따라 절개부위의 가장자리를 감침하거나 융착하여 마무리하는 2차 공정이 필수적이기 때문에 공정이 복잡해지는 것은 물론, 2차 가공시의 작업자의 숙련도에 따라 마무리상태가 불균일하기 때문에 제품의 품질이 일정하게 유지되지 못한다는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 의류나 가방 또는 지퍼 등을 제조하는 데 사용되는 천연섬유 또는 합성섬유 원단이 놓여지는 작업테이블의 정해진 위치 하부에 초음파를 출력하는 초음파혼(Ultrasonics Horn)을 설치하고, 초음파혼의 설치위치와 대응되는 작업테이블의 수직상방에는 유체압에 의하여 제어되는 실린더의 작용에 의하여 승강작동되는 승강블럭과 성형판을 설치하므로써 초음파를 이용하여 섬유원단의 정해진 부위에 원하는 형상의 구멍을 간단하게 천공할 수 있도록 하고, 천공된 구멍의 가장자리가 초음파에 의해 융착되면서 올이 풀리지 않도록 하여 별도의 2차 가공을 수행하지 않고도 균일한 품질을 얻을 수 있도록 함과 동시에 제조공정을 단순화시킬 수 있도록 한 새로운 초음파 천공장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 초음파 천공장치는 가공하고자 하는 섬유원단이 놓여지며, 상부면의 정해진 위치에 관통공이 형성된 작업테이블과; 상기 작업테이블상의 관통공 수직하부에서 관통공을 통하여 끼워지게 설치되며, 전류의 인가에 따라 초음파를 출력하는 초음파혼과; 상기 작업테이블상에 형성된 관통공의 수직상방에서 별도의 지지케이스상에 고정·설치되어 유체압의 제어에 의하여 작동되는 승강작동실린더와; 상기 승강작동실린더를 구성하는 피스톤로드의 외측단에 결합된 상태에서 유체압의 제어에 따른 피스톤로드의 흡인 및 돌출작용에 따라 수직방향으로 정해진 거리만큼 승강이동되는 승강블럭과; 상기 승강블럭의 하단면에 착탈가능하게 끼워져 결합되며, 저면에는 원하는 구멍의 형상과 일치하는 형상의 돌출부가 양각되고, 작동시 관통공의 위치까지 하강되어 초음파혼에 대하여 섬유원단을 압착하는 성형판을 포함한다.

본 발명에서 상기 승강실린더가 설치되는 지지케이스의 뒷쪽 내면 좌우 양측에는 승강블럭의 이동방향을 따라 가이드홈이 형성되고, 상기 승강블럭의 양측면에는 상기 가이드홈에 끼워지는 가이드레일이 일체로 결합된 구조로 이루어진 특징을 갖는다.

본 발명에서 상기 승강블럭의 하단면에는 그 길이방향을 따라 정해진 깊이의 장착홈이 형성되고, 상기 장착홈이 형성된 부위의 일측 외면에는 수평방향으로 다수개의 스크류체결공이 형성되는 한편, 상기 성형판의 상부면에는 승강블럭상에 형성된 장착홈에 끼워지는 장착편이 돌출되며, 상기 성형판상의 장착편이 장착홈에 끼워진 상태에서는 스크류체결공에 끼워지는 고정스크류에 의해 고정되도록 구성된 특징을 갖는다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 천공장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 초음파 천공장치의 요부를 나타내는 정면도이다.

또, 도 3은 본 발명에 따른 초음파 천공장치에서 승강블럭과 성형판의 결합상태를 나타내는 확대 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 초음파 천공장치에서 승강블럭과 성형판의 결합상태를 나타내는 분리 사시도이다.

또, 도 5는 본 발명에서 승강블럭의 가이드구조를 나타내는 부분 평단면도이고, 도 6은 본 발명에서 승강블럭의 하강거리를 제한하는 스톱퍼의 설치상태를 나타내는 측면도이다.

또, 도 7은 본 발명에서 승강블럭이 윗쪽으로 상승된 초기상태에서 아랫쪽으로 하강하여 작동되는 상태를 나타내는 부분 사시도이고, 도 8은 본 발명의 작동상태를 나타내는 부분 확대 정면도이다.

또, 도 9는 본 발명에 의하여 섬유원단에 여러가지 형태의 구멍이 천공된 것을 나타내는 부분 사시도이다.

이를 참조하면, 본 발명에 따른 초음파 천공장치(10)는 초음파를 이용하여 섬유원단의 정해진 부위에 원하는 형상의 구멍을 간단하게 천공할 수 있도록 하고, 천공된 구멍의 가장자리가 초음파에 의해 융착되면서 올이 풀리지 않도록 하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 초음파 천공장치(10)를 구성하기 위하여, 천연섬유나 합성섬유 등 가공하고자 하는 섬유원단(12)이 놓여지며, 상부면의 정해진 위치에 관통공(14a)이 형성된 소정의 크기의 작업테이블(14)이 마련된다.

상기 작업테이블(14)의 상부면상에 형성된 관통공(14a)의 수직하부에는 전류의 인가시 초음파를 출력하는 초음파혼(16)이 설치되는데, 상기 초음파혼(16)의 상단부가 관통공(14a)을 통하여 끼워지게 설치된다.

또, 상기 작업테이블(14)상에는 별도의 지지케이스(18)가 설치되며, 상기 작업테이블(14)상의 관통공(14a)의 수직상방에 해당되는 지지케이스(18)상에는 공압 또는 유압 등의 유체압의 제어에 의하여 작동되는 승강작동실린더(20)가 고정·설치된다.

상기 승강작동실린더(20)를 구성하는 피스톤로드(20a)의 외측단에는 그 승강작동실린더(20)의 작용에 의한 피스톤로드(20a)의 흡인 및 돌출작용에 따라 수직방향으로 정해진 거리만큼 승강이동되는 승강블럭(22)이 결합된다.

또, 상기 승강블럭(22)의 하단면에는 작동시 작업테이블(14)상의 관통공(14a)의 위치까지 하강되어 초음파혼(16)에 대하여 섬유원단(12)을 압착하는 성형판(24)이 착탈가능하게 끼워져 결합되는데, 상기 성형판(24)의 저면에는 원하는 구멍의 형상과 일치하는 형상의 돌출부(24a)가 양각되도록 구성된다.

이와 같은 본 발명에서 상기 승강작동실린더(20)가 설치되는 지지케이스(18)의 좌우 양측에는 승강블럭(22)의 이동방향을 따라 가이드레일(18a)이 형성되고, 상기 승강블럭(22)의 양측면에는 상기 가이드레일이(18a)에 끼워지는 가이드 홈(22a)이 일체로 결합된 구조로 이루어진 특징을 갖는다.

또, 상기 승강블럭(22)의 하단면에는 그 길이방향을 따라 정해진 깊이의 장착홈(22b)이 형성되고, 상기 장착홈(22b)이 형성된 부위의 일측 외면에는 수평방향으로 다수개의 스크류체결공(22c)이 형성된다.

한편, 상기 성형판(24)의 상부면에는 승강블럭(22)상에 형성된 장착홈(22b)에 끼워지는 장착편(24b)이 돌출되며, 상기 성형판(24)상의 장착편(24b)이 승강블럭(22)상의 장착홈(22b)에 끼워진 상태에서 별도로 마련되는 고정스크류(26)를 스크류체결공(22c)에 끼우면, 상기 성형판(24)이 승강블럭(24)에 고정·결합되는 것이다.

또, 상기 승강블럭(22)의 전면 상부에 걸림턱(22c)이 바깥쪽으로 돌출되게 형성되고, 상기 승강블럭(22)의 하강경로에 해당되는 지지케이스(18)의 바닥면으로부터 윗쪽으로는 하강끝점에 도달된 승강블럭(22)이 더이상 하강되지 않도록 걸림턱(22c)과 걸리는 스톱퍼(18b)가 상향 돌출된다(도 6참조) .

이와 같이 이루어지는 본 발명의 작용은 다음과 같다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 작업테이블(14)상에 형성된 관통공(14a)의 수직하방으로부터 관통공(14a)내로 초음파혼(16)이 끼워져 설치되고, 상기 관통공(14a)의 수직상방에는 별도의 승강작동실린더(20)에 의하여 상하방향으로 승강되는 승강블럭(22)과 성형판(24)이 설치된 상태에서 상기 작업테이블(12)의 상부면으로 천공하고자 하는 섬유원단(12)을 이송시켜 천공하고자 하는 부위가 관통공(14a) 위에 위치되도록 한다.

이 상태에서 승강작동실린더(20)를 작동시켜 피스톤로드(20a)가 바깥쪽으로 돌출되도록 하면, 상기 피스톤로드(20a)에 결합된 승강블럭(22)이 아랫쪽으로 직선이동되고, 승강블럭(22)이 그 아랫쪽 이동 끝점에 도달되면 승강블럭(22)의 하단면에 결합된 성형판(24)상의 돌출부(24a)가 관통공(14a) 위치에 놓여진 섬유원단(12)을 눌러 압착한다.

이 때, 상기 승강블럭(22)이 그 하강끝점에 도달되면 그 전면으로부터 돌출된 걸림턱(22c)이 지지케이스(18)의 저면으로부터 상향 설치된 스톱퍼(18b)에 걸리면서 더 이상 하강되지 않게 된다.

이 상태에서 초음파혼(16)에 전류를 인가하여 초음파가 출력되도록 하면, 상기 성형판(24)상의 돌출부(24a)에 눌려진 섬유원단(12)부위에 초음파혼(16)으로부터 발생되는 초음파의 작용에 의하여 돌출부(24a)의 형상과 동일한 형상의 구멍(28)이 형성된다.

이와 같은 천공과정에서 섬유원단(12)에 형성되는 구멍(28)의 가장자리 또한 초음파의 작용에 융착되기 때문에 올리 풀리지 않게 되며,따라서 별도의 2차 가공이 요구되지 않게 된다.

이와 같은 작동과정에서 상기 승강블럭(22)의 수직방향 이동은 지지케이스(18)상에 형성된 가이드레일(18a)과 승강블럭(22)상의 가이드홈(22a)의 상호 안내작용에 의하여 안정적으로 이루어진다.

또, 상기 섬유원단(12)에 형성하고자 하는 구멍(28)을 다른 형상으로 바꾸고자 하는 경우에는 상기 성형판(24)을 교체하면 되는데, 이 경우 상기 승강블럭(22) 의 하단부 일측면에 체결된 고정스크류(16)를 모두 풀어 승강블럭(22) 저면의 장착홈(22b) 내에 끼워진 성형판(24)상의 장착편(24b)을 아랫쪽으로 이탈시키면 성형판(24)이 결합상태로부터 분리된다.

이 상태에서 저면에 원하는 구멍(28)의 형상과 동일한 형상의 돌출부(24a)가 형성된 새로운 성형판을 승강블럭(22)에 결합하면 되는 것이다.

상기한 초음파에 의한 섬유원단(12)의 천공작업은 섬유원단(12)이 지속적으로 공급되는 경우 미리 프로그램된 속도에 의하여 반복적으로 이루어지는 것이다.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 의류, 가방, 지퍼 등 각종 산업분야에 적용되는 섬유원단에 대한 천공작업이 초음파에 의하여 이루어지기 때문에 원하는 형상의 구멍을 간단하게 연속적으로 형성시킬 수 있으며, 천공작업 후 형성된 구멍의 가장자리가 초음파에 의하여 융착되어 올리 풀리지 않게 됨에 따라 별도의 2차 가공이 필요 없음에 따라 제조공정이 매우 단순해진다는 효과가 있다.

또, 섬유원단에 새롭게 원하는 형상의 구멍을 형성하고자 하는 경우 승강블럭상의 고정스크류를 풀어 사용하던 성형판을 분리시킨 후 원하는 형상의 구멍과 동일한 형상의 돌출부가 구비된 새로운 성형판을 결합시켜 사용할 수 있기 때문에 사용이 매우 간편하며, 작업자의 숙련도에 관계없이 항상 균일한 품질의 제품을 얻을 수 있다는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 가공하고자 하는 섬유원단이 놓여지며, 상부면의 정해진 위치에 관통공이 형성된 작업테이블과;

   상기 작업테이블상의 관통공 수직하부에서 관통공을 통하여 끼워지게 설치되며, 전류의 인가에 따라 초음파를 출력하는 초음파혼과;

   상기 작업테이블상에 형성된 관통공의 수직상방에서 별도의 지지케이스상에 고정·설치되어 유체압의 제어에 의하여 작동되는 승강작동실린더와;

   상기 승강작동실린더를 구성하는 피스톤로드의 외측단에 결합된 상태에서 유체압의 제어에 따른 피스톤로드의 흡인 및 돌출작용에 따라 수직방향으로 정해진 거리만큼 승강이동되는 승강블럭과;

   상기 승강블럭의 하단면에 착탈가능하게 끼워져 결합되며, 저면에는 원하는 구멍의 형상과 일치하는 형상의 돌출부가 양각되고, 작동시 관통공의 위치까지 하강되어 초음파혼에 대하여 섬유원단을 압착하는 성형판을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 천공장치.
2. 제1항에 있어서

   상기 승강실린더가 설치되는 지지케이스의 좌우 양측면에는 승강블럭의 이동방향을 따라 가이드레일이 형성되고;

   상기 승강블럭의 양측면에는 상기 가이드레일이 끼워지는 가이드홈이 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파 천공장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 승강블럭의 하단면에는 그 길이방향을 따라 정해진 깊이의 장착홈이 형성되고, 상기 장착홈이 형성된 부위의 일측 외면에는 수평방향으로 다수개의 스크류체결공이 형성되는 한편;

   상기 성형판의 상부면에는 승강블럭상에 형성된 장착홈에 끼워지는 장착편이 돌출되며, 상기 성형판상의 장착편이 장착홈에 끼워진 상태에서는 스크류체결공에 끼워지는 고정스크류에 의해 고정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 초음파 천공장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 승강블럭의 전면 상부에는 걸림턱이 바깥쪽으로 돌출되게 형성되고, 상기 승강블럭의 하강경로에 해당되는 지지케이스의 바닥면으로부터 윗쪽으로는 하강끝점에 도달된 승강블럭이 더이상 하강되지 않도록 걸림턱과 걸리는 스톱퍼가 상향 돌출된 것을 특징으로 하는 초음파 천공장치.

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