KR100679776B1

KR100679776B1 - 미싱틀 구동장치

Info

Publication number: KR100679776B1
Application number: KR1020000020947A
Authority: KR
Inventors: 다지마이쿠오
Original assignee: 도카이 고교 미싱 가부시키가이샤
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2007-02-07
Also published as: CN1113127C; TW504530B; KR20010049273A; DE10019020A1; US6293214B1; DE10019020B4; JP2001000768A; CN1271035A

Abstract

피 봉제물을 세트한 틀체를 X-Y좌표의 평면상에서 정확히 이송할 수 있는 미싱틀 구동장치를 제공한다.

본 발명의 미싱 틀 구동장치는 피 봉제물이 세트되는 각종 틀(5)에 구동력을 부여하는 X방향 구동유닛(6) 및 Y방향 구동유닛(7)을, 모터(23)에 의해 교호방향으로 회전구동되는 나사 봉(11) 및 그 나사 봉(11)에 나사결합시킨 이동자(移動子)(12)로 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

미싱틀 구동장치{Driving device for frame of sewing machine}

도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 미싱틀 구동장치가 응용되는 자수미싱의 외관사시도.

도 2는 도 1에 나타낸 자수미싱의 일부 절단평면도.

도 3은 쌍을 이루는 구동유닛의 연결상태를 나타낸 평면도.

도 4는 도 3의 A-A선 단면도.

도 5는 구동유닛과 틀과의 연결상태를 나타낸 일부 절단사시도.

도 6은 각 쌍을 이루는 구동유닛의 다른 연결상태를 나타낸 평면도.

도 7은 각 쌍을 이루는 구동유닛의 또 다른 연결상태를 나타낸 평면도.

도 8은 도 7을 B-B선의 방향에서 본 설명도.

도 9는 실시예 2에 나타낸 자수미싱의 일부 절단평면도.

도 10은 실시예 2의 구동유닛과 틀의 연결상태를 나타낸 일부 절단사시도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 미싱테이블 2 : 미싱헤드

3 : 침판(針板) 4 : 프레임

5 : 틀 6 : 구동유닛(X방향)

7 : 구동유닛(Y방향) 8 : 커버

8a : 슬릿 10 : 프레임부재

11 : 볼 나사(나사 봉) 12 : 너트부재(이동자 : 移動子)

15 : 축받이 16 : 리니어 가이드

17 : 리니어 레일 18 : 지주

20 : 롤러 21 : 타이밍 풀리

22 : 타이밍 벨트 23 : 모터

25 : 출력 축

본 발명은 미싱 틀 구동장치에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 피 봉제물을 세트한 틀체를 X-Y 좌표의 평면상에서 자유롭게 이송시키는 장치에 관한 것이다.

이와 같은 종류의 미싱 틀 구동장치로서는 소요의 간격으로 이간 배치한 2개의 타이밍 풀리 사이에 타이밍 벨트를 무단(無端)형상으로 걸어 걸치고, 그 타이밍 벨트의 직선 주행부에 동력전달부재를 설치한 구성의 구동유닛이 일반적으로 알려져 있다. 이 구동유닛에 의하면, 한쪽의 타이밍 풀리 축을 모터에 의해 회전구동시키는 것으로 상기 타이밍 벨트를 교호방향으로 주행시켜, 그 벨트에 설치한 상기 동력전달부재를 통하여, 피 봉제물을 보유한 틀을 이동시키도록 되어 있다.

상기한 종래기술의 구동유닛에 있어서는 그 유닛의 구동시에 타이밍 벨트에 신장이 발생하므로, 또한 타이밍 풀리가 반전할 때에 백래쉬(backlash)에 의한 이 동오차가 발생하므로, 피 제봉물을 보유하는 상기 틀의 정확한 이동제어가 곤란하였다. 이 때문에, 경우에 따라서는 그 문제점을 보완하기 위해 각종 보완제어를 추가할 필요가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술에 내재되어 있는 문제점을 감안하여, 이를 적절히 해결하도록 제안된 것인 바, 피 봉제물을 세트한 틀체를 X-Y좌표 평면상에서 정확히 이송시킬 수 있는 미싱틀 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 극복하고, 소기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 있어서의 미싱틀 구동장치는 피 봉제물이 세트되는 각종의 틀에 구동력을 주는 X방향 구동유닛 및 Y방향 구동유닛의 적어도 한쪽을, 모터에 의해 교호방향으로 회전구동되는 나사 봉 및 그 나사 봉에 나사 결합시킨 이동자로 구성되고, 상기 나사 봉(11)은 단면이 ㄷ자형을 이루는 프레임부재(10)의 내부에 회전이 자유롭게 지지되며, 상기 이동자(12)의 상면에는 스페이서(51)가 상향 고정되고, 상기 스페이서(51)의 상단은 커버(8) 슬릿(8a)을 통해 미싱테이블(1)의 상측으로 돌출되어 X 방향 및/또는 Y 방향의 피구동체(50)에 부착되고, 상기 피구동체(50)는 상기 미싱테이블(1)의 상부에 재치한 틀(5)에 계합되고, 또한 상기 이동자(12)는 나사 봉(11)에 나사결합된 너트부재인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 있어서의 미싱틀 구동장치는 피 봉제물이 세트되는 각종의 틀(5)에 구동력을 부여하는 복수 기의 X방향 구동유닛(6) 및 복수 기의 Y방향 구동유닛(7)의 적어도 한쪽의 구동유닛군을, 모터(23)에 의해 교호(交互)방향으로 회전구동되는 나사 봉(11) 및 그 나사 봉(11)에 나사결합시킨 이동자(12)로 구성되고,
구동유닛군의 상기 나사봉(11)들이 한개의 상기 모터에 의해 타이밍벨트(22)를 개재시켜 동일 방향으로 회전구동되게 한 것을 특징으로 하는 미싱틀 구동장치.한 것을 특징으로 한다.

또, 틀 구동유닛을 나사 봉과, 그 나사 봉에 나사결합시킨 이동자로 구성하였으므로, 동력전달계에 신축하는 요소가 없으며, 또 백래쉬의 영향도 적으므로, 틀을 정확히 구동시킬 수 있다.

(실시예)

실시예 1

다음에 본 발명의 미싱틀 구동장치에 대하여, 이것을 다두 자수(多頭刺繡)미싱에 적용시킨 적합한 실시예 1에 의하여 첨부도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.

도 1은 4두식 다두 자수미싱의 사시도로서, 미싱테이블(1)의 상방에 프레임(4)이 수평으로 설치되며, 그 프레임(4)의 전면에 합계 4기의 미싱헤드(2)가 병설되어 있다. 각 미싱헤드(2)의 하방에는 북을 지지한 북 토대(도시하지 않음)가 미싱테이블(1)의 하면에 대응적으로 설치되어 있다.

각각의 북 토대의 상면은 상기 미싱테이블(1) 위에 설치한 침판(3)으로 덮여있다. 이 미싱테이블(1) 위에는 직사각형의 자수 틀(5)이 놓여 있으며, 이 미싱테이블(1)의 하면에는 도 2에 나타낸 바와 같이 2기의 X방향 구동유닛(6),(6) 및 동일하게 Y방향 구동유닛(7),(7)이 설치되어 있다. 또 상기 자수 틀(5)은 미싱테이블(1)의 상면을 덮는 커버(8)에 형성한 슬릿(8a)을 통하여, 상기 각각의 X방향 구동유닛(6) 및 Y방향 구동유닛(7)에 연결되어 있다.

상기 X방향 구동유닛(6) 및 Y방향 구동유닛(7)은 도 3 및 도 4 에 나타낸 바와 같이, 단면이 ㄷ자형을 이루는 프레임부재(10)의 내부에 회전이 자유롭게 지지된 나사 봉(11)(소위, 볼 나사)과, 그 볼 나사(11)에 나사결합되어 이동자로서 기능하는 너트부재(12)에 의해 주로 구성되어 있다. 상기 볼 나사(11)는 프레임부재(10)의 내부를 길이방향을 따라 형성되어 있으며, 그 프레임부재(10)의 양단에 각각 고정된 축받이(15),(15)에 의해 지지되어 있다. 볼 나사(11)에 나사결합된 상기 너트부재(12)의 양 측면에는 도 4에 나타낸 바와 같이, 리니어가이드(16),(16)가 대응적으로 고정되어 있다. 각 리니어가이드(16)는 상기 프레임부재(10)의 내측면에 볼 나사(11)와 평행으로 설치한 리니어레일(17)에 대응적으로 결합 지지되며, 이것은 상기 너트부재(12)의 회전을 저지하는 기능도 하고 있다. 너트부재(12)의 상면에는 지주(18)의 상단에 롤러(20)가 수평면 내에서 회전가능하도록 지지되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, X방향 구동유닛(6) 및 Y방향 구동유닛(7))에 있어서의 볼 나사(11)의 한쪽 단부는 상기 축받이(15)에서 돌출하고, 이 단부에 타이밍 풀리(21)가 끼워져 장착됨과 동시에, 타이밍 풀리(21),(21)의 사이에 타이밍 벨트(22)가 걸쳐져 있다. 그리고 한쪽 볼 나사(11)의 단부에, 모터(23)의 출력 축(25)이 커플링부재(도시하지 않음)를 끼고 연결되어 있다. 따라서 상기 모터(23)를 구동시키면, 타이밍 벨트(22)를 통하여 한 쌍의 볼 나사(11),(11)가 동일방향으로 회전되며, 이에 따라서 2개의 너트부재(12),(12)도 동일한 방향으로 이동하게 된다.

상기 X방향 구동유닛(6) 및 Y방향 구동유닛(7)의 각 지주(18)에 설치한 상기 롤러(20)는 도 2에 나타낸 미싱테이블(1)에 있어서의 커버(8)의 슬릿(8a)을 통하여 상기 미싱테이블(1)의 상방으로 돌출하며, 그 미싱테이블 위에 놓인 상기 자수 틀(5)의 하면에 형성된 결합 홈(5a)내에 긴밀하게 끼워져 결합되어 있다(도 5참조). 이 경우에 X방향 구동유닛(6)에 있어서의 양 롤러(20),(20)는 상기 자수 틀(5)의 우측부재(5A)의 결합 홈(5a)에 대응적으로 끼워 결합하고 있다(도2 참조).

본 실시예에 있어서의 틀 구동장치는 상기와 같은 구성으로 이루어지므로, X방향 구동유닛(6)을 담당하는 모터(23) 및 Y방향 구동유닛(7)을 담당하는 모터(23)를 구동하는 것으로서, 쌍을 이루는 구동유닛이 구동되어 상기 자수 틀(5)의 X-Y좌표에서의 자유로운 이동제어가 실행된다. 각 구동유닛(6),(7)에는 종래 장치와 같이 전달기구에 신축하는 요소가 없으므로, 모터(23)에 의한 구동력 전달이 대단히 정확하게 행하여진다.

자수미싱이 구비하는 미싱헤드 수가 많은 경우는 도 2의 실시예에 있어서의 자수 틀(5)의 X방향의 길이가 크게 되므로, 그 자수 틀(5)의 Y방향의 구동을 안정적으로 실행하기 위해서는 Y방향 구동유닛(7)의 설치 수를 증가시킬 필요가 있게 된다. 이와 같은 경우에 있어서의 각각의 Y방향 구동유닛(7) 연결방법을, 변형예로서 도 6에 도시한다.

이 변형예와 같이, Y방향 구동유닛(7)을 4기 연결하는 경우에는 양측에 위치하는 2기의 Y방향 구동유닛(7),(7)을 타이밍 벨트(30)로 연결한다. 다시 중간위치에 설치한 모터(33)와, 내측의 2기의 Y방향 구동유닛(7),(7)을 타이밍 벨트(34),(34)에 의하여 각각 연결한다. 즉, 상기 모터(33)의 출력 축(35)에 2개의 타이밍 풀리(36),(37)를 설치하는 동시에, 내부측 2기의 Y방향 구동유닛(7),(7)의 축 끝에 타이밍 풀리(38),(39)를 각각 설치한다. 그리고, 상기 타이밍 풀리(36),(38)사이 및 타이밍 풀리(37),(39)사이에 타이밍 벨트(34),(34)를 각각 걸어 걸친다. 이렇게 하여 모터(33)를 구동시키면, 모든 Y방향 구동유닛(7)이 동기(同期)적으로 구동된다.

도 7 및 도 8에는 상기한 변형예와 마찬가지로, Y방향 구동유닛(7)을 다수기 구비하는 경우의 다른 연결방법이 도시되어 있다. 즉, 각 Y방향 구동유닛(7)에 있어서의 볼 나사(11)의 축 끝에 설치한 타이밍 풀리(21)의 하방에는 소정의 거리만큼의 간격위치에 구동 축(40)이 설치되어 있으며, 이 구동 축(40)은 상기 볼 나사(11)에 대하여 직교하고 있다. 이 구동 축(40)에는 각각의 타이밍 풀리(21)의 바로 밑에 대응하여 타이밍 풀리(41)가 설치되고, 각 타이밍 풀리(41)와, 그 상방에 대응하는 타이밍 풀리(21)와의 사이에, 타이밍 벨트(43)가 90°비틀린 상태로 걸쳐져 있다. 그리고 상기 구동 축(40)의 축 단부는 도면표시 외의 연결부재에 의해 모터(45)의 출력 축(46)에 접속되어 있다.

실시예 2

도 9 및 도 10은 본 발명의 적당한 실시예 2를 도시하는 것이다. 이 실시예 2가 상기 실시예 1과 상이한 점은 각각의 Y방향 구동유닛(7)으로부터 자수 틀(5)로의 구동력 전달을 간접적으로 행하도록 한 것에 있다. 또한, 실시예 1과 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

미싱테이블(1)의 상면에는 자수 틀(5)의 후측부재(5B) 후방에 후측부재(5B)보다 장척의 Y방향 피구동체(50)가, 상기 후측부재(5B)와 평행으로 배치되어 있다.

도 10에 나타낸 바와 같이, Y방향 구동유닛(7)의 너트부재(12)에는 실시예 1에 있어서의 롤러(20)를 대신하여 스페이서(51)가 고정되고, 양 스페이서(51),(51)의 상면은 상기 미싱테이블(1)의 상면을 덮는 커버(8)에 형성한 슬릿(8a)을 통하여 상방으로 돌출하고 있다. 이들 스페이서(51),(51)의 상면에 상기 Y방향 피구동체(50)가 설치되어 있다. 그리고 상기 Y방향 피구동체(50)와 자수 틀(5)의 후측부재(5B)는 이 Y방향 피구동체(50)에 대하여 자수 틀(5)의 후측부재(5B)가 X방향으로 상대이동 가능하게 연결되어 있다. 이 연결방법으로서는 롤러 쌍, 또는 그 밖의 여러 주지하는 방법이 적용될 수 있다.

상기 실시예 2의 경우는 각각의 Y방향 구동유닛(7)에 의한 자수 틀(5)로의 구동력의 전달이, Y방향 피구동체(50)를 통하여 행해지는 것으로서, 자수 틀(5)의 어떠한 이동위치에 있어서도, 그 자수 틀(5)에는 Y방향의 구동력을 균등하게 작용시킬 수가 있기 때문에, 자수 틀(5)의 일그러짐이 발생하지 않고 이송되는 이점이 있다.

실시예 2에서는 자수 틀(5)을 Y방향에 있어서만 Y방향 피구동체(50)에 의해 구동하는 구성으로 하였으나, X방향에 있어서도 동일한 구성을 채용하여도 좋다.

즉, 양 X방향 구동유닛(6),(6)에 X방향 피구동체를 직결하고, 이 X방향 피구동체를 통해서 자수 틀(5)에 X방향의 구동력을 전달하도록 하면 된다. 이 경우에, 양 X방향 구동유닛(6),(6)을 양 Y방향 구동유닛(7),(7)끼리의 사이에 배치함과 동시에, Y방향 피구동체(50) 및 X방향 피구동체의 각각의 단부가 각 구동유닛 열의 외측에 오버행(overhang)하지 않도록 배치하는 것으로, 자수 틀(5)을 보다 정확히 이송시킬 수도 있다. 또, X방향 구동유닛에만 X방향 피구동체를 설치하도록 하여도 물론 좋다.

다른 실시예

1) 상술한 실시예에서는 자수 틀로서, 원단을 직접 보유하거나, 각 미싱헤드에 대응한 소형의 각종 자수 틀을 보유하는 소위「원단틀」을 예시하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 여기서 말하는 틀체란, 예를 들면 포대물 틀이나 모자 틀을 보유하는 기본 틀 등, X-Y좌표의 방향으로 구동되는 모든 틀 부재를 포함한 종합적인 개념으로서 파악된다.

2) 상기의 실시예에서는 쌍을 이루는 구동유닛끼리의 연결을 타이밍 벨트로 행하는 예를 들었으나, 이에 한정되지 않으며, 예를 들면 와이어연결, 기어연결 등 다른 연결수단을 채용하여도 좋다.

3) 상기의 실시예에서는 쌍을 이루는 구동유닛 끼리를 연결하여 공통하는 1개의 모터로 구동하도록 하였으나, 각 구동유닛에 각각 별개의 모터를 설치하여, 이들 모터를 동기제어하도록 하여도 좋다.

4) 상기 실시예에 있어서의 구동유닛이 구비하는 너트부재에는 자수 틀에 의한 상하방향의 하중은 작용하지 않는다. 따라서 너트부재의 회전방지 대책만 채용되어 있다면, 도시하는 예와 같이 리니어레일 및 리니어가이드로 이루어지는 안내부재를 사용할 필요는 없다.

5) 상기 실시예에서는 X방향 구동유닛 및 Y방향 구동유닛의 쌍방을 나사 봉 및 그 나사 봉에 나사결합시킨 이동자의 조합에 의하여 구동하는 구성을 예로 들었으나, 이들 구동유닛의 어느 한쪽에만 상기 나사 봉 및 이동자의 조합을 채용하도록 하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 미싱틀 구동장치에 의하면, 틀의 이동제어를 정확히 할 수가 있으므로, 추가적인 보정제어를 실시하지 않아도 피 봉제물을 봉제데이터 대로 반송할 수 있으며, 따라서, 정확한 봉제를 달성할 수 있다는 유익한 효과를 얻을 수 있다.

Claims

피 봉제물이 세트되는 각종의 틀(5)에 구동력을 부여하는 X방향 구동유닛(6) 및 Y방향 구동유닛(7)의 적어도 한쪽을, 모터(23)에 의해 교호(交互)방향으로 회전구동 되는 나사 봉(11) 및 그 나사 봉(11)에 나사결합시킨 이동자(12)로 구성되고,

상기 나사 봉(11)은 단면이 ㄷ자형을 이루는 프레임부재(10)의 내부에 회전이 자유롭게 지지되며, 상기 이동자(12)의 상면에는 스페이서(51)가 상향 고정되고, 상기 스페이서(51)의 상단은 커버(8) 슬릿(8a)을 통해 미싱테이블(1)의 상측으로 돌출되어 X 방향 또는 Y 방향의 피구동체(50)에 부착되고, 상기 피구동체(50)는 상기 미싱테이블(1)의 상부에 재치한 틀(5)에 계합되고, 또한 상기 이동자(12)는 나사 봉(11)에 나사결합된 너트부재인 것을 특징으로 하는 미싱틀 구동장치.
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피 봉제물이 세트되는 각종의 틀(5)에 구동력을 부여하는 복수 기의 X방향 구동유닛(6) 및 복수 기의 Y방향 구동유닛(7)의 적어도 한쪽의 구동유닛군을, 모터(23)에 의해 교호(交互)방향으로 회전구동되는 나사 봉(11) 및 그 나사 봉(11)에 나사결합시킨 이동자(12)로 구성되고,

구동유닛군의 상기 나사봉(11)들이 한개의 상기 모터에 의해 타이밍벨트(22)를 개재시켜 동일 방향으로 회전구동되게 한 것을 특징으로 하는 미싱틀 구동장치.