KR100857307B1 - 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된왕복이동장치 - Google Patents

롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된왕복이동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 왕복이동장치에 관한 것이다. 본 발명은 롤원단 공급시스템의 프레임에 설치된 메인모터; 상기 메인모터에 의해 구동하는 편심캠부에 연결된 제1링크; 상기 제1링크의 직선왕복운동을 안내하는 안내수단; 상기 프레임에 설치되고, 상기 제1링크의 직선왕복운동에 의해 회동함으로써 칼부재의 상하직선왕복운동을 유도하는 회동부; 및 일단은 상기 제1링크에 연결되고, 타단은 상기 회동부에 결합된 제3링크에 연결되어 상기 제1링크의 직선왕복운동을 상기 회동부의 회전운동으로 변환하는 제2링크;를 포함하되, 상기 칼부재가 최하점에 위치할 때, 상기 제2링크와 제3링크는 90도의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 왕복이동장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 칼부재와 베이스롤러의 접촉 시간이 종래에 비해 증가하기 때문에 필름원단의 절단/접착 상태가 더욱 양호하게 향상되는 효과가 발생한다.
롤원단 가공시스템, 절단/접착유니트, 필름원단, 링크, 편심캠부, 회동부, 칼부재.

Description

롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 왕복이동장치{Assembly for going and returning movement of knife comprised in cutting/bonding unit of rolling film processing system}
도 1은 롤원단 가공시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 롤원단 가공시스템의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트를 도시한 확대도이다.
도 4는 도 3의 절단/접착유니트의 상부를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 왕복이동장치의 일실시예를 구비한 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트를 도시한 확대도이다.
도 6은 종래의 왕복이동장치에 의한 칼부재의 변위를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 도 5에 도시된 왕복이동장치에 의한 칼부재의 변위를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 도 5에 도시된 왕복이동장치에 의한 칼부재의 변위와 종래의 왕복이동장치에 의한 칼부재의 변위를 비교한 그래프이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
156 : 메인모터 158 : 편심캠부
192 : 회동부 202 : 제1링크
203 : 안내수단 204 : 제4링크
206 : 제2링크 208 : 제3링크
210 : 제5링크 212 : 제6링크
214 : 지지부
본 발명은 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 왕복이동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 칼부재와 베이스롤러의 접촉 시간을 종래에 비해 증가시킴으로써 필름원단의 절단/접착 상태를 더욱 양호하게 향상시킬 수 있는 칼부재의 왕복이동장치에 관한 것이다.
도 1은 롤원단 가공시스템을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 롤원단 가공시스템의 정면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트를 도시한 확대도이고, 도 4는 도 3의 절단/접착유니트의 상부를 도시한 사시도이다.
상기 롤원단 가공시스템은 본 출원인이 1999년 7월 27일자로 출원한 출원번호 제10-1999-0030568호에 개시된 것으로, 상기 롤원단 가공시스템의 구성 중, 후술하지 않은 것은 출원번호 제10-1999-0030568호에 개시된 바와 같음을 미리 밝히 는 바이다.
롤원단 가공시스템(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 필름원단(122)을 저장유니트(130)로 공급하는 공급유니트(120)와, 이 공급유니트(120)로부터 공급되는 필름원단(122)을 소정 길이만큼 저장하기 위한 저장유니트(130)와, 이 저장유니트(130)에 저장된 필름원단(122)을 일정한 길이 및 시간 간격으로 인출하기 위한 인출유니트(140)와, 이 인출유니트(140)에 의해 베이스롤러(152) 상에 놓이게 되는 필름원단(122)을 절단하면서 열압착하여 접착시키는 절단/접착유니트(150)와, 이 절단/접착유니트(150)에 의해 절단된 제품을 외부로 이송시키기 위한 컨베이어유니트(160)를 구비한다.
상기 절단/첩착유니트(150)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 칼부재(154)를 상기 베이스롤러(152)에 대해 왕복이동시키기 위한 왕복이동장치를 구비한다. 상기 베이스롤러(152)는 프레임(102)에 회전 가능하게 설치되고, 상기 칼부재(154)는 베이스롤러(152) 위에 위치된 필름원단(122)의 절단부를 절단하면서 열압착에 의해 두 겹으로 겹쳐진 필름원단(122)을 접착시키도록 왕복이동장치에 의해 수직왕복운동을 한다.
상기 왕복이동장치는 도 3에 도시된 바와 같이 프레임(102)에 설치된 메인모터(156)와, 메인모터(156)에 의해 회전하는 편심캠부(158)에 연결된 링크부(190)와, 이 링크부(190)에 의해 약 10mm 회동되도록 프레임(102)에 설치된 회동부(192)와, 회동부(192)에 연결되어 그 회동부(192)의 회동력을 약 5배로 가속시켜 칼부재(154)를 약 50mm 간격으로 왕복이동시키기 위한 가압부(194)와, 회동부의 회동운 동을 완충하기 위한 완충부(196)를 구비한다.
상기 메인모터(156)가 작동하면, 상기 가압부(194)에 연결된 지지봉(157)이 하강하여 칼부재(154)가 필름원단을 절단함과 동시에 접착하고, 상기 메인모터(156)가 작동하지 않으면, 상기 지지봉(157)이 상승하여 칼부재(154)가 베이스롤러(152)로부터 이격된다.
그러나, 이와 같은 종래기술에 의하면, 상기 필름원단(122)의 절단/접착을 위해 상기 칼부재(154)가 상기 베이스롤러(152)와 접촉하고 있는 시간이 짧기 때문에 필름원단(122)의 절단/접착 상태가 불량할 수 있는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 칼부재와 베이스롤러의 접촉 시간을 종래에 비해 증가시킴으로써 필름원단의 절단/접착 상태를 더욱 양호하게 향상시킬 수 있는 왕복이동장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 롤원단 공급시스템의 프레임에 설치된 메인모터; 상기 메인모터에 의해 구동하는 편심캠부에 연결된 제1링크; 상기 제1링크의 직선왕복운동을 안내하는 안내수단; 상기 프레임에 설치되고, 상기 제1링크의 직선왕복운동에 의해 회동함으로써 칼부재의 상하직선왕복운동을 유도하는 회동부; 및 일단은 상기 제1링크에 연결되고, 타단은 상기 회동부에 결합된 제3링크에 연결되어 상기 제1링크의 직선왕복운동을 상기 회동부의 회전운동으로 변환 하는 제2링크;를 포함하되, 상기 칼부재가 최하점에 위치할 때, 상기 제2링크와 제3링크는 90도의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 왕복이동장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 안내수단은, 상기 프레임에 고정된 지지부; 및 일단은 상기 지지부에 연결되고, 타단은 상기 제1링크 및 제2링크에 연결된 제4링크;를 포함하되, 상기 칼부재가 최하점에 위치할 때, 상기 제2링크와 제4링크는 180도의 각도를 이룬다.
바람직하게, 상기 제2링크의 길이는 상기 제1링크 왕복구간의 길이보다 크게 형성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 왕복이동장치의 일실시예를 구비한 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트를 도시한 확대도이고, 도 6은 종래의 왕복이동장치에 의한 칼부재의 변위를 설명하기 위한 개념도이며, 도 7은 도 5에 도시된 왕복이동장치에 의한 칼부재의 변위를 설명하기 위한 개념도이고, 도 8은 도 5에 도시된 왕복이동장치에 의한 칼부재의 변위와 종래의 왕복이동장치에 의한 칼부재의 변위를 비교한 그래프이다.
도 5 내지 도 8에 도시된 구성 중, 도 1 내지 도 4에 도시된 구성과 동일한 것의 도면부호는 도 1 내지 도 4에 기재한 도면부호를 그대로 인용하였다.
본 발명에 따른 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 왕복이동장 치는 도 5에 도시된 바와 같이, 롤원단 공급시스템의 프레임(102)에 설치된 메인모터(156)와, 상기 메인모터(156)에 의해 구동하는 편심캠부(158)에 연결된 제1링크(202)를 포함한다. 상기 메인모터(156)와 편심캠부(158)는 벨트로 연결되어 있어, 상기 메인모터(156)가 작동하면 편심캠부(158)가 동시에 작동하게 되고, 이로 인해 상기 제1링크(202)는 직선왕복운동을 하게 된다.
상기 왕복이동장치는 상기 제1링크(202)의 직선왕복운동을 안내하는 안내수단(203)과, 상기 제1링크(203)의 직선왕복운동을 회동부(192)의 회전운동으로 변환하는 제2링크(206)를 포함한다. 상기 제2링크(206)의 일단은 상기 제1링크(202)와 회전 가능하게 결합된다.
바람직하게, 상기 안내수단(203)은 상기 프레임에 고정된 지지부(214)와, 일단은 상기 지지부(214)에 회동 가능하게 연결되고, 타단은 상기 제1링크(202) 및 제2링크(206)에 회동 가능하게 연결된 제4링크(204)를 포함한다. 상기 지지부(214)는 상기 프레임(102)에 고정되어 상기 제4링크(204)의 회전축으로 작용한다. 본 실시예에서 설명한 구성과 상이한 구성을 포함하고 있더라도, 상기 제1링크(202)의 직선왕복운동을 안내하는 기능을 수행하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이라면 본 발명의 안내수단(203)으로 사용될 수 있다.
상기 왕복이동장치는 상기 제1링크(202)의 직선왕복운동에 의해 회동함으로써 칼부재의 상하직선왕복운동을 유도하는 회동부(192)를 포함한다. 상기 회동부(192)는 상기 프레임(102)에 고정되고, 그 외주면에는 소정 간격으로 이격되어 위치하는 제3링크(208), 제5링크(210) 및 제6링크(212)가 고정결합된다. 상기 제3링크(208)의 일단은 상기 제2링크(206)의 단부 중, 상기 제1링크(202) 및 제4링크(204)와 결합하는 단부 이외의 단부와 회동가능하게 결합한다. 상기 제5링크(210)는 가압부(194) 및 지지봉(157)을 통해 상기 칼부재(154)와 연결되고, 상기 제6링크(212)는 상기 회동부(192)의 회동을 완충하기 위한 완충부(196)와 연결된다. 상기 가압부(194)는 회동부(192)의 회동력을 약 5배로 가속시켜 칼부재(154)를 왕복이동시킨다.
이하, 상기 왕복이동장치의 작동과정에 대하여 설명한다.
필름원단(122)의 절단/접착 작업이 수행되지 않는 경우, 상기 칼부재(154)는 베이스롤러(152) 상에 위치하는 필름원단(122)으로부터 소정 간격 이격되어 위치한다. 이러한 상태에서는 상기 제1링크(202)와 제2링크(206), 상기 제2링크(206)와 제4링크(204), 상기 제4링크(204)와 제1링크(202)는 도 5에 도시된 바와 같이 각각 둔각을 이루게 된다.
그 후, 상기 메인모터(156)가 작동하면, 상기 편심캠부(158)가 작동하게 되고, 이로 인해 상기 제1링크(202)가 직선으로 이동한다. 상기 제1링크(202)의 직선운동으로 인해, 상기 제4링크(204)는 상기 지지부(214)를 회전 중심축으로 하여 시계방향으로 회전하고, 상기 제2링크(206)는 반시계방향으로 회전하게 된다. 상기 제2링크(206)의 반시계방향 회전운동은 상기 회동부(192)의 시계방향 회전운동을 유발하고, 이로 인해 상기 칼부재(154)는 최하점에 도달하여 상기 필름원단(122)을 절단하고 접착하는 작업을 수행한다. 상기 칼부재(154)가 최하점에 도달하였을 때, 상기 제1링크(202)는 상기 제2링크(206)와 90도의 각도를 이루게 되고, 상기 제2링크(206)와 상기 제4링크(204)는 180도의 각도를 이루게 된다.
상기 칼부재(154)가 최하점에 도달한 후에도 상기 메인모터(156)는 계속하여 작동하고, 이로 인해 상기 제1링크(202)는 진행방향을 반대로 하여 직선운동을 하게된다. 이와 같은 제1링크(202)의 직선운동은 상기 제4링크(204)의 반시계방향 회전운동과, 상기 제2링크(206)의 시계방향 회전운동을 유발한다. 상기 제2링크(206)의 시계방향 회전운동은 상기 회동부(192)의 반시계방향 회전운동을 유발하고, 이로 인해 상기 칼부재(154)는 최상점에 도달하여 상기 필름원단(122)과 일정 간격으로 이격된 초기의 위치로 복귀한다.
본 발명에 따른 왕복이동장치는 상기한 바와 같은 운동을 주기적으로 반복하게 되고, 이로 인해 상기 칼부재(154)가 주기적인 수직왕복운동을 수행하게 된다.
본 발명에 따른 왕복이동장치에 의하면, 칼부재(154)와 베이스롤러(152)의 접촉 시간이 종래에 비해 증가되기 때문에 필름원단(122)의 절단/접착 상태가 더욱 양호하게 향상될 수 있다. 이하, 도 6 내지 도 8을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 6 및 도 7에서, 'a'는 칼부재(154)가 최하점에 위치한 상태를 회전원점으로 하여 상기 편심캠부(158)가 회전한 각도이고, 'C'는 편심캠부(158)에 의해 직선왕복운동을 수행하는 링크부(190) 또는 제1링크(202)의 왕복운동구간의 길이이며, 'A'는 상기 편심캠부(158)가 'a'만큼 회전하였을 때, 상기 링크부(190) 또는 제1링크(202)의 변위이다. 도 7에서, 'L'은 제2링크(206)의 길이이고, 'X'는 상기 제1링크(202)가 'A'만큼 이동하였을 때, 상기 제3링크(208) 및 제5링크(210)가 이동한 거리이다.
종래기술에 의하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 편심캠부(158)가 'a'만큼 회전하고, 이로 인해 링크부(190)가 'A'만큼 이동할 경우, 그 양이 가압부(194)에 의해 5배로 증폭되어 칼부재(154)에 전달되므로, 칼부재(154)는 베이스롤러(152)로부터 '5A'의 거리만큼 이격된다.
그러나, 본 발명에 의하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 편심캠부(158)가 'a'만큼 회전하고, 이로 인해 제1링크(202)가 'A'만큼 이동할 경우, 제5링크(210)는 'X'만큼 이동하고, 그 양이 가압부(194)에 의해 5배로 증폭되어 칼부재(154)에 전달되므로, 결국 칼부재(154)는 베이스롤러(152)로부터 '5X'의 거리만큼 이격된다.
이하에서는, 편심캠부(158)가 'a'만큼 회전하였을 때, 종래기술에 의한 칼부재(154)의 변위와, 본 발명에 의한 칼부재(154)의 변위의 대소를 비교하기 위해 'A-X'의 부호를 판별한다.
이를 위해 우선 X의 값을 계산하면, 그 값은 수식(1)과 같다. 수식(1)을 대입하여 'A-X'의 값을 계산하면, 그 값은 수식(2)와 같다. 수식(2)를 수식(3) 및 수식(4)의 과정을 거쳐 적절하게 변환하면, 수식(2)는 최종적으로 수식(5)와 같이 변환될 수 있다.
Figure 112007040608852-pat00001
상기 제2링크의 길이(L)가 상기 제1링크 왕복구간의 길이(C)보다 크다고 가정하면, 수식(5)는 항상 양수가 됨을 쉽게 알 수 있고, 이는 'A'가 'X'보다 항상 크다는 것을 의미한다.
이와 같은 내용을 그래프로 나타내어 가시화하면 도 8에 도시한 바와 같다. 도 8에서 가로축은 편심캠부의 회전각도를 나타내고, 세로축은 칼부재의 최하점을 원점으로 한 칼부재의 변위를 나타내며, 곡선1은 종래기술에 의한 칼부재의 변위를 나타내고, 곡선2는 본 발명에 의한 칼부재의 변위를 나타낸다.
도 8에 의하면, 칼부재(154)와 베이스롤러(152)가 접촉하고 있는 편심캠부(158)의 각도 범위가 종래에 비해 증가하였음을 알 수 있고, 바꿔 말하면, 이는 칼부재(154)와 베이스롤러(152)의 접촉 시간이 종래에 비해 증가되었음을 의미한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 필름원단(122)의 절단/접착 상태가 종래에 비해 더욱 양호하게 향상된다.
본 발명에 의하면, 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 칼부재와 베이스롤러의 접촉 시간이 종래에 비해 증가하기 때문에 필름원단의 절단/접착 상태가 더욱 양호하게 향상되는 효과가 발생한다.

Claims (3)

  1. 롤원단 공급시스템의 프레임에 설치된 메인모터;
    상기 메인모터에 의해 구동하는 편심캠부에 연결된 제1링크;
    상기 제1링크의 직선왕복운동을 안내하는 안내수단;
    상기 프레임에 설치되고, 상기 제1링크의 직선왕복운동에 의해 회동함으로써 칼부재의 상하직선왕복운동을 유도하는 회동부; 및
    일단은 상기 제1링크에 연결되고, 타단은 상기 회동부에 결합된 제3링크에 연결되어 상기 제1링크의 직선왕복운동을 상기 회동부의 회전운동으로 변환하는 제2링크;를 포함하되,
    상기 칼부재가 최하점에 위치할 때, 상기 제2링크와 제3링크는 90도의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 왕복이동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 안내수단은,
    상기 프레임에 고정된 지지부; 및
    일단은 상기 지지부에 연결되고, 타단은 상기 제1링크 및 제2링크에 연결된 제4링크;를 포함하되,
    상기 칼부재가 최하점에 위치할 때, 상기 제2링크와 제4링크는 180도의 각도 를 이루는 것을 특징으로 하는 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 왕복이동장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제2링크의 길이는 상기 제1링크 왕복구간의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된 왕복이동장치.
KR1020070054292A 2007-06-04 2007-06-04 롤원단 가공시스템의 절단/접착유니트에 구비된왕복이동장치 KR100857307B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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