KR100878860B1

KR100878860B1 - 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지와 이를 구비한 스톤모티프자수기

Info

Publication number: KR100878860B1
Application number: KR1020070075866A
Authority: KR
Inventors: 이린기
Original assignee: 이린기
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2009-01-15

Abstract

본 발명은 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지와 이를 구비한 스톤모티프 자수기에 관한 것으로서, 특히 소형화 및 자동화된 장치로 취급이 용이하고 다양하고 정교한 패턴과 칼라의 스톤모티프 장식을 위한 판박이 제품을 양산할 수 있게 하기 위한 것이다. 본 발명의 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지는 스톤 수납실(101)이 있는 카트리지 본체(100)와 카트리지 구동부(200)로 이루어지고, 이 카트리지 본체(100) 내에 장착되어 핫픽스 스톤을 하나씩 정렬 이송하기 위한 스톤정렬구멍(310)을 가지는 스톤정렬기(300)와 정렬 이송되는 핫픽스 스톤을 차례로 외부의 부착물에 부착시키기 위한 스톤푸쉬기(400)를 구비한다. 또한 본 발명의 스톤 모티프 자수기는 상기와 같은 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지를 복수 장착하여 크기와 모양 및 빛깔이 다른 여러종류의 핫픽스 스톤들로 표현되는 다양한 패턴 및 칼라의 스톤모티프를 자동적으로 수놓는 것이 가능하고 그러한 장식이 있는 장식용 판박이 제품을 양산할 수 있게 하여 소비자의 다양한 요구에 대해 저가의 고급제품을 제공하는 등 가격 경쟁력 향상을 도모하는 데에도 기여할 수 있는 것이다.

핫픽스 스톤, 스톤 모티프, 카트리지, 자수기

Description

핫픽스 스톤 자동부착 카트리지와 이를 구비한 스톤모티프 자수기{Cartridge for automatically sticking hot fix stone and stone motif embroidery machine having same}

본 발명은 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지와 이를 구비한 스톤모티프 자수기에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 의류 등의 장식에 사용되는 핫픽스 스톤(hot fix stones)으로 문자나 그림을 표현한 스톤모티프(stone motif) 장식을 위해 핫픽스 스톤을 가지런히 정렬하여 차례로 부착시키는 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지와 이것을 카트리지 교환가능 구조로 장착하여 다양하고 정교한 패턴과 칼라로 표현되는 스톤모티프를 기계적으로 수놓도록 자동화된 자수기에 관한 것이다.

의류, 모자, 가방 등을 장식하는 데 쓰이는 것으로서 도 1에 도시된 것과 같은 핫픽스 스톤(1)과 이러한 핫픽스 스톤으로 그림이나 문자의 모티프가 표현되어 있는 도 2에 도시된 것과 같은 스톤 모티프 장식용 판박이 제품(3)이 잘 알려져 있다. 핫픽스 스톤(1)은 자연석 또는 인조석을 가공한 것으로 밑면에 열가소성 접착제(2)가 도포되어 있다. 이것은 예컨대 하나의 다이아몬드 컷(cut)과 같은 모양으로 제공되기도 하고 그 외의 다양한 크기와 모양 및 빛깔로 제공되고 있다. 스톤 모티프 장식용 판박이 제품(3)은 시이트(4)의 한쪽 면에 접착층(5)이 도포되어 있고, 접착층(5) 위에는 다수의 핫픽스 스톤(1)을 문자나 그림을 따라 부착시킨 스톤모티프(6)가 있고, 그 위에 이형지(7)가 씌워진 것이다.

이와 같은 스톤 모티프 장식용 판박이 제품(3)을 사용하여 의류 등의 원하는 부위를 장식할 수 있는데, 도 3을 참조하면, 판박이 제품(3)을 이형지(7)를 제거하여 의류 등 피장식물(8)의 원하는 부위에 얹고, 시이트(4)의 이면을 예를 들면 도시하지 않은 다리미와 같은 열기구로 적절한 열과 압력을 가한 후, 시이트(4)를 제거해 주면 된다. 스톤 모티프를 이루는 각 핫픽스 스톤(1)은 가열 용융된 접착제(2)에 의해 피장식물(8)에 붙어 있게 되며, 따라서 피장식물(8)에 스톤 모티프가 장식되는 것이다.

상기와 같은 스톤 모티프 장식용 판박이 제품을 제작함에 있어서, 종래에는 원하는 문자나 그림 모양의 모티프를 따라 구멍이 뚫려 있는 형틀을 이용, 그 형틀 상에서 핫픽스 스톤을 정렬시키고, 접착층이 도포된 시이트를 얹어 정렬된 스톤을 시트에 옮겨 붙이는 과정으로 행하여 왔다. 이러한 작업은 대부분 수작업으로 이루어지는데, 예를 들면 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0687028에 그러한 작업의 한 방식과 거기에 필요한 도구들이 잘 설명되어 있다. 상기 형틀은 원하는 모티프의 패턴으로 미리 제작되며, 예를 들면 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2005-0032680에 그러한 형틀을 대량으로 제작할 수 있는 천공장치가 제안되어 있다.

한편, 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0652112에는 핫픽스 스톤을 자동 으로 정렬하고 정렬된 핫픽스 스톤을 하나씩 피장식물에 직접 부착하는 과정을 기계적으로 행하는 장치가 제안되어 있다. 이 장치는 회전 구동되는 원판을 이용하여 핫픽스 스톤을 정렬하고, 로봇 아암(robot arm)을 이용하여 회전되는 원판에 정렬된 핫픽스 스톤을 하나씩 집어서 피장식물에 붙이게 된 것이다. 여기서 원판은 비스듬한 자세로 설치되는 것이고, 그 가장자리에는 핫픽스 스톤을 정해진 자세로만 하나씩 안착시킬 수 있는 홈이 간격을 두고 형성되어 있다. 로봇 아암은 원판 상의 한 홈에 대응한 위치와 피장식물에 대응한 위치 사이를 반복적으로 이동하고 각 위치에서 핫픽스 스톤을 집거나 집은 것을 피장식물에 대해 가압하는 단순 반복동작으로 제어된다. 피장식물은 작업자가 직접 이동시키도록 되어 있다. 즉, 작업자의 이동조작에 따른 스톤 모티프로 피장식물이 장식되는 것이다.

크기와 모양 및 빛깔이 다른 여러 종류의 핫픽스 스톤을 적절히 배열함으로써 보다 다양한 패턴과 칼라의 스톤 모티프 장식이 가능하다. 그러나 전술한 수작업에 사용되는 형틀이나 전술한 기계화된 장치의 원판에서는 크기와 모양이 동일한 핫픽스 스톤만 정렬할 수 있고 또 그 색상을 구분할 수도 없다.

종래기술로 여러 가지 크기와 모양 및 빛깔의 핫픽스 스톤으로 이루어진 모티프를 표현하기 위해서는 사용되는 핫픽스 스톤의 종류에 따라 상기 형틀이나 원판을 바꿔가면서 예컨대 오프셋인쇄(offset printing) 방식으로 동일한 작업을 반복해야 한다. 이 경우 그 생산성이 현저하게 떨어지는 것은 물론, 정교한 스톤 모 티프를 표현하기 위해서는 작업자의 고도한 숙련도가 요구된다.

전술한 기계화된 장치는 핫픽스 스톤을 그 종류에 따라 각각 선별할 수 있는 복수의 원판을 구비함으로써 하나의 장치에서 다양한 패턴과 칼라의 핫픽스 스톤 모티프를 표현하도록 응용될 수 있을 것이다. 그러나 여기에는 각 원판이 공간을 넓게 차지하고 있고, 그 원판은 소형화에도 한계가 있기 때문에 장치 전체가 대형화될 수밖에 없는 문제가 따른다.

한편, 전술한 수작업에 의하면 동일 패턴의 스톤 모티프 장식용 판박이 제품을 반복적으로 생산하는 것은 가능하나 그 양산이 불가하여 경제성이 없으며, 특히 다양한 패턴과 칼라의 스톤 모티프 장식용의 경우는 더욱 그러하다. 반면 전술한 기계화된 장치는 소비자가 원하는 어느 한 패턴의 스톤 모티프를 1회 장식하는 데는 유효하나, 불특정 다수를 위한 동일 패턴의 스톤 판박이 장식용 판박이 제품을 대량생산하기에는 적합하지 않다.

본 발명의 목적은 불특정 다수의 소비자를 향하여 보다 다양하고 정교한 패턴과 칼라의 스톤모티프 장식을 구현할 수 있고 그 장식이 있는 판박이 제품을 양산할 수 있도록 최적화된 구조의 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지와 이를 구비한 자동화된 스톤모티프 자수기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하는 본 발명에 따른 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지는, 핫픽스 스톤을 다량 수용하는 스톤 수납실(101)이 있는 카트리지 본체(100)와 카트리지 구동부(200)로 이루어지고, 상기 카트리지 본체(100) 내에 회전될 수 있게 장착되고 그 회전에 따라 상기 스톤 수납실(101)에 수용된 다량의 핫픽스 스톤을 하나씩 정렬된 자세로 안착시켜 이송하기 위한 다수의 스톤정렬구멍(310)을 가지는 스톤정렬기(300), 상기 스톤정렬기(300)의 다수의 스톤정렬구멍(310)에 안착된 핫픽스 스톤을 외부로 밀어내어 그 외부에 위치되는 피장식물에 부착시키기 위한 스톤푸쉬기(400)로 이루어진 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지에 있어서,
상기 카트리지 본체(100)는 직육면체 형상으로 좌우 양측에 각각 좌우측판(110, 120)과 전면창(130), 후면판(140)이 구비되고, 상기 일측 좌측판(110)의 상부와 하부에는 제 1, 2고정블록(111, 112)이 각각 구비되며, 상기 후면판(140)의 후방에는 제 3고정블록(113)이 구비되고, 밑면에는 핫픽스 스톤을 하부로 통과시킬 수 있는 개구부(104)가 구비되며, 상기 스톤 수납실(101)과 개구부(104) 사이에 원통형 요홈부(102)가 구비된다.

그리고 상기 카트리지 구동부(200)는 브래킷(210)과;
상기 브래킷(210)의 내부에 설치되는 구동축(221) 상부에 기어트레인(223, 224)으로 상기 구동축(221)과 연동되는 연결구동축(222)을 브래킷(210)의 일측에 고정되어 구동시키는 구동모터(220)와;
상기 브래킷(210)의 일측에 고정되는 스톤푸쉬작동용 모터(230)와;
상기 스톤푸쉬작동용 모터(230)로 회전구동되는 푸쉬연동캠(240)과;
상기 푸쉬연동캠(240)에 연동하여 스프링(251)에 의해 자동으로 복귀되며 스톤푸쉬기(400)를 승하강시키는 푸쉬연동레버(250)와;
상기 푸쉬연동캠(240)과 동축에 결합되어 회전되는 개폐연동캠(260)과;
상기 개폐연동캠(260)에 연동하여 스프링(271)에 의해 자동으로 복귀되며 개폐판(500)을 왕복이동시키도록 회전요동하는 개폐연동레버(270)가 구비되어 카트리지 본체(100)와 브래킷(210)이 연결조작봉(90, 90')으로 연결 또는 분리될 수 있게 구성된다.

삭제

그리고 바람직하게는, 원주면(301)을 따라 다수의 스톤정렬구멍(310)이 일정간격으로 형성되어 다수의 스톤정렬구멍(310) 중 일부가 상기 스톤 수납실(101)에 항상 노출되어지는 동시에 한 스톤정렬구멍(310)이 개구부(104)에 항상 노출되어지는 구조로 카트리지 구동부(200)의 구동모터(220) 구동축(221)과 커플링(152)으로 연결된 웜축(151)의 끝단부에 웜(150)이 구비되고, 상기 웜(150)과 맞물리고 카트리지 본체(100)를 관통하여 베어링지지된 웜축(151)으로 상기 스톤정렬기(300)의 중심부와 연결되어 함께 회전되는 웜기어(160)가 구비되며, 상기 카트리지 구동부(200)의 연결구동축(222)에 커플링(322)으로 연결되어 구동되는 브러시축(321)의 끝단부에 결합되어 카트리지 본체(100)의 스톤수납실(101) 내에서 상기 스톤정렬기(300)의 원주면과 접촉되면서 상기 스톤정렬구멍(310)에 핫픽스 스톤이 잘못된 자세로 수용된 것을 제거하는 브러시(320)가 구비되고,
중앙에 핫픽스 스톤이 통과할 수 있는 스톤통과구멍(501)이 구비되어 상기 카트리지 본체(100)의 개구부(104) 하부에 이동가능하게 설치된 이동블록(510)이 구비되고, 상기 이동블록(510)에 일단부는 카트리지 본체(100)의 우측판(120)에 삽입되고, 타단부는 제 4고정블록(115)을 관통하여 슬라이딩가능하게 지지된 이동축(520)이 구비되며, 상기 이동축(520)의 일측에는 이동블록(510)을 지지하는 스프링(530)이 구비되고, 상기 이동축(520)의 타단부에는 연동블록(540)이 구비되어 상기 스톤푸쉬기(400)의 작동주기에 맞추어 카트리지 본체(100)의 개구부(104)를 개폐하는 개폐판(500)이 구비된 구성으로 할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 스톤정렬기(300)는 카트리지 본체(100)의 원통형 요홈부(102) 내주면에 부착되어 상기 스톤정렬기(300)의 스톤정렬구멍(310)에 안착되는 핫픽스 스톤의 이동을 안내하면서 핫픽스 스톤의 두께 차이에 신축적으로 대응하는 안내판(330)이 구비된다.

또한 바람직하게는, 상기 스톤푸쉬기(400)는 내부에 푸쉬지지홈(411)이 구비되고, 상기 푸쉬지지홈(411)의 상부에는 푸쉬스프링(412)이 구비되며, 상기 푸쉬지지홈(411)의 상단부에는 나사결합되어 푸쉬스프링(412)의 탄력을 조절하는 푸쉬조절너트(413)가 구비된 푸쉬블록(410)과;
상기 스톤정렬기(300)의 스톤정렬구멍(310)을 출입할 수 있는 직경으로 푸쉬블록(410)의 푸쉬스프링(412)에 상단부가 지지되도록 푸쉬지지홈(411) 하부에 삽입되는 푸쉬봉(420)과;
상기 푸쉬블록(410)에 결합되어 푸쉬블록(410)의 상하이송을 안내하는 안내봉(431)이 구비되고, 상기 안내봉(431)의 상부와 하부를 각각 고정하는 고정블록(432. 433)이 구비되며, 상기 고정블록(432, 433)이 상부와 하부에 각각 고정되어 카트리지 본체(100)의 우측판(120)에 고정되는 고정판(434)이 구비되고, 상기 안내봉(431)에 결합되어 푸쉬블록(410)을 탄력적으로 지지하는 안내봉 스프링(435)이 구비된 승강블록(430)과;
상기 푸쉬봉(420) 내부에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상부에 보조푸쉬스프링(441)으로 지지된 푸쉬핀(440)과;
상기 승강블록(430)의 일측면에 카트리지 구동부(200)와 연결되는 연동핀(450)이 구비된다.

또한 바람직하게는, 상기 카트리지 본체(100)의 스톤 수납실(101)을 외부에서 투시하여 거기에 수용된 핫픽스 스톤의 잔량을 학인할 수 있도록 그 카트리지 본체(100)의 적어도 일부분이 투명한 재질로 될 수 있다.

삭제

본 발명에 따른 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지는 예를 들면 전술한 도 3에 도시된 바와 같은 스톤 모티프 장식용 판박이 제품의 반자동 제작에 이용될 수 있으며, 또한 의류 등의 제품에 직접 스톤 모티를 장식하도록 응용될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 스톤 모티프 자수기는 정교한 동일 패턴의 스톤 모티프 장식이 수놓인 판박이 제품을 양산하는데 적합한 것은 물론, 그 장식을 의류 등의 제품에 직접 수놓도록 응용될 수 있다. 특히 이 자수기는 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지를 한 대 또는 두 대 이상 장착하여 필요시 교환할 수 있으며, 한 대만 장착한 경우는 한 종류의 핫픽스 스톤으로 표현된 스톤모티프 장식을, 두 대 이상 장착한 경우는 각 카트리지마다 핫픽스 스톤의 크기와 모양 및 빛깔을 달리하여 보다 다양한 패턴과 칼라의 스톤모티프 장식을 수놓을 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명은 핫픽스 스톤의 정렬과 이송 및 부착기능을 하나의 카트리지에서 모두 이행할 수 있는 구조로 구현될 수 있다. 즉, 하나의 일체화된 카트리지로 핫픽스 스톤의 정렬과 이송 및 부착기능을 모두 수행함으로써 소형화에 매우 유리한 것이다. 이뿐 아니라 상기한 스톤정렬기는 원통형이므로 종래의 원판에 비해 공간을 넓게 차지하지 않도록 설계될 수 있으며 따라서 카트리지의 슬림화가 가능한 등 공간을 효율적으로 이용할 수 있게 되며, 아울러 카트리지 교환 구조로 하여 취급이 용이하고 스톤모티프 장식의 변화에 신속히 대응할 수 있는 이점이 있으며, 또한 소비자의 다양한 요구에 대응하여 다양하고 정교한 패턴 및 칼라의 스톤모티프 장식을 제공할 수 있고, 또 양산이 가능하므로 의류 등 제품의 고급화를 통한 가격 경쟁력을 도모하는 데에도 기여할 수 있는 발명이 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지를 복수 장착한 스톤 모티프 자수기의 한 바람직한 외양을 보인다. 부호 10은 스톤 모티프 자수기의 프레임, 20은 컨트롤 박스, 30은 베드이다. 컨트롤 박스(20)는 도시하지 않은 제어용 컴퓨터를 내장하고 있고, 전면에 제어부(40)가 설치되어 있다. 제어용 컴퓨터에서는 예를 들면 이미지를 입력하고 입력된 이미지의 스톤모티프를 모션제어할 제어데이터를 생성하고 저장하고 출력할 수 있는 프로그램과 그 제어데이터를 기초로 각 부 구동원을 제어하는 모션제어프로그램을 운용하도록 구현될 수 있다. 그리고 제어부(40)는 자수기의 동작 조건 등의 설정을 위한 입력을 처리하고 또 자수기의 동작 상태를 표시한다. 이들 제어회로와 제어부(40)는 통상적인 기술수준에서 쉽게 구현될 수 있는 것이므로 그 자세한 도시 및 설명은 편의상 생략한다. 컨트롤박스(20) 밑에는 본 발명에 따른 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지(50)를 복수 장착하기 위한 카트리지 지지부(60)가 설치되고, 베드(30)에는 작업테이블(70) 및 이를 구동하는 2축구동부(80)가 설치되어 있다.

상기 카트리지 지지부(60)는, 바람직하게는 복수의 카트리지(50)를 일시에 좌우로 이송시킬 수 있도록 구성될 수 있는데, 예를 들면 도 5와 같이, 도시하지 않은 통상의 타이밍벨트(timming belt)와 벨트기어(belt gear) 및 서보 모터 등을 장착한 이송기 본체(61), 이 이송기 본체(61)의 타이밍벨트와 함께 좌우로 왕복이송되는 캐리지(62), 이 캐리지(62)에 부착되어 상기한 카트리지(50)를 여러대 지지할 수 있는 지지대(63)로 구성된다. 이러한 카트리지 지지부(60)에 의하면 카트리지(50)들을 상기 작업테이블(70)에 대해 좌우로 움직이면서 수놓을 있게 되므로 상대적으로 작업테이블(70)의 동일방향으로의 이동거리를 대폭 줄일 수 있다. 따라서 자수기를 소형화하거나 작업영역을 넓히는 데 유용한 것이다.

도 6을 참조하면, 작업테이블(70)의 2축구동부(80)는 작업테이블(70)을 지지하여 좌우, 즉 X축 방향으로 직선왕복 이송시키는 X축 구동기(81)와 이 X축 구동기(81)를 지지하여 전후, 즉 Y축 방향으로 직선왕복 이송시키는 Y축 구동기(82)로 이루어진다. 각 구동기(81,82)는 각각 서보 모터와 타이밍벨트 등으로 구성되며 이는 통상적인 것으로 그 자세한 설명은 생략한다.

상기한 본 발명에 따른 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지(50)는, 바람직한 구조로서 도 7 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 카트리지 본체(100)와 카트리지 구동부(200)로 이루어지며, 카트리지 본체(100)에 일체로 결합된 스톤정렬기(300)와 스톤푸쉬기(400)를 포함하며, 또한 바람직하게는 카트리지 본체(100)와 카트리지 구동부(200)를 분리하여 그 상호간을 연결 및 분리조작할 수 있는 2개의 연결조작봉(90,90')을 포함한다. 즉, 카트리지 구동부(200)를 전술한 지지대(63)에 고정시켜 놓고, 그 카트리지 구동부(200)에 카트리지 본체(100)를 연결 또는 분리할 수 있게 하여 필요시 그 2개의 연결조작봉(90,90')을 조작하여 카트리지 본체(100)만을 간편히 교환할 수 있는 것이다. 2개의 연결조작봉(90,90')은 도 8에 나타난 바와 같이 카트리지 본체(100)의 좌측판(110) 이면에 설치된 제 1, 2고정블록(111, 112)을 관통하여 카트리지 구동부(200)의 브래킷(210)에 각각 나사식으로 체결되는데, 그 제 1, 2고정블록(111, 112)을 관통하는 부분의 직경이 작게 되어 있어서 그 부분의 단차에 의해 카트리지 본체(100)와 카트리지 구동부(200) 상호간을 단단히 체결할 수 있는 것이다. 도면에는 2개의 연결조작봉(90, 90')이 사용되었으나 하나 또는 그보다 많이 사용되는 연결구조로 될 수 있음은 물론, 다른 연결구조도 가능할 것이다.

카트리지 본체(100)는 전면 폭이 좁은 대체로 직육면체 모양으로서 좌우측판(110, 120)과 전면창(130) 및 후면판(140)으로 조립되고, 그 내부에 핫픽스 스톤을 다량 수납할 수 있는 스톤 수납실(101)을 가진다. 여기서 전면창(130)은 투명하여, 그 전면창(130)을 통해 스톤 수납실(101)에 수납되어 있는 핫픽스 스톤의 잔량을 쉽게 육안으로 확인할 수 있다.

도 10을 참조하면, 스톤정렬기(300)는 카트리지 본체(100) 내 스톤수납실(101) 아래에 형성된 원통형 요홈부(102)에 장착되고 그 중심부가 원통형 요홈부(102) 바닥을 이루는 좌측판(110)에 베어링지지된 회전축(103)과 결합되어 회전가능하게 지지된다. 그 좌측판(110)의 이면에는 도 8에 잘 나타난 바와 같이 웜(150)과 웜기어(160)가 설치되어 있는데, 상기 웜기어(160)는 상기 회전축(103)에 끼워진 것이다. 그리고 웜(150)은 제 2고정블록(112)에 베어링지지된 웜축(151)에 끼워져 있다. 상기 웜축(151)은 커플링(152)을 통해 카트리지 구동부(200) 브래킷(210)에 설치된 구동모터(220)의 구동축(221)과 연결된다.

스톤정렬기(300)는 카트리지 본체(100)의 원통형 요홈부(102)에 알맞게 수납되는 원통형으로서 원주면(301)을 가지며, 그 원주면(301) 상의 한쪽 가장자리에 일정간격마다 형성된 다수의 스톤 정렬구멍(310)을 가지고 있다. 이 다수의 스톤 정렬구멍(310) 중 일부가 카트리지 본체(100)의 스톤 수납실(101)에 노출되어지며, 동시에 카트리지 본체(100)의 밑면에 형성된 개구부(104)에도 스톤 정렬구멍(310) 중 하나가 노출되어진다. 상기 스톤 정렬구멍(310)은 핫픽스 스톤의 크기와 모양에 대응한 것으로서 예를 들면 전술한 도 1과 같은 핫픽스 스톤(1)의 하반부를 안착시키도록 형성된 것이다. 한편, 카트리지 본체(100)의 스톤수납실(101) 일측에는 브러시(320)가 설치되어 있다. 상기 브러시(320)는 후면판(140)을 관통하고 그 후방에 고정된 제 3고정블록(113)에 베어링지지된 브러시축(321)에 끼워져 회전가능하고 스톤수납실(101)에 노출된 스톤정렬기(300)의 원주면(301)에 접촉하게 되어 있다. 브러시축(321)은 커플링(322)을 통해 카트리지 구동부(200) 브래킷(210)에 지지된 연결구동축(222)과 연결된다. 상기 연결구동축(222)은 기어트레인(223, 224)으로 구동모터(220)의 구동축(221)과 연결 구동된다. 즉, 구동모터(220)가 구동되면 스톤정렬기(300)가 회전구동되고, 동시에 상기 브러시(320)가 회전구동되어 그 스톤정렬기(300)의 원주면(301)을 쓸게 된다. 결국 스톤정렬기(300)의 원주면(301) 상에 형성된 스톤 정렬구멍(310) 부위가 회전하는 브러시(320)에 의해 쓸리게 되는데, 도 11에 나타난 바와 같이, 스톤 정렬구멍(310)에 바른자세로 안착된 핫픽스 스톤(1a)는 브러시(320)에 의해 탈락되지 아니하여 그대로 이송되어지고, 스톤정렬구멍(310) 내에서 뒤집힌 스톤(1b)이나 옆으로 세워진 스톤(1c) 등 바르지 못한 자세로 수용된 것들은 상기 브러시(320)에 의해 외부로 탈락되어진다. 브러시(320)를 통과한 바른자세로 안착된 핫픽스 스톤(1a)은 카트리지 본체(100)의 원통형 요홈부(102) 내주면에 부착된 안내판(330)과의 사이에서 안전하게 이송된다. 이때 상기 안내판(330)은 신축성이 있고 핫픽스 스톤과는 마찰이 적은 재질로 실시하는 것이 좋다. 이것은 시중에 제공되고 있는 핫픽스 스톤 두께도 일정하지 않은데다 거기에 부착되는 전술한 접착제의 두께도 일정치 않기 때문에, 스톤정렬기(300) 원주면(301)과 카트리지 본체(100)의 원통형 요홈부(102) 내주면 사이의 간격을 최소화하는 대신, 그 두께차이를 안내판(330)에서 신축적으로 대응함으로써 정렬된 스톤을 안전하게 이송시키기 위함이며, 또 원통형 요홈부(102) 내주면과의 마찰로 인해 발생될 수 있는 핫픽스 스톤의 손상문제도 해결될 수 있다.

스톤푸쉬기(400)는 전술한 원통형 스톤정렬기(300)의 스톤정렬구멍(310)에 안착 이송되는 핫픽스 스톤을 차례로 밀어서 부착판(700)에 부착시기 위한 것으로, 푸쉬블록(410)과 이 푸쉬블록(410)에 설치된 푸쉬봉(420)으로 이루어진다. 푸쉬블록(410)은 수직한 안내봉(431)에 지지되어 상하 이동될 수 있는 승강블록(430)과 연결되어 있다. 안내봉(431)은 2개의 고정블록(432, 433) 사이에 지지되어 있고, 그 고정블록(432, 433)은 고정판(434)에 지지되어 있으며, 상기 고정판(434)은 카트리지 본체(100)의 우측판(120)에 고정된다(도 7 참조). 또한 안내봉(431)에는 안내봉 스프링(435)이 끼워져 있는데, 이는 승강블록(430)을 탄력적으로 지지함으로써 그 초기 위치로의 확실한 이동과 이동중 요동하는 것을 방지해 준다. 승강블록(430)은 카트리지 구동부(200)과의 연결을 위한 연동핀(450)을 가지고 있다. 카트리지 구동부(200) 브래킷(210)에는 스톤푸쉬작동용 모터(230), 이 스톤푸쉬작동용 모터(230)로 회전구동되는 푸쉬연동캠(240), 이 푸쉬연동캠(240)에 연동하는 푸쉬연동레버(250)가 설치되어 있으며, 푸쉬연동레버(250)와 상기 연동핀(450)이 분리가능하게 연결된다. 여기서 푸쉬연동캠(240)은 도 13에 나타난 바와 같이 각기 반경이 다른 7개의 변위점 a₀~a₆을 가지는데, 이는 전술한 스톤정렬기(300)의 간헐적인 회전주기에 맞추어 스톤푸쉬기(400)를 작동시키기 위한 것으로 그 자세한 설명은 후술될 것이다. 스프링(251)은 푸쉬연동레버(250)의 복귀용이다.

상기한 스톤푸쉬기(400) 푸쉬봉(420)의 바람직한 구조는 도 12와 같다. 푸쉬봉(420)은 모세관 모양으로서, 푸쉬블록(410)의 푸쉬지지홈(411)에 슬라이딩가능하게 삽입되어 있고, 그 푸쉬블록(410)의 푸쉬지지홈(411) 상단부에 수납된 푸쉬스프링(412)에 탄력적으로 지지되어 있다. 그리고 상기 푸쉬스프링(412)의 탄력은 푸쉬조절너트(413)에 의해 조절될 수 있다. 이 구조는 전술한 스톤 등의 두께 오차를 포함한 설계오차 및 동작 오차를 신축적으로 수용하여 그 오차로 인한 작업에러 또는 손상을 방지하면서, 푸쉬스프링(412)의 탄력으로 핫픽스 스톤을 가압케 함으로써 그 스톤이 피부착물에 확실히 부착될 수 있게 하는데 바람직한 것이다.

또한 바람직하게는 상기 모세관 모양의 푸쉬봉(420) 내에는 가는 직경의 푸쉬핀(440)이 마찬가지로 슬라이딩가능하게 삽입되어 있고, 그 상단이 보조푸쉬스프링(441)에 지지되어 있다. 여기서 푸쉬핀(440)의 단부는 푸쉬봉(420)으로부터 약간 돌출되어 있으며, 바람직하게는 뾰족하게 형성되는데, 이는 핫픽스 스톤(1)에 부착된 접착제(2)를 찔러서 안정적으로 붙잡은 상태로 유지하고, 그때 그 접착제(2)의 전술한 두께 오차를 보조푸쉬스프링(441)에 의해 신축적으로 수용하기 위한 것이다.

한편, 카트리지 본체(100)의 전술한 개구부(104)는 항상 개방되어 있을 경우에 그 위치로 이송된 스톤정렬구멍(310)에 안착된 스톤이 자연낙하되거나 전술한 스톤푸쉬기(400)의 동작이 제대로 이행되지 못할 수 있으므로, 바람직하게는 그 스톤푸쉬기(400)의 동작주기에 맞춰서 적절히 개폐시켜줄 수 있는 개폐수단을 필요로 한다. 이러한 개폐수단으로서 개폐판(500)이 구비되어 있다. 개폐판(500)은 중앙에 핫픽스 스톤이 통과할 수 있도록 형성된 스톤통과구멍(501)을 가지고 있으며, 상기 카트리지 본체(100)의 개구부(104)를 스톤통과구멍(501)으로 개방시키고 다른 부분으로 폐쇄하도록 이동블록(510)에 연결되어 있다. 상기 이동블록(510)에는 이동축(520)이 끼워져 고정되어 있고, 이동축(520)은 그 일단부가 카트리지 본체(100)의 우측판(120)에 형성된 홈(121)에 삽입되고 타단부가 제 4고정블록(115)을 관통하여 슬라이딩가능하게 지지되어 있다. 상기 이동축(520)의 일측에는 이동블록(510)을 지지하는 스프링(530)이 끼워지고, 그 타단부 끝에는 연동블록(540)이 설치되어 있다. 스프링(530)은 개폐판(500)을 닫는 방향으로 이동블록(510)을 탄력적으로 지지한다. 한편, 카트리지 구동부(200) 브래킷(210)에는 개폐연동캠(260)이 전술한 푸쉬연동캠(240)과 동축에 지지되어 있고, 이 개폐연동캠(260)에 연동하여 회전요동하게 되는 개폐연동레버(270)가 설치되어 있는데, 그 개폐연동레버(270)의 단부는 상기 연동블록(540)가 언제나 맞닿아 있다. 개폐연동캠(260)은 도 14에 나타난 바와 같이 4개의 변위점 b₀~b₄을 가지는데, 이는 전술한 푸쉬연동캠(240)의 각 변위점 a₀~a₆에 대응하여 움직이는 스톤푸쉬기(400)의 동작에 따라 상기 개폐판(500)을 작동시키기 위한 것으로 그 자세한 설명은 후술될 것이다. 스프링(271)은 개폐연동레버(270)의 복귀용이다.

한편, 도 9 와 도 11을 참조하면, 카트리지 본체(100)의 우측판(120)에는 스톤감지홈(122)이 설치되고 거기에 스톤감지기(600)가 장착되어 있다. 스톤감지홈(122)은 전술한 스톤정렬기(300)의 원주면(301) 내외측으로 통하는 범위에 걸쳐 형성되어 있으며, 스톤감지기(600)는 그 스톤정렬기(300)의 원주면(301)을 사이에 두고 원주면상에 스톤정렬구멍(310)을 통해 송수신할 수 있는 광센서(610, 620)를 포함하여 그 스톤정렬구멍(310)에 스톤의 안착여부를 알리는 신호를 검출해 낸다. 이 신호는 전술한 제어회로로 입력되고, 제어회로는 그 신호에 근거하여 스톤의 결손 유무에 대응하여 동작을 제어를 함으로써 결손시의 오동작을 방지할 수 있는 것이다. 상기 스톤감지기(600)는 통상적인 수준에서 구현될 수 있는 것이므로 그 자세한 구성 및 설명은 편의상 생략한다.

도 13에 있어서, 푸쉬연동캠(240)은 스톤정렬기(300)의 간헐적인 회전주기에 맞춰 일정한 속도로 그리고 그 축상에서 볼 때 시계방향으로 회전된다. 푸쉬연동캠(240)이 회전하면 그 변위점 a₀~a₆에 대응한 변위로 푸쉬연동레버(250)가 회전요동하게 되고, 이에 따라 스톤푸쉬기(400)가 승강하게 된다. 푸쉬연동캠(240)의 변위점 a₀은 초기위치이다. 이 초기위치에서는 도 13의 상태로서, 스톤정렬기(300)가 핫핏스 스톤(1)이 안착되어 있는 어느 한 스톤정렬구멍(310)이 개구부(104)에 대응한 위치에서 잠시 머물도록 그 회전을 잠시 멈추고, 이때 스톤푸쉬기(400)는 그 푸쉬봉(420)의 끝이 스톤정렬구멍(310)과는 거리를 두고 떨어져 있게 된다. 이러한 상태에서 푸쉬연동캠(240)이 회전하여 변위점 a₁에 이르면 스톤푸쉬기(400)가 비교적 급격히 하강되어 그 정점에 이르렀을 때 스톤푸쉬기(400)의 푸쉬봉(420)에서 돌출한 푸쉬핀(440)이 스톤(1)의 접착제(2) 중앙지점을 가압하여 찌르게 되고, 변위점 a₂에서 약간 후퇴하여 변위점 a₃까지 그 핫픽스 스톤(1)을 가만히 붙잡고 있는 상태를 유지하게 된다. 이때 개폐판(500)은 푸쉬연동캠(240)의 변위점 a₀에서 a₂까지의 구간에 대응하는 도 14에 나타난 개폐연동캠(260)의 변위점 b₀와 b₁ 사이의 구간에 의해 개구부(104)를 막아서 스톤의 탈락을 방지하게 된다. 이어서 개폐판(500)은 그 푸쉬연동캠(240)의 변위점 a₂에서 a₃ 사이의 구간에 대응하는 개폐연동캠(260)의 변위점 b₁과 b₂ 사이의 구간에 의해 이동되어 스톤통과구멍(501)을 개구부(104)에 위치시킴으로써 그 개구부(104)를 개방하게 되는데, 이동안 상기 푸쉬연동캠(240)의 변위점 a₂에 의해 살짝 들어올려진 상태이므로, 그 핫픽스 스톤(1)이 개폐판(500)과 마찰하여 손상되거나 그 종점에서 탈락되는 것을 방지할 수 있다.

이어서, 푸쉬연동캠(240)의 변위점 a₃에서부터 a₄까지는 스톤푸쉬기(400)가 비교적 빠르게 하강하게 되고, 이때 핫픽스 스톤(1)은 그 스톤푸쉬기(400)에 의해 스톤정렬구멍(310)으로부터 이탈되어지고 개구부(104)와 개폐판(500)의 스톤통과구멍(501)을 무사히 통과하여 피부착물(800)의 접착층에 가압되어지고, 그 가압되어진 상태로 변위점 a₅까지 유지됨은 물론, 이동안 개폐판(500)은 개폐연동캠(260)의 변위점 b₂에서 b₃ 사이의 구간에 대응하여 그 개방상태를 유지하게 된다. 상기 변위점 a₄에서 a₅까지의 구간은 핫픽스 스톤(1)의 부착 에러를 줄여주는데 아주 유효한 것이다.

다음에, 스톤푸쉬기(400)는 푸쉬연동캠(240)의 변위점 a₅에서 a₆까지의 구간에 의해 빠르게 복귀하게 되고, 이동안 개폐판(500)은 개폐연동캠(260)의 변위점 b₃에서 b₄까지의 구간에 의해 개구부(104)를 폐쇄하는 위치로 복귀하게 된다.

스톤푸쉬기(400)는 상기 변위점 a₆에서 복귀 완료되고 그로부터 변위점 a₀까지는 그 복귀완료 상태를 유지하게 되는 한편, 개폐판(500)은 상기 변위점 b4에서 복귀완료(폐쇄)되고, 그로부터 변위점 b₀까지는 그 복귀완료 상태를 유지하게 되며, 이동안 상기 스톤정렬기(300)가 회전하여 다음 위치의 스톤정렬구멍(310)이 개구부(104)로 위치되는 것이다. 여기서 다음 위치될 스톤정렬구멍(310)이 전술한 스톤감지기(600)에 의해 스톤이 안착되지 않은 것으로 감지된 경우는, 그대로 통과하도록 스톤정렬기(300)를 계속 회전시키고, 이동안 스톤푸쉬작동용 모터(230)는 일시적으로 정지시킴으로써 에러를 방지 할 수 있을 것이다.

이상에 실시 예를 통하여 설명된 바와 같은 본 발명을 상기에 설명되고 예시된 도면에 의하여 한정하는 것은 아니며, 다음에 청구되는 청구범위 내에서 또 다 른 더 많은 실시 예가 가능할 것이며, 또한 그 변형 또는 변용 예가 가능할 것이다.

도 1은 주지의 핫픽스 스톤 하나를 예시한 사시도.

도 2는 핫픽스 스톤의 모티프가 있는 장식용 판박이 제품 하나를 예시한 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 판박이 제품을 사용하여 의류 등의 피장식물을 장식하는 작업과정을 보인 단면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스톤모티프 자수기를 예시한 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 스톤모티프 자수기에 구비되는 카트리지 이송기를 예시한 사시도.

도 6은 도 4에 도시된 스톤모티프 자수기에 구비되는 작업테이블용 2축 이송기를 예시한 사시도.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핫픽스 스톤 카트리지의 한쪽 측면도.

도 8은 도 7에 도시된 핫픽스 스톤 카트리지의 반대쪽 측면도.

도 9는 도 7에 도시된 핫픽스 스톤 카트리지의 본체와 구동부 브래킷을 분리 한 측면도.

도 10은 도 7에 도시된 핫픽스 스톤 카트리지의 내부 구조를 보인 측면도.

도 11은 도 7에 도시된 핫픽스 스톤 카트리지의 스톤정렬기와 그 정렬동작을 설명하기 위해 발췌한 부분 측면도.

도 12는 도 7에 도시된 핫픽스 스톤 카트리지의 스톤푸쉬기의 바람직한 구조를 보인 단면도.

도 13은 도 7에 도시된 핫픽스 스톤 카트리지의 스톤푸쉬기와 그 동작을 설명하기 위해 발췌한 부분 측면도.

도 14는 도 7에 도시된 핫픽스 스톤 카트리지의 개폐판과 그 동작을 설명하기 위해 발췌한 부분 측면도.

Claims

핫픽스 스톤을 다량 수용하는 스톤 수납실(101)이 있는 카트리지 본체(100)와 카트리지 구동부(200)로 이루어지고, 상기 카트리지 본체(100) 내에 회전될 수 있게 장착되고 그 회전에 따라 상기 스톤 수납실(101)에 수용된 다량의 핫픽스 스톤을 하나씩 정렬된 자세로 안착시켜 이송하기 위한 다수의 스톤정렬구멍(310)을 가지는 스톤정렬기(300), 상기 스톤정렬기(300)의 다수의 스톤정렬구멍(310)에 안착된 핫픽스 스톤(10)을 외부로 밀어내어 그 외부에 위치되는 피장식물에 부착시키기 위한 스톤푸쉬기(400)로 이루어진 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지에 있어서,

상기 카트리지 본체(100)는 직육면체 형상으로 좌우 양측에 각각 좌우측판(110, 120)과 전면창(130), 후면판(140)이 구비되고, 상기 좌측판(110)의 상부와 하부에는 제 1, 2고정블록(111, 112)이 각각 구비되며, 상기 후면판(140)의 후방에는 제 3고정블록(113)이 구비되고, 밑면에는 핫픽스 스톤을 하부로 통과시킬 수 있는 개구부(104)가 구비되며, 상기 스톤 수납실(101)과 개구부(104) 사이에 원통형 요홈부(102)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지.
청구항 1에 있어서, 상기 카트리지 구동부(200)는 브래킷(210)과;

상기 브래킷(210)의 내부에 설치되는 구동축(221) 상부에 기어트레인(223, 224)으로 상기 구동축(221)과 연동되는 연결구동축(222)을 브래킷(210)의 일측에 고정되어 구동시키는 구동모터(220)와;

상기 브래킷(210)의 일측에 고정되는 스톤푸쉬작동용 모터(230)와;

상기 스톤푸쉬작동용 모터(230)로 회전구동되는 푸쉬연동캠(240)과;

상기 푸쉬연동캠(240)에 연동하여 스프링(251)에 의해 자동으로 복귀되며 스톤푸쉬기(400)를 승하강시키는 푸쉬연동레버(250)와;

상기 푸쉬연동캠(240)과 동축에 결합되어 회전되는 개폐연동캠(260)과;

상기 개폐연동캠(260)에 연동하여 스프링(271)에 의해 자동으로 복귀되며 개폐판(500)을 왕복이동시키도록 회전요동하는 개폐연동레버(270)가 구비되어 카트리지 본체(100)와 브래킷(210)이 연결조작봉(90, 90')으로 연결 또는 분리될 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지.
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청구항 1에 있어서, 상기 스톤정렬기(300)는 카트리지 본체(100)의 원통형 요홈부(102)에 알맞게 수납되는 원통형으로서 원주면(301)을 가지며 그 원주면(301)을 따라 다수의 스톤정렬구멍(310)이 일정간격으로 형성되어 다수의 스톤정렬구멍(310) 중 일부가 상기 스톤 수납실(101)에 항상 노출되어지는 동시에 한 스톤정렬구멍(310)이 상기 개구부(104)에 항상 노출되어지는 구조로 카트리지 구동부(200) 구동모터(220)의 구동축(221)와 커플링(152)으로 연결된 웜축(151)의 끝단부에 웜(150)이 구비되고, 상기 웜(150)과 맞물리고 카트리지 본체(100)를 관통하여 베어링지지된 웜축(151)으로 상기 스톤정렬기(300)의 중심부와 연결되어 함께 회전되는 웜기어(160)가 구비되며, 상기 카트리지 구동부(200)의 연결구동축(222)에 커플링(322)으로 연결되어 구동되는 브러시축(321)의 끝단부에 결합되어 카트리지 본체(100)의 스톤수납실(101) 내에서 상기 스톤정렬기(300)의 원주면을 접촉되면서 상기 스톤정렬구멍(310)에 핫픽스 스톤이 잘못된 자세로 수용된 것을 제거하는 브러시(320)가 구비되고,

중앙에 핫픽스 스톤이 통과할 수 있는 스톤통과구멍(501)이 구비되어 상기 카트리지 본체(100)의 개구부(104) 하부에 이동가능하게 설치된 이동블록(510)이 구비되고, 상기 이동블록(150)에는 일단부는 카트리지 본체(100)의 우측판(120)에 삽입되고 타단부는 제 4고정블록(115)을 관통하여 슬라이딩가능하게 지지된 이동축(520)이 구비되며, 상기 이동축(520)의 일측에는 이동블록(510)을 지지하는 스프링(530)이 구비되고, 상기 이동축(520)의 타단부에는 연동블록(540)이 구비되어 상기 스톤푸쉬기(400)의 작동주기에 맞추어 카트리지 본체(100)의 개구부(104)를 개폐하는 개폐판(500)이 구비된 것을 특징으로 하는 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지.
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청구항 5에 있어서, 상기 스톤정렬기(300)는 카트리지 본체(100)의 원통형 요홈부(102) 내주면에 부착되어 상기 스톤정렬기(300)의 스톤정렬구멍(310)에 안착되는 핫픽스 스톤의 이동을 안내하면서 핫픽스 스톤의 두께 차이에 신축적으로 대응하는 안내판(330)이 구비된 것을 특징으로 하는 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지.
청구항 1에 있어서, 상기 카트리지 본체(100)의 우측판(120)에는 상기 스톤정렬기(300)의 원주면(301) 내외측으로 통하도록 스톤감지홈(122)이 구비되고, 상기 스톤정렬기(300)의 원주면(301)을 사이에 두고 내주면과 외주면에 각각 위치되어 원주면상의 스톤정렬구멍(310)을 통해 송수신할 수 있는 광센서(610, 620)가 각각 구비된 스톤감지기(600)가 구비된 것을 특징으로 하는 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지.
청구항 1에 있어서, 상기 스톤푸쉬기(400)는 내부에 푸쉬지지홈(411)이 구비되고, 상기 푸쉬지지홈(411)의 상부에는 푸쉬스프링(412)이 구비되며, 상기 푸쉬지지홈(411)의 상단부에는 나사결합되어 푸쉬스프링(412)의 탄력을 조절하는 푸쉬조절너트(413)가 구비된 푸쉬블록(410)과;

상기 스톤정렬기(300)의 스톤정렬구멍(310)을 출입할 수 있는 직경으로 푸쉬블록(410)의 푸쉬스프링(412)에 상단부가 지지되도록 푸쉬지지홈(411) 하부에 삽입되어 된 푸쉬봉(420)과;

상기 푸쉬블록(410)에 결합되어 푸쉬블록(410)의 상하이송을 안내하는 안내봉(431)이 구비되고, 상기 안내봉(431)의 상부와 하부를 각각 고정하는 고정블록(432. 433)이 구비되며, 상기 고정블록(432, 433)이 상부와 하부에 각각 고정되어 카트리지 본체(100)의 우측면판(120)에 고정되는 고정판(434)이 구비되고, 상기 안내봉(431)에 결합되어 푸쉬블록(410)을 탄력적으로 지지하는 안내봉 스프링(435)이 구비된 승강블록(430)과;

상기 푸쉬봉(420) 내부에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상부에 보조푸쉬스프링(441)으로 지지된 푸쉬핀(440)과;

상기 승강블록(430)의 일측면에 카트리지 구동부(200)와 연결되는 연동핀(450)이 구비된 것을 특징으로 하는 핫픽스 스톤 자동부착 카트리지.
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