KR101093796B1 - 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 공급되는 원단폭의 길이방향 중심선을 원단 정렬장치의 길이 방향 중심선에 일치시켜서 원단을 이송할 수 있고, 설치공간이 좁아도 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 원단의 정렬 코스트를 절감할 수 있는 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치를 제공하는데 있다.
Figure R1020090028479
접합, 원단, 골판지, 정렬장치

Description

다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치{ALIGNING APPARATUS OF WEB FOR GLUEING MULTIIPLEX LAMINATION}
본 발명은 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공급되는 원단(또는 골판지)폭의 길이방향 중심선을 원단 정렬장치의 길이 방향 중심선에 일치시켜서 원단을 이송할 수 있고, 설치공간이 좁아도 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 원단의 정렬 코스트를 절감할 수 있는 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치에 관한 것이다.
일반적으로, 골판지와 같은 접합지는 3장 이상의 종이나 판지를 서로 붙임으로써 변형 상태에 따라 완충, 보온 또는 내구성을 증대시킨 재료로서, 원단을 접착제나 열접착 방법으로 서로 부착하여 형성하며, 통상 골판지 또는 골판지 원단이라고 한다.
상기 골판지는 포장 재료로 널리 이용되며, 용도 및 사용 환경에 따라 양면 골판지(single wall), 이중양면 골판지(double wall) 등으로 이루어진 것을 사용하 며, 경우에 따라서는 3중 양면 골판지(tripple wall)를 사용하는 경우도 있다.
골판지는 롤 형태로 되어 있는 원지를 풀어 골성형기로 보내 골을 형성한 후, 형성된 골의 한 면에 새로운 롤의 원지를 투입하여 서로 접착시켜 방출하는 과정을 편면 원단 제조 과정(single faced web)이라 하고, 이 편면 원단의 또 다른 한 면에 원지를 붙이는 과정 또는 또 다른 형태의 편면 원단을 추가한 후 원지를 접착시키는 과정을 포함하여 양면 원단(double faced web) 또는 이중 양면(복면) 제조 과정이라고 하며, 이 두 과정을 거쳐야 비로소 골판지 원단이 만들어진다.
이 두 과정에서 후자인 편면 원단이 골판지 원단이 되기 위해 다른 한 면에 원지, 또는 편면 원단과 원지가 동시에 나란히 투입될 때에 각 원단이나 원지의 투입 위치가 일정하게 정렬되어 투입되어야 원단 또는 원지의 손실을 막을 수 있고, 그 정렬하는 방법에 따라 생산성과 품질이 차이가 나며, 이 과정을 처리하는 장치를 양면 접착기(DOUBLE FACER)라 하고, 열에 의한 접착 방법을 사용한다.
접합지의 재료로는 편광지, 글라신 페이퍼, 백상지, 크라프트지, 판지 등 모든 종이류와 플라스틱 필름 즉, 셀로판, 염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 필름과 알루미늄, 철판 등의 금속, 가공 섬유 원단 등의 섬유류에 사용할 수 있다.
상기와 같이 종이를 다중 접합하여 가공하는 이유는 두께와 강도를 높이기 위한 경우와 골판지와 같이 내충격성과 강도를 높이기 위한 경우가 있으며, 이와 같은 접합지는 포장 상자, 우유나 주스 등의 음료 용기, 다층 구조를 가진 판지 등이 있다.
상기와 같이 다중 원단을 접합해 주는 라미네이터는 도 1에 나타낸 바와 같 이, 원단을 공급해 주는 원단 공급부(10)와, 상기 원단 공급부로부터 공급받은 원단을 정렬시켜 주는 정렬부(13)와, 상기 정렬부에 의해 정렬된 원단을 접합시켜 주는 접합부(16)로 구성된다.
상기 원단 공급부(10)는 골판지 중에서 원단의 한 면을 형성하는 라이너 원지를 공급해 주는 라이너 공급기(11)와, 상기 라이너 공급기(11)로부터 공급되는 라이너 원지를 건조시켜 주는 건조기(11a), 골심지 원단을 공급하는 골심지 원단 공급기(12)와, 상기 골심지 원단 공급기(12)로부터 공급받은 골심지 원단을 이용해서 골을 형성하고 상기 라이너 원단과 부착하여 편면 원단을 형성하는 골성형기를 편면제조기(12a)라고 하고, 여기에 골판지 중에서 이면을 형성하는 이면지 원단을 공급하는 이면 원단 공급기(14)가 포함되어 원단 공급부가 구성된다.
상기 정렬부(13)는 상기 원단 공급부(10)의 편면제조기(11, 11a, 12, 12a)와 또 다른 하나의 편면제조기로부터 공급되는 2개의 편면 원단(13a와 13b)를 정렬시켜 주는 것으로 본 발명과 관련이 있는 장치이다.
접합부(16)는 각 편면 원단과 이면 원지가 프리히터(14a)에 의해 예열된 후 형성된 골의 끝단에 풀칠이 되어 공급되어 오면, 접착제에 점성이 생기는 온도로 이들을 가열시키면서 서로를 접착하여 건조시킨다.
여기서 상기 접착제는 전분 성분으로 이루어진 접착제이며, 상기 접착제는 물에 녹은 상태에서 가열되면 점성이 발생하므로, 상기와 같이 골의 끝단에 칠해진 후에 가열되면 점성이 발생되어 이면 원지에 접착된다..
상기 접합부(16)에 의해 형성된 골판지는 미리 설계된 위치에 접히는 선을 형성하고 폭을 갈라주는 장치(17)와 길이를 재단하는 절단기(17a)을 통과하여 스태커(18)에 의해 적층된다.
이를 위해, 상기 정렬부(13)는 상기 접합부(16)에 투입되는 편면원단들의 위치를 각 편면원단의 중심선이나 측단을 기준으로 하여 정렬시켜 주는 것으로, 종래에는 편면원단이 통과하는 위치에 원단의 양단에 접촉되도록 가이더판을 설치하고, 상기 원단이 통과할 때 상기 가이더판을 좌우로 이동시키면서 원단의 진입 위치를 조정하여 정렬시키는 방법을 사용하고 있다.
다시 말하면, 원단이 진입하는 진입로 양측에 좌우 이동 조절이 가능한 상기 한 쌍의 가이더판을 설치하고, 원단을 상기 가이더판 사이에 공급하여, 진행하는 원단의 측단이 상기 가이더판에 의해 강제로 정렬되도록 하여 상기 접합기(16)로 이동한다.
그런데, 상기 원단은 기계적 강성이 약한 소재(종이, 필름)이기 때문에 상기 가이더를 좌우로 이동할 때에 접촉 부위가 가이더에 밀려서 변형(접히거나 구겨지는 현상)되거나 찢어지는 등의 문제가 발생한다.
상기와 같이 원단의 측단부가 가이더와 접촉하는 과정에서 변형이 되면, 이 측단부의 접착제 도포상태가 불량해져, 접합 시에 원단과 원단 또는 원지와의 접합이 충분하게 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.
상기와 같은 접합 불량이 발생하면, 그 부분은 물론이고 불량품이 속한 완제품 원단을 절단해야 하기 때문에 경제적 손실이 발생하는 문제점도 있다.
아울러, 종래의 가이더판을 이용한 방식의 원단 정렬 장치는 자주 교체되는 원단의 폭에 따라 상기 가이더판 위치를 자주 변경시켜 주어야 하고, 특히 연속적으로 지폭 교체가 이루어지는 이전 선행 원단의 끝부분과 교체되는 원단의 시작부분은 대부분 원단의 폭이 서로 달라서 고속으로 진행되는 접합 중에는 정렬할 수가 없으므로 생산 속도를 낮춰야 하는 문제점을 안고 있다.
이러한 종래 방식의 가이더판을 이용한 원단 정렬장치의 문제점을 보완하기 위해 만들어진 다른 종래 조향 장치는 직경 160mm 폭 50mm의 우레탄으로 이루어진 8~10개 정도의 조향용 롤을 회전하는 축에 일렬로 장착하고, 상기 회전하는 축이 진행되는 편면원단의 중앙부 위에 진행방향과 90도가 되게 설치하고, 조향용 롤이 원단에 일정한 힘을 가할 수 있도록 상기 조향용 롤의 회전축에 공압 장치를 부착하여 작동시키고, 상기 조향용 롤이 진행하는 원단의 중심부에 위치하여 원단의 진행방향을 좌우로 이동시킬 수 있도록 롤의 회전축 지지대를 다시 상기 조향용 롤의 회전축을 조향하는 조향축에 연결하여 DC 모터로 상기 조향축을 제어하도록 되어 있다.
즉, 상기 조향장치는 회전하는 조향용 롤의 축 양단에 축대를 연장하여 고정된 조향축에 연결하고, 이 연결된 부분을 축으로 하여 조향용 롤 축이 다시 상하로 움직일 수 있도록 공압 장치를 설치하여, 인입되는 원단의 중심부를 조향용 롤로 누르고 제어부와 연결된 고정축이 좌우로 회전하면서 접합부(16)에서 끌어 당겨 인입되는 원단의 진행방향을 조정하는 방식을 사용하고 있으나, 원단의 중심부에서 위치를 조정하는 단일 조향축에 의한 정렬 방법은 편면원단의 무게가 무거울 경우 또는 고속으로 정렬할 경우, 즉 고평량의 원지를 사용하거나 원단의 폭이 넓을 경 우에는 끌어당겨야 할 원단의 길이가 상단에 놓여있는 원단은 20미터 이상이어서 그 무게만으로도 원단의 인입 장력이 높아져 적정한 조향 능력을 갖기 위한 조향용 롤의 원단 중심부에 누르는 기본 압력도 높아져야 된다.
따라서 원단에 누르는 압력이 강하게 되면 원단 중심부의 눌린 부분이 편면원단의 골변형(찌그러짐)을 가져오므로 원단 중앙부의 접착이 되지 않는 심각한 결함이 있다.
다시 말하면, 원단의 위치를 이동하려면 조향용 롤의 방향을 조정하면서 원단에 적정한 힘을 가하여 원단과 조향롤과의 마찰력으로 원단의 방향을 틀어 위치를 이동시킨다.
상기와 같은 조향용 롤이 하나의 조향축으로 이루어져 있어서, 원단의 진행하는 속도가 빠르거나 원단의 무게가 무거울 경우 접촉 부분(조향용 롤과 원단간의 접촉 부분)에서 조향용 롤이 원단을 끌어당기는 힘이 강하게 작용되어 조향용 롤이 원단에 누르는 접촉 면적도 그만큼 증가해야 한다.
그런데, 만일 조향용 롤의 누르는 힘이 약해지면 조향용 롤과 원단과의 접촉면적이 적어져 미끌어지는 현상이 발생하여 원단을 조향할 수가 없게 되고, 반대로 접촉면을 증가시키기 위해 강하게 누르게 되면 누른 부위의 원단에 골 변형이 발생하게 된다.
이러한 골 변형으로 인한 접착 불량을 피하기 위해서는 원단에 누르는 압력을 낮추어야 하고, 원단의 위치 이동을 원활하게 하기 위해서는 생산 속도를 낮춰야 하는 문제점이 있다.
한편, 상기와 같이 종래의 가이더판을 이용한 원단 정렬장치의 문제점을 탈피하기 위한 단일 조향축에 의한 조향용 롤로 원단의 중심부에서 조향하는 방식은 그 제어방식이 편면원단의 진행 방향 좌우 측단에 일정한 거리로 흑백 카메라를 설치하고, 설치된 카메라로부터 인입하는 원단의 뒤편 좌우에 한 쌍의 고주파 램프를 카메라를 향하여 설치하여, 카메라 화면 안에 들어오는 원단 측단에 형성되는 명암선을 촬영하여 좌우 원단의 측단 위치를 파악한 후, 원단의 위치를 조정하는 기술(E&L사의 카메라를 이용한 모델)이 제안되어 있으나, 이 방식은 카메라의 화면 내에서 원단의 양끝단의 위치만을 파악하므로 원단의 끝단 부분이 휘어지면 이미지 처리 과정에서 실제 원단의 위치와 명암선의 위치에 편차가 발생하는 문제(도 2 참조)가 있고 진행하고 있는 편면원단의 폭을 알 수가 없어서 유사시에 작업자의 대응이 어려우며, 조정부와 제어부 간의 통신이 상대적으로 속도가 느린 CAN 통신 방식으로 이루어져 원단의 이동 속도에 대응하는 실시간 제어에 적용하기 어려운 문제점이 있다.
특히 원단 생산량을 극대화하기 위해 300mpm(meter per min) 수준의 고속으로 이동하는 경우에는 빠르게 진행하는 원단의 위치 정렬을 실시간으로 처리하기 위해서는 통신 속도를 높혀 조향 능력을 높혀야 하나, 이 모두 기술적인 문제가 있어 정렬 오차 범위를 넓혀 사용하는 방법 또는 보완책으로 상기 카메라를 이용한 장치에 또 하나의 카메라 장치를 연속적으로 설치하여 고속으로 이동하는 원단의 위치를 이중으로 조정하는 방식을 사용하고 있지만, 성능 대비 그 가격이 매우 높은 문제점을 안고 있다.
또한, 원단의 측단이 좌우가 동일하지 않게 휘어져 있거나 또는 좌우가 각기 다른 형태로 휘어진 상태에서 원단의 위치 측정은 원단 측단의 명암선을 촬영하는 카메라 방식으로 정확한 위치를 측정하기에는 기술적인 문제점이 있다.
다시 말하면, 편면원단은 상부면과 하부면 간의 습도 차이 또는 각 원지의 장력 차이에서 오는 휨 현상이 발생하는데, 카메라 방식은 원단의 측단부 위치 감지를 원단 뒤편에 설치한 후광 장치를 통하여 판정하기 때문에 원단의 끝단이 휘어져 안으로 들어온 위치도 원단의 실제위치로 판정하는 오류가 발생하여 원단 정렬의 오차가 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 공급되는 원단(또는 골판지)폭의 길이방향 중심선을 원단 정렬장치의 길이 방향 중심선에 일치시켜서 원단을 이송할 수 있는 다중 접합을 위한 원단 정렬장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 설치공간이 좁아도 용이하게 설치할 수 있는 다중 접합을 위한 원단 정렬장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 원단의 정렬 코스트를 절감할 수 있는 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치는 동작을 제어하는 컴퓨터와, 공급부로부터 공급되는 원단을 일정 높이로 유지함과 동시에, 상기 원단의 중심선을 원단정렬장치의 폭방향 중심선 또는 상기 중심선으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 위치하도록 정렬하는 하부 및 상부 원단 지지유니트와, 상기 원단의 좌측 또는 우측으로의 이탈을 감지하도록 상기 원단의 폭방향으로 레이저광을 각각 조사함과 동시에, 상기 원단의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)을 일정 주기로 촬영하여 TCP/IP통신에 의해 영상데이터를 상기 컴퓨터에 출력하는 하부 및 상부 원단 위치감지부와, 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부의 상기 제1 내지 제4 카메라에 의해 촬영한 상기 원단의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)의 TCP/IP통신에 의해 영상데이터를 상기 컴퓨터에서 받아 본 발명의 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상으로부터 상기 원단의 중심선이 좌측 또는 우측으로 이탈되었을 경우 상기 하부 및 상부 원단 지지유니트의 상부를 각각 통과하는 상기 원단의 상부면에 각각 접촉되어 상기 원단의 위치를 우측 또는 좌측으로 이동시켜서 상기 원단의 폭방향 중심선을 본 발명의 원단 정렬장치의 폭방향 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시키도록 각각 조정하는 제1 및 제2 원단 위치조정유니트와, 상기 컴퓨터에서 출력되는 제어신호를 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부의 제1 내지 제4 레이저광원, 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부의 제1 내지 제4 카메라 및 상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트에 통해 출력함과 동시에, 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부의 제1 내지 제4 카메라에 의해 촬영된 상기 원단의 영상위치 데이터를 받아서 상기 컴퓨터에 출력하는 스위칭 허브와, 상기 컴퓨터에 상기 원단 및 상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트의 초기조건을 입력하는 입력수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치는 공급되는 원단(또는 골판지)폭의 길이방향 중심선을 원단 정렬장치의 길이 방향 중심선에 일치시켜서 원단을 이송할 수 있고, 설치공간이 좁아도 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 원단의 정렬 코스트를 절감할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치에 관하여 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치를 구비한 다수의 원단으로 형성되는 접합지를 접합하는 접합장치를 개략적으로 도시한 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예의 일실시예에 따른 다중 원 단 접합을 위한 원단 정렬장치의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 우측면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치에 있어서 원단위치 조절유니트를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 정면도이고, 도 7은 도 5의 좌측면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 정렬장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이고, 도 9는 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치에 있어서 하부 및 상부 원단 위치감지부의 제1 내지 제4 레이저광원에서 원단에 레이저광을 조사한 주사선의 양측 가장자리부분을 제1 내지 제4 카메라에 의해서 이송되는 원단을 촬영해서 컴퓨터에 출력하여 컴퓨터에서 원단 정렬장치의 중심선과 원단의 폭방향 중심선을 일치시킨 상태를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치에 적용된 원단(폭이 1300mm)의 폭방향 중심으로부터 좌측으로 23mm가 편위된 상태가 컴퓨터의 모니터에 표출된 상태를 나타내는 터치스크린이고, 도 11은 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 정렬장치의 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 정렬장치에 있어서 제1 및 제2 원단 위치조정유니트의 제1 및 제2 조향롤러 조향각 변화를 설명하는 예시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 정렬장치에서 비정상 원단의 중심선 판정 방법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 14는 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 정렬장치에서 중심선 설정 방법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 15는 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 정렬장치에서 서로 다른 원단 폭을 연결한 상태에서의 정렬 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1 내지 도 15에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치는 동작을 제어하는 컴퓨터(100)와, 공급부(10)로부터 공급되는 원단(90,190)을 일정 높이로 유지함과 동시에, 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)을 본 발명의 원단정렬장치의 폭방향(예를 들면, 원단 정렬장치의 폭방향 또는 하부 및 상부 원단 지지유니트(110,210)의 폭방향) 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 위치하도록 정렬하는 하부 및 상부 원단 지지유니트(110,210)와, 상기 원단(90,190)의 좌측 또는 우측으로의 이탈을 감지하도록 상기 원단(90,190)의 폭방향으로 레이저광을 각각 조사함과 동시에, 상기 원단(90,190)의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)을 일정 주기로 촬영하여 TCP/IP통신(이더넷 통신)에 의해 영상데이터를 상기 컴퓨터(100)에 출력하는 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)와, 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 상기 제1 내지 제4 카메라(313,314)(323,324)에 의해 촬영한 상기 원단(90,190)의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)의 TCP/IP통신에 의해 영상데이터를 상기 컴퓨터(100)에서 받아 본 발명의 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상으로부터 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)이 좌측 또는 우측으로 이탈되었을 경우 상기 하부 및 상부 원단 지지유니트(110,210)의 상부를 각각 통과하는 상기 원단(90,190)의 상부면에 각각 접촉되어 상기 원단(90,190)의 위치를 우측 또는 좌측 으로 이동시켜서 상기 원단(90,190)의 폭방향 중심선(90a,190a)을 본 발명의 원단 정렬장치의 폭방향 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시키도록 각각 조정하는 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)와, 상기 컴퓨터(100)에서 출력되는 제어신호를 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 제1 내지 제4 레이저광원(311,312,321,322), 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 제1 내지 제4 카메라(313,314,323,324) 및 상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)에 통해 출력함과 동시에, 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 제1 내지 제4 카메라(313,314,323,324)에 의해 촬영된 상기 원단(90,190)의 영상위치 데이터를 받아서 상기 컴퓨터(100)에 출력하는 스위칭 허브(103)와, 상기 컴퓨터(100)에 상기 원단(90,190) 및 상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)의 초기조건을 입력하는 입력수단(108)으로 구성되어 있다.
상기 설명에 있어서, 상기 원단(90,190) 및 상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)의 초기조건은 상기 원단(90,190)의 길이, 폭, 두께에 대한 데이터와, 상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)(또는 본 발명의 원단정렬장치)의 중심선(M0) 데이터와, 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a) 데이터를 상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)의 폭방향 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위되게 설정하는 데이터 등을 말한다.
본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치는 상기 하부 및 상부 원단 지지유니트(110,210)의 제1 및 제2 원단 지지부재(116,216) 후단 에 설치되어 상기 원단(90,190)의 폭방향 중심선(90a,190a)을 본 발명의 원단 정렬장치의 폭방향 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 맞추어서 상기 접합부(16)로 배출하도록 상ㆍ하로 각각 일정 간격을 두고 각각 설치된 한쌍의 제1 하부 및 제1 상부 가이더(132a,134a)(232a,234a)를 더 포함하고 있다.
상기 하부 및 상부 원단 지지유니트(110,210)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 원단 공급부(10)로부터 공급되는 상기 원단(90,190)을 인입하도록 프레임(120)의 앞측에 각각 돌출된 돌출부(122,124)의 양단에 회전 가능하게 각각 설치된 제1 및 제2 인입 롤(112,212)과, 상기 제1 및 제2 인입 롤(112,212)을 각각 통과하는 상기 원단(90,190)을 각각 지지하는 제1 및 제2 고정롤(114,214)과, 상기 제1 및 제2 고정롤(114,214)을 각각 통과하는 상기 원단(90,190)의 하부면을 각각 지지하는 제1 및 제2 원단지지 부재(116,216)로 구성되어 있다.
상기 하부 원단 위치감지부(310)는 상기 하부 원단 지지유니트(110)의 상부를 통과하는 상기 원단(90)의 수직 상부에서 상기 원단(90)의 폭방향으로 레이저광원을 각각 조사하는 제1 및 제2 레이저광원(311,312)과, 상기 원단(90)의 폭방향 중심선(90a)이 본 발명의 원단 정렬장치의 폭방향 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상으로부터 벗어난 길이(이탈 길이)를 산출할 수 있도록 상기 제1 및 제2 레이저광원(311,312)에서 각각 조사된 레이저광의 조사선 중 상기 원단(90)의 중심선(90a)으로부터 각각 일정거리(L0) 떨어진 상기 원단(90)의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)을 각각 동시에 촬영해서 스위칭 허브(103)를 통해서 상기 컴퓨터(100)에 출력하는 제1 및 제2 카메라(313,314)로 구성되어 있다.
상기 상부 원단 위치감지부(320)는 상기 상부 원단 지지유니트(210)의 상부를 통과하는 상기 원단(190)의 수직 상부에서 상기 원단(190)의 폭방향으로 레이저광을 각각 조사하는 제3 및 제4 레이저광원(321,322)과, 상기 원단(190)의 폭방향 중심선(190a)이 본 발명의 원단 정렬장치의 폭방향 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상으로부터 벗어난 길이(이탈 길이)를 산출할 수 있도록 상기 제3 및 제4 레이저광원(321,322)에서 조사된 레이저광의 조사선 중 상기 원단(190)의 중심선(190a)으로부터 각각 일정거리(L0) 떨어진 상기 원단(190)의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)을 각각 동시에 촬영해서 스위칭 허브(103)를 통해서 상기 컴퓨터(100)에 출력하는 제3 및 제4 카메라(323,324)로 구성되어 있다.
상기 설명에 있어서 L1과 L2는 길이가 같다.
상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)는 도 3 내지 도 7에 도시한 바와 같이 상기 하부 및 상부 원단 지지유니트(110,210)의 제1 및 제2 원단지지 부재(116,216)를 각각 통과하는 상기 원단(90,190)의 상부면에 접촉되어 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)이 원단정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위되었을 경우에 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)을 원단정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시키도록 안내하는 제1 및 제2 조향 롤러(151,251)와, 상기 제1 및 제2 조향 조정 롤러(151,251)의 축(151a,251a)에 각각 장착되어 상기 제1 및 제2 조향 롤러(151,251)를 회전가능하게 지지하는 제1 및 제2 암(151b,251b)과, 상기 제1 및 제2 암(151b,251b)을 좌측 또는 우측으로 선회가능하게 지지하는 제1 및 제2 조향축(151c,251c)과, 상기 프레임(120)에 설치되는 제1 및 제2 높낮이 조정프레임(152,252)과, 상기 제1 및 제2 높낮이 조정프레임(152,252)에 설치되어 제1 및 제2 승강밸브(161,261)의 개방시에 에어챔버(180)으로부터 압축공기가 공급될 경우 제1 및 제2 피스톤(156a,256a)을 하강시켜서 제1 및 제2 가이드 봉(152b,252b)의 안내를 받으면서 제1 및 제2 승강대(152a,252a)를 하강시키고, 상기 제1 및 제2 승강밸브(161,261)의 폐쇄와 동시에 공급된 압축공기를 배출시킬 경우 상기 제1 및 제2 피스톤(156a,256a)을 상승시켜서 상기 제1 및 제2 가이드 봉(152b,252b)의 안내를 받으면서 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)를 상승시키는 제1 및 제2 공압실린더(156,256)와, 상기 원단(90,190)의 두께에 따라 높낮이를 미세 조정하도록 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)를 미세하게 상승 또는 하강시키는 제1 및 제2 높낮이 미세조정 유니트(158,258)와, 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 상승ㆍ하강에 따라 상기 제1 및 제2 조향 롤러(151,251)를 상ㆍ하동시키도록 상기 제1 및 제2 조향축(151c,251c)이 앞쪽 양단에 설치됨과 동시에, 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 하부에 양단이 고정설치되는 제1 앞쪽 및 제2 앞쪽 가로대(154a,254a)와, 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 상승ㆍ하강에 따라 상기 제1 및 제2 가이드 봉(152b,252b)을 따라 상ㆍ하동하도록 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 하부에 양단이 고정설치됨과 동시에, 상기 제1 및 제2 가이드 봉(152b,252b)이 각각 관통되는 제1 뒤쪽 및 제2 뒤쪽 가로대(154b,254b)와, 상기 제1 및 제2 암(151b,251b)과 상기 제1 앞쪽 및 제2 앞쪽 가로대(154a,254a) 사이에 일측(앞쪽)이 각각 고정설치되며 타측(뒤쪽)에 제1 및 제2 힌지(154e,254e)가 각각 설치되는 제1 및 제2 조향대(154d,254d)와, 제1 및 제2 지지대(157i,257i)에 각각 지지되어 상기 원단(90,190)이 좌측 또는 우측으로 편위되었을 경우 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)을 원단 정렬장치의 폭방향 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 위치하도록 상기 제1 및 제2 조향 롤러(151,251)를 우측 또는 좌측으로 이동시키는 구동력을 출력하는 제1 및 제2 서보모터(157,257)와, 상기 컴퓨터(100)에서 출력되는 상기 제1 및 제2 조향롤러(151,251)의 좌측방향 또는 우측방향 전환신호를 스위칭 허브(103)를 통해 받아 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)의 구동제어신호를 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)에 출력하는 제1 및 제2 드라이버(157g,257g)와, 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)의 시계방향으로 회전시에 제1 및 제2 샤프트(157e,257e)가 각각 전진하며, 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)의 반시계방향으로 회전시에 상기 제1 및 제2 샤프트(157e,257e)가 각각 후진하도록 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)의 회전축에 결합된 제1 및 제2 각도조절 액튜에이터(157a,257a)와, 상기 제1 및 제2 각도조절 액튜에이터(157a,257a)의 제1 및 제2 샤프트(157e,257e) 선단부를 제3 및 제4 힌지(157c,257c)를 개재하여 지지함과 동시에, 제1 및 제2 조향 가로대(151d,251d)에 제1 및 제2 베어링(도시하지 않음)을 개재하여 지지되어 상기 제1 및 제2 각도조절 액튜에이터(157a,257a)의 제1 및 제2 샤프트(157e,257e)의 전ㆍ후진에 따라 상기 제1 및 제2 조향롤러(151,251)를 좌ㆍ우측으로 선회시키는 제1 및 제2 조인트 홀더(157b,257b)와, 상기 제1 및 제2 조향대(154d,254d)의 과도한 선회를 저지하도록 제1 뒤쪽 및 제2 뒤쪽 가로대(154b,254b)의 양측에 각각 설치된 제1 및 제2 스토퍼(154c,254c)로 구성되어 있다.
상기 제1 및 제2 높낮이 미세조정 유니트(158,258)는 양단이 상기 제1 및 제2 높낮이 조정프레임(152,252)의 하부에 설치된 제1 및 제2 지지대(158e,258e)에 양단이 각각 지지된 제1 및 제2 축(158b,258b)과, 상기 제1 및 제2 축(158b,258b)의 일측(도면에서 우측)에 각각 설치되어 상기 제1 및 제2 축(158b,258b)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 제1 및 제2 핸들(158a,258a)과, 상기 제1 및 제2 지지대(158e,258e)의 안쪽 상기 제1 및 제2 축(158b,258b)의 양측에 각각 설치된 제1 및 제2 베벨기어(158c,258c)와, 상기 제1 및 제2 핸들(158a,258a)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킬 경우 상기 제1 및 제2 베벨기어(158c,258c)를 통해 회전력을 전달받아서 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)를 상승 또는 하강시키는 제1 및 제2 높낮이 조절 샤프트(158d,258d)로 구성되어 있다.
상기 제1 및 제2 암(151b,251b)의 수평 길이는 종래의 조정용 롤의 암 길이에 비해서 매우 짧게 형성될 수 있는데, 이는 본 발명의 경우에 상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)를 서로 분리된 2개로 구성하여 원단의 양 측에 접촉되도록 하였기 때문에 조향각의 변화를 작게하여 상기 원단(90,190)과의 작은 마찰 력으로도 용이하게 위치 조정을 할 수 있다.
그리고, 상기 제1 및 제2 조향롤러(151,251)는 각각 2셋트로 이루어져 있으며, 상기 원단(90,190)의 진행 방향에 대해 수직선 상에 설치되어 있고, 상기 제1 및 제2 조향롤러(151,251)는 한 개의 축(151a,251a)에 각각 회전 가능하게 장착되는 다수(예를 들어 4개)의 롤러들로 구성되어 있다.
이와 같이 상기 제1 및 제2 조향롤러(151,251)를 다수의 롤러들로 구성하는 것은 상기 제1 및 제2 각도 조절 서보모터(157,257)에 의해 각도가 조절될 때에 각각의 롤러들이 용이하게 회전 가능하므로, 상기 원단(90,190)과 접촉되어 진행되는 상기 원단(90,190)이 비틀어지는 것을 방지하기 위한 것이고, 각각 별도의 상기 제1 및 제2 조향축(151c,251c)에 각각 연결된 2개의 제1 및 제2 조향 롤러(151,251)의 축(151a,251a)은 상기 한쌍의 제1 및 제2 조향대(154d,254d)에 연결되어 서로 같은 각도로 조향하도록 구성되어 있다.
도 9에 있어서, A는 최소원단 폭이고, B,C는 제1 내지 제4 카메라(313,314,323,324)의 촬영 영역이고, 도 10에서 1300은 원단폭(단위 mm)이고, 312는 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)으로부터 좌측으로 이동시키는 좌측 이동스위치이고, 313은 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)으로부터 양측으로 상기 원단(90,190)의 전체 편위량을 표시하는 표시창이고, 314는 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)으로부터 우측으로 이동시키는 우측 이동스위치이고, 315는 영점설정 스위치이고, 316은 좌측을 표시하는 창이고, 317은 원위치 스위치(리셋 스위치)이고, 318은 우측을 표시하는 창이고, 319는 정지스위치이다.
도면에서 미설명 부호 120은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 각 구성 요소를 지지하는 프레임이고, 326,328은 상기 제1 및 제2 레이저광원(311,3120)(321,322)에 의해 상기 원단(90,190) 의 폭방향으로 각각 조사된 레이저광의 주사선이 실내 조명등에 의해 각각 간섭받지 않도록 실내 조명광을 각각 차단하는 차단막이다.
다음에, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 작용에 관하여 설명한다.
먼저, 원단(90,190)을 교체하기 위하여 입력수단(108)에서 컴퓨터(100)에 상기 원단(90,190)의 폭, 폭방향 중심선(90a,190a) 및 원단(90,190)의 두께에 대한 초기조건을 입력함과 동시에, 상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)의 폭방향 중심선(M0)(본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0)과 동일함)에 대한 초기조건을 입력한다.
이 때, 상기 제1 공압실린더(156)에 공급되는 공압의 제어는 상기 원단(90)의 교체시에 상기 하부 원단 지지유니트(110)의 상부를 통과하는 상기 원단(90)의 두께 데이터를 도시하지 않은 원단두께 검출유니트 또는 입력수단(108)에서 입력되는 데이터를 상기 컴퓨터(100)에서 받아 연산하여 공급되는 원단(90)의 두께에 따라 상기 컴퓨터(100)에서 제1 승강밸브(161)의 개폐제어신호를 출력하여 에어챔버(180)에서 제1 승강밸브(161)에 공급되는 압축공기의 양을 조절함으로서 상기 제1 원단 위치 조정유니트(150)를 상ㆍ하로 높이거나 낮출수 있고, 상기 제2 승강 액튜에이터(256)에 공급되는 공압의 제어는 상기 원단(190)의 의 교체시에 상기 상부 원단 지지유니트(210)의 상부를 통과하는 상기 원단(190)의 두께 데이터를 도시하지 않은 원단두께 검출유니트 또는 입력수단(108)에서 입력되는 데이터를 상기 컴퓨터(100)에서 받아 연산하여 공급되는 원단(90)의 두께에 따라 상기 컴퓨터(100)에서 제2 승강밸브(261)의 개폐제어신호를 출력함에 따라 에어챔버(180)에서 제2 승강밸브(261)에 공급되는 압축공기의 양을 조절함으로서 상기 제2 원단 위치조정부(250)를 상ㆍ하로 높이거나 낮출 수 있다.
다시 말하면, 상기 원단(90,190)의 교체시에 상기 제1 및 제2 원단 위치조정부(150,250)를 낮출 경우. 상기 제1 및 제2 공압실린더(156,256)에 공급되는 에어의 양에 따라 제1 및 제2 피스톤(156a,256a)가 하부로 내려감으로서 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)가 하강함에 따라 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 하부에 양단부가 각각 설치된 제1 앞쪽 및 제2 앞쪽 가로대(154a,254a)가 하강됨과 동시에, 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 하부에 양단부가 각각 설치된 제1 뒤쪽 및 제2 뒤쪽 가로대(154b,254b)가 하강하여 제1 및 제2 조향롤러(151,251)가 하강하여 교체된 상기 원단(90,190)의 상부면에 당접된다.
또한 상기 원단(90,190)을 교체하기 위하여 상기 제1 및 제2 원단 위치조정부(150,250)를 높일 경우. 상기 제1 및 제2 공압실린더(156,256)에 공급된 에어의 배출량에 따라 제1 및 제2 공압실린더(156,256)의 제1 및 제2 피스톤(156a,256a)이 상부로 올라감으로서 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)가 상승함에 따라 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 하부에 양단부가 각각 설치된 제1 앞쪽 및 제2 앞쪽 가로대(154a,254a)가 상승됨과 동시에, 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 하부 에 양단부가 각각 고정설치된 제1 뒤쪽 및 제2 뒤쪽 가로대(154b,254b)가 상승하여 상기 제1 및 제2 조향롤러(151,251)가 상승하여 교체된 상기 원단(90,190)으로부터 떨어진다.
한편, 상기 원단(90,190)의 교체시에 상기 제1 및 제2 원단 위치조정부(250)를 미세하게 낮추고 싶을 경우, 상기 제1 및 제2 지지대(158e,258e)를 개재하여 제1 및 제2 축(158b,258b)의 일측에 결합된 상기 제 및 제2 높낮이 미세조정 유니트(158,258)의 제1 및 제2 핸들(158a,258a)을 시계방향으로 회전시키면 상기 제1 및 제2 축(158b,258b)의 양단에 설치된 제1 및 제2 베벨기어(158c,258c)가 반시계방향으로 회전됨에 따라 제1 및 제2 높낮이 조절 샤프트(158d,258d)가 반시계방향으로 회전되면서 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)가 미세하게 하부로 내려가므로, 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 하부에 양단부가 각각 고정설치된 제1 앞쪽 및 제2 앞쪽 가로대(154a,254a)가 미세하게 하강됨과 동시에, 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 하부에 양단부가 각각 설치된 제1 뒤쪽 및 제2 뒤쪽 가로대(154b,254b)가 미세하게 하강하여 제1 및 제2 조향롤러(151,251)가 미세하게 하강하여 교체된 상기 원단(90,190)의 상부면에 타이트하게 당접된다.
또한, 상기 원단(90,190)의 교체시에 상기 제1 및 제2 원단 위치조정부(150,250)를 미세하게 높이고 싶을 경우, 상기 제1 및 제2 지지대(158e,258e)를 개재하여 제1 및 제2 축(158b,258b)의 일측에 결합된 상기 제1 및 제2 높낮이 미세조정 유니트(158,258)의 제1 및 제2 핸들(158a,258a)을 반시계방향으로 회전시키면 상기 제1 및 제2 축(158b,258b)의 양단에 설치된 상기 제1 및 제2 베벨기어(158c,258c)가 시계방향으로 회전됨에 따라 상기 제1 및 제2 높낮이 조절 샤프트(158d,258d)가 반시계방향으로 회전되면서 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)가 미세하게 상부로 올라가므로, 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 하부에 양단부가 각각 고정설치된 제1 앞쪽 및 제2 앞쪽 가로대(154a,254a)가 미세하게 상승됨과 동시에, 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 하부에 양단부가 각각 설치된 제1 뒤쪽 및 제2 뒤쪽 가로대(154b,254b)가 미세하게 상승하여 제1 및 제2 조향롤러(151,251)가 미세하게 상승하여 교체된 상기 원단(90,190)의 상부면으로부터 떨어진다.
다음에, 상기 제1 및 제2 조향롤러(151,251)의 조향방향 전환에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같은 방법에 의해 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치에 상기 원단(90,190)의 폭방향 중심선(90a,190a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치되게 각각 맞춘 후에 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치를 동작시키면서 상기 원단(90,190)을 접합부(16)로 이송시킨다.
상기 원단(90)을 접합부(16)로 이송시킬 때에 하부 원단 위치감지부(310)에 의해 상기 원단(90)의 폭방향 중심선(90a)이 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 각각 일치되는지 여부를 검출하기 위하여 상기 하부 원 단 위치감지부(310)의 제1 및 제2 레이저광원(311,312)에서 상기 하부 원단 지지유니트(110)의 상부를 통과하는 상기 원단(90)의 수직 상부에서 상기 원단(90)의 폭방향으로 레이저광원을 각각 조사하면서 제1 및 제2 카메라(313,314)에 의해 레이저광의 조사선 중 상기 원단(90)의 중심선(90a)으로부터 각각 일정거리(L0) 떨어진 상기 원단(90)의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)을 각각 동시에 촬영한 영상데이터를 스위칭 허브(103)를 통해 상기 컴퓨터(100)에 출력한다.
상기 컴퓨터(100)는 스위칭 허브(103)를 통해 받은 영상데이터를 연산하여 상기 컴퓨터(100)에 미리 설정된 상기 원단(90)의 중심선(90a)이 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0)(또는 하부 원단 지지유니트(110)의 중심선(M0))과 일치하는지 여부를 비교하여 상기 원단(90)의 중심선(90a)이 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상으로부터 예를 들면 좌측으로 23mm(도 10에서 -46mm로 표시됨)가 편위되었을 경우 상기 원단(90)의 중심선(90a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시키기 위하여 상기 컴퓨터(100)에서 제1 조향롤러(151)를 우측으로 방향전환시키도록 우측방향 전환신호를 스위칭 허브(103)를 통해 제1 드라이버(157g)에 출력하면, 상기 제1 드라이버(157g)에서 좌측방향 구동제어신호를 상기 제1 서보모터(157)에 출력함에 따라 상기 제1 서보모터(157)가 반시계방향으로 회전됨에 따라 제1 각도 조절 액튜에이터(157a)의 제1 샤프트(157e)를 도 5에서 우측으로 끌어들여서 제1 조향대(154d)를 제1 조향축(151c)을 중심으로 시계방향으로 회전시켜서 제1 조향롤러(151)가 우측으로 점차점으로 방향전환하여 상기 원단(90)의 중심선(90a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시킨다.
상기 원단(90)의 중심선(90a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시킨 후에는 상기 컴퓨터(100)에서 제1 조향롤러(151)가 정면으로 정위치되도록 상기 컴퓨터(100)에서 좌측방향 전환신호를 상기 스위칭 허브(103)를 통해 제1 드라이버(157g)에 출력하면, 상기 제1 드라이버(157g)에서 우측방향 구동제어신호를 상기 제1 서보모터(157)에 출력하여 상기 제1 서보모터(157)가 시계방향으로 회전시켜서 제1 각도조절 액튜에이터(157a)의 제1 샤프트(157e)를 도 5에서 좌측으로 밀어내어 제1 조향대(154d)를 제1 조향축(151c)을 중심을 향해 반시계방향으로 회전시켜서 제1 조향롤러(151)가 정면을 향해서 점차적으로 방향전환한다.
한편, 상기 원단(90)의 중심선(90a)이 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상으로부터 예를 들면 우측으로 23mm가 편위되었을 경우 상기 원단(90)의 중심선(90a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편 위된 선상에 일치시키기 위하여 상기 컴퓨터(100)에서 제1 조향롤러(151)를 좌측으로 방향전환시키도록 좌측방향 전환신호를 스위칭 허브(103)를 통해 제1 드라이버(157g)에 출력하면, 상기 제1 드라이버(157g)에서 우측방향 구동제어신호를 상기 제1 서보모터(157)에 출력하여 상기 제1 서보모터(157)가 시계방향으로 회전됨에 따라 상기 제1 각도조절 액튜에이터(157a)의 제1 샤프트(157e)를 도 5에서 좌측으로 밀어내어 제1 조향대(154d)를 제1 조향축(151c)을 중심으로 반시계방향으로 회전시켜서 제1 조향롤러(151)를 좌측으로 점차적으로 방향전환하여 상기 원단(90)의 중심선(90a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시킨다.
상기 원단(90)의 중심선(90a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시킨 후에는 상기 컴퓨터(100)에서 제1 조향롤러(151)가 정면으로 정위치되도록 상기 컴퓨터(100)에서 우측방향 전환신호를 상기 스위칭 허브(103)를 통해 제1 드라이버(157g)에 출력하면, 상기 제1 드라이버(157g)에서 좌측방향 구동제어신호를 상기 제1 서보모터(157)에 출력하여 상기 제1 서보모터(157)가 반시계방향으로 회전됨에 따라 상기 제1 각도조절 액튜에이터(157a)의 제1 샤프트(157e)를 도 5에서 우측으로 끌어들여 제1 조향대(154d)를 제1 조향축(151c)을 중심으로 시계방향으로 회전시켜서 제1 조향롤러(151)가 정면을 향해서 점차적으로 방향전환한다.
상기 설명에 있어서, 상기 원단(190)을 접합부(16)로 이송시킬 때에 상부 원단 위치감지부(320)에 의해 상기 원단(190)의 폭방향 중심선(190a)이 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 각각 일치되는지 여부를 검출하기 위하여 상기 상부 원단 위치감지부(320)의 제3 및 제4 레이저광원(321,322)에서 상기 상부 원단 지지유니트(210)의 상부를 통과하는 상기 원단(190)의 수직 상부에서 상기 원단(190)의 폭방향으로 레이저광원을 각각 조사하면서 제3 및 제4 카메라(323,324)에 의해 레이저광의 조사선 중 상기 원단(190)의 중심선(190a)으로부터 각각 일정거리(L0) 떨어진 상기 원단(190)의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)을 각각 동시에 촬영한 영상데이터를 스위칭 허브(103)를 통해 상기 컴퓨터(100)에 출력한다.
상기 컴퓨터(100)는 영상데이터를 받아서 연산하여 상기 컴퓨터(100)에 미리 설정된 상기 원단(190)의 중심선(190a)이 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치하는지 여부를 비교하여 상기 원단(190)의 중심선(190a)이 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상으로부터 예를 들면 우측으로 23mm가 편위되었을 경우 상기 원단(190)의 중심선(190a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시키기 위하여 상기 컴퓨터(100)에서 제2 조향롤러(251)를 좌측으로 방향전환시키도록 좌측방향 전환신호를 스위칭 허브(103)를 통해 제2 드라이버(257g)에 출력하면, 상기 제2 드라이버(257g)에서 우측방향 구동제어신호를 상기 제2 서보모터(257)에 출력하여 상기 제2 서보모터(257)가 시계방향으로 회전됨에 따라 제2 각도조절 액튜에이터(257a)의 제2 샤프트(257e)를 도 5에서 좌측으로 밀어내어 제2 조향대(254d)를 제2 조향축(251c)을 중심으로 반시계방향으로 회전시켜서 제2 조향롤러(251)가 좌측으로 점차적으로 방향전환하여 상기 원단(190)의 중심선(190a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시킨다.
상기 원단(190)의 중심선(190a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시킨 후에는 상기 컴퓨터(100)에서 제2 조향롤러(251)가 정면으로 정위치되도록 상기 컴퓨터(100)에서 우측방향 전환신호를 상기 스위칭 허브(103)를 제2 드라이버(257g)에 출력하면, 상기 제2 드라이버(257g)에서 좌측방향 구동제어신호를 상기 제2 서보모터(257)에 출력하여 상기 제2 서보모터(257)가 반시계방향으로 회전시켜서 상기 제2 각도조절 액튜에이터(257a)의 제2 샤프트(257e)를 도 5에서 우측으로 끌어들임에 따라 제2 조향대(254d)를 제2 조향축(251c)을 중심으로 시계방향으로 회전시켜서 제2 조향롤러(251)가 정면을 향해서 점차적으로 방향전환한다.
한편, 상기 원단(190)의 중심선(190a)이 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상으로부터 예를 들면 좌측으로 23mm가 편위되었을 경우 상기 원단(190)의 중심선(190a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시키기 위하여 상기 컴퓨터(100)에서 제2 조향롤러(251)를 우측으로 방향전환시키도록 우측방향 전환신호를 스위칭 허브(103)를 통해 제2 드라이버(257g)에 출력하면, 상기 제2 드라이버(257g)에서 좌측방향 구동제어신호를 상기 제2 서보모터(257)에 출력하여 상기 제2 서보모터(257)가 반시계방향으로 회전됨에 따라 상기 제2 각도조절 액튜에이터(257a)의 제2 샤프트(257e)를 도 5에서 우측으로 끌어들여 제2 조향대(254d)를 제2 조향축(251c)을 중심으로 시계방향으로 회전시켜서 제2 조향롤러(251)를 우측으로 점차적으로 방향전환하여 상기 원단(190)의 중심선(190a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시킨다.
상기 원단(190)의 중심선(190a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시킨 후에는 상기 컴퓨터(100)에서 제2 조향롤러(251)가 정면으로 정위치되도록 상기 컴퓨터(100)에서 좌측방향 전환신호를 상기 스위칭 허브(103)를 통해 제2 드라이버(257g)에 출력하면, 상기 제2 드라이버(257g)에서 우측방향 구동제어신호를 상기 제2 서보모터(257)에 출력하여 상기 제2 서보모 터(257)가 시계방향으로 회전됨에 따라 제2 각도조절 액튜에이터(257a)의 제2 샤프트(257e)를 도 5에서 좌측으로 밀어내어 제2 조향대(254d)를 제2 조향축(251c)을 중심으로 시계방향으로 회전시켜서 제2 조향롤러(251)가 정면을 향해서 점차적으로 방향전환한다.
또한, 상기 제1 및 제2 공압실린더(156,256)를 구동시키기 위한 공압 라인은 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 컴프레서(182)에 의해 압축된 에어는 상기 에어챔버(180) 내에 저장되어 있고, 상기 에어챔버(180) 내에 저장되어 있는 압축공기는 상기 컴퓨터(100)에서 출력되는 압축공기 배출제어신호에 의해 상기 제1 및 제2 승강밸브(161,261)에 공급하여 상기 제1 및 제2 조향 롤러(151,251)가 상기 원단(90,190)에 접촉될 때에 상기 원단(90,190)의 골이 변형되지 않을 정도의 압력으로 접촉되도록 상기 컴퓨터(100)에 의해 제어된다.
상기 설명에 있어서, 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)는 상기 컴퓨터(100)에서 출력되는 조향제어신호를 스위칭 허브(103)를 통해 제1 및 제2 드라이버(157g,257g)에 의해 현재의 위치를 각도로 인지하여, 상기 설명과 같이 상기 제1 및 제2 조향롤러(151,251)의 방향을 조정이 필요한 각도를 제어를 한다.
또한, 상기 제1 및 제2 공압실린더(156,256)는 승강 높낮이를 크게 조절되며 상기 원단(90,190)의 두께에 따라 조절한다.
한편, 상기 제1 내지 제4 레이저광원(311,312,321,322)과 컴퓨터(100) 및 제1 내지 제4 카메라(313,314,323,324)와 상기 컴퓨터(100)의 데이터 통신의 확실성 확보와 실시간 데이터 처리를 위해 고속 통신방법인 TCP/IP 방식으로 한다.
다음에, 상기 원단(90,190)의 폭과 위치 산정하는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 프레임(120) 내로 각각 인입되는 상기 원단(90,190)의 횡방향으로 제1 내지 제4 레이저광원부(311,312,321,322)에서 레이저광을 연속적으로 각각 조사한 주사선 중 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)으로부터 각각 일정거리(L0) 떨어진 상기 원단(90,190)의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)을 각각 일정 주기로 동시에 상기 제1 내지 제4 카메라(313,314,323,324)에 의해 촬영한 영상데이터를 스위칭 허브(103)를 통해 상기 컴퓨터(100)에 출력하면, 도 11에도시한 바와 같이 상기 컴퓨터(100)에서는 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 제1 내지 제4 카메라(313,314,323,324)로부터 제이저광의 주사선까지의 거리에 따른 측정선(310a,320a)을 형성하고, 이 측정선(310a,320a)에 미리 설정된 원단(90,190)의 통과하는 높이, 즉 상기 하부 및 상부 원단 지지유니트(110,210)의 제1 및 제2 원단 지지부재(116,216)를 각각 통과하는 상기 원단(90,190)의 상부면의 레이저광의 측정선과 상기 하부 및 상부 원단 지지유니트(110210)와의 거리를 벗어나는 물체의 측정선을 제거하면 상기 원단(90,190)의 상부 표면으로부터 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 제1 내지 제4 카메라(313,314,323,324)의 촬영선의 표면 형상이 산출되고, 다시 미리 설정된 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320) 간의 거리 즉, 도 14에 도시한 바와 같이 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320) 간의 거리인 L1과 L2에 의한 거리 의 중간 위치에 설정된 기준 위치(CO)에 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)에 의한 측정선 즉, 상기 원단(90,190)의 측단부 위치를 대입하여 상기 원단(90,190)의 폭을 산출하여 2분하면 상기 원단(90,190) 폭의 중심선(90a,190a)의 위치를 산정할 수 있다.
즉, 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)는 도 14에 나타낸 바와 같이, 수직 중심선을 기준으로 좌우 양쪽으로 35도(각도 A1)씩 전체 70도의 범위 내에서 상기 원단(90,190)에 대한 거리 측정을 일정한 각도 간격(예를들면 0.1~0.2도 간격)으로 측정하는데, 이렇게 측정하면, 상기 원단(90,190)의 측단부를 좌우로 해서 측정된 거리가 있는 부분(원단(90,190)의 내측 즉, 표면 형상이 이루어지는 부분)과 거리가 측정되지 않는 부분(측정선이 도출되지 않는 부분)이 발생되므로, 거리가 측정되지 않는 부분의 측정각 A2를 통해 상기 원단(90,190)의 측단 위치를 산출할 수 있다.
상기 측정각 A2를 이용한 측단 위치의 산출은 다음과 같이 이루어진다.
도 14의 좌측 부분에 나타낸 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 레이저빔의 수직 조사선에 대한 중심(Co)으로부터의 거리는 각각 2개의 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320) 간의 거리를 2분한 거리 L1에 상기 측정각 A2에 의한 측정 거리(L)의 정현값으로부터 구할 수 있다.
즉, 상기 원단(90,190)의 좌측단 위치는 상기 거리 L1과 dL을 합한 거리이 고, 상기 dL은 Sin(A2)ㆍL로부터 산출한다.
반대의 경우 즉, 도 14의 우측 부분에 나타낸 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 레이저광의 수직 조사선에 대한 중심(Co)으로부터의 거리는 각각 2개의 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320) 간의 거리를 2분한 거리 L2에 상기 측정각 A2와 마찬가지로 측정된 측정각 A3에 의한 측정 거리(L)의 정현값으로부터 구할 수 있다.
즉, 상기 원단(90,190)의 우측단 위치는 상기 거리 L2로부터 dL을 감한 거리이고, 상기 dL은 Sin(A3)ㆍL로부터 산출한다.
여기서, 도 14에 도시한 상기 원단(90,190)의 좌측단 및 우측단의 위치는 중심으로부터 동일한 위치인데, 원래의 위치에 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 레이저광 수직선상을 넘거나 넘지 못하는 경우를 예로들어 설명하기 위해 편의상 나타낸 것이다.
이와 같이 산출된 상기 원단(90,190)의 양 측단 위치를 산출하여 2분하면 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)을 구할 수 있고, 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)을 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 맞추어 원단을 이동시키면 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)을 일치시킬 수 있다.
상기 하부 및 상부 원단 지지부(110,210)의 제 및 제2 원단 지지부재(116,216)를 각각 통과하는 원단(90,190)의 가상 중심선(Co)의 기준 위치와, 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)를 통해 상기 원단(90,190)의 양측단 위치를 촬영하는 시간 간격과, 상기 가상 중심선(Co)을 통한 기준 위치와 상기 원단(90,190)의 측정된 위치간의 거리에서 위치 조정을 무시하기 위한 허용 오차 범위를 설정한다.
그리고, 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 구동을 개시한 후에, 상기 원단(90,190)의 이송을 각각 시작하고, 상기 컴퓨터(100)는 상기와 같이 원단(90,190)이 각각 공급되어 종료될 때까지 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)를 통해 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)에 대한 설명에서와 같은 방식으로 레이저광을 이용하여 상기 원단(90,190)의 양측단부의 이탈 거리(dW)를 측정하여 상기 가상 중심선(Co)을 기준으로 하여 상기 원단(90,190)의 실제 중심선인 측정 중심선(Cm)의 위치를 판단한다.
상기와 같이 상기 측정 중심선(Cm)의 이탈 거리(dW)가 상기 오차 허용 범위 내인지를 확인하여, 허용 범위이면 도 11의 (A)와 같은 상태이므로 상기 제1 및 제2 조향롤러(151.251)의 각을 각각 조정하지 않은 상태로 상기 원단(90,190)을 일정 시간 동안 직진시키고, 위치 확인 과정을 다시 수행한다.
그러나, 상기 측정 중심선(Cm)의 이탈 거리(dW)가 허용 범위를 벗어나면, 도 11의 (B)와 같은 상태이거나 도 11의 (C)와 같은 상태이므로, 상기 dW의 값에 따라 도 11의 (B) 또는 도 11의 (C)와 같이 제1 및 제2 조향롤러(151,251)를 도 12의 (A) 또는 (B)에 도시한 바와 같이 각도 A 또는 각도 -A로 조정한다.
이때, 상기 제1 및 제2 조향롤러(151,251)의 각도를 유지하는 시간은 이탈 거리(dW)에 대해 측정된 거리 dS에 대한 각도 A의 정현 값인 dL(= sinAㆍdS)을 이동하는 시간 동안 이루어진다. 즉, dL을 이동하는 시간은 상기 인입롤(37)의 원주면이 dL만큼 회전하는 동안이다.
이와 같이 이탈 거리 dW에 대한 위치 조정이 완료되면, 상기 컴퓨터(100)에서 출력되는 조향제어신호를 스위칭 허브(103)를 통해 제1 및 제2 드라이버(157g,257g)에서 받아 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)에 출력함에 따라 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)를 좌회전 또는 우회전시켜서 상기 제1 및 제2 각도조절 액튜에이터(157a,257a)의 제1 및 제2 샤프트(157e,257e)를 도 6에서 우측 또는 좌측으로 이동시킴에 따라 앞에서 설명한 바와 같이 상기 제1 및 제2 조향롤러(151,251)를 우측(도 11 (C)의 상태)으로 위치시키거나, 좌측(도 11(B)의 상태)으로 위치시키거나 또는 원점(도 1의 (A)의 상태)으로 위치시킨다.
상기와 같은 과정을 반복해서 상기 위치 확인 주기 동안 수행하고, 이를 상기 원단(90,190)의 공급이 종료될 때까지 반복해서 수행한다.
한편, 하부 및 상부 원단 지지유니트(110,120)의 제1 및 제2 인입롤(112,212)에 인입되는 상기 원단(90,190)은 도 13에 도시한 바와 같이, 한 측단이 정상적인 상태와 다르게 찢어지거나 훼손된 상태로 인입되는 경우와, 도 15에 도시한 바와 같이 서로 다른 폭의 원단이 연결된 경우 즉, 도 15의 (A)와 같이 상 기 원단(90,190)의 폭이 좁은 원단과 폭이 넓은 원단을 연결한 상태와 도 15의 (B)에 도시한 바와 같이 폭이 넓은 원단(90,190)과 지폭이 좁은 원단을 연결한 상태와 같이 급격한 원단 폭 변화가 발생되는 경우가 있을 수 있다.
이와 같은 상태에서는 도 13에 도시한 정상 상태로 측정된 좌측단부(SL)의 위치 변화가 비교적 정해진 시간 간격 범위 내에서 느린 기울기로 변화하는 것에 비해, 측정된 우측단부(SmR)의 위치 변화는 훼손된 부분에서는 급격히 빠른 기울기로 변화되기 때문에, 상기 가상 중심선(Co)에 대한 측정 중심선(Cm)의 판단을 상기 좌측단부(SL)의 측정된 데이터를 이용하여 산출하여, 상기 원단(90)의 측정 중심선(Cm)을 가상 중심선(Co)에 대해 조정한다.
또는 상기 원단의 상태가 정상 상태가 아니라고 판단되었을 경우 즉, 지금까지 측정된 원단의 폭에 비해 미리 설정된 기준치 이상의 폭 변화가 발생하면 직전의 원단 진행 상태(바람직하게는 직진 유지)로 일정 시간 동안 진행시킴으로써, 해당 부위의 원단에 대한 조정을 방치하여 정상적인 진행 상태를 유지하게 할 수도 있다.
상기 설명에서는 원단의 위치 조정을 상기 하부 및 상부 원단감지부(310,320)에 의해 측정된 양측단부의 위치로부터 산출된 측정 중심선(Cm)을 상기 가상 중심선(Co)에 맞추는 방식으로 조정하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 경우에 따라서는 상기 원단(90,190)의 어느 한 측단 또는 양측단을 기준으로 하여 조정할 수도 있다.
즉, 상기 원단(90,190)의 가상 측단부 위치와 실제 측정된 측단부의 위치를 비교하여 조정할 수 있다.
그러나, 상기와 같이 중심선을 비교하여 상기 원단(90,190)의 위치를 조정하면, 상기 원단(90,190)의 어느 한 측단이 훼손되어 인입되어도 가상 중심선과 측정 중심선을 이용하여 위치를 조정하여 각 원단(90,190)을 접합하기 때문에 접합 원단의 품질 이상 구간을 최소화할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치는 공급되는 원단(또는 골판지) 폭의 길이방향 중심선을 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 길이 방향 중심선에 일치시켜서 원단을 이송할 수 있고, 설치공간이 좁아도 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 원단의 정렬 코스트를 절감할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 카메라(313,314,323,324)는 특정 영역을 촬영할 수 있는 에어리어 카메라를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 설명에 있어서, 상하 2단으로 공급되는 다중 원단 접합을 위한 원단정렬장치를 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 3단 내지 5단으로 공급되는 원단 또는 원단의 일측면에 골판지가 접착된 2층 구조의 원단의 폭 중심선을 원단 정렬장치의 원단 진행 방향 중심선을 따라 일치시켜서 원단을 이송할 수도 있는 것은 물론이다.
상기 설명에 있어서, 광원으로서 제1 내지 제4 레이저광원(311,312,321,322)을 채용한 다중 원단 접합을 위한 원단정렬장치를 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 상기 제1 내지 제4 레이저광 원(311,312,321,322) 대신에 빛의 삼원색(R(Red ; 적색), G(Green ; 초록색), ,B(Blue ; 청색))을 발광하는 3개의 발광다이오드를 각각 포함하는 제1 내지 제4 발광다이오드 유니트로 대체해도 본 발명의 개념에 포함되는 것은 물론이다.
상기 설명에 있어서, 특정 실시예를 들어서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 본 발명의 개념을 일탈하지 않는 범위내에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러가지로 설계 변경할 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치를 구비한 다수의 원단으로 형성되는 접합지를 접합하는 접합장치를 개략적으로 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치의 우측면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치에 있어서 원단위치 조절유니트를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 정면도이다.
도 7은 도 5의 좌측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 정렬장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치에 있어서 하부 및 상부 원단 위치감지부의 제1 내지 제4 레이저광원에서 원단에 레이저광을 조사한 주사선의 양측 가장자리부분을 제1 내지 제4 카메라에 의해서 이송되는 원단을 촬영해서 컴퓨터에 출력하여 컴퓨터에서 원단 정렬장치의 중심선과 원단의 폭방향 중심선을 일치시킨 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치에 적용된 원단(폭이 1300mm)의 폭방향 중심으로부터 좌측으로 23mm가 편위된 상태가 컴퓨터의 모니터에 표출된 상태를 나타내는 터치스크린이다.
도 11은 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 정렬장치의 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 원단 접합을 위한 정렬장치에 있어서 제1 및 제2 원단 위치조정유니트의 제1 및 제2 조향롤러 조향각 변화를 설명하는 예시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 정렬장치에서 비정상 원단의 중심선 판정 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 정렬장치에서 중심선 설정 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 15은 본 발명에 따른 다중 원단 접합을 위한 정렬장치에서 서로 다른 원단 폭을 연결한 상태에서의 정렬 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
90,190 : 원 단90a,190a : 중심선
100 : 컴퓨터 103 : 스위칭 허브
108 : 입력수단 110 : 하부 원단 지지유니트
112 : 제1 인입 롤 114 : 제1 고정롤
116 : 제1 원단지지 부재 120 : 프레임
122,124 : 돌출부 132a,134a : 제1 하부 가이더
150 : 제1 원단 위치조정유니트 151 : 제1 조향 롤러
151a : 축 151b : 제1 암
151c : 제1 조향축 152 : 제1 높낮이 조정프레임
152a : 제1 승강대 152b : 제1 가이드 봉
154a : 제1 앞쪽 가로대 154b : 제1 뒤쪽 가로대
154d : 제1 조향대 154c : 제1 스토퍼
154e : 제1 힌지 156 : 제1 공압실린더
156a : 제1 피스톤 157 : 제1 서보모터
157a : 제1 각도조절 액튜에이터 157b : 제1 조인트 홀더
157c : 제3 힌지 157e : 제1 샤프트
157g : 제1 드라이버 157i : 제1 지지대
158 : 제1 높낮이 미세조정 유니트 158a : 제1 핸들
158b : 제1 축 158c : 제1 베벨기어
158d : 제1 높낮이 조절 샤프트 158e : 제1 지지대
157b : 제1 조인트 홀더 159c : 제1 하부 힌지
157h : 제1 베어링 161 : 제1 승강밸브
180 : 에어챔버 182 : 컴프레서
210 : 상부 원단 지지유니트 212 : 제2 인입 롤
214 : 제1 고정롤 216 : 제2 원단지지 부재
216 : 제2 원단지지 부재 232a,234a : 제1 상부 가이더
250 : 제2 원단 위치조정유니트 251 : 제2 조향 롤러
251 : 축 251b : 제2 암
251c : 제2 조향축 252 : 제2 높낮이 조정프레임
252a : 제2 승강대 252b : 제2 가이드 봉
254a : 제2 앞쪽 가로대 254b : 제2 뒤쪽 가로대
254c : 제2 스토퍼 254d : 제2 조향대
254e : 제2 힌지 261 : 제2 승강밸브
256 : 제2 공압실린더 256a : 제2 피스톤
257 : 제2 서보모터 257b : 제2 조인트 홀더
257c : 제4 힌지 257e : 제2 샤프트
257g : 제2 드라이버 257h : 제1 베어링
257i : 제2 지지대 257h : 제2 베어링
258 : 제2 높낮이 미세조정 유니트 258a : 제2 핸들
258b : 제2 축 258c : 제2 베벨기어
258d : 제2 높낮이 조절 샤프트 258e : 제2 지지대
310 : 하부 원단 위치감지부 311 : 제1 레이저광원
312 : 제2 레이저광원 313 : 제1 카메라
314 : 제2 카메라 320 : 상부 원단 위치감지부
321 : 제3 레이저광원 322 : 제4 레이저광원
323 : 제3 카메라 324 : 제4 카메라

Claims (8)

  1. 동작을 제어하는 컴퓨터(100)와,
    공급부(10)로부터 공급되는 원단(90,190)을 일정 높이로 유지함과 동시에, 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)을 원단정렬장치의 폭방향 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 위치하도록 정렬하는 하부 및 상부 원단 지지유니트(110,210)와,
    상기 원단(90,190)의 좌측 또는 우측으로의 이탈을 감지하도록 상기 원단(90,190)의 폭방향으로 레이저광을 각각 조사함과 동시에, 상기 원단(90,190)의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)을 일정 주기로 촬영하여 TCP/IP통신에 의해 영상데이터를 상기 컴퓨터(100)에 출력하는 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)와,
    상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 제1 내지 제4 카메라(313,314,323,324)에 의해 촬영한 상기 원단(90,190)의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)의 TCP/IP통신에 의해 영상데이터를 상기 컴퓨터(100)에서 받아 본 발명의 원단 정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상으로부터 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)이 좌측 또는 우측으로 이탈되었을 경우 상기 하부 및 상부 원단 지지유니트(110,210)의 상부를 각각 통과하는 상기 원단(90,190)의 상부면에 각각 접촉되어 상기 원단(90,190)의 위치를 우측 또는 좌측으로 이동시켜서 상기 원단(90,190)의 폭방향 중심선(90a,190a)을 원단 정렬장치의 폭방향 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시키도록 각각 조정하는 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)와,
    상기 컴퓨터(100)에서 출력되는 제어신호를 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 제1 내지 제4 레이저광원(311,312,321,322), 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 제1 내지 제4 카메라(313,314,323,324) 및 상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)에 통해 출력함과 동시에, 상기 하부 및 상부 원단 위치감지부(310,320)의 제1 내지 제4 카메라(313,314,323,324)에 의해 촬영된 상기 원단(90,190)의 영상위치 데이터를 받아서 상기 컴퓨터(100)에 출력하는 스위칭 허브(103)와,
    상기 컴퓨터(100)에 상기 원단(90,190) 및 상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)의 초기조건을 입력하는 입력수단(108)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 하부 및 상부 원단 지지유니트(110,210)는 원단 공급부(10)로부터 공급되는 상기 원단(90,190)을 인입하도록 프레임(120)의 앞측에 각각 돌출된 돌출부(122,124)의 양단에 회전 가능하게 각각 설치된 제1 및 제2 인입 롤(112,212)과, 상기 제1 및 제2 인입 롤(112,212)을 각각 통과하는 상기 원단(90,190)을 각각 지지하는 제1 및 제2 고정롤(114,214)과, 상기 제1 및 제2 고정 롤(114,214)을 각각 통과하는 상기 원단(90,190)의 하부면을 각각 지지하는 제1 및 제2 원단지지 부재(116,216)를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 원단 지지유니트(110,210)의 제1 및 제2 원단지지 부재(116,216) 후단에 설치되어 상기 원단(90,190)의 폭방향 중심선(90a,190a)을 원단 정렬장치의 폭방향 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 맞추어서 접합부(16)로 배출하도록 상ㆍ하로 각각 일정 간격을 두고 각각 설치된 한쌍의 제1 하부 및 제1 상부 가이더(132a,134a)(232a,234a)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 하부 원단 위치감지부(310)는 상기 하부 원단 지지유니트(110)의 상부를 통과하는 상기 원단(90)의 수직 상부에서 상기 원단(90)의 폭방향으로 레이저광원을 각각 조사하는 제1 및 제2 레이저광원(311,312)과, 상기 원단(90)의 폭방향 중심선(90a)이 본 발명의 원단 정렬장치의 폭방향 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상으로부터 벗어난 길이를 산출할 수 있도록 상기 제1 및 제2 레이저광원(311,312)에서 각각 조사된 레이저광의 조사선 중 상기 원단(90)의 중심선(90a)으로부터 각각 일정거리(L0) 떨어진 상기 원단(90)의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)을 각각 동시에 촬영해서 스위칭 허브(103)를 통해서 상기 컴퓨터(100)에 출력하는 제1 및 제2 카메라(313,314)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 상부 원단 위치감지부(320)는 상기 상부 원단 지지유니트(210)의 상부를 통과하는 상기 원단(190)의 수직 상부에서 상기 원단(190)의 폭방향으로 레이저광을 각각 조사하는 제3 및 제4 레이저광원(321,322)과, 상기 원단(190)의 폭방향 중심선(190a)이 원단 정렬장치의 폭방향 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상으로부터 벗어난 길이를 산출할 수 있도록 상기 제3 및 제4 레이저광원(321,322)에서 조사된 레이저광의 조사선 중 상기 원단(190)의 중심선(190a)으로부터 각각 일정거리(L0) 떨어진 상기 원단(190)의 양측단(L1)(L2) 및 상기 양측단(L1)(L2)을 각각 벗어난 영역(L4,L5)을 각각 동시에 촬영해서 스위칭 허브(103)를 통해서 상기 컴퓨터(100)에 출력하는 제3 및 제4 카메라(323,324)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 원단 위치조정유니트(150,250)는 상기 하부 및 상부 원단 지지유니트(110,210)의 제1 및 제2 원단지지 부재(116,216)를 각각 통과하는 상기 원단(90,190)의 상부면에 접촉되어 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)이 원단정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위되었을 경우에 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)을 원단정렬장치의 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 일치시키도록 안내하는 제1 및 제2 조향 롤러(151,251)와, 상기 제1 및 제2 조향 조정 롤러(151,251)의 축(151a,251a)에 각각 장착되어 상기 제1 및 제2 조향 롤러(151,251)를 회전가능하게 지지하는 제1 및 제2 암(151b,251b)과, 상기 제1 및 제2 암(151b,251b)을 좌측 또는 우측으로 선회가능하게 지지하는 제1 및 제2 조향축(151c,251c)과, 프레임(120)에 설치되는 제1 및 제2 높낮이 조정프레임(152,252)과, 상기 제1 및 제2 높낮이 조정프레임(152,252)에 설치되어 제1 및 제2 승강밸브(161,261)의 개방시에 에어챔버(180)으로부터 압축공기가 공급될 경우 제1 및 제2 피스톤(156a,256a)을 하강시켜서 제1 및 제2 가이드 봉(152b,252b)의 안내를 받으면서 제1 및 제2 승강대(152a,252a)를 하강시키고, 상기 제1 및 제2 승강밸브(161,261)의 폐쇄와 동시에 공급된 압축공기를 배출시킬 경우 상기 제1 및 제2 피스톤(156a,256a)을 상승시켜서 상기 제1 및 제2 가이드 봉(152b,252b)의 안내를 받으면서 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)를 상승시키는 제1 및 제2 공압실린더(156,256)와, 상기 원단(90,190)의 두께에 따라 높낮이를 미세 조정하도록 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)를 미세하게 상승 또는 하강시키는 제1 및 제2 높낮이 미세조정 유니트(158,258)와, 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 상승ㆍ하강에 따라 상기 제1 및 제2 조향 롤러(151,251)를 상ㆍ하동시키도록 상기 제1 및 제2 조향축(151c,251c)이 앞쪽 양단에 설치됨과 동시에, 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 하부에 양단이 고정설치되는 제1 앞쪽 및 제2 앞쪽 가로대(154a,254a)와, 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 상승ㆍ하강에 따라 상기 제1 및 제2 가이드 봉(152b,252b)을 따라 상ㆍ하동하도록 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)의 하부에 양단이 고정설치됨과 동시에, 상기 제1 및 제2 가이드 봉(152b,252b)이 각각 관통되는 제1 뒤쪽 및 제2 뒤쪽 가로대(154b,254b)와, 상기 제1 및 제2 암(151b,251b)과 상기 제1 앞쪽 및 제2 앞쪽 가로대(154a,254a) 사이에 일측(앞쪽)이 각각 고정설치되며 타측(뒤쪽)에 제1 및 제2 힌지(154e,254e)가 각각 설치되는 제1 및 제2 조향대(154d,254d)와, 제1 및 제2 지지대(157i,257i)에 각각 지지되어 상기 원단(90,190)이 좌측 또는 우측으로 편위되었을 경우 상기 원단(90,190)의 중심선(90a,190a)을 원단 정렬장치의 폭방향 중심선(M0) 또는 상기 중심선(M0)으로부터 좌측 또는 우측으로 평행하게 일정폭 편위된 선상에 위치하도록 상기 제1 및 제2 조향 롤러(151,251)를 우측 또는 좌측으로 이동시키는 구동력을 출력하는 제1 및 제2 서보모터(157,257)와, 상기 컴퓨터(100)에서 출력되는 상기 제1 및 제2 조향롤러(151,251)의 좌측방향 또는 우측방향 전환신호를 스위칭 허브(103)를 통해 받아 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)의 구동제어신호를 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)에 출력하는 제1 및 제2 드라이버(157g,257g)와, 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)의 시계방향으로 회전시에 제1 및 제2 샤프트(157e,257e)가 각각 전진하며, 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)의 반시계방향으로 회전시에 상기 제1 및 제2 샤프트(157e,257e)가 각각 후진하도록 상기 제1 및 제2 서보모터(157,257)의 회전축에 결합된 제1 및 제2 각도조절 액튜에이터(157a,257a)와, 상기 제1 및 제2 각도조절 액튜에이터(157a,257a)의 제1 및 제2 샤프트(157e,257e) 선단부를 제3 및 제4 힌지(157c,257c)를 개재하여 지지함과 동시에, 제1 및 제2 조향 가로대(151d,251d)에 제1 및 제2 베어링을 개재하여 지지되어 상기 제1 및 제2 각도조절 액튜에이터(157a,257a)의 제1 및 제2 샤프트(157e,257e)의 전ㆍ후진에 따라 상기 제1 및 제2 조향롤러(151,251)를 좌ㆍ우측으로 선회시키는 제1 및 제2 조인트 홀더(157b,257b)와, 상기 제1 및 제2 조향대(154d,254d)의 과도한 선회를 저지하도록 제1 뒤쪽 및 제2 뒤쪽 가로대(154b,254b)의 양측에 각각 설치된 제1 및 제2 스토퍼(154c,254c)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 높낮이 미세조정 유니트(158,258)는 양단이 상기 제1 및 제2 높낮이 조정프레임(152,252)의 하부에 설치된 제1 및 제2 지지대(158e,258e)에 양단이 각각 지지된 제1 및 제2 축(158b,258b)과, 상기 제1 및 제2 축(158b,258b)의 일측에 각각 설치되어 상기 제1 및 제2 축(158b,258b)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 제1 및 제2 핸들(158a,258a)과, 상기 제1 및 제2 지지대(158e,258e)의 안쪽 상기 제1 및 제2 축(158b,258b)의 양측에 각각 설치된 제1 및 제2 베벨기어(158c,258c)와, 상기 제1 및 제2 핸들(158a,258a)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킬 경우 상기 제1 및 제2 베벨기어(158c,258c)를 통해 회전력을 전달받아서 상기 제1 및 제2 승강대(152a,252a)를 상승 또는 하강시키는 제1 및 제2 높낮이 조절 샤프트(158d,258d)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치.
  8. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 카메라(313,314,323,324)는 특정 영역을 촬영할 수 있는 에어리어 카메라인 것을 특징으로 하는 다중 원단 접합을 위한 원단 정렬장치.
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