포켓스프링은 침대 등의 매트리스 내에 다수의 행과 열로 내장되어 매트리스의 골격과 쿠션을 형성하도록 구성된다. 상기와 같은 포켓스프링은 일정 간격을 유지하며 배치되는 다수의 스프링 외부에 부직포 등의 직물을 띠 형태의 외피로 결합하여 단일화된 형태로 구성되며, 이와 같이 다수의 포켓스프링이 단일화되어 구성된 형태를 스트링이라고 한다. 상기 포켓스프링 스트링은 다수 개가 접착제 등에 의해 연접되도록 접착되어 대체로 4각의 면적을 갖는 매트리스의 골격을 유지하게 되며, 그 외면에 매트리스의 외피를 결합하여 매트리스 제품이 완성된다.
상기와 같은 포켓스프링은 매트리스 내에서 각각 독립적으로 배치되어 전체 매트리스 중 어느 한 부분에 하중이 가해지면, 하중이 가해진 해당부위에서만 국소적으로 완충기능을 수행하여 하중이 전체적으로 전달되는 현상이 방지되므로써 매트리스의 보다 편안한 안락감을 제공하게 된다.
상기와 같은 포켓스프링은 다수의 스트링을 정렬하며 연접하여 접착시키기는 과정이 수작업에 의해 수행되기가 대단히 불편하기 때문에 이를 자동화작업하기 위한 정렬장치가 제안되어 사용되고 있다.
종래의 포켓스프링 정렬장치는 상, 하측으로 길이방향을 갖는 작업프레임에 상호 일정한 간격을 유지하며 컨베이어가 대향되도록 설치되어 구성된다. 이때, 상기 컨베이어 간의 간격은 포켓스프링의 높이에 대응하는 간격이며, 상기 컨베이어는 적어도 제작될 매트리스의 면적보다 넓게 제작된다.
이와 같이 구성된 포켓스프링 정렬장치는 이전 작업단계에서 형성된 스트링이 컨베이어 사이의 입구로 공급되면, 양측의 컨베이어에 의해 1열의 스트링이 고정된 상태에서 그 상부에 접착제가 도포되고, 이후 연속적으로 스트링 공급되며 적 재 및 접착제 도포되는 과정이 수행되면, 상기 컨베이어는 적재되며 접착결합되는 스트링을 하측으로 이송하게 되어 결국 목적하는 넓이의 매트리스 골격을 형성하게 된다.
상기와 같은 종래의 포켓스프링 정렬장치는 제작하게될 매트리스의 규격에 대해 양측 컨베이어의 상호 간격이 항상 일정하도록 고정설치되어 스트링이 정렬되는 작업조건 및 포켓스프링의 규격에 대해 대응하지 못하게 된다. 예로써, 스트링의 포켓스프링 탄력이 변경되어 적용되거나 장시간 사용된 장치 상의 기계적 오차에 의해 스트링의 공급위치가 살짝 변화된 경우 작업불량을 야기하는 문제점이 노출된다.
또한, 상기 포켓스프링 정렬장치는 전술한 것과 같이 단일의 매트리스 규격에 대한 골격만을 형성하기 위한 정렬작업을 수행하게 되어 두께 등의 규격을 달리하는 작업조건이 발생될 경우 장치 자체를 새로 설치해야 하기 때문에 시간적 경제적 불리함이 발생된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로, 양측 컨베이어를 구성하는 롤러의 설치위치가 작업조건에 따라 가변되어 컨베이어 간의 간격이 보다 자유롭게 설정될 수 있도록 하여 작업의 정밀도 향상 및 매트리스의 규격에 대응하여 호환작업이 가능하도록 하고, 롤러의 설치위치 변경을 보다 손쉽게 수행되도록 하여 작업의 편의성을 증대시키도록 한 정렬장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 정렬장치는: 상, 하로 길이방향을 갖도록 형성되어 각 구성이 설치될 공간을 제공하는 작업프레임과; 상기 작업프레임 내에서 상, 하 길이방향을 기준으로 양측에 다수의 롤러가 배열되며 배치되고, 양측에 배열된 롤러에 각각 밸트가 걸어져 상호 간격을 유지하며 구성되는 컨베이어와; 상기 양측에 배치된 컨베이어의 롤러 축이 회전가능하게 결합되고, 작업프레임과는 상호 간격의 내외측으로 슬라이드 이동가능하게 결합된 연결블록과; 상기 연결블록을 이동시켜 컨베이어 상호간의 간격을 설정한 후, 설정된 위치를 고정시키도록 작업프레임과 연결블록에 개재되어 설치된 설정위치고정부를 포함하여 구성된다.
여기서, 본 발명은 상기 연결블록이 작업프레임에서 슬라이드 이동되기 위해 작업프레임의 상부에는 연결블록의 상부를 사이에 두고 작업프레임과 간격유지되도록 가이드바가 장착되어 구성된다.
또한, 본 발명은 상기 연결블록이 작업프레임에서 슬라이드 이동되기 위해 연결블록 하단부에 대응하는 작업프레임의 지점에 설치되어 연결블록의 하중을 지지하며 연결블록의 슬라이드 이동을 원활하게 하는 지지유닛을 더 포함하며, 상기 지지유닛은 연결블록이 슬라이드 이동하는 궤도에 대응하여 작업프레임에 다수 배열되어 장착된 롤러와, 상기 다수의 롤러를 견고하게 고정시키기 위해 다수의 롤러와 결합되고 그 양단이 작업프레임에 고정장착된 설치대로 이루어진다.
또한, 상기 설정위치고정부는 작업프레임과 연결블록을 모두 관통하여 체결부재가 장착되어 구성되며, 상기 작업프레임에는 체결부재를 풀고 연결블록이 슬라이드 이동하는 공간을 확보하기 위한 장공이 형성된다.
한편, 상기 작업프레임에는 양측의 컨베이어를 동시에 회전시키기 위한 동시구동유닛이 설치되고, 상기 동시구동유닛에는 컨베이어의 간격조절에 의해 변화되는 밸트의 장력을 조절하기 위해 동시구동유닛을 상, 하로 이동시킨 후 설정된 위치에서 고정될 수 있도록 한 장력조절유닛이 설치되어 구성된다.
또한, 본 발명은, 상기 작업프레임에 스트링이 적재되는 양측에 설치되어 과도하게 돌출된 포켓스프링의 형성 후 잔여하는 직물을 절단하기 위한 커터부를 포함하며, 상기 커터부는, 컨베이어의 양측에 회전가능하게 설치된 구동축과, 상기 구동축을 동시회전시키기 위해 구동축의 간을 연결하는 밸트와 밸트풀리 및 상기 양측의 구동축 중 일측의 것에 동력전달가능하게 연결되어 구동축를 회전시키는 모터로 구성되며, 상기 밸트에는 커터가 결합되어 구성된다.
이때, 상기 구동축은 중공부재의 양측에 축이 끼워져 결합되어, 양측 컨베이어의 간격조절시 양측의 축이 중공부재의 내측에서 이동하여 길이가 가변되도록 구성된다.
이상에서와 같이 본 발명은, 양측 컨베이어 간의 간격이 자유롭게 설정되어 변화된 작업조건 등에 대해 작업의 정밀도 향상에 따른 제품 불량률을 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 나아가, 본 발명은 매트리스의 두께 등의 규격 변화에 대응하여 호환성을 갖출 수 있게 되어 매트리스 규격 변화에 따른 장치의 교체가 배재되어 작업상의 시간적 경제적 이익을 얻을 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 각 컨베이어를 구성하는 롤러의 설치위치를 보다 손쉽게 변경할 수 있게 되어 작업의 편의성을 증대시키므로써, 제품의 생산성 향상에 기여하는 효과를 얻게 된다.
상기와 같은 특징과 효과를 갖는 본 발명의 실시예를, 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 포켓스프링 정렬장치는 작업프레임(10), 컨베이어(20), 연결블록(30), 설치위치고정부(40)로 이루어진다.
상기 작업프레임(10)은 상, 하로 길이방향을 갖도록 형성되어 각 구성이 설치될 공간을 제공하기 위한 구성이다. 구체적으로 상기 작업프레임(10)은 내측에 포켓스프링(P) 스트링(T)이 적재되기 위한 공간을 형성하고, 그 공간의 양측에 컨베이어(20)가 설치되도록 한 구조물의 구성이다.
상기 컨베이어(20)는 작업프레임(10) 내에서 상, 하 길이방향을 기준으로 양측에 설치된다. 이와 같은 컨베이어(20)는 작업프레임(10)의 양측에 각각 다수의 롤러(21)(도면에서는 각 3개씩 설치됨)가 상, 하로 배열되며 배치되고, 양측에 배열된 롤러(21)에 각각 컨베이어밸트(22)가 걸어져 상호 간격을 유지하며 구성된다.
이와 같은 컨베이어(20)는 롤러(21)를 회전시켜 컨베이어밸트(22)가 구간회전되기 위한 동력전달구성을 갖는다. 이 동력전달구성은 작업프레임(10)에 설치된 모터(23)와 롤러(21)에 설치되어 구성되며 상기 모터(23)와 롤러(21)의 축에는 각각 밸트풀리(24)가 결합되고, 이 밸트풀리(24)에 동력전달부재인 밸트(25)가 걸어져 구성된 것이다.
상기 연결블록(30)은 컨베이어(20)와 결합되고 작업프레임(10)에 설치되어 구성된다. 구체적으로 상기 연결블록(30)은 작업프레임(10)의 양측에 배치된 컨베이어(20)의 롤러(21) 축이 각각 회전가능하게 결합되고, 작업프레임(10)과는 상호 대향되는 컨베이어(20) 간격의 내외측으로 슬라이드 이동가능하게 결합된다.
이때, 상기 연결블록(30)은 작업프레임(10)에서 슬라이드 이동되기 위해 작 업프레임(10)의 상부에 설치된 가이드바(31)를 포함한다. 이 가이드바(31)는 작업프레임(10)과 연결블록(30)의 상부를 사이에 두고 작업프레임(10)과 간격유지되도록 장착되어 구성된 것으로, 이는 작업프레임(10)과의 간격 사이에 연결블록(30)의 상부가 끼워져 슬라이드 이동되는 구간을 안내하도록 구성된다는 의미이다.
또한, 상기 연결블록(30)은 작업프레임(10)에서 슬라이드 이동되기 위해 연결블록(30) 하단부에 대응하는 작업프레임(10)의 지점에 지지유닛(32)이 설치되어 구성된다. 상기 지지유닛(32)은 연결블록(30)의 하중을 지지하며 연결블록(30)의 슬라이드 이동을 원활하게 하도록 한 구성이다. 이를 위해 상기 지지유닛(32)은 롤러(33)와, 설치대(34)로 이루어진다.
상기 롤러(33)는 연결블록(30)이 슬라이드 이동하는 궤도에 대응하여 작업프레임(10)에 다수 회전가능하게 배열되어 결합된다. 상기 설치대(34)는 다수의 롤러(33)를 견고하게 고정시키기 위해 다수의 롤러(33)와 결합된 상태에서 그 양단이 작업프레임(10)에 고정장착되어 구성된다.
상기 설치위치고정부(40)는 작업프레임(10)에서 상기 연결블록(30)을 이동시켜 컨베이어(20) 상호간의 간격을 설정하고 설정된 위치를 고정시키도록 구성된다. 이와 같은 설치위치고정부(40)는 작업프레임(10)과 연결블록(30)에 개재되어 설치되는 것으로, 작업프레임(10)과 연결블록(30)을 모두 관통하여 볼트 등의 체결부 재(41)가 장착되어 구성된다. 이때, 상기 작업프레임(10)에는 체결부재(41)를 풀고 연결블록(30)이 슬라이드 이동하는 공간을 확보하기 위한 장공(42)이 형성된다.
추가되는 구성으로, 상기 포켓스프링 정렬장치는 작업프레임(10)에 양측의 컨베이어(20)를 동시에 회전시키기 위한 동시구동유닛(50)이 설치된다. 이와 같은 동시구동유닛(50)은 작업프레임(10)과 결합된 설치블록(51)에 컨베이어(20)의 롤러(21)에 결합된 밸트풀리(24)와 밸트(52)로 연결되는 한쌍의 기어붙이밸트풀리(53)를 회전가능하게 설치하여 구성된다. 즉, 상기 동시구동유닛(50)은 전술한 컨베이어(20)의 일측 롤러(21)만 회전시켜도 타측의 롤러(21)도 동시회전되어 양측의 컨베이어(20)가 단일의 모터(23)로 회전될 수 있도록 구성된 것이다.
또한, 상기와 같은 동시구동유닛(50)은 볼트 등의 체결부재(54)를 설치블록(51)에 관통시키고 작업프레임(10) 상에 결합하여 전술한 밸트(52)의 장력을 조절할 수 있도록 한 장력조절유닛(55)을 포함한다. 특히, 상기 체결부재(54)가 결합되는 작업프레임(10)에는 설치블록(51)을 상, 하로 이동시키기 위해 장공(56)이 형성되어 구성된다. 즉, 상기 장력조절유닛(55)은 컨베이어(20)의 간격조절에 의해 변화되는 밸트(52)의 장력을 동시구동유닛(50)의 설치블록(51)을 상, 하로 이동시킴에 의해 설정할 수 있는 것이다.
추가된 구성으로 상기 포켓스프링 정렬장치는 작업프레임(10) 상에서 스트 링(T)이 적재되는 양면, 즉 매트리스의 골격으로 배치된 후 상, 하면이 되는 부분에 부착되는 부직포(F)를 절단하기 위한 커터부(60)의 구성을 포함한다. 이때, 상기 부직포(F)는 작업프레임(10)에 롤 형태(통상의 구성으로 미도시)로 공급되어 도 3에서와 같이 양측의 컨베이어(20)에 의해 적재되는 부직포(F)의 양측면에 부착되는 것이다.
상기 커터부(60)는 도 2의 정면을 기준으로 컨베이어(20)의 양측에 회전가능하게 설치된 구동축(61)과, 상기 구동축(61)을 동시회전시키기 위해 구동축(61)의 간을 연결하는 밸트(63)와 밸트풀리(64) 및 상기 양측의 구동축(61) 중 일측의 것에 동력전달가능하게 연결되어 구동축(61)를 회전시키는 모터(65)로 구성되며, 상기 밸트(63)에는 커터(66)가 결합되어 구성된다.
이와 같은 커터부(60)는 스트링(T)이 적재되며 부직포(F)가 공급되는 과정에서, 목적하는 개수의 스트링(T) 적재가 수행되면, 상기 모터(65)가 구동하여 밸트풀리(64)를 회전시킴에 따라 밸트(63)가 구간회전을 하게 되며, 이에따라 밸트(63)의 회전에 의해 밸트(63)와 결합된 커터(66)가 스트링(T)의 길이방향을 따라 이동하며 부직포(F)를 절단하게 된다.
또한, 상기 커터부(60)의 구동축(61)은 도 5에서와 같이 축(67)과 중공부재(68)에 의해 결합된 구성을 갖는다. 이와 같은 구동축(61)은 전술한 양측의 컨베 이어(20)가 간격조절될 때 구동축(61)의 길이가 가변되어야 하기 때문에 상기 양측 컨베이어(20)의 간격이 조절될 때 축(67)이 중공부재(68)의 내측에서 슬라이드 이동하여 커터부(60)의 구동축(61) 전체 길이가 가변될 수 있게 된다.
도면 중 미설명부호 B는 접착제 도포기이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 상기 포켓스프링 정렬장치는 포켓스프링(P)의 스트링(T)이 별도의 이송기기에 의해 컨베이어(20)로 이송되면, 상기 컨베이어(20) 스테핑 구동하여 컨베이어(20)의 사이에 스트링(T)이 끼워진 상태를 유지하게 된다.
이후, 상기 스트링(T)의 상측에 배치된 접착제 도포기(B)가 스트링(T)의 길이방향으로 이동하며 스트링(T)에 접착제를 도포하고, 접착제 도포기(B)가 접착제를 도포한 후 일측으로 이동하면 다음의 스트링(T)이 컨베이어(20)의 사이로 투입되어 이전 스트링(T)의 상부에 적재되도록 이송된다.
이때, 상기 스트링(T)은 양측에 부직포(F)가 부착되며 적재됨은 전술한 것과 같고, 전술한 접착제 도포 및 다음의 스트링(T) 적재과정을 연속적으로 수행하여 목적하는 개수의 스트링(T)이 적재되면 전술한 커터부(60)의 구동에 의해 부직포(F)를 절단한 후 완성된 매트리스 골격을 일측으로 취출하여 작업을 완료하게 된다.