KR101330527B1 - 산업용 벨벳 권취 검사기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파일의 방향성을 검사하는 방향성 검사유닛; 상기 방향성 검사유닛의 일측에 구비되어 상기 파일의 두께를 측정하는 두께측정유닛; 그리고 상기 파일의 방향성 검사와 두께 측정을 거친 원단을 권취하는 권취유닛을 포함하여 구성되는 산업용 벨벳 권취 검사기를 개시한다. 상기 산업용 벨벳 권취 검사기는 상기 권취유닛에 권취되는 상기 원단의 장력을 조절하는 장력조절장치를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 산업용 벨벳에 요구되는 물성, 특히 파일의 두께와 방향성에 대한 평가가 가능하므로 산업용 벨벳의 품질 평가가 높은 수준으로 수행될 수 있으며, 생산된 완제품은 일부가 아닌 원단 전 부분에 대한 검사가 가능하여 파일 물성의 균제도 평가까지 가능하게 된다. 또한 본 발명에 따르면, 산업용 벨벳의 권취시에 발생하는 파일의 손상을 최소화할 수 있고, 이를 통해 완제품에 대한 신뢰도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 물성 검사와 권취가 동시에 진행됨으로 검사 시간 및 인력을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

산업용 벨벳 권취 검사기{Rolling And Inspecting Device For Industrial Velvet}

본 발명은 파일직물을 검사하는 검사기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산업용 벨벳의 파일 두께와 방향성에 대한 평가가 가능한 산업용 벨벳 권취 검사기에 관한 것이다.

의상용으로만 사용되던 파일류 직물, 즉 파일직물이 산업용 섬유로 사용되는 이유는 파일류 섬유가 가지고 있는 3차원적인 구조적 특징 때문이다. 상기 파일직물은 경사와 위사로 직조되는 직물 바닥면에 파일사가 심어진 모양으로 짜여져서 일반적인 다른 직물이 가질 수 없는 독특한 특징을 갖게 된다.

의상용 파일류 직물, 예를 들면 의상용 벨벳이 산업용으로 사용되기 위해서는 여러 가지 전제조건을 필요로 한다. 상기 의상용 벨벳에 염색의 균제도와 깨끗한 외관이 요구되었다면, 산업용 파일류 직물, 예를 들면 산업용 벨벳의 경우 파일사가 세워진 각도, 파일사의 방향성 그리고 이들 두가지 물성의 균제도 등이 더 중요하게 요구된다.

그러나, 기존의 의사용 벨벳 검사 권취기의 경우 외관검사를 중심으로 하였기 때문에 검사대가 지면과 수평이 아닌 일정 각도를 갖는 평면의 형태이었다. 이 형태는 외관상 보이는 오염이나 염색 불균일 등을 검사하기 유리한 것으로 산업용 섬유로 사용되는 벨벳 직물의 검사용으로는 부적합하다. 산업용 벨벳의 경우 파일이 가지는 방향성과 지조직과 이루는 기모각, 그리고 파일의 두께가 중요한 평가항목이다. 이를 위해서는 기존의 검사 권취기와 다른 형태의 검사 권취기가 요구된다.

상기 산업용 벨벳, 예를 들면 액정표시장치용 기판에 배향홈을 형성하는 러빙포(Rubbing Cloth)를검사하기 위해서는, 파일의 두께와 파일의 방향성을 평가하는 장치가 필요하고, 더 나아가 권취후에 발생되는 파일의 손상을 최소화하기 위한 상기 산업용 벨벳에 적정 장력을 유지시킬 필요가 있다. 또한, 상기 산업용 벨벳이 일정 수준 이하의 저장력으로 권취되면 권취중에 파일이 누운 방향의 반대방향으로 원단이 빠지는 불량이 발생하게 되는데 이부분에 대한 해결 방안도 필요로 한다.

그러나 기존의 산업용 벨벳 검사장치, 예를 들면 러빙포 검사장치의 경우 파일의 물성, 예를 들면 파일의 기모각과 기모방향 및 파일의 두께를 평가할 수 있고 카메라를 이용하여 상기 러빙포의 표면을 검사하는 정도에 그치므로 산업용 벨벳에 대한 품질 평가가 미흡한 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2008-0049549호, 러빙롤러 검사장치 및 검사방법, 2008년 6월 4일 공개 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0049550호, 러빙롤럴 및 러빙포 검사장치, 2008년 6월 4일 공개

본 발명은 상술한 문제점의 해결을 위해 제안된 것으로서, 산업용으로 사용되는 파일류 직물은 외관 중심으로 평가되는 의상용 직물과는 달리 파일의 물성과 그 물성의 균제도를 더 중요하므로, 본 발명은 파일의 두께와 방향성에 대한 평가가 가능한 산업용 벨벳 권취 검사기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 산업용 벨벳의 권취시에 적정 장력 조건에서 권취작업을 진행하여 권취 공정중에 발생되는 파일의 손상을 최소화할 수 있는 산업용 벨벳 권취 검사기를 제공하기 위한 것이다.

상술한 목적의 해결을 위하여, 본 발명은: 파일의 방향성을 검사하는 방향성 검사유닛; 상기 방향성 검사유닛의 일측에 구비되어 상기 파일의 두께를 측정하는 두께측정유닛; 그리고 상기 파일의 방향성 검사와 두께 측정을 거친 원단을 권취하는 권취유닛을 포함하여 구성되는 산업용 벨벳 권취 검사기를 제공한다.

상기 방향성 검사유닛은 상기 원단에 진동을 가하는 진동기를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 두께측정유닛은 상기 원단의 중심과 좌측 및 우측 3점의 두께를 측정한다.

또한, 상기 두께측정유닛의 하측에는 상기 원단을 받쳐주는 석정반이 구비된다.

본 발명에 따른 산업용 벨벳 권취 검사기는, 상기 권취유닛에 권취되는 상기 원단의 장력을 조절하는 장력조절장치를 더 포함하여 구성되는 것이 좋다.

본 발명에 따르면, 산업용 벨벳에 요구되는 물성, 특히 파일의 두께와 방향성에 대한 평가가 가능하므로 산업용 벨벳의 품질 평가가 높은 수준으로 수행될 수 있으며, 생산된 완제품은 일부가 아닌 원단 전 부분에 대한 검사가 가능하여 파일 물성의 균제도 평가까지 가능하게 된다. 또한 본 발명에 따르면, 산업용 벨벳의 권취시에 발생하는 파일의 손상을 최소화할 수 있고, 이를 통해 완제품에 대한 신뢰도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 물성 검사와 권취가 동시에 진행됨으로 검사 시간 및 인력을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 산업용 벨벳 권취 검사기의 일 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 산업용 벨벳 권취 검사기의 측면도이다.
도3 은 도 1에 도시된 산업용 벨벳 권취 검사기의 장력조절유닛을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 산업용 벨벳 권취 검사기의 권취유닛을 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 권취유닛의 평면도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용된다.

본 발명은 산업용으로 사용되는 벨벳, 즉 러빙포 등의 산업용 벨벳을 권취하면서 상기 산업용 벨벳의 품질을 검사하는 산업용 벨벳 권취 검사기이다. 본 발명에 따른 산업용 벨벳 권취 검사기(이하 '권취 검사기'라 약칭함)는 파일의 방향성을 검사하는 방향성 검사유닛과 두께를 측정하는 두께측정유닛을 포함하여 구성된다.

두께측정유닛의 경우 산업용 벨벳 원단이 권취되는 과정에 원단의 이송방향에 수직 방향으로 좌중우 3점의 두께를 3점 측정부를 이용하여 측정한다. 그리고 상기 3점 측정부의 하측에는 두께 측정의 오차를 최소화 하기 위한 석정반이 놓여지게 된다.

상기 산업용 벨벳의 경우 소수 둘째자리까지 정밀도가 요구되어지기 때문에 상기 권취 검사기는 최소 소수 셋째자리까지 측정이 가능한 장비가 바람직하다. 그리고 파일의 방향성 평가의 일 예로서 동전을 이용한 평가방법이 개시된다. 상기 파일이 일정한 방향으로 정렬된 벨벳 원단 위에 동전을 올려놓고 상기 벨벳 직물에 진동을 가하면 동전은 파일이가 누운 방향으로 이동하게 된다. 이러한 원리를 이용하여 상기 벨벳 원단의 하부에 진동을 가하는 진동유닛을 설치하여 원단 전폭에 대한 파일의 방향성을 평가한다. 또한 이 두가지 평가를 주기적으로 검사하여 파일 물성의 균제도를 평가한다.

산업용 벨벳 원단의 경우 파일의 방향 및 각도 두께가 중요한 인자로 작용하기 때문에 파일사에 손상을 주지 않는 범위의 장력 조건으로 권취를 해야 한다. 본 발명은 장력조절장치를 이용하여 벨벳 원단의 권취 장력을 조절하는데, 예를 들면 에어 실린더를 이용한 장력조절장치를 검사대 하측에 설치하여 권취전에 원단에 작용하는 장력을 일정하게 유지하고 최소 장력으로 권취가 가능하도록 설계한다.

또한, 일정 수준 미만의 저장력으로 원단이 권취됨으로 인해 발생되는 파일의 빠짐현상에 최소화 또는 방지하기 위하여여, 원단 권취 속도에 맞추어 귄취 과정에 원단의 중심을 조절하기 위한 센서가 이동하여 저장력권취로 인해 발생되는 파일 빠짐성을 개선한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 산업용으로 사용되는 정밀한 파일 직물의 전수 검사와 파일의 손상을 최소화 하는 권취 공정을 동시에 이루기 위한 검사 권취기에 대한 것이다.

여기서, 도 1은 본 발명에 따른 산업용 벨벳 권취 검사기의 일 실시예를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 산업용 벨벳 권취 검사기의 측면도이며, 도3 은 도 1에 도시된 산업용 벨벳 권취 검사기의 장력조절유닛을 나타낸 도면이다. 그리고 도 4는 도 1에 도시된 산업용 벨벳 권취 검사기의 권취유닛을 나타낸 정면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 권취유닛의 평면도이다.

본 발명에 따른 권취 검사기의 일 실시예는, 원단의 중심을 잡아주는 센터링 가이드롤(2), 파일 방향성을 검사하는 방향성검사유닛(4), 파일의 두께를 측정하는 두께측정유닛(6), 산업용 벨벳의 외관 검사를 위한 검사대(8), 파일 직물의 장력을 조절하는 장력조절유닛(10), 그리고 상기 원단이 감겨지는 권취유닛(14)을 포함하여 구성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 원단은 복수의 이송롤(1)들을 거치면서 장력을 잡아주고 상기 센터링 가이드롤(2)을 지나면서 원단이 권취 검사기의 중심에 정렬되도록 한다.

그리고 상기 방향성 검사유닛(4)과 두께측정유닛(6)을 거치면서 파일의 방향성과 두께가 측정되고, 상기 원단이 평면형태의 상기 검사대(8)를 지나면서 상, 하, 측면 세 방향의 검사등의 조합을 통한 다른 조명 조건하에 외관 검사대를 통과한다.

다시 말해서, 상기 검사대(8)의 직상방에서 상기 원단의 상면(파일이 형성된 면)에 수직하게 비추는 상부 검사등과 상기 원단의 사이드(side)에서 상기 원단을 비추는 측면 검사등과 상기 원단의 아래에서 직상방으로 상기 원단을 비추는 하부 검사등이 구비되며, 상기 측면 검사등은 상기 검사대의 수평방향 또는 사선방향(예를 들면 대략 45도)으로 상기 원단을 비춘다.

그리고, 상기 방향성 검사유닛(4)은 상기 원단의 저면에 진동을 가하는 진동기(4)를 포함하여 구성되며, 상기 진동기(4)는 상기 원단을 받쳐주는 지지대(3)에 구비된다. 상기 진동기(4)는 상기 원단의 센터를 중심으로 좌측 진동부와 우측 진동부로 분할되나 이에 한정되는 것은 아니고 원단의 폭에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

상기 두께측정유닛(6)의 경우 산업용 벨벳 원단이 권취되는 과정에 원단의 이송방향에 수직 방향으로 원단의 중심과 좌측 및 우측 3점의 두께를 3점 측정부를 이용하여 측정한다. 그리고 상기 3점 측정부의 하측에는 두께 측정의 오차를 최소화하기 위한 석정반(7)이 놓여지게 되며, 상기 두께측정유닛(6) 보다 구체적으로 상기 3점 측정부는 상기 원단을 향해 하강할 수 있도록 상하방향으로 승강 가능하게 구비되며, 본 실시예에서 상기 두께측정유닛(6)은 공압에 의해 승강한다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 두께측정유닛(6), 보다 구체적으로는 상기 3점 측정부는 상기 파일에 접촉될 때까지 상기 파일을 향해 하강하는 접촉식 측정방식으로 상기 파일의 두께를 측정하며, 상기 파일과 접촉되는 지점과 기준점 사이의 높이차에 의해 상기 파일의 두께가 산출하는 하이트 게이지(Height Guage)가 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고 상기 검사대(8)을 지난 원단은 가이드롤(9)를 거쳐 에어실린더 방식의 장력조절유닛(10)과 권취유닛(14)에 의해 권취가 진행된다. 이때 에어실린더 방식의 장력조절유닛(10)은 원단의 장력에 의해 장력조절유닛(10)의 각도가 변하게 되는데 이때 각도를 감지하여 상기 권취유닛(14), 보다 구체적으로는 권취롤의 회전수(rpm)를 조정하여 최저 장력으로 권취되도록 작용한다.

도 3을 참조하면, 상기 장력조절유닛(10)은 도 3의 (a)와 같이 에어 실린더(10a)와 롤러 위치감지 센서(10b)와 원단을 지지하는 롤러(10c)와 상기 롤러(10c)와 지지바(10d)에 의해 연결되어서 상기 롤러(10c)를 지지하는 회전축(10e)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 에어 실린더(10a)의 실린더 로드와 상기 회전축(10e)은 연결바(10f)에 의해 이어지는데, 상기 연결바(10f)의 일단은 상기 회전축(10e)에 고정되고 상기 연결바(10f)의 타단은 상기 실린더 로드의 선단에 회전 가능하게 연결된다. 또한 상기 에어 실린더(10a)는 상하방향으로 일정 범위 내에서 이동가능하게 구비된다.

상기 원단에 가해지는 장력이 변화되면 상기 원단을 지지하는 상기 롤러(10c)의 위치가 변하게 되고, 이에 따라 상기 회전축(10e)이 회전하면서 상기 지지바(10d)의 각도가 변하게 된다. 상기 롤러 위치 감지 센서(10b)는 각도 센서로서 상기 회전축의 회전각을 검출한다.

즉, 도 3의 (b)와 같이 원단에 가해지는 장력이 기준 장력(기설정된 최저장력)보다 증가되면, 상기 롤러(10c)가 상기 원단에 의해 떠받쳐지면서 상승하게 되고, 이에 따라 상기 회전축(10e)이 회전하면서 상기 지지바(10d)가 시계방향으로 회전하고 상기 에어 실린더(10a)는 수축하게 되는데, 상기 롤러 위치감지 센서(10b)에 의해 감지되는 상기 회전축(10e)의 회전 각도에 따라 권취롤(14)의 회전수(rpm)가 감소되어 상기 원단에 가해지는 장력을 감소시킨다.

그리고 도 3의 (c)와 같이 원단에 가해지는 장력이 상기 기준 장력보다 감소하면 상기 롤러(10c)를 지지하는 힘이 감소하게 되고, 이에 따라 상기 회전축(10e)이 반시계방향으로 회전하면서 상기 지지바(10d)의 각도가 변화되는데, 이러한 경우 권취롤(15)의 회전수를 증가시켜서 상기 원단에 가해지는 장력을 증가시킨다.

도 4 및 도 5는 권취유닛(14)의 정면도와 평면도를 나타낸 것으로, 상기 권취유닛(14), 즉 상기 권취롤은 상기 권취롤을 회전가능하게 지지하는 권취롤 받침대(12)에 구비되며, 센터링 가이드 센서(11)에 의해 좌우로 이동 가능하게 레일(13)을 따라 움직이게 된다.

상기 권취유닛(14)은 원단의 권취 속도에 비례하여 좌우로 이동하게 구성되고 그 이동에 의해 원단의 중심이 이동하면서 권취되게 된다. 파일직물, 특히 저장력으로 권취되는 파일직물은 권취시에 롤의 중심으로 작용하는 힘에 의해 파일이 누운 방향으로 원단이 이동하므로 원단의 가지런한 권취가 불가능하다.

본 발명의 검사 권취 장치는 상기 센터링 가이드 센서(11)과 상기 레일(13)을 이동하는 권취유닛(14)의 연동 작용으로 인해 원단의 빠짐 불량이 없고 파일 손상을 최소화 하는 권취가 가능하다. 다시 말해서, 상기 파일직물은 파일의 방향성을 갖기 때문에 일정 수준이하의 저장력으로 감을 때 일반 원단과 같이 중심을 맞춰서 감으면 파일이 누운 방향으로 원단이 빠지게 된다. 이러한 현상을 개선하기 위해 원단이 빠지는 반대방향으로 권취롤이 이동하면서 원단을 권취하면 원단의 중심이 잡히게 된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

1: 이송롤 2: 센터링 가이드롤
3: 지지대 4: 방향성 검사유닛
6: 두께측정유닛 7: 석정반
8: 검사대 9: 가이드롤
10: 장력조절유닛 11: 센터링 가이드 센서
12: 받침대 13: 레일
14: 권취유닛(권취롤)

Claims (5)

1. 원단의 중심을 잡아주는 센터링 가이드롤(2);
   파일의 방향성을 검사하는 방향성 검사유닛(4);
   상기 방향성 검사유닛의 일측에 구비되어 상기 파일의 두께를 측정하는 두께측정유닛(6);
   직상방에서 상기 원단의 파일이 형성된 면에 수직하게 비추는 상부 검사등과, 상기 원단의 사이드(side)에서 상기 원단을 비추는 측면 검사등과, 상기 원단의 아래에서 직상방으로 상기 원단을 비추는 하부 검사등을 구비하는 산업용 벨벳의 외관 검사를 위한 검사대(8);
   상기 파일의 방향성 검사와 두께 측정을 거친 원단을 권취하는 권취유닛(14); 그리고
   상기 권취유닛(14)에 권취되는 상기 원단의 장력을 조절하기 위한 장력조절유닛(10);를 더 포함하여 구성되되,
   상기 장력조절유닛(10)은, 실린더 로드를 갖는 에어 실린더(10a)와, 원단을 지지하는 롤러(10c)와, 상기 롤러(10c)의 위치를 감지하는 롤러 위치감지 센서(10b)와, 상기 롤러(10c)와 지지바(10d)에 의해 연결되어서 상기 롤러(10c)를 지지하는 회전축(10e)을 포함하며,
   상기 에어 실린더(10a)의 실린더 로드와 상기 회전축(10e)은 연결바(10f)에 의해 연결되되, 상기 연결바(10f)의 일단은 상기 회전축(10e)에 고정되고, 상기 연결바(10f)의 타단은 상기 에어 실린더(10a)의 실린더 로드의 선단에 회전 가능하게 연결되며, 상기 에어 실린더(10a)는 상하방향으로 일정 범위 내에서 이동가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 산업용 벨벳 권취 검사기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방향성 검사유닛(4)은 상기 원단에 진동을 가하는 진동기를 포함하여 구성되는 산업용 벨벳 권취 검사기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 두께측정유닛(6)은 상기 원단의 중심과 좌측 및 우측 3점의 두께를 측정하는 산업용 벨벳 권취 검사기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 두께측정유닛(6)의 하측에는 상기 원단을 받쳐주는 석정반(7)이 구비되는 산업용 벨벳 권취 검사기.
5. 삭제

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