KR101503217B1 - 자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 명세서의 일부의 실시 예는 자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 자수 작업용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 제1 가마를 구동하는 가마 구동부; 상기 제1 가마 및 교체용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 제2 가마가 설치된 회전판을 회전시키는 회전 구동부; 미리 설정된 밑실 교체 조건을 저장하는 저장부; 및 미리 설정된 밑실 교체 조건이 만족되면, 상기 제1 가마에 삽입된 보빈의 밑실을 교체하기 위해 가마 구동부를 일시적으로 정지시키고, 상기 회전 구동부를 구동시켜 제1 가마 및 제2 가마를 회전시켜 가마 위치를 변경하고, 제1 가마 및 제2 가마의 위치 변경이 완료되면 상기 일시적으로 정지시킨 가마 구동부를 구동시켜 제2 가마를 구동하는 제어부를 포함하는 자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법을 제공한다.

Description

자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CHANGING ROTARY HOOK OF EMBROIDERY MACHINE}

본 명세서는 자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 자수 작업시 기계를 정지시키지 않고 보빈을 교체할 수 있는, 자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

자수기(Embroidery machine)는 바늘, 바늘대(Needle bar) 및 북 또는 훅(hook)의 움직임에 의해 자수실이 역이고 수틀의 평면상 수직 방향(Y축 방향)과 수평 방향(X축 방향)의 전기적 제어에 의해 다양한 모양의 자수 무늬를 형성한다.

자수(embroidery)는 일반적으로 루프를 통해 윗실이 작업물 위에 자수 무늬를 형성한다. 여기서, 루프는 윗실과 밑실이 바늘과 훅에 의해 형성된다.

밑실이 소진하게 되면 윗실과 밑실이 루프가 형성되지 않아 자수가 형성되지 않는다.

따라서 밑실이 소진되면 보빈케이스에 있는 보빈을 빼서 교체후 안가마에 다시 삽입해야 한다. 보빈은 실토리로 지칭되기도 한다. 즉, 사용자는 밑실이 다 소진되면 보빈을 수동으로 교체했다. 사용자가 자수기를 정지시키고 보빈케이스에 보빈을 삽입하고, 다시 보빈케이스를 안가마에 삽입하고 자수기를 작동시킨다.

이때, 자수기에서 밑실을 전부 교체하는 데는 상당한 시간이 소요된다. 하나의 자수 작업 중에서 여러 개의 밑실을 교체해야 하기 때문에 가마 교체로 인해 상당한 시간이 낭비되고 자수 작업 효율이 떨어진다.

일반적인 가마 교체 방법은 기계를 정지시키고 보빈케이스를 안가마로부터 직접 꺼내서 교체했다. 이러한 가마 교체 방법은 교체 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.

한편, 다른 가마 교체 방법은 좌,우 가마로 이루어지고 가마체인지가 수평으로 이동되는 구조에 적용될 수 있다. 다른 가마 교체 기술은 좌가마가 동작할 때 우가마는 정지되어 있다. 이때, 사용자가 정지된 가마에 수동으로 보빈을 삽입하고 보빈케이스를 안가마에 삽입한다. 이러한 가마 교체 방법은 기계가 작동할 때 보빈케이스를 교체해서 작업 효율을 높일 수 있다. 그러나 바늘대 프레임 간의 간격이 넓어 기계 효용성이 떨어지는 단점이 있다.

한편, 또 다른 가마 교체 방법은 기존 자수기와 같고 외부에 가마 교체 장치를 추가로 장착하는 방법이다. 이러한 가마 교체 방법은 기존 설비에 추가로 장착하는 편리성은 있으나 가격이 비싸고 보빈을 포함한 보빈 케이스의 이탈과 삽입시 오류가 발생할 수 있다. 또한, 이러한 오류 발생시 자수 작업의 생산 효율에 큰 영향을 미칠 수 있다.

대한민국특허청 등록특허공보 제10-0198983호(1999년03월03일 등록) 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0343075호(2002년06월21일 등록)

본 명세서의 일부의 실시 예는 자수 작업시 밑실이 끊어지거나 소진되었을 때 기계를 정지시키지 않고 보빈을 교체할 수 있는, 자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 명세서의 일부의 실시 예는 보빈을 자동으로 교체하는 시간을 미리 설정하고 그 설정된 시간에 따라 보빈을 자동으로 교체할 수 있는, 자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 명세서의 일부의 실시 예는 두개의 가마가 회전하여 자수 작업을 위해 구동되는 가마에 대한 가마축과 가마구동축의 두 축이 중심에서 만나 회전할 수 있는, 자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 명세서의 일부의 실시 예는 감속 기어 구조의 구동기어 및 종동기어를 이용하여 가마를 정확한 위치에 회전시킬 수 있는, 자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 명세서의 일부의 실시 예는 가마축이 회전베이스의 홈을 타고 돌 때 가이드를 원활히 해줄 수 있는, 자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 명세서의 일부의 실시 예는 가마축이 매 회전마다 정확한 위치를 보정하게 할 수 있는, 자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 명세서의 일부의 실시 예는 보빈을 교체시 밑실의 위치를 일정하게 할 수 있는, 자수기의 가마 교체 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 명세서의 일 실시 예에 따른 장치는, 자수 작업용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 제1 가마 또는 제2 가마를 구동하는 가마 구동부; 상기 제1 가마 및 교체용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 제2 가마가 설치된 회전판을 회전시키는 회전 구동부; 미리 설정된 밑실 교체 조건을 저장하는 저장부; 및 미리 설정된 밑실 교체 조건이 만족되면, 상기 제1 가마에 삽입된 보빈의 밑실을 교체하기 위해 가마 구동부를 일시적으로 정지시키고, 상기 회전 구동부를 구동시켜 제1 가마 및 제2 가마의 가마 위치를 변경하고, 제1 가마 및 제2 가마의 위치 변경이 완료되면 상기 일시적으로 정지시킨 가마 구동부를 구동시켜 제2 가마가 구동되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 장치는, 원점에 대응되는 지점에 홈이 파인 감지 휠 및 회전 각도를 검출하는 감지 센서를 포함하여 상기 회전 구동부에 의해 회전되는 회전판의 원점 및 회전 각도를 검출하는 검출부를 더 포함할 수 있다.

상기 회전 구동부는 축을 회전시키는 모터; 상기 모터에 의해 회전하는 회전 구동축; 상기 회전 구동축에 고정된 구동기어; 및 상기 구동기어와 맞물린 종동기어를 구비한 회전판을 포함하고, 상기 회전판에 상기 제1 가마 및 상기 제2 가마가 설치될 수 있다.

상기 가마 구동부는 자수 작업용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 제1 가마의 가마축과 가마 구동축을 조인트시켜 회전시킬 수 있다.

상기 제1 가마 및 제2 가마는 각각 안가마와 바깥가마로 이루어지고, 회전판에 구속된 가마잡이 브라켓과 상기 가마잡이 브라켓에 구속된 가마잡이를 더 포함하고, 가마축과 가마 구동축에 의해 상기 바깥가마가 회전하더라도 상기 회전판에 구속된 가마잡이 브라켓 및 상기 가마잡이에 의해 상기 안가마를 정지시킬 수 있다.

상기 장치는, 상기 회전판의 정위치에 파여 있는 홈을 구비하고, 상기 회전판의 홈에 삽입되거나 빠지는 멈치와 상기 멈치를 작동시키는 솔레노이드를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 솔레노이드를 구동시켜 상기 회전판의 홈에 삽입된 멈치를 빼서 상기 회전판을 회전시키고, 상기 회전판의 회전이 완료되면 상기 솔레노이드를 구동시켜 상기 회전판의 홈에 멈치를 삽입시켜 회전판을 고정시킬 수 있다.

상기 장치는, 교체용 밑실을 감은 보빈을 보빈케이스에 삽입한 후 안가마에 삽입하는 경우, 교체용 밑실과 윗실에 의한 루프가 형성되는 범위의 정해진 위치에 고정시키는 밑실 잡이를 더 포함할 수 있다.

상기 저장부는 가마 교체 작업이 이루어진 초기화 시점부터 계산된 자수 침수 또는 자수 작업 시간이 포함된 상기 미리 설정된 밑실 교체 조건을 저장할 수 있다.

본 명세서의 일 실시 예에 따른 방법은, 가마 구동부가 자수 작업용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 제1 가마를 구동하는 단계; 제어부가 미리 설정된 밑실 교체 조건을 만족하는지를 모니터링하는 단계; 상기 모니터링 결과, 상기 제어부가 미리 설정된 밑실 교체 조건이 만족되면 상기 제1 가마에 삽입된 보빈의 밑실을 교체하기 위해 상기 제1 가마의 구동을 일시적으로 정지시키는 단계; 상기 제어부가 상기 제1 가마 및 교체용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 제2 가마가 설치된 회전판을 회전시켜 가마 위치를 변경시키는 단계; 및 상기 제어부가 제1 가마 및 제2 가마의 위치 변경이 완료되면 상기 위치 변경이 완료된 제2 가마를 구동시키는 단계를 포함할 수 있다

상기 방법은, 검출부가 원점에 대응되는 지점에 홈이 파인 감지 휠 및 회전 각도를 검출하는 감지 센서를 이용하여 상기 회전 구동부에 의해 회전되는 회전판의 원점 및 회전 각도를 검출하는 단계를 더 포함하고, 상기 가마 위치를 변경시키는 단계는 상기 검출된 회전판의 원점 및 회전 각도를 이용하여 제1 가마 및 제2 가마의 위치를 변경할 수 있다.

상기 미리 설정된 밑실 교체 조건은, 가마 교체 작업이 이루어진 초기화 시점부터 계산된 자수 작업 시간 또는 자수 침수가 포함될 수 있다.

본 명세서의 일부의 실시 예에 따르면 밑실이 소진됐을 때 기계를 정지시키지 않고도 보빈을 교체함으로써, 자수 작업의 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 명세서의 일부의 실시 예에 따르면 회전형의 베드구조로 헤드별 바늘 간격이 좁은 자수기 기종에 적용할 수 있다.

본 명세서의 일부의 실시 예에 따르면 보빈을 자동으로 교체하는 시간을 미리 설정하고 그 설정된 시간에 따라 보빈을 자동으로 교체할 수 있다.

본 명세서의 일부의 실시 예에 따르면 두개의 가마가 회전하여 자수 작업을 위해 구동되는 가마에 대한 가마축과 가마구동축의 두 축이 중심에서 만나 회전할 수 있다.

본 명세서의 일부의 실시 예에 따르면 감속 기어 구조의 구동기어 및 종동기어를 이용하여 가마를 정확한 위치에 회전시킬 수 있다.

본 명세서의 일부의 실시 예에 따르면 가마축이 회전베이스의 홈을 타고 돌 때 가이드를 원활히 해줄 수 있다.

본 명세서의 일부의 실시 예에 따르면 가마축이 매 회전마다 정확한 위치를 보정하게 할 수 있다.

본 명세서의 일부의 실시 예에 따르면 보빈을 교체시 밑실의 위치를 일정하게 할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 자수기의 가마 교체 장치에 대한 정면도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 자수기의 가마 교체 장치에 대한 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 자수기의 가마 교체 장치에 대한 사시도이다.
도 6은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 가마 교체 장치의 제2 구동부에 대한 사시도이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 자수기의 가마 교체 장치의 구성도이다.
도 8은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 자수기의 가마 교체 방법에 대한 흐름도이다.
도 9는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 스티치 데이터 산출 과정에 대한 예시도이다.

이하, 본 명세서의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시 예를 설명함에 있어서 본 명세서가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 명세서와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 명세서의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

도 1은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 자수기의 가마 교체 장치에 대한 정면도이다.

도 2는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 자수기의 가마 교체 장치에 대한 단면도이다.

도 3 내지 도 5는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 자수기의 가마 교체 장치에 대한 사시도이다.

도 6은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 가마 교체 장치의 제2 구동부에 대한 사시도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 일 실시 예에 자수기의 가마 교체 장치는 보빈(501), 보빈 케이스(502), 안가마(503, 513), 바깥가마(504, 514), 회전판(505), 회전베이스(506), 밑실 잡이(507), 구동기어(508), 종동기어(509), 제1 가마(510), 제2 가마(520), 하축(602), 수직 기어 1(603), 수직 기어 2(604), 가마잡이 브라켓(606), 수직축(607), 가마잡이(608), 가마구동축(609), 가마축(610), 밑실(611), 가마축(612), 회전 구동축(702), 축 지지대(703), 솔레노이드(704), 멈치(705), 모터(801), 감지 센서(803) 및 감지 휠(805)를 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 명세서의 일 실시 예에 따른 자수기의 가마 교체 장치의 구성요소 각각에 대하여 살펴보기로 한다.

이하, 제1 가마(510)는 자수 작업을 위해 구동되는 가마로 지칭하고, 제2 가마(520)는 교체 작업을 위한 가마로 지칭하여 설명하기로 한다. 교체 작업이 완료되면 자수 작업과 교체 작업을 위한 가마가 서로 바뀌어져서 구동된다.

도 1을 참조하면, 제1 가마(510) 및 제2 가마(520)는 회전판(505)에 설치된다. 제1 가마(510) 자수 작업을 위한 밑실이 감겨 있는 보빈이 보빈 케이스와 함께 삽입되어 있다. 제2 가마(520)에는 가마 교체를 위한 교체용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 보빈 케이스와 함께 삽입되어 있다.

제1 가마(510) 및 제2 가마(520)는 각각 안가마(503, 513) 및 바깥가마(504, 514)로 이루어진다. 여기서, 보빈 케이스(502)는 안가마(503, 513) 내에 삽입된다. 또한, 밑실(611)이 감긴 보빈(501)은 보빈 케이스(502) 내에 삽입된다.

회전판(505)은 종동기어(509)와 고정되어 있다. 종동기어(509)는 구동기어(508)와 연결되어 있다. 여기서, 구동기어(508) 및 종동기어(509)는 감속형 기어 구조를 가진다. 구동기어(508) 및 종동기어(509)는 헬리컬 기어 구조로 정확한 위치 동작을 하게 한다. 회전 구동축(702)이 축 지지대(703)에 지지되어 회전하면, 회전 구동축(702)에 구속된 구동기어(508)가 종동기어(509)를 회전시킨다. 그리고 회전판(505)은 종동기어(509)의 회전에 의해 회전한다. 그러면, 제1 가마(510) 및 제2 가마(520)는 회전판(505)에 따라 회전한다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 제1 가마(510) 및 제2 가마(520)는 각각의 가마축(612)에 구속되어 있다. 가마구동축(609)이 회전하면, 가마축(612)과 가마구동축(609)이 서로의 축중심에서 커플링 조인트(coupling joint)되어 회전한다.

여기서, 가마축(612)은 돌출부를 구비하고, 회전베이스(506)는 홈을 구비한다. 가마축(612)의 돌출부는 회전베이스(506)의 홈을 따라 가이드되어 가마구동축(609)에 삽입된다. 회전베이스(506)는 가마축(612)을 가이드하는 홈을 구비한다.

한편, 솔레노이드(704)와 멈치(705)는 가마축(612)이 회전할 때마다 정확한 위치를 보정하게 해 준다. 멈치(705)는 회전판(505)의 위치를 고정시켜준다.

회전판(505)은 정위치에 파여 있는 홈을 가진다. 이 홈에 솔레노이드(704)의 멈치(705)가 삽입되면 회전판(505)이 고정된다. 반면, 회전판(505)의 회전시에는 솔레노이드(704)가 작동하여 멈치(705)가 빠져 나와 회전판(505)이 회전하게 된다.

구동기어(508) 및 종동기어(509)간의 간격으로 인해 가마구동축(609)과 가마축(612)의 중심이 벗어날 수 있다. 이러한 중심의 이탈을 방지하기 위해 회전판(505)이 정지할 때 솔레노이드(704)의 멈치(705)가 삽입된다. 반면, 회전판(505)이 회전하면, 솔레노이드(704)가 작동되어 회전판(505)에서 멈치(705)가 이탈되어 회전판(505)이 회전할 수 있게 된다.

한편, 보빈(501)을 교체한 후, 밑실 잡이(507)는 밑실(611)의 위치를 일정하게 한다. 밑실(611)을 감은 보빈(501)을 보빈케이스(502)에 삽입한 후 안가마(503, 513)에 삽입한다.

이때, 밑실(611)은 일정한 여유를 주어야 한다. 또한, 그 남은 실은 정해진 위치에 고정되어야 한다. 이를 위해, 밑실 잡이(507)는 밑실(611)을 정해진 위치에 일정한 여유를 두어 고정시킨다. 이러한 밑실(611)을 정해진 위치에 고정시켜 주는 것은 위실이 바늘과 안가마(503)에 의해 루프가 형성될 때 윗실 범위내에서 빠지지 않게 하기 위함이다.

도 6을 참조하면, 모터(801)가 회전하면 구동축(702)이 회전한다. 그러면, 구동축(702)에 구속된 구동기어(508)가 종동기어(509)를 회전시킨다. 그리고 종동기어(509)에 구속된 회전판(505)이 회전한다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 회전판(505)이 회전하고, 회전판(505)에 구속된 제1 가마(510) 및 제2 가마(520)가 회전한다. 여기서, 각각의 가마와 연결된 가마축(610), 가마잡이 브라켓(606) 및 가마잡이(608)가 동시에 ④번 방향으로 회전한다.

가마축(610)이 ④번 방향으로 회전할 때 가마축(610)의 돌출부는 회전베이스(506)의 홈에 가이드되어 회전판(505)에 구속된 상태로 ④번 방향으로 회전한다.

한편, 하축(602)이 ③번 방향으로 회전하면 하축(602)에 구속된 직교 방향의 수직 기어 1(603)이 ⑤번 방향으로 회전한다.

직교 방향의 수직 기어 1(603)이 ⑤번 방향으로 회전하면 수직 기어 1(603)에 구속된 수직축(607)과 수직 기어 2(604)가 같은 방향으로 회전한다.

수직 기어 2(604)가 ⑤번 방향으로 회전하면 수직축(607)과 직교 방향의 수직 기어 2(604)가 ⑥번 방향으로 회전한다.

직교 방향의 수직 기어 2(604)가 ⑥번 방향으로 회전하면 가마구동축(609) 및 가마축(612)에 구속된 바깥가마(504)도 ⑥번 방향으로 회전한다.

이때, 바깥가마(504)는 ⑥번 방향으로 회전하지만, 안가마(503)은 회전판(505)에 구속된 가마잡이 브라켓(606)과 가마잡이 브라켓(606)에 구속된 가마잡이(608)에 의해 정지된다. 여기서, 가마잡이 브라켓(606) 및 가마잡이(608)는 바깥가마(504)가 ⑥번 방향으로 회전하더라도 안가마(503)가 자유회전하는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 자수기의 가마 교체 장치의 구성도이다.

이하, 도 1 내지 도 6에 도시된 가마 교체 장치(100)를 제어하기 위한 제어부(110)가 포함된 구성도를 참조하여 가마 교체 장치(100)를 설명하기로 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 자수기의 가마 교체 장치(100)는 제어부(110), 검출부(120), 가마 구동부(130), 회전 구동부(140) 및 저장부(150)를 포함한다.

가마 구동부(130)는 자수 작업용 밑실이 감겨져 있는 보빈(501)이 삽입된 제1 가마(510)를 구동한다.

회전 구동부(140)는 제1 가마(510) 및 교체용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 제2 가마(520)가 설치된 회전판(505)을 회전시킨다.

저장부(150)는 미리 설정된 밑실 교체 조건을 저장한다. 저장부(150)는 가마 교체 작업이 이루어진 초기화 시점부터 계산된 자수 침수 또는 자수 작업 시간이 포함된 미리 설정된 밑실 교체 조건을 저장한다.

제어부(110)는 저장부(150)에 미리 설정된 밑실 교체 조건이 만족되면, 회전 구동부(140)를 구동시켜 회전판(505)에 설치된 제1 가마(510) 및 제2 가마(520)의 가마 위치를 변경한다. 그리고 제어부(110)는 제1 가마(510) 및 제2 가마(520)의 위치 변경이 완료되면 일시적으로 정지시킨 가마 구동부(130)를 구동시켜 제2 가마(520)가 구동되도록 제어한다.

검출부(120)는 원점에 대응되는 지점에 홈이 파인 감지 휠(805) 및 회전 각도를 검출하는 감지 센서(803)를 포함한다. 즉, 검출부(120)는 디스크 형태로 원점에 대응되는 지점이 홈이 파인 감지 휠(805) 및 감지 휠(805)을 통해 모터의 원점 및 회전하는 각도를 검출하는 감지 센서(803)를 포함한다.

검출부(120)는 회전 구동부(140)에 의해 회전되는 회전판(505)의 원점 및 회전 각도를 검출한다. 그리고 검출부(120)는 검출된 회전 각도를 제어부(110)에 전달한다.

도 8은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 자수기의 가마 교체 방법에 대한 흐름도이다.

제어부(110)는 가마 구동부(130)를 구동시켜 자수 작업용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 제1 가마를 구동한다(S802)

제어부(110)는 저장부(150)에 미리 설정된 밑실 교체 조건을 만족하는지를 모니터링한다(S804).

상기 모니터링 결과(S804), 제어부(110)는 미리 설정된 밑실 교체 조건이 만족되면 제1 가마(510)에 삽입된 보빈의 밑실을 교체하기 위해 밑실 교체 조건이 만족되는 자수 침수 전(예컨대, 자수의 5 침수 전)에 가마 구동부(130)를 정지시킨다(S806).

이어서, 제어부(110)는 제1 가마(510) 및 교체용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 제2 가마(520)가 설치된 회전판(505)을 회전시킨다(S808).

반면, 상기 모니터링 결과(S804), 제어부(110)는 미리 설정된 밑실 교체 조건이 만족되지 않으면, 제1 가마를 구동하는 S802 과정을 수행한다.

검출부(120)는 원점에 대응되는 지점에 홈이 파인 감지 휠(805) 및 회전 각도를 검출하는 감지 센서(803)를 이용하여 회전 구동부(140)에 의해 회전되는 회전판(505)의 원점 및 회전 각도를 검출한다(S810).

제어부(110)는 회전판(505)의 회전에 따라 제1 가마(510) 및 제2 가마(520)의 위치를 검출부(120)에서 검출된 검출 각도를 이용하여 변경하고 제1 가마(510) 및 제2 가마(520)의 위치 변경이 완료되는지 확인한다(S812).

상기 확인 결과(S812), 제어부(110)는 제1 가마(510) 및 제2 가마(520)의 위치 변경이 완료되면 가마 구동부(130)를 구동시켜 제2 가마(520)를 구동시킨다(S814). 반면, 제어부(110)는 제1 가마(510) 및 제2 가마(520)의 위치 변경이 완료되지 않으면, 위치 변경이 완료될 때까지 회전판(505)을 회전시킨다.

이후, 사용자에 의해 제1 가마(510)에 삽입된 보빈(501)의 밑실이 교체되면, 제어부(110)는 저장부(150)에 미리 설정된 밑실 교체 조건을 초기화한다(S816).

그리고 제어부(110)는 초기화된 밑실 교체 조건을 만족하는지를 모니터링하는 S804 과정부터 다시 수행한다.

도 9는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 스티치 데이터 산출 과정에 대한 예시도이다.

저장부(150)는 가마 교체 작업이 이루어진 초기화 시점부터 계산된 자수 침수 또는 자수 작업 시간이 포함된 미리 설정된 밑실 교체 조건을 저장한다. 또한, 저장부(150)는 자수기를 통해 자수를 형성하기 위한 자수 디자인을 저장한다.

여기서, 제어부(110)는 스티치 데이터(Stitch data)에 따라 저장부(150)에 저장된 자수 침수 또는 자수 작업 시간을 변경할 수 있다. 여기서, 스티치는 자수 디자인의 침을 지칭하고, 스티치 데이터는 침 데이터로 지칭되기도 한다.

제어부(110)는 자수 디자인에 포함된 스티치의 좌표 값을 읽어 도 9와 같이 스티치 패턴과 관련된 스티치 데이터를 산출한다. 제어부(110)는 매 스티치마다 도 9와 같은 수식으로 산출하여 스티치 데이터를 산출하고, 그 자수 스티치의 패턴을 확인할 수 있다. 제어부(110)는 스티치 데이터 및 스티치 속도 변동에 따라 저장부(150)에 저장된 자수 침수 또는 자수 작업 시간을 변경할 수 있다. 그러면, 미리 설정된 밑실 교체 조건이 변경된다.

제어부(110)는 지그재그 스티치(Zigzag Stitch)와 라인 스티치(Line Stitch)가 포함된 자수 패턴들 간의 장력차 설정값을 이용하여 스티치 데이터를 산출한다. 여기서, 장력차 설정값(K)은 세틴(ZigZag) 스티치와 다다미(Line) 스티치 간의 자수 침수 또는 자수 작업 시간을 조절하기 위한 것이다. 장력차 설정값(K)이 클 수록 두 스티치 패턴의 장력의 차이는 줄어 든다. 예를 들어, 기본 K 값은 3으로 하고 그 값이 클 수록 두 형식의 장력의 차이는 줄어 든다. 장력차 설정값(K)는 두 형태 자수의 장력차 조정을 실행하기 위한 것이다.

상기 두 자수 패턴을 비교해 보면 실제 평면상의 이동 크기는 비슷하나 스티치 데이터의 크기를 보면 세틴 스티치가 더욱 크다. 따라서 제어부(110)는 같은 크기의 자수 디자인이더라도 그 스티치 패턴에 따라 자수 침수 또는 자수 작업 시간을 다르게 조정할 수 있다.

제어부(110)는 자수 디자인으로부터 스티치 번호, X좌표 및 Y좌표를 추출하고, 그 추출된 X좌표 및 Y좌표를 하기의 [수학식 1]에 대입하여 스티치 데이터를 산출하여 저장한다. 여기서, 스티치 데이터는 x축 좌표, y축 좌표 각 성분들을 제곱한 값들의 합을 루트취한 값은 그 벡터의 스칼라량 즉, 크기를 나타낸다. 즉, 스티치 데이터는 n번째 X 좌표 및 장력차 설정값이 반영된 n-1번째 X 좌표 간의 차이를 제곱한 값과, n번째 Y 좌표 및 장력차 설정값이 반영된 n-1번째 Y 좌표 간의 차이를 제곱한 값의 합을 루트취한 값이다.

여기서,

및

는 n번째 및 n-1번째 스티치 번호의 X 좌표,

및

는 n번째 및 n-1번째 스티치 번호의 Y 좌표, K는 장력차 설정값을 나타낸다.

한편, 제어부(110)는 자수 디자인에서 서로 이웃한 스티치 번호들의 각축 좌표의 차이에 해당하는 스티치 데이터를 산출한다. 제어부(110)는 산출된 스티치 데이터에 따라 자수 침수 또는 자수 작업 시간을 조정할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 스티치 데이터와 복수의 스티치 속도가 맵핑된 데이터 맵을 더 포함한다. 여기서, 데이터 맵은 저장부(150)에 저장될 수 있다. 제어부(110)는 데이터 맵에서의 복수의 스티치 속도 중에서 스치티 데이터에 대응하는 하나의 스티치 속도를 선택한다. 그리고 제어부(110)는 그 선택된 스티치 속도에 따라 선택된 스티치 속도에 따라 자수 침수 또는 자수 작업 시간을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 스티치 데이터가 큰 경우에 밑실의 장력이 증가하게 된다. 그러면, 제어부(110)는 동일한 밑실 및 침수를 기준으로 적은 자수실을 이용하기 때문에 자수 작업 시간을 증가시킬 수 있다. 반대로, 제어부(110)는 스티치 데이터가 작은 경우에 밑실의 장력이 감소하게 된다. 그러면, 제어부(110)는 동일한 밑실 및 침수를 기준으로 많은 자수실을 이용하기 때문에 자수 작업 시간을 감소시킬 수 있다. 또한, 제어부(110)는 스티치 데이터와 유사하게 스티치 속도에 따라서도 자수 작업 시간을 증가시키거나 감소시킬 수 있다.

본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 명세서의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 명세서의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 명세서의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100: 가마 교체 장치 110: 제어부
120: 검출부 130: 가마 구동부
140: 회전 구동부 150: 저장부
501: 보빈 502: 보빈 케이스
503, 513: 안가마 504, 514: 바깥가마
505: 회전판 506: 회전베이스
507: 밑실 잡이 508: 구동기어
509: 종동기어 510: 제1 가마
520: 제2 가마 602: 하축
603: 수직 기어 1 604: 수직 기어 2
606: 가마잡이 브라켓 607: 수직축
608: 가마잡이 609: 가마구동축
610: 가마축 611; 밑실
612: 가마축 702: 회전 구동축
703: 축 지지대 704: 솔레노이드
705: 멈치 801: 모터
803: 감지 센서 805: 감지 휠

Claims (11)

1. 자수기의 가마를 자동으로 교체하는 장치로서,
   자수 작업용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 보빈 케이스가 삽입된 제1 가마 및 교체용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 보빈 케이스가 삽입된 제2 가마가 설치된 회전판을 회전시키는 회전 구동부;
   상기 제1 가마 및 상기 제2 가마 중 하나를 구동하는 가마 구동부;
   미리 설정된 밑실 교체 조건을 저장하는 저장부; 및
   미리 설정된 밑실 교체 조건이 만족되면, 상기 제1 가마에 삽입된 보빈의 밑실을 교체하기 위해 가마 구동부를 일시적으로 정지시키고, 상기 회전 구동부를 구동시켜 상기 회전판을 회전시키며, 상기 회전판의 회전에 따라 상기 회전판에 설치된 상기 제1 가마 및 상기 제2 가마가 회전되어 상기 제1 가마 및 상기 제2 가마의 위치가 변경되고, 상기 제1 가마 및 상기 제2 가마의 위치 변경이 완료되면 상기 일시적으로 정지시킨 가마 구동부를 구동시켜 상기 제2 가마가 구동되도록 제어하는 제어부
   를 포함하는 자수기의 가마 교체 장치.
2. 제1항에 있어서,
   원점에 대응되는 지점에 홈이 파인 감지 휠 및 회전 각도를 검출하는 감지 센서를 포함하여 상기 회전 구동부에 의해 회전되는 회전판의 원점 및 회전 각도를 검출하는 검출부를 더 포함하는 자수기의 가마 교체 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 회전 구동부는
   축을 회전시키는 모터;
   상기 모터에 의해 회전하는 회전 구동축;
   상기 회전 구동축에 고정된 구동기어; 및
   상기 구동기어와 맞물린 종동기어를 구비한 회전판을 포함하고,
   상기 회전판에 상기 제1 가마 및 상기 제2 가마가 설치되는 자수기의 가마 교체 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 가마 구동부는
   자수 작업용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 제1 가마의 가마축과 가마 구동축을 조인트시켜 회전시키는 것을 특징으로 하는 자수기의 가마 교체 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 가마 및 제2 가마는
   각각 안가마와 바깥가마로 이루어지고, 회전판에 구속된 가마잡이 브라켓과 상기 가마잡이 브라켓에 구속된 가마잡이를 더 포함하고,
   가마축과 가마 구동축에 의해 상기 바깥가마가 회전하더라도 상기 회전판에 구속된 가마잡이 브라켓 및 상기 가마잡이에 의해 상기 안가마를 정지시키는 자수기의 가마 교체 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 회전판의 정위치에 파여 있는 홈을 구비하고, 상기 회전판의 홈에 삽입되거나 빠지는 멈치와 상기 멈치를 작동시키는 솔레노이드를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 솔레노이드를 구동시켜 상기 회전판의 홈에 삽입된 멈치를 빼서 상기 회전판을 회전시키고, 상기 회전판의 회전이 완료되면 상기 솔레노이드를 구동시켜 상기 회전판의 홈에 멈치를 삽입시켜 회전판을 고정시키는 자수기의 가마 교체 장치.
7. 제1항에 있어서,
   교체용 밑실을 감은 보빈을 보빈케이스에 삽입한 후 안가마에 삽입하는 경우, 교체용 밑실과 윗실에 의한 루프가 형성되는 범위의 정해진 위치에 고정시키는 밑실 잡이를 더 포함하는 자수기의 가마 교체 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 저장부는
   가마 교체 작업이 이루어진 초기화 시점부터 계산된 자수 침수 또는 자수 작업 시간이 포함된 상기 미리 설정된 밑실 교체 조건을 저장하는 자수기의 가마 교체 장치.
9. 자수기의 가마를 자동으로 교체하는 장치의 가마 교체 방법으로서,
   가마 구동부가 자수 작업용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 보빈 케이스가 삽입된 제1 가마를 구동하는 단계;
   제어부가 미리 설정된 밑실 교체 조건을 만족하는지를 모니터링하는 단계;
   상기 모니터링 결과, 상기 제어부가 미리 설정된 밑실 교체 조건이 만족되면 상기 제1 가마에 삽입된 보빈의 밑실을 교체하기 위해 상기 제1 가마의 구동을 일시적으로 정지시키는 단계;
   상기 제어부가 상기 제1 가마 및 교체용 밑실이 감겨져 있는 보빈이 삽입된 보빈 케이스가 삽입된 제2 가마가 설치된 회전판을 회전시키고, 상기 회전판의 회전에 따라 상기 회전판에 설치된 상기 제1 가마 및 상기 제2 가마가 회전되어 상기 제1 가마 및 상기 제2 가마의 위치를 변경시키는 단계; 및
   상기 제어부가 상기 제1 가마 및 상기 제2 가마의 위치 변경이 완료되면 상기 위치 변경이 완료된 상기 제2 가마를 구동시키는 단계
   를 포함하는 자수기의 가마 교체 방법.
10. 제9항에 있어서,
    검출부가 원점에 대응되는 지점에 홈이 파인 감지 휠 및 회전 각도를 검출하는 감지 센서를 이용하여 상기 회전 구동부에 의해 회전되는 회전판의 원점 및 회전 각도를 검출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 가마 위치를 변경시키는 단계는 상기 검출된 회전판의 원점 및 회전 각도를 이용하여 제1 가마 및 제2 가마의 위치를 변경하는 자수기의 가마 교체 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 미리 설정된 밑실 교체 조건은,
    가마 교체 작업이 이루어진 초기화 시점부터 계산된 자수 작업 시간 또는 자수 침수가 포함되는 자수기의 가마 교체 방법.

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