KR101517161B1 - 원형단면을 가진 캠을 이용한 편직장치의 구동구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원형단면을 가진 캠을 이용한 편직장치의 구동구조에 관한 것으로서, 종래 비원형단면의 캠을 이용하여 가이드바와 니들바 및 원단가이드바의 왕복운동에 의하여 편직작업을 하면서 발생하던 소음과 편직방식을 바꿀 때 캠을 교체해야만 했던 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로;
원사가 편직되는 위치에서 바늘이 승하강하도록 하부의 제1 구동축에 장착되는 제1 캠에 하단이 연동하는 제1 가동바에 의하여 바늘이 승하강하도록 하는 니들바와, 원사의 위치를 좌우로 변경될 수 있도록 하부의 제2 구동축에 장착되는 제2 캠에 하단이 연동하는 제2 가동바에 의하여 바늘의 상부에서 원사가이드가 좌우로 이동하도록 하는 가이드바와, 바늘의 측방향에서 바늘이 상승할 때 원사가 상승하지 않도록 잡아주는 싱카의 위치를 좌우로 변경할 수 있도록 하부의 제3 구동축에 장착되는 제3 캠에 하단이 연동하는 제3 가동바에 의하여 싱카를 수평이동하도록 하는 원단가이드바를 구동하는 캠을 이용한 편직장치의 구동구조에 있어서;
상기 제1 내지 제3 캠은 원형단면을 가진 원판형으로 형성되어 각각 제1 내지 제3 구동축에 편심되게 장착되어 회전하도록 하고, 상기 제1 내지 제3 가동바의 하단에는 내경이 제1 내지 제3 캠의 외경보다 큰 내경을 가지는 링 형상의 하우징이 장착 고정되며, 상기 제1 내지 제3 캠의 외경과 하우징의 내경 사이에는 베어링이 장착되도록 구성되고, 상기 제1 내지 제3 구동축은 각각 제어신호에 따라 1회전에서도 회전속도를 다단으로 제어할 수 있는 서보모터(servo-motor)에 의하여 구동됨을 특징으로 하는 원형단면을 가진 캠을 이용한 편직장치의 구동구조에 관한 것이다.

Description

원형단면을 가진 캠을 이용한 편직장치의 구동구조{The driving mechanism for a weaving apparatus}

본 발명은 원형단면을 가진 캠을 이용한 편직장치의 구동구조에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 종래 비원형단면의 캠을 이용하여 가이드바와 니들바 및 원단가이드바의 왕복운동에 의하여 편직작업을 하면서 발생하던 소음과 생산량 증가 및 편직방식을 바꿀 때 캠을 교체해야만 했던 문제점을 해결하기 위하여 개발된 원형단면을 가진 캠을 이용한 편직장치의 구동구조에 관한 것이다.

옷감을 짜는 편직장치 중 캠 편직기구는 원사의 위치를 좌우로 이동시키는 가이드바와 바늘을 상하로 이동시키는 니들바 및 원단이 편직과정에서 바늘을 따라 상승하는 것을 잡아줄 수 있는 원단가이드바를 구비하고 각각 수평 및 수직 왕복운동을 하도록 하고 있다.

이러한 수평 및 수직 방향의 왕복운동을 구현하는 것은 회전하는 구동축에 캠이 장착되고 이러한 캡에 밀착하여 승하강하는 가동바와 연결되어 이루어진다.

도 6은 종래 편직장치에 사용되는 캠과 가동바를 나타낸 개념도로서, 구동축(1)에 장착되는 캠(2)은 비원형 단면을 가진 것으로 가동바(3)의 하단에는 로울러(31)가 형성되어 캠(2)과의 마찰력을 줄이면서 캠(2)의 회전에 따라 승하강할 수 있도록 구성되어 있다.

하지만 회전하는 캠(2)에 밀착하는 로울러(31)는 마찰을 줄이고 소음을 줄일 수 있으나 회전속도가 빨라질수록 구간에 따라 순간적으로 캠(2)과 이격되었다가 다시 밀착하는 소음이 발생하게 되며, 편직장치에 구비되는 수십 개의 캠(2)에서 발생하는 소음은 주변에서 정상적인 대화가 이루어지기 힘들 정도이다.

또한 편직방식을 바꿀 경우에는 다른 형상의 캠(2)을 장착해야하므로 이를 교체하는 작업이 번거로운 단점이 있었다.

(특허 문헌 1) 대한민국특허등록 제10-0123194-0000호 (1997년09월11일) (특허 문헌 2) 대한민국특허등록 제10-0819948-0000호 (2008년03월31일) (특허 문헌 3) 대한민국특허등록 제10-1190698-0000호 (2012년10월08일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 캠과 가동바에서 발생하는 소음을 제거하고 다른 편직방식으로 전환하여 생산할 때 캠을 교체하는 작업이 없이 용이하게 편직방식을 바꿀 수 있도록 하는 원형단면을 가진 캠을 이용한 편직장치의 구동구조를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 원사가 편직되는 위치에서 바늘이 승하강하도록 하부의 제1 구동축에 장착되는 제1 캠에 하단이 연동하는 제1 가동바에 의하여 바늘이 승하강하도록 하는 니들바와, 원사의 위치를 좌우로 변경될 수 있도록 하부의 제2 구동축에 장착되는 제2 캠에 하단이 연동하는 제2 가동바에 의하여 바늘의 상부에서 원사가이드가 좌우로 이동하도록 하는 가이드바와, 바늘의 측방향에서 바늘이 상승할 때 제작된 원단이 상승하지 않도록 잡아주는 싱카의 위치를 좌우로 변경할 수 있도록 하부의 제3 구동축에 장착되는 제3 캠에 하단이 연동하는 제3 가동바에 의하여 싱카를 수평이동하도록 하는 원단가이드바를 구동하는 캠을 이용한 편직장치의 구동구조에 있어서;

상기 제1 내지 제3 캠은 원형단면을 가진 원판형으로 형성되어 각각 제1 내지 제3 구동축에 편심되게 장착되어 회전하도록 하고, 상기 제1 내지 제3 가동바의 하단에는 내경이 제1 내지 제3 캠의 외경보다 큰 내경을 가지는 링 형상의 하우징이 장착 고정되며, 상기 제1 내지 제3 캠의 외경과 하우징의 내경 사이에는 베어링이 장착되도록 구성되고, 상기 제1 내지 제3 구동축은 각각 제어신호에 따라 1회전에서도 회전속도를 다단으로 제어할 수 있는 서보모터(servo-motor)에 의하여 구동됨을 특징으로 한다.

삭제

또한, 제3 구동축은 AC모터에 의하여 정속으로 회전하도록 하고, 외경면을 따라 복수의 센서감지돌출부를 구비하며;

상기 제3 구동축의 직경보다 큰 내경을 가진 링 형상을 가지고 내경면에는 상기 센서감지돌출부에 대응하는 감지센서를 구비하는 센서고정브라켓을 추가로 구비하고;

상기 감지센서에서 감지된 회전위치와 속도에 의하여 제1 내지 제2 구동축에 각각 장착된 서보모터를 제어하도록 구성됨을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 원형 단면을 가진 캠을 이용하고 가동바의 하단에는 링 형상의 하우징을 장착한 후 베어링에 의하여 캠의 회전에 따라 승하강하도록 하여 소음이 없어 작업장의 환경을 개선하고 작업효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 편직방식이 바뀌더라도 서보모터에 의하여 제어되는 회전을 바꾸어주기만하여도 다른 방식으로 편직을 할 수 있어 캠을 교체하는 작업의 불편함을 해소할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 편직장치의 구동구조를 나타낸 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 편직장치를 나타낸 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 캠과 가동바의 연결구조를 나타낸 부분사시도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캠과 가동바의 연결구조를 나타낸 정면도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캠과 가동바의 작동을 나타낸 개념도
도 6은 종래 편직장치에 사용되는 캠과 가동바를 나타낸 개념도
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 캠과 가동바의 작동을 나타낸 개념도
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 편직장치를 나타낸 개념도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 편직장치의 구동구조를 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 편직장치를 나타낸 개념도로서, 원사(5)가 편직되는 위치에서 바늘(411)이 승하강하도록 하부의 제1 구동축(11)에 장착되는 제1 캠(21)에 하단이 연동하는 제1 가동바(32)에 의하여 바늘(411)이 승하강하도록 하는 니들바(41)와, 원사(5)의 위치를 좌우로 변경될 수 있도록 하부의 제2 구동축(12)에 장착되는 제2 캠(22)에 하단이 연동하는 제2 가동바(33)에 의하여 바늘(411)의 상부에서 원사가이드(421)가 좌우로 이동하도록 하는 가이드바(42)와, 바늘(411)의 측방향에서 바늘(411)이 상승할 때 제작된 원단(5)이 상승하지 않도록 잡아주는 싱카(431)의 위치를 좌우로 변경할 수 있도록 하부의 제3 구동축(12)에 장착되는 제3 캠(23)에 하단이 연동하는 제3 가동바(34)에 의하여 싱카(431)를 수평이동하도록 하는 원단가이드바(43)를 구동하는 캠을 이용한 편직장치의 구동구조에 있어서;

상기 제1 내지 제3 캠(21, 22, 23)은 원형단면을 가진 원판형으로 형성되어 각각 제1 내지 제3 구동축(11, 12, 13)에 편심되게 장착되어 회전하도록 하고, 상기 제1 내지 제3 가동바(32, 33, 34)의 하단에는 내경이 제1 내지 제3 캠(21, 22, 23)의 외경보다 큰 내경을 가지는 링 형상의 하우징(44)이 장착 고정되며, 상기 제1 내지 제3 캠(21, 22, 23)의 외경과 하우징(44)의 내경 사이에는 베어링(45)이 장착되도록 구성됨을 특징으로 하는 원형 단면을 가진 캠을 이용한 편직장치의 구동구조를 나타내었다.

본원은 종래 비원형 단면을 가진 일반적임 캠을 사용할 경우에는 가동바가 밀착하여 승하강하면서 발생하는 소음은 정상적인 대화가 불가능하며 이러한 소음 속에서 작업을 하는 작업자의 작업능률은 떨어질 수 밖에 없었던 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 제1 내지 제3 구동축(11, 12, 13)에 장착되는 제1 내지 제3 캠(21, 22, 23)이 편심되도록 장착되고 원형 단면을 가지도록 하여 여기에 베어링(45)과 하우징(44)을 장착할 수 있는 구조로 개선하여 소음이 최소화될 수 있도록 하였다.

또한 이러한 하우징(44)은 제1 내지 제3 구동축(11, 12, 13)의 위치를 잡아주는 별도의 가이드를 필요로 하지 않는다는 장점이 있다.

도면에서는 두 개의 니들바(41)와 가이드바(42) 및 하나의 원단가이드바(43)가 배치된 형상을 나타내었으나 이러한 형상이 전후로 일정간격으로 배열되어 하나의 편직장치(4)를 이루는 것으로 제1 내지 제3 구동축(11, 12, 13)은 길게 연장되어 순차적으로 제1 내지 제3 캠(21, 22, 23) 중 어느 하나가 연속적으로 장착되는 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 캠과 가동바의 연결구조를 나타낸 부분사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캠과 가동바의 연결구조를 나타낸 정면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캠과 가동바의 작동을 나타낸 개념도로서, 먼저 편의상 제1 내지 제3 구동축(11, 12, 13)은 구동축(1)으로 제1 내지 제3 캠(21, 22, 23)은 캠(2)으로 제1 내지 제3 가동바(32, 33, 34)는 가동바(3)로 설명하기로 하겠다.

본 발명에서는 상기 제1 내지 제3 구동축(11, 12, 13)은 각각 제어신호에 따라 1회전에서도 회전속도를 다단으로 제어할 수 있는 서보모터(46 ;servo-motor)에 의하여 구동됨을 특징으로 하는 실시 예를 추가로 제시하였다.

서보모터(46)는 다양한 분야에서 이미 사용되고 있는 것이나 이를 본원에 적용하면 도 4에서 b구간은 가동바(3)가 상승하여 정지된 상태이고 c구간은 가동바(3)가 하강한 상태이며, 반시계방향으로 회전을 할 경우 a1구간은 상승구간이고, a2는 하강구간이라고 할 수 있다.

또 본원의 서보모터(46)는 a1, a2, b, c의 각 구간은 임의로 정지 또는 구동 할 수 있으며, 360도 중 어느 지점이든 정지 또는 구동을 변경할 수 있는 것이다.

이때 니들바(41)와 가이드바(52) 및 원단가이드바(43)의 작동이 최적의 작동이 이루어질 수 있도록 하기 위하여 수평왕복운동을 하는 원단가이드바(43)를 예로들면 바늘(411)이 상승하지 않게 잡아주는 구간은 천천히 회전하도록 하여 안정적으로 잡아줄 수 있도록 하고, 나머지 구간은 빨리 회전하여 장치의 구동속도가 느리지 않도록 할 필요성이 있다.

이에 종래에서는 비원형 단면의 캠의 형상을 조절하여 이러한 각 구간에서의 속도를 제어하였는데 원형 단면을 가질 경우 속도제어가 용이하지 않게 된다.

따라서 본원의 서보모터(46)는 이러한 속도제어를 제어신호에 따라 이루어질 수 있도록 하여 효율적인 각 장치의 움직임이 가능하도록 하며, 다른 편직방식으로 전환하여 생산할 경우 제어신호를 변경함에 따라 캠의 교체 없이도 다양한 편직방식을 하나의 장치에서 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 캠과 가동바의 작동을 나타낸 개념도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 편직장치를 나타낸 개념도로서, 제3 구동축(13)은 AC모터에 의하여 정속으로 회전하도록 하고, 외경면을 따라 복수의 센서감지돌출부(14)를 구비하며;

상기 제3 구동축(13)의 직경보다 큰 내경을 가진 링 형상을 가지고 내경면에는 상기 센서감지돌출부(14)에 대응하는 감지센서(15)를 구비하는 센서고정브라켓(16)을 추가로 구비하고;

상기 감지센서(15)에서 감지된 회전위치와 속도에 의하여 제1 내지 제2 구동축(11, 12)에 각각 장착된 서보모터(46)를 제어하도록 구성됨을 특징으로 하는 실시 예를 제시하였다.

일반적으로 바늘(411)이 올라가서 잠시 정지상태를 유지해야 편직작업이 용이하게 이루어지는데 이를 제3 구동축(13)의 회전에 따라 제1 내지 제2 구동축(11, 12)의 구동을 잠시 정지하여 정지상태가 유지하도록 서보모터(46)가 작동하도록 하는 것으로 본원의 복수의 감지센서(15)는 제3 구동축(13)의 상대적인 회전된 위치을 감지하여 서보모터(46)를 제어하게 된다.

또한 도면에서는 90도 간격으로 네개의 감지센서(15)가 배치된 형상을 일 예로 제시하였으나 이는 편직의 종류 및 상황에 따라 센서의 간격과 수량은 변할 수 있다.

1 : 구동축
11 : 제1 구동축 12 : 제2 구동축
13 : 제3 구동축 14 : 센서감지돌출부
15 : 감지센서 16 : 센서고정브라켓
2 : 캠
21 : 제1 캠 22 : 제2 캠
23 ; 제3 캠
3 : 가동바
31 : 로울러 32 : 제1 가동바
33 : 제2 가동바 34 : 제3 가동바
4 : 편직장치
41 : 니들바 411 : 바늘
42 : 가이드바 421 : 원사가이드
43 : 원단가이드바 431 : 싱카
44 : 하우징 45 : 베어링
46 : 서보모터
5 : 원단

Claims (3)

1. 삭제
2. 원사(5)가 편직되는 위치에서 바늘(411)이 승하강하도록 하부의 제1 구동축(11)에 장착되는 제1 캠(21)에 하단이 연동하는 제1 가동바(32)에 의하여 바늘(411)이 승하강하도록 하는 니들바(41)와, 원사(5)의 위치를 좌우로 변경될 수 있도록 하부의 제2 구동축(12)에 장착되는 제2 캠(22)에 하단이 연동하는 제2 가동바(33)에 의하여 바늘(411)의 상부에서 원사가이드(421)가 좌우로 이동하도록 하는 가이드바(42)와, 바늘(411)의 측방향에서 바늘(411)이 상승할 때 원사(5)가 상승하지 않도록 잡아주는 싱카(431)의 위치를 좌우로 변경할 수 있도록 하부의 제3 구동축(12)에 장착되는 제3 캠(23)에 하단이 연동하는 제3 가동바(34)에 의하여 싱카(431)를 수평이동하도록 하는 원단가이드바(43)를 구동하는 캠을 이용한 편직장치의 구동구조에 있어서;
   상기 제1 내지 제3 캠(21, 22, 23)은 원형단면을 가진 원판형으로 형성되어 각각 제1 내지 제3 구동축(11, 12, 13)에 편심되게 장착되어 회전하도록 하고, 상기 제1 내지 제3 가동바(32, 33, 34)의 하단에는 내경이 제1 내지 제3 캠(21, 22, 23)의 외경보다 큰 내경을 가지는 링 형상의 하우징(44)이 장착 고정되며, 상기 제1 내지 제3 캠(21, 22, 23)의 외경과 하우징(44)의 내경 사이에는 베어링(45)이 장착되도록 구성되고, 상기 제1 내지 제3 구동축(11, 12, 13)은 각각 제어신호에 따라 1회전에서도 회전속도를 다단으로 제어할 수 있는 서보모터(46 ;servo-motor)에 의하여 구동됨을 특징으로 하는 원형 단면을 가진 캠을 이용한 편직장치의 구동구조.
   
3. 제 2항에 있어서, 제3 구동축(13)은 AC모터에 의하여 정속으로 회전하도록 하고, 외경면을 따라 복수의 센서감지돌출부(14)를 구비하며;
   상기 제3 구동축(13)의 직경보다 큰 내경을 가진 링 형상을 가지고 내경면에는 상기 센서감지돌출부(14)에 대응하는 감지센서(15)를 구비하는 센서고정브라켓(16)을 추가로 구비하고;
   상기 감지센서(15)에서 감지된 회전위치와 속도에 의하여 제1 내지 제2 구동축(11, 12)에 각각 장착된 서보모터(46)를 제어하도록 구성됨을 특징으로 하는 원형 단면을 가진 캠을 이용한 편직장치의 구동구조.

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