KR101553061B1 - 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테이프롤을 일정 폭으로 절단하는 테이프롤 재단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 테이프롤을 재단 중에 있는 칼날을 그때그때 수시로 연마하여 테이프롤의 재단 품질을 고품질로 유지하고, 연마 전문업체에 칼날의 연마를 의뢰하는 주기를 늘려 경제적인 부담을 줄여줄 수 있도록 칼날 연마수단을 구비하고, 칼날 연마수단은 부피가 작고 연마와 연마 중단을 위한 이동 범위가 작아서 설치공간을 확보해야 하는 부담이 적고, 연마 중에 연마석이 칼날에 밀리거나 연마석이 칼날에 너무 강하게 또는 너무 약하게 밀착될 소지가 없어 칼날의 연마 품질이 우수한 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기는 테이프롤이 삽입고정되는 롤축; 상기 롤축을 회전시키는 구동수단; 상기 테이프롤을 절단하는 칼날; 상기 칼날을 상기 롤축을 따라 이동시키고, 롤축을 향해 전후진시키는 이동수단; 상기 구동수단 및 이동수단을 제어하는 컨트롤러; 상기 칼날을 연마하는 칼날 연마수단;을 포함하되, 상기 칼날 연마수단은 고정판과, 상기 고정판의 전방에 배치되는 전후진판과, 상기 고정판에 결합되고, 상기 전후진판을 전후진시키는 전후진부재와, 상기 전후진판의 전방에 회전 가능하게 결합되고, 내면이 'V'자 모양으로 이루어져서 칼날의 일면을 선택적으로 연마하는 연마석을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기{Tape-roll cutting machine}

본 발명은 테이프롤을 일정 폭으로 절단하는 테이프롤 재단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 테이프롤을 재단 중에 있는 칼날을 그때그때 수시로 연마하여 테이프롤의 재단 품질을 고품질로 유지하고, 연마 전문업체에 칼날의 연마를 의뢰하는 주기를 늘려 경제적인 부담을 줄여줄 수 있도록 칼날 연마수단을 구비하고, 칼날 연마수단은 부피가 작고 연마와 연마 중단을 위한 이동 범위가 작아서 설치공간을 확보해야 하는 부담이 적고, 연마 중에 연마석이 칼날에 밀리거나 연마석이 칼날에 너무 강하게 또는 너무 약하게 밀착될 소지가 없어 칼날의 연마 품질이 우수한 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기에 관한 것이다.

가정용이나 산업용으로 사용되는 각종 테이프는 일반적으로 종이재질의 기다란 권취롤(즉, 지관)에 원단필름이 일정 두께로 권취된 형태, 즉, 테이프롤로 생산되고, 상기 테이프롤은 재단기를 통해 일정 폭으로 절단되어 출하된다.

예를 들면, 포장용 테이프는 제조공장에서 일면에 접착제가 도포된 원단필름이 기다란 지관에 롤 타입으로 권취된 형태의 테이프롤로 생산되고, 재단기가 테이프롤을 일정 폭(예, 5cm)으로 절단하여 낱개의 포장용 테이프로 재단하여 출하한다.

이같은 테이프롤을 일정 폭으로 절단하는 테이프롤 재단기에 관한 종래기술로는 등록특허 제10-1129051호 "접착 테이프 원단필름 절단장치", 등록특허 제10-0868873호 "연마부가 부착된 롤 테이프 자동 절단장치" 등이 개시되었다.

테이프롤 재단기의 구성품 중에서 무엇보다 중요하다고 할 수 있는 것 중에 하나가 칼날이다. 칼날의 품질은 곧 테이프롤의 재단품질에 직결되기 때문이다.

정밀 작업을 요하는 산업용 테이프롤 중에서는 수백만원을 호가하는 것들이 있기 때문에, 이러한 고가의 테이프롤을 재단함에 있어서는 칼날의 품질이 중요하다.

칼날은 어느 방향에서든 직경이 동일한 이상적인 원형에 가까울수록 좋고, 미세하게라도 울퉁불퉁이 없는 이상적인 평판에 가까울수록 좋고, 테이프롤을 컷팅하는 날은 가늘면서 예리할수록 품질이 좋다.

처음 사용하는 칼날은 위와 같은 고품질 조건을 최대한 충족시키지만, 사용하면서 테이프롤에 접촉마모되어 날의 예리함이 둔해지고, 군데군데 이빨이 빠지는 등 품질이 저하된다.

반복된 사용으로 위와 같이 칼날의 품질이 저하되면, 칼날을 재단기에서 분리하여 전문 연마업체에 맡기게 되는데 그 비용이 상당하다.

그리고 칼날은 여러개를 준비해서 연마업체에 맡기더라도 재단기는 계속해서 사용할 수 있도록 하지만, 한번에 하나씩 맡기기 보다는 한번에 여러개를 맡기기 때문에 연마업체에서 연마하는 기간이 길어지고 보유하고 있는 칼날도 모두 연마가 필요한 상황이 발생되면 재단기의 재단작업을 중단해야 하는 경우가 발생되고, 그러면 상당한 손실이 발생된다.

그래서 칼날을 연마업체에 맡기게 되는 시기까지 걸리는 시간을 늘려서, 비용부담을 줄이고 연마업체에서 연마가 다소 늦어져도 재단기의 재단작업을 중단하는 사고가 발생되는 것을 예방할 필요가 있다.

그래서 등록특허 제10-0868873호 "연마부가 부착된 롤 테이프 자동절단장치"는 테이프롤을 재단중인 칼날을 연마석을 이용해 연마를 함으로써, 칼날을 연마업체에 맡기게 되는 시기까지 걸리는 시간, 즉, 칼날의 교체주기를 늘리고, 더불어 테이프롤의 재단 중에도 칼날의 예리함이 유지되도록 한다.

도1은 상기 등록특허 제10-0868873호 "연마부가 부착된 롤 테이프 자동절단장치"의 칼날(70)과 연마석(700) 그리고 연마석(700)을 이동시켜 칼날(70)에 접촉시키거나 분리되도록 하는 구성품을 도시한 것이다.

도1을 보면, 상기 등록특허 제10-0868873호는 좌우로 회전하는 암(400)이 양측으로 구비되고, 각 암(400)에 결합된 연마석(700)은 암(400)에 결합된 모터(500)에 의해 회전하여 칼날(70)의 양면을 연마하게 된다.

상기 등록특허 제10-0868873호는 칼날(70)의 양면을 연마하기 위해 두개의 연마석(700)과 두개의 암(400)을 사용하게 되어서, 자재의 낭비가 있고,

암(400)은 좌우로 회전하여 연마석(700)을 칼날(70)에 접촉시키거나 분리시키는 방식으로, 암(400)의 회전을 위해 많은 공간을 확보해야 하고, 칼날(70)이 마모되거나 교체로 직경이 달라지는 경우를 대비해서 암(400)을 전후진시킬 수 있는 피스톤(300)을 더 구비해야 되어서 구성품의 종류가 많아져 제조원가가 높고,

연마중에 칼날(70)에 접촉된 연마석(700)에 반발력이 발생되어 암(400)이 외측으로 밀려 이동(회전)하기 쉽고, 암(400)이 밀리면 연마석(700)과 칼날(70)의 접촉력이 약해져 칼날의 연마가 제대로 행해지지 않게 되고,

암(400)이 반발력에 의해 밀리지 않도록 견고하게 고정시키는 경우에 연마석(700)이 너무 강하지도 너무 약하지도 않은 적정한 접촉력으로 칼날(70)에 접촉되도록 하는 위치에 암(400)을 작업자가 정확하게 고정시키기는 것이 쉽지 않은 등의 문제가 있다.

본 발명은 이처럼 종래기술에 따른 테이프롤 재단기에서 칼날을 연마하는 연마수단이 갖는 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서,

하나의 연마석을 이용해 칼날의 양면 중 어느 일면을 선택적으로 연마하도록 하고, 그에 따라 연마석을 이동시키는 수단도 하나만이 필요하게 되어서, 구성품이 적어 제조원가가 저렴하고, 연마석은 직진으로 전후진하여 칼날에 접촉되거나 분리되도록 하여 이동범위가 작고 부피도 적고 설치공간도 적게 차지하고, 직진으로 전후진하여 칼날에 접촉되거나 분리됨으로써 칼날과의 접촉에 의한 반발력으로 연마석이 밀려 자리를 이탈(이동)할 소지가 적고, 칼날과 연마석이 적정한 접촉력으로 접촉될 위치에 연마석을 고정시키기가 용이하여 칼날 연마의 품질이 뛰어나고, 구성품이 전체적으로 간단하며 단순하여 저렴하고 조작도 간편한 등 제품 경쟁력이 뛰어난 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기는

테이프롤이 삽입고정되는 롤축;

상기 롤축을 회전시키는 구동수단;

상기 테이프롤을 절단하는 칼날;

상기 칼날을 상기 롤축을 따라 이동시키고, 롤축을 향해 전후진시키는 이동수단;

상기 구동수단 및 이동수단을 제어하는 컨트롤러;

상기 칼날을 연마하는 칼날 연마수단;을 포함하되,

상기 칼날 연마수단은

고정판과,

상기 고정판의 전방에 배치되는 전후진판과,

상기 고정판에 결합되고, 상기 전후진판을 전후진시키는 전후진부재와,

상기 전후진판의 전방에 회전 가능하게 결합되고, 내면이 'V'자 모양으로 이루어져서 칼날의 일면을 선택적으로 연마하는 연마석을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 칼날 연마수단은

상기 전후진판을 관통하고 상기 고정판에 전후진 가능하게 스크류결합되는 전후진로드와, 상기 전후진로드의 전방에 결합되어 상기 전후진판의 전진범위를 제한하는 전진제한블럭을 포함하는 전진범위설정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 칼날 연마수단은

상기 연마석을 상기 전후진판에 회전 가능하게 결합시키는 회전축과,

상기 회전축에 구비되는 풀리와,

벨트를 통해 상기 풀리에 연결되어 회전시키는 연마모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 전후진부재는

인출입되어 상기 전후진판을 전후진시키는 피스톤을 갖는 실린더와,

상기 실린더의 상하 양측에 구비되어서 상기 전후진판의 전후진을 가이드하는 가이핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기는

테이프롤의 재단 작업 중에 수시로 칼날을 연마하여 재단 품질이 일정 수준 이상으로 지속적으로 유지되도록 하고, 연마수단으로 연마할 수준을 넘어 전문 연마업체가 연마를 해야할 시기까지 걸리는 시간을 늘려서 연마업체에 맡기는 비용을 절감하고 연마업체의 연마 기간이 늦어져 재단기의 재단작업이 중단되는 사고를 예방할 수 있고,

칼날을 연마하는 연마수단은 부피가 작으면서 이동범위도 작아서 설치공간을 적게 차지하고, 연마석이 칼날과의 접촉에 의한 반발력을 밀려 자리를 이탈할 소지가 적어서 칼날의 연마가 불량해질 위험이 적고, 연마에 적정한 접촉력을 갖는 위치에 연마석을 고정시키는 편리하고,

구성요소가 전체적으로 단순하면서 간단하여 제조원가가 저렴하고 조작이 간편한

칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기로서, 산업발전에 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 종래기술에 따른 칼날 연마수단을 도시한 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기를 전방에서 본 사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기를 후방에서 본 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 칼날 연마수단을 요부로 하는 사시도.
도 5 는 본 발명에 따른 칼날 위치정보 센싱수단을 요부로 하는 사시도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명데 따른 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명을 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기는 롤축(10), 구동수단, 칼날(20), 이동수단(70), 컨트롤러, 그리고 칼날 연마수단, 칼날 위치정보 센싱수단(40) 등을 포함하여 이루어진다.

테이프롤(1)이 삽입되어 고정되는 상기 롤축(10)은 프레임(F)의 상부에 길이방향으로 가로질러 배치되고, 프레임(F)의 일측에 구비된 구동수단(미도시)에 의해 회전하여 외면으로 삽입되어 고정된 테이프롤(1)을 회전시킨다.

상기 롤축(10)은 금속재질의 내부축(11)과, 상기 내부축(11)의 외면에 덮는 합성수지재질의 외부축(13)을 포함한다.

합성수지재질의 상기 외부축(13)은 절단시에 접촉되는 칼날(20)의 손상을 방지하고, 반복되는 작업으로 칼날(20)에 의해 손상된 경우 교체 가능하도록 상기 내부축(13)에 교체 가능하게 결합된다.

상기 구동수단은 상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 롤축(10)의 회전을 제어한다. 상기 구동수단은 회전력을 제공하는 모터와, 상기 모터와 상기 롤축(10)을 연결하여 회전력을 전달하는 기어뭉치나 톱니 및 체인 등으로 구성된다. 참고로, 도면에서 상기 구동수단은 상기 프레임(F)의 일측에 구비된 함체(B) 내부에 구비된다.

상기 칼날(20)은 상기 롤축(10)에 삽입결합되어 회전하는 테이프롤(1)을 일정 폭으로 절단한다. 상기 칼날(20)은 테이프롤(1)의 절단면이 보다 매끄럽도록 회전 가능한 원형 칼날(20)을 사용하며, 테이프롤(1)과의 접촉 마찰력에 의해 자유 회전하도록 할 수도 있지만 절단력을 높일 수 있도록 모터에 의해 강제 회전하도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

상기 이동수단(70)은 상기 칼날(20)을 테이프롤(1)의 길이방향(즉, 롤축)을 따라 좌우방향으로 일정 간격씩 이동시키고, 칼날(20)을 롤축(1)을 향해 전후진시켜서 테이프롤(1)이 일정 폭으로 절단되도록 한다.

상기 이동수단(70)은

상기 프레임(F)의 상부면에 길이방향을 따라 양측으로 구비된 제1수레일(711)과, 상기 제1수레일(711)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 제1암레일(712)이 하부면 양측에 구비된 이동판(713)과, 상기 프레임(F)의 후방측에 길이방향으로 구비되며 상기 이동판(713)이 스크류결합된 제1스크류봉(714)과, 상기 제1스크류봉(714)을 회전시켜서 상기 이동판(713)이 제1스크류봉(714)을 따라 이동되도록 하는 제1모터(715)를 포함하여 이루어져서, 칼날(20)을 길이방향을 따라 좌우로 이동시키는 좌우이동유닛(71)과,

상기 이동판(713)의 상부면에 전후방향으로 양측에 구비된 제2수레일(731)과, 상기 제2수레일(731)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 상기 받침대(33)의 하부면 양측에 구비된 제2암레일(732)과, 상기 받침대(33)의 하부에 전후방향으로 구비되며 상기 받침대(33)가 스크류결합되는 제2스크류봉(734)과, 상기 제2스크류봉(734)을 회전시켜서 상기 받침대(33)가 제2스크류봉(734)을 따 이동하도록 하는 제2모터(735)를 포함하여 이루어져서, 칼날(20)을 전후방향을 따라 전후진시키는 전후진유닛(73)을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 칼날(20)의 최대 전진거리를 작업자가 미세하게 세팅하여서, 테이프롤(1)은 완벽하게 절단하면서 롤축(10)에 칼날(20)이 접촉되는 것을 최소화할 수 있도록 하는 미세조절유닛(75)이 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 미세조절유닛(75)은 상기 회전판(31)의 상부면 양측에 전후방향으로 구비되는 제3수레일(751)과, 상기 칼날(20)을 회전시키는 모터(25)가 장착된 브라켓(753)의 하부면에 구비되며 상기 제3수레일(751)을 따라 슬라이드 이동 가능한 제3암레일(752)과, 상부가 상기 브라켓(753)에 고정결합되는 고정블럭(756)과, 상기 고정블럭(756)의 하부를 관통하며 상기 제3수레일(751)의 블럭 측면을 가압하여 고정시키는 가압볼트(757)를 포함하여 이루어진다.

작업자는 상기 전후진유닛(73)을 통해 상기 칼날(20)을 최대한으로 전진시킨 상태에서 상기 미세조절유닛(75)을 수동으로 조작하여 칼날(20)이 상기 롤축(10)의 표면에 최대한 접근하도록 조절하고, 그 자리에서 가압볼트(757)로 조여 고정시킴으로써, 칼날(20)의 위치를 미세하게 조절하게 된다.

상기 컨트롤러(미도시)는 작업자가 입력하는 각종 명령신호를 입력받아 처리하고, 입력된 명령신호(예, 테이프롤(1)의 길이, 직경, 절단 폭 등)에 따라 상기 롤축(10)을 회전시키는 구동수단과, 상기 칼날(20)을 전후 및 좌우로 이동시키는 이동수단(70)의 구동을 제어하여, 테이프롤(1)이 일정 폭으로 절단되도록 한다.

상기 칼날 연마수단(50)은 칼날(20)이 테이프롤(1)을 절단하는 중에 칼날(20)의 연마가 필요한 경우(즉, 날이 무디어졌다고 판단되는 경우)에 연마석을 칼날의 단부 날의 일측면으로 접촉시켜서 칼날의 날을 예리하게 연마시킨다.

상기 칼날 연마수단(50)은 고정판(51), 전후진판(52), 전후진부재(53), 가이드핀(54), 연마석(55), 전진범위설정부재(56), 회전축(57), 벨트(58), 풀리(571, 591), 연마모터(59) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 고정판(51)은 장착된 칼날(20)을 전후진시키는 받침대(33)에 수직으로 설치된다.

상기 고정판(51)은 상기 연마석(55)이 상기 칼날(20)의 일면을 선택적으로 연마하도록 상기 받침대(33)에 좌우로 일정범위에서 회전이 가능하며, 또한 일정범위에서 위치의 조절이 가능하게 설치된다.

상기 고정판(51)이 좌우로 회전되고, 특정 위치에서 고정될 수 있도록 상기 고정판(51)의 하부에 구비되는 바닥판(511)의 후방에는 축홀이 형성되고 전방에는 호형상의 장홀(515)이 형성되며, 상기 받침대(33)에는 상기 축홀과 장홀(515)의 위치에 대응하는 위치에 각각 고정홀이 형성되고, 상기 축홀과 후방의 고정홀에는 힌지핀(517)이 삽입결합되어 고정판(51)이 좌우로 회전하는 회전축(57)이되고, 상기 장홀(515)과 전방의 고정홀에는 고정핀(519)이 삽입결합되어서 바닥판(511)이 좌우로 회전하는 것을 가이드하며 고정핀(519)이 조여지면 받침대(33)에 고정판(51)을 고정시킨다.

상기 전후진판(52)은 상기 고정판(51)의 상부측 전방에 배치되며, 상기 전후진부재(53)에 의해 전후진된다.

상기 전후진판(52)의 전방에는 상기 연마석(55)을 회전가능하게 결합시키는 한 쌍의 힌지플레이트(521)가 돌출되어 구비되고, 상부에는 상기 연마모터(59)가 장착되는 브라켓(596)이 결합된다.

상기 전후진부재(53)는 상기 고정판(51)에 장착되고, 상기 전후진판(52)을 전후진시킨다.

상기 전후진부재(53)는 공압(또는 유압)으로 인출입되는 피스톤(531)을 갖는 실린더를 사용하였다. 상기 실린더 몸체는 상기 고정판(51)에 고정되어 결합되고, 상기 피스톤(531)의 전단이 상기 전후진판(52) 후면에 고정결합되어서, 피스톤(531)이 실린더 몸체에서 인출입됨에 따라 상기 전후진판(52)을 밀거나 당겨서 전후진시킨다.

상기 가이드핀(54)은 상기 실린더의 피스톤(531)의 인출입을 가이드, 즉, 상기 전후진판(52)이 안정적으로 전후진하도록 가이드 한다.

상기 가이드핀(54)은 상기 실린더(53)의 상하 양측으로 구비되고, 전단은 상기 전후진판(52)의 후면에 고정결합되고 외면은 상기 고정판(51)에 형성된 가이드홀을 삽입 관통한다.

상기 전진범위설정부재(56)는 상기 전후진판(52)의 최대 전진지점, 즉, 전진범위를 제한한다.

칼날(20)은 마모되거나 새로운 것으로 교체됨에 따라 직경이 달라질 수 있지만, 상기 실린더의 피스톤(531)의 인출길이는 정밀하게 조절되지 않기 때문에 전후진판(52)의 최대 전진지점, 다시 말해 연마석(55)과 칼날(20)의 단부가 연마에 적정한 접촉력으로 접촉되도록 하는 연마석(55)의 위치를 정밀하게 설정할 수 있는 별도의 수단이 필요하고, 이러한 수단이 상기 전진범위설정부재(56)이다.

상기 전진범위설정부재(56)는 상기 전후진판(52)과 고정판(51)을 관통하되, 고정판(51)에는 스크류결합되는 전후진로드(561)와, 상기 전후진로드(561)의 전방에 결합되어서 상기 전후진판(52)의 전방에 배치되는 전진제한블럭(563)과, 상기 전후진로드(561)의 후방에 결합되어서 상기 고정판(51)의 후방에 배치되는 조작블럭(565)을 포함한다.

상기 전진제한블럭(563)은 전진하는 전후진판(52)이 접촉되면 막아서 더 이상 전진하지 못하도록 하고, 상기 조작블럭(565)은 작업자가 잡고 돌려 전후진로드(561)를 조금씩 전진 또는 후진시켜서 상기 전진제한블럭(563)의 위치를 조정하도록 한다.

상기 연마석(55)은 회전축(57)을 통해 상기 전후진판(52)의 전면에 돌출되어 구비되는 한 쌍의 힌지플레이트(521) 사이에 회전 가능하게 배치된다.

상기 회전축(57)의 일단에 결합되는 풀리(571)와 상기 연마모터(59)의 축에 구비되는 또 다른 풀리(591)를 연결하는 벨트(58)가 연마모터(59)의 구동에 따라 이동하면서 상기 회전축(57)을 회전운동시켜서 상기 연마석(55)이 회전을 하게된다.

도1의 종래기술과 같이 연마모터(59)의 축에 연마석(55)의 회전축(57)을 직접연결하여서 연마석(55)을 회전시킬 수도 있지만, 그러면 연마모터(59)의 구동에 따른 진동이 그대로 연마석(55)에 전달되어서 연마석(55)도 함께 진동을 하게 되고, 연마석(55)이 진동을 하게 되면 칼날(20)의 연마 품질이 저하된다. 그래서 본 발명은 연마모터(59)의 축을 벨트(58)를 통해 간접적으로 연마석(55)의 회전축(57)에 연결함으로써 연마모터(59)의 진동이 연마석(55)에 전달되지 않도록 한다.

상기 연마석(55)은 내면이 'V'자 모양으로 이루어져서 내측의 양면(551, 552)이 각각 상기 칼날(20)의 단부 날의 일면을 선택적으로 연마한다. 즉, 내측의 좌측면(551)이 칼날(20)의 단부 날의 좌측면을 연마하고, 내측의 우측면(552)은 칼날(20)의 단부 날의 우측면을 연마하는데, 칼날(20)의 좌측면과 우측면을 동시에 연마하는 것이 아니라 그때그때 어느 한 면만을 연마한다.

상기 연마석(55)이 칼날(20)을 연마하는 품질은 연마석(55)과 칼날(20) 단부 날의 접촉 각도와 접촉력(마찰력)이 좌우한다고 할 수 있다.

본 발명에서 연마석(55)과 칼날(20) 단부 날의 접촉 각도는 상기 고정판(51)이 좌우로 회전되어 고정된 위치로 조절하고, 연마석(55)과 칼날(20) 단부 날의 접촉력은 칼날(20)의 전진위치로 조절한다.

연마석(55)과 칼날(20) 단부 날의 접촉 각도 조절 범위는 수도 이내로서, 본 발명은 고정판(51)의 좌후회전 각도에 따라 칼날(20)의 단부에 접촉되는 연마석(55)의 내면 위치, 즉 접촉 각도의 조절이 가능하다.

그렇지만 도1의 종래기술은 암(400)이 제자리에서 회전하여 연마석(700)을 칼날(70)에 접촉시키게 되어서 접촉각도를 조절할 수 없다. 물론, 암의 회전 각도를 더 크게 하거나 작게 하여 접촉각도를 조절할 수 있겠지만 이때는 접촉력이 너무 강해지거나 약해지게 되므로 접촉각도를 조절할 수 없다고 할 수 있다.

그리고 본 발명은 전후진판(52)의 전진 거리로 연마석(55)과 칼날(20) 단부 날의 접촉력을 적절하게 조절할 수 있고, 연마석(55)과 칼날(20)의 접촉에 따른 반발력은 좌우방향으로 작용하게 되므로 전후방향으로 이동하는 연마석(55)이 밀릴 소지가 없어, 계속해서 일정한 품질(일정한 접촉력)로 칼날(20)을 연마하게 된다.

그렇지만, 도1의 종래기술은 암(400)의 회전각도 조절로 접촉력을 조절할 수 있지만, 연마석(700)과 칼날(70)의 접촉에 따른 반발력의 발생방향과 암의 이동방향이 같아서 반발력에 의해 암이 밀릴 소지가 다분하고, 암이 밀리면 연마석(700)과 칼날(70)의 접촉력이 약해져 칼날(70)의 연마 품질이 떨어지게 된다.

도5에는 칼날(20)의 위치정보를 센싱하여 칼날의 전후진 속도를 조절함으로써, 테이프롤(1)의 재단 품질을 높이는 칼날 위치정보 센싱수단(40)을 요부로 하는 도면이 도시되어 있다.

테이프롤 재단의 불량을 발생시키는 또 다른 요인 중의 하나는 칼날이 테이프롤에 접촉되는 순간에 그 접촉충격에 의해 칼날에 미세하게 요동이 발생되고, 이 칼날의 요동에 의해서 테이프롤이 표면에서 이중으로 컷팅되거나 직선으로 매끄럽게 컷팅되지 못하는 불량이 발생된다.

이러한 작은 불량은 가정용 테이프에서는 하등의 문제가 되지 않지만, 정밀한 작업을 요하는 산업용 테이프에서는 허용되지 않는다.

이처럼 칼날이 테이프롤에 접촉되는 짧은 순간에 발생되는 칼날의 요동에 따른 재단 불량을 방지할 수 있는 방법은 칼날이 테이프롤로 투입되는 전진 이송속도를 늦춰서 접촉충격을 줄여주는 것이다.

그런데 접촉충격에 의한 재단 불량을 줄이기 위해 칼날의 이송속도를 늦추면 테이프의 생산성(즉, 테이프롤의 재단 속도)이 현격히 줄어들게 되어서, 재단 업자는 정밀 가공을 요하는 테이프롤의 재단 업무를 수임하지 않으려하고 위임업체는 보다 많은 비용을 지불하면서 재단 업무를 위임하고 있는 실정이다.

그래서 정밀 재단을 요하는 테이프롤 재단기는 불량률을 줄이면서도 생산성은 저하되지 않을 것이 강력히 요구되고 있지만, 이를 모두 충족시키는 종래기술에 따른 테이프롤 재단기는 아직 제안되지 못하고 있다.

본 발명은 칼날 위치정보 센싱수단(40)이 칼날의 위치정보를 센싱하여 컨트롤러로 전송하고, 컨트롤러는 전송되는 칼날의 위치정보를 바탕으로 칼날의 이송속도를 조절함으로써, 칼날과 테이프롤의 접촉충격을 최소화하여 접촉충격에 따른 재단 불량을 방지하며, 접촉충격에 의해 재단 불량이 발생될 수 있는 구간 이외에서는 칼날의 이송속도를 빠르게 하여 생산성이 줄어들지 않고 오히려 향상될 수도 있고, 칼날 위치정보 센싱수단은 구성이 간단하여 제조원가의 상승폭이 적고, 즉각적인 간단 조작이 가능하여 새로운 테이프롤로 교체되더라도 바로 불량 없이 재단이 가능하다.

상기 칼날 위치정보 센싱수단(40)은 상기 칼날의 전후진 방향의 위치정보를 센싱하여 상기 컨트롤러로 전송함으로써, 상기 컨트롤러가 상기 이동수단을 통해 칼날의 전후진 이송속도와 전후진 범위를 제어하도록 한다.

상기 칼날 위치정보 센싱수단(40)으로는

우선, 상기 이동수단(70)에서 칼날을 전후진시키는 전후진유닛(73)의 제2구동모터(735)의 회전량을 체크하는 홀센서나 엔코더가 사용될 수 있다.

즉, 제2구동모터(735)의 1회전당 칼날의 이송거리를 알고 있으므로, 홀센서나 엔코더를 이용해 제2구동모터(735)의 회전수를 체크하여 전후진하는 칼날의 위치정보를 검출(센싱)할 수 있다.

그러나 홀센서나 엔코더는 그 신뢰성(정확성)이 장기간 유지되기 어려운 단점이 있다.

즉, 홀센서나 엔코더는 제2구동모터(735)의 회전축의 회전수를 체크하는데, 홀센서나 엔코더가 체크하는 회전수에 에러가 발생될 수 있고, 더 큰 문제는 제2구동모터(735)가 정지하더라도 칼날(20)이 장착된 상기 받침대(33)가 관성에 의해 조금이라도 밀릴 수 있다는 것이고, 미세한 밀림이더라도 누적되면 오차는 커져서 불량 없는 정밀한 재단을 위해 칼날의 이송속도를 조절하는데 사용될 수 없게 된다.

그리고 홀센서나 엔코더를 사용하면, 컨트롤러를 통해 칼날의 이송속도가 조절될 구간에 대한 수치를 사용자가 직접 입력을 해야하고, 입력된 수치가 희망하는 속도 조절 구간에 해당하는지 칼날을 이송시켜 보는 테스트를 해보아야 하는 등의 번거로움과 시간의 소요가 있다. 즉, 테이프롤이 새로운 것으로 바뀌면 그에 따라 이송속도가 조절될 구간에 대한 수치를 입력하고, 입력된 수치가 맞는지 칼날을 이송해서 테스트를 해야 한다.

그래서 칼날 위치정보 센싱수단(40)으로 홀센서나 엔코더는 그리 바람직하다고 하기 어렵고,

즉각적으로 이송속도가 조절될 구간(즉, 칼날(20)이 테이프롤(1)에 접촉되기 바로 전후의 구간)에 대한 정보를 컨트롤러로 전송할 수 있으며, 그 구간의 변경도 특별하게 고려할 사항 없이 바로 간단하게 할 수 있는 칼날 위치정보 센싱수단(40)이 바람직하고,

이러한 수단으로 본 발명은 센싱주체(41), 센싱대상체(42), 가이드레일(43) 및 고정부재(44), 그리고 전방센서(45), 전방블럭(46), 후방센서(47) 및 후방블럭(48)을 사용하였다.

상기 센싱주체(41)는 전후진하는 상기 칼날(20)과 함께, 보다 구체적으로는 칼날이 장착되어 있고 전후진 하는 받침대(33)의 측면에 장착되어 함께 전후진하고, 상기 센싱대상체(42)는 상기 센싱주체(41)의 이동경로 상에 배치되도록 상기 이동판(713)에 장착되어서, 상기 센싱주체(41)가 상기 센싱대상체(42)를 지나가면서 그 존재의 유무를 감지한다.

참고로, 상기 센싱주체(41)와 센싱대상체(42)는 그 위치가 서로 바뀔 수 있다. 다시 말해, 센싱대상체(42)가 받침대(33)에 장착되어 칼날(20)과 함께 전후진하고 센싱주체(41)가 센싱대상체(42)의 이송경로 상에 배치될 수 있다.

상기 센싱주체(41)로는 일정거리 이내에 물체가 있음을 비접촉 방식으로 감지하는 근접센서를 사용하고, 상기 센싱대상체(42)는 상기 근접센서에 근접되는 상부면에 일정 길이의 센싱면(42a)을 갖는 센싱블럭을 사용하였다.

상기 센싱주체(41)와 상기 센싱대상체(42)가 서로 접촉되어서 상기 센싱주체(41)가 센싱대상체(42)의 존재 유무를 감지하도록 할 수도 있지만 그러할 경우에는 센싱주체(41)나 센싱대상체(42)의 위치가 접촉에 의해 변경될 수 있기에 위처럼 비접촉 방식으로 그 존재 유무를 감지하는 근접센서와 센싱블럭을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 센싱대상체(42)로서 센싱블럭은 상부면, 즉, 센싱면(42a)의 길이를 칼날(20)의 이송속도를 조절해야 하는 구간(칼날의 이송속도를 늦추는 구간)에 해당하는 길이를 갖는 것을 사용하는 것만으로 이송속도를 조절하는 구간의 시점과 종점의 설정이 완료된다. 다시 말해, 엔코더 홀센서와 같이 속도를 조절할 구간의 시점과 종점에 상응하는 수치를 컨트롤러를 통해 입력할 필요 없이 속도를 조절할 구간에 상응하는 길이의 센싱면(42a)을 사용하기만 하면 센싱면(42a) 위를 근접센서가 지나가는 동안에 칼날(20)의 이송속도가 설정된 속도로 늦춰진다.

상기 가이드레일(43)은 상기 센싱주체(41)의 이송경로를 따라 전후방향으로 배열되고, 상기 센싱대상체(42)가 고정부재(44)를 통해 임의 위치에 고정된다.

상기 가이드레일(43)은 전방에서 후방으로 가면서 단면의 모양이 일정(도면은 단면이 원형)한 막대구조를 갖고, 상기 센싱대상체(42)로서 센싱블럭은 상기 가이드레일(43)을 감싸며 가이드레일(43)을 따라 이동 가능하도록 'ㄷ'자 모양으로 이루어지고, 상기 고정부재(44)는 상기 센싱블럭을 관통하여 상기 가이드레일(43)을 접촉가압하여 조임으로써 센싱블럭을 가이드레일(43)에 고정시키는 볼트를 사용한다.

도3을 보면 상기 받침대(33)의 전방에는 또 다른 근접센서로서 전방센서(45)가 구비되고 후방에도 또 다른 근접센서로서 후방센서(47)가 구비된다. 그리고 상기 이동판(713)의 전방에는 상기 전방센서(45)가 일정거리에 근접되면 감지할 수 있도록 하는 전방블럭(46)이 구비되고, 상기 가이드레일(43)의 후방에는 가이드레일(43)을 따라 이동 및 고정이 가능하고 상기 후방센서(47)가 일정거리에 근접되면 감지할 수 있도록 후방블럭(48)이 구비된다.

상기 컨트롤러는 상기 센싱주체(41), 전방센서(45) 및 후방센서(47)가 감지하여 전송하는 신호를 이용하여 상기 이동수단의 전후진유닛(73)과 좌우이동유닛(71)을 제어한다.

다시 말해, 후방에서 전방으로 칼날(20)이 장착된 받침대(33)를 빠른 속도로 이송시키다가 상기 센싱주체(41)가 상기 센싱대상체(42) 위를 지나가기 시작하게 되어(이때는 칼날이 테이프롤에 접촉되기 바로 전임) 그 신호가 수신되면 받침대(33)의 이송속도를 낮추고, 센싱대상체(42)를 벗어나서(이때는 칼날이 테이프롤에 일정 깊이로 침투하여 칼날의 요동 소지가 소멸됨) 그 신호가 수신되면 다시 받침대(33)의 이송 속도를 높이고, 받침대(33)가 더 전진하여 전방센서(45)가 전방블럭(46)에 근접되어서(이때는 칼날의 롤테이프의 지관까지 커팅한 상태임) 그 신호가 수신되면 받침대(33)의 전진을 멈추고 바로 다시 받침대(33)를 후진시키고, 받침대(33)의 후진으로 후방센서(47)가 후방블럭(48)에 근접되어서 그 신호가 수신되면 받침대(33)의 후진을 멈춘다. 그리고 좌우이동유닛(71)을 통해 받침대(33)을 좌우방향으로 한칸 이동시킨 후에 전후진유닛(73)을 통해 다시 받침대를 전후진시킬 준비를 한다.

위와 같이 구성되는 칼날 위치정보 센싱수단(40)을 사용하는 본 발명은 칼날(20)이 테이프롤(1)의 표면에 접촉되도록 한 상태에서

센싱대상체(42)로서 센싱블럭을 센싱주체(41)로서 근접센서가 위치하고 있는 아래의 가이드레일(43)에 고정부재(44)를 통해 고정시키기는 것만으로 테이프롤(1)의 재단 불량을 방지하도록 칼날(20)의 이송속도를 줄여할 구간이 최소한의 길이(즉, 센싱블럭의 센싱면(42a) 길이)로 자동 설정되고,

테이프롤(1)의 재단을 위해 칼날(20)이 테이프롤에서 벗어나야할 최소한의 거리에 해당하는 거리만큼 후방블럭(48)을 후방센서(47)의 후방으로 가이드레일(43)에 고정하는 것만으로,

테이프롤(1)의 재단을 위한 칼날(20)의 전후진 범위와, 테이프롤(1)의 재단 불량을 방지하도록 칼날(20)의 이송속도가 늦춰지는 구간이 간편하게 설정된다.

참고로, 전방센서(45)가 감지하는 전방블럭(46)의 위치는 롤축(10)의 표면 위치에 관한 것으로서 테이프롤(1)이 새로운 것으로 바뀌어도 그 위치가 변경되지 않는다.

본 발명은 위처럼 센싱대상체(42)로서 센싱블럭을 센싱주체(41)인 근접센서가 있는 아래에 배치시키고, 후방블럭(48)을 후방센서(47)의 후방으로 일정거리 이격시켜 배치시키는 것만으로 테이프롤의 재단을 위한 세팅이 완료되므로, 재단할 테이프롤이 새로운 것(직경이 다른 것)으로 교체되더라도 별 다른 고려사항 없이 세팅이 간편신속하게 완료된다.

그리고 컨트롤러는 센싱주체(41)로서 근접센서가 센싱대상체(42)로서 센싱블럭의 센싱면(42a) 위를 지나가는 동안에만 칼날의 이송속도를 재단 불량이 발생하지 않는 속도로 낮추고 그 외의 구간에서는 칼날(20)의 이송속도를 높임으로써, 테이프롤(1)의 불량을 최소화하면서 신속하게 재단할 수 있어서 생산성이 우수하다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 롤축 20 : 칼날
40 : 칼날 위치정보 센싱수단 41 : 센싱주체(근접센서)
42 : 센싱대상체 43 : 가이드레일
44 : 고정부재 45 : 전방센서
46 : 전방블럭 47 : 후방센서
48 : 후방블럭
50 : 칼날 연마수단 51 : 고정판
52 : 전후진판 53 : 전후진부재
54 : 가이드핀 55 : 연마석
56 : 전진범위설정부재 57 : 회전축
58 : 벨트 59 : 연마모터

Claims (4)

1. 테이프롤이 삽입고정되는 롤축;
   상기 롤축을 회전시키는 구동수단;
   상기 테이프롤을 절단하는 칼날;
   상기 칼날을 상기 롤축을 따라 이동시키고, 롤축을 향해 전후진시키는 이동수단;
   상기 구동수단 및 이동수단을 제어하는 컨트롤러;
   상기 칼날을 연마하는 칼날 연마수단;을 포함하되,
   
   상기 칼날 연마수단은
   고정판과,
   상기 고정판의 전방에 배치되는 전후진판과,
   상기 고정판에 결합되고, 상기 전후진판을 전후진시키는 전후진부재와,
   상기 전후진판의 전방에 회전 가능하게 결합되고, 내면이 'V'자 모양으로 이루어져서 칼날의 일면을 선택적으로 연마하는 연마석과,
   상기 전후진판을 관통하고 상기 고정판에 전후진 가능하게 스크류결합되는 전후진로드와, 상기 전후진로드의 전방에 결합되어 상기 전후진판의 전진범위를 제한하는 전진제한블럭과, 상기 전후진로드의 후방에 결합되어 상기 전후진로드를 전진 또는 후진시켜 상기 전진제한블럭의 위치를 조정하는 조작블럭을 포함하여 이루어져서, 상기 연마석과 칼날의 접촉력을 조절하는 전진범위설정부재를 포함하고,
   
   상기 고정판은 장착된 칼날을 전후진시키는 받침대에 수직으로 설치되고,
   상기 고정판의 하부에 구비되는 바닥판의 후방에는 축홀이 형성되고 전방에는 호형상의 장홀이 형성되며,
   상기 받침대에는 상기 축홀과 장홀의 위치에 대응하는 위치에 각각 고정홀이 형성되고,
   상기 축홀과 후방의 고정홀에는 힌지핀이 삽입결합되어 고정판이 좌우로 회전하는 회전축이 되고,
   상기 장홀과 전방의 고정홀에는 고정핀이 삽입결합되어서 바닥판이 좌우로 회전하는 것을 가이드하며 고정핀이 조여지면 받침대에 고정판을 고정시켜서, 상기 연마석과 칼날의 접촉 각도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 받침대의 측면에 장착되어 함께 전후진하고, 근접센서를 사용한 센싱주체와,
   상기 센싱주체의 이동경로 상에 배치되도록 이동판에 장착되고, 상기 근접센서에 근접되는 센싱면을 갖는 센싱대상체와,
   상기 센싱주체의 이송경로를 따라 전후방향으로 배열되고, 상기 센싱대상체가 고정부재를 통해 고정되는 가이드레일과,
   상기 받침대의 전방과 후방에 각각 구비되고, 근접센서를 사용한 전방센서와 후방센서,
   상기 이동판의 전방에 구비되고, 상기 전방센서가 근접되면 감지할 수 있도록 하는 전방블럭과,
   상기 가이드레일의 후방에 구비되고, 가이드레일을 따라 이동 및 고정이 가능하고 상기 후방센서가 근접되면 감지할 수 있도록 하는 후방블럭을 포함하여 이루어지는 칼날 위치정보 센싱수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 칼날 연마수단은
   상기 연마석을 상기 전후진판에 회전 가능하게 결합시키는 회전축과,
   상기 회전축에 구비되는 풀리와,
   벨트를 통해 상기 풀리에 연결되어 회전시키는 연마모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 전후진부재는
   인출입되어 상기 전후진판을 전후진시키는 피스톤을 갖는 실린더와,
   상기 실린더의 상하 양측에 구비되어서 상기 전후진판의 전후진을 가이드하는 가이드핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼날 자동 연마수단을 구비한 테이프롤 재단기.

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