KR101851733B1 - 원단 자동 절단장치 - Google Patents

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Abstract

원단 자동 절단장치가 개시된다. 본 발명에 따른 원단 자동 절단장치는, 한 쌍의 지지프레임들 사이에 구동부재에 의해 회전 가능하게 결합되는 이송로울러와, 상기 이송로울러의 상부에 위치하도록 상기 지지프레임들 사이에 설치되는 상부 가압로울러로 이루어져 원단을 이송시키고 이송위치를 고정하기 위한 원단 이송부; 상기 이송로울러의 직하방에 위치하도록 상기 지지프레임들 사이에 결합되는 고정로울러와, 원단 이송부에 의해 직하방으로 공급되는 원단을 상기 고정로울러에 가압시키도록 상기 지지프레임들 사이에 설치되는 하부 가압로울러로 이루어진 원단 고정부; 및 상기 지지프레임들 사이에 설치되는 안내레일에 수평방향으로 이동 가능하게 결합되는 이동체와, 상기 이동체와 연결되어 상기 이동체를 수평방향으로 왕복 이동시키기 위한 이동 구동부와, 상기 이동체에 결합되는 절단용 칼날로 이루어져 상기 원단 이송부와 상기 원단 고정부 사이에 설치되는 절단부를 포함하고, 상기 원단 이송부가 상기 원단의 상부를 고정하고, 상기 원단 고정부가 상기 원단의 하부를 고정한 상태에서 상기 칼날이 수평방향으로 이동하면서 원단을 절단한 후 원위치로 복귀하도록 된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 시트지, 방수천, 비닐, 천막용 시트 등 다양한 두께의 원단 상부와 하부를 원단 이송부와 원단 고정부가 각각 고정한 상태에서 칼날이 수평방향으로 이동하면서 원단을 일정하게 절단할 수 있고, 이로 인하여 원단의 절단 작업이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 원단을 연속적으로 절단할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

Description

원단 자동 절단장치{AUTOMATIC CUTTING DEVICE FOR FABRIC}
본 발명은 원단 자동 절단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 원단이나 시트지, 방수천, 비닐, 천막용 시트 등 다양한 두께의 원단을 하향식으로 공급하면서 자동으로 일정하게 절단할 수 있는 원단 자동 절단장치에 관한 것이다.
일반적으로, 원단이나 시트지, 방수천, 비닐, 천막용 시트, 합포천, 타올원단 등 다양한 원단류를 이용하여 제품을 만들기 위해서는, 원단류를 일정한 제품 규격에 맞도록 절단하기 위한 장치가 다수 개시되어 있다.
한 예로서, 대한민국공개특허 제10-2005-108230호(2005.11.16)에는 비닐원단의 절단장치가 개시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 비닐원단이 이송로울러(21)와 배출로울러(27)에 의해 컨베이어 롤러(22)에 지지된 상태로 이송될 때 가공날(30)이 하강하면서 비닐원단을 절단하도록 된 것이다.
그러나, 이러한 구조의 절단장치는, 가공날이 컨베이어의 상면을 가압하는 방식으로 비닐원단을 절단하고 있었기 때문에 컨베이어 상면이 손상되는 문제점이 있었다.
또한, 대한민국등록특허 제10-954646호(공고일 : 2010.04.27)에는 원단절단장치가 개시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 원단(C)이 가이드되어 안착되며 일측에 홈이 형성된 외부프레임(10)과, 외부프레임(10)의 양측 내부에 설치되어 상기 외부프레임(10)의 홈을 통해 외측으로 돌출하여 상기 원단(C)을 절단하는 열와이어가 구비된 커팅부(30)와, 상기 커팅부(30)와 결합하여 상기 커팅부(30)를 상기 외부프레임(10)의 내외측으로 출몰하도록 구동신호를 인가받아 구동되는 구동부(20)를 포함하는 구성된 것이다. 이러한 원단절단장치는 고온의 열와이어를 원단 절단용 커터로 이용함으로써 커터를 주기적으로 교체하지 않아도 되며, 원단가공비를 절감할 수 있고, 원단 절단시 원단의 절단면이 균일해질 수 있었다.
그러나 이러한 종래기술에 의한 원단절단장치는 원단이 수평으로 이동되는 상태에서 절단되고 있었고, 열선을 이용하여 절단하고 있었기 때문에 작업현장에 유해가스가 발생되는 문제점이 있었다. 또한 수평으로 이동되는 원단을 가압하여 절단하도록 구성됨으로써 정확한 절단이 곤란하였으며, 원단을 지지하는 부재의 손상이 발생되는 문제점이 있었던 것이다.
. 대한민국공개특허 제10-2005-108230호(2005.11.16) . 대한민국등록특허 제10-954646호(공고일 : 2010.04.27)
본 발명의 목적은, 원단이나 시트지, 방수천, 비닐, 천막용 시트 등 다양한 두께의 원단을 하향식으로 공급하면서 자동으로 일정하게 절단할 수 있는 원단 자동 절단장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 한 쌍의 지지프레임들 사이에 구동부재에 의해 회전 가능하게 결합되는 이송로울러와, 상기 이송로울러의 상부에 위치하도록 상기 지지프레임들 사이에 설치되는 상부 가압로울러로 이루어져 원단을 이송시키고 이송위치를 고정하기 위한 원단 이송부; 상기 이송로울러의 직하방에 위치하도록 상기 지지프레임들 사이에 결합되는 고정로울러와, 원단 이송부에 의해 직하방으로 공급되는 원단을 상기 고정로울러에 가압시키도록 상기 지지프레임들 사이에 설치되는 하부 가압로울러로 이루어진 원단 고정부; 및 상기 지지프레임들 사이에 설치되는 안내레일에 수평방향으로 이동 가능하게 결합되는 이동체와, 상기 이동체와 연결되어 상기 이동체를 수평방향으로 왕복 이동시키기 위한 이동 구동부와, 상기 이동체에 결합되는 절단용 칼날로 이루어져 상기 원단 이송부와 상기 원단 고정부 사이에 설치되는 절단부를 포함하고, 상기 원단 이송부가 상기 원단의 상부를 고정하고, 상기 원단 고정부가 상기 원단의 하부를 고정한 상태에서 상기 칼날이 수평방향으로 이동하면서 원단을 절단한 후 원위치로 복귀하도록 된 것을 특징으로 하는 원단 자동 절단장치에 의해 달성된다.
상기 상부 가압로울러는, 상기 상부 가압로울러의 회전축 양단에 베어링을 구비하여 결합되고, 상기 지지프레임들에 수직방향으로 형성된 각 수직장공에 상하로 이동 가능하게 설치되는 베어링 하우징; 및 상기 베어링 하우징과 결합되어 상기 베어링 하우징을 하부로 이동시켜 상기 상부 가압로울러가 원단을 상기 이송로울러에 가압하거나 상기 상부 가압로울러가 이송로울러로부터 이격되도록 상기 베어링 하우징을 상부로 이동시키도록 상기 지지프레임에 설치되는 제1 엑츄에이터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 하부 가압로울러는, 상기 하부 가압로울러의 회전축 양단에 베어링을 구비하여 결합되고, 상기 지지프레임들에 수평방향으로 형성된 각 수평장공에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되는 베어링 하우징; 및 상기 베어링 하우징과 결합되어 상기 베어링 하우징을 상기 고정로울러 쪽으로 이동시켜 상기 하부 가압로울러가 원단을 상기 고정로울러에 가압하거나 상기 하부 가압로울러가 고정로울러로부터 이격되도록 상기 베어링 하우징을 상기 고정로울러 반대쪽으로 이동시키도록 상기 지지프레임에 설치되는 제2 엑츄에이터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 하부 가압로울러의 중심은, 상기 하부 가압로울러가 상기 원단을 상기 고정로울러에 밀착시켜 가압할 때, 상기 원단을 하향으로 당겨 상기 원단 이송부와 상기 원단 고정부 사이의 원단이 펴지면서 긴장상태가 되도록 상기 고정로울러의 중심보다 아래에 위치할 수 있다.
상기 지지프레임들 사이에는, 상기 원단을 상기 원단 이송부로 공급하기 위한 원단 공급수단이 구비되고, 상기 원단 공급수단은, 상기 지지프레임들 사이에 회동 가능하게 설치되는 공급 로울러; 및 상기 공급 로울러에 인접하도록 상기 지지프레임들 사이에 설치되는 지지부재에 일단이 고정되고, 타단에는 공급모터에 의해 구동되는 공급용 휠이 구비되는 원단공급기를 포함하고, 상기 공급모터의 작동시 상기 공급용 휠이 회전되어 상기 공급용 휠과 공급 로울러 사이에 위치하는 원단을 상기 원단 이송부 쪽으로 이송시키도록 구성될 수 있다.
상기 이동 구동부는, 상기 지지프레임들 사이에 구비되는 설치부재의 한쪽에 구동모터에 의해 구동되도록 설치되는 구동 스프로켓; 상기 설치부재의 반대쪽에 설치되는 피동 스프로켓; 및 상기 구동 스프로켓과 피동 스프로켓에 결합되는 체인으로 이루어지고, 상기 체인에 연결된 상기 이동체를 수평방향으로 왕복 이동시키도록 구성될 수 있다.
상기 이동체는, 상부 한쪽이 상기 안내레일에 이동가능하게 결합되고, 하단부에는 상부 지지판과 하부 지지판이 간격을 유지하여 결합되는 연결부재; 상기 상부 지지판과 하부 지지판 사이에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 원단이 위치하는 방향의 단부에는 상기 칼날이 결합되고, 반대 방향에는 안내로울러가 설치되는 이동부재; 및 한쪽이 상기 체인과 회동 가능하게 결합되고, 반대쪽이 상기 연결부재의 상단에 결합되어 상기 이동체와 상기 체인을 연결하기 위한 연결체를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 연결체는, 상기 연결부재에 회동 가능하게 결합된 회전판; 및 상기 회전판의 가장자리에 일단이 회동 가능하게 결합되고, 타단은 체인에 결합되는 연결블럭으로 이루어질 수 있다.
상기 지지프레임들의 서로 마주보는 면에는, 상기 이동체가 상기 이동 구동부에 의해 양쪽의 상기 지지프레임들 쪽에 형성된 초기위치로 이동하거나 절단완료위치로 이동했을 때, 상기 칼날이 원단 쪽으로 전진되도록 상기 이동부재를 전진시키거나, 상기 칼날이 원단 반대 쪽으로 후진되도록 상기 이동부재를 후진시키기 위한 전진용 안내블럭과 후진용 안내블럭이 각각 마련되되, 상기 전진용 안내블럭은, 상기 이동부재가 상기 절단완료위치에서 상기 초기위치로 진입할 때 상기 안내로울러가 접촉되어 안내되면서 상기 이동부재를 전진시키기 위한 전진 안내용 경사면을 구비하고, 상기 후진용 안내블럭은, 상기 이동부재가 상기 초기위치에서 상기 절단완료위치로 진입할 때 상기 안내로울러가 접촉되어 안내되면서 상기 이동부재를 후진시키기 위한 후진 안내용 경사면을 구비할 수 있다.
상기 상부 지지판 또는 하부 지지판에는, 상기 전진용 안내블럭 및 후진용 안내블럭에 의해 전진 또는 후진한 상기 이동부재의 이동위치를 고정하기 위한 위치고정수단이 마련되고, 상기 위치고정수단은, 상기 이동부재에 형성되는 복수개의 위치결정홈; 상기 상부 지지판 또는 하부 지지판에 관통 형성되는 설치공에 삽입 설치되는 가압용 볼; 상기 가압용 볼을 상기 위치결정홈 쪽으로 가압하도록 상기 설치공에 설치되는 가압용 스프링; 및 상기 설치공에 체결되어 상기 가압용 스프링을 가압하기 위한 가압용 볼트를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 원단 이송부와 원단 고정부 및 절단부를 순차적으로 제어하기 위한 제어부를 구비하되, 상기 제어부는, 상기 원단 이송부를 제어하여 상기 원단이 일정량 공급되도록 함과 동시에 원단을 고정하도록 상기 원단 이송부를 제어하고, 상기 원단 이송부가 상기 원단의 상부를 고정할 때 상기 원단 고정부가 원단의 하부를 고정하도록 제어하며, 상기 원단 이송부와 원단 고정부가 원단의 상부와 하부를 각각 가압하여 고정한 상태에서 상기 절단부를 제어하여 상기 칼날이 수평방향으로 이동하면서 상기 원단을 절단하도록 제어할 수 있다.
본 발명에 의하면, 시트지, 방수천, 비닐, 천막용 시트 등 다양한 두께의 원단 상부와 하부를 원단 이송부와 원단 고정부가 각각 고정한 상태에서 칼날이 수평방향으로 이동하면서 원단을 일정하게 절단할 수 있고, 이로 인하여 원단의 절단 작업이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있으며, 안정적이고 연속적인 절단이 가능하게 되는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1,2는 종래기술에 의한 원단 절단장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 원단 자동 절단장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 원단 자동 절단장치의 결합상태 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 원단 자동 절단장치의 작동상태를 설명하기 위한 측 단면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 원단 자동 절단장치의 작동상태를 설명하기 위한 평면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 원단 자동 절단장치의 작동상태를 설명하기 위한 정면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 원단 자동 절단장치의 제어부를 설명하기 위한 블럭도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
첨부된 도면 중에서, 도 3은 본 발명에 따른 원단 자동 절단장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 원단 자동 절단장치의 결합상태 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 원단 자동 절단장치의 작동상태를 설명하기 위한 측 단면도이고, 도 6은 도 4에 도시된 원단 자동 절단장치의 작동상태를 설명하기 위한 평면도이다. 그리고 도 7은 도 4에 도시된 원단 자동 절단장치의 작동상태를 설명하기 위한 정면도이다.
도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원단 자동 절단장치(100)는, 원단(A)이 직하방으로 공급되고, 직하방으로 공급되는 원단(A)을 칼날(500)이 수평방향으로 이동하면서 절단하도록 구성된 것으로, 한 쌍의 지지프레임(200)들 사이에 구동부재(310)에 의해 회전 가능하게 결합되는 이송로울러(320)와, 이송로울러(320)의 상부에 위치하도록 지지프레임(200)들 사이에 설치되는 상부 가압로울러(330)로 이루어져 원단(A)을 이송시키고 이송위치를 고정하기 위한 원단 이송부(300)와, 이송로울러(320)의 직하방에 위치하도록 지지프레임(200)들 사이에 결합되는 고정로울러(410)와, 원단 이송부(300)에 의해 직하방으로 공급되는 원단(A)을 고정로울러(410)에 가압하여 원단(A)을 고정하도록 지지프레임(200)들 사이에 설치되는 하부 가압로울러(420)로 이루어진 원단 고정부(400)와, 지지프레임(200)들 사이에 설치되는 안내레일(620)에 수평방향으로 이동 가능하게 결합되는 이동체(610)와, 이동체(610)와 연결되어 이동체(610)를 수평방향으로 왕복 이동시키기 위한 이동 구동부(640)와, 이동체(610)에 결합되는 절단용 칼날(500)로 이루어져 원단 이송부(300)와 원단 고정부(400) 사이에 위치하도록 지지프레임(200)들 사이에 설치되는 절단부(600)를 포함하여 구성된다.
이를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
지지프레임(200)은, 서로 거리를 유지하여 배치되는 지지판재들과, 지지판재들의 하부를 지지하는 프레임들로 이루어진다. 프레임의 저면에는 이동용 바퀴가 구비된다. 또한, 지지판재의 일측에는 제어부(700)가 구비된 콘트롤박스가 설치된다.
원단 이송부(300)는, 원단(A)을 직하방으로 이송하고 이송이 완료된 후에는 원단(A)의 상부를 고정하는 역할을 하는 것으로, 이송로울러(320)는 제어부(700)에 의해 제어되는 구동부재(310)에 의해 회전 제어된다. 상부 가압로울러(330)은 원단(A)을 이송로울러(320)에 가압하여 상기 이송로울러(320)의 회전시 원단(A)이 이송되도록 하고, 이송로울러(320)가 정지된 상태에서는 원단(A)의 상부를 고정하는 역할을 한다.
이러한 상부 가압로울러(330)는, 상부 가압로울러(330)의 회전축(333) 양단에 베어링을 구비하여 결합되고, 지지프레임(200)들에 수직방향으로 형성된 각 수직장공(220)에 상하로 이동 가능하게 설치되는 베어링 하우징(334)와, 베어링 하우징(334)과 결합되어 베어링 하우징(334)을 하부로 이동시켜 상부 가압로울러(330)가 원단(A)을 이송로울러(320)에 가압하거나 상부 가압로울러(330)가 이송로울러(320)로부터 이격되도록 베어링 하우징(334)을 상부로 이동시키도록 지지프레임(200)에 설치되는 제1 엑츄에이터(336)를 더 포함한다.
이와 같은 이송로울러(320)과 상부 가압로울러(330)는, 이송로울러(320)가 회전 정지된 상태에서는 원단(A)을 가압하여 고정한 상태가 된다.
원단 고정부(400)는, 원단 이송부(300)에 의해 직하방으로 이송된 원단(A)의 하부(고정로울러와 하부 가압로울러 사이로 이송된 원단)를 선택적으로 고정하기 위한 것으로, 고정로울러(410)는 한 쌍의 지지프레임(200)들 사이에 설치된다. 이러한 고정로울러(410)는 회전이 방지되도록 양단의 축이 각 지지프레임(200)에 고정 설치된다. 그리고 하부 가압로울러(420)는 원단(A)의 상부가 원단 이송부(300)에 의해 고정되면 원단(A)의 하부를 고정로울러(410)에 가압하면서 고정시켜 칼날(500)이 수평으로 이동하면서 원단(A)을 용이하게 절단하도록 원단(A)을 팽팽하게 고정하는 역할을 한다.
이러한 하부 가압로울러(420)는, 하부 가압로울러(420)의 회전축(422) 양단에 베어링을 구비하여 결합되고, 지지프레임(200)들에 수평방향으로 형성된 각 수평장공(230)에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되는 베어링 하우징(424)과, 베어링 하우징(424)과 결합되어 베어링 하우징(424)을 고정로울러(410) 쪽으로 이동시켜 하부 가압로울러(420)가 원단(A)을 고정로울러(410)에 가압하거나 하부 가압로울러(420)가 고정로울러(410)로부터 이격되도록 베어링 하우징(424)을 고정로울러(410) 반대쪽으로 이동시키도록 지지프레임(200)에 설치되고, 제어부(700)에 의해 작동 제어되는 제2 엑츄에이터(426)를 포함하여 구성된다.
전술한 제1 엑츄에이터(336)와 제2 엑츄에터(426)는, 제어부(700)에 의해 전진 작동하거나 후진 작동하여 상부 가압로울러(330)를 이송로울러(320)에 가압하거나, 하부 가압로울러(420)를 고정로울러(410)에 가압하게 된다. 이 작동으로 원단(A)의 상부와 하부가 선택적으로 고정되어 칼날(50)이 수평으로 이동하면서 원단(A)을 절단할 수 있게 된다.
이때, 하부 가압로울러(420)의 중심은, 도 5에 도시된 바와 같이 고정로울러(410)의 중심보다 아래에 위치하도록 설치된다. 즉, 하부 가압로울러(420)가 원단(A)을 고정로울러(410)에 밀착시켜 가압할 때, 원단(A)을 하향으로 당겨 원단 이송부(300)와 원단 고정부(400) 사이의 원단(A)이 펴지면서 팽팽한 긴장상태가 되도록 하부 가압로울러(420)의 중심을 고정로울러(410)의 중심보다 소정의 거리(L) 만큼 아래에 위치하도록 설치하는 것이다.
다시 설명하면, 하부 가압로울러(420)가 고정로울러(410)보다 낮은 위치에 설치된 상태에서 원단(A)을 고정로울러(410)의 외주면에 가압하면, 하부 가압로울러(420)의 가압점이 고정로울러(410)의 중심 수평선보다 낮게 위치하여 원단(A)이 고정로울러(410)의 원호에 위치하게 되므로, 하부 가압로울러(420)가 원단(A)을 하향으로 당기면서 가압하는 결과를 가져오게 된다.
이를 위해서, 하부 가압로울러(420)의 중심이 고정로울러(410)의 중심보다 1 - 10mm 정도 낮게 위치하도록 하여, 하부 가압로울러(420)가 원단(A)을 고정로울러(410)에 가압할 때, 하부 가압로울러(420)가 원단(A)을 하향으로 당기는 역할을 하도록 한다.
한편, 지지프레임(200)들 사이에는, 원단(A)을 원단 이송부(300)로 공급하기 위한 원단 공급수단(800)이 구비된다. 이러한 원단 공급수단(800)은, 지지프레임(200)들 사이에 회동 가능하게 설치되는 공급 로울러(810)과, 공급 로울러(810)에 인접하도록 지지프레임(200)들 사이에 설치되는 지지부재(820)에 일단이 고정되고, 타단에는 공급모터(832)에 의해 구동되는 공급용 휠(834)이 구비되는 원단공급기(830)를 포함한다.
이러한 원단 공급수단(800)은, 공급모터(832)의 작동시 공급용 휠(834)이 회전되어 공급용 휠(834)과 공급 로울러(810) 사이에 위치하는 원단(A)을 원단 이송부(300) 쪽으로 이송시키도록 된 것이다. 이러한 원단 공급수단(800)의 공급모터(832)는 제어부(700)에 의해 작동 제어된다.
절단부(600)는, 원단 이송부(300)와 원단 고정부(400)가 원단(A)의 상부와 하부를 고정한 상태에서 칼날(500)을 수평방향으로 이동시켜 상,하부가 고정된 원단(A)을 수평방향으로 절단하기 위한 것이다.
이러한 절단부(600)의 이동 구동부(640)은, 지지프레임(200)들 사이에 구비되는 설치부재(641)의 한쪽에 구동모터(642)에 의해 구동되도록 설치되는 구동 스프로켓(644)와, 설치부재(641)의 반대쪽에 설치되는 피동 스프로켓(646)과, 구동 스프로켓(644)과 구동 스프로켓(646)에 결합되는 체인(648)으로 이루어진다. 이와 같이 구성된 이동 구동부(640)는 이동체(610)을 수평방향으로 왕복 이송시키기 위한 것으로, 체인(648)은 기어벨트 등으로 구성될 수도 있다.
구동 스프로켓(644)은 구동모터(642)에 의해 구동되는 별도의 구동 스프로켓에 의해 구동되는 별도의 피동 스프로켓과, 전술한 별도의 피동 스프로켓에 의해 구동되는 축에 결합된다. 물론, 구동모터(642)로 구동 스프로켓(644)을 직접 구동시킬 수도 있다.
이동체(610)는, 상부 한쪽이 안내레일(620)에 이동가능하게 결합되고, 하단부에는 상부 지지판(612)과 하부 지지판(614)이 간격을 유지하여 결합되는 연결부재(616)와, 상부 지지판(612)과 하부 지지판(614) 사이에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되고, 원단(A)이 위치하는 방향의 단부에는 칼날(500)이 결합되고, 반대 방향에는 안내로울러(617)가 설치되는 이동부재(618)와, 체인(648)과 회동 가능하게 결합되고, 반대쪽이 연결부재(616)의 상단에 결합되어 이동체(610)와 체인(648)을 연결하기 위한 연결체(619)를 포함하여 구성된다.
연결체(619)는, 연결부재(616)에 회동 가능하게 결합된 회전판(619A)와, 회전판(619A)의 가장자리에 일단이 회동 가능하게 결합되고, 타단은 체인(648)에 결합되는 연결블럭(619B)으로 구성된다. 이때, 연결블럭(619B)가 회전결합되는 지점은 체인(648)의 괘적, 즉 구동 스프로켓(644)의 지름과 일치하는 회전판(619A)의 가장자리 쪽이다.
이러한 연결체(619)의 구조에 의해 이동체(610)는 양쪽의 지지프레임(200)들 사이에서 수평방향으로 왕복 이동이 가능하게 된다.
즉, 회전판(619A)이 연결부재(616)에 회전 가능하게 결합되어 있고, 연결블럭(619B)이 구동 스프로켓(644)의 지름과 같은 위치의 회전판(619A) 가장자리에 회전 가능하게 결합되어 있기 때문에, 연결블럭(619B)은 체인(648)의 괘적과 같은 괘적으로 이동되고, 이 연결블럭(619B)에 결합된 회전판(619A)과 연결부재(616)가 결합되어 있으므로, 연결부재(616)는 원활하게 수평방향으로 왕복 이동할 수 있다.
한편, 지지판재(200)들의 서로 마주보는 면에는, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 이동체(610)가 이동 구동부(640)에 의해 양쪽의 지지판재(200)들 쪽에 형성된 초기위치(P1)로 이동하거나 절단완료위치(P2)로 이동했을 때, 칼날(500)이 원단(A) 쪽으로 전진되도록 이동부재(618)를 전진시키거나, 칼날(500)이 원단(A) 반대 쪽으로 후진되도록 이동부재(618)를 후진시키기 위한 전진용 안내블럭(660)과 후진용 안내블럭(670)이 각각 수평방향으로 설치된다.
전진용 안내블럭(660)은, 이동부재(618)가 절단완료위치(P2)에서 초기위치(P1)로 진입할 때 안내로울러(617)가 접촉되어 안내되면서 이동부재(618)를 전진시키기 위한 전진 안내용 경사면(662)을 구비한다.
그리고, 후진용 안내블럭(670)은, 이동부재(618)가 초기위치(P1)에서 절단완료위치(P2)로 진입할 때 안내로울러(617)가 접촉되어 안내되면서 이동부재(618)를 후진시키기 위한 후진 안내용 경사면(672)을 구비한다.
이와 같이, 이동부재(618)가 전진용 안내블럭(660)과 후진용 안내블럭(670)에 의해 전진 이동하거나 후진 이동하면, 그 이동된 위치를 고정하기 위한 위치고정수단(612A)이 상부 지지판(612) 또는 하부 지지판(614)에 마련된다. 본 실시예에서는 상부 지지판(612)에 마련된 상태를 기준으로 설명한다.
위치고정수단(612A)은, 이동부재(618)에 형성되는 복수개의 위치결정홈(618A)과, 상부 지지판(612)에 관통 형성되는 설치공(612B)에 삽입 설치되는 가압용 볼(612C)와, 가압용 볼(612C)을 위치결정홈(618A) 쪽으로 가압하도록 설치공(612B)에 설치되는 가압용 스프링(612D)와, 설치공(612B)에 체결되어 가압용 스프링(62D)을 가압하기 위한 가압용 볼트(612E)를 포함하여 구성되는 것이다.
이와 같은 위치고정수단(612A)에 의해 칼날(500)을 구비한 이동부재(618)는, 가압용 볼(612C)이 전진용 또는 후진용 위치결정홈(618A)에 삽입되어 걸리므로 전진 안내블럭(660)과 후진 안내블럭(670)에 의해 전진 또는 후진된 상태를 유지할 수 있게 된다.
첨부된 도면 중에서 도 5에 도시된 바와 같이, 지지프레임(200)의 일측 하부에는 원단(A)이 권취된 지관을 회전가능하게 지지하기 위한 원단 지지체(250)이 설치된다. 이 원단 지지체(250)에는 다양한 폭을 갖는 원단(A)이 적용될 수 있도록 원단 지지체(250)을 고정하기 위한 고정수단이 마련된다.이 고정수단은 원단 지지체(250)에 길이방향으로 이동가능하고 위치가 고정되도록 설치된다.
전술한 원단 자동 절단장치(100)는, 원단 이송부(300)와 원단 고정부(400) 및 절단부(600), 원단 공급부(800)를 순차적으로 제어하기 위한 제어부(700)를 구비한다. 이러한 제어부(700)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 원단 이송부(300)의 구동부재(310)를 제어하여 원단(A)이 일정량 공급되도록 함과 동시에 원단(A)을 고정하도록 원단 이송부(300)를 제어하고, 원단 이송부(300)가 원단(A)의 상부를 고정할 때 원단 고정부(400)가 원단(A)의 하부를 고정하도록 제2 엑츄에이터(426)를 제어하며, 원단 이송부(300)와 원단 고정부(400)가 원단(A)의 상부와 하부를 각각 가압하여 고정한 상태에서 절단부(600)의 이동 구동부(640)를 제어하여 칼날(500)이 수평방향으로 이동하면서 원단(A)을 절단하도록 제어하는 것이다. 이때, 제어부(700)는 원단 공급부(800)의 공급모터(832)도 제어하여, 공급용 휠(834)를 구동시켜 원단(A)이 원단 이송부(300)로 원할하게 이송되도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 원단 자동 절단장치(100)의 작용을 설명하기로 한다.
먼저, 원단 지지체(250)에 원단(A)이 권취된 지관이 설치되면, 원단(A)의 단부를 공급용 쉴(834)과 공급 로울러(810) 사이로 통과시키고, 상부 가압로울러(330)과 이송로울러(320) 사이로 통과히시킨 후 고정로울러(410)와 하부 가압로울러(420) 사이로 통과시킨다.
이어서, 제1 엑츄에이터(336)를 하강 작동시키면, 상부 가압로울러(330)가 원단(A)을 이송로울러(320)에 가압한다.
이때, 원단 고정부(400)의 하부 가압로울러(420)는 고정로울러(410)가 이격된 상태이다.
전술한 바와 같이, 상부 가압로울러(330)와 이송로울러(320)가 서로 밀착되면, 구동부재(310)가 제어부(700)에 의해 작동되므로, 이송로울러(320)가 회전하면서 원단(A)을 직하방으로 이송시킨다.
이 상태에서, 제어부(700)의 제어판(910)을 통하여 입력된 절단위치(원단의 절단길이)에 의거하여 이송로울러(320)가 회전 정지되고, 하부 가압로울러(420)는 원단(A)을 고정로울러(410)에 밀착시킨다. 이때, 하부 가압로울러(420)의 중심이 고정로울러(410)의 중심보다 낮은 위치에 있기 때문에, 하부 가압로울러(420)가 원단(A)의 하부를 고정로울러(410)에 가압하면, 원단(A)을 하향으로 당기는 현상이 발생되므로, 원단(A)은 팽팽하게 펴진 상태가 된다.
즉, 원단(A)의 상부는 원단 이송부(300)가 고정하고 있고, 하부는 원단 고정부(400)가 고정하고 있으므로, 원단(A)은 주름없이 상,하 방향으로 팽팽하게 펼쳐진 상태가 되는 것이다.
이 상태에서, 제어부(700)는 절단부(600)의 이동 구동부(640)에 구비된 구동모터(642)를 작동시킨다.
구동모터(642)가 작동되면, 구동 스프로켓(644)과 피동 스프로켓(646)에 의해 체인(648)이 정해진 괘적으로 회전하게 되고, 이에 따라 체인(648)과 연결된 이동체(610)가 수평방향으로 이동한다. 즉, 초기위치(P1)에서 절단완료위치(P2) 방향으로 수평 이동하는 것이다.
이동체(610)가 수평이동 함에 따라 이동부재(618)에 구비된 칼날(500)은 원단(A)을 절단하면서 이동하게 된다.
이 과정으로 원단(A)은 상,하부가 원단 이송부(300)와 원단 고정부(400)에 고정된 상태에서 수평방향으로 절단이 되는 것이다.
한편, 절단완료위치(P2)로 이동된 이동체(610)의 이동부재(618)는, 이동부재(618)의 한쪽에 수평방향으로 구비된 안내로울러(617)가 절단완료위치(P2)에 구비된 후진 안내블럭(670)의 후진 안내 경사면(672)에 안내되므로 도 6에 도시된 화살표 방향으로 후진하게 된다. 즉, 이동체(610)가 절단완료위치(P2)로 이동할 때 안내로울러(617)가 후진 안내 경사면(672)에 안내되므로 이동부재(618)는 후진하게 되는 것이고, 따라서, 칼날(500)은 절단위치(원단이 하강하는 위치)에서 벗어나 후방으로 이동할 수 있다.
이때, 가압용 볼(612C)이 후진 위치에 형성된 위치결정홈(618A)에 삽입되므로, 이동부재(618)는 후진한 상태로 초기위치(P1)로 이동할 수 있다.
한편, 전술한 과정으로 원단(A)을 절단한 칼날(500)이 초기위치(P1)로 복귀할 때, 이동부재(618)에 구비된 안내로울러(617)가 전진용 안내블럭(660)의 전진 안내용 경사면(662)에 안내되므로, 이동부재(618)은 다시 전진(원단 쪽으로)하게 되고, 가압용 볼(612C)이 전진 위치에 형성된 위치결정홈(618A)에 삽입되므로, 이동부재(618)는 전진한 상태로 초기위치(P1)로 이동을 완료한다.
이러한 상태에서, 제2 엑츄에이터(426)가 후진하여 하부 가압로울러(420)를 고정로울러(410)에서 이격시켜 절단된 원단(A)이 낙하하여 배출되도록 함과 동시에, 공급용 휠(834)과 이송로울러(320)가 회전 작동하여 원단(A)이 다시 직하방으로 공급된다.
전술한 과정으로 원단(A)이 다시 직하방으로 공급되면, 제2 엑츄에이터(426)가 전진하여 하부 가압로울러(420)가 원단(A)을 고정로울러(410)에 가압시켜 원단(A)의 하부를 고정한다.
이어서, 절단부(600)가 작동되면서 칼날(500)이 전진된 상태로 초기위치(P1)에서 절단완료위치(P2)로 이동하면서 상,하부가 고정된 원단(A)을 절단하게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 원단(A)이 원단 이송부(300)에 의해 직하방으로 공급되고, 칼날(500)이 수평으로 이동하면서 원단(A)을 절단하게 되므로, 원단(A)을 일정한 길이로 절단하는 작업이 별도의 장치없이 연속적으로 이루어질 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 원단 자동 절단장치 200 : 지지 프레임
300 : 원단 이송부 310 : 구동부재
320 : 이송로울러 330 : 상부 가압로울러
336 : 제1 엑츄에이터 400 : 원단 고정부
410 : 고정로울러 420 : 하부 가압로울러
426 : 제2 엑츄에이터 500 : 칼날
600 ; 절단부 610 : 이동체
620 : 안내레일 640 : 이동 구동부
700 : 제어부 800 : 원단 공급수단

Claims (11)

  1. 한 쌍의 지지프레임들 사이에 구동부재에 의해 회전 가능하게 결합되는 이송로울러와, 상기 이송로울러의 상부에 위치하도록 상기 지지프레임들 사이에 설치되는 상부 가압로울러로 이루어져 원단을 이송시키고 이송위치를 고정하기 위한 원단 이송부; 상기 이송로울러의 직하방에 위치하도록 상기 지지프레임들 사이에 결합되는 고정로울러와, 원단 이송부에 의해 직하방으로 공급되는 원단을 상기 고정로울러에 가압시키도록 상기 지지프레임들 사이에 설치되는 하부 가압로울러로 이루어진 원단 고정부; 및 상기 지지프레임들 사이에 설치되는 안내레일에 수평방향으로 이동 가능하게 결합되는 이동체와, 상기 이동체와 연결되어 상기 이동체를 수평방향으로 왕복 이동시키기 위한 이동 구동부와, 상기 이동체에 결합되는 절단용 칼날로 이루어져 상기 원단 이송부와 상기 원단 고정부 사이에 위치하도록 상기 지지프레임들 사이에 설치되는 절단부를 포함하고,
    상기 하부 가압로울러의 중심은,
    상기 하부 가압로울러가 상기 원단을 상기 고정로울러에 밀착시켜 가압할 때, 상기 원단을 하향으로 당겨 상기 원단 이송부와 상기 원단 고정부 사이의 원단이 펴지면서 긴장상태가 되도록 상기 고정로울러의 중심보다 1-10mm 아래에 위치하고,
    상기 이동 구동부는,
    상기 지지프레임들 사이에 구비되는 설치부재의 한쪽에 구동모터에 의해 구동되도록 설치되는 구동 스프로켓; 상기 설치부재의 반대쪽에 설치되는 피동 스프로켓; 및 상기 구동 스프로켓과 피동 스프로켓에 결합되고, 상기 이동체와 연결되어 상기 이동체를 수평방향으로 왕복 이동시키기 위한 체인으로 이루어지고,
    상기 이동체는,
    상부 한쪽이 상기 안내레일에 이동가능하게 결합되고, 하단부에는 상부 지지판과 하부 지지판이 간격을 유지하여 결합되는 연결부재; 상기 상부 지지판과 하부 지지판 사이에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 원단이 위치하는 방향의 단부에는 상기 칼날이 결합되며, 반대 방향에는 안내로울러가 설치되는 이동부재; 및 한쪽이 상기 체인과 회동 가능하게 결합되고, 반대쪽이 상기 연결부재의 상단에 결합되어 상기 이동체와 상기 체인을 연결하기 위한 연결체를 포함하여 구성되며,
    상기 연결체는,
    상기 연결부재에 회동 가능하게 결합된 회전판; 및 상기 회전판의 가장자리에 일단이 회동 가능하게 결합되고, 타단은 체인에 결합되는 연결블럭으로 이루어지고,
    상기 지지프레임들의 서로 마주보는 면에는, 상기 이동체가 상기 이동 구동부에 의해 양쪽의 상기 지지프레임들 쪽에 형성된 초기위치로 이동하거나 절단완료위치로 이동했을 때, 상기 칼날이 원단 쪽으로 전진되도록 상기 이동부재를 전진시키거나, 상기 칼날이 원단 반대 쪽으로 후진되도록 상기 이동부재를 후진시키기 위한 전진용 안내블럭과 후진용 안내블럭이 각각 마련되되,
    상기 전진용 안내블럭은, 상기 이동부재가 상기 절단완료위치에서 상기 초기위치로 진입할 때 상기 안내로울러가 접촉되어 안내되면서 상기 이동부재를 전진시키기 위한 전진 안내용 경사면을 구비하고, 상기 후진용 안내블럭은, 상기 이동부재가 상기 초기위치에서 상기 절단완료위치로 진입할 때 상기 안내로울러가 접촉되어 안내되면서 상기 이동부재를 후진시키기 위한 후진 안내용 경사면을 구비하며,
    상기 원단 이송부가 상기 원단의 상부를 고정하고, 상기 원단 고정부가 상기 원단의 하부를 고정하여, 상기 원단의 상,하부가 고정된 상태에서 상기 칼날이 수평방향으로 이동하면서 원단을 절단한 후 원위치로 복귀하도록 된 것을 특징으로 하는,
    원단 자동 절단장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 가압로울러는,
    상기 상부 가압로울러의 회전축 양단에 베어링을 구비하여 결합되고, 상기 지지프레임들에 수직방향으로 형성된 각 수직장공에 상하로 이동 가능하게 설치되는 베어링 하우징; 및
    상기 베어링 하우징과 결합되어 상기 베어링 하우징을 하부로 이동시켜 상기 상부 가압로울러가 원단을 상기 이송로울러에 가압하거나 상기 상부 가압로울러가 이송로울러로부터 이격되도록 상기 베어링 하우징을 상부로 이동시키도록 상기 지지프레임에 설치되는 제1 엑츄에이터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는,
    원단 자동 절단장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 가압로울러는,
    상기 하부 가압로울러의 회전축 양단에 베어링을 구비하여 결합되고, 상기 지지프레임들에 수평방향으로 형성된 각 수평장공에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되는 베어링 하우징; 및
    상기 베어링 하우징과 결합되어 상기 베어링 하우징을 상기 고정로울러 쪽으로 이동시켜 상기 하부 가압로울러가 원단을 상기 고정로울러에 가압하거나 상기 하부 가압로울러가 고정로울러로부터 이격되도록 상기 베어링 하우징을 상기 고정로울러 반대쪽으로 이동시키도록 상기 지지프레임에 설치되는 제2 엑츄에이터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는,
    원단 자동 절단장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지프레임들 사이에는,
    상기 원단을 상기 원단 이송부로 공급하기 위한 원단 공급수단이 구비되고,
    상기 원단 공급수단은,
    상기 지지프레임들 사이에 회동 가능하게 설치되는 공급 로울러; 및
    상기 공급 로울러에 인접하도록 상기 지지프레임들 사이에 설치되는 지지부재에 일단이 고정되고, 타단에는 공급모터에 의해 구동되는 공급용 휠이 구비되는 원단공급기를 포함하고,
    상기 공급모터의 작동시 상기 공급용 휠이 회전되어 상기 공급용 휠과 공급 로울러 사이에 위치하는 원단을 상기 원단 이송부 쪽으로 이송시키도록 된 것을 특징으로 하는,
    원단 자동 절단장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 상부 지지판 또는 하부 지지판에는,
    상기 전진용 안내블럭 및 후진용 안내블럭에 의해 전진 또는 후진한 상기 이동부재의 이동위치를 고정하기 위한 위치고정수단이 마련되고,
    상기 위치고정수단은,
    상기 이동부재에 형성되는 복수개의 위치결정홈;
    상기 상부 지지판 또는 하부 지지판에 관통 형성되는 설치공에 삽입 설치되는 가압용 볼;
    상기 가압용 볼을 상기 위치결정홈 쪽으로 가압하도록 상기 설치공에 설치되는 가압용 스프링; 및
    상기 설치공에 체결되어 상기 가압용 스프링을 가압하기 위한 가압용 볼트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는,
    원단 자동 절단장치.
  11. 제1항 내지 제3항, 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원단 이송부와 원단 고정부 및 절단부를 순차적으로 제어하기 위한 제어부를 구비하되,
    상기 제어부는,
    상기 원단 이송부를 제어하여 상기 원단이 일정량 공급되도록 함과 동시에 원단을 고정하도록 상기 원단 이송부를 제어하고, 상기 원단 이송부가 상기 원단의 상부를 고정할 때 상기 원단 고정부가 원단의 하부를 고정하도록 제어하며, 상기 원단 이송부와 원단 고정부가 원단의 상부와 하부를 각각 가압하여 고정한 상태에서 상기 절단부를 제어하여 상기 칼날이 수평방향으로 이동하면서 상기 원단을 절단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
    원단 자동 절단장치.

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