KR102264450B1 - 갭 형성 커팅 장치 및 이에 의한 커팅 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 갭 형성 커팅 장치 및 이에 의한 커팅 방법에 관한 것으로, 서로 다른 속도로 이동하는 기재에 자재를 옮겨 붙이면서 동시에 절단하여 자동으로 절단된 자재 사이에 갭이 형성되도록 하는 커팅 장치 및 커팅 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 자재가 부착된 투입 기재(51)를 이동시키고, 상기 투입 기재(51)의 이동방향을 변환시켜 투입 기재(51)로부터 자재를 분리시키는 자재 공급부(1), 상기 자재 공급부(1)로부터 분리되는 자재를 절단하기 위한 메인 커터(21)를 구비한 커팅부(2) 및 상기 커팅부(2)에 의해 절단되는 자재가 자재의 자중과 커팅부의 누름 동작에 의해 제품 기재(52)에 부착되고, 상기 제품 기재(52)를 이동시키는 제품 배출부(3)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

갭 형성 커팅 장치 및 이에 의한 커팅 방법{Gap forming cutter and method to form the gaps}
본 발명은 폼 패드, 필름 등의 자재를 절단하는 커팅 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자재를 절단함과 동시에 절단된 자재를 이동하는 라이너, 필름, 원단 등의 기재에 옮겨 붙임으로써 자동으로 갭이 형성되도록 하고, 스크랩을 최소화하여 자재 전부를 낭비 없이 제품으로 제조할 수 있도록 하는 갭 형성 커팅 장치 및 이에 의한 커팅 방법에 관한 것이다.
현대의 다양한 산업분야에서 폼 패드(foam pad), 서멀 패드(thermal pad) 및 테이프 류의 자재는 고정, 방열, 차폐, 차광, 접착 등 매우 다양한 용도로 널리 이용되고 있으며, 그 사용범위 또한 점차적으로 증가하는 실정이다.
이러한 제품들은 일반적으로 롤 형태의 원단 타입으로 제조되는데, 다양한 목적에 따라 상기와 같은 자재들은 업체 공급 단계에서 규격에 따라 절단, 가공, 포장되어 유통되는 경우가 많다. 이 경우, 상기 자재의 제조사 또는 가공사는 롤 형태의 원단 타입으로 공급된 자재를 각 분야의 업체에서 요구하는 규격대로 공급하기 위해 자재 사이에 갭이 형성되도록 절단, 가공, 포장하는 과정을 거치게 된다.
그러나, 기존의 공정에 의할 경우, 자재 사이에 갭이 형성되도록 하기 위해 상기 자재를 규격대로 절단한 다음 상품으로 유통될 부분을 제외한 부분은 걷어내어 제거하는 스크래핑 과정이 필요하게 되는데, 이러한 스크래핑 과정에서 버려지는 자재의 양이 많아 문제점이 있었다.
또한, 스크래핑이나 규격대로 절단된 자재를 판매단위별로 절단하는 경우 이 과정을 수행하는 인력이 추가적으로 필요하게 되어 작업의 신속성과 효율성 및 비용의 측면에서 불리함이 있었다.
따라서, 자재의 낭비 없이 필요와 규격에 부합하면서 자재 사이에 갭이 자동으로 형성될 수 있도록 자재를 절단하는 절단 장치 및 방법이 고안될 필요가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1139721호 대한민국 등록특허공보 제10-1488476호
본 발명은 상기와 같은 기존의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 자재를 이동시키면서 절단하고, 이와 동시에 절단된 자재를 다른 속도로 이동하는 기재에 옮겨 붙임으로써 절단 과정에서 자동으로 자재 사이에 갭이 형성되도록 하는 갭 형성 커팅 장치 및 이에 의한 커팅 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 상기 자재가 절단되는 면이 균일하고 나란할 수 있도록 하기 위해, 자재가 경사진 상태로 공급되어 절단 및 옮겨 부착되는 갭 형성 커팅 장치 및 이에 의한 커팅 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 일정한 간격의 갭이 형성되도록 자재가 배열된 제품 기재(52)를 일정한 간격대로 절단하여 제품화할 수 있는 갭 형성 커팅 장치 및 이에 의한 커팅 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 장치는,
자재가 부착된 투입 기재(51)를 이동시키고, 상기 투입 기재(51)로부터 자재를 분리시키는 자재 공급부(1), 상기 자재 공급부(1)로부터 분리되는 자재를 절단하기 위한 메인 커터(21)를 구비한 커팅부(2) 및 상기 커팅부(2)에 의해 절단되는 자재가 자재의 자중과 커팅부의 누름 동작에 의해 제품 기재(52)에 부착되고, 상기 제품 기재(52)를 이동시키는 제품 배출부(3)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자재 공급부(1)는 상기 투입 기재(51)를 설정된 속도에 따라 이동시키는 제1롤러(11), 상기 제1롤러(11)를 통해 이동되는 투입 기재(51)로부터 자재를 분리 이탈시키는 자재 분리판(12) 및 상기 자재 분리판(12)을 통과한 투입 기재(51)를 와인딩하는 기재 와인더(13)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 자재 공급부(1)는 상기 자재 분리판(12)의 높이를 조절하기 위한 높이 조절 장치 또는 상기 자재 분리판(12)의 각을 조절하기 위한 각도 조절 장치(121)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커팅부(2)는 커터 바를 고정시키기 위한 고정쇠를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 더하여, 상기 제품 배출부(3)는 상기 제품 기재(52)를 언와인딩하기 위한 제품 언와인더(32) 및 상기 절단된 자재가 부착된 제품 기재(52)를 설정된 속도에 따라 이동시키기 위한 제2롤러(31)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제품 배출부(3)는 상기 제2롤러(31)를 통과한 제품 기재(52)를 소정의 간격에 따라 절단하는 제품 기재 커팅 장치(7)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 자재의 단부(42)를 절단하기 위한 스크랩 커터 및 상기 스크랩 커터에 의해 절단된 자재의 단부(42)가 제품 기재(52)로부터 옮겨 부착되는 스크랩 기재(62)를 이동시키는 스크랩 와인더(61)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 방법은, 자재가 부착된 투입 기재(51)를 이동시키고, 상기 투입 기재(51)의 이동방향을 변환시켜 투입 기재(51)로부터 자재를 분리시키는 자재 공급 단계(P20), 상기 자재 공급 단계(P20)를 통해 분리되는 자재를 커팅부(2)에 구비된 메인 커터(21)를 이용하여 절단하는 자재 절단 단계(P30) 및 상기 자재 절단 단계(P30)를 거쳐 절단되는 자재를 자재의 자중과 커팅부의 누름 동작을 통해 제품 기재(52)에 부착하고, 자재가 부착된 제품 기재(52)를 이동시키는 제품 배출 단계(P40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자재 공급 단계(P20)는 한 주기당 자재 투입 거리(L2)만큼 투입 기재(51)를 이동시키도록 이동과 정지를 반복하고, 상기 제품 배출 단계(P40)는 한 주기당 제품 이동 거리(L1)만큼 제품 기재(52)를 이동시키도록 이동과 정지를 반복하고, 상기 절단된 자재 간에 제품 이동 거리(L1)에서 자재 투입 거리(L2)를 제한 크기(L3)의 갭이 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 자재 공급 단계(P20)로부터 공급되는 자재가 상기 자재 절단 단계(P30)로 투입되는 높이 또는 각도를 조절하기 위한 자재 공급 조절 단계(P11)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 더하여, 상기 제품 배출 단계(P40)로부터 배출되는 제품 기재(52)를 기설정된 간격에 따라 절단하는 제품 기재 절단 단계(P80)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제품 배출 단계(P40)로부터 제품 기재(52)가 배출되는 속도가 상기 제품 기재 절단 단계(P80)로 제품 기재(52)가 인입되는 속도보다 빠르도록 조절하여 제품 기재(52)가 기설정된 간격으로 절단되도록 조절하는 제품 버퍼링 단계(P70)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제품 배출 단계(P40)를 거치는 자재의 단부(42)를 절단하여 기설정된 길이의 제품이 제조되도록 하는 스크래핑 단계(P51)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제품 배출 단계(P40)는 절단된 자재의 너비, 길이 및 절단전 자재 사이에 형성된 갭 중 적어도 하나 이상을 감지하여 기설정된 규격에 부합하는지 여부를 검사하는 제품 검사 단계(P60)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 더하여, 상기 제품 배출 단계(P40)는 절단된 자재에 홀더를 형성하는 홀더 형성 단계(P52)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 갭 형성 커팅 장치 및 이에 의한 커팅 방법은, 서로 다른 속도로 이동하는 기재에 자재를 옮겨 붙이면서 동시에 절단하여 자동으로 절단된 자재 사이에 갭이 형성되도록 할 수 있다.
또한, 높이 또는 각도를 조절할 수 있는 자재 분리판(12)을 구비하여, 서로 다른 기재에 자재를 옮겨 붙이는 과정에서 자재를 경사를 갖도록 공급하여 각 자재의 절단면이 일정하게 형성되도록 할 수 있다.
또한, 갭 형성 커팅 장치 및 단계를 포함하여 기설정된 간격의 갭을 갖도록 자재가 부착된 기재를 원하는 크기로 절단하여 제품화할 수 있다.
또한, 자재의 단부(42)를 절단하고, 절단된 일부를 제거하는 스크래핑 장치 및 단계를 포함하여 길이 방향의 규격에 부합하는 자재를 제조할 수 있다.
또한, 필요에 따라, 절단된 자재의 너비, 길이 및 절단 전 자재 사이에 형성된 갭의 간격(L3) 중 적어도 하나 이상을 검사하여 제품의 완성도와 균일성 및 신뢰도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 장치의 구성을 개략적으로 표현한 도면
도 2는 자재가 커팅부(2)에 의해 절단되는 모습을 개략적으로 표현한 도면
도 3은 자재가 투입 기재(51)로부터 분리되는 모습을 개략적으로 표현한 도면
도 4는 자재 분리판(12)이 조절되는 모습을 개략적으로 표현한 도면
도 5는 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 장치에 의해 스크래핑되는 모습을 개략적으로 표현한 도면
도 6은 제품 기재(52)에 버퍼(71)가 형성된 모습을 개략적으로 표현한 도면
도 7은 자재 사이에 형성된 갭의 간격(L3)이 결정되는 과정을 개략적으로 표현한 도면
도 8은 기존의 자재 사이에 갭을 형성하는 공정을 개략적으로 표현한 도면
도 9는 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 방법의 공정을 개략적으로 표현한 순서도
발명자는 발명을 설명함에 있어 적절한 용어나 단어를 선택하거나 정의하여 설명할 수 있고, 이 경우에 있어 사용된 용어나 단어는 통상적으로 사용되는 의미에 한정하여 해석할 것이 아니라, 발명자의 의도를 참작하여 발명에서 구현된 기술적 사상에 부합하도록 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어나 단어는 통상적으로 사용되는 의미에 한정되는 것이라고 볼 수는 없다. 이하 상술되는 내용은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 기술적 사상을 모두 대변하거나 한정하는 것은 아니라 할 것이므로 통상의 기술자의 입장에서 용이하게 대체 가능한 요소 및 균등범위에 해당하는 예가 존재할 수 있다.
이하 상술한 원칙에 입각하여 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 장치 및 이에 의한 커팅 방법을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 장치의 일 실시예를 상술하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 장치는 자재가 부착된 투입 기재(51)를 이동시키고, 상기 투입 기재(51)의 이동방향을 변환시켜 투입 기재(51)로부터 자재를 분리시키는 자재 공급부(1), 상기 자재 공급부(1)로부터 분리되는 자재를 절단하기 위한 메인 커터(21)를 구비한 커팅부(2) 및 상기 커팅부(2)에 의해 절단되는 자재가 자재의 자중과 커팅부의 누름 동작에 의해 제품 기재(52)에 부착되고, 상기 제품 기재(52)를 이동시키는 제품 배출부(3)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 자재가 부착된 투입 기재(51)는 자체 라이너가 구비된 롤 타입 자재이거나, 자재가 부착된 채로 투입되는 별도의 라이너일 수 있다.
즉, 상기 메인 커터(21)를 이용하여 투입 기재(51)로부터 분리되는 자재를 절단함과 동시에 누름 동작을 수행함으로써 자재가 제품 기재(52)에 옮겨져 완전히 접착하게 된다.
이를 위해 상기 자재 공급부(1)는 상기 투입 기재(51)를 설정된 속도에 따라 이동시키는 제1롤러(11), 상기 제1롤러(11)를 통해 이동되는 투입 기재(51)로부터 자재가 분리되어 이탈되도록 투입 기재(51)의 이동방향을 변환시키는 자재 분리판(12) 및 상기 자재 분리판(12)을 통과한 투입 기재(51)를 와인딩하는 기재 와인더(13)를 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 제품 배출부(3)는 상기 제품 기재(52)를 언와인딩하기 위한 제품 언와인더(32) 및 상기 절단된 자재가 부착된 제품 기재(52)를 설정된 속도에 따라 이동시키기 위한 제2롤러(31)를 포함하여 이루어질 수 있다.
제1롤러(11)는 자재가 부착된 투입 기재(51)를 커팅부(2)를 향해 이동시키는 역할을 하는 구성이다. 제1롤러(11)는 자재와 투입 기재(51)의 양면에 한 쌍으로 배열되는 롤러이거나, 또는 단일의 롤러일 수 있다. 제1롤러(11)는 상기 투입 기재(51)를 이동시키는 역할 뿐만 투입 기재(51)의 이동 방향을 안내하는 가이드의 역할 또한 수행할 수 있다.
기재 와인더(13)는 상기 자재 분리판(12)을 통과하면서 자재가 분리된 투입 기재(51)를 다시 와인딩 하여 권취하는 구성이다. 이를 위해, 상기 기재 와인더(13)는 회전 가능한 롤러의 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
투입 기재(51)가 자재 공급부(1)에서 이동되기 위하여는 동력이 요구되는데, 이러한 동력은 제1롤러(11), 기재 와인더(13), 투입 기재(51)가 투입되는 위치 중 적어도 하나 이상에 모터를 구비함으로써 상기 동력이 제공될 수 있다. 즉, 제1롤러(11)나 기재 와인더(13)에 직접 모터를 구비하여 회전을 하도록 하여 투입 기재(51)를 이동시키는 것이 가능할 수도 있고, 투입 기재(51)가 투입되는 위치에 별도의 투입부 언와인더(14)를 포함할 수도 있다.
자재 분리판(12)은 제1롤러(11)를 통과하여 이동하는 투입 기재(51)의 이동 방향을 변환시키도록 하는 구성이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 자재가 부착된 투입 기재(51)의 이동 방향이 변하게 되는 경우, 자재는 펼쳐진 상태로 유지하려고 하고, 투입 기재(51)는 곡면으로 휘어져 이동하게 되어 결국 자재가 투입 기재(51)로부터 분리 이탈될 수 있다.
자재 분리판(12)을 지나면서 분리된 자재는 커팅부(2)로 이동되어 절단될 수 있다. 상기 커팅부(2)는 투입 기재(51)로부터 분리되는 자재를 절단하는 메인 커터(21)를 포함하여 이루어질 수 있는데, 전술한 바와 같이 메인 커터에 의해 절단된 자재는 절단과 동시에 제품 기재(52)에 부착되게 된다.
바람직한 일 실시예에 의할 경우, 자재 분리판(12)을 통과하면서 기재가 투입 기재로부터 분리 이탈되어 일정 길이만큼 진행하게 되면 메인 커터(21)도 이에 대응 하여 이동하면서 자재를 절단할 수 있다. 메인 커터(21)는 상하 왕복하도록 운동하는 것이 바람직한데, 이를 위해 상기 커팅부(2)는 회전운동을 하는 모터를 더 포함하여 이루어질 수 있는데, 이 경우, 상기 모터는 메인 커터(21)와 연동되어 모터의 1회전 당 메인 커터(21)의 1회 왕복 운동이 가능하도록 설계 될 수 있다.
다수의 절단이 이루어지는 경우, 메인 커터(21)는 마모되어 절단력이 감소될 수 있다. 이 경우, 상기 메인 커터(21)의 날은 교체 가능한 것일 수 있으나, 필요에 따라 메인 커터(21)가 자재에 더 큰 압력을 가할 수 있도록, 커팅부(2)는 보강 장치를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다. 또한, 상기 보강 장치는 메인 커터(21)에 의해 자재에 가해지는 압력을 감소시킬 수도 있는데, 예컨대, 운행에 따른 위치 변동 등 설비공차나 외란으로 인해 압력이 증가하는 경우, 이를 감소시킬 수 있다.
메인 커터(21)는 피스톤 운동을 하도록 모터와 연동된 커터 바에 부착되어 있고, 상기 메인 커터의 압력을 증가 또는 감소시키기 위한 보강 장치가 별도로 구비될 수 있다.
또한, 상기 커터 바의 위치가 자주 변경 되는 경우 자재가 균일하고 일정하게 절단되지 않을 우려가 있다. 따라서, 커팅부(2)는 커터 바를 고정시키기 위한 고정쇠를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 아울러, 필요에 따라 커팅부(2)는 자성을 띠는 마그네틱 장치를 더 포함하여, 커터 바, 금형 등이 미세한 움직임을 갖지 않도록 하여 자재가 일정한 간격을 가지도록 할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 분리된 자재는 균일하고 일정한 단면, 바람직하게는 수직방향의 단면을 갖기 위해 자재의 변형 없이 메인 커터(21)로부터 수직된 힘을 받아 절단되어야 할 필요가 있다. 이를 위해, 자재는 투입 기재(51)로부터 분리되어 절단되는 단계에 공급될 때 경사를 가진 상태로 공급되는 것이 바람직하다. 이는 자재 분리판(12)의 각도 또는 높이를 조절하여 이루어질 수 있는데, 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 장치는 높이 조절 장치 또는 각도 조절 장치(121)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
일 예로서 도 4에 도시된 바와 같이, 각도 조절 장치(121)는 자재 분리판(12)의 일단을 축으로 회전하도록 하여 투입 기재(51)의 공급 각도를 조절할 수 있다. 즉, 각도 조절 장치(121)가 도 4에 도시된 것처럼 이동 방향을 따라 상향 경사지게 되면 투입 기재(51)도 일부분이 상향 경사를 갖도록 공급될 수 있고, 그와 동시에 자재는 투입 기재(51)로부터 분리되어 자중에 의해 커팅부(2)로 건네지게 된다. 이처럼 경사지도록 자재가 공급되지 않는 경우, 자재가 일정한 폭으로 절단되지 않을 수 있다. 특히, 자재가 무겁거나 얇은 경우 또는 유연성이 좋은 경우 자재가 일정한 폭(거리)으로 공급되지 않아 절단 간격이 일정하게 유지되지 않을 우려가 커지게 된다.
다른 예로서, 높이 조절 장치는 자재 분리판(12)의 높이 자체를 조절하여 투입 기재(51)의 공급 높이를 조절할 수 있다. 이 경우, 자재 분리판(12)의 위치 자체가 상향되어 투입 기재(51)가 경사를 갖도록 공급될 수 있다.
자재 분리판(12)을 지나 절단된 자재는 전술한 바와 같이 제품 기재(52)로 옮겨져 부착되게 된다. 제품 기재(52)를 공급하기 위해 제품 배출부(3)는 권취된 제품 기재(52)를 언와인딩 하는 제품 언와인더(32)를 포함할 수 있고, 제품 기재(52)를 이동시키기 위한 제2롤러(31)를 더 포함할 수 있다.
제품 언와인더(32)는 투입 기재(51)로부터 분리되어 절단된 자재가 옮겨 붙기 위한 제품 기재(52)를 공급하는 구성이다. 일 실시예에 의할 경우, 제품 기재(52)는 롤의 형태로 권취되어 있고, 상기 제품 언와인더(32)에 장착된 후, 언와인딩 되면서 순차적으로 공급될 수 있다.
제2롤러(31)는 상기 커팅부(2)를 통과하여 절단된 자재가 부착된 제품 기재(52)를 이동시키는 구성이다. 제2롤러(31)는 자재와 투입 기재(51)의 양면에 한 쌍으로 배열되는 롤러이거나, 또는 단일의 롤러일 수 있다. 제2롤러(31)는 상기 투입 기재(51)를 이동시키는 역할 뿐만 투입 기재(51)의 이동 방향을 안내하는 가이드의 역할 또한 수행할 수 있다.
제품 기재(52)가 제품 배출부(3)에서 이동되기 위하여는 동력이 요구되는데, 이러한 동력은 제2롤러(31), 제품 언와인더(32), 제품이 배출되는 위치 중 적어도 하나 이상에 모터를 구비함으로써 상기 동력이 제공될 수 있다. 즉, 제2롤러(31)나 제품 언와인더(32)에 직접 모터를 구비하여 회전을 하도록 하여 제품 기재(52)를 이동시키는 것이 가능할 수 있고, 제품이 배출되는 위치에 별도의 와인딩 장치 또는 언와인딩 장치를 포함할 수도 있다.
상기 투입 기재(51) 및 제품 기재(52)에 동력을 제공하는 모터는 필요에 따라 각 기재의 이동 거리가 제어될 수 있도록 하는 서보 모터일 수 있다. 서보 모터를 구비하는 경우, 자체적으로 속도 조절을 수행하여 각 기재의 이동거리를 정밀하게 조절 가능한 장점이 있을 수 있다.
바람직한 일 실시예에 따를 경우, 투입 기재(51) 및 제품 기재(52)는 각각 구비된 서보 모터에 의해 이동거리가 제어될 수 있는데, 상기 서보 모터에 의해 주기적으로 기설정된 거리만큼 이동과 정지가 반복 수행될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제품 기재(52)에 구비된 서보 모터에 의해 1주기당 이동하는 거리를 제품 이동 거리(L1)라 하고, 투입 기재(51)에 구비된 서보 모터에 의해 1주기당 이동하는 거리를 자재 투입 거리(L2)라 하면, 전체 구성의 한 주기가 진행되는 경우, 자재 투입 거리(L2)에서 제품 이동 거리(L1)만큼 뺀 간격이 각 자재 사이에 형성되는 갭의 간격(L3)이 된다.
기존에는 도 8에 도시된 바와 같이, 판 상으로 형성되는 큰 자재를 규격에 따라 절단한 후, 제품화 되지 않은 부분(41)은 모두 제거(스크랩, 스크래핑)하여 남은 부분만을 제품으로 제조하였다. 이 경우, 스크랩 되는 부분은 낭비되는 부분으로 자재의 손실이 큰 문제가 있었으며, 스크래핑을 하는 과정에 인력이 필요하여 공정의 효율성이 감소되고, 비용이 증가하는 문제가 있었다.
그러나, 본 발명에 따라, 투입 기재(51)와 제품 기재(52)의 이동 거리를 서로 다르게 조절하여 자재 사이에 갭이 자동으로 형성되도록 하는 경우, 자재 전체를 제품화 할 수 있어 자재의 낭비가 최소화 되고, 스크랩핑에 별도의 인력이 요구되지 않는 장점이 발생하게 된다.
다만, 너비에 대한 규격은 상기 서보 모터에 의해 조절될 수 있으나, 길이 방향에 대한 규격은 상기 자재 투입 거리(L2)와 제품 이동 거리(L1)의 설정만으로는 조절될 수 없다. 따라서, 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 장치는 길이 방향의 자재의 단부(42)를 스크랩하기 위한 스크랩부(6)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제품 배출부(3)는 자재의 단부(42)를 절단하기 위한 스크랩 커터 및 스크랩 커터에 의해 절단된 자재의 단부(42)가 제품 기재(52)로부터 옮겨 부착되는 스크랩 기재(62)를 이동시키는 스크랩 와인더(61)를 포함하여 이루어질 수 있다. 다만, 필요에 따라 스크랩부(6)는 자재의 일측 단부 또는 양측 단부 모두를 스크랩할 수도 있다. 또한, 스크랩 커터는 스크랩부(6)에 구비되는 것에 한정되는 것은 아니고, 메인 커터(21)에 포함될 수도 있다.
바람직한 일 실시예에 따를 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 절단된 자재가 제품 기재(52)에 부착된 후, 제품 배출부(3)에서 이동되는데, 이 과정에서 길이 방향으로 정해진 규격에 따라 자재의 단부(42)를 스크랩 커터를 통해 절단할 수 있다. 자재로부터 절단된 자재의 단부(42)는 제품 기재(52)와 별도로 이동되는 스크랩 기재(62)로 옮겨 붙게 되고, 상기 스크랩 기재(62)는 별도로 구비된 스크랩 와인더(61)를 통해 제품 기재(52)와 별도의 위치로 이동되게 된다. 이를 위해 스크랩 와인더(61)는 별도의 모터 등을 구비하여 동력을 제공받는 것이 바람직하다.
절단된 자재가 제품 기재(52)에 부착되어 이동되는 경우, 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 장치는 필요에 따라 절단된 자재가 기설정된 너비와 길이를 갖는지, 자재 사이에 갭이 기설정된 간격대로 형성되어 있는지, 품질 수준을 만족하는지 등을 검사하기 위한 검사 장치를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 바람직하게는 상기 검사 장치는 비전 센서(vision sensor) 등을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 갭 형성 커팅 장치는, 상기 제2롤러(31)를 통과한 제품 기재(52)를 소정의 간격에 따라 절단하는 제품 기재 커팅 장치(7)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 절단된 자재가 소정 간격의 갭이 형성되도록 배열되어 부착된 제품 기재(52)를 기설정된 간격에 따라 절단하기 위한 장치인데, 이를 통해 제조자는 필요로 하는 규격에 따라 제품을 절단하여 구매자에게 포장 및 공급할 수 있게 된다.
상기 제품 기재 커팅 장치(7)는 도 6에 도시된 바와 같이, 필요에 따라 제품 기재(52)가 일정한 간격으로 절단될 수 있도록 하기 위해, 제품 기재(52)가 제2롤러(31)를 통과한 이후 느슨하게 늘어져 버퍼(71)를 형성할 수 있도록 제2롤러(31)로부터 일정 간격 이격되어 위치할 수 있다. 이 경우, 제2롤러(31)에 의해 제품 기재(52)가 이동되는 속도에 비해 제품 기재 커팅 장치(7)로 인입되는 제품 기재(52)의 이동속도가 더 작거나 같을 수 있다.
다음으로 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 방법의 일 실시예를 전술한 갭 형성 커팅 장치의 실시예 및 도면을 참조하여 상술하도록 한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 방법은 자재가 부착된 투입 기재(51)를 이동시키고, 상기 투입 기재(51)의 이동방향을 변환시켜 투입 기재(51)로부터 자재를 분리시키는 자재 공급 단계(P20), 상기 자재 공급 단계(P20)를 통해 분리되는 자재를 커팅부(2)에 구비된 메인 커터(21)를 이용하여 절단하는 자재 절단 단계(P30) 및 상기 자재 절단 단계(P30)를 거쳐 절단되는 자재를 상기 제품 기재(52)에 부착하고, 자재가 부착된 제품 기재(52)를 이동시키는 제품 배출 단계(P40)를 포함하여 이루어질 수 있다. 다만, 절단된 자재가 제품 기재(52)에 부착되는 과정은 일련의 과정을 거쳐 이루어질 수도 있는데, 예컨대 전술한 바와 같이, 자재가 투입 기재(51)로부터 분리되어 커팅부(2)로 공급되는 과정에서 자재의 일부가 자중에 의해 제품 기재(52)에 부착되고, 그 이후 커팅 되면서 커팅부의 누름 동작에 의해 자재가 제품 기재(52)에 완전히 부착되는 단계를 거칠 수 있다.
이 경우, 상기 자재 공급 단계(P20)는 한 주기당 자재 투입 거리(L2)만큼 투입 기재(51)를 이동시키도록 이동과 정지를 반복하고, 상기 제품 배출 단계(P40)는 한 주기당 제품 이동 거리(L1)만큼 제품 기재(52)를 이동시키도록 이동과 정지를 반복하고, 이를 통해 상기 절단된 자재 사이에 제품 이동 거리(L1)에서 자재 투입 거리(L2)를 제한 크기(L3)의 갭이 형성되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 자재 공급 단계(P20)가 수행되기 전에, 자재 공급부(1)와 제품 배출부(3)에 구비된 모터의 주기 및 각 기재의 이동 거리를 미리 설정하는 갭 간격 설정 단계(P12)가 더 포함될 수 있다.
전술한 바와 같이, 투입 기재(51)로부터 자재를 제품 기재(52)로 옮겨 붙이면서 자재를 절단하게 되는데, 이 경우 자재가 균일하고 일정한 단면을 갖도록, 바람직하게는 제품의 이동 방향과 수직으로 절단되는 것이 바람직하다. 따라서, 옮겨 붙는 자재는 투입 기재(51) 측이 제품 기재(52) 측에 비해 상대적으로 높은 것이 바람직하다. 이를 위해, 본 발명은 높이 조절 장치 또는 각도 조절 장치(121) 를 조절하기 위한 자재 공급 조절 단계(P11)를 더 포함할 수 있다.
갭이 형성된 채로 배열되어 제품 기재(52)에 부착된 절단된 자재는 길이 방향의 규격에 부합되도록 자재의 단부(42)가 절단되어야 할 필요가 있다. 따라서, 본 발명에 다른 갭 형성 커팅 방법은 상기 제품 배출 단계(P40)를 거치는 자재의 단부(42)를 절단하여 기설정된 길이의 제품이 제조되도록 하는 스크래핑 단계(P51)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
필요에 따라 자재 및 제품 기재(52)는 상기 제품 기재 절단 단계(P80)에 진입하기 전에 절단된 자재가 기설정된 너비와 길이를 갖는지, 상기 자재 사이에 갭이 기설정된 간격대로 형성되어 있는지 검사될 수 있다. 즉, 상기 제품 배출 단계(P40)는 절단된 자재의 너비, 길이 및 절단 전 자재 사이에 형성된 갭의 간격(L3) 중 적어도 하나 이상을 감지하여 기설정된 규격에 부합하는지 여부를 검사하는 제품 검사 단계(P60)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 갭 형성 커팅 방법은, 상기 제품 배출 단계(P40)에 절단된 자재에 홀더를 형성하는 홀더 형성 단계(P52)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 홀더는 자재의 일측 또는 양측에 형성될 수 있고, 단면 또는 양면에 형성될 수 있다. 상기 홀더가 자재에 형성된 경우, 사용자는 제품을 보호하는 라이너, 비닐, 필름 등을 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 양측에 점착이 있는 폼 패드(foam pad)의 경우 라이너가 양측에 존재하게 되므로, 일측 라이너에서 제품을 분리하여 피착물에 부착시킨 후 타측의 라이너를 용이하게 제거할 수도 있다. 상기 홀더는 자재의 일측을 제거(스크랩) 하거나, 또는 홀더가 될 필름이나 띠, 원단 등의 재료를 합지하여 형성될 수 있다.
갭이 형성되도록 자재가 부착된 제품 기재(52)는 소정의 간격으로 절단되어 소비자에게 공급될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 방법은 상기 제품 배출 단계(P40)로부터 배출되는 제품 기재(52)를 기설정된 간격에 따라 절단하는 제품 기재 절단 단계(P80)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이 경우, 상기 제품 기재(52) 또한 일정하고 균일한 간격으로 절단되는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 제품 배출 단계(P40)로부터 제품 기재(52)가 배출되는 속도가 상기 제품 기재 절단 단계(P80)로 인입되는 속도에 비해 같거나 작은 경우, 제품 기재(52)는 인장력을 받아 팽팽하게 펼쳐질 수 있고, 일정한 속도로 제품 기재(52)가 이동하는 것이 어려울 수 있다. 따라서, 제품 기재 절단 단계(P80)로 진입하는 제품 기재(52)가 인장력을 받지 아니한 상태로 공급되어 일정하고 균일한 간격으로 절단되도록 하기 위해 상기 제품 기재(52)가 제품 배출 단계(P40)로부터 배출된 후 느슨하게 유지될 필요가 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 느슨하게 늘어져있는 부분(버퍼(71))을 형성하도록 할 수 있는데, 이를 위해 본 발명에 따른 갭 형성 커팅 방법은, 상기 제품 배출 단계(P40)로부터 제품 기재(52)가 배출되는 속도가 상기 제품 기재 절단 단계(P80)로 제품 기재(52)가 인입되는 속도보다 빠르거나 같도록 조절하여 제품 기재(52)가 기설정된 간격으로 절단되도록 조절하는 제품 버퍼링 단계(P70)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이상, 도면을 참조하여 바람직한 실시예와 함께 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이러한 도면과 실시예로 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형예 또는 균등한 범위의 실시예가 존재할 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 기술적 사상의 권리범위는 청구범위에 의해 해석되어야 하고, 이와 동등하거나 균등한 범위 내의 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 자재 공급부 41: 자재의 제품화 되지 않는 부분
11: 제1롤러 42: 자재의 단부
12: 자재 분리판 51: 투입 기재
121: 각도 조절 장치 52: 제품 기재
13: 기재 와인더 6: 스크랩부
14: 투입부 언와인더 61: 스크랩 와인더
2: 커팅부 62: 스크랩 기재
21: 메인 커터 7: 제품 기재 커팅 장치
3: 제품 배출부 71: 버퍼
31: 제2롤러 L1: 제품 이동 거리
32: 제품 언와인더 L2: 자재 투입 거리
4: 자재 L3: 갭의 간격

Claims (15)

  1. 자재 공급 단계(P20)를 진행시키며, 자재가 부착된 투입 기재(51)를 이동시키고, 상기 투입 기재(51)로부터 자재를 분리시키는 자재 공급부(1);
    상기 자재 공급부(1)로부터 분리되는 자재를 절단하기 위한 메인 커터(21)를 구비한 커팅부(2); 및
    제품 배출 단계(P40)를 진행시키며, 상기 커팅부(2)에 의해 절단되는 자재가 자재의 자중과 커팅부의 누름 동작에 의해 제품 기재(52)에 부착되고, 상기 제품 기재(52)를 이동시키는 제품 배출부(3);를 포함하고,
    상기 자재 공급 단계(P20)는,
    한 주기당 자재 투입 거리(L2)만큼 투입 기재(51)를 이동시키도록 이동과 정지를 반복하고,
    상기 제품 배출 단계(P40)는,
    한 주기당 제품 이동 거리(L1)만큼 제품 기재(52)를 이동시키도록 이동과 정지를 반복하고,
    상기 절단된 자재 간에 제품 이동 거리(L1)에서 자재 투입 거리(L2)를 제한 크기(L3)의 갭이 형성되는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자재 공급부(1)는,
    상기 투입 기재(51)를 설정된 속도에 따라 이동시키는 제1롤러(11);
    상기 제1롤러(11)를 통해 이동되는 투입 기재(51)로부터 자재를 분리 이탈시키는 자재 분리판(12);
    상기 자재 분리판(12)을 통과한 투입 기재(51)를 와인딩하는 기재 와인더(13); 및
    상기 자재 분리판(12)의 높이를 조절하기 위한 높이 조절 장치 또는 상기 자재 분리판(12)의 각을 조절하기 위한 각도 조절 장치(121)를 포함하는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커팅부(2)는,
    커터 바를 고정시키기 위한 고정쇠를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제품 배출부(3)는,
    상기 제품 기재(52)를 언와인딩하기 위한 제품 언와인더(32); 및
    상기 절단된 자재가 부착된 제품 기재(52)를 설정된 속도에 따라 이동시키기 위한 제2롤러(31);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제품 배출부(3)는,
    상기 제2롤러(31)를 통과한 제품 기재(52)를 소정의 간격에 따라 절단하는 제품 기재 커팅 장치(7);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    자재의 단부(42)를 절단하기 위한 스크랩 커터; 및
    상기 스크랩 커터에 의해 절단된 자재의 단부(42)가 제품 기재(52)로부터 옮겨 부착되는 스크랩 기재(62)를 이동시키는 스크랩 와인더(61);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 장치.
  8. 자재가 부착된 투입 기재(51)를 이동시키고, 상기 투입 기재(51)의 이동방향을 변환시켜 투입 기재(51)로부터 자재를 분리시키는 자재 공급 단계(P20);
    상기 자재 공급 단계(P20)를 통해 분리되는 자재를 커팅부(2)에 구비된 메인 커터(21)를 이용하여 절단하는 자재 절단 단계(P30); 및
    상기 자재 절단 단계(P30)를 거쳐 절단되는 자재를 자재의 자중과 커팅부의 누름 동작을 통해 제품 기재(52)에 부착하고, 자재가 부착된 제품 기재(52)를 이동시키는 제품 배출 단계(P40);를 포함하고,
    상기 자재 공급 단계(P20)는,
    한 주기당 자재 투입 거리(L2)만큼 투입 기재(51)를 이동시키도록 이동과 정지를 반복하고,
    상기 제품 배출 단계(P40)는,
    한 주기당 제품 이동 거리(L1)만큼 제품 기재(52)를 이동시키도록 이동과 정지를 반복하고,
    상기 절단된 자재 간에 제품 이동 거리(L1)에서 자재 투입 거리(L2)를 제한 크기(L3)의 갭이 형성되는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 자재 공급 단계(P20)로부터 공급되는 자재가 상기 자재 절단 단계(P30)로 투입되는 높이 또는 각도를 조절하기 위한 자재 공급 조절 단계(P11);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제품 배출 단계(P40)로부터 배출되는 제품 기재(52)를 기설정된 간격에 따라 절단하는 제품 기재 절단 단계(P80);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제품 배출 단계(P40)로부터 제품 기재(52)가 배출되는 속도가 상기 제품 기재 절단 단계(P80)로 제품 기재(52)가 인입되는 속도보다 빠르도록 조절하여 제품 기재(52)가 버퍼를 형성하도록 하는 제품 버퍼링 단계(P70);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제품 배출 단계(P40)를 거치는 자재의 단부(42)를 절단하여 기설정된 길이의 제품이 제조되도록 하는 스크래핑 단계(P51);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제품 배출 단계(P40)는,
    절단된 자재의 너비, 길이 및 절단 전 자재 사이에 형성된 갭의 간격(L3) 중 적어도 하나 이상을 감지하여 기설정된 규격에 부합하는지 여부를 검사하는 제품 검사 단계(P60);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 방법.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 제품 배출 단계(P40)는,
    절단된 자재에 홀더를 형성하는 홀더 형성 단계(P52);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갭 형성 커팅 방법.
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