KR102288466B1 - 초음파를 이용한 원단 재단 장치 - Google Patents

초음파를 이용한 원단 재단 장치 Download PDF

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 초음파를 이용한 원단 재단 장치는, 권취 상태의 원단을 권출시키도록 구비되는 원단 공급모듈; 상기 원단 공급모듈에서 연속 공급되는 원단의 양단을 회동 과정에서 초음파로 절단하는 길이방향 초음파 절단모듈; 상기 길이방향 초음파 절단 모듈을 통과하는 원단을 당겨 텐션을 유지시키는 원단 텐션 유지모듈; 상기 텐션이 유지된 상태로 공급되는 원단의 절단 부위를 가압하는 가압모듈; 상기 가압모듈에 의해 가압된 원단의 절단 부위를 횡방향으로 교번 이동 과정에서 초음파로 절단하는 폭방향 초음파 절단모듈; 및 상기 폭방향 초음파 절단모듈에 의해 절단되기 전에 원단을 흡착하고, 절단 후 상기 원단을 회전 과정에서 인출 지점에 내려놓는 흡착모듈;을 포함한다.
본 발명에 의하면, 연속 공급되는 원단의 길이 방향 양쪽을 연속 볼록 구조를 갖도록 1차로 초음파 절단한 후, 원단의 텐션이 유지된 상태에서 수직 방향으로 공급되면서 설정 면적으로 분할되도록 횡방향으로 2차 초음파 절단하여 기존의 수작업에 의해 구현되었던 장치의 자동화가 가능한 효과가 있다.

Description

초음파를 이용한 원단 재단 장치 {FABRIC CUTTINF APPARATUS USING ULTRASONIC WAVE}
본 발명은 초음파를 이용한 원단 재단 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 길이가 긴 원단을 초음파 진동 에너지를 이용하여 설정 길이만큼 절단하여 재단하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 의류 등의 제작에 사용되는 원단을 의류의 외형 형상을 따라 재단하고, 재단된 옷감을 봉제하는 방식으로 제조된다.
이러한 원단은 칼이나 가위 등으로 재단하는 경우 재단된 부위가 풀어지므로 깔끔하지 못할 뿐만 아니라 올이 쉽게 풀리게 되므로, 이를 보완하기 위해 재단된 부위를 별도 처리하게 된다.
일례로, 원단은 재단된 후 재단부위의 단부를 접거나 주름을 만든 후 봉제하는 방식이 적용될 수도 있다.
이렇게, 원단을 재단하기 위한 장치와 관련된 기술이 한국등록특허 제2220591호에 제안된 바 있다.
특허문헌 1은 원단을 재단하는 과정에서 절단 부위의 마감 처리가 되지 않아 별도의 공정이 수행됨으로써, 비경제적이고 비효율적인 문제점이 있었다.
한국등록특허 제2220591호(2021.02.22)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결과제는, 연속 공급되는 원단의 길이 방향 양쪽을 초음파로 선 절단하고, 설정 길이만큼 후 초음파로 컷팅하여 자동화 구현이 가능한 초음파를 이용한 원단 재단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초음파를 이용한 원단 재단 장치는, 권취 상태의 원단을 권출시키도록 구비되는 원단 공급모듈; 상기 원단 공급모듈에서 연속 공급되는 원단의 양단을 회동 과정에서 초음파로 절단하는 길이방향 초음파 절단모듈; 상기 길이방향 초음파 절단 모듈을 통과하는 원단을 당겨 텐션을 유지시키는 원단 텐션 유지모듈; 상기 텐션이 유지된 상태로 공급되는 원단의 절단 부위를 가압하는 가압모듈; 상기 가압모듈에 의해 가압된 원단의 절단 부위를 횡방향으로 교번 이동 과정에서 초음파로 절단하는 폭방향 초음파 절단모듈; 및 상기 폭방향 초음파 절단모듈에 의해 절단되기 전에 원단을 흡착하고, 절단 후 상기 원단을 회전 과정에서 인출 지점에 내려놓는 흡착모듈;을 포함할 수 있다.
상기 길이방향 초음파 절단모듈에 의해 원단의 양측에서 절단된 잔여물을 회수하여 회전에 의해 권취시키는 잔여물 회수모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 길이방향 초음파 절단 모듈을 통과하는 원단 상에 상하 이동하면서 로고를 열을 가해 각인시키는 로고 각인모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 원단 텐션 유지모듈은, 상기 원단을 횡방향으로 당겨 텐션을 유지시키도록 제1, 2 롤러로 구성된 제1 원단 유지부재; 및 상기 원단을 종방향으로 당겨 텐션을 유지시키도록 제3, 4 롤러로 구성된 제2 원단 유지부재;를 포함하며, 상기 제1, 2 롤러 중 어느 하나와 상기 제3, 4 롤러 중 어느 하나가 이동하고 나머지는 고정될 수 있다.
상기 가압모듈은, 상기 원단의 절단 지점 상부를 가압 또는 가압 해제하도록 전후 이동하는 제1 가압부재; 상기 원단의 절단 지점 하부를 가압 또는 가압 해제하도록 전후 이동하는 제2 가압부재; 상기 제1 가압부재를 전후 이동시키는 제1 가압구동부; 및 상기 제2 가압부재를 전후 이동시키는 제2 가압구동부;를 포함할 수 있다.
상기 제1, 2 가압부재의 대향된 내면에 상기 원단의 정전기를 방지하도록 정전기 방지부가 구비될 수 있다.
상기 폭방향 초음파 절단모듈은, 상기 원단의 절단 지점을 접촉한 상태에서 절단하도록 좌우 순차 이동하는 초음파 절단 롤러부; 및 상기 초음파 절단 롤러부를 횡방향으로 왕복 이동시키는 횡방향 구동부재;를 포함할 수 있다.
상기 흡착모듈은, 상기 원단의 절단 전에 진공에 의해 흡착시키는 흡착부; 상기 원단에서 이격된 상기 흡착부를 전진시켜 상기 원단에 밀착시키고, 상기 원단 절단 후에 상기 흡착부를 후진시켜 상기 원단에서 이격시키는 제1 흡착 구동부; 및 상기 흡착부가 구비된 제1 흡착 구동부를 절단 위치와 인출 위치로 회전시키는 제2 흡착 구동부;를 포함할 수 있다.
상기 길이방향 초음파 절단모듈, 원단 텐션 유지모듈 및 폭방향 초음파 절단모듈과 원단 사이에 에어를 분사하여 상기 원단이 달라붙지 않게 하도록 에어 공급부가 각각 구비될 수 있다.
본 발명에 의하면, 연속 공급되는 원단의 길이 방향 양쪽을 연속 볼록 구조를 갖도록 1차로 초음파 절단한 후, 원단의 텐션이 유지된 상태에서 수직 방향으로 공급되면서 설정 면적으로 분할되도록 횡방향으로 2차 초음파 절단하여 기존의 수작업에 의해 구현되었던 장치의 자동화가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치를 도시한 후면도이다.
도 6은 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치에서 길이방향 초음파 절단모듈을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치에서 잔여물 회수모듈을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치에서 원단 텐션 유지모듈을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치에서 상하 위치 조정모듈을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치에서 가압모듈 및 폭방향 초음파 절단모듈을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치에서 흡착모듈을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치에서 가압모듈, 폭방향 초음파 절단모듈 및 흡착모듈의 작동 순서를 도시한 개략도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용한 원단 재단 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 초음파를 이용한 원단 재단 장치(10)는 본체(100), 원단 공급모듈(200), 길이방향 초음파 절단모듈(300), 잔여물 회수모듈(400), 로고 각인모듈(500), 원단 텐션 유지모듈(600), 가압모듈(700), 폭방향 초음파 절단모듈(800), 흡착모듈(900), 컨베이어(1000) 및 컨트롤러(C)를 포함한다.
한편, 도 1을 참조하면, 원단 공급모듈(200)과 길이방향 초음파 절단모듈(300)의 사이 그리고 원단 텐션 유지모듈(600)의 제1, 2 원단 유지부재(610, 620)의 사이에 롤러(R)가 다수 배치되어 원단(F)의 이동 방향을 안내하게 된다.
본체(100)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 원단 공급모듈(200), 길이방향 초음파 절단모듈(300), 잔여물 회수모듈(400), 로고 각인모듈(500), 원단 텐션 유지모듈(600), 가압모듈(700), 폭방향 초음파 절단모듈(800), 흡착모듈(900), 컨베이어(1000) 및 컨트롤러(C)가 설치된다.
더욱이, 본체(100)는 하부에 바퀴가 구비되어 초음파를 이용한 원단 재단 장치(10)의 이동이 가능하다.
또한, 본체(100)는 도 9에 도시된 바와 같이 전면에 구비된 전면 베이스(112)가 구비되고, 전면 베이스(112)의 전방에 위치된 이동판(114)이 상하 이동 가능하게 구비된다. 이때, 이동판(114)에는 가압모듈(700), 폭방향 초음파 절단모듈(800) 및 흡착모듈(900)이 설치되어 이동판(114)의 승강 위치에 따라 가압모듈(700), 폭방향 초음파 절단모듈(800) 및 흡착모듈(900)의 승강 위치 역시 조절된다.
그리고 전면 베이스(112)에 이동판(114)의 승강 위치를 조절하는 상하 위치 조정모듈(110)이 설치된다.
상하 위치 조정모듈(110)은 전면 베이스(112)의 전면 중 이동판(114)의 양측에 직립한 종 스크류(116)가 양단이 회전 가능하게 설치되고, 이웃한 종 스크류(116)의 상단에 횡방향의 횡 스크류(118)가 양단이 회전 가능하게 설치된다.
이때, 양측에 직립한 종 스크류(116)에는 너트 구조의 연결편(116b)의 단부가 이동판(114)의 양측면에 고정되어 회전 방향에 따라 이동판(114)이 상승 또는 하강하게 된다.
그리고 종 스크류(116)의 상단과 횡 스크류(118)의 양단에 베벨기어(116a, 118a)가 각각 구비되어, 직교 방향으로 배치된 횡 스크류(118)의 동력이 종 스크류(116)에 전달되며, 횡 스크류(118)의 단부에 제2 승강조절핸들(118)이 구비된다.
이렇게, 제2 승강조절핸들(118)을 수동에 의해 어느 한 방향으로 회전시키면 횡 스크류(118)가 회전되고 횡 스크류(118)의 양단에 구비된 베벨기어(118a)가 종 스크류(116)의 상단에 구비된 베벨기어(116a)를 연동시키면서 이동판(114)을 이동시켜 가압모듈(700), 폭방향 초음파 절단모듈(800) 및 흡착모듈(900)의 승강 위치가 조절된다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만 횡 스크류(118)의 단부에 제2 승강조절핸들(118) 대신 모터를 설치하는 경우 회전각 제어에 의해 미세 조정이 가능하다.
원단 공급모듈(200)은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본체(100)의 후단에 설치된 제1 보빈(120)에 권취 상태로 구비된 원단(F)을 권출시키도록 본체(100) 상에 양단이 회전 가능하게 지지된 제1 초음파 롤러부(310)를 포함한다. 이때, 제1 보빈(120)은 회전축(212)에 의해 자유 회전되도록 구비되며, 원단(F)의 당김시 당김력에 의해 연동된다.
길이방향 초음파 절단모듈(300)은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 원단 공급모듈(200)의 전방에 설치되되, 원단 공급모듈(200)에서 연속 공급되는 원단(F)의 양단을 회동 과정에서 초음파로 절단하며, 제1 초음파 롤러부(310) 및 제1 구동부(320)를 포함한다.
제1 초음파 롤러부(310)는 회전 과정에서 재단 처리될 원단(F)의 상면을 가압하면서 원단(F)의 양단에 연속 볼록 구조가 형성되도록 외주면 양측에 재단돌기(312)가 형성되고, 재단돌기(312)의 바깥쪽에 원단(F)을 가압하는 가압돌기(314)가 형성된다.
이렇게, 재단돌기(312)는 이동하는 원단(F)에 접촉하여 원단(F)에 초음파 에너지를 발진(發振)하고, 초음파 에너지에 의해 원단(F)과의 접촉부위에서 마찰열을 발생시켜 대상물을 재단하도록 한다.
더욱이, 제1 초음파 롤러부(310)는 양단을 각각 지지하는 가이드 블록(3162)이 본체(100) 상에서 이격 상태로 연장된 서포트 블록(3160)의 홈 내에서 승강 이동하며, 서포트 블록(3160)의 이웃한 상면을 연결한 어퍼 블록(upper block: 3164)에 직립한 스크류(3166)가 나선 체결되면서 스크류(3166)의 하단에 가이드 블록(3162)이 고정된다.
그리고 스크류(3166)의 상단에 제1 승강조절핸들(316)이 설치되어 제1 승강조절핸들(316)의 회전시 스크류(3166)가 회전되면서 가이드 블록(3162)이 승강되므로 최종적으로 제1 초음파 롤러부(310)의 양측에 대한 높낮이 조절이 가능하다.
제1 구동부(320)는 제1 초음파 롤러부(310)를 원단(F)의 이동속도와 대응되게 구동시키며, 구동모터, 구동 및 종동 스프로킷 그리고 체인 등에 의해 동력이 제1 초음파 롤러부(310)에 전달된다.
한편, 제1 초음파 롤러부(310)와 원단(F) 사이에 에어를 공급하여 원단(F)이 제1 초음파 롤러부(310)의 표면에 달라붙지 않게 하도록 제1 에어 공급부(330)를 포함한다.
더욱이, 제1 구동부(320) 및 잔여물 회수모듈(400)의 제2 구동부(430) 등의 회전속도를 제어하도록 컨트롤 박스(340)를 포함한다.
잔여물 회수모듈(400)은 도 1 내지 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 길이방향 초음파 절단모듈(300)의 상측에 위치되되, 길이방향 초음파 절단모듈(300)에 의해 원단(F)의 양측에서 절단된 잔여물(F1)을 회수하여 회전에 의해 권취시키며, 제2 보빈(410) 및 제2 구동부(420)를 포함한다.
제2 보빈(410)은 본체(100) 상에서 직립한 직립대(402)의 외벽면에 횡축(404)을 연장하고, 연장된 횡축(404)의 양측에 설치된다.
즉, 제2 보빈(410)은 원단(F)의 양측에서 잔여물(F1)이 절단되므로 각각 마다 권취하도록 한 쌍이 구비된다.
제2 구동부(420)는 직립대(402)의 상측에서 횡축(404)과 평행하도록 설치되어, 횡축(404)을 원단(F)의 이동속도와 대응되도록 구동시키며, 구동모터, 구동 및 종동 스프로켓 그리고 체인 등에 의해 동력이 횡축(404)에 전달된다.
로고 각인모듈(500)은 도 1 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 길이방향 초음파 절단모듈(300)의 전방에 위치되되, 길이방향 초음파 절단모듈(300)을 통과하는 원단(F) 상에 상하 이동하면서 로고를 열을 가해 각인시키며, 제3 구동부(510) 및 각인부(520)를 포함한다.
제3 구동부(510)는 본체(100) 상에서 "ㄱ"자 형상으로 구비된 고정편(512)의 수평부에 직립 상태로 각인부(520)를 승강시키며, 일예로 공압 실린더 등이 이에 적용된다.
각인부(520)는 고정편(512)의 하측에 위치된 지지대(514) 상측인 제3 구동부(510)의 로드 단부에 고정되어 열이 가해진 상태로 원단(F) 표면을 가압하면서 로고를 형성시킨다. 이때, 원단(F)은 저면에 지지대(514)의 상면에 접촉한 상태로 이동하게 된다.
원단 텐션 유지모듈(600)은 도 1 내지 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이 로고 각인모듈(500)의 전방에 배치되어 로고 각인모듈(500)을 통과하는 원단(F)을 당겨 텐션을 유지시키며, 제1 원단 유지부재(610) 및 제2 원단 유지부재(620)를 포함한다.
한편, 제1 원단 유지부재(610)는 원단(F)을 횡방향으로 당기고, 제2 원단 유지부재(620)는 횡방향의 원단(F)을 종방향으로 당기게 되므로 방향을 전환시키는 롤러(R)가 제1, 2 원단 유지부재(610, 620)의 사이에 배치된다.
제1 원단 유지부재(610)는 원단(F)을 횡방향으로 당겨 텐션을 유지시키도록 하부와 상부에 배치된 제1 롤러(612) 및 제2 롤러(614)로 구성된다.
이때, 제1, 2 롤러(612, 614) 중 어느 하나는 금속 등의 재질로 구비되고, 다른 하나는 금속 표면에 우레탄 등이 코팅된 상태로 구비되어 마찰력에 의해 원단(F)의 미끄러짐 방지가 가능하다.
더욱이, 제2 롤러(614)는 제1 롤러(612)에서 상하 이동이 가능하다. 이를 위해 제2 롤러(614)는 양단을 각각 지지하는 가이드 블록(6162)이 본체(100) 상에서 이격 상태로 연장된 사이드 플레이트(6160)의 홈 내에서 승강 이동하며, 사이드 플레이트(6160)의 이웃한 상면을 연결한 어퍼 플레이트(6164)에 직립한 스크류(6166)가 나선 체결되면서 스크류(6166)의 하단에 가이드 블록(6162)이 고정된다.
그리고 스크류(6166)의 상단에 전후이동 조절핸들(616)이 설치되어 전후이동 조절핸들(616)의 회전시 스크류(6166)가 회전되면서 가이드 블록(6162)이 승강되므로 최종적으로 제2 롤러(614)의 양측에 대한 높낮이 조절이 가능하다.
제2 원단 유지부재(620)는 본체(100)의 전면에 구비되어 원단(F)을 종방향으로 당겨 텐션을 유지시키도록 후방과 전방에 배치된 제3 롤러(622) 및 제4 롤러(624)로 구성된다.
이때, 제3 롤러(622) 및 제4 롤러(624)는 제1, 2 롤러(612, 614)와 설치 방향만 상이하므로 상세한 설명은 생략하며, 제1, 2 롤러(612, 614)와 같이 제3 롤러(622)를 전후 이동 가능하며, 이 역시 상세한 설명은 생략한다.
그리고 제3 롤러(622)와 원단(F) 사이에 에어를 공급하여 원단(F)이 제3 롤러(622)의 표면에 달라붙지 않게 하도록 제2 에어 공급부(630)를 포함한다.
가압모듈(700)은 도 1 내지 도 5 및 도 10에 도시된 바와 같이 텐션이 유지된 상태로 공급되는 원단(F)의 절단 부위를 가압하며, 제1 가압부재(710), 제1 가압구동부(720), 제2 가압부재(730) 및 제2 가압구동부(740)를 포함한다.
제1 가압부재(710)는 횡방향의 바 구조로 구비된 상태에서 원단(F)의 절단 부위 상측에 위치되어 원단(F)의 절단 부위 상측을 가압 또는 가압 해제시킨다.
제1 가압구동부(720)는 제1 가압부재(710)의 양단을 전진 또는 후진시키며, 일예로 에어 실린더 등이 이에 적용된다.
제2 가압부재(730)는 횡방향의 바 구조로 구비된 상태에서 원단(F)의 절단 부위 하측에 위치되어 원단(F)의 절단 부위 하측을 가압 또는 가압 해제시킨다.
제2 가압구동부(740)는 제2 가압부재(730)의 양단을 전진 또는 후진시키며, 일예로 에어 실린더 등이 이에 적용된다.
더욱이, 제1 가압부재(710)와 제2 가압부재(730) 중 원단(F)의 표면과 대향된 내벽면에는 원단의 정전기를 방지하도록 하는 이오나이저(Ionizer)인 제1, 2 정전기 방지부(712, 732)가 구비된다.
이때, 제1, 2 정전기 방지부(712, 732)는 필름 형태로 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 제1 가압부재(710)와 제2 가압부재(730)의 이동 과정을 설명하면, 절단 전에 원단(F)의 하강하는 상태에서는 제1, 2 가압부재(710, 730)가 모두 원단(F)에서 이격된 상태이다. 그리고 원단(F)의 하강이 완료되면 제1, 2 가압부재(710, 730)가 동시에 원단(F)을 가압한다. 그 후에 폭방향 초음파 절단모듈(800)에 의해 원단(F)이 절단되면 제2 가압부재(730)가 원위치로 후퇴하고 절단된 원단(F)의 단부가 컨베이어(1000)로 공급되면 제1 가압부재(710)가 원위치로 후퇴한다.
더욱이, 제1 가압부재(710)와 원단(F) 사이에 에어를 공급하여 원단(F)이 제1 가압부재(710)의 이면에 달라붙지 않게 하도록 제3 에어 공급부(750)를 포함한다.
폭방향 초음파 절단모듈(800)은 도 1 내지 도 5 및 도 10에 도시된 바와 같이 제1, 2 가압부재(710, 730)의 사이에 위치되어 가압모듈(700)에 의해 가압된 원단(F)의 절단 부위를 횡방향으로 교번 이동 과정에서 초음파로 절단하며, 제2 초음파 롤러부(810) 및 횡방향 구동부재(820)를 포함한다.
제2 초음파 롤러부(810)는 회전 과정에서 재단 처리될 원단(F)의 상면을 가압하면서 원단(F)의 절단 부위 상하에 연속 볼록 구조가 각각 형성되도록 외주면 양측에 재단돌기(도면에 미도시)가 상하 방향으로 형성된다.
이렇게, 재단돌기는 이동하는 원단(F)에 접촉하여 원단(F)에 초음파 에너지를 발진(發振)하고, 초음파 에너지에 의해 원단(F)과의 접촉부위에서 마찰열을 발생시켜 대상물을 재단하도록 한다.
더욱이, 제2 초음파 롤러부(810)는 선단에 지지된 롤러부가 자전하게 하면서 단부가 횡방향 구동부재(820)에 고정되도록 후방으로 연장된 롤러 고정부(812)가 구비된다.
이때, 제2 초음파 롤러부(810)는 롤러 고정부(812)의 위치를 감지하는 센서(도면에 미도시)가 양측에 위치되어 좌우 교번 거리를 감지하게 된다.
횡방향 구동부재(820)는 제2 초음파 롤러부(810)를 횡방향으로 왕복 이동시키며, 제4 구동부(822) 및 구동풀리(824), 종동풀리(826) 및 벨트를 포함한다.
제4 구동부(822)는 제2 초음파 롤러부(810)가 좌우 순차 이동하도록 구동력을 제공하는 모터이다.
구동풀리(824)는 제4 구동부(822)의 구동축에 구비되고, 종동풀리(826)는 구동풀리(824)의 반대측에 구비된다.
벨트는 제4 구동부(822)의 구동력을 구동풀리(824)를 통해 종동풀리(826)로 전달한다.
이때, 벨트에는 롤러 고정부(812)가 고정되면서 이동 방향에 따라 롤러 고정부(812)가 연동된다.
흡착모듈(900)은 도 1 내지 도 5 및 도 11에 도시된 바와 같이 가압모듈(700)의 제2 가압부재(730) 하측에 위치되어, 폭방향 초음파 절단모듈(800)에 의해 절단되기 전에 원단을 흡착하고, 절단 후 절단물(F2)을 회전 과정에서 인출 지점인 컨베이어(1000) 상에 내려놓는다.
더욱이, 흡착모듈(900)은 흡착부(910), 제1 흡착 구동부(920) 및 제2 흡착 구동부(930)를 포함한다.
흡착부(910)는 원단(F)의 절단 전에 진공에 의해 절단 전후의 원단(F) 표면을 흡착시킨다.
제1 흡착 구동부(920)는 흡착부(910)를 전후 이동시키는 구성으로 에어 실린더 등이 이에 적용된다.
즉, 제1 흡착 구동부(920)는 원단(F)에서 이격된 흡착부(910)를 전진시켜 원단(F) 표면에 밀착시키고, 원단(F)의 절단 후에 흡착부(910)를 후진시켜 원단(F)에서 이격시키는 에어 실린더 등이 이에 적용된다.
제2 흡착 구동부(930)는 제1 흡착 구동부(920)를 절단 위치와 인출 위치로 회전시키며, 회전식 에어 실린더 등이 이에 적용된다.
더욱이, 제1 흡착 구동부(920)는 회전축(922) 중심에 고정되며, 회전축(922)의 일측은 이동판(114)의 전면 양측에서 횡방향으로 연장된 일측 프로파일(932)에 회전 가능하게 지지됨과 동시에 타측 프로파일(932)에 제2 흡착 구동부(930)가 고정된다.
컨베이어(1000)는 흡착모듈(900)의 하측에 위치되어 모터의 구동력에 의해 벨트를 무한 회전시켜 그 위에 안착된 절단물(F2)을 타 장소로 이동시킨다.
컨트롤러(C)는 도 2에 도시된 바와 같이 본체(100) 상에 설치되어, 제1 초음파 롤러부(310), 제1 구동부(320), 제2 구동부(420), 제3 구동부(510), 제1, 2 가압구동부(720, 740), 제2 초음파 롤러부(810), 횡방향 구동부재(820), 제1 흡착 구동부(920), 제2 흡착 구동부(930) 및 컨베이어(1000) 등의 동작을 제어하면서 각종 제어 상태를 나타내는 디스플레이, 전원 스위치, 수동 또는 자동 운전모드를 선택하는 운전모드 스위치, 시작 및 정지 스위치, 리셋 스위치 및 비상정지 스위치 등이 이에 구비된다.
이와 같이 본 발명의 초음파를 이용한 원단 재단 장치(100)의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 컨트롤 박스(340) 및 컨트롤러(C) 등을 통해 제어 조건을 입력하게 된다.
다음으로, 원단 공급모듈(200)의 제1 보빈(120)에 최종 제품보다 폭이 넓은 원단(F)이 감긴 상태에서 다수 롤러(R)를 통해 진행 방향이 안내받은 후 길이방향 초음파 절단모듈(300)로 원단(F)이 진입하게 되면 제1 초음파 롤러부(310)가 제1 구동부(320)에 의해 회전되면서 재단돌기(312)에 의해 원단(F)의 양단에 연속 볼록 구조를 갖도록 절단된다.
이때, 제1 에어 공급부(330)에서 분사되는 에어를 통해 원단(F)이 제1 초음파 롤러부(310)의 표면에 달라붙지 않게 한다.
그리고 원단(F)의 양단을 절단하면서 생기는 자투리인 잔여물(F1)은 제2 구동부(420)의 구동력에 의해 제1 초음파 롤러부(310)와 동일 속도로 회전되는 양쪽 제2 보빈(410)에 각각 감기게 된다.
다음으로, 양단에 연속 볼록 구조가 형성된 원단(F)은 로고 각인모듈(500)의 지지대(514)와 각인부(520)의 사이를 통과하고 제3 구동부(510)의 구동에 의해 각인부(520)를 하강하면서 원단(F)의 표면에 설정 간격마다 로고가 형성된다.
다음으로, 로고가 형성된 원단(F)이 원단 텐션 유지모듈(600)의 제1 원단 유지부재(610)를 통해 1차적으로 텐션이 유지되고, 전방에 위치된 롤러(R) 군에 의해 횡방향으로 이동되는 원단(F)이 종방향을 향해 이동 방향이 전환된다.
다음으로, 종방향으로 전환된 원단(F)이 제2 원단 유지부재(620)를 통해 2차적으로 텐션이 유지된다.
이때, 제2 에어 공급부(630)에서 분사되는 에어를 통해 원단(F)이 제3 롤러(622)의 표면에 달라붙지 않게 한다.
다음으로, 원단(F)이 원단(F)의 표면에서 이격된 상태로 위치된 가압모듈(700)의 제1, 2 가압부재(710, 730)에 닿지 않고 하강하게 되고[도 12(a) 참조], 원단(F)이 설정된 위치까지 하강하면 제1, 2 가압부재(710, 730)가 제1, 2 가압구동부(720, 740)의 동시 구동에 의해 원단(F)을 동시에 가압한다[도 12(b) 참조].
이와 동시에 흡착모듈(900)의 흡착부(910)가 제1 흡착 구동부(920)에 의해 전진하여 원단(F)의 하부를 진공에 의해 흡착하고 있는 상태이다[도 12(b) 참조].
다음으로, 제2 초음파 롤러부(810)가 횡방향 구동부재(820)에 의해 구동되면서 일측에서 타측 방향으로 이동하면서 제2 초음파 롤러부(810)의 재단돌기가 초음파 에너지에 의해 원단(F)의 절단 부위를 절단하게 된다[도 12(c) 참조].
다음으로, 제2 가압부재(730)와 흡착부(910)가 제2 가압구동부(740)와 제1 흡착 구동부(920)에 의해 동시에 후진하게 된다. 이때, 흡착부(910)에는 절단된 절단물(F2)이 흡착된 상태로 구비된다[도 12(d) 참조].
다음으로, 제1 가압부재(710)가 제1 가압구동부(720)의 구동에 의해 후진하게 된다[도 12(e) 참조].
다음으로, 절단된 절단물(F2)이 흡착된 흡착부(910)가 제2 흡착 구동부(930)에 의해 90° 회전된 후[도 12(f) 참조] 컨베이어(1000) 일측에 절단물(F2)을 낙하시키고 그 후에 흡착부(910)가 제2 흡착 구동부(930)의 구동에 의해 제2 가압부재(730)와 평행한 상태로 회전된다[도 12(g) 참조].
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 초음파를 이용한 원단 재단 장치 100: 본체
200: 원단 공급모듈 300: 길이방향 초음파 절단모듈
400: 잔여물 회수모듈 500: 로고 각인모듈
600: 원단 텐션 유지모듈 700: 가압모듈
800: 폭방향 초음파 절단모듈 900: 흡착모듈
1000: 컨베이어 C: 컨트롤러

Claims (9)

  1. 권취 상태의 원단을 권출시키도록 구비되는 원단 공급모듈;
    상기 원단 공급모듈에서 연속 공급되는 원단의 양단을 회동 과정에서 초음파로 절단하는 길이방향 초음파 절단모듈;
    상기 길이방향 초음파 절단 모듈을 통과하는 원단을 당겨 텐션을 유지시키는 원단 텐션 유지모듈;
    상기 텐션이 유지된 상태로 공급되는 원단의 절단 부위를 가압하는 가압모듈;
    상기 가압모듈에 의해 가압된 원단의 절단 부위를 횡방향으로 교번 이동 과정에서 초음파로 절단하는 폭방향 초음파 절단모듈; 및
    상기 폭방향 초음파 절단모듈에 의해 절단되기 전에 원단을 흡착하고, 절단 후 상기 원단을 회전 과정에서 인출 지점에 내려놓는 흡착모듈;을 포함하며,
    상기 원단 텐션 유지모듈은
    상기 원단을 횡방향으로 당겨 텐션을 유지시키도록 제1, 2 롤러로 구성된 제1 원단 유지부재; 및
    상기 원단을 종방향으로 당겨 텐션을 유지시키도록 제3, 4 롤러로 구성된 제2 원단 유지부재;를 포함하며,
    상기 제1, 2 롤러 중 어느 하나와 상기 제3, 4 롤러 중 어느 하나가 이동하고 나머지는 고정되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 원단 재단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 길이방향 초음파 절단모듈에 의해 원단의 양측에서 절단된 잔여물을 회수하여 회전에 의해 권취시키는 잔여물 회수모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 원단 재단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 길이방향 초음파 절단 모듈을 통과하는 원단 상에 상하 이동하면서 로고를 열을 가해 각인시키는 로고 각인모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 원단 재단 장치.
  4. 삭제
  5. 권취 상태의 원단을 권출시키도록 구비되는 원단 공급모듈;
    상기 원단 공급모듈에서 연속 공급되는 원단의 양단을 회동 과정에서 초음파로 절단하는 길이방향 초음파 절단모듈;
    상기 길이방향 초음파 절단 모듈을 통과하는 원단을 당겨 텐션을 유지시키는 원단 텐션 유지모듈;
    상기 텐션이 유지된 상태로 공급되는 원단의 절단 부위를 가압하는 가압모듈;
    상기 가압모듈에 의해 가압된 원단의 절단 부위를 횡방향으로 교번 이동 과정에서 초음파로 절단하는 폭방향 초음파 절단모듈; 및
    상기 폭방향 초음파 절단모듈에 의해 절단되기 전에 원단을 흡착하고, 절단 후 상기 원단을 회전 과정에서 인출 지점에 내려놓는 흡착모듈;을 포함하며,
    상기 가압모듈은
    상기 원단의 절단 지점 상부를 가압 또는 가압 해제하도록 전후 이동하는 제1 가압부재;
    상기 원단의 절단 지점 하부를 가압 또는 가압 해제하도록 전후 이동하는 제2 가압부재;
    상기 제1 가압부재를 전후 이동시키는 제1 가압구동부; 및
    상기 제2 가압부재를 전후 이동시키는 제2 가압구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 원단 재단 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1, 2 가압부재의 대향된 내면에 상기 원단의 정전기를 방지하도록 정전기 방지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 원단 재단 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 폭방향 초음파 절단모듈은,
    상기 원단의 절단 지점을 접촉한 상태에서 절단하도록 좌우 순차 이동하는 초음파 절단 롤러부; 및
    상기 초음파 절단 롤러부를 횡방향으로 왕복 이동시키는 횡방향 구동부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 원단 재단 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 흡착모듈은,
    상기 원단의 절단 전에 진공에 의해 흡착시키는 흡착부;
    상기 원단에서 이격된 상기 흡착부를 전진시켜 상기 원단에 밀착시키고, 상기 원단 절단 후에 상기 흡착부를 후진시켜 상기 원단에서 이격시키는 제1 흡착 구동부; 및
    상기 흡착부가 구비된 제1 흡착 구동부를 절단 위치와 인출 위치로 회전시키는 제2 흡착 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 원단 재단 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 길이방향 초음파 절단모듈, 원단 텐션 유지모듈 및 폭방향 초음파 절단모듈과 원단 사이에 에어를 분사하여 상기 원단이 달라붙지 않게 하도록 에어 공급부가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 원단 재단 장치.
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