KR102314087B1 - 접이식 마스크 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인간의 안면, 보다 구체적으로 코와 입 부분에 착용하는 접이식 마스크를 용이하면서도 효율적으로 제조할 수 있는 접이식 마스크 제조장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 접이식 마스크 제조장치는 하나 이상의 원단을 공급하기 위한 원단공급수단과, 원단공급장치로부터 공급되는 원단들을 합지하여 마스크 원단을 형성하는 합지수단, 마스크 원단을 이송하기 위한 제1 원단이송수단, 마스크 원단을 절첩하는 절첩수단, 절첩된 마스크 원단의 일측에 접힘부를 성형하는 접힘부 성형수단, 접힘부가 형성된 원단으로부터 마스크 본체를 성형하는 본체 성형수단을 포함하여 구성된다. 본 발명에 있어서는 다수의 원단을 합지하여 마스크 원단을 형성하고, 마스크 원단을 절첩함과 더불어 절첩된 마스크 원단의 일측을 절단 및 용착하여 접힘부를 형성하며, 이 접힘부를 중심으로 마스크 원단을 펼치고 그 원단의 테두리 부분을 절단 및 용착하여 마스크 본체를 성형하게 된다.

Description

접이식 마스크 제조장치{Foldable Mask Manufacturing Apparatusf}

본 발명은 인간의 안면, 보다 구체적으로 코와 입 부분에 착용하는 마스크를 제조하는 장치에 관한 것으로, 특히 접이식 마스크를 용이하면서도 효율적으로 제조할 수 있는 접이식 마스크 제조장치에 관한 것이다.

인간의 안면에 착용하는 마스크로서는 용도에 따라 방한용, 수술용, 방역용, 보건용, 황사 등의 방진용 등 다양한 종류의 것이 존재한다. 마스크는 기본적으로 인간의 코와 입 부분을 전체적으로 덮어서 가리는 본체와, 이 본체의 양측에 결합되고 본체를 양측 귀나 머리 부분에 걸어서 고정하기 위한 걸이부재를 구비하여 구성된다. 본체는 사용자의 입으로부터 침 등의 타액이 외부로 배출되는 것을 차단함과 더불어, 사용자가 호흡하는 공기를 여과하는 기능을 제공한다. 본체는 다양한 재질로 구성된다. 본체는 면직물, 부직포, 정전 필터나 탄소 필터 등의 필터지, 또는 이들의 복합 재질이나 다층구조로 이루어진다. 본체의 재질은 마스크의 용도에 따라 적절하게 선택된다.

마스크를 제조하기 위한 장치로서는 다양한 것이 개발되어 제안된 바 있다. 예를 들어, 대한민국 등록특허 10-0609479호(명칭: 마스크 제조장치), 공개특허 10-2019-0029925호(명칭: 마스크 제조방법), 등록특허 10-2028827호(명칭: 주름마스크 및 그 제조방법), 등록특허 10-1597735호(명칭: 합지형 방진마스크 제조장치 및 이를 이용하는 제조방법), 등록특허 10-0783311호(명칭: 초음파 용착에 의한 마스크 제조장치) 및 등록특허 10-1600005호(명칭: 명칭 일체형 방진마스크 제조장치 및 이를 이용하는 제조방법) 등에는 마스크를 자동으로 제조할 수 있는 장치에 대해서 개시하고 있다.

그러나 상기한 종래의 마스크 제조장치는 평면적인 형태의 마스크 제조에 최적화된 것이기 때문에 접이식 마스크와 같이 입체 형상을 갖는 마스크 제조에 적합하지 않고, 또한 배기변이나 밀착포 등과 같은 추가적인 기능 부재를 구비하는 마스크를 제조할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 사정을 감안해서 창출된 것으로서, 일련의 자동화 공정을 통해 접이식 마스크를 제조할 수 있는 접이식 마스크 제조장치를 제공함에 기술적 목적이 있다.

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또한, 본 발명은 접이식 마스크에 배기변 등을 부착하는 경우에도 효율적으로 대처할 수 있는 접이식 마스크 제조장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 접이식 마스크 제조장치는 하나 이상의 원단을 공급하기 위한 원단공급수단과, 원단공급장치로부터 공급되는 원단들을 합지하여 마스크 원단을 형성하는 합지수단, 마스크 원단을 이송하기 위한 제1 원단이송수단, 마스크 원단을 절첩하는 절첩수단, 절첩된 마스크 원단의 일측에 접힘부를 성형하는 접힘부 성형수단, 접힘부가 형성된 원단으로부터 마스크 본체를 성형하는 본체 성형수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

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또한, 접이식 마스크 제조장치는 마스크 원단의 장력을 일정하게 유지하기 위한 장력유지수단이 추가로 구비되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 접이식 마스크 제조장치는 마스크 원단에 연결대를 결합하기 위한 연결대 결합수단이 추가로 구비되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 접이식 마스크 제조장치는 마스크 원단에 배기밸브를 결합하기 위한 배기밸브 결합수단이 추가로 구비되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 접이식 마스크 제조장치는 마스크 원단을 이송하기 위한 제2 원단이송수단이 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원단공급수단은 원단을 거치하기 위한 샤프트와, 샤프트의 회전을 검출하기 위한 회전 검출수단, 원단의 잔량을 검출하기 위한 잔량검출수단 및, 원단의 권출장력을 일정하게 유지하기 위한 파우더 브레이크를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접힘부 성형수단은 마스크 원단의 타측에 핀홀을 형성하고. 상기 본체 성형수단은 상기 핀홀을 이용하여 마스크 원단을 이송하는 핀 콘베이어와, 상기 핀 콘베이어에 의해 이송되는 원단을 타발 및 용착하여 마스크 본체를 성형하는 금형과 초음파 용착기를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체 성형수단은 절첩된 마스크 원단의 하부를 펼치는 원단 펼침수단을 추가로 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마스크 원단의 접힘부를 기준으로 원단의 상측을 가압하는 원단 누름수단을 추가로 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체 성형수단에 밀착포를 공급하는 밀착포 공급수단과. 상기 밀착포에 중공을 형성함과 더불어 양측에 핀홀을 형성하는 밀착포 가공수단을 추가로 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절첩수단은 이송되는 마스크 원단을 지지하는 지지부재를 구비하고, 상기 지지부재는 일측으로부터 타측으로 가면서 폭이 감소하는 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 원단의 공급에서부터 최종적으로 마스크 본체의 회수에 이르기까지 일체의 공정이 자동으로 실행되므로 대량의 마스크를 용이하면서도 신속하게 제조할 수 있게 된다.

도 1a는 본 발명이 적용되는 접이식 마스크의 일례를 나타낸 사시도.
도 1b는 도 1a에 나타낸 접이식 마스크의 배면도.
도 2는 본 발명이 적용되는 접이식 마스크의 다른 구성 예를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 마스크의 제조 공정을 나타낸 흐름도.
도 4는 도 3에 대응하여 접이식 마스크가 만들어지는 과정을 단계 별로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 마스크 제조장치의 전체적인 구성도.
도 6은 도 5에서 원단 거치부(12)의 구성을 설명하기 위한 사진.
도 7은 도 5에서 원단이송장치(20)의 구성의 일례를 나타낸 구성도.
도 8은 도 7에서 원단이송부(21)의 보다 구체적인 구성을 나타낸 구성도로서, 도 8a는 원단이송부(21)의 평면 구성도이고, 도 8b는 그 정면 구성도.
도 9는 합지장치(40)의 구성을 나타낸 구성도.
도 10은 장력유지장치(30)의 구성을 나타낸 구성도로서, 도 10a는 장력유지장치(30)의 평면 구성도이고, 도 10b는 그 정면 구성도.
도 11 내지 도 13은 마스크 원단(P)에 연결대(3)를 결합하는 연결대 결합장치(80)를 나타낸 도면으로서, 도 11은 연결대 결합장치(80)의 구성도, 도 12는 도 11에서 볼 피더(81)의 설치 사진, 도 13은 도 11에서 초음파 용착기(82)의 설치 사진,
도 14는 연결대 배치부(82)의 구성을 설명하기 위한 구성도와 그 평면도.
도 15는 본 발명에서 채용가능한 원단이송장치(120)의 다른 구성 예를 나타낸 사진,
도 16은 스토퍼(127)의 구체적인 구성을 설명하기 위한 사진.
도 17은 마스크 원단 절첩장치(50)의 구조를 나타낸 구성도.
도 18은 절첩장치(50)의 구성을 설명하기 위한 사진.
도 19는 접힘부 성형장치(60)의 구성을 나타낸 구성도.
도 20은 접힘부 성형장치(60)의 바람직한 다른 구성 예를 설명하기 위한 사진.
도 21은 본체 성형장치(70)의 구성을 나타낸 구성도.
도 22는 원단 펼침부(71)의 구성을 설명하기 위한 사진.
도 23은 원단 펼침부(71)의 구성을 나타낸 구성도.
도 24는 원단 누름부(72)의 구성을 설명하기 위한 사진.
도 25는 밀착포 가공부(102)의 구성을 설명하기 위한 사진.
도 26은 핀 콘베이어(73)의 구조를 나타낸 구성도.
도 27은 본 발명에 적용가능한 진공흡착기의 구성을 나타낸 사진.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 설명한다. 다만, 이하에서 설명하는 실시 예는 본 발명의 하나의 바람직한 구현 예를 예시적으로 나타낸 것으로서, 이러한 실시 예의 예시는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있음을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1a는 본 발명이 적용되는 접이식 마스크의 일례를 나타낸 사시도이고, 도 1b는 그 배면도이다. 접이식 마스크는 안면의 코와 입 부분을 가리거나 덮기 위한 본체(1)를 구비한다. 본체(1)는 상기한 바와 같이 그 용도에 따라 적절한 재질로 구성된다. 본체(1)는 예컨대 면직물, 부직포, 정전 필터나 탄소 필터 등의 필터지, 또는 이들의 복합 재질이나 다층구조로 이루어진다. 본체(1)의 재질로서는 특정한 것에 한정되지 않는다. 본체(1)의 중앙 부분에는 바람직하게 종방향으로 접힘부(2)가 형성된다. 이 접힘부(2)는 단면 형상이 원호 또는 그와 상응하는 형상을 갖추어, 본체(1)는 전체적으로 중앙 부분이 오목한 용기의 형상을 갖도록 형성된다. 이는 사용자의 코 및 입 부분과 본체(1) 사이에 공간을 형성하여 그 착용감을 향상시키기 위한 것이다.

본체(1)의 양측에는 연결대(3)가 구비된다. 연결대(3)는 본체(1)를 사용자의 얼굴에 착용하기 위한 걸이부재(4)를 결합하기 위한 것이다. 연결대(3)의 형상은 특정한 것에 한정되지 않고 걸이부재(4)를 연결하거나 결합하기에 적합한 임의의 것을 채용할 수 있다. 또한, 필요에 따라 연결대(3)는 생략되고, 본체(1)의 양측에 걸이부재(4)가 직접적으로 연결 또는 결합될 수 있다.

또한, 본체(1)의 배면에는 바람직하게 그 원주 방향을 따라 밀착포(5)가 결합된다. 밀착포(5)는 중앙 부분이 타공되고, 테두리 부분이 본체(5)의 테두리 부분에 결합된다. 밀착포(5)는 본체(1)의 테두리 부분과 사용자의 안면 사이를 밀착시켜 본체(1)와 안면 사이의 틈새를 통해 공기가 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다.

또한, 도 2는 본 발명이 적용되는 접이식 마스크의 다른 구성 예를 나타낸 사시도이다. 도 2의 마스크에는 접힘부(2)를 중심으로 본체(1)의 일측에 배기밸브(6)가 구비된다. 이 배기밸브(6)는 사용자의 날숨을 본체(1) 외측으로 원활하게 배출하여 마스크 내부를 보다 쾌적하게 유지하기 위한 것이다. 그리고 그 밖의 부분은 도 1과 실질적으로 동일하므로, 도 1과 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 마스크의 제조 공정을 나타낸 흐름도이고, 도 4는 도 3에 대응하여 접이식 마스크가 만들어지는 과정을 단계별로 나타낸 도면이다.

본 발명에서 접이식 마스크를 제조하는 경우에는 우선 도 4a에 나타낸 바와 같이 본체(1)를 형성하기 위한 다수의 원단(P1, P2, F1~Fn)을 공급하면서 이를 합지한다(S1, S2 단계). 이하, 다수의 원단(P1, P2, F1~Fn)이 합지된 다층의 원단을 마스크 원단(P)이라 칭한다. 마스크 원단(P)은 통상 겉지(P1)와 속지(P2) 및 이들 사이에 배치되는 1종 이상의 필터지(F1~Fn)가 합지된 다층 구조로 이루어지고, 원단들의 합지는 통상 초음파 용착을 통해 실행된다.

마스크 원단(P)을 형성한 후에는 도 4b에 나타낸 바와 같이 이를 대략 중심선(C1)을 기준으로 절첩한다(S3 단계). 그리고 도 4c에 나타낸 바와 같이 절첩된 원단(P)의 일측 단부에 접힘부(2)를 용착 성형하고, 스크랩(PS1)을 제거한다(S4 단계).

이어, 도 4d에 나타낸 바와 같이 절첩된 마스크 원단(P)을 다시 펼치고, 원단(P)으로부터 마스크 본체(1)의 테두리(C2) 부분을 용착 및 분리하여 본체(1)를 성형한다(S5 단계).

상술한 방법은 기본적으로 오목한 용기 형상을 갖는 접이식 마스크의 본체(1)를 형성하기 위한 것이다. 본 발명은 이러한 본체(1)의 성형 방법을 기준으로 하여 본체(1)에 선택적 또는 일체적으로 연결대(3), 밀착포(5), 배기밸브(6) 또는 걸이부재(4)를 결합 또는 부착합으로써 다양한 형태의 접이식 마스크를 제조할 수 있게 된다. 본체(1)에 연결대(3), 밀착포(5), 배기밸브(6) 등을 일련의 자동화 공정을 통해 결합하는 방법이나 장치에 대해서는 이후에 구체적으로 설명하게 될 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 마스크 제조장치의 전체적인 구성도이다. 도면에서, 마스크 제조장치는 기본적으로 다수의 원단을 공급하기 위한 원단공급장치(10)와, 이 원단공급장치(10)로부터 원단을 당겨서 이송하기 위한 원단이송장치(20)를 구비하고, 바람직하게 원단공급장치(10)와 원단이송장치(20) 사이의 적절한 위치에 원단공급장치(10)로부터 원단이송장치(20)로 이송되는 원단의 장력을 일정하게 유지하기 위한 장력유지장치(30)가 설치된다. 또한, 원단공급장치(10)로부터 순차적으로 합지장치(40), 절첩장치(50), 접힘부 성형장치(60) 및 본체 성형장치(70)가 배치된다.

상기 합지장치(40)는 도 4a에 나타낸 바와 같이 다수의 원단(P1, P2, F1~Fn)을 합지하여 본체(1)를 제조하기 위한 마스크 원단(P)을 형성하고, 절첩장치(50)는 도 4b에 나타낸 바와 같이 마스크 원단(P)을 대략 중심선(C1)을 기준으로 절첩하며, 접힘부 성형장치(60)는 도 4c에 나타낸 바와 같이 절첩된 원단(P)의 일측 단부에 접힘부(2)를 용착 성형하고, 본체 성형장치(70)는 도 4d에 나타낸 바와 같이 절첩된 원단(P)을 다시 펼침과 더불어 원단(P)으로부터 마스크 본체(1)의 테두리(C2) 부분을 용착 및 분리하여 본체(1)를 성형하게 된다.

또한, 마스크 제조장치에는 마스크 본체(1)에 연결대(3)를 결합하기 위한 연결대 결합장치(80)와, 마스크 본체(1)에 배기밸브(6)를 결합하기 위한 배기밸브 결합장치(90) 및, 마스크 본체(1)에 밀착포(5)를 결합하기 위한 밀착포 공급장치(100)가 구비된다. 이들은 필요에 따라 선택적으로 채용하게 될 것이다. 그리고 마스크 제조장치는 작업자가 본 장치를 조작하거나 제어하기 위한 제어 판넬(110)이 적절한 위치에 배치되고, 도면에 나타내지는 않았으나 본 장치 전체를 제어하기 위한 제어장치가 구비된다.

원단공급장치(10)는 프레임(11)에 다수의 원단 거치부(12)와, 원단 거치부(12)로부터 합지장치(40)로 이송되는 원단을 안정적으로 지지 및 안내하기 위한 가이드 롤러(13)가 설치되어 구성된다. 도 6은 원단 거치부(12)의 구성을 설명하기 위한 사진이다. 원단 거치부(12)는 프레임(11)에 브라켓(121)이 설치되고, 여기에 원단 지관을 거치하기 위한 지관 샤프트(122)가 회전 가능하게 결합된다. 지관 샤프트(123)의 양단에는 원단 지관을 안정적으로 지지 및 고정하기 위한 어댑터(123)가 설치되고, 브라켓(121)과 어댑터(123)의 사이에는 지관 샤프트(122)가 회전하는 것을 검출하기 위한 회전 검출기(124)가 설치된다. 회전 검출기(124)는 지관 샤프트(122)에 장착된 원단이 원단이송장치(20)에 의해 이송되는 과정에서 원단이 절단되는 등의 이유로 인하여 지관 샤프트(122)가 회전하지 않는 것을 검출하기 위한 것이다. 또한, 프레임(11)에는 지관 샤프트(122)와 일정 거리 이격된 위치에 광센서(125)가 설치된다. 이 광센서(125)는 지관 샤프트(122)에 장착된 원단이 소비되어 그 잔량이 일정 이하로 저하되는 것을 검출하기 위한 것이다. 제어장치는 상기 회전 검출기(124)와 광센서(125)로부터의 검출신호를 근거로 작업자를 위한 적절한 경보를 실행하게 된다.

또한, 도면에 구체적으로 나타내지 않았으나 상기 브라켓(121)의 배면측에는 지관 샤프트(122)와 결합되면서 파우더 브레이크가 바람직하게 결합된다. 이 파우더 브레이크는 원단 지관으로부터 원단이 풀릴 때 관성에 의해 원단이 일정량 이상 풀리는 것을 방지함으로써 원단 지관으로부터 풀리는 원단의 권출 장력을 일정하게 유지하게 된다.

도 7은 원단이송장치(20)의 구성의 일례를 나타낸 구성도이다. 원단이송장치(20)는 원단이송부(21)와 스토퍼(22)를 구비하여 구성된다. 도 8은 원단이송부(21)의 보다 구체적인 구성을 나타낸 구성도로서, 도 8a는 원단이송부(21)의 평면 구성도이고, 도 8b는 그 정면 구성도이다.

원단이송부(21)는 서보 모터(211)와 볼나사(212) 및 테이블(213)을 구비한다. 볼나사(212)는 외주면에 나사가 형성되어 서보 모터(211)가 정회전 또는 역회전할 때 테이블(213)이 원단의 길이 방향을 따라 좌측 또는 우측으로 이송된다. 테이블(213)에는 체결수단을 통해 캐리어(214)가 결합된다. 프레임(210)의 상측에는 예컨대 리니어 모션 등의 레일(216)이 설치되고, 캐리어(214)는 슬라이드(217)를 통해 레일(216)에 거치된다,

캐리어(214)의 하측에는 마스크 원단의 상부를 잡아서 고정하기 위한 그리퍼(215)가 구비된다. 즉, 캐리어(214)의 일측 단부에는 하측 방향으로 브라켓(215a)이 설치되고, 여기에 실린더(215b)가 설치된다. 실린더(215b) 로드에는 장방형의 가압판(215c)이 결합된다. 캐리어(214) 하측에는 상기 가압판(215c)과 대향하는 위치에 지지판(215d)이 설치된다. 지지판(215d)의 배면측에는 가압판(215c)에 의한 가압력에 대해 지지판(215d)을 안정적으로 지지하기 위한 지지바(215e)가 설치된다. 프레임(210)의 하측에는 지지 레일(210a)이 설치되고, 상기 지지바(215e)는 지지 레일(210a)에 의해 슬라이드 가능하게 지지된다.

스토퍼(22)는 마스크 원단(P)의 하부를 잡아서 고정하게 된다. 스토퍼(22)는 바람직하게 원단이송부(21)와 상응하는 위치에 설치된다. 프레임(210)에는 원단이송부(21)의 하부에 브라켓(221)이 고정적으로 설치되고, 이 브라켓(221)에는 실린더(222)가 설치된다. 도면에 구체적으로 나타내지 않았으나, 실린더(222)의 로드에는 가압판이 결합되고, 이 가압판과 대향하는 위치에 브라켓을 통해 지지판이 고정적으로 설치된다.

원단이송부(21)와 스토퍼(22)는 제어장치에 의해 구동 및 제어된다. 제어장치는 우선 그리퍼(215)를 해제한 상태에서 서보 모터(211)를 일측 방향으로 회전 구동함으로써 캐리어(214)를 원단공급장치(10) 측으로 이동시키게 된다. 이때 캐리어(214)의 이동 거리는 한 번에 이송하고자 하는 마스크 원단(P)의 길이에 대응하여 설정된다. 캐리어(214)의 이송거리는 제조하고자 하는 마스크의 크기에 따라 적절하게 설정될 것이다. 제어장치는 캐리어(214)를 일정 거리만큼 이송한 후에는 캐리어(214)의 이동을 정지함과 더불어 그리퍼(215)를 구동하여 마스크 원단(P)의 상부를 고정하게 된다. 그리고 그리퍼(215)가 작동된 상태로 서보 모터(211)를 타측 방향으로 회전 구동하여 캐리어(214)를 본래의 위치로 복귀시키게 된다. 캐리어(214)가 복귀할 때 그리퍼(215)에 고정된 마스크 원단(P)은 캐리어의 복귀와 함께 이끌려서 이송된다. 제어장치는 이러한 동작을 반복적으로 실행함으로써 마스크 원단을 일정 길이 단위로 이송하게 된다.

한편, 제어장치는 그리퍼(215)가 해제상태로 설정되는 시간 구간 동안에는 스토퍼(22)를 작동하여 마스크 원단(P)의 하부를 고정하게 된다. 이는 그리퍼(215)가 해제되는 대기시간 동안 마스크 원단(P)이 역방향, 즉 원단공급장치(10) 측으로 끌려가거나 마스크 원단(P)의 장력이 일정 이하로 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다.

원단이송장치(20)의 상기한 동작에 의해 마스크 원단(P)은 마스크 제조장치 내부를 일정 거리 이송된 후 일정 시간 동안 정지하는 주기를 갖고서 이송되게 된다. 그리고 마스크 제조장치는 마스크 원단(P)이 정지하게 되는 일정 시간 동안 원단 타공이나 용착 등의 가공 작업을 순차적 및 단계적으로 실행함으로써 마스크를 완성하게 된다.

도 9는 합지장치(40)의 구성을 나타낸 구성도이다. 합지장치(40)는 합지 롤러(41)와 용착기(43)를 구비하여 구성된다. 합지 롤러(41)는 구동부(42)에 의해 회전 구동되고, 구동부(42)는 제어장치에 의해 구동이 제어된다. 제어장치는 원단이송장치(20)와 연동하여 합지 롤러(41)를 구동한다. 즉, 제어장치는 원단이송장치(20)를 구동하여 마스크 원단을 이송하는 경우에 그 이송 속도에 상응하는 속도로 합지 롤러(41)를 구동하여 원단공급장치(10)로부터의 원단이 이후의 공정 단계로 원할하게 공급될 수 있도록 하게 된다.

용착기(43)는 예컨대 초음파 용착기로 구성된다. 용착기(43)는 초음파 혼(431)을 구비하고, 초음파 혼(431)의 상부에는 가압 롤러(432)가 설치된다. 가압 롤러(432)는 실린더(433)에 의해 승하강된다. 가압 롤러(532)는 마스크 원단(P)이 안정적으로 잘 용착되도록 바람직하게 복수개 설치된다. 제어장치는 합지 롤러(41)의 구동과 연동하여 가압 롤러(432)를 하강시킴으로써 합지 롤러(41)를 통해 이송되는 원단(P1, P2, F1~Fn)들을 적절하게 용착하여 마스크 원단(P)을 형성하게 된다.

합지장치(40)의 후단에 바람직하게 장력유지장치(30)가 배치된다. 도 10은 장력유지장치(30)의 구성을 나타낸 구성도로서, 도 10a는 장력유지장치(30)의 평면 구성도, 도 10b는 그 정면 구성도이다. 도면에서 프레임(31)의 상측에는 마스크 원단(P)의 이송방향을 따라 제1 및 제2 가이드 롤러(32, 33)가 회전가능하게 설치되고, 이 가이드 롤러(32, 33) 사이에 텐션 롤러(34)가 설치된다. 텐션 롤러(34)는 프레임(31)의 상하 방향으로 원활하게 승하강될 수 있도록 설치된다. 즉, 프레임(31)의 전면과 배면측 중앙 부분에는 각각 수직의 가이드 바(35)가 설치되고, 여기에 연결부재(36)가 상하방향으로 슬라이드 가능하게 결합된다. 그리고 상기 연결부재(36)의 사이에는 텐션 롤러(34)가 회전가능하게 결합된다. 또한, 프레임(31)의 상측 및 하측 일정 위치에는 텐션 롤러(34)의 위치를 감지하기 위한 제1 및 제2 근접센서(37, 38)가 설치된다. 이들 근접센서(37, 38)의 감지신호는 제어장치로 제공된다.

합지장치(40)로부터 이송되는 마스크 원단(P)은 제1 가이드 롤러(32)의 상측과 텐션 롤러(34)의 하측 및 제2 가이드 롤러(33)의 상측을 통해 후단으로 이송된다. 텐션 롤러(34)는 마스크 원단(P)의 장력을 고려하여 적절한 중량을 갖도록 설정된다. 텐션 롤러(34)는 장력유지장치(30)를 통해 이송되는 마스크 원단(P)의 장력에 따라 승하강되면서 그 마스크 원단(P)의 장력을 일정하게 유지하게 된다. 텐션 롤러(34)는 대체적으로 제1 근접센서(37)와 제2 근접센서(38)의 사이 공간을 승하강한다. 한편, 마스크 원단(P)의 장력이 부적절하게 상승하여 제1 근접센서(37)에 의해 텐션 롤러(34)가 감지되면, 제어장치는 합지 롤러(41)의 구동 속도를 높이거나 원단이송장치(20)에 의한 원단 이송을 중지 또는 지연함으로써 마스크 원단(P)의 장력을 낮추게 된다. 또한, 마스크 원단(P)의 장력이 부적절하게 하강하여 제2 근접센서(38)에 의해 텐션 롤러(34)가 감지되면, 제어장치는 합지 롤러(41)의 구동 속도를 낮추거나 정지시킴으로써 원단공급장치(10)로부터의 원단공급속도를 낮추게 된다. 이러한 동작에 의해 마스크 제조장치를 통해 이송되는 마스크 원단(P)의 장력은 일정하게 유지된다.

도 11 내지 도 13은 마스크 원단(P)에 연결대(3)를 결합하는 연결대 결합장치(80)를 나타낸 도면으로서, 도 11은 연결대 결합장치(80)의 구성도, 도 12는 도 11에서 볼 피더(81)의 설치 사진, 도 13은 도 11에서 초음파 용착기(82)의 설치 사진이다.

상기한 바와 같이 연결대 결합장치(80)는 필요에 따라 부가적으로 설치된다. 연결대 결합장치(80)는 각각 연결대(3)를 공급하는 한 쌍의 볼 피더(81)와, 각 볼 피더(81)로부터 공급되는 연결대(3)를 적절한 위치에 배치하는 한 쌍의 연결대 배치부(82) 및, 연결대 배치부(82)에 의해 배치된 연결대(3)를 마스크 원단(P)에 용착하는 한 쌍의 초음파 용착기(83)를 구비하여 구성된다.

볼 피더(81)는 본체(811) 내부에 진동 모터(도시되지 않음)가 설치되고, 본체(811)의 상부에는 연결대(3)가 수납되는 수납부(812)가 설치된다. 수납부(812)에는 나선형상으로 연결대 배출로가 형성되고, 연결대 배출로의 최종단에는 배출구(813)가 마련된다. 볼 피더(81)는 제어장치에 의해 구동된다. 볼 피더(81)가 작동되면 수납부(812)가 진동 모터에 의해 회전하면서 원심력에 의해 수납부(812) 내부의 연결대(3)가 배출로를 따라 이동하여 최종적으로 배출구(813)를 통해 하나씩 순차적으로 배출된다. 볼 피더(81)는 일반적인 것이고 특정한 구성의 것이 요구되지 않으므로 보다 구체적인 설명은 생략한다.

볼 피더(81)로부터 배출되는 연결대(3)는 연결대 배치부(82)로 공급된다. 도 14는 연결대 배치부(82)의 구성을 설명하기 위한 구성도와 그 평면도이다. 연결대 배치부(82)는 실린더(821)와, 이 실린더(821)에 의해 승하강되는 베이스 부재(822)가 구비되고, 베이스 부재(822)의 상측에는 각각 클램프(824)를 수평 방향으로 구동하기 위한 실린더(823)가 구비된다. 여기서 실린더(823)와 클램프(824)의 사이 공간에는 연결대 안착홈(825)이 마련된다. 연결대 안착홈(825)의 저면에는 연결대(3)가 안착된 것을 검출하기 위한 광센서(825a)가 설치된다. 광센서(825a)의 검출신호는 제어장치로 인가되고, 제어장치는 이 검출신호를 근거로 볼 피더(81)를 구동 제어한다. 그리고 도면에서 화살표(A, A')는 볼 피더(81)의 배출구(813)로부터 연결대(3)가 인입되는 방향을 나타낸 것이다.

연결대 결합장치(80)는 제어장치에 의해 전체적으로 구동 제어된다. 우선 제어장치는 광센서(825a)에 의한 검출신호를 근거로 볼 피더(81)를 구동한다. 볼 피더(81)가 구동되고, 이에 따라 연결대(3)가 배출구(813)로부터 배출되어 연결대 안착홈(825)에 안착되면, 제어장치는 실린더(823)를 구동하여 클램프(824)를 가동함으로써 연결대 안착홈(825)에 연결대(3)를 안정적으로 고정하게 된다. 그리고 이후 제어장치는 실린더(821)를 구동하여 베이스 부재(822)를 상승시킴과 더불어 초음파 용착기(82)의 초음파 혼(831)을 하강함으로써 마스크 원단(P)에 한 쌍의 연결대(3)를 용착하게 된다.

연결대(3)의 용착이 종료되면, 제어장치는 실린더(823)를 구동하여 클램프(824)를 해제하고, 이후 실린더(821)를 구동하여 베이스 부재(822)를 하강함과 더불어 초음파 혼(831)을 상승시킴으로써 초기 상태로 복귀하게 된다. 그리고 이러한 연결대 용착 동작은 상술한 바와 같이 원단이송장치(20)에 의해 마스크 원단(P)의 이송이 잠시 중단되는 대기시간 동안 실행된다.

도 5에서, 배기밸브 결합장치(90)는 마스크 원단(P)에 배기밸브(6)를 용착하기 위한 것으로서, 이는 필요에 따라 선택적으로 채용된다. 도면에서, 배기밸브 결합장치(90)는 마스크 원단(P)에서 배기밸브(6)를 용착할 부분을 타공하기 위한 제1 초음파 용착기(91)와, 마스크 원단(P)에 배기밸브(6)를 용착하기 위한 제2 초음파 용착기(92), 제2 초음파 용착기(92) 측으로 배기밸브(6)를 순차적으로 공급하는 볼 피더(93) 및 볼 피더(93)에서 공급되는 배기밸브(6)를 제2 초음파 용착기(92)의 하부에 적절하게 배치하는 배기밸브 배치부(94)를 구비하여 구성된다. 본 장치에서 마스크 원단(P)을 포함하는 일반적인 원단을 초음파 용착기(91)를 이용하여 타공하는 방법이나 장치는 일반적으로 주지된 것이다. 또한, 원단의 특정 부위에 초음파 용착기(92)와 볼 피더(93)를 채용하여 배기밸브(6) 등의 부재를 용착하는 장치 및 방법은 일반적인 것이고, 그 하나의 구성 예에 대해서는 연결대 결합장치(80)에서 설명한 바 있으며, 본원 발명에서 다른 어떤 특정한 구성의 것이 요구되지 않으므로 그 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 원단공급장치(10)와 원단이송장치(20)의 사이에 연결대 결합장치(80)와 배기밸브 결합장치(90) 등의 가공 장치가 부가되면, 원단이송장치(20)에 의한 마스크 원단(P)의 이송 길이가 길어지게 된다. 따라서 이 경우에는 이송되는 미스크 원단(P)의 전체적인 장력이 저하되거나, 원단이송장치(20)에 의한 원단 이송능력의 제고가 요구되고, 마스크 원단(P)에 가해지는 과도한 이송력에 의해 마스크 원단(P)이 절단되는 문제가 발생될 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 있어서는 원단공급장치(10)와 원단이송장치(20)의 사이에 추가적으로 원단이송장치가 부가된다. 이때 원단이송장치로서는 도 7에 나타낸 구성의 것이나, 그 밖에 다른 구성의 것을 채용할 수 있다. 도 15는 본 발명에서 채용가능한 원단이송장치(120)의 다른 구성 예를 나타낸 사진이다. 도면에서, 프레임(121)의 중앙 부분에는 구동수단으로서 실린더(122)가 설치되고, 실린더(122)의 로드에는 마스크 원단(P)을 잡아서 고정하기 위한 그리퍼(123)가 결합된다. 프레임(121)의 하측에는 예컨대 리니어 모션 등의 레일(125)이 설치되고, 그리퍼(123)는 슬라이드(126)를 통해 레일(125)에 거치된다,

또한, 원단이송장치(120)의 일측으로는 그리퍼(123)의 해제시에 마스크 원단(P)을 잡아서 고정하기 위한 스토퍼(127)가 설치된다. 도 16은 스토퍼(127)의 구체적인 구성을 설명하기 위한 사진이다. 도면에서 참조번호 128은 원단이송장치(120)로 인입되는 마스크 원단(P)을 지지하기 위한 지지 롤러이다. 이 지지 롤러(128)의 상측에는 브라켓(127a)이 설치되고, 여기에 실린더(127b)가 설치된다. 그리고 브라켓(127a)의 하측으로는 상기 지지 롤러(128)의 상측을 가압하여 마스크 원단(P)의 이송을 차단하기 위한 가압부재(127c)가 설치된다.

원단이송장치(120)에서 실린더(122)와 스토퍼(127)는 제어장치에 의해 구동 제어된다. 그리퍼(123)는 실린더(122)에 의해 왕복 이동하게 된다. 실린더(122)의 왕복이동은 도 8에서 서보 모터(211)의 정역회전과 동기적으로 실행된다. 그리퍼(123)의 이송방향 및 이송거리는 도 8에서 캐리어(214)의 그것과 동일하게 설정된다. 그리퍼(123)는 원단공급장치(10) 측으로 이송될 때 해제되고, 실린더(122)에 의해 그 반대 방향으로 당겨질 때 마스크 원단(P)을 고정하게 된다. 그리고 그리퍼(123)가 해제되는 경우에는 스토퍼(127)가 작동되어 마스크 원단(P)이 역방향으로 당겨지거나 그 장력이 저하되는 것을 차단하게 된다.

도 17은 마스크 원단 절첩장치(50)의 구조를 나타낸 구성도이고, 도 18은 절첩장치(50)의 구성을 설명하기 위한 사진이다. 도면에서 절첩장치(50)는 마스크 원단(P)을 인입하기 위한 가이드 롤러(51)와 마스크 원단을 절첩하기 위한 절첩 지그(52) 및, 절첩된 마스크 원단(P)을 가압하기 위한 가압 롤러(525)를 구비하여 구성된다. 절첩 지그(52)는 가이드 롤러(51)로부터 가압 롤러(525)측으로 이송되는 마스크 원단(P)을 지지하기 위한 지지판(521)을 구비한다. 지지판(521)은 마스크 원단(P)이 인입되는 인입단으로부터 출력단으로 갈수록 그 폭이 단조적으로 감소하는 형상으로 이루어진다. 바람직하게 지지판(521)은 정삼각형을 포함하는 이등변삼각형이나 등변사다리꼴의 형상으로 구성된다. 지지판(521)의 선단부는 지지대(522)에 예컨대 피봇 힌지(523)를 통해 회동가능하게 결합되고, 후단부는 지지판(521)의 높이를 가변할 수 있는 가변 지지대(524)에 결합되어, 필요에 따라 지지판(521)의 경사도를 적절하게 설정할 수 있도록 설치된다.

도 17 및 도 18에서, 가이드 롤러(51)를 통해 인입된 마스크 원단(P)은 지지판(521)의 양 측변에 의해 지지되면서 이송되고, 지지판(521)의 양 측변은 마스크 원단(P)이 이송되는 방향을 따라 그 폭이 단조적으로 감소하게 되므로 마스크 원단(P)은 가압 롤러(525)를 통해 반 접힘 상태로 인출되어 후단, 즉 접힘부 성형장치(60)로 이송되게 된다.

도 19는 접힘부 성형장치(60)의 구성을 나타낸 구성도이다. 도면에서, 접힘부 성형장치(60)는 전단의 가압 롤러(525)를 통해 이송되는 절첩된 마스크 원단(P)을 융착하여 마스크의 접힘부(2)를 성형하는 초음파 용착기(61)를 구비한다. 초음파 용착기(61)는 도 20에서 보다 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 전면 프레임(61a)의 내측에 브라켓(61b)이 설치되고, 여기에 실린더(61c)가 장착된다. 실린더(61c)의 로드에는 초음파 혼(61d)에 대해 마스크 원단(P)을 가압하여 마스크 원단(P)의 상측에 접힘부(2) 형상을 용착 및 절단하기 위한 가압판(61e)이 결합된다. 다시 도 19에서, 상기 가압판(61e)의 내측 하부에는 마스크 원단(P)에 핀홀(Ph)을 타공하기 위한 타공 핀(61f)이 설치된다. 상기 핀홀(Ph)은 후단에서 마스크 원단(P)으로부터 본체(1)를 성형하기 위한 것으로서, 이에 대해서는 이후 보다 구체적으로 설명될 것이다.

접힘부 성형장치(60)에서는 마스크 원단(P)이 초음파 용착기(61)로 이송되면, 초음파 혼(61d)을 이용하여 마스크 원단(P)의 상부를 원호 또는 그와 상응하는 형상으로 절단 및 용착함으로써 마스크 원단(P)의 상부에 접힘부(2)를 형성하게 된다. 이에 따라 마스크 원단(P)은 하측의 본체(1) 성형을 위한 부분과 상부의 스크랩(PS1) 부분이 분리가 가능한 상태로 된다. 마스크 원단(P)과 그 스크랩(PS1) 부분은 가압 롤러(62)를 통해 이송된 후, 마스크 원단(P)은 가이드 롤러(66)를 통해 후단, 즉 원단이송장치(20)로 이송되고, 스크랩(PS1)은 측면의 배출 롤러(63: 도 20 참조)를 통해 배출된다.

그런데 상기 장치에서 배출 롤러(63)는 별도의 구동장치에 의해 구동되므로, 마스크 원단(P)의 이송 속도와 스크랩(PS1)의 이송속도 사이에 차이가 발생하여 마스크 원단(P)이 배출 롤러 측으로 당겨지는 현상이 발생될 수 있다.

도 20은 접힘부 성형장치(60)의 바람직한 다른 구성 예를 설명하기 위한 사진이다. 도 20에서 접힘부 성형장치(60)는 초음파 용착기(61)와 가압 롤러(62)의 사이에 스토퍼(65)가 구비된다. 스토퍼(65)는 상술한 스토퍼(22)와 마찬가지로 실린더 및 가압판을 이용하여 마스크 원단(P)을 고정하도록 구성된다. 스토퍼(65)는 제어장치에 의해 구동된다. 제어장치는 원단이송장치(20)에 의해 마스크 원단(P)이 이송되는 경우에는 스토퍼(65)를 해제하고, 마스크 원단(P)의 이송이 정지되는 시간 동안은 스토퍼(65)를 잠급상태로 설정함으로써 마스크 원단(P)이 배출 롤러(63) 측으로 끌려가는 것을 방지하게 된다.

도 5에서 원단이송장치(20)에 의해 이송되는 마스크 원단(P)은 마스크 본체(1)를 성형하기 위한 본체 성형장치(70)로 제공된다. 도 21은 본체 성형장치(70)의 구성을 나타낸 구성도이다. 도면에서, 본체 성형장치(70)는 본체 성형을 위해 마스크 원단(P)을 이송하는 핀 콘베이어(73), 핀 콘베이어(73)에 의해 이송되는 마스크 원단(P)으로부터 본체(1)를 타공하는 초음파 용착기(74)와 금형(75) 및, 원단이송장치(20)로부터 이송되는 절첩된 마스크 원단(P)을 평면적으로 다시 펼쳐서 핀 콘베이어(73)에 결합하는 마스크 원단 결합장치(700)를 구비하여 구성된다.

마스크 원단 결합장치(700)는 도 4c에 나타낸 바와 같이 상측에 접힘부(2)가 형성되면서 절첩되어 있는 마스크 원단(P)을 도 4d에 나타낸 바와 같이 접힘부(2)를 상측으로 하면서 하부가 펼쳐진 형상으로 만들기 위한 것으로, 이는 절첩된 마스크 원단(P)의 하부를 펼치는 원단 펼침부(71)와, 마스크 원단(P)의 접힘부(2)를 기준으로 원단(P)의 상측을 가압하여 마스크 원단(P)을 완전하게 펼치는 원단 누름부(72)를 구비하여 구성된다.

도 22는 원단 펼침부(71)의 구성을 설명하기 위한 사진이다. 원단 펼침부(71)의 상측으로는 마스크 원단(P)의 이송을 안내하기 위한 가이드 롤러(710)가 설치된다. 도면에 나타내지 않았으나 원단이송장치(20)와 가이드 롤러(710)의 사이에도 동일한 높이로 가이드 롤러가 설치되어 마스크 원단(P)은 원단 펼침부(71)의 상측을 통해 평행한 상태로 이송되게 된다. 그리고 이때 마스크 원단(P)의 이송은 핀 콘베이어(73)에 의해 실행된다. 핀 콘베이어(73)는 원단이송장치(20)에 의해 마스크 원단(P)의 이송이 실행되면 그것에 동기하여 원단 이송을 실행하고, 마스크 원단(P)의 이송이 정지되면 동시적으로 정지하여 마스크 원단(P)의 이송을 중지한다.

원단 펼침부(71)는 이송되는 마스크 원단(P)의 하측에 적절하게 배치된다. 도 23은 원단 펼침부(71)의 구성을 나타낸 구성도이다. 도면에서, 원단 펼침부(71)는 상측에 핀(711)이 설치되는 핀부재(712)가 구비되고, 핀부재(712)는 이를 측면 방향으로 가동하기 위한 실리더(713)의 로드에 결합된다. 실린더(713)는 베이스(714)에 안착 설치되고, 베이스(714)의 하부에는 베이스(714)를 승강하기 위한 실리더(715)의 로드가 결합된다.

도 19에서 설명한 바와 같이, 마스크 원단(P)의 하부에는 핀홀(Ph)이 형성된다. 따라서 마스크 원단(P)의 하부를 접힘부(2)를 기준으로 펼치게 되면 핀홀(Ph)은 마스크 원단(P)의 양측부에 배치되게 된다. 장치의 초기 동작시에는 작업자가 마스크 원단(P)의 하부를 적절하게 펼친 후 가이드 롤러(710)를 통해 적절하게 배치하게 된다.

원단 펼침부(71)는 제어장치에 의해 구동이 제어된다. 마스크 원단(P)이 이송되어 마스크 본체(1) 부분이 원단 펼침부(71)의 상측에 배치되면, 실린더(715)에 의해 핀부재(712)가 상승하여 마스크 원단(P)의 핀홀(Ph)에 핀(711)이 삽입된다. 그리고 이후에는 실린더(713)가 구동하여 핀부재(713)를 각각 측면 방향으로 가동함으로써 마스크 원단(P)의 하부를 접힘부(2)를 중심으로 양측으로 펼치게 된다. 이후 실린더(713)는 바람직하게 핀 콘베이어(73)의 구동에 동기하여 핀부재(713)를 하강시킴으로써 핀홀(Ph)로부터 핀(711)을 이탈시키고, 이후 실린더(713)가 구동되어 핀부재(712)를 본래의 위치로 복귀시키게 된다.

한편, 원단 펼침부(71)로부터 시작하여 그 이후 단에서는 원단 누름부(72)와 핀 콘베이어(73)에 의해 마스크 원단(P)은 펼쳐진 상태로 유지되고, 또한 핀 콘베이어(73)에 의해 마스크 원단(P)은 일정한 장력을 유지하게 되므로, 핀홀(Ph)로부터 핀(711)이 이탈되는 경우에도 마스크 원단(P)은 펼쳐진 상태를 유지하게 된다.

도 24는 원단 누름부(72)의 구성을 설명하기 위한 사진이다. 도면에서, 프레임의 적절한 위치에는 결합봉(721)이 설치되고, 여기에 브라켓(722)이 회동 가능하게 결합된다. 브라켓(722)의 전면에는 제1 및 제2 누름부재(724a, 724b)의 몸체를 슬라이드 삽입하기 위한 결합홈(723)이 마련된다. 누름부재(724a, 724b)는 몸체와 솔부를 구비한다. 솔부는 예컨대 다수의 폴리에틸렌사로 구성된다, 누름부재(724a, 724b)의 구성과 재질은 특정한 것에 한정되지 않고 마스크 원단(P)을 손상시키지 않으면서 효과적으로 가압할 수 있는 임의의 것을 채용할 수 있다.

상기 구성에서 제1 및 제2 누름부재(724a, 724b)는 그 선단이 핀 콘베이어(73)의 상측에 인접하게 배치되고, 제1 및 제2 누름부재(724a, 724b)는 서로 일정 간격을 갖도록 이격되게 배치되면서 그 사이에 마스크 원단의 접힘부(2)가 적절하게 위치하도록 설치된다. 이에 따라 원단 펼침부(71)로부터 핀 콘베이어(73)의 상측으로 이송되는 마스크 원단(P)은 적절하게 마스크의 형상을 갖도록 펼쳐짐과 더불어 핀 콘베이어(73)의 상측으로 적절하게 가압되게 됨으로써 핀 콘베이어(73)에 원활하게 결합되게 된다.

한편, 도 21에서 밀착포 공급장치(100)는 상기한 바와 같이 필요에 따라 선택적으로 구비된다. 밀착포 공급장치(100)는 밀착포 원단을 공급하기 위한 밀착포 공급부(101)와, 핀 콘베이어(73)로 이송되는 밀착포(5)를 적절하게 가공하는 밀착포 가공부(102)를 구비하여 구성된다. 밀착포 공급부(101)는 상술한 원단공급장치(10)와 실질적으로 동일하게 구성된다. 밀착포(5)는 핀 콘베이어(73)에 의해 이송되고, 도면에 구체적으로 나타내지는 않았으나 밀착포(5)의 이송 경로에는 바람직하게 장력유지부재가 설치된다.

도 25는 밀착포 가공부(102)의 구성을 설명하기 위한 사진이다. 밀착포 가공부(101)는 이송 롤러(1021)와 가공 롤러(1022)를 구비한다. 이송 롤러(1021) 또는 가공 롤러(1022)는 모터 등의 구동수단에 의해 구동되고, 이들은 상호 타이밍 벨트(1023)를 통해 연동된다. 가공 롤러(1022)의 외주면에는 밀착포(5)에 중공(5a)을 형성하기 위한 중공 타공부재(1022a)와, 밀착포(5)의 양측에 핀홀(5b)을 형성하기 위한 핀홀 타공부재(1022b)가 적절한 위치에 마련된다. 상기 핀홀(5b)은 핀 콘베이어(73)를 위한 것이다. 그리고 밀착포 가공부(102)에서 가공된 밀착포(5)는 가이드 롤러(1024)를 통해 핀 콘베이어(73)로 이송된다.

도 26은 핀 콘베이어(73)의 구조를 나타낸 구성도이다. 핀 콘베이어(73)는 통상의 것과 마찬가지로 구동축(731)과 종동축(732)을 구비하고, 구동축(731)에는 구동기어(731a, 731b), 종동축(732)에는 종동기어(732a, 732b)가 결합된다. 그리고 구동기어(731a, 731b)와 종동기어(732a, 732b)의 사이에는 예컨대 타이밍 벨트(733a, 733b)가 각각 결합된다. 타이밍 벨트(733a, 733b)의 상면에는 결합핀(735)이 설치된다. 결합핀(735)의 설치 위치과 간격은 마스크 원단(P)이나 밀착포(5)에 형성되는 핀홀(Ph, 5b)에 상응하게 설정된다, 핀 콘베이어(73)는 서보 모터(734)에 의해 구동되고, 서보 모터(734)는 제어장치에 의해 그 구동이 제어된다. 상기한 바와 같이 제어장치는 원단이송장치(20)의 구동에 동기하여 서보 모터(734)를 구동 제어한다.

도 24 및 도 21에서 밀착포(5)는 마스크 원단(P)의 하부를 통해 핀 콘베이어(73)로 인입되고, 원단 누름부(72)에서 마스크 원단(P)과 함께 가압되어 핀 콘베이어(73)에 결합된다. 그리고 마스크 원단(P)과 밀착포(5)는 핀 콘베이어(73)의 구동에 따라 함께 이송된다. 핀 콘베이어(73)의 중간 부위에는 금형(75)과 초음파 용착기(74)가 설치된다. 이들은 하강 및 승강하여 도 4d에 나타낸 바와 같이 본체(1)의 테두리(C2) 부분을 타공 및 용착하게 된다. 도면에 구체적으로 나타내지 않았으나, 금형(75)의 내측면에는 본체(1)를 흡착하기 위한 흡기구가 구비된다. 따라서 마스크 원단(P)으로부터 타발된 마스크 본체(1)는 금형(75)의 저면에 부착되고, 나머지 스크랩 부분은 핀 콘베이어(73)에 의해 후단으로 이송된 후 별도의 배출 롤러(도시되지 않음)에 의해 배출된다.

상기 금형(75)에 부착된 본체(1)는 별도의 진공흡착기에 의해 회수되어 수납된다. 도 27은 본 발명에 적용가능한 진공흡착기의 구성을 나타낸 사진이다. 도면에서 진공흡착기(150)는 프레임에 브라켓(151)을 통해 실린더(151)가 설치되고, 실린더(152)의 로드에는 베이스 부재(153)가 결합된다. 베이스 부재(153)는 실린더(151)에 의해 상하방향으로 승강된다. 베이스 부재(153)에는 흡착 패드(155)를 금형(75) 방향으로 가동하기 위한 실린더(154)가 설치된다. 흡착 패드(155)는 진공 펌프(도시되지 않음)에 의해 가동된다.

상기 진공흡착기(150)는 제어장치에 의해 가동된다, 제어장치는 본체(1)를 타발가공한 후에는 진공흡착기(150)를 가동하여 금형(75)으로부터 본체(1)를 회수한 후 이를 수납부에 적재하게 된다. 본 발명에서 진공흡착기(150)는 특별한 구성의 것이 요구되지 않고 일반적인 구성을 것을 바람직하게 채용할 수 있다.

이어, 상기한 구성으로 된 접이식 마스크 제조장치의 동작을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

본 발명의 접이식 마스크 제조장치는 수동제어 모드와 자동제어 모드를 제공한다. 제어 모드의 선택은 작업자가 제어 판넬(110)을 통해서 실행한다. 수동제어 모드는 작업자가 본 장치의 가동을 준비할 때 필요하고, 그 이후에는 자동제어 모드를 통해 마스크 본체(1)를 연속적으로 제조하게 된다.

작업자는 원단공급장치(10)에 마스크의 제조에 필요한 원단을 배치하고, 수동제어 모드를 통해 각 장치들을 순차로 구동하면서 원단을 본체 성형장치(70)에 이르기까지 이송시킨다. 또한, 이때 마스크 제조에 불필요한 장치는 본 장치에서 배제하거나 그 동작을 비동작 상태로 설정할 수 있다. 그리고 이러한 일련의 초기 설정이 종료되면, 작업자는 자동제어 모드를 통해 마스크 제조를 실행하게 된다.

자동제어 모드가 실행되면, 제어장치는 원단이송장치(20)를 구동하여 원단공급장치(10)로부터 원단들을 장치 내부로 이송하면서 본체(1)의 제조를 실행한다. 원단의 이송은 하나의 본체(1)를 제조하기 위한 원단의 길이를 고려하여 설정된다. 제어장치(20)는 원단을 일정 길이 만큼 끌어서 이송한 후 일정 시간 동안 대기하는 주기를 갖고 원단을 이송한다. 그리고 제어장치는 원단의 이송이 정지되는 대기시간 동안에 연결대 결합장치(80), 배기밸브 결합장치(90), 접힘부 성형장치(60) 및 본체 성형장치(70)에서의 본체(1) 타발가공을 실행하게 된다.

원단공급장치(10)로부터 공급되는 다수의 원단(P1, P2, F1~Fn)은 합지장치(40)에 의해 합지되어 도 4a에 나타낸 바와 같이 마스크 원단(P)이 형성된다. 그리고 마스크 원단(P)에는 필요에 따라 연결대 결합장치(80)와 배기밸브 결합장치(90)에 의해 연결대(3) 및 배기밸브(6)가 결합된다. 이후 마스크 원단(P)은 절첩장치(50)에 의해 도 4b에 나타낸 바와 같이 절첩되고, 접힘부 성형장치(60)에 의해 도 4c에 나타낸 바와 같이 접힘부(2)가 형성됨과 더불어 스크랩(PS!) 부분이 제거된다. 이어, 마스크 원단(P)은 본체 성형장치(70)에서 접힘부(2)를 상측으로 하여 하부가 펼쳐지게 배치 및 이송되고, 이 상태에서 본체(1)의 테두리(C1) 부분을 타발하여 본체(1)를 회수함으로써 최종적으로 마스크 본체(1)를 제조하게 된다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 원단의 공급에서부터 최종적으로 마스크 본체(1)의 회수에 이르기까지 일체의 공정이 자동적으로 실행되므로 대량의 마스크를 용이하면서도 신속하게 제조할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다. 예를 들어, 상술한 실시 예에서는 마스크 원단(P)에 걸이부재(4)를 체결하기 위한 연결대(3)를 결합하는 것에 대해 설명하였으나, 이는 최종적으로 생산된 마스크 본체(1)에 걸이부재(4)를 직접적으로 용착하는 방법도 바람직하게 채용할 수 있다.

10: 원단공급장치, 20: 원단이송장치,
30: 장력유지장치, 40: 합지장치,
50: 절첩장치, 60: 접힘부 성형장치,
70: 본체 성형장치, 80: 연결대 결합장치,
90: 배기밸브 결합장치, 100: 밀착포 공급장치,
110: 제어판넬.

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 접이식 마스크를 제조하는 접이식 마스크 제조장치에 있어서,
   하나 이상의 원단을 공급하기 위한 원단공급수단과,
   원단공급장치로부터 공급되는 원단들을 합지하여 마스크 원단을 형성하는 합지수단,
   마스크 원단을 이송하기 위한 제1 원단이송수단,
   마스크 원단을 절첩하는 절첩수단,
   절첩된 마스크 원단의 일측에 접힘부를 성형하는 접힘부 성형수단,
   접힘부가 형성된 원단으로부터 마스크 본체를 성형하는 본체 성형수단을 포함하여 구성되고,
   상기 접힘부 성형수단은 마스크 원단의 타측에 핀홀을 형성하며,
   상기 본체 성형수단은 상기 핀홀을 이용하여 마스크 원단을 이송하는 핀 콘베이어와, 상기 핀 콘베이어에 의해 이송되는 원단을 타발 및 용착하여 마스크 본체를 성형하는 금형과 초음파 용착기 및, 절첩된 마스크 원단의 하부를 펼치는 원단 펼침수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접이식 마스크 제조장치.
5. 제4항에 있어서,
   이송되는 마스크 원단의 장력을 일정하게 유지하기 위한 장력유지수단이 추가로 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 접이식 마스크 제조장치.
6. 제4항에 있어서,
   마스크 원단에 연결대를 결합하기 위한 연결대 결합수단이 추가로 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 접이식 마스크 제조장치.
7. 제4항에 있어서,
   마스크 원단에 배기밸브를 결합하기 위한 배기밸브 결합수단이 추가로 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 접이식 마스크 제조장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   마스크 원단을 이송하기 위한 제2 원단이송수단이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 접이식 마스크 제조장치.
9. 제4항에 있어서,
   상기 원단공급수단은 원단을 거치하기 위한 샤프트와, 샤프트의 회전을 검출하기 위한 회전 검출수단, 원단의 잔량을 검출하기 위한 잔량검출수단 및, 원단의 권출장력을 일정하게 유지하기 위한 파우더 브레이크를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접이식 마스크 제조장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 제4항에 있어서,
    상기 마스크 원단의 접힘부를 기준으로 원단의 상측을 가압하는 원단 누름수단을 추가로 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접이식 마스크 제조장치.
13. 제4항에 있어서,
    상기 본체 성형수단에 밀착포를 공급하는 밀착포 공급수단과. 상기 밀착포에 중공을 형성함과 더불어 양측에 핀홀을 형성하는 밀착포 가공수단을 추가로 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접이식 마스크 제조장치.
14. 제4항에 있어서,
    상기 절첩수단은 이송되는 마스크 원단을 지지하는 지지부재를 구비하고,
    상기 지지부재는 일측으로부터 타측으로 가면서 폭이 감소하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 접이식 마스크 제조장치.

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