KR102320433B1 - 마스크 제조용 밴드 부착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치는, 마스크 본체에 밴드를 부착하기 위한 마스크 제조용 밴드 부착장치에 있어서, 마스크 본체를 밴드 부착을 위한 부착 존으로 이송하는 이송 컨베이어; 상기 부착 존으로 밴드를 공급하는 밴드 공급유닛; 상기 부착 존으로 이송된 마스크 본체에 밴드를 부착하기 위해 상기 부착 존에 설치되는 밴드 부착유닛; 및 상기 이송 컨베이어와, 상기 밴드 공급유닛과, 상기 밴드 부착유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 밴드 공급유닛은, 일측에 개구가 상하 방향으로 관통 형성된 턴테이블과, 상기 턴테이블에 회전력을 제공하는 회전 구동기와, 밴드가 접할 수 있는 고정 지그 접촉부를 구비하고, 상기 개구에 인접하도록 상기 턴테이블에 설치되는 고정 지그와, 상기 턴테이블에 이동 가능하게 설치되고, 밴드를 상기 고정 지그 접촉부 측으로 가압하여 밴드의 양쪽 끝단을 상기 개구에 놓이도록 정렬시키는 가동 지그와, 상기 가동 지그에 이동력을 제공하는 구동기를 포함하고, 상기 밴드 부착유닛은, 적어도 일부가 상기 개구를 통과하여 밴드를 마스크 본체 측으로 가압하면서 마스크 본체에 부착시키는 것을 특징으로 한다.

Description

마스크 제조용 밴드 부착장치{BAND ATTACHMENT APPARATUS FOR MANUFACTURING MASK}
본 발명은 마스크 제조용 밴드 부착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마스크 본체에 밴드를 자동으로 신속하게 부착할 수 있는 마스크 제조용 밴드 부착장치에 관한 것이다.
마스크는 병균이나 먼지 등의 흡입 및 비산을 막기 위하여 코와 입을 가리는데 사용된다. 특히, 마스크는 외부로부터의 먼지를 포함하는 미세 이물질이 입과 코를 통해 신체의 내부로 유입되는 것을 방지하여 호흡기 질병을 예방하기 위한 목적으로 대중적으로 사용되고 있다.
최근, 미세먼지의 증가 등으로 인한 호흡기 질환 환자가 증가하고, 각종 바이러스성 질환이 빈번하게 유행함에 따라 마스크의 수요도 급격하게 증가하고 있는 추세이다.
마스크는 거즈 또는 부직포 등의 섬유재질로 된 시트 형태의 마스크 본체를 반구 또는 사각 형상으로 만들고, 마스크 본체의 양측에 각각 밴드를 부착하여 코와 입과 턱 주변을 감싸는 형태로 제작된다.
마스크는 자동화된 마스크 제조설비를 통해 제조된다. 일반적으로, 마스크 제조설비는 마스크 본체를 만들기 위한 마스크 원단을 공급하는 원단 공급장치와, 마스크 원단을 합지 및 성형하여 마스크 본체를 만드는 마스크 성형장치와, 마스크 본체에 밴드를 부착하는 밴드 부착장치를 포함한다.
마스크의 자동화 생산에 있어서 마스크 본체에 밴드를 부착하는 공정은 다른 공정에 비해 까다롭고, 많은 시간이 소요된다. 따라서 밴드 부착 공정 시간을 줄이면, 마스크 생산 시간이 단축되고, 생산성이 증대될 수 있다.
이러한 이유로 밴드 부착 공정의 효율성을 높이려는 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
등록특허공보 제1495311호 (2015. 02. 27.)
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 밴드 부착 공정의 효율성을 높여 밴드 부착 시간을 단축하고, 마스크의 생산성을 증대시킬 수 있는 마스크 제조용 밴드 부착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치는, 마스크 본체에 밴드를 부착하기 위한 마스크 제조용 밴드 부착장치에 있어서, 마스크 본체를 밴드 부착을 위한 부착 존으로 이송하는 이송 컨베이어; 상기 부착 존으로 밴드를 공급하는 밴드 공급유닛; 상기 부착 존으로 이송된 마스크 본체에 밴드를 부착하기 위해 상기 부착 존에 설치되는 밴드 부착유닛; 및 상기 이송 컨베이어와, 상기 밴드 공급유닛과, 상기 밴드 부착유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 밴드 공급유닛은, 일측에 개구가 상하 방향으로 관통 형성된 턴테이블과, 상기 턴테이블에 회전력을 제공하는 회전 구동기와, 밴드가 접할 수 있는 고정 지그 접촉부를 구비하고, 상기 개구에 인접하도록 상기 턴테이블에 설치되는 고정 지그와, 상기 턴테이블에 이동 가능하게 설치되고, 밴드를 상기 고정 지그 접촉부 측으로 가압하여 밴드의 양쪽 끝단을 상기 개구에 놓이도록 정렬시키는 가동 지그와, 상기 가동 지그에 이동력을 제공하는 구동기를 포함하고, 상기 밴드 부착유닛은, 적어도 일부가 상기 개구를 통과하여 밴드를 마스크 본체 측으로 가압하면서 마스크 본체에 부착시키는 것을 특징으로 한다.
상기 밴드 공급유닛은, 밴드의 원단을 저장하는 원단 저장부와, 상기 원단 저장부에 저장된 원단을 상기 고정 지그와 상기 가동 지그의 사이로 이송하는 원단 이송유닛과, 상기 고정 지그와 상기 가동 지그의 사이로 공급된 원단을 절단하여 밴드를 형성하는 커팅 유닛을 포함할 수 있다.
상기 원단 이송유닛은 상기 고정 지그와 상기 가동 지그가 이격된 상태에서 상기 고정 지그와 상기 가동 지그 사이로 원단을 이송하도록 제어되고, 상기 커팅 유닛은 상기 고정 지그와 상기 가동 지그 사이에 원단이 맞물린 상태에서 원단을 절단하도록 제어될 수 있다.
상기 고정 지그와 상기 가동 지그는 짝을 이루어 밴드 고정유닛을 구성하되, 상기 밴드 고정유닛은 복수 개가 상기 개구에 인접하여 상기 이송 컨베이어에 의한 마스크 본체의 이송 방향을 따라 이격 배치될 수 있다.
상기 밴드 부착유닛은, 밴드를 상기 부착 존으로 이송된 마스크 본체에 융착시키는 융착기와, 상기 개구를 사이에 두고 상기 융착기와 마주하는 가압기를 포함하고, 상기 융착기와 상기 가압기 중 적어도 하나는 상기 개구를 통과하여 밴드와 마스크 본체를 다른 하나에 압착시킬 수 있다.
상기 밴드 공급유닛은 상기 부착 존으로 이송된 마스크 본체의 좌우 양측 가장자리로 밴드를 공급할 수 있도록 한 쌍이 상기 이송 컨베이어의 좌우 양측에 설치되고, 상기 밴드 부착유닛은 상기 한 쌍의 밴드 공급유닛에 의해 마스크 본체의 좌우 양측 가장자리로 공급된 밴드를 마스크 본체에 부착할 수 있도록 상기 부착 존에 한 쌍이 설치될 수 있다.
상기 개구는 복수 개가 상기 턴테이블 상에 일정한 각도 간격으로 구비되고, 상기 고정 지그와 상기 가동 지그 및 상기 구동기는 상기 복수의 개구에 대응하여 설치될 수 있다.
상기 개구는 네 개가 상기 턴테이블 상에 90도 간격으로 이격 배치되고, 상기 고정 지그와 상기 가동 지그 및 상기 구동기는 각각 상기 네 개의 개구에 대응하여 설치될 수 있다.
상기 이송 컨베이어에는 마스크 본체가 수용될 수 있는 복수의 컨베이어홈이 마스크 본체의 이송 방향을 따라 일정한 간격으로 이격 배치될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치는, 원단을 절단하여 밴드를 형성하는 공정과, 형성된 밴드를 부착 존으로 공급하는 공정과, 마스크 본체에 밴드를 부착하는 공정을 턴테이블을 이용하여 연속적으로 수행할 수 있다. 따라서, 마스크 본체에 밴드를 부착하는 공정이 효율적으로 이루어질 수 있고, 밴드 부착 시간을 단축하여 마스크의 생산성을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치의 일부 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치에 구비되는 원단 이송유닛의 작용을 설명하기 위한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치에 구비되는 밴드 고정유닛 및 커팅 유닛의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치에 구비되는 밴드 부착유닛의 작용을 설명하기 위한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치에 구비되는 밴드 부착유닛의 작용을 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치가 다양한 형태의 마스크 제조에 이용되는 사용예를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치의 일부 구성을 나타낸 측면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명의 기술적 사상과 관계없는 부분의 설명은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치(100)는 마스크 본체(11)에 밴드(12)를 부착하기 위한 것으로, 마스크 본체(11)를 이송하는 이송 컨베이어(110)와, 밴드(12)를 공급하는 밴드 공급유닛(120)과, 밴드 공급유닛(120)에 의해 공급되는 밴드(12)를 이송 컨베이어(110)에 의해 이송되는 마스크 본체(11)에 부착시키는 밴드 부착유닛(150)과, 밴드 부착장치(100)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(160)를 포함한다. 밴드 공급유닛(120)은 한 쌍이 이송 컨베이어(110)의 좌우 양측에 설치된다. 한 쌍의 밴드 공급유닛(120)은 이송 컨베이어(110)에 의해 이송되는 마스크 본체(11)의 좌우 양측으로 밴드(12)를 공급할 수 있다. 밴드 부착유닛(150)도 한 쌍이 설치되어 마스크 본체(11)의 좌우 양측으로 공급되는 한 쌍의 밴드(12)를 마스크 본체(11)에 동시에 부착할 수 있다.
이송 컨베이어(110)는 한 쌍의 밴드 공급유닛(120)이 마주하는 위치에 마련되는 부착 존(Z4)으로 마스크 본체(11)를 연속적으로 공급할 수 있도록 설치된다. 이송 컨베이어(110)로는 도시된 것과 같은 벨트 컨베이어, 또는 그 밖에 마스크 본체(11)를 연속적으로 부착 존(Z4)으로 공급할 수 있는 다양한 컨베이어가 이용될 수 있다.
마스크 본체(11)의 이송 방향을 기준으로 부착 존(Z4)보다 상류에는 로딩 존(Z5)이 위치하고, 부착 존(Z4)보다 하류에는 언로딩 존(Z6)이 위치한다. 로딩 존(Z5)에서 마스크 본체(11)가 이송 컨베이어(110)에 로딩될 수 있다. 즉, 마스크 성형장치에 의해 만들어지는 마스크 본체(11)가 로딩 존(Z5)에서 바로 이송 컨베이어(110)에 로딩되거나, 만들어진 마스크 본체(11)가 로딩 존(Z5)으로 운반되어 이송 컨베이어(110)에 로딩될 수 있다. 마스크 본체(11)는 일정한 간격으로 이송 컨베이어(110) 위에 로딩된다. 이송 컨베이어(110)는 제어부(160)에 제어되어 마스크 본체(11)를 부착 존(Z4)으로 일정한 간격으로 피치 이송시킬 수 있다.
밴드 공급유닛(120)은 밴드(12)를 부착 존(Z4)으로 공급한다. 밴드 공급유닛(120)은 턴테이블(121)과, 턴테이블(121)에 설치되는 복수의 밴드 고정유닛(126)과, 밴드의 원단(15)을 공급하기 위한 원단 공급유닛(136)과, 원단(15)을 커팅하는 커팅 유닛(142)을 포함한다.
턴테이블(121)은 회전 구동기(124)로부터 회전력을 제공받아 회전한다. 회전 구동기(124)는 제어부(160)에 의해 제어되어 턴테이블(121)을 일정 각도씩 간헐 회전시킬 수 있다. 본 실시예에서 턴테이블(121)은 90도씩 간헐 회전한다. 턴테이블(121)은 네 개의 단부를 포함하는 십자 모양으로 이루어진다. 네 개의 단부 각각에는 개구(122)가 형성된다. 개구(122)는 턴테이블(121)을 상하 방향, 즉 턴테이블(121)의 두께 방향으로 관통하도록 형성된다. 개구(122)는 턴테이블(121)의 회전 경로에 대한 접선 방향으로 연장된 장홈 형태로 이루어진다.
턴테이블(121)의 회전 경로 중에는 앞서 설명한 부착 존(Z4) 이외에, 준비 존(Z1)과, 커팅 존(Z2)과, 마감 존(Z3)이 마련된다. 이들 준비 존(Z1)과, 커팅 존(Z2)과, 마감 존(Z3)과, 부착 존(Z4)은 턴테이블(121)의 회전 방향을 따라 90도 간격씩 차례로 배치된다. 턴테이블(121)의 개구(122)는 턴테이블(121)의 간헐 회전에 따라 준비 존(Z1)과, 커팅 존(Z2)과, 마감 존(Z3)과, 부착 존(Z4)에서 정지할 수 있다.
턴테이블(121)은 도시된 구조 이외에 하나 이상의 개구(122)가 형성된 다양한 다른 형상으로 이루어질 수 있다.
복수의 밴드 고정유닛(126)은 복수의 개구(122) 각각에 인접하도록 턴테이블(121)에 설치된다. 밴드 고정유닛(126)은 고정 지그(127)와, 가동 지그(130)와, 가동 지그(130)를 움직이는 구동기(134)를 포함한다.
고정 지그(127)는 개구(122)에 인접하여 턴테이블(121)에 고정된다. 고정 지그(127)에는 밴드(12)가 접촉할 수 있는 고정 지그 접촉부(128)가 구비된다. 고정 지그 접촉부(128)는 이에 접하는 밴드(12)의 양쪽 끝단을 개구(122)를 향하도록 하는 굽은 모양으로 이루어진다. 도시된 것과 같이, 고정 지그 접촉부(128)는 대략 U자형, 또는 U자형과 유사한 형상, 또는 그 밖의 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
가동 지그(130)는 고정 지그(127)보다 개구(122)로부터 먼 위치에 배치된다. 가동 지그(130)는 구동기(134)에 의해 선형 이동하여 고정 지그(127)를 향해 전진하거나 고정 지그(127)로부터 후퇴할 수 있다. 가동 지그(130)는 고정 지그(127)에 대응하는 지그 홈(131)을 갖는다. 가동 지그(130)의 안쪽에는 고정 지그 접촉부(128)에 대응하는 가동 지그 접촉부(132)가 구비된다. 가동 지그 접촉부(132)는 고정 지그 접촉부(128)에 대응하도록 굽은 형상으로 이루어진다. 가동 지그 접촉부(132)에는 밴드(12)가 접촉할 수 있다.
가동 지그(130)와 고정 지그(127) 사이에 밴드(12) 또는 원단(15)이 놓인 상태에서 가동 지그(130)가 고정 지그(127) 측으로 전진하면, 밴드(12) 또는 원단(15)이 고정 지그 접촉부(128) 및 가동 지그 접촉부(132)에 접하게 된다. 이때, 밴드(12) 또는 원단(15)은 가동 지그(130)와 고정 지그(127) 사이에 끼어 고정될 수 있다.
밴드(12)는 탄성력이 있는 소재로 이루어지므로, 가동 지그(130)가 밴드(12)를 고정 지그 접촉부(128)에 압착시킬 때 밴드(12)의 양쪽 끝단이 개구(122)에 놓이도록 정렬될 수 있다.
밴드 고정유닛(126)은 복수 개가 개구(122)의 길이 방향으로 따라 일정한 간격으로 배치된다. 복수의 밴드 고정유닛(126)이 배치된 방향은 이송 컨베이어(110)에 의한 마스크 본체(11)의 이송 방향과 같다. 그리고 복수의 밴드 고정유닛(126)이 이격된 간격은 이송 컨베이어(110) 위에 로딩되는 마스크 본체(11)의 이격 간격에 대응하도록 설계된다.
도면에는 하나에 개구(122)에 세 개의 밴드 고정유닛(126)이 배치되는 것으로 나타냈으나, 개구(122)에 배치되는 밴드 고정유닛(126)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 고정 지그(127)와 가동 지그(130) 각각의 구체적인 구조나, 고정 지그(127)와 가동 지그(130)의 배치 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
원단 공급유닛(136)은 밴드의 원단(15)을 커팅 존(Z2)으로 공급한다. 원단 공급유닛(136)은 원단(15)을 저장하는 원단 저장부(137)와, 원단 저장부(137)에 저장된 원단(15)을 커팅 존(Z2)으로 이송하는 원단 이송유닛(139)을 포함한다. 원단 저장부(137)에는 원단(15)이 말린 형태로 저장될 수 있다. 원단 이송유닛(139)은 원단(15)을 파지할 수 있는 가동 클램프(140)를 포함한다. 가동 클램프(140)는 구동기(미도시)에 의해 움직일 수 있다. 도 3 및 도 4에 나타낸 것과 같이, 가동 클램프(140)는 원단(15)을 파지한 상태에서 구동기에 의해 움직여 원단(15)을 커팅 존(Z2)에 위치한 밴드 고정유닛(126)의 고정 지그(127)와 가동 지그(130)의 사이로 이송할 수 있다.
원단 공급유닛(136)은 원단(15)을 고정 지그(127)와 가동 지그(130)의 사이로 공급할 수 있는 다양한 구조를 취할 수 있다. 그리고 가동 클램프(140)는 원단(15)을 파지할 수 있는 다양한 구조로 이루어질 수 있다.
커팅 유닛(142)은 고정 지그(127)와 가동 지그(130)의 사이로 이송된 원단(15)을 절단하여 밴드(12)를 형성할 수 있도록 커팅 존(Z2)에 설치된다. 도 1, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 커팅 유닛(142)은 원단(15)을 절단할 수 있는 복수의 커터(143)와, 복수의 커터(143)를 지지하는 가동 프레임(144)을 포함한다. 복수의 커터(143)는 복수의 밴드 고정유닛(126)이 배치된 방향으로 일정한 간격으로 이격 배치된다. 가동 프레임(144)은 구동부(미도시)에 의해 움직일 수 있다.
원단(15)이 복수의 밴드 고정유닛(126)에 공급된 상태에서 커팅 유닛(142)이 작동하여 턴테이블(121) 상에 위치하는 원단(15)의 중간 부분을 절단할 수 있다. 커팅 유닛(142)은 복수의 커터(143)를 이용하여 턴테이블(121) 상에 위치하는 원단(15) 중에서 최외측에 배치되는 밴드 고정유닛(126) 각각의 외측 부분을 절단할 수 있다. 또한, 커팅 유닛(142)은 턴테이블(121) 상에 위치하는 원단(15) 중에서 복수의 밴드 고정유닛(126) 사이에 위치하는 부분을 절단할 수 있다. 이때, 밴드 고정유닛(126)에 맞물려 있는 절단된 원단(15)이 밴드(12)를 형성하게 된다.
커팅 유닛(142)은 도시된 구조 이외에, 밴드 고정유닛(126)에 고정된 원단(15)을 절단하여 밴드(12)를 형성할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
도 5는 커팅 존(Z2)에서 밴드(12)가 만들어지는 과정을 나타낸 것이다. 도 5를 참조하면, 원단 공급유닛(136)이 공급한 원단(15)으로부터 밴드(12)를 형성하는 과정은 다음과 같다.
먼저, 도 5의 (a)에 나타낸 것과 같이, 밴드 고정유닛(126)의 가동 지그(130)가 고정 지그(127)로부터 이격된 상태에서 가동 클램프(140)가 작동하여 원단(15)을 고정 지그(127)와 가동 지그(130) 사이로 운반한다.
이후, 도 5의 (b) 내지 (d)에 나타낸 것과 같이, 복수의 밴드 고정유닛(126)이 차례로 작동하여 원단(15)을 고정한다. 도시된 것과 같이, 복수의 밴드 고정유닛(126)은 원단 저장부(137)에서 멀리 위치하는 것부터 차례로 작동하도록 제어부(160)에 의해 제어된다.
즉, 도 5의 (b)에 나타낸 것과 같이, 복수의 밴드 고정유닛(126) 중에서 원단 저장부(137)에서 가장 멀리 위치하는 것이 먼저 작동하여 원단(15)을 고정한다. 이때, 원단(15)이 원단 저장부(137)로부터 턴테이블(121) 위로 당겨져 턴테이블(121) 위로 조금 더 공급될 수 있다. 그리고 도 5의 (c)에 나타낸 것과 같이, 가운데 위치하는 밴드 고정유닛(126)이 작동하여 원단(15)을 고정한다. 이 때, 원단(15)이 턴테이블(121) 위로 당겨져 턴테이블(121) 위로 조금 더 공급될 수 있다. 마지막으로, 도 5의 (d)에 나타낸 것과 같이, 상대적으로 원단 저장부(137)에서 가장 가까이 위치하는 밴드 고정유닛(126)이 작동하여 원단(15)을 고정한다. 이 때, 원단(15)이 턴테이블(121) 위로 당겨져 턴테이블(121) 위로 조금 더 공급될 수 있다.
이와 같이, 복수의 밴드 고정유닛(126)을 원단 저장부(137)에서 가장 멀리 위치하는 것부터 차례로 작동시켜 원단(15)을 고정함으로써, 가동 클램프(140)를 더 움직이지 않더라도 복수의 밴드 고정유닛(126) 각각에 적절한 길이의 원단(15)이 원활하게 공급될 수 있다.
원단(15)이 복수의 밴드 고정유닛(126)에 고정된 후, 도 5의 (e) 및 (f)에 나타낸 것과 같이, 커팅 유닛(142)이 복수의 밴드 고정유닛(126) 측으로 움직여 원단(15)을 절단하고 원상 복귀된다. 복수의 밴드 고정유닛(126)에 원단(15)이 맞물린 상태에서 커팅 유닛(142)이 원단(15)을 절단함으로써 복수의 밴드(12)가 복수의 밴드 고정유닛(126)에 각각 맞물린 상태로 만들어진다. 이때, 만들어지는 밴드(12)는 그 양쪽 끝단이 개구(122)에 놓이도록 정렬된다.
원단(15)이 절단된 후, 가동 클램프(140)는 절단된 원단(15)의 새로운 끝단을 파지할 수 있는 위치로 움직여 원단(15)의 새로운 끝단을 파지하게 된다. 그리고 밴드(12)가 놓이지 않은 다른 밴드 고정유닛(126)이 커팅 존(Z2)으로 움직여 오면, 가동 클램프(140)가 움직여 원단(15)을 밴드 고정유닛(126)에 공급하게 된다.
원단 공급유닛(136)에 의해 공급되는 원단(15)을 복수의 밴드 고정유닛(126)이 고정하고 커팅 유닛(142)이 원단(15)을 절단하여 밴드(12)를 형성하는 과정에서 복수의 밴드 고정유닛(126)이 작동하는 순서는 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 원단(15)의 재질이나, 원단 공급유닛(136)의 작용 등에 따라 복수의 밴드 고정유닛(126)은 동시에 작동하여 원단(15)을 고정하거나, 도시된 것과 다른 순서로 작동하여 원단(15)을 고정하도록 제어될 수 있다.
도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 밴드 부착유닛(150)은 부착 존(Z4)에 설치되어 부착 존(Z4)으로 이송된 마스크 본체(11)에 밴드(12)를 부착한다. 밴드 부착유닛(150)은 밴드(12)를 마스크 본체(11)에 융착시키는 융착기(151)와, 밴드(12)를 마스크 본체(11) 측으로 가압하는 가압기(154)를 포함한다.
융착기(151)에는 마스크 본체(11)의 가장자리 부분이 수용될 수 있는 안착홈(152)이 마련된다. 안착홈(152)은 개구(122)에 인접하여 설치되는 복수의 밴드 고정유닛(126)에 대응하는 개수로 구비된다. 개구(122) 상에 위치하는 복수의 마스크 본체(11) 각각의 가장자리가 복수의 안착홈(152) 속에 동시에 삽입될 수 있다. 융착기(151)는 턴테이블(121)의 하측에 설치되며, 구동기(미도시)에 의해 개구(122) 측으로 상승하도록 상하 이동할 수 있다. 융착기(151)는 초음파 융착, 또는 다른 융착 방식으로 밴드(12)를 마스크 본체(11)에 부착시킬 수 있는 구조를 취할 수 있다.
가압기(154)는 마스크 본체(11)와 밴드(12)를 융착기(151) 측으로 가압할 수 있는 복수의 가압부(155)를 구비한다. 복수의 가압부(155)는 융착기(151)에 구비되는 복수의 안착홈(152)에 대응하도록 배치된다. 가압기(154)는 구동부(미도시)에 의해 승강하여 융착기(151)를 향해 전진하거나 융착기(151)로부터 후퇴할 수 있다.
도 7의 (a)에 나타낸 것과 같이, 부착 존(Z4)에서 마스크 본체(11)와 밴드(12)가 융착기(151)와 가압기(154) 사이로 공급된다. 이후, 도 7의 (b)에 나타낸 것과 같이, 융착기(151)와 가압기(154)가 각각 개구(122) 쪽으로 전진하여 밴드(12)를 마스크 본체(11)에 압착시킨다. 이 상태에서 융착기(151)가 작동하여 밴드(12)의 양쪽 끝단을 마스크 본체(11) 상의 정해진 위치에 융착시킬 수 있다.
도면에는 융착기(151)와 가압기(154)가 밴드(12)와 마스크 본체(11)를 서로 압착시킬 때 융착기(151)가 개구(122)를 통과하는 것으로 나타냈으나, 밴드 부착유닛()의 작동 방식은 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 가압기(154)가 개구(122)를 통과하여 밴드(12)와 마스크 본체(11)를 서로 압착시키거나, 융착기(151)와 가압기(154)가 개구(122) 속에 밴드(12)와 마스크 본체(11)를 서로 압착시키는 것도 가능하다.
밴드 부착유닛(150)은 도시된 구조 이외에 밴드(12)를 마스크 본체(11)에 융착시킬 수 있는 다른 구조로 변경될 수 있다. 또한, 밴드 부착유닛(150)은 융착 방식 이외의 다양한 다른 방식으로 밴드(12)를 마스크 본체(11)에 부착할 수 있는 다른 구조로 변경될 수 있다.
제어부(160)는 밴드 부착장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 즉, 제어부(160)는 부착 존(Z4)에서 마스크 본체(11)에 밴드(12)가 부착되는 공정이 연속적으로 이루어질 수 있도록 이송 컨베이어(110)와, 한 쌍의 밴드 공급유닛(120)과, 한 쌍의 밴드 부착유닛(150)의 동작을 제어한다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 밴드 부착장치(100)에 의한 밴드 부착 과정을 도 8을 참조하여 설명한다.
밴드 부착 작업이 시작되면, 제어부(160)는 턴테이블(121)을 90도씩 간헐 회전시키고, 이송 컨베이어(110)를 일정 간격씩 피치 이송시켜 이송 컨베이어(110)에 로딩되는 마스크 본체(11)를 부착 존(Z4)으로 공급한다.
턴테이블(121)이 간헐 회전하여 턴테이블(121)의 한쪽 단부가 커팅 존(Z2)으로 움직여 오면, 원단 공급유닛(136)이 원단(15)을 커팅 존(Z2)에 위치하는 복수의 밴드 고정유닛(126) 각각의 고정 지그(127)와 가동 지그(130) 사이로 이송한다. 이후, 복수의 밴드 고정유닛(126)이 작동하여 원단 공급유닛(136)에 의해 이송된 원단(15)을 고정한다. 계속해서, 커팅 유닛(142)이 작동하여 복수의 밴드 고정유닛(126)에 고정된 원단(15)을 절단하여 밴드(12)를 형성한다.
커팅 존(Z2)에서 밴드(12)가 형성된 후, 턴테이블(121)이 90도 회전함으로써 복수의 밴드 고정유닛(126)에 맞물린 밴드(12)가 마감 존(Z3)에 도달한다. 마감 존(Z3)에서 밴드(12)를 적절한 길이로 2차 절단하는 작업이나, 밴드(12)의 양쪽 끝단을 일정한 간격으로 개구(122)에 정렬시키는 작업이 이루어질 수 있다. 커팅 존(Z2)에서 적절한 길이의 밴드(12)가 형성되고, 밴드(12)의 양쪽 끝단이 일정한 간격으로 정렬되는 경우, 마감 존(Z3)에서는 별다른 작업이 이루어지지 않을 수 있다.
턴테이블(121)이 회전하여 복수의 밴드 고정유닛(126)에 고정된 밴드(12)가 부착 존(Z4)에 도달하면, 밴드 부착유닛(150)이 작동한다. 이때, 융착기(151)가 상승하여 개구(122)를 통과하고 가압기(154)가 융착기(151)에 접하도록 하강하여 밴드(12)의 양쪽 단부를 마스크 본체(11)의 가장자리에 압착시킨 상태에서 마스크 본체(11)에 융착시킨다. 밴드(12)가 마스크 본체(11)에 부착된 후, 밴드 고정유닛(126)의 가동 지그(130)가 고정 지그(127)에서 이격되어 마스크 본체(11)에 부착된 밴드(12)가 밴드 고정유닛(126)에서 고정 해제될 수 있다.
이와 같은 밴드 부착 과정에서 융착기(151)가 개구(122)를 통과하여 상승하므로 밴드 고정유닛(126)에 고정되어 있는 밴드(12)를 들어올릴 수 있다. 그리고 융착기(151)가 하강하기 전에 밴드 고정유닛(126)의 가동 지그(130)가 후퇴하여 고정 지그(127)로부터 이격됨으로써, 고정 지그(127)에 걸려있는 밴드(12)가 고정 지그(127)를 벗어날 수 있다.
이후, 융착기(151) 및 가압기(154)가 원상 복귀하고, 이송 컨베이어(110)가 작동하면 부착 존(Z4)에서 만들어지는 마스크(10)가 이송 컨베이어(110)에 실려 언로딩 존(Z6)으로 이송될 수 있다.
부착 존(Z4)에서 한 쌍의 밴드 공급유닛(120)이 마스크 본체(11)의 좌우 양측 가장자리에 밴드(12)를 공급하고, 한 쌍의 밴드 부착유닛(150)이 작동함으로써 마스크 본체(11)의 좌우 양측 가장자리에 밴드(12)가 동시에 부착될 수 있다. 또한, 부착 존(Z4)에 복수의 마스크 본체(11)와 복수의 밴드(12)가 공급됨으로써, 부착 존(Z4)에서 복수의 마스크(10)가 동시에 만들어질 수 있다.
부착 존(Z4)에서 밴드(12)가 마스크 본체(11)에 부착된 후, 턴테이블(121)이 회전함에 따라 밴드(12)가 분리된 밴드 고정유닛(126)은 준비 존(Z1)으로 이동하게 된다. 준비 존(Z1)에서 밴드 고정유닛(126)에 새로운 원단(15)을 공급하기 위한 준비 작업이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 준비 존(Z1)에서 밴드 고정유닛(126)에 대한 클리닝 작업이 이루어질 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치(100)는 턴테이블(121)을 이용함으로써 원단(15)을 절단하여 밴드(12)를 형성하는 공정과, 형성된 밴드(12)를 부착 존(Z4)으로 공급하는 공정과, 마스크 본체(11)에 밴드(12)를 부착하는 공정을 연속적으로 수행할 수 있다. 따라서, 마스크 본체(11)에 밴드(12)를 부착하는 공정이 효율적으로 이루어질 수 있고, 밴드 부착 시간을 단축하여 생산성을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치(100)는 다양한 형태의 마스크 제조에 이용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치(100)는 도 9 및 도 10에 나타낸 것과 같이 다른 형태의 마스크 제조에 이용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치(100)가 좌우 양측으로 접힌 형태의 날개를 갖는 마스크(20)의 제조에 이용되는 예를 나타낸 것이다. 도 9에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치(100)는 좌우 양측으로 접힌 형태의 날개가 구비된 마스크 본체(21)에 밴드(12)를 부착하는 작업을 연속적으로 수행할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치(100)가 좌우 양측으로 펼쳐진 형태의 날개를 갖는 마스크(30)의 제조에 이용되는 예를 나타낸 것이다. 도 10에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치(100)는 좌우 양측으로 펼쳐진 형태의 날개가 구비된 마스크 본체(31)에 밴드(12)를 부착하는 작업을 연속적으로 수행할 수 있다.
한편, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 제조용 밴드 부착장치의 일부 구성을 나타낸 측면도이다.
도 11에 나타낸 마스크 제조용 밴드 부착장치는 이송 컨베이어(210)가 변형된 구조를 갖는 것이다. 이송 컨베이어(210)에는 복수의 컨베이어홈(211)이 일정한 간격으로 이격 배치된다. 컨베이어홈(211)에는 마스크 본체(11)의 적어도 일부가 수용될 수 있다. 이러한 이송 컨베이어(210)는 컨베이어홈(211)에 마스크 본체(11)가 수용될 수 있으므로, 이에 로딩되는 마스크 본체(11)를 일정한 간격이 유지되도록 하면서 더욱 안정적으로 이송할 수 있다.
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도면에는 턴테이블(121) 상에 네 개의 개구(122)가 90도 간격으로 배치되고, 복수의 밴드 고정유닛(126)이 네 개의 개구(122)에 맞춰 설치되는 것으로 나타냈으나, 턴테이블(121)에 구비되는 개구(122)의 개수나 이격 각도는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 개구(122)의 개수나 위치에 따라 밴드 고정유닛(126)의 개수나 위치도 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 도면에는 개구(122)가 장홈 형태로 마련되고, 하나의 개구(122) 대해 복수의 밴드 고정유닛(126)이 배치되는 것으로 나타냈으나, 하나의 개구(122)에 대응하도록 배치되는 밴드 고정유닛(126)의 개수는 하나 이상의 다양한 개수로 변경될 수 있다.
또한, 밴드 고정유닛(126)에 구비되는 고정 지그(127)나 가동 지그(130)의 구체적인 구조나, 고정 지그(127)와 가동 지그(130)의 설치 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 도면에는 한 쌍의 밴드 공급유닛(120)이 부착 존(Z4)으로 밴드(12)를 공급하고, 한 쌍의 밴드 부착유닛(150)이 부착 존(Z4)에 설치되는 것으로 나타냈으나, 밴드 공급유닛(120)이나 밴드 부착유닛(150)은 하나 이상의 다양한 개수로 설치될 수 있다.
또한, 도면에는 턴테이블(121)이 90도씩 간헐 회전하고, 턴테이블(121)의 회전 경로를 따라 준비 존(Z1)과, 커팅 존(Z2)과, 마감 존(Z3)과, 부착 존(Z4) 등 네 개의 작업 존이 마련되는 것으로 나타냈으나, 턴테이블(121)의 간헐 회전 각도는 다양하게 변경될 수 있다. 그리고 턴테이블(121)의 회전 경로를 따라 배치되는 작업 존의 개수나 종류도 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 도면에는 밴드 부착장치(100)가 마스크 본체(11)를 턴테이블(121)의 상측으로 이송하고 밴드(12)를 마스크 본체(11)의 하측에 부착하는 것으로 나타냈으나, 마스크 본체(11)와 밴드(12)의 공급 위치는 변경될 수 있다. 즉, 마스크 본체(11)가 턴테이블의 하측으로 이송되고 밴드(12)가 마스크 본체(11)의 상측에서 마스크 본체(11)에 부착되는 구성도 가능하다.
또한, 앞서서는 밴드 부착 과정에서 밴드 부착유닛(150)의 융착기(151)가 밴드(12)를 고정 지그(127)로부터 들어올리는 것으로 설명하였으나, 밴드(12)를 고정 지그(127)에서 이격시키는 방법은 다양한 다른 방법이 이용될 수 있다. 예컨대, 턴테이블(121) 상에 밴드(12)를 고정 지그(127)에서 이격시킬 수 있는 장치가 설치될 수 있다.
지금까지, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 밴드 부착장치 110, 210 : 이송 컨베이어
120 : 밴드 공급유닛 121 : 턴테이블
122 : 개구 124 : 회전 구동기
126 : 밴드 고정유닛 127 : 고정 지그
130 : 가동 지그 134 : 구동기
136 : 원단 공급유닛 137 : 원단 저장부
139 : 원단 이송유닛 140 : 가동 클램프
142 : 커팅 유닛 143 : 커터
144 : 가동 프레임 150 : 밴드 부착유닛
151 : 융착기 154 : 가압기
160 : 제어부 211 : 컨베이어홈

Claims (9)

  1. 마스크 본체에 밴드를 부착하기 위한 마스크 제조용 밴드 부착장치에 있어서,
    마스크 본체를 밴드 부착을 위한 부착 존으로 이송하는 이송 컨베이어;
    상기 부착 존으로 밴드를 공급하는 밴드 공급유닛;
    상기 부착 존으로 이송된 마스크 본체에 밴드를 부착하기 위해 상기 부착 존에 설치되는 밴드 부착유닛; 및
    상기 이송 컨베이어와, 상기 밴드 공급유닛과, 상기 밴드 부착유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 밴드 공급유닛은,
    일측에 개구가 상하 방향으로 관통 형성된 턴테이블과,
    상기 턴테이블에 회전력을 제공하는 회전 구동기와,
    밴드가 접할 수 있는 고정 지그 접촉부를 구비하고, 상기 개구에 인접하도록 상기 턴테이블에 설치되는 고정 지그와,
    상기 턴테이블에 이동 가능하게 설치되고, 밴드를 상기 고정 지그 접촉부 측으로 가압하여 밴드의 양쪽 끝단을 상기 개구에 놓이도록 정렬시키는 가동 지그와,
    상기 가동 지그에 이동력을 제공하는 구동기를 포함하고,
    상기 밴드 부착유닛은, 적어도 일부가 상기 개구를 통과하여 밴드를 마스크 본체 측으로 가압하면서 마스크 본체에 부착시키는 것을 특징으로 하는 마스크 제조용 밴드 부착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밴드 공급유닛은,
    밴드의 원단을 저장하는 원단 저장부와,
    상기 원단 저장부에 저장된 원단을 상기 고정 지그와 상기 가동 지그의 사이로 이송하는 원단 이송유닛과,
    상기 고정 지그와 상기 가동 지그의 사이로 공급된 원단을 절단하여 밴드를 형성하는 커팅 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조용 밴드 부착장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 원단 이송유닛은 상기 고정 지그와 상기 가동 지그가 이격된 상태에서 상기 고정 지그와 상기 가동 지그 사이로 원단을 이송하도록 제어되고,
    상기 커팅 유닛은 상기 고정 지그와 상기 가동 지그 사이에 원단이 맞물린 상태에서 원단을 절단하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 마스크 제조용 밴드 부착장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정 지그와 상기 가동 지그는 짝을 이루어 밴드 고정유닛을 구성하되,
    상기 밴드 고정유닛은 복수 개가 상기 개구에 인접하여 상기 이송 컨베이어에 의한 마스크 본체의 이송 방향을 따라 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 마스크 제조용 밴드 부착장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 밴드 부착유닛은,
    밴드를 상기 부착 존으로 이송된 마스크 본체에 융착시키는 융착기와,
    상기 개구를 사이에 두고 상기 융착기와 마주하는 가압기를 포함하고,
    상기 융착기와 상기 가압기 중 적어도 하나는 상기 개구를 통과하여 밴드와 마스크 본체를 다른 하나에 압착시키는 것을 특징으로 하는 마스크 제조용 밴드 부착장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밴드 공급유닛은 상기 부착 존으로 이송된 마스크 본체의 좌우 양측 가장자리로 밴드를 공급할 수 있도록 한 쌍이 상기 이송 컨베이어의 좌우 양측에 설치되고,
    상기 밴드 부착유닛은 상기 한 쌍의 밴드 공급유닛에 의해 마스크 본체의 좌우 양측 가장자리로 공급된 밴드를 마스크 본체에 부착할 수 있도록 상기 부착 존에 한 쌍이 설치되는 것을 특징으로 하는 마스크 제조용 밴드 부착장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 개구는 복수 개가 상기 턴테이블 상에 일정한 각도 간격으로 구비되고,
    상기 고정 지그와 상기 가동 지그 및 상기 구동기는 상기 복수의 개구에 대응하여 설치되는 것을 특징으로 하는 마스크 제조용 밴드 부착장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 개구는 네 개가 상기 턴테이블 상에 90도 간격으로 이격 배치되고, 상기 고정 지그와 상기 가동 지그 및 상기 구동기는 각각 상기 네 개의 개구에 대응하여 설치되는 것을 특징으로 하는 마스크 제조용 밴드 부착장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이송 컨베이어에는 마스크 본체가 수용될 수 있는 복수의 컨베이어홈이 마스크 본체의 이송 방향을 따라 일정한 간격으로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 마스크 제조용 밴드 부착장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0767977A (ja) * 1993-09-03 1995-03-14 Daikei:Kk マスクの耳掛け紐取付け方法及びその装置
KR101495311B1 (ko) 2013-05-22 2015-02-27 김완희 방진 마스크 및 이의 제조 방법
KR102129111B1 (ko) * 2019-03-19 2020-07-01 전익희 마스크 제조장치

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