KR102325547B1 - 마스크 원단축 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 원단이 균일하게 포개져서 마스크 형태를 결정하는 노즈밴드성형부 및 패턴성형부에 공급되도록 롤 형태로 말린 원단을 풀어주는 원단축이 축방향으로 왕복되도록 함으로써, 풀어지는 원단의 양측을 센서가 감지하여 한쪽으로 편중되면 상기 원단축을 반대쪽으로 이동시키므로 원단 경로가 일정하게 유지되며, 각 원단들 폭이 서로 다르더라도 원단들의 중심이 일치되므로 패턴성형부의 초음파 융착시 불량률을 낮출 수 있는 마스크 원단축 조정장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 롤 상태로 말린 다수의 원단이 해당 원단축에서 풀려서 서로 포개진 상태로 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 폴딩부, 융착부 및 이어밴드성형부를 차례로 거치면서 마스크가 만들어지도록 한 마스크 원단축 조정장치에 있어서, 상기 원단들이 상하측 및 좌우측으로 배치되게 프레임이 구비되고; 상기 프레임에는 상기 원단들이 놓일 자리마다 고정대가 구비되며; 상기 각 고정대에는 가이드블록을 통하여 축방향으로 왕복되는 이동대가 구비되고; 상기 각 이동대에는 상기 각 원단축이 베어링블록에 회전가능하게 체결되며; 상기 각 고정대에는 상기 이동대를 왕복시키는 구동부가 구비되고; 상기 프레임에는 상기 각 원단들이 지나는 경로마다 원단의 양측으로 센서가 구비되어서, 원단들의 양측을 감지하고 상기 각 구동부로 동작신호를 보내서 상기 원단들의 중심이 일치되게 상기 각 원단축이 왕복되도록 한 특징이 있다.

Description

마스크 원단축 조정장치{Mask fabric axis adjustment device}

본 발명은 마스크 원단축 조정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 원단이 균일하게 포개져서 마스크 형태를 결정하는 노즈밴드성형부 및 패턴성형부에 공급되도록 롤 형태로 말린 원단을 풀어주는 원단축이 축방향으로 왕복되도록 함으로써, 풀어지는 원단의 양측을 센서가 감지하여 한쪽으로 편중되면 상기 원단축을 반대쪽으로 이동시키므로 원단 경로가 일정하게 유지되며, 각 원단들 폭이 서로 다르더라도 원단들의 중심이 일치되므로 패턴성형부의 초음파 융착시 불량률을 낮출 수 있는 마스크 원단축 조정장치에 관한 것이다.

일반적으로 마스크는 분진이 많이 발생되는 작업장에서 사용된다. 그러나 산업화에 따른 환경오염으로 인하여 대기질이 점차 나빠져서 황사나 초미세먼지 등이 빈번히 발생되므로 호흡기 질환을 예방하기 위하여 또는 기저질환이 있는 호흡기환자 등은 필수적으로 마스크를 착용해야 된다.

특히 최근에는 코로나19 등 바이러스가 전세계적으로 폭넓게 퍼지면서 비말감염 예방목적으로 마스크 착용이 의무화 되었다. 따라서 마스크 수요가 폭발적으로 늘어나게 되었는데, 공급이 수요를 따라가지 못하는 실정이다. 더욱이 북미지역이나 유럽에서는 마스크 착용에 대한 거부감이 있었으나, 코로나사태 이후 마스크는 선택이 아닌 필수가 되었다.

마스크 생산설비는 거의 자동화되어 있는데, 다수의 원단이 포개진 상태로 풀려서 이동되는 과정에서 노즈밴드 성형부에서 원단 내부에 노즈밴드가 내장된다. 노즈밴드는 마스크를 코에 밀착시키기 위한 것이며, 이후 패턴성형부로 이동되면 이들 원단이 마스크의 형태대로 초음파 융착된다. 이후 폴딩부에서 패턴된 원단 양쪽을 접어 합지시키면 융착부에서 합지된 부분을 초음파 융착하고, 이후 이어밴드 성형부에서 마스크의 양쪽에 귀걸이용 밴드를 결합시켜 마스크를 완성하였다.

종래 특허 제1597735호는 마스크 생산설비를 제안한 바 있다. 이는 마스크의 다중 필터들이 따로 분리되지 않도록 다수의 전면부재, 다수의 하면부재 및 다수의 상면부재를 각각 초음파 융착한 뒤 폴딩부에서 이들 분리된 전면부재, 하면부재 및 상면부재를 합지하는 것이다.

그러나 이들 분리 성형후 합지하는 기술은 각 원단들이 정확하게 포개져 합지되도록 해야 되는데, 종래 특허는 원단들이 단순히 풀어져 이동된 뒤 합지되기 때문에 원단들이 틀어져 포개질 경우 불량처리되므로 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

종래 특허 제1600005호는 마스크의 전면부재, 상면부재 및 하면부재가 일체로 형성되므로 분리 성형후 합지할 때보다 원단 개수가 줄어들어서 마스크 제조에 소요되는 시간이 단축되는 이점이 있다.

그러나 종래 특허는 일체로 성형하기 위하여 원단의 폭이 넓어지게 되는데, 넓어진 원단들이 각 공정으로 이동되는 과정에서 일정하게 포개지지 않고 틀어지거나 또는 중심이 일치되지 않으면 패턴 성형이나 합지 과정에서 불량이 발생되므로 작업자가 원단의 이동 경로를 수시로 체크하여 수작업으로 원단들의 위치를 조정해야 되는 등의 번거로움이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 원단이 균일하게 포개져서 마스크 형태를 결정하는 노즈밴드성형부 및 패턴성형부에 공급되도록 롤 형태로 말린 원단을 풀어주는 원단축이 축방향으로 왕복되도록 함으로써, 풀어지는 원단의 양측을 센서가 감지하여 한쪽으로 편중되면 상기 원단축을 반대쪽으로 이동시키므로 원단 경로가 일정하게 유지되며, 각 원단들 폭이 서로 다르더라도 원단들의 중심이 일치되므로 패턴성형부의 초음파 융착시 불량률을 낮출 수 있으며, 특히 원단 경로를 감시 및 조정하는 작업자가 불필요하므로 자동화에 기여할 수 있는 마스크 원단축 조정장치를 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 롤 상태로 말린 다수의 원단이 해당 원단축에서 풀려서 서로 포개진 상태로 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 폴딩부, 융착부 및 이어밴드성형부를 차례로 거치면서 마스크가 만들어지도록 한 마스크 원단축 조정장치에 있어서, 상기 원단들이 상하측 및 좌우측으로 배치되게 프레임이 구비되고; 상기 프레임에는 상기 원단들이 놓일 자리마다 고정대가 구비되며; 상기 각 고정대에는 가이드블록을 통하여 축방향으로 왕복되는 이동대가 구비되고; 상기 각 이동대에는 상기 각 원단축이 베어링블록에 회전가능하게 체결되며; 상기 각 고정대에는 상기 이동대를 왕복시키는 구동부가 구비되고; 상기 프레임에는 상기 각 원단들이 지나는 경로마다 원단의 양측으로 센서가 구비되어서, 원단들의 양측을 감지하고 상기 각 구동부로 동작신호를 보내서 상기 원단들의 중심이 일치되게 상기 각 원단축이 왕복되도록 한 특징이 있다.

본 발명에 따르면 폭이 넓은 다수의 원단들이 포개진 상태에서 노즈밴드 성형부 및 패턴성형부로 이송되는 과정에서 원단들이 평행하게 주행되고 또한 원단들 중심이 일치되게 유지되므로 성형 불량이 발생되지 않는다.

마스크를 구성하는 전면부, 상면부 및 하면부가 하나의 원단에서 생산되도록 하기 위하여 원단의 폭이 커지게 되는데, 폭이 커지면 이동과정에서 원단들의 경로가 틀어질 수 있다. 본 발명은 원단을 풀어주는 원단축이 축방향으로 왕복되는데, 풀어지는 원단의 양단을 센서가 감지하여 원단이 한쪽으로 치우치면 원단축을 반대쪽으로 이동시켜 원단들의 중심이 항상 일치되어서 성형불량이 발생되지 않으며, 업자가 원단 이동경로를 수시로 체크할 필요가 없으므로 작업성이 향상되고 마스크 생산설비를 무인 자동화할 수 있는 등의 이점이 있다.

또한 마스크 수요가 폭발적으로 늘어나면서 원단 수급이 원활하지 못한 경우 다른 원단으로 교체 사용해야 되는데, 이때 원단들의 폭이 서로 다를 수 있다. 본 발명은 원단들 폭이 서로 다르더라도 원단들의 중심이 항상 일치되므로 다양한 폭의 원단 사용이 가능해지는 등의 이점도 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 마스크 생산설비의 개념도
도 2는 본 발명 한 실시예의 원단축 조정장치의 조립 사시도
도 3은 본 발명 한 실시예의 원단축 조정장치의 분리 사시도
도 4는 본 발명 한 실시예의 경로 조정장치의 평면도

도 1 내지 도 4에서 본 발명 한 실시예가 적용된 마스크 생산설비는 다수의 원단(W)이 상하 및 좌우측으로 프레임(60)에 구비되고, 이들 원단(W)은 받침부(1), 노즈밴드성형부(2), 패턴성형부(3), 폴딩부(4), 융착부(5) 및 이어밴드성형부(6)를 거쳐 최종적으로 마스크로 생산된다. 상기 받침부(1)는 다단으로 구비되어서 각 원단들이 펼쳐진 상태에서 이동되도록 안내하고, 또한 원단을 교체할 때 원단과 원단을 잇는 작업대 역할도 하는 부분이고, 상기 노즈밴드성형부(2)는 와이어처럼 연속된 노즈밴드(N)가 원단(W)들 사이에 매립되도록 하는 부분이고, 상기 패턴성형부(3)는 전면부, 상면부 및 하면부로 마스크가 구획되도록 초음파융착으로 패턴을 형성하는 부분이며, 폴딩부(4)는 원단에 형성된 패턴을 양측에서 접어 합지하는 부분이고, 융착부(5)는 합지된 원단을 초음파로 융착하여 성형하는 부분이고, 최종적으로 이어밴드성형부(6)에서 귀걸이용 밴드가 부착된다.

본 발명 한 실시예는 마스크의 전면부, 상면부 및 하면부가 하나의 원단에서 만들어지도록 하기 위하여 원단의 폭이 커진다. 따라서 각 원단(W)의 이동과정에서 원단들의 중심부가 일치되게 포개지도록 할 필요성이 있다. 특히 원단 수급이 불안정하여서 기존에 사용하던 원단을 구하지 못할 경우 폭이 다른 원단을 사용해야 되는데, 이때 원단들의 중심부를 일치시키면 마스크의 성형에 문제가 발생되지 않는다.

본 발명 한 실시예에서 상기 원단(W)은 상하측 및 좌우측으로 4개가 구비되는데, 이들 4개의 원단은 성형과정에서 외피, 2개의 필터 및 내피로 합지된다. 상기 각 원단(W)들은 상기 프레임(60)에 구비된 각 원단축(10)에 걸린다. 상기 원단축(10)은 베어링블록(31)의 베어링(32)에 회전 가능하게 지지되고, 상기 베어링블록(31)은 이동대(30)에 고정된다.

상기 이동대(30) 하부 양측의 가이드블록(21)을 통하여 고정대(20)에 축방향으로 왕복이동되게 놓이며, 상기 고정대(20)는 상기 프레임(60)에 볼트체결 고정된다. 상기 고정대(20)에는 상기 원단축(10)과 나란히 구동축(41)이 구비된다. 상기 구동축(41)은 외주면에 볼스크류 또는 일반 나사부가 형성되며, 상기 구동축(41) 양단은 상기 고정대(20)의 축지지구(44)에 회전 가능하게 구비된다.

상기 구동축(41)의 한쪽 끝단은 모터가 내장된 구동부(40)와 연결되고, 상기 이동대(30)의 밑면에는 상기 구동축(41)에 나사체결되는 너트부가 중앙에 관통된 견인구(42)가 구비된다. 따라서 상기 구동부(40)의 작동으로 상기 구동축(41)이 정역회전 되는 동안 상기 견인구(42)가 구동축(41)을 따라 왕복이동되므로 상기 이동대(30)를 통하여 상기 베어링블록(31)과 원단축(10)이 함께 왕복된다.

상기 각 받침부(1)에는 해당 원단이 펼친 상태로 이동되는데, 상기 각 원단(W)과 대응되게 원단 양측으로 센서(50)가 구비되고, 센서(50)에는 "ㄷ"형 홈(51)이 구비되어서 원단(W)이 홈(51)을 통과한다. 상기 홈(51)에는 일종의 근접센서가 다수 내장되어서 지나가는 원단(W)의 끝을 감지하며, 또한 상기 고정대(20)에는 상기 센서(50)들의 신호에 따라 상기 구동부(40)를 제어하는 제어모듈(44)이 구비된다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예는 원단축(10)을 조정하면 각 원단(W)들이 하나로 포개진 뒤 노즈밴드성형부(2)와 패턴성형부(3)로 이송될 때 원단들의 중심부를 일치시킬 수 있다. 상기 원단축(10)은 베어링블록(31)의 베어링(32)에 체결되어서 자유롭게 회전되므로 상기 원단축(10)에 걸린 원단(W)이 당겨지면 쉽게 풀어진다. 또한 풀어지는 과정에서 상기 원단(W)이 센서(50)의 홈(51)을 통과하게 되는데, 이때 홈(51)에 구비된 다수의 근접센서들에 의해서 원단 양측의 간격이 감지된다.

상기 센서(50)의 감지신호는 상기 제어모듈(43)로 인가되는데, 제어모듈(43)은 각 센서에서 인가되는 신호값에 따라 구동부(40)를 작동시킨다. 즉 원단(W) 양측의 센서(50)에서 인가되는 신호값이 같아지도록 상기 구동부(40)에 내장된 모터의 회전을 제어하면 상기 구동축(41)이 정역회전된다.

상기 구동축(41)의 정역회전시 상기 이동대(30)는 상기 견인구(42)를 통하여 상기 구동축(41)의 축방향으로 왕복된다. 상기 견인구(42)는 상기 구동축(41)과 나사결합으로 맞물린 상태이고, 상기 이동대(30)는 상기 가이드블록(21)을 따라 왕복되는 구조이므로 상기 견인구(42)는 제자리회전 없이 상기 구동축(41)을 따라 왕복되면서 상기 이동대(30)를 견인한다.

따라서 상기 센서(50)에서 입력되는 신호에 따라 상기 제어모듈(43)이 상기 구동부(40)를 작동시키면 상기 원단축(10)이 축방향으로 왕복되므로 상기 원단축(10)에 걸린 원단(W)이 함께 이동된다. 또한 상기 센서(50)를 통과하는 원단의 양단이 한쪽으로 편중되지 않고 동일 간격을 유지하므로 각 원단(W)들은 중심이 항상 일치되게 조정되어서 원단(W)들이 노즈밴드성형부(2) 및 패턴성형부(3)로 들어가므로 원단(W) 폭이 서로 다르더라도 성형이 가능한 이점이 있다.

10 : 원단축 20 : 고정대
21 : 가이드블록 30 : 이동대
31 : 베어링블록 40 : 구동부
41 : 구동축 42 : 견인구
43 : 제어모듈 50 : 센서
51 : 홈 60 : 프레임

Claims (3)

1. 롤 상태로 말린 다수의 원단이 해당 원단축에서 풀려 서로 포개진 상태에서 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 폴딩부, 융착부 및 이어밴드성형부를 차례로 거치면서 마스크가 만들어지도록 상기 원단들이 상하측 및 좌우측으로 배치되게 프레임이 구비되고; 상기 프레임에는 상기 원단들이 놓일 자리마다 고정대가 구비되며; 각 상기 원단들이 지나는 경로마다 각 원단의 양측을 감지하는 센서가 구비되어서, 상기 원단들의 중심이 일치되게 각 상기 원단축을 축방향으로 움직이게 한 마스크 원단축 조정장치에 있어서,
   각 상기 고정대에 가이드블록을 통하여 축방향으로 움직이게 구비되는 이동대에는 각 상기 원단축이 베어링블록을 통하여 회전가능하게 체결되며;
   각 상기 고정대에는 구동부를 통하여 회전되는 볼스크류 또는 나사부를 갖는 구동축이 상기 원단축과 나란히 구비되고;
   상기 이동대 하부에는 상기 구동축과 치합되어서 구동축의 회전시 구동축을 따라 왕복되는 견인구가 구비됨을 특징으로 하는 마스크 원단축 조정장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   각 상기 고정대에는 제어모듈이 구비되어서 각 센서에서 인가되는 제어신호에 따라 해당 구동부를 작동시키고;
   각 상기 제어모듈은 상기 해당 원단 양측의 센서에서 인가되는 신호값이 같아지도록 상기 구동부의 회전을 제어함을 특징으로 하는 마스크 원단축 조정장치.
3. 삭제

Images