KR102341343B1

KR102341343B1 - 마스크 제조장치

Info

Publication number: KR102341343B1
Application number: KR1020210028017A
Authority: KR
Inventors: 김지윤
Original assignee: 주식회사 비앤씨
Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2021-12-22

Abstract

본 발명은 복수의 마스크용 원단을 위치정렬하여 합지함으로써 마스크 본체의 둘레부분의 마감상태의 품질을 보다 향상시킬 수 있어 상품성이 대폭 개선되며, 초음파 가공을 위해 합지된 원단 둘레 부분을 일정 길이 접철하더라도, 원단의 엣지 부분의 미정렬에 의해 접철된 부위가 모자라거나, 또는 과잉되지 않으므로, 접철 부위에 초음파 가공을 위한 충분한 가공 면적을 보장하여 제조 불량을 방지하고, 미정렬된 엣지 부분을 별도 커팅해내는 공정을 생략 가능하기 때문에, 수율이 증가하고, 제조 공정이 간소화되어 생산성이 향상되고, 제조원가를 절감할 수 있는 마스크 제조장치에 관한 것이다.

Description

마스크 제조장치{Manufacturing apparatus for mask}

본 발명은 마스크 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 복수의 마스크용 원단을 위치정렬하여 합지함으로써 마스크 본체의 둘레부분의 마감상태 품질을 보다 향상시킬 수 있는 마스크 제조장치에 관한 것이다.

대사회 들어 사스, 메르스를 위시한 각종 세균 및 바이러스의 감염 위험이 점차 증대되고 있으며, 전 지구적인 기후 변화의 위험요인으로 인해 미세먼지, 황사, 매연 등 환경오염이 심화되면서 이로 인한 호흡기 질환이 매우 심각해지고 있어 인류의 건강을 위협하고 있으며, 따라서 지역과 환경을 막론하고 전세계 모든 사람들에게 있어 마스크 착용은 매우 중요하고 일상적이며 기초적인 방역 수단으로 인식되고 있다.

특히 최근 들어 코로나 19와 같이 새로운 감염병이 출몰하고 이로 인해 전 세계적인 팬데믹 공포가 엄습하는 상황에서 마스크의 착용은 감염 예방을 위한 매우 중요한 생활 수칙이자 의무로서 시행되고 있으며 마주하며 대화를 나누는 경우 마스크를 착용하면 감염 위험을 85%까지 줄일 수 있는 것으로 연구 보고된 상황이므로 마스크의 착용은 생명을 위협하는 건강에 대한 위험에서 직접적으로 인체를 보호하는 방패의 역할을 하는 중요한 수단으로 인식되어지고 있다.

통상, 인체 보호용 마스크는 방호성을 높이기 위한 일환으로, 기능성 원단을 다겹으로 적층한 것들이 대부분이다.

이러한 다겹 원단 마스크는 각각의 원단을 합지한 뒤, 일정 형태로 초음파 융착하여 각각의 원단 둘레를 접어 합지함으로써 마스크 본체를 형성하고, 이렇게 형성된 마스크 본체 상에 귀걸이 등을 부착하여 제조하게 된다.

이때, 각각의 원단을 합지하는 과정에서 원단들이 서로 정렬상태가 틀어지게 될 경우 마스크 본체의 둘레가 일정치 않게 되어, 접혀진 마스크 본체 둘레부위가 틀어지고, 이에, 완제품의 상품성에 문제가 발생하거나, 서로 단차가 있는 둘레 부분을 절단해내는 추가적인 공정이 필요하여, 원료의 로스가 발생하고, 생산성도 떨어지는 문제가 있다.

등록특허 10-0609497

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 복수의 마스크용 원단을 위치정렬하여 합지함으로써 마스크 본체의 둘레부분의 마감상태의 품질을 보다 향상시킬 수 있어 상품성이 대폭 개선되며, 초음파 가공을 위해 합지된 원단 둘레 부분을 일정 길이 접철하더라도, 원단의 엣지 부분의 미정렬에 의해 접철된 부위가 모자라거나, 또는 과잉되지 않으므로, 접철 부위에 초음파 가공을 위한 충분한 가공 면적을 보장하여 제조 불량을 방지하고, 미정렬된 엣지 부분을 별도 커팅해내는 공정을 생략 가능하기 때문에, 수율이 증가하고, 제조 공정이 간소화되어 생산성이 향상되고, 제조원가를 절감할 수 있는 마스크 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 복수의 마스크용 원단을 공급하는 원단공급부, 상기 원단공급부에서 각각 공급되는 원단을 언와인딩하는 언와인딩부, 상기 원단공급부와 언와인딩부 사이에 설치되며 복수 개의 원단을 합지하는 합지롤러 및 상기 합지된 원단을 초음파 가공하는 후처리부를 포함하는 마스크 제조장치에 있어서, 상기 원단공급부는, 베이스부재; 상기 베이스부재에서 전후 방향으로 왕복이동 가능하게 장착되며 원단롤이 마련된 복수 개의 원단지지부재; 상기 베이스부재와 복수 개의 원단지지부재 각각의 사이에 설치되어 원단지지부재를 전후 방향으로 왕복이동시키는 복수 개의 제1 액츄에이터; 상기 복수 개의 원단지지부재에서 권출되는 원단의 상부에 각각 설치되며, 권출되는 각각의 원단의 경로이탈을 감지하는 복수 개의 감지부재; 및 상기 감지부재의 감지결과를 토대로, 원단의 권출경로가 기준경로 상에 위치하도록, 상기 복수 개의 제1 액츄에이터 각각을 제어하여 원단지지부재 각각을 위치조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수 개의 원단지지부재 각각은, 상기 베이스부재에 전후 방향으로 연장 형성된 가이드바에 접속되는 베이스판; 상기 베이스판에 설치되며 원단롤이 장착되는 롤거치대; 및 상기 베이스판에 설치되며 상기 원단롤에서 권출되는 원단에 장력을 부여하고 원단을 후처리부 합지롤러 방향으로 가이드하는 가이드모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 가이드모듈은, 상기 베이스판에 고정 설치되는 고정바; 상기 고정바의 끝단에서 좌우 방향으로 각각 연장되는 연결바; 상기 연결바의 좌측단에서 전방을 향해 연장되며 제1 아이들롤러를 제자리 회전 가능하게 지지하는 지지바; 상기 연결바의 우측단 내측으로 삽입된 상태로 전후 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며 상기 제1 아이들롤러와 평행한 제2 아이들롤러를 제자리 회전 가능하게 지지하는 가동바; 및 상기 지지바와 가동바 사이에 설치되며 상기 제1 액츄에이터의 구동시 제1 아이들롤러와 제2 아이들롤러 사이로 원단이 파지되도록 제1 액츄에이터와 연동하여 상기 가동바를 지지바 방향으로 평행이동시키는 제2 액츄에이터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원단롤에 권취된 원단의 후단에는 일정 길이 점착구간이 형성되고, 상기 점착구간에서부터 선단을 향해 일정 길이 식별구간이 형성되며, 상기 복수 개의 원단지지부재 각각은, 상기 롤거치대 주변에 설치되며, 원단의 소모에 따라 원단롤에서 식별구간이 노출되면 이를 감지하여 식별신호를 생성하는 원단감지센서; 및 보조원단롤이 구비되며 상기 롤거치대 하부에 설치되어 상기 원단감지센서에서 식별신호가 생성되면 제어부의 제어 하에 보조원단롤을 상부로 상승시켜 롤거치대에 거치된 원단롤의 점착구간에 보조원단롤의 원단을 부착하여 원단롤의 원단에 보조원단롤의 원단을 연결시키는 원단연결부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 연결바는 가동바를 내부로 수용하도록 내부가 빈 중공형태로 이루어지며, 상기 가동바는 상기 연결바와 평행하고, 연결바 내부로 삽입되는 제1 평행봉과 상기 제2 아이들롤러를 제자리 회전 가능하게 지지하고 상기 지지바와 평행한 제2 평행봉이 서로 수직으로 접하여 'ㄱ'자 형태를 이루며, 상기 베이스판의 모서리 부분에는 가이드바가 삽입되는 가이드홀이 관통 형성되고 중앙에는 제1 액츄에이터의 스크류축이 나사결합되는 스크류홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 복수의 마스크용 원단을 위치정렬하여 합지함으로써 마스크 본체의 둘레부분의 마감상태의 품질을 보다 향상시킬 수 있어 상품성이 대폭 개선되며, 초음파 가공을 위해 합지된 원단 둘레 부분을 일정 길이 접철하더라도, 원단의 엣지 부분의 미정렬에 의해 접철된 부위가 모자라거나, 또는 과잉되지 않으므로, 접철 부위에 초음파 가공을 위한 충분한 가공 면적을 보장하여 제조 불량을 방지하고, 미정렬된 엣지 부분을 별도 커팅해내는 공정을 생략 가능하기 때문에, 수율이 증가하고, 제조 공정이 간소화되어 생산성이 향상되고, 제조원가를 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 복수의 마스크 원단이 합지된 상태를 도시한 도면으로, 도 1a는 각 원단의 엣지가 미정렬된 상태를 도시한 도면이고, 도 1b는 각 원단의 엣지가 한 위치에서 정렬된 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 마스크 제조장치의 정면을 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 마스크 제조장치의 평면을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 권출되는 원단의 권출경로가 기준경로를 벗어난 상태를 개념적으로 도시한 도면.
도 5는 가이드모듈의 정면 구성을 구체적으로 도시한 도면.
도 6은 원단의 권출경로가 기준경로 상에 위치하도록 원단지지부재가 위치조절되는 과정을 도시한 도면.
도 7은 원단롤의 구조를 도시한 도면.
도 8 내지 도 10은 원단감지센서와 원단연결부의 작용에 따라 원단롤의 원단에 보조원단롤의 원단이 연결되는 과정을 순차적으로 도시한 도면.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명에 따른 마스크 제조장치는 크게 원단공급부(1), 언와인딩부(미도시), 합지롤러(3) 및 후처리부(2)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

원단공급부(1), 언와인딩부, 합지롤러(3), 후처리부(2)는 도 2에 도시된 바와 같이 좌우 방향을 따라 일렬로 배치되어 마스크를 연속적으로 제조한다.

먼저, 원단공급부(1)는 복수의 마스크용 원단(F1)을 공급하는 역할을 담당한다. 원단공급부(1)에서 공급된 복수의 원단(F1)은 언와인딩부에 의해 후방으로 견인되면서, 합지롤러(3), 후처리부(2)를 순차 경유할 수 있다.

언와인딩부는 예컨대, 원단을 한쪽으로 당겨 권취할 수 있는 롤러 등과 같은 공지된 구조로 이루어질 수 있으며 원단공급부의 원단을 언와인딩시킬 수 있는 선에서, 공지된 사항으로부터 참조될 수 있으므로 별도의 도면 도시 및 자세한 설명은 생략한다.

합지롤러(3)는 원단공급부(1)와 언와인딩부 사이에 설치될 수 있으며 원단공급부(1)로부터 권출되는 복수 개의 원단(F1)을 합지한다.

합지롤러(3)에 의해 합지된 원단(F1)은 후처리부(2)로 공급되며, 후처리부(2)에서 초음파 가공에 의해 적층된 원단(F1)이 일체로 결합되어 마스크 본체를 구성한다..

후처리부(2)는 합지된 원단(F1)의 둘레 부분을 일정 길이 접철한 뒤, 이 접철된 부분을 초음파 가공하여 마스크 본체를 일정한 형태로 커팅 내지 성형 가공할 수 있는 선에서 공지된 사항으로부터 참조될 수 있으며, 이하 자세한 설명은 생략한다.

한편, 합지되기 전 원단(F1)의 엣지(E)(폭방향 끝 둘레부위를 칭함) 위치가 서로 일치되지 아니한 상태, 즉, 도 1a에 도시된 바와 같이, 합지된 복수의 원단(F1) 각각의 엣지(E)가 서로 다른 위치에 정렬될 경우 둘레 부분이 마감상태가 불량하게 되어 상품성이 저하되는 문제가 발생하고, 심하게는, 후처리부(2)에서 접철된 부위의 초음파 가공이 불가능해지는 문제가 초래된다.

이는 최초 마스크 제조장치를 세팅하는 과정에서 원단공급부(1)와 합지롤러(3) 사이에 원단(F1)을 이음 설치하는 과정이 수작업에 이루어지고, 또한, 각 주요 구성 사이에 유격이 있어, 이 사이를 주행하는 원단(F1)의 미세한 전후 위치이동이 발생한다는 점에 기인한다.

이에, 본 발명에 따른 마스크 제조장치는 권출되는 각각의 원단(F1)이 항상 동일한 위치에 정렬되어 합지롤러(3) 측으로 공급될 수 있도록 함으로써 합지롤러(3)에서 합지된 각각의 원단(F1) 엣지(E)가 도 1b에 도시된 바와 같이 동일선상에서 서로 일치될 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 마스크 제조장치는 전술한 문제를 해결하기 위한 원단공급부(1)의 개량 발명으로써, 원단공급부(1)에 주요 특징이 있는 것으로, 이하, 첨부되는 도면을 참고하여 원단공급부(1)를 구체적으로 설명하도록 한다.

원단공급부(1)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 크게, 베이스부재(10), 원단지지부재(20), 제1 액츄에이터(30), 감지부재(40) 및 제어부(미도시)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

먼저, 베이스부재(10)는 넓은 판 형태로 이루어지며, 원단지지부재(20), 제1 액츄에이터(30), 감지부재(40) 등을 지지한다. 원단지지부재(20)의 경우 베이스부재(10)에 전후 방향으로 연장 형성된 복수 개의 가이드바(11)에 접속되어 가이드바(11)를 따라 전후로 왕복 이동 가능하게 구성된다.

원단지지부재(20)는 원단롤(R1)을 지지한 상태로 상기 베이스부재(10)에서 전후 방향으로 왕복이동 가능하게 마련되며, 복수 개로 마련될 수 있다.

즉, 각각의 원단지지부재(20)로부터 원단(F1)이 권출되면, 권출된 원단(F1)은 합지롤러(3)로 공급되어 합지가 이루어질 수 있다. 원단지지부재(20)의 구체적인 구조는 후술하기로 한다.

제1 액츄에이터(30)는 상기 베이스부재(10)와 복수 개의 원단지지부재(20) 각각의 사이에 설치되어 원단지지부재(20)를 전후 방향으로 왕복이동시키는 역할을 담당하며, 복수 개의 원단지지부재(20)와 베이스부재(10) 사이 대응 개소에 복수 개가 각각 설치될 수 있다.

즉, 하나의 제1 액츄에이터(30)가 하나의 원단지지부재(20) 전후 왕복 이동을 담당하게 된다.

제1 액츄에이터(30) 각각은 모터(31) 및 상기 모터(31)에 연결되어 모터(31)에 의해 회전하는 스크류축(32)을 포함하는 것으로 예시될 수 있으며, 이때, 상기 모터(31)는 베이스부재(10)에 고정 설치되고, 스크류축(32)은 후술 될 원단지지부재(20)의 베이스판(100)을 관통하게 된다.

즉, 제어부의 제어 하에 모터(31)가 스크류축(32)을 회전시키도록 작동하면, 스크류축(32)의 길이방향을 따라 원단지지부재(20)가 전후로 왕복 이동될 수 있다.

감지부재(40)는 복수 개의 원단지지부재(20)에서 권출되는 원단(F1)의 상부에 각각 설치되며, 권출되는 각각의 원단(F1)의 경로이탈을 감지하는 역할을 담당한다.

즉, 감지부재(40)는 원단지지부재(20)의 마련 개수와 동일하게 마련되어 각각의 원단지지부재(20)로부터 권출되는 원단(F1)의 경로이탈을 감지하여 감지결과를 제어부에 제공한다.

만일, 도 4에 도시된 바와 같이 원단지지부재(20)로부터 권출되는 원단(F1)이 전후 방향으로 위치이동이 발생하여, 원단(F1)의 권출경로가 기준경로를 벗어나게 될 경우 감지부재(40)는 이를 감지할 수 있다.

이에, 제어부는 감지부재(40)의 감지결과를 토대로, 원단(F1)의 권출경로가 기준경로 상에 위치하도록, 복수 개의 제1 액츄에이터(30) 중, 원단(F1)의 권출경로가 기준경로에서 이탈된 해당 원단지지부재(20)에 연결 설치된 제1 액츄에이터(30) 각각을 제어하여 원단지지부재(20)를 위치조절할 수 있다.

각각의 감지부재(40)는 일례로, 원단(F1)의 엣지(E)를 검출하는 복수 개의 포토센서를 포함할 수 있으며, 각각의 포토센서들은 원단의 엣지(E) 위치를 검출하여 검출된 신호를 제어부로 전달한다.

원단(F1)이 감지부재(40)를 통과하게 되면 감지부재(40)는 원단(F1)의 엣지(E) 위치를 실시간으로 검출하여 제어부로 전달하며, 이때, 원단(F1)이 도 6a에 도시된 바와 같이 기준경로를 이탈하였을 경우 감지부재(40)는 이탈한 원단(F1)의 엣지(E) 위치를 검출하여 제어부로 전달하고, 제어부는 원단(F1)의 엣지(E) 위치가 기준경로에 일치할 때까지 제1 액츄에이터(30)를 구동 제어(모터의 정방향 또는 역방향 제어)하여 원단지지부재(20) 자체를 도 6b에 도시된 화살표 방향에서와 같이 전방 또는 후방으로 위치 보정하여 원단(F1)의 권출경로를 기준경로 상에 일치시킨다.

이에, 복수 개의 원단지지부재(20)로부터 권출되는 각각의 원단(F1)이 항상 동일한 위치로 공급되어 합지롤러(3)에서 합지되므로, 합지된 원단(F1) 각각의 엣지(E)를 동일한 위치에서 정렬해 합지공정을 수행할 수 있게 된다.

따라서, 마스크 본체의 둘레부분의 마감상태의 품질을 보다 향상시킬 수 있어 상품성이 대폭 개선되며, 초음파 가공을 위해 합지된 원단(F1) 둘레 부분을 일정 길이 접철하더라도, 원단(F1)의 엣지(E) 부분의 미정렬에 의해 접철된 부위가 모자라거나, 또는 과잉되지 않으므로, 접철 부위에 초음파 가공을 위한 충분한 가공 면적을 보장하여 제조 불량을 방지하고, 미정렬된 엣지(E) 부분을 별도 커팅해내는 공정을 생략 가능하기 때문에, 수율이 증가하고, 제조 공정이 간소화되어 생산성이 향상되고, 제조원가를 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

이와 같이 원단(F1)의 권출경로를 기설정된 기준경로 상에 정렬하기 위하여 감지부재(40), 제1 액츄에이터(30) 및 제어부가 서로 유기적으로 연결 구성되어 연계 작동할 수 있다.

감지부재(40)는 원단(F1)의 엣지(E) 위치를 감지할 수 있는 선에서 레이더, 라이다, 카메라 등으로 변형실시될 수 있고, 이와 관련된 구체적인 사항은 공지된 바를 따르므로 이하 자세한 설명은 생략한다.

한편, 원단지지부재(20) 각각은 기본적으로, 베이스부재(10)에 전후 방향으로 연장 형성된 가이드바(11)에 접속되는 베이스판(100), 상기 베이스판(100)에 설치되며 원단롤(R1)이 장착되는 롤거치대(200) 및 상기 베이스판(100)에 설치되며 상기 원단롤(R1)에서 권출되는 원단(F1)에 장력을 부여하고 원단을 합지롤러(3) 방향으로 가이드하는 가이드모듈(300)을 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

베이스판(100)은 베이스부재(10)와 평행한 판상으로 이루어지며 롤거치대(200), 가이드모듈(300) 등을 지지한다.

도시하지 않았지만, 베이스판(100)의 모서리 부분에는 가이드바(11)가 삽입되는 가이드홀이 관통 형성될 수 있으며, 중앙에는 제1 액츄에이터(30)의 스크류축(32)이 나사결합되는 스크류홀이 형성될 수 있다.

즉, 제1 액츄에이터(30)가 작동하면 베이스판(100)은 롤거치대(200), 가이드모듈(300) 등을 지지한 채 스크류축(32)의 길이방향을 따라 가이드바(11)에 가이드되어 전후로 왕복 이동할 수 있다.

롤거치대(200)는 원단롤(R1)을 제자리 회전 가능하게 지지하며, 원단롤(R1)에서 권출된 원단(F1)이 언와인딩부에 의해 언와인딩되면 이에 따라 원단롤(R1)이 회전되면서 원단(F1)이 합지롤러(3) 방향으로 권출될 수 있다.

가이드모듈(300)은 롤거치대(200)에서 합지롤러(3)를 향하는 방향으로 일정 거리 편심 위치되며 권출된 원단(F1)이 롤거치대(200)와 합지롤러(3) 사이에서 쳐짐이 발생하지 않도록 원단(F1)에 적정 장력을 부여하되, 특히, 원단(F1)의 권출경로를 보정하는 과정에서 원단지지부재(20)의 전후 방향 이동시, 가이드되는 원단(F1)을 파지할 수 있도록 하여, 급진적인 경로 변경에 의해 원단(F1)이 비틀리는 현상을 방지하는 역할을 담당하게 된다.

즉, 가이드모듈(300)은 원단지지부재(20)의 위치이동이 없을 때에는 원단(F1)을 저항 없이 통과시키되, 원단지지부재(20)가 전후 방향으로 위치이동할 경우에만 원단(F1)을 파지하여 원단(F1)이 비틀리는 것을 억제할 수 있다.

이를 위해, 가이드모듈(300)은 상기 베이스판(100)에 고정 설치되는 고정바(310), 상기 고정바(310)의 끝단에서 좌우 방향으로 각각 연장되는 연결바(320), 상기 연결바(320)의 좌측단에서 전방을 향해 연장되며 제1 아이들롤러(331)를 제자리 회전 가능하게 지지하는 지지바(330), 상기 연결바(320)의 우측단 내측으로 삽입된 상태로 전후 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며 상기 제1 아이들롤러(331)와 평행한 제2 아이들롤러(341)를 제자리 회전 가능하게 지지하는 가동바(340) 및 상기 지지바(330)와 가동바(340) 사이에 설치되며 상기 제1 액츄에이터(30)의 구동시 제1 아이들롤러(331)와 제2 아이들롤러(341) 사이로 원단(F1)이 파지되도록 제1 액츄에이터(30)와 연동하여 상기 가동바(340)를 지지바(330) 방향으로 평행이동시키는 제2 액츄에이터(350)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

고정바(310), 연결바(320) 및 지지바(330)는 일체로 이루어질 수 있으며, 가동바(340)의 경우 개별 구성으로써 연결바(320)의 우측단에서 가동된다.

연결바(320)는 가동바(340)를 내부로 수용하도록 내부가 빈 중공형태임이 바람직하고, 가동바(340)는 연결바(320)와 평행하고, 연결바(320) 내부로 삽입되는 제1 평행봉(342)과 상기 제2 아이들롤러(341)를 제자리 회전 가능하게 지지하고 지지바(330)와 평행한 제2 평행봉(343)이 서로 수직으로 접하여 대략 'ㄱ'자 형태로 절곡 형성되는 구조로 이루어진다.

원단(F1)은 제1 아이들롤러(331)와 제2 아이들롤러(341) 중 적어도 어느 하나의 외주면에 접촉된 상태로 제1 아이들롤러(331)와 제2 아이들롤러(341) 사이를 통과한 뒤 합지롤러(3) 측으로 공급될 수 있다.

제2 액츄에이터(350)는 제1 액츄에이터(30)와 연동해 제1 액츄에이터(30)가 작동할 때만 이와 함께 작동하여 가동바(340)를 이동시켜 제1 아이들롤러(331)에 제2 아이들롤러(341)가 근접할 수 있도록 하여 제1 아이들롤러(331)와 제2 아이들롤러(341) 사이에 원단(F1)이 파지될 수 있도록 하고, 제1 액츄에이터(30)의 작동이 멈추면, 다시 작동하여 가동바(340)를 이동시켜 제2 아이들롤러(341)를 제1 아이들롤러(331)에서 이격시키도록 하여 원단(F1)의 파지를 해제토록 작동한다.

제2 액츄에이터(350)는 공압 실린더로 이루어질 수 있으며, 제2 액츄에이터(350)의 몸체(351)는 브라켓(353)을 매개로, 연결바(320)의 하면에 장착될 수 있고, 로드(352)의 단부는 'ㄱ'자 형태로 절곡 형성되어 가동바(340)에 연결 설치될 수 있다.

제2 액츄에이터(350)가 작동하면, 몸체(351)에서 로드(352)가 신장 또는 압축하게 되며, 이에 연동하여 가동바(340)에 회전 지지된 제2 아이들롤러(341)가 좌우로 평행이동할 수 있다.

정리하면, 가이드모듈(300)은 원단지지부재(20) 자체의 전후 위치이동이 없을 경우, 원단(F1)에 저항을 최소화시키도록 제1 아이들롤러(331)와 제2 아이들롤러(341)를 서로 일정 거리 이격시킨 상태로 원단(F1)을 가이드하여 원단(F1)이 중첩되는 것을 방지하고, 원단지지부재(20)의 전후 방향 위치이동시에만 원단(F1)을 양측에서 파지하도록 작동하여 권출된 원단(F1)이 원단지지부재(20)의 이동방향에 보다 직관적으로 연동될 수 있도록 하여, 원단(F1)의 비틀림을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 마스크 제조장치는 롤거치대(200)에 거치된 원단롤(R1)의 원단(F1)이 모두 권출되어 소진되었을 경우, 마스크 제조장치의 운전을 중지시킬 필요 없이 원단롤(R1)에 보조원단롤(R2)의 원단(F2)을 연속적으로 연결구성함으로써 연속적인 마스크 제조공정이 이루어질 수 있도록 하는 구조를 갖춘다.

이를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이 원단롤(R1)에 권취된 원단(F1)의 후단에는 일정 길이 점착구간(A)이 형성되고, 상기 점착구간(A)에서부터 선단을 향해 일정 길이 식별구간(C)이 형성되는 구조를 갖추고, 원단지지부재(20) 각각은 원단감지센서(360) 및 원단연결부재(370)를 더 포함할 수 있다.

원단롤(R1)에 원단(F1)이 권출되어 소모되는 과정에서 원단감지센서(360)가 식별구간(C)을 감지하면, 원단연결부재(370)가 이와 연동하여 작동해 원단롤(R1)에서 권출되는 원단(F1)에 보조원단롤(R2)의 원단(F2)을 연결 구성한다.

보다 구체적으로, 점착구간(A)은 원단(F1) 상에 점착성 재료가 도포되는 방식으로 구현되며, 이에, 후술 될 보조원단롤(R2)의 원단(F2)이 표면으로 접착될 수 있다. 점착구간(A)은 적어도, 원단롤(R1)의 원주 길이보다 길게 형성되어 원단롤(R1)에 한바퀴 이상 권취될 수 있다.

식별구간(C)은 원단롤(R1)의 원주 길이보다 길게 형성되어 원단롤(R1)에 한바퀴 이상 권취될 수 있으며, 특히, 점착구간(A) 외측으로 권취되었을 때 점착구간(A) 표면으로부터 쉽게 박리될 수 있으면서도, 원단감지센서(360)에 의해 용이하게 식별될 수 있도록 색상이 입혀진 합성수지 필름으로 마련될 수 있다.

즉, 식별구간(C)은 일정 길이 합성수지 필름으로 형성되거나, 원단(F1) 표면과 이면 상에 합성수지 필름이 코팅되는 방식으로 구현될 수 있다.

식별구간(C)은 원단롤(R1)의 원단(F1)이 점착구간(A)에 점착되지 않도록 서로 분리시키는 역할을 할 수 있다.

원단감지센서(360)는 롤거치대(200) 주변에 설치되며, 원단(F1)의 소모에 따라 원단롤(R1)에서 식별구간(C)이 노출되면 이를 감지하여 식별신호를 생성한다. 원단감지센서(360)는 식별구간(C)의 색을 감지하여 식별신호를 생성할 수 있는 선에서 공지된 센서들의 개념으로부터 참조될 수 있으므로 이하 자세한 설명은 생략한다.

원단연결부재(370)는 보조원단롤(R2)이 구비되며 상기 롤거치대(200) 하부에 설치되어 상기 원단감지센서(360)에서 식별신호가 생성되면 제어부의 제어 하에 보조원단롤(R2)을 상부로 상승시켜 롤거치대(200)에 거치된 원단롤(R1)의 점착구간(A)에 보조원단롤(R2)의 원단(F2)을 부착하여 원단롤(R1)의 원단(F1)에 보조원단롤(R2)의 원단(F2)을 연결시킨다.

이를 위해, 원단연결부재(370)는 보조원단롤(R2)을 제자리 회전 지지하는 보조롤거치대(371) 및 상기 보조롤거치대(371)를 지지한 채로 보조롤거치대(371)를 승강시키는 제3 액츄에이터(372)를 포함하는 것으로 예시된다.

이때, 제3 액츄에이터(372)는 제2 액츄에이터(350)와 같이 공압 실린더로 이루어질 수 있다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이 원단롤(R1)에서 원단(F1)이 모두 소진되어, 원단감지센서(360)에 의해 식별구간(C)이 감지된 상태가 되면 원단롤(R1)에는 적어도 점착구간(A)이 노출되며 이때, 제어부는 도 9에 도시된 바와 같이 식별신호를 근거로 제3 액츄에이터(372)를 제어하여 롤거치대(200) 하부에 배치된 보조롤거치대(371)를 상부로 상승시켜 보조원단롤(R2)의 선단을 점착구간(A)에 부착함으로써 원단(F1,F2)을 상호 연결한다.

이 상태에서, 언와인딩부가 원단롤(R1)의 원단(F1)을 지속적으로 견인하게 되면, 도 10에 도시된 바와 같이 보조원단롤(R2)의 원단(F2)은 원단롤(R1)의 원단(F1)에 연결된 상태로 원단롤(R1)에 가이드되어 합지롤러(3) 측으로 연속 공급된다.

보조원단롤(R2)의 원단(F2)이 합지롤러(3)에 공급되면 작업자는 점착구간(A)과 식별구간(C)을 절취 제거하여 후처리부(2)에 점착구간(A)과 식별구간(C)이 배제된 원단만이 공급될 수 있도록 구성한다.

따라서, 본 발명에 따른 마스크 제조장치는 원단롤(R1)에서 원단이 모두 소진되더라도, 운전을 중단하거나, 중단한 다음 원단을 수작업으로 교체할 필요 없이, 보조원단롤(R2)의 원단을 연속적으로 연결시킬 수 있도록 하여 높은 생산성을 보장한다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1: 원단공급부
10: 베이스부재
20: 원단지지부재
30: 제1 액츄에이터
40: 감지부재

Claims

복수의 마스크용 원단을 공급하는 원단공급부, 상기 원단공급부에서 각각 공급되는 원단을 언와인딩하는 언와인딩부, 상기 원단공급부와 언와인딩부 사이에 설치되며 복수 개의 원단을 합지하는 합지롤러 및 상기 합지된 원단을 초음파 가공하는 후처리부를 포함하는 마스크 제조장치에 있어서,
상기 원단공급부는,
베이스부재;
상기 베이스부재에서 전후 방향으로 왕복이동 가능하게 장착되며 원단롤이 마련된 복수 개의 원단지지부재;
상기 베이스부재와 복수 개의 원단지지부재 각각의 사이에 설치되어 원단지지부재를 전후 방향으로 왕복이동시키는 복수 개의 제1 액츄에이터;
상기 복수 개의 원단지지부재에서 권출되는 원단의 상부에 각각 설치되며, 권출되는 각각의 원단의 경로이탈을 감지하는 복수 개의 감지부재; 및
상기 감지부재의 감지결과를 토대로, 원단의 권출경로가 기준경로 상에 위치하도록, 상기 복수 개의 제1 액츄에이터 각각을 제어하여 원단지지부재 각각을 위치조절하는 제어부;를 포함하며,
상기 복수 개의 원단지지부재 각각은,
상기 베이스부재에 전후 방향으로 연장 형성된 가이드바에 접속되는 베이스판;
상기 베이스판에 설치되며 원단롤이 장착되는 롤거치대; 및
상기 베이스판에 설치되며 상기 원단롤에서 권출되는 원단에 장력을 부여하고 원단을 합지롤러 방향으로 가이드하는 가이드모듈;을 포함하며,
상기 가이드모듈은,
상기 베이스판에 고정 설치되는 고정바;
상기 고정바의 끝단에서 좌우 방향으로 각각 연장되는 연결바;
상기 연결바의 좌측단에서 전방을 향해 연장되며 제1 아이들롤러를 제자리 회전 가능하게 지지하는 지지바;
상기 연결바의 우측단 내측으로 삽입된 상태로 전후 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며 상기 제1 아이들롤러와 평행한 제2 아이들롤러를 제자리 회전 가능하게 지지하는 가동바; 및
상기 지지바와 가동바 사이에 설치되며 상기 제1 액츄에이터의 구동시 제1 아이들롤러와 제2 아이들롤러 사이로 원단이 파지되도록 제1 액츄에이터와 연동하여 상기 가동바를 지지바 방향으로 평행이동시키는 제2 액츄에이터;를 포함하며,
상기 원단롤에 권취된 원단의 후단에는 일정 길이 점착구간이 형성되고, 상기 점착구간에서부터 선단을 향해 일정 길이 식별구간이 형성되며,
상기 복수 개의 원단지지부재 각각은,
상기 롤거치대 주변에 설치되며, 원단의 소모에 따라 원단롤에서 식별구간이 노출되면 이를 감지하여 식별신호를 생성하는 원단감지센서; 및
보조원단롤이 구비되며 상기 롤거치대 하부에 설치되어 상기 원단감지센서에서 식별신호가 생성되면 제어부의 제어 하에 보조원단롤을 상부로 상승시켜 롤거치대에 거치된 원단롤의 점착구간에 보조원단롤의 원단을 부착하여 원단롤의 원단에 보조원단롤의 원단을 연결시키는 원단연결부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 고정바, 연결바 및 지지바는 일체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 연결바는 가동바를 내부로 수용하도록 내부가 빈 중공형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 제조장치.
청구항 3에 있어서,
상기 가동바는 상기 연결바와 평행하고, 연결바 내부로 삽입되는 제1 평행봉과 상기 제2 아이들롤러를 제자리 회전 가능하게 지지하고 상기 지지바와 평행한 제2 평행봉이 서로 수직으로 접하여 'ㄱ'자 형태를 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 제조장치.
청구항 4에 있어서,
상기 베이스판의 모서리 부분에는 가이드바가 삽입되는 가이드홀이 관통 형성되고 중앙에는 제1 액츄에이터의 스크류축이 나사결합되는 스크류홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크 제조장치.