KR102353911B1

KR102353911B1 - 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치

Info

Publication number: KR102353911B1
Application number: KR1020210163350A
Authority: KR
Inventors: 서승영
Original assignee: (주)윈크린
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2022-01-20

Abstract

개시된 본 발명에 따른 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치는, 권취 상태의 원단을 권출시키도록 구비되는 원단 공급유닛; 상기 원단 공급유닛에서 연속 공급되는 원단을 원단 소재에 따라 초음파 또는 비초음파 방식을 선택하여 길이방향으로 분할 절단하는 절단유닛; 상기 절단유닛에 의해 길이방향으로 절단된 원단의 폭방향 절단 지점 전후단을 가압 또는 가압 해제하는 절단지점 가압유닛; 상기 절단지점 가압유닛에서 가압하고 있는 원단의 절단 부위를 횡방향으로 교번 이동하는 과정에서 초음파로 절단하는 폭방향 초음파 절단유닛; 및 상기 폭방향 초음파 절단유닛에 의한 원단의 폭 방향 절단 후에 원단의 절단 지점을 다음 절단 위치만큼 당기는 당김유닛;을 포함한다.
본 발명에 의하면, 연속 공급되는 원단을 원단 소재에 따라 초음파 또는 비초음파 방식을 선택하여 길이방향으로 1차 절단하고, 1차 절단한 원단을 절단 위치까지 당긴 상태에서 폭 방향으로 2차 초음파 절단하여 원단 절단의 자동화가 구현 가능하며, 1차 절단한 원단을 당기는 과정에서 각각의 절단된 원단이 원단 펼침부에 의해 펼친 상태로 공급되므로 겹침에 의한 불량을 방지하는 효과가 있다.

Description

원단 자동 커팅 및 마크 표시장치 {FABRIC AUTOMATIC CUTTING AND MARK INDICATION APPARATUS}

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, 합성섬유사로 제직 된 시트원단은 칼날을 회전 또는 가압에 의해 절단하는 방법과, 칼날을 슬라이딩시켜 절단하는 방법이 주로 사용된다.

이러한 시트원단은 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 원단을 원단 소재에 따라 초음파 또는 비초음파 방식을 선택하여 길이방향으로 선 절단하고, 설정 길이만큼 초음파로 후 절단하여 자동화 구현이 가능한 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치는, 권취 상태의 원단을 권출시키도록 구비되는 원단 공급유닛; 상기 원단 공급유닛에서 연속 공급되는 원단을 원단 소재에 따라 초음파 또는 비초음파 방식을 선택하여 길이방향으로 분할 절단하는 절단유닛; 상기 절단유닛에 의해 길이방향으로 절단된 원단의 폭방향 절단 지점 전후단을 가압 또는 가압 해제하는 절단지점 가압유닛; 상기 절단지점 가압유닛에서 가압하고 있는 원단의 절단 부위를 횡방향으로 교번 이동하는 과정에서 초음파로 절단하는 폭방향 초음파 절단유닛; 및 상기 폭방향 초음파 절단유닛에 의한 원단의 폭 방향 절단 후에 원단의 절단 지점을 다음 절단 위치만큼 당기는 당김유닛;을 포함할 수 있다.

상기 절단유닛은, 상기 원단의 폭 방향으로 각각 개별 이동 가능하며, 제1 칼날과, 상기 제1 칼날과 접촉되어 초음파에 의한 상기 제1 칼날을 진동시키도록 회전되는 제1 혼이 구비된 초음파 절단부재; 및 상기 원단의 폭 방향으로 각각 개별 이동 가능하며, 구동력에 의해 제2 칼날이 회전되면서 상기 원단을 절단하는 칼날 절단부재;를 포함할 수 있다.

상기 절단지점 가압유닛의 후방에 위치되어, 상기 당김유닛을 통해 원단을 당길 때 각각의 원단의 펼쳐지도록 원단 펼침부가 구비될 수 있다.

상기 원단 펼침부는 볼록면 구조로 구비될 수 있다.

상기 폭방향 초음파 절단유닛으로 원단을 공급하기 전에 상기 당김유닛에 의한 원단 당김 길이와 대응되는 길이만큼 반대 방향으로 당겨 투입량을 조절하는 투입량 조절유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 투입량 조절유닛은, 회전력을 제공하는 회전 구동부; 상기 회전 구동부의 구동축 상에 편심 고정되는 구동바; 상기 구동바의 끝단부에 회전 가능하게 구비되어, 상기 구동바의 펼심시 최대 길이로 연장되는 연장바; 및 상기 연장바의 끝단부에 중심부가 연결되어 상기 구동바 및 연장바의 펼침시 전진하면서 상기 원단을 가압하고, 상기 구동바 및 연장바의 점힘시 후진하는 원단 가압부;를 포함할 수 있다.

상기 절단유닛을 통해 길이 방향으로 분할 절단된 원단 표면에 상하 이동하면서 마크를 열을 가해 표시하는 마크 표시유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 폭방향 초음파 절단유닛은, 상기 원단의 폭 방향으로 구동력을 제공하는 폭 방향 구동부; 상기 폭 방향 구동부에 구비되어 이동하며, 구동력에 의해 회전되면서 상기 원단의 절단을 위해 하강하는 제2 컷팅날; 및 상기 제2 컷팅날과 접촉되어 초음파에 의한 상기 제2 컷팅날을 진동시키도록 회전되는 제2 혼;을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 연속 공급되는 원단을 원단 소재에 따라 초음파 또는 비초음파 방식을 선택하여 길이방향으로 1차 절단하고, 1차 절단한 원단을 절단 위치까지 당긴 상태에서 폭 방향으로 2차 초음파 절단하여 원단 절단의 자동화가 구현 가능하며, 1차 절단한 원단을 당기는 과정에서 각각의 절단된 원단이 원단 펼침부에 의해 펼친 상태로 공급되므로 겹침에 의한 불량을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치에서 원단 공급유닛 및 절단유닛이 전방 몸체부에 구비된 상태를 도시한 측면도이다.
도 5는 도 4의 A 확대도이다.
도 6은 본 발명의 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치에서 원단 공급유닛 및 절단유닛이 전방 몸체부에 구비된 상태를 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치에서 원단 공급유닛 및 절단유닛이 전방 몸체부에 구비된 상태를 도시한 배면도이다.
도 8은 본 발명의 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치에서 원단 펼침부, 투입량 조절유닛, 마크 표시유닛, 절단지점 가압유닛, 폭방향 초음파 절단유닛, 당김유닛 및 컨베이어가 후방 몸체부에 구비된 상태를 도시한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치에서 원단 펼침부, 투입량 조절유닛, 마크 표시유닛, 절단지점 가압유닛, 폭방향 초음파 절단유닛, 당김유닛 및 컨베이어가 후방 몸체부에 구비된 상태를 도시한 배면도이다.
도 10은 본 발명의 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치에서 원단 펼침부, 투입량 조절유닛, 마크 표시유닛, 절단지점 가압유닛, 폭방향 초음파 절단유닛, 당김유닛 및 컨베이어가 후방 몸체부에 구비된 상태를 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치에서 원단 펼침부를 도시한 평면도 및 정면도이다.
도 12는 본 발명의 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치에서 투입량 조절유닛의 작동 전후 상태를 도시한 평면도이다.
도 13은 본 발명의 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치에서 절단지점 가압유닛의 작동 과정을 설명한 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 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치(10)는 본체(100), 원단 공급유닛(200), 절단유닛(300), 원단 펼침부(400), 투입량 조절유닛(500), 마크 표시유닛(600), 절단지점 가압유닛(700), 폭방향 초음파 절단유닛(800), 당김유닛(900), 컨베이어(1000) 및 컨트롤러(C)를 포함한다.

본체(100)는 도 2 내지 도 10에 도시된 바와 같이 전방 본체부(110)와 후방 본체부(120)로 이격 구성되며, 전방 본체부(110)에 원단 공급유닛(200) 및 절단유닛(300)이 설치되고, 후방 본체부(120)에 원단 펼침부(400), 투입량 조절유닛(500), 마크 표시유닛(600), 절단지점 가압유닛(700), 폭방향 초음파 절단유닛(800) 및 당김유닛(900)이 설치된다.

이때, 본체(100)는 프로파일 등을 이용하여 이루어진 뼈대를 말한다.

더욱이, 본체(100)는 하부에 바퀴가 구비되어 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치(10)의 이동이 가능하다.

그리고 전방 본체부(110)는 상부 전후방에 횡방향으로 구비된 롤러(R)에 의해 원단(F)이 "∩"자 형태로 공급되도록 하며, 상부인 롤러(R)의 사이에 롤러(R)와 평행한 텐션제한부(130)가 구비된다.

텐션제한부(130)는 전방 본체부(110)의 상부에 원단(F)의 폭 방향과 대응되도록 횡방향으로 설치되어, 원단(F)이 공급을 위해 당겨져 원단 감지 센서(도면에 미도시)에 의해 원단(F)이 인접하는 것으로 감지되면 원단 공급유닛(200)이 가동될 수 있도록 신호를 출력한다.

원단 공급유닛(200)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 전방 본체부(110)의 후방에 설치되어 권취 상태의 원단(F)을 권출시키며, 제1 구동부(212), 롤러축(214), 롤러(216), 이동편(220) 및 가이드축(222)을 포함한다.

제1 구동부(212)는 텐션제한부(130)에 구비된 원단 감지 센서에 신호 입력시 구동신호가 입력되는 모터이다.

롤러축(214)은 제1 구동부(212)의 구동축과 평행한 상태로 "

"자 형상의 배열 방향을 갖도록 복수 설치되며, 제1 구동부(212)의 구동력이 각각 전달되면서 권취 상태의 원단(F)이 상향 회전되도록 구비된다.

롤러(216)는 롤러축(214)마다 설정 간격으로 구비되어 권취 상태의 원단(F) 표면에 밀착되면서 회전에 의해 원단(F)을 권출시킨다.

이동편(220)은 롤러축(214)을 따라 권취 상태의 원단(F) 길이만큼 폭방향으로 이동하게 된다.

가이드축(222)은 롤러축(214)의 전후와 이격된 상태에서 롤러축(214)의 높이보다 높은 상태로 평행하게 위치되어 권취 상태의 원단(F)의 이탈을 방지하게 된다.

절단유닛(300)은 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 전방 본체부(110) 중 원단 공급유닛(200)의 전방에 배치되되 원단 공급유닛(200)에서 연속 공급되는 원단(F)을 원단 소재에 따라 초음파 또는 비초음파 방식을 선택하여 길이방향으로 분할 절단하는 기능을 하며, 초음파 절단부재(310) 및 비초음파 절단부재(330)를 포함한다.

여기서, 절단유닛(300) 중 초음파 절단부재(310) 또는 비초음파 절단부재(330)의 작동 여부는 컨트롤러(C)에서 제어되며, 길이 방향 절단 시 올이 풀리지 않는 원단(F)은 비초음파 절단부재(330)에 의해 절단하도록 제어되고, 올이 풀리지 않는 원단(F)은 초음파 절단부재(310)에 의해 절단하여 열로 마무리하게 한다.

이때, 절단유닛(300)에 의한 원단(F) 절단시 원단(F)의 양측에서 절단된 잔여물이 발생된다.

또한, 절단유닛(300)의 상하부에 원단(F)의 텐션을 조절하는 제1, 2, 3 텐션조절모듈(350, 360, 370)이 각각 구비된다. 이때, 제1, 2, 3 텐션조절모듈(350, 360, 370)은 원단(F)의 이면측에 고정롤러가 구비되고, 원단(F)의 표면측에 이동롤러가 구비되어, 이동롤러를 고정롤러 방향 또는 그 반대 방향으로 이동시켜 원단(F)에 가해지는 텐션을 조절 가능하다.

반면, 제3 텐션조절모듈(370)은 제1, 2 텐션조절모듈(350, 360)과 달리 원단(F)에 의해 연동(회전)되도록 구비 가능하다.

초음파 절단부재(310)는 제1 가이드(312), 제1 보조 가이드(314), 제1 이동부(316), 제1 혼 구동부(318), 제1 혼(320), 제1 칼날(322), 제1 칼날 구동부(324) 및 제1 칼날 전후 구동부(326)를 포함한다.

이때, 초음파 절단부재(310)는 제1 혼(320) 및 제1 칼날(322)이 다수 구비되어 구비 개수에 따라 길이 방향으로 절단될 원단(F)의 분할 개수가 정해진다.

제1 가이드(312)는 전방 본체부(110)에 횡방향으로 구비된다. 더욱이, 제1 가이드(312)는 세트로 구비된 제1 혼(320) 및 제1 칼날(322)의 좌우 간격을 조절할 때 거리를 육안으로 확인할 수 있도록 길이자(도면에 미도시)가 횡방향으로 고정된다.

제1 보조 가이드(314)는 전방 본체부(110)에 제1 가이드(312)와 평행하게 횡방향으로 구비되어, 제1 혼(320) 및 제1 칼날(322)이 설치된 제1 이동부(316)가 좌우 방향으로 이동 가능하게 한다.

제1 이동부(316)는 제1 혼(320) 및 제1 칼날(322)이 각각 고정되며, 제1 보조 가이드(314)를 따라 각각이 좌우 이동이 가능하다. 더욱이, 제1 이동부(316)는 제1 보조 가이드(314)에 위치 고정이 가능하도록 나사 등으로 고정 가능하다.

제1 혼 구동부(318)는 제1 이동부(316)마다 각각 구비되어 제1 혼(320)에 회전력을 제공하는 모터 등이 이에 적용된다.

제1 혼(320)은 제1 혼 구동부(318)에 의해 횡축을 기준으로 회전되며, 대향 위치된 제1 칼날(322)을 횡방향으로 진동시키도록 한 초음파 진동자이다.

이렇게, 제1 혼(320)은 원단(F)에 초음파 에너지를 발진(發振)하고, 초음파 에너지에 의해 원단(F)과의 접촉부위에서 마찰열을 발생시켜 제1 혼(320)과 제1 칼날(322) 사이에 위치된 원단(F)이 이동하면서 절단면을 열로 마무리하게 된다.

제1 칼날(322)은 제1 혼(320)과 대향된 상태로 위치되며, 제1 칼날 구동부(324)에 의해 회전되면서 이동하는 원단(F)의 절단력을 제공한다.

제1 칼날 구동부(324)는 제1 이동부(316) 상에 고정되어 제1 칼날(322)에 회전력을 제공하며, 일예로 모터 등이 이에 적용된다.

제1 칼날 전후 구동부(326)는 각각의 제1 칼날(322)을 전후 이동시키도록 제1 칼날(322)이 지지된 지지대(333)마다 개별적으로 설치되며, 일예로 실린더 등이 이에 적용된다.

비초음파 절단부재(330)는 제2 가이드(332), 제2 보조 가이드(334), 제2 이동부(336), 제2 칼날 구동부(338), 제2 칼날(340) 및 제2 칼날 전후 구동부(342)를 포함한다.

제2 가이드(332)는 전방 본체부(110)에 횡방향으로 구비된다. 더욱이, 제2 가이드(332)는 제2 칼날(340)의 좌우 간격을 조절할 때 거리를 육안으로 확인할 수 있도록 길이자(도면에 미도시)가 횡방향으로 고정된다.

제2 보조 가이드(334)는 전방 본체부(110)에 제2 가이드(332)와 평행하게 횡방향으로 상하 복수 구비되어, 제2 칼날(340)이 설치된 제2 이동부(336)가 좌우 방향으로 이동 가능하게 한다.

제2 이동부(336)는 제2 칼날(340)이 각각 고정되며, 제2 보조 가이드(334)를 따라 각각이 좌우 이동이 가능하다. 더욱이, 제2 이동부(336)는 제2 보조 가이드(334)에 위치 고정이 가능하도록 나사 등으로 고정 가능하다.

제2 칼날 구동부(338)는 제2 이동부(336) 상에 고정되어 제2 칼날(340)에 회전력을 제공하며, 일예로 모터 등이 이에 적용된다.

제2 칼날(340)은 제1 혼(320)과 대향된 상태로 위치되며, 제1 칼날 구동부(324)에 의해 회전되면서 이동하는 원단(F)에 절단력을 제공한다.

또한, 제2 칼날(340)은 대향면에 제1 가이드(312)에서 직립되면서 원단(F)의 반대면을 지지하는 원단 지지부(317)가 구비된다.

제2 칼날 전후 구동부(342)는 각각의 제2 칼날(340)을 전후 이동시키도록 제2 칼날(340)과 대응되는 위치마다 제2 이동부(336)에 개별적으로 설치되며, 일예로 실린더 등이 이에 적용된다.

원단 펼침부(400)는 도 1 및 도 11에 도시된 바와 같이 전방 본체부(110)의 선단과 이웃한 후방 본체부(120)의 후단에 위치되어, 당김유닛(900)을 통해 길이 방향으로 절단된 원단(F)을 당길 때 각각의 원단(F)이 주름없이 펼쳐지도록 구비된다.

여기서, 원단 펼침부(400)는 절단된 원단(F)의 개수와 각각 대응되도록 볼록면 구조로 복수 구비된 펼침바(410)와, 펼침바(410)와 펼침바(410)의 사이에 구비되어 절단된 원단(F)이 이동 방향을 안내하는 이격부(420)를 포함한다.

이렇게, 볼록면 구조로 구비된 펼침바(410)에 원단(F)의 이면이 접한 상태에서 원단(F)에 당김력이 전해져도 펼침바(410)의 볼록면에 의해 원단(F)의 모아짐을 방지함에 따라 원단(F)이 겹치지 않고 펼쳐지게 된다.

투입량 조절유닛(500)은 도 1 내지 도 3 그리고 도 8 내지 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이 후방 본체부(120)의 후단에 하측에 위치되어, 폭방향 초음파 절단유닛(800)으로 원단(F)을 공급하기 전에 당김유닛(900)에 의한 원단(F) 당김 길이와 대응되는 길이만큼 반대 방향으로 원단(F)을 당겨 투입량을 조절하며, 회전 구동부(510), 구동바(520), 연장바(530) 및 원단 가압부(540)를 포함한다.

회전 구동부(510)는 구동축이 회전 구동되며, 모터 등이 이에 적용된다.

구동바(520)는 회전 구동부(510)의 구동축 상에 단부가 편심 상태로 고정되어, 일방향 또는 양방향으로 회전된다.

이때, 구동바(520)는 센서(도면에 미도시)에 위해 감지되면 회전이 중지된다.

연장바(530)는 구동바(520)의 끝단부에 회전 가능하게 구비되어, 구동바(520)의 펼심시 최대 길이로 연장된다.

원단 가압부(540)는 연장바(530)의 끝단부에 중심부가 연결되어 구동바(520) 및 연장바(530)가 일자로 펼침시 전진하면서 원단(F)을 가압하고, 구동바(520) 및 연장바(530)의 점힘시 후진하게 된다.

이때, 원단 가압부(540)는 후방 본체부(120)의 후단 양측에 위치된 가이드(G)에 의해 전후 방향으로 이동하도록 이동 방향이 안내된다.

마크 표시유닛(600)은 도 1 내지 도 3 그리고 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 후방 본체부(120)의 후방 상측에 위치되되, 절단유닛(300)을 통해 길이 방향으로 분할 절단된 원단(F) 표면에 상하 이동하면서 마크를 열을 가해 표시하며, 제3 가이드(610), 제3 이동부(620), 제4 가이드(630), 승강부(640) 및 각인부(650)를 포함한다.

제3 가이드(610)는 횡방향으로 구비되어 후방 본체부(120)의 양측에 지지된다. 이때, 제3 가이드(610)과 이웃한 프레임에 제3 이동부(620)의 좌우 간격을 조절할 때 거리를 육안으로 확인할 수 있도록 길이자(도면에 미도시)가 횡방향으로 고정된다.

제3 이동부(620)는 제3 가이드(610)를 따라 각각이 좌우 이동이 가능하다. 더욱이, 제3 이동부(620)는 제1 보조 가이드(314)에 위치 고정이 가능하도록 나사 등으로 고정 가능하다.

그리고 제3 이동부(620)의 일측면에 각인부(650)의 전후 위치를 조절할 때 거리를 육안으로 확인할 수 있도록 길이자(도면에 미도시)가 횡방향으로 고정된다.

제4 가이드(630)는 제3 이동부(620)의 하부에 제3 가이드(610)와 직교 방향으로 양단이 지지된다.

더욱이, 제4 가이드(630)에는 제4 가이드(630)를 따라 전후 이동하는 판상의 지지부(632)가 구비된다.

승강부(640)는 지지부(632)에 직립 상태로 구비되어 각인부(650)를 승강시키며, 일예로 실린더 등이 이에 적용된다.

각인부(650)는 승강부(640)의 로드 단부에 고정되어 열이 가해진 상태로 원단(F) 표면을 가압하면서 로고를 형성시킨다. 이때, 각인부(650)는 하측에서 지지대(660)가 원단(F)을 받치고 있는 상태로 하강하게 된다.

또한, 마크 표시유닛(600)의 전후방에 원단(F)의 텐션을 조절하는 제4, 5 텐션조절모듈(660, 670)이 각각 구비된다. 이때, 제4, 5 텐션조절모듈(660, 670)은 제1, 2 텐션조절모듈(350, 360)과 동일한 구조와 기능을 하므로 상세한 설명은 생략한다.

절단지점 가압유닛(700)은 도 1 내지 도 3 그리고 도 8 내지 도 10 및 도 13에 도시된 바와 같이 절단유닛(300)에 의해 길이방향으로 절단된 원단(F)의 폭방향 절단 지점 전후단을 폭방향 초음파 절단유닛(800)으로 절단하기 위해 가압 또는 가압 해제하며, 제1 승강 구동부(710), 제1 승강판(712), 지지판(714), 제2 승강 구동부(720), 제2 승강판(722), 제3 승강 구동부(730) 및 제3 승강판(732)을 포함한다.

제1 승강 구동부(710)는 폭방향 초음파 절단유닛(800)의 후방에 직립 상태로 복수 배치되어 제1 승강판(712)을 승강시키며, 일예로 실린더 등이 이에 적용된다.

제1 승강판(712)은 제1 승강 구동부(710)의 로드 하부에 횡방향으로 지지되어 원단(F)의 상면을 지지하며, 원단(F)의 폭과 대응되는 길이로 구비된다.

지지판(714)은 제1 승강판(712)의 하측에 위치되면서 위치가 고정되어 그 위에 이동하는 원단(F)을 받치게 된다.

제2 승강 구동부(720)는 원단(F)의 배출 방향인 폭방향 초음파 절단유닛(800)의 전방에 직립 상태로 복수 배치되어 제2 승강판(722)을 승강시키며, 일예로 실린더 등이 이에 적용된다.

제2 승강판(722)은 제2 승강 구동부(720)의 로드 하부에 횡방향으로 지지되어 원단(F)의 상면을 지지하며, 원단(F)의 폭과 대응되는 길이로 구비된다.

제3 승강 구동부(730)는 원단(F)의 배출 방향인 폭방향 초음파 절단유닛(800)의 전방에 직립 상태로 복수 배치되어 제3 승강판(732)을 승강시키며, 일예로 실린더 등이 이에 적용된다.

이때, 제3 승강 구동부(730)는 제2 승강 구동부(720)와 상하 대칭 방향으로 위치된다.

제3 승강판(732)은 제3 승강 구동부(730)의 로드 상부에 횡방향으로 지지되어 원단(F)의 저면을 지지하며, 원단(F)의 폭과 대응되는 길이로 구비된다.

폭방향 초음파 절단유닛(800)은 도 1 내지 도 3 그리고 도 8 내지 도 10 및 도 13에 도시된 바와 같이 절단지점 가압유닛(700)에서 상하 위치된 제1 승강판(712) 및 지지판(714) 그리고 상하 위치된 제2 승강판(722) 및 제3 승강판(732)의 사이에서 가압하고 있는 원단(F)의 절단 부위를 횡방향으로 교번 이동하는 과정에서 초음파로 절단하며, 좌우 이동부(810), 제4 이동부(820), 제3 칼날(830), 제2 혼(840) 및 제2 혼 구동부(850)를 포함한다.

좌우 이동부(810)는 프레임에 의해 지지되면서 제4 이동부(820)를 원단(F)의 폭방향으로 이동시키도록 구동력을 제공하며, 일예로 모터 등이 이에 적용된다.

이때, 좌우 이동부(810)는 구동력을 벨트 및 풀리에 의해 제4 이동부(820)가 좌우 순차 이동하도록 한다.

제4 이동부(820)는 원단(F)의 폭 방향과 대응되는 거리만큼 좌우로 이동하며, 하측에 위치된 제3 칼날(830)을 원단(F) 절단시 하강시키고, 원단(F) 절단 완료시 상승시키는 칼날 승강부(832)가 하방을 향해 구비된다. 이때, 칼날 승강부(832)는 실린더 등이 이에 적용된다.

제3 칼날(830)은 제2 혼(840)과 대향된 상태로 위치되며, 회전되면서 이동하는 원단(F)의 절단력을 제공한다. 이때, 제3 칼날(830)은 도면에는 도시하지 않았지만 모터에 의해 회동 가능하다.

제2 혼(840)은 제2 혼 구동부(850)에 의해 횡축을 기준으로 회전되며, 대향 위치된 상측의 제3 칼날(830)을 횡방향으로 진동시키도록 한 초음파 진동자이다.

제2 혼 구동부(850)는 제2 혼(840)에 회전력을 제공하는 모터 등이 이에 적용된다.

당김유닛(900)은 도 1 내지 도 3 그리고 도 8 내지 도 10 및 도 13에 도시된 바와 같이 폭방향 초음파 절단유닛(800)에 의한 원단(F)의 폭 방향 절단 후에 원단(F)의 절단 지점을 다음 절단 위치만큼 당기며, 전후 가이드(910), 스크류 구동부(914), 전후 이동 프레임(916), 연결부(920) 및 회전력 제공부(930)를 포함한다.

전후 가이드(910)는 후방 본체부(120)의 양측 하부에 배치되며, 그 위에 스크류(912) 및 스크류 구동부(914)가 배치된다.

스크류(912)는 전후 가이드(910)의 상부에 양단이 각각 회전 가능하게 지지되며, 일측에 모터 등이 적용된 스크류 구동부(914)에 의해 회전된다.

이때, 스크류 구동부(914)는 회전수 및 회전방향의 제어가 가능한 모터가 이에 적용된다.

전후 이동 프레임(916)은 전후 가이드(910)의 상면에 각각 직립하게 안착된 상태에서 스크류(912)에 나선 연결되어 스크류(912)의 길이만큼 이동거리의 조절이 가능하면서 스크류(912)의 회전 방향에 따라 전후진 하게 된다.

연결부(920)는 전후 이동 프레임(916)의 상단에 각각 횡방향으로 연장되도록 각각 연결된다.

더욱이, 연결부(920)의 단부 상하에는 횡축에 의해 회전되는 상하 회전부(922)가 각각 구비되고, 회전부(922)의 단부 대향면에 원단(F)을 파지하는 가압편(924)이 원단(F)의 폭 방향과 대응되는 길이로 형성된다.

회전력 제공부(930)는 연결부(920)의 상하에 일단부가 각각 고정되고, 타단부인 로드의 단부에 회전부(922)가 각각 연결되며, 일예로 실린더 등이 이에 적용된다.

따라서, 회전력 제공부(930)는 로드가 전진하면 횡축을 기점으로 가압편(924)이 오므려지면서 원단(F)을 파지하게 되고, 로드가 후진하면 횡축을 기점으로 가압편(924)이 벌어지게 되면서 원단(F)에 가해진 파지력이 해제된다.

컨베이어(1000)는 도 1 내지도 3에 도시된 바와 같이 폭방향 초음파 절단유닛(800)에 의해 폭 방향으로 절단된 원단(F)을 인출 위치로 이동시킨다. 즉, 컨베이어(1000)는 후단이 절단지점 가압유닛(700)과 이웃한 위치에 구비되어, 모터의 구동력에 의해 벨트를 무한 회전시켜 그 위에 안착된 원단(F)을 타 장소로 이동시킨다.

컨트롤러(C)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 컨베이어(1000)의 측방에 설치되어, 원단 공급유닛(200), 절단유닛(300), 원단 펼침부(400), 투입량 조절유닛(500), 마크 표시유닛(600), 절단지점 가압유닛(700), 폭방향 초음파 절단유닛(800), 당김유닛(900) 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 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치(10)의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 컨트롤 박스에 구비된 컨트롤러(C) 등을 통해 제어 조건을 입력하게 된다.

다음으로, 원단 공급유닛(200)의 이동편(220)을 보빈에 감긴 원단(F)의 길이만큼 이동시킨 상태에서 원단(F)을 일부 권출시켜 전방 본체부(110)에 의해 "∩"자 형태로 공급되도록 한다.

이때, 원단(F)의 단부는 전방 본체부(110)의 상면에서 원단 감지 센서에 의해 원단(F)이 인접하는 것으로 감지되면 원단 공급유닛(200)의 제1 구동부(212)가 가동되면서 원단(F)을 풀 수 있도록 신호를 출력한다.

다음으로, 절단유닛(300)에 의해 원단(F)이 길이 방향으로 분할 절단된다. 이때, 절단유닛(300)은 절단하고자 하는 원단(F)의 소재에 따라 초음파 또는 비초음파 방식을 선택하여 초음파 절단부재(310) 또는 비초음파 절단부재(330) 중 어느 하나를 작동시킨다.

만약, 초음파 절단부재(310)로 원단(F)을 절단하는 경우, 원단(F)이 제1 혼 구동부(318)에 의해 회전되는 제1 혼(320)과, 제1 칼날 구동부(324)에 의해 회전되는 제1 칼날(322)의 사이를 통과하면서 초음파에 의해 원단(F)이 길이 방향으로 절단된다. 이와 다르게, 비초음파 절단부재(330)로 원단(F)을 절단하는 경우, 원단(F)이 제2 칼날 구동부(338)에 의해 회전되는 제2 칼날(340)과 원단 지지부(317)의 사이를 통과하면서 회전되는 제2 칼날(340)에 의해 원단(F)이 길이 방향으로 절단된다.

더욱이, 절단유닛(300)에 의해 원단(F)이 길이 방향으로 분할 절단되는 과정에서 절단유닛(300)의 상하측에 위치된 제1, 2 텐션조절모듈(350, 360)을 통해 원단(F)의 텐션을 조절하게 된다.

다음으로, 길이 방향으로 분할 절단된 원단(F)이 원단 펼침부(400)에 의해 당겨지는 과정에서 원단 펼침부(400)의 펼침바(410)에 의해 각각의 원단(F)이 모아지지 않고 펼쳐지게 된다.

다음으로, 펼침바(410)에 의해 펼쳐진 상태로 공급되는 원단(F)은 마크 표시유닛(600)을 통과하는 과정에서 승강부(640)의 구동에 의해 각인부(650)를 순차 하강하면서 원단(F)의 표면에 설정 간격마다 로고를 형성한다.

다음으로, 로고가 표시된 원단(F)은 당김유닛(900)에 의해 절단 위치까지 당겨지게 된다. 이는 폭방향 초음파 절단유닛(800)에서의 절단된 원단(F)을 컨베이어(1000)까지 당기게 된다.

한편, 당김유닛(900)에 의해 원단(F)을 당기기 전에 투입량 조절유닛(500)이 작동하면서 투입량 즉, 원단(F)의 절단 길이만큼 원단(F)을 인출 방향 반대로 당기게 된다. 이는 원단(F)의 투입량만큼 뒤로 당기지 않은 상태에서 권취된 원단(F)을 권출시키면 원단 공급유닛(200)과, 제1, 2 텐션조절모듈(350, 360)에 부하가 걸리면서 작동에 오류가 발생하기 때문이다.

따라서, 회전 구동부(510)의 구동시 구동축에 일단부가 연결된 구동바(520)가 회전되면서 펴지고, 구동바(520)의 타단부에 연결된 연장바(530) 역시 구동바(520)와 동일선상에 위치되면 원단 가압부(540)가 원단(F)을 후방으로 밀게 된다.

다음으로, 원단(F)을 폭방향 초음파 절단유닛(800)을 통해 폭 방향으로 절단하기 위해 절단지점 가압유닛(700)으로 폭방향 절단 지점 전후단을 가압하게 된다.

즉, 원단(F)의 유입시 제1 승강판(712)이 제1 승강 구동부(710)에 의해 지지판(714)에서 상승하고, 제2 승강판(722)과 제3 승강판(732)이 제2 승강 구동부(720)와 제3 승강 구동부(730)에 의해 상승과 하강하여 원단(F)이 이동할 수 있도록 공간을 형성한다.

그리고 당김유닛(900)이 지지판(714)에 안착된 원단(F)의 단부를 가압한 후 후방으로 당기게 된다.

그리고 제1 승강판(712)이 제1 승강 구동부(710)에 의해 지지판(714) 방향으로 하강하고, 제2 승강판(722)과 제3 승강판(732)이 제2 승강 구동부(720)와 제3 승강 구동부(730)에 의해 하강과 상승하여 원단(F)의 절단지점 상하면을 각각 가압하게 된다.

그리고 폭방향 초음파 절단유닛(800)이 이동하면서 원단(F)을 폭 방향으로 절단하게 된다. 즉, 원단(F)이 폭방향 초음파 절단유닛(800)의 제2 혼 구동부(850)에 의해 회전되는 제2 혼(840)과, 칼날 구동부에 의해 회전되는 제3 칼날(830)의 사이를 통과하면서 초음파에 의해 원단(F)이 길이 방향으로 절단된다.

그리고 원단(F)을 폭 방향으로 절단한 후에 먼저 제2 승강판(722)과 제3 승강판(732)이 제2 승강 구동부(720)와 제3 승강 구동부(730)에 의해 상승과 하강한 상태에서 제1 승강판(712)과 지지판(714)에 의해 지지된 원단(F)의 단부를 당김유닛(900)이 물게 된다.

그리고 제1 승강판(712)이 제1 승강 구동부(710)에 의해 지지판(714) 반대 방향으로 상승하고 당김유닛(900)이 원단(F)을 절단 위치까지 당기게 된다.

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: 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치 100: 본체
200: 원단 공급유닛 300: 절단유닛
400: 원단 펼침부 500: 투입량 조절유닛
600: 마크 표시유닛 700: 절단지점 가압유닛
800: 폭방향 초음파 절단유닛 900: 당김유닛
1000: 컨베이어

Claims

권취 상태의 원단을 권출시키도록 구비되는 원단 공급유닛;
상기 원단 공급유닛에서 연속 공급되는 원단을 원단 소재에 따라 초음파 또는 비초음파 방식을 선택하여 길이방향으로 분할 절단하는 절단유닛;
상기 절단유닛에 의해 길이방향으로 절단된 원단의 폭방향 절단 지점 전후단을 가압 또는 가압 해제하는 절단지점 가압유닛;
상기 절단지점 가압유닛에서 가압하고 있는 원단의 절단 부위를 횡방향으로 교번 이동하는 과정에서 초음파로 절단하는 폭방향 초음파 절단유닛; 및
상기 폭방향 초음파 절단유닛에 의한 원단의 폭 방향 절단 후에 원단의 절단 지점을 다음 절단 위치만큼 당기는 당김유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 절단유닛은,
상기 원단의 폭 방향으로 각각 개별 이동 가능하며, 제1 칼날과, 상기 제1 칼날과 접촉되어 초음파에 의한 상기 제1 칼날을 진동시키도록 회전되는 제1 혼이 구비된 초음파 절단부재; 및
상기 원단의 폭 방향으로 각각 개별 이동 가능하며, 구동력에 의해 제2 칼날이 회전되면서 상기 원단을 절단하는 칼날 절단부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 절단지점 가압유닛의 후방에 위치되어, 상기 당김유닛을 통해 원단을 당길 때 각각의 원단이 펼쳐지도록 원단 펼침부가 구비되는 것을 특징으로 하는 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치.
제3항에 있어서,
상기 원단 펼침부는 볼록면 구조로 구비되는 것을 특징으로 하는 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 폭방향 초음파 절단유닛으로 원단을 공급하기 전에 상기 당김유닛에 의한 원단 당김 길이와 대응되는 길이만큼 반대 방향으로 당겨 투입량을 조절하는 투입량 조절유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치.
제5항에 있어서, 상기 투입량 조절유닛은,
회전력을 제공하는 회전 구동부;
상기 회전 구동부의 구동축 상에 편심 고정되는 구동바;
상기 구동바의 끝단부에 회전 가능하게 구비되어, 상기 구동바의 펼심시 최대 길이로 연장되는 연장바; 및
상기 연장바의 끝단부에 중심부가 연결되어 상기 구동바 및 연장바의 펼침 시 전진하면서 상기 원단을 가압하고, 상기 구동바 및 연장바의 접힘 시 후진하는 원단 가압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 절단유닛을 통해 길이 방향으로 분할 절단된 원단 표면에 상하 이동하면서 마크를 열을 가해 표시하는 마크 표시유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 폭방향 초음파 절단유닛은,
상기 원단의 폭 방향으로 구동력을 제공하는 폭 방향 구동부;
상기 폭 방향 구동부에 구비되어 이동하며, 구동력에 의해 회전되면서 상기 원단의 절단을 위해 하강하는 제2 컷팅날; 및
상기 제2 컷팅날과 접촉되어 초음파에 의한 상기 제2 컷팅날을 진동시키도록 회전되는 제2 혼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원단 자동 커팅 및 마크 표시장치.