KR102366766B1 - 마스크 교체원단 자동 접합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 원단이 포개져서 노즈밴드 성형부, 패턴성형부, 폴딩부 및 융착부를 거치면서 마스크 형태가 만들어도록 하되, 새 원단으로 교체할때 기존 원단과 새 원단의 양단을 포개서 초음파로 접착 함으로써, 원단을 계속 이어서 사용할 수 있으며, 특히 마스킹테이프를 이용하여 수작업으로 교체할 때 보다 작업성이 향상되고 원단끼리 일직선으로 이어붙일 수 있으므로 원단의 이송경로가 틀어지지 않는 마스크 교체원단 자동 접합장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 다수의 원단이 포개져서 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 폴딩부, 융착부 및 이어밴드성형부로 이송되면서 마스크가 만들어지고; 상기 원단들이 포개져서 상기 노즈밴드성형부로 투입되기 전 단계에는 포개진 원단들 중 아래쪽 원단의 하부를 받쳐주는 밑판이 구비되며; 상기 밑판의 상부에는 위쪽 원단을 가로질러 왕복되는 초음파융착기가 구비되어서, 기존 원단과 새 원단의 끝을 포개서 일직선이 되게 겹친 뒤 상기 초음파융착기를 왕복이동 시키면 양 원단이 일렬로 접착되는 특징이 있다.

Description

마스크 교체원단 자동 접합장치{Mask replacement fabric automatic bonding device}

본 발명은 마스크 교체원단 자동 접합장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 원단이 포개져서 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 폴딩부 및 융착부를 거치면서 마스크 형태가 만들어도록 하되, 새 원단으로 교체할때 기존 원단과 새 원단의 양단을 포개서 초음파로 접착 함으로써, 원단을 계속 이어서 사용할 수 있으며, 특히 마스킹테이프를 이용하여 수작업으로 교체할 때 보다 작업성이 향상되고 원단끼리 일직선으로 이어붙일 수 있으므로 원단의 이송경로가 틀어지지 않는 마스크 교체원단 자동 접합장치에 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.

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

종래 특허는 원단의 사용으로 새 원단을 교체할 때 기존 원단과 새 원단의 양단을 맞대고 마스킹테이프로 접착하였다.

그러나 원단의 양단이 정확히 수직으로 절단된 것이 아니므로 양 원단을 맞대고 테이프로 접착하면 원단들이 일직선으로 정확히 연결되지 않으므로 새 원단의 이송경로가 틀어질 수 있다. 즉 원단이 일직선으로 성형기에 투입되어야 하는데, 새 원단이 기존 원단과 틀어지면 성형기에서 다른 원단들과 포개져 성형될 때 위치가 변하므로 성형불량이 발생되는 문제점이 있었다.

또한 최근에는 코로나19로 인하여 마스크 수요가 폭증하면서 생산설비를 늘리는 추세이므로 한 곳에 여러대의 설비가 갖춰진 경우 이들 설비마다 원단을 수작업으로 정확하게 일직선으로 교체하는데 어려움이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 원단이 포개져서 노즈밴드 성형부, 패턴성형부, 폴딩부 및 융착부를 거치면서 마스크 형태가 만들어도록 하되, 새 원단으로 교체할때 기존 원단과 새 원단의 양단을 포개서 초음파로 접착 함으로써, 원단을 계속 이어서 사용할 수 있으며, 특히 마스킹테이프를 이용하여 수작업으로 교체할 때 보다 작업성이 향상되고 원단끼리 일직선으로 이어붙일 수 있으므로 원단의 이송경로가 틀어지지 않는 마스크 교체원단 자동 접합장치를 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 다수의 원단이 포개져서 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 폴딩부, 융착부 및 이어밴드성형부로 이송되면서 마스크가 만들어지고; 상기 원단들이 포개져서 상기 노즈밴드성형부로 투입되기 전 단계에는 포개진 원단들 중 아래쪽 원단의 하부를 받쳐주는 밑판이 구비되며; 상기 밑판의 상부에는 위쪽 원단을 가로질러 왕복되는 초음파융착기가 구비되어서, 기존 원단과 새 원단의 끝을 포개서 일직선이 되게 겹친 뒤 상기 초음파융착기를 왕복이동 시키면 양 원단이 일렬로 접착되는 특징이 있다.

본 발명에 따르면 다수의 원단들이 포개진 상태에서 각 성형단계를 거치면서 전면부, 상면부 및 하면부로 마스크의 형태가 갖춰지는데, 원단의 사용으로 기존 원단이 소진되면 새 원단으로 이어서 교체해야 된다.

본 발명 한 실시예는 기존 원단과 새 원단이 서로 포개지도록 일부 겹친 상태에서 원단들의 양측을 일직선으로 맞춰 놓으면 초음파융착기가 왕복되면서 이들 겹친 부분을 자동으로 융착시키므로 융착작업이 편리한 이점이 있다.

특히 기존 원단과 새 원단이 서로 포개져서 양측이 일직선으로 맞춰지기 때문에 새 원단이 기존 원단을 따라 성형기에 투입되므로 이송경로가 틀어지지 않는 이점이 있다. 또한 설비가 여러대 갖춰진 대형 작업장에서 원단을 교체할 때 새 원단의 이송경로가 쉽게 맞춰지므로 교체작업을 신속하게 수행할 수 있는 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 마스크 생산설비의 사시도
도 2는 본 발명 한 실시예의 접합장치의 정면도
도 3은 본 발명 한 실시예의 접합장치의 측면도
도 4는 본 발명 한 실시예의 접합장치의 교체작업 예시도

도 1 내지 도 4에서 본 발명 한 실시예가 적용된 마스크 생산설비는 다수의 원단(W)이 상하 및 좌우측으로 프레임(10)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 원단들이 펼쳐진 상태에서 이동되도록 안내하는 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 이어밴드가 부착되어 포장부(7)로 이송된다.

상기 각 원단(W)은 상측에 두개 하측에 두개가 프레임(10)에 배치된 상태에서 풀리며, 프레임(10)에 수직으로 구비된 측판(11)의 상부롤러(21) 및 하부롤러(22)를 따라 이송되어서 중간에서 합쳐진다. 그리고 이들 원단(W) 사이로 노즈밴드(N)가 마스크 크기에 맞게 절단 투입된다. 상기 측판(11)에는 상기 상측의 두개 원단(W) 및 하측의 두개 원단(W)을 각각 받쳐주는 밑판(20)이 상하측에 구비되고, 상기 각 밑판(20)의 상측에는 초음파융착기(30)가 구비된다.

상기 측판(11)에는 상기 각 초음파융착기(30)를 왕복이동시키는 실린더(40)가 로드(41)를 통하여 초음파융착기(30)와 연결된다. 따라서 상기 각 초음파융착기(30)는 원단(W)을 가로질러 왕복이동되고, 이 과정에서 밑판(20)을 지나는 원단(W)들을 초음파융착시킨다. 즉 기존 원단(W)과 교체하기 위한 새 원단(W)의 양단을 일부 포개서 일직선으로 맞춰 밑판(20)에 놓으면 실린더(40)의 작동으로 로드(41)가 왕복되는 동안 초음파융착기(30)가 원단(W)의 위쪽으로 지나면서 기존 원단과 새 원단의 양단을 접착시킨다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예는 프레임(10)에 수직으로 세워진 측판(11)에 상측 두개의 원단이 걸리는 상부롤러(21)와 하측 두개의 원단이 걸리는 하부롤러(22)가 구비된다. 상측 두개의 원단과 하측 두개의 원단은 상기 상부롤러(21) 및 하부롤러(22)에서 방향이 전환되어서 각 원단들이 중앙으로 모여 성형기로 투입된다. 이때 이들 중앙으로 모이는 원단들의 사이로 마스크 크기에 맞게 절단된 노즈밴드(N)가 투입된다.

또한 상기 측판(11)에는 상측 두개의 원단(W)이 지나는 밑판(20) 및 하측 두개의 원단(W)이 지나는 밑판(20)이 서로 떨어져 구비되고 이들 밑판(20)의 상측에는 초음파융착기(30)가 구비된다. 상기 초음파융착기(30)는 실린더(40)에 의해 측판(11)으로 이동되어서 원단(W)의 흐름에 지장을 주지 않는다.

도 4(a)는 위쪽 원단을 교체하고 아래쪽 원단은 계속 사용하는 과정을 나타낸 것으로서, 위쪽 원단을 교체할때 기존 원단(W)과 새 원단(W)의 양단을 서로 포개 겹쳐지도록 한다. 이때 원단들의 양측이 일직선으로 맞춰주면 원단 이송경로가 틀어지지 않고 연속성이 이어진다. 상기 원단들을 포개서 일직선으로 맞춘 뒤 실린더(40)를 작동시키면 로드(41)를 통하여 측판(11)에 근접되어 있던 초음파융착기(30)가 원단들을 가로질러 왕복된다. 이 과정에서 겹쳐진 기존 원단과 새 원단이 접착된다. 상기에서 접착과정에서 위쪽 원단과 아래쪽 원단이 동시에 접착되는데, 이들 원단들은 서로 포개져 이송되므로 함께 접착되어도 생산에는 지장이 없다.

기존 원단과 새 원단이 겹친 상태로 접착된 뒤 성형기 내부에서 마스크로 만들어지는 과정에서 겹쳐진 부분은 마스크로 사용될 수 없다. 따라서 마스크 선별과정에서 원단이 겹쳐진 마스크만 선별 제거하면 된다. 또한 접착과정에서 겹쳐진 기존 원단과 새 원단의 양측을 일직선으로 쉽게 맞출 수 있으므로 기존 원단이 성형기로 투입되면서 새 원단을 끌고 들어가므로 새 원단의 이송경로가 틀어지지 않는 이점이 있다.

또한 도 4(b)는 위쪽 원단과 아래쪽 원단을 동시에 교체하는 과정을 나타낸 것으로서, 원단들은 대부분 함께 포개져 이동되므로 동시에 소진되는 경우가 대부분이다. 위쪽과 아래쪽 원단들이 지그재그 형태가 되게 서로 포개 일렬로 맞추면 위쪽과 아래쪽 두개의 원단을 동시에 접착시킬 수 있으므로 종래 하나씩 교체할 때보다 매우 빠르게 원단을 교체할 수 있다.

10 : 프레임 11 : 측판
20 : 밑판 30 : 초음파융착기
40 : 실린더 41 : 로드

Claims (3)

1. 다수의 원단이 포개져서 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 폴딩부, 융착부 및 이어밴드성형부로 이송되면서 마스크가 만들어지고;
   상기 원단들이 포개져서 상기 노즈밴드성형부로 투입되기 전 단계에는 포개진 원단들 중 아래쪽 원단의 하부를 받쳐주는 밑판이 구비되며;
   상기 밑판의 상부에는 위쪽 원단을 가로질러 왕복되는 초음파융착기가 구비되어서, 기존 원단과 새 원단의 끝을 포개서 일직선이 되게 겹친 뒤 상기 초음파융착기를 왕복이동 시키면 양 원단이 일렬로 접착되고;
   각 상기 원단은 위쪽으로 두개 아래쪽으로 두개가 배치되어서 위쪽 두개의 원단과 아래쪽 두개의 원단이 서로 포개져 이송되며;
   프레임에 수직으로 세워진 측판에는 상기 위쪽 두개의 원단과 아래쪽 두개의 원단이 중앙에서 모이도록 안내하는 상부롤러 및 하부롤러가 구비되고;
   상기 밑판은 상기 위쪽 두개의 원단 및 아래쪽 두개의 원단에 각각 구비되고, 각 상기 밑판에는 상기 초음파융착기가 각각 구비됨을 특징으로 하는 마스크 교체원단 자동 접합장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 밑판을 지탱하는 측판이 프레임에 수직으로 구비되고;
   상기 측판에는 상기 초음파융착기를 로드로 연결하여 왕복시키는 실린더가 구비됨을 특징으로 하는 마스크 교체원단 자동 접합장치.
3. 삭제

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