KR102401032B1

KR102401032B1 - 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템

Info

Publication number: KR102401032B1
Application number: KR1020200058916A
Authority: KR
Inventors: 정욱; 정덕화
Original assignee: 정덕화
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2022-05-20
Also published as: KR20210142282A

Abstract

본 발명은 이어밴드의 고리 형상 세팅, 마스크 몸체 가장자리 영역의 슬라이딩 가이드 형성 및 초음파 융착의 전 공정을 자동화 인라인(In-line) 방식으로 구현함으로써, 슬라이딩 가이드 영역이 사용자의 안면을 향해 빈틈없이 밀착되는 안면 밀착력이 우수한 슬라이딩 방식 마스크를 신속하게 제조할 수 있도록 하는 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템에 관한 것이다.

Description

슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템{SYSTEM FOR MANUFACTURING A SLIDING HYGIENE MASK}

본 발명은 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 이어밴드의 고리 형상 세팅, 마스크 몸체 가장자리 영역의 슬라이딩 가이드 형성 및 초음파 융착의 전 공정을 자동화 인라인(In-line) 방식으로 구현함으로써, 슬라이딩 가이드 영역이 사용자의 안면을 향해 빈틈없이 밀착되는 안면 밀착력이 우수한 슬라이딩 방식 마스크를 신속하게 제조할 수 있도록 하는 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템에 관한 것이다.

마스크는 보건위생 상 병균, 먼지 등의 흡입을 막기 위하여 코와 입을 가리는 물건이다. 현대사회는 지구 온난화 현상 및 매연 등으로 인해 갈수로 대기오염이 심각해지고 있다. 최근 중국의 산업화로 인해 발생하고 있는 중금속 등의 유해물질이 섞인 미세먼지, 황사, 스모그는 호흡기 및 기관지 건강 악화의 주요 원인으로 인식되고 있다.

특히, 최근에는 코로나와 같은, 사스, 메르스 등과 같은 각종 호흡기 관련 전염병이 유행하고 있기 때문에, 보호 수단으로서 마스크 사용이 널리 이용되고 있다.

하지만 종래의 고무줄 등을 이용한 간편 마스크의 경우, 사용자의 안면에 완벽하게 밀착되지 않으며 특히 고무줄의 탄성력에 의해 평상시에도 마스크에 주름이 형성된다.

뿐만 아니라, 사용자의 안면 굴곡과 유사한 입체형 마스크의 경우 사용자의 안면에 밀착력을 높이기 위해서는 겹침주름, 몰딩, 입체형 절단, 접착 혹은 융착 등의 공정의 매우 까다로운 공정을 거처야 하기 때문에 그에 따른 설비 공정이 받쳐주어야 하는 문제점도 가지고 있다.

따라서, 현재는 별도의 재료 겹침, 입체적 절단, 부착의 번거로움 없이도 간편하게 사용자의 안면에 맞게 밀착되는 마스크가 필요한 실정이다.

한국공개실용신안 20-2020-0000600호

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 이어밴드의 고리 형상 세팅, 마스크 몸체 가장자리 영역의 슬라이딩 가이드 형성 및 초음파 융착의 전 공정을 자동화 인라인(In-line) 방식으로 구현함으로써, 슬라이딩 가이드 영역이 사용자의 안면을 향해 빈틈없이 밀착되는 안면 밀착력이 우수한 슬라이딩 방식 마스크를 신속하게 제조할 수 있는 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템은 바닥면에 안착된 마스크 몸체의 양측 가장자리와 인접한 위치에 마련되는 고리 형상 가이드 수단, 상기 마스크 몸체와 인접한 위치에서, 이어밴드를 공급하는 이어밴드 공급부, 상기 이어밴드 공급부를 통해 공급되는 이어밴드를 클램핑 및 기 정해진 길이로 커팅한 후, 커팅된 이어밴드의 일부 영역을 클램핑하여 상기 마스크 몸체 상에 안착시키고, 커팅된 이어밴드가 상기 고리 형상 가이드 수단의 외측을 감싸도록 하여 고리 형상이 형성되도록 하는 이어밴드 세팅부, 이어밴드가 안착된 마스크 몸체의 가장자리 영역을 내측 방향으로 폴딩하여 슬라이딩 가이드를 형성하는 폴딩부 및 상기 마스크 몸체 상에 안착되는 이어밴드의 양측 말단부와, 상기 폴딩부에 의해 형성되는 슬라이딩 가이드를 상기 마스크 몸체 상에 고정시키는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이어밴드 공급부는 이어밴드가 권취된 이어밴드 롤 및 상기 이어밴드 롤로부터 상기 이어밴드를 권출시켜 일측 방향으로 공급되도록 하는 하나 이상의 공급 롤을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이어밴드 세팅부는 일측 방향으로 공급되는 이어밴드의 일측 말단부와 중심부를 각각 클램핑하여 제1 클램핑 영역을 형성하는 제1 및 제2 런닝 클램프, 이어밴드의 전체영역으로부터 상기 제1 클램핑 영역을 커팅하여 분리시키는 커팅기, 커팅된 이어밴드 중 두개의 중간 지점을 클램핑하여 제2 클램핑 영역을 형성하고, 위치 이동을 통해 상기 제2 클램핑 영역이 상기 마스크 몸체의 일측 가장자리에 안착되도록 하는 제1 및 제2 위치이동 클램프, 상기 제1 및 제2 런닝 클램프와 인접하게 각각 인접하게 위치되며, 커팅된 이어밴드의 양측 말단부를 각각 클램핑한 상태에서 서로 인접하도록 직선 이동 후 상기 마스크 몸체의 상측면에 안착되도록 위치 이동됨에 따라 커팅된 이어밴드가 상기 고리 형상 가이드 수단을 둘러싸도록 하여 고리 형상이 세팅되도록 함과 동시에 커팅된 이어밴드의 양측 말단부가 상기 마스크 몸체의 상측면에 안착되도록 하는 제1 및 제2 형상세팅 클램프 및 상기 제1 및 제2 형상세팅 클램프에 의해 상기 마스크 몸체의 상측에 안착된 이어밴드의 양측 말단부를 초음파 융착하고, 상기 마스크 몸체의 가장자리 영역을 내측 방향으로 폴딩, 초음파 융착하여 슬라이딩 가이드를 형성하는 초음파 융착부 및 상기 제1 및 제2 런닝 클램프 간 간격을 조절하는 런닝 클램프 간격 조절수단를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 위치이동 클램프는 제1 리니어 모터와의 연결을 통해 상기 마스크 몸체의 일측 가장자리의 상측 방향으로 직선 이동되고, 또한 상기 제1 및 제2 형상세팅 클램프는 제2 리니어 모터와의 연결을 통해 서로 인접한 방향으로 직선 이동 후, 상기 제2 리니어 모터와 연결된 제3 리니어 모터와의 연결을 통해 상기 마스크 몸체의 상측면으로 직선 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 커팅된 이어밴드의 양측 말단부는 각각 상기 마스크 몸체의 4개의 모서리 중 상기 제2 클램핑 영역이 안착된 위치와 인접한 2개의 모서리와 인접한 위치에서 초음파 융착되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템은 이어밴드를 공급하여, 바닥면에 안착된 마스크 몸체의 일측 가장자리 영역의 상측면에 안착시키는 이어밴드 공급부, 상기 이어밴드 공급부를 통해 공급되는 이어밴드를 클램핑 및 기 정해진 길이로 커팅한 후, 커팅된 이어밴드의 양측 말단부를 클램핑한 상태에서 고리 형상의 가이드 레일을 따라 이어밴드의 양측 말단부가 상기 마스크 몸체의 상측면에 안착되도록 위치 이동시킴으로써 고리 형상이 형성되도록 하는 이어밴드 세팅부, 이어밴드가 안착된 마스크 몸체의 가장자리 영역을 내측 방향으로 폴딩하여 슬라이딩 가이드를 형성하는 폴딩부 및 상기 마스크 몸체 상에 안착되는 이어밴드의 양측 말단부와, 상기 폴딩부에 의해 형성되는 슬라이딩 가이드를 상기 마스크 몸체 상에 고정시키는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이어밴드 세팅부는 일측 방향으로 공급되는 이어밴드의 일측 말단부와 중심부를 각각 클램핑하여 제1 클램핑 영역을 형성하는 제1 및 제2 런닝 클램프, 이어밴드의 전체 영역으로부터 상기 제1 클램핑 영역을 커팅하여 분리시키는 커팅기, 커팅된 이어밴드 중 두개의 중간 지점을 클램핑하여 제2 클램핑 영역을 형성하는 제1 및 제2 고정 클램프, 상기 마스크 몸체의 양측 가장자리 상부에 위치되며, 고리 형상을 가지는 제1 및 제2 가이드 레일 및 각각의 상기 제1 및 제2 가이드 레일을 따라 각각 순환 이동되도록 마련되며, 하측에 상기 제1 및 제2 런닝 클램프가 각각 연결되는 제1 및 제2 위치이동 모듈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 가이드 레일의 내측에는 각각 제1 및 제2 랙 기어(Rack gear)가 마련되고, 상기 제1 및 제2 위치이동 모듈은 각각 제1 및 제2 피니언 기어를 포함함에 따라, 상기 제1 및 제2 피니언 기어의 회전을 통해 상기 제1 및 제2 위치이동 모듈이 상기 제1 및 제2 가이드 레일의 내측을 따라 각각 순환 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 위치이동 모듈은 상기 제1 피니언 기어를 회전시키는 제1 모터 및 상기 제1 피니언 기어의 하측에 마련되되, 하측에는 상기 제1 런닝 클램프가 사선 방향으로 연결되는 제1 수직이동 실린더를 더 포함하고, 또한 상기 제2 위치이동 모듈은 상기 제2 피니언 기어를 회전시키는 제2 모터 및 상기 제2 피니언 기어의 하측에 마련되되, 하측에는 상기 제2 런닝 클램프가 사선 방향으로 연결되는 제2 수직이동 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이어밴드의 고리 형상 세팅, 마스크 몸체 가장자리 영역의 슬라이딩 가이드 형성 및 초음파 융착의 전 공정을 자동화 인라인(In-line) 방식으로 구현함으로써, 슬라이딩 가이드 영역이 사용자의 안면을 향해 빈틈없이 밀착되는 안면 밀착력이 우수한 슬라이딩 방식 마스크를 신속하게 제조할 수 있는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 이어밴드가 당겨지지 않는 경우에는 마스크 몸체가 본래의 형상인 주름지지 않은 사각형 형상을 유지할 수 있어 포장 용이성을 갖는 슬라이딩 방식 마스크를 신속하게 제조할 수 있는 이점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템(100)의 전 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 이어밴드 공급부(120)를 통해 이어밴드가 공급되는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 이어밴드 세팅부(130), 폴깅부(140) 및 고정부(150)를 통해 이어밴드의 고리 형성 및 초음파 융착이 진행되는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템(200)의 전 공정을 개락적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 이어밴드 공급부(210)를 통해 이어밴드가 공급되는 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 이어밴드 세팅부(220), 폴딩부(230) 및 고정부(240)의 상측도 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 제1 가이드 레일(226)을 따라 제1 위치이동 모듈(228)이 이동되는 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따라 제조되는 슬라이딩 방식 마스크의 형상을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템(100)의 전 공정을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 이어밴드 공급부(120)를 통해 이어밴드가 공급되는 과정을 도시한 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 이어밴드 세팅부(130), 폴깅부(140) 및 고정부(150)를 통해 이어밴드의 고리 형성 및 초음파 융착이 진행되는 과정을 도시한 도면이다.

도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템(100)은 크게 고리 형상 가이드 수단(110), 이어밴드 공급부(120), 이어밴드 세팅부(130), 폴딩부(140) 및 고정부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 고리 형상 가이드 수단(110)은 바닥면에 안착된 마스크 몸체(1)의 양측 가장자리와 인접한 위치에서 다수 개의 폴(pole)이 상측 방향으로 돌출된다. 따라서, 추후 이어밴드가 고리 형상 가이드 수단(110)의 외측을 둘러싸게 되면서 이어밴드의 고리 형상이 가이드 될 수 있다.

이러한 고리 형상 가이드 수단(110)은 다수 개의 폴이 바닥면으로부터 상측 방향으로 돌출된 형태일 수도 있고, 또는 이어밴드의 고리 형상을 가이드 하기 위한 형태라면 어떠한 형태로도 적용될 수 있다.

이어밴드 공급부(120)는 바닥면에 안착된 사각형 형태의 마스크 몸체와 인접한 위치, 마스크 몸체의 상측 가장자리 변과 인접한 위치로 이어밴드를 공급할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 2를 살펴보면, 이어밴드 공급부(120)는 크게 이어밴드가 권취된 이어밴드 롤(121) 및 이어밴드 롤(121)로부터 이어밴드를 권출시켜 공급하는 하나 이상의 공급 롤(122)을 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 이어밴드 롤(121)의 외측에는 이어밴드가 권취되어 있으며, 이어밴드는 하나 이상의 공급 롤(122)에 의해 일측 방향으로 당겨지면서 권출된다. 이때, 이어밴드 롤(121)의 외측을 커버하는 박스 형태의 커버수단(미도시)이 포함될 수 있다.

이어밴드 롤(121)로부터 권출되는 이어밴드는 하나 이상의 공급 롤(122)에 의해 마스크 몸체의 4개의 가장자리 중에서 일측 가장자리(예컨대, 사용자의 코 부분에 해당하는 가장자리)와 인접한 위치에서 일자로 공급된다. 이때 하나 이상의 공급 롤(122)의 개수는 제한되지 않음을 유의한다.

다시 도 1로 돌아와서, 이어밴드 세팅부(130)는 이어밴드 공급부(120)의 공급 롤(122)을 통해 공급되는 이어밴드를 클램핑 및 커팅하여 마스크 몸체 상에 안착시키고, 커팅된 이어밴드가 고리 형상이 되도록 하는 역할을 한다.

보다 구체적으로, 도 3을 살펴보면, 이어밴드 세팅부(130)는 이어밴드 공급부(120)의 공급 롤(122)을 통해 공급되는 이어밴드의 일측 말단부 및 중심부를 각각 클램핑하여 제1 클램핑 영역(a)을 형성하는 제1 및 제2 런닝 클램프(131, 132)를 포함하여 구성된다.

제1 및 제2 런닝 클램프(131, 132)는 이어밴드의 말단부와 중심부를 각각 클램핑 한 상태에서 체인, 타이밍 벨트 방식 또는 리니어 모터 가이드 방식의 런닝 클램프 간격 조절수단(미도시)을 통해 텐션을 가함으로써 제1 클램핑 영역(a)을 형성하게 된다. 여기에서, 제1 클램핑 영역(a)이라 함은 제1 및 제2 런닝 클램프(131, 132)에 의해 텐션이 가해진 영역을 의미할 수 있다.

즉, 제1 및 제2 런닝 클램프(131, 132)에 의해 클램핑되는 제1 클램핑 영역(a)이 실제 슬라이딩 방식 마스크의 이어밴드의 총 길이가 될 수 있다.

또한 이어밴드 세팅부(130)는 제1 클램핑 영역(a)을 전체 이어밴드로부터 커팅하여 분리시키기 위한 커팅기(133)를 포함할 수 있다.

커팅기(133)는 공급 롤(122)을 통해 공급되는 이어밴드의 전체 영역으로부터 제1 및 제2 런닝 클램프(131, 132)에 의해 형성된 제1 클램핑 영역(a)을 커팅하여 분리시키는 역할을 한다.

이때, 커팅기(133)는 제2 런닝 클램프(132)와 인접한 영역을 커팅하게 되는데, 커팅 시 제1 클램핑 영역(a)의 텐션이 유지될 수 있도록, 이어밴드 세팅부(130)는 제1 및 제2 런닝 클램프(131, 132)와 인접한 위치를 클램핑하는 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)를 포함하여 구성된다.

제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)는 각각 제1 및 제2 런닝 클램프(131, 132)와 인접하게 위치되며, 해당 위치를 클램핑하게 된다.

이때, 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)에 의해 클램핑이 진행될 경우, 커팅기(133)는 제2 런닝 클램프(132)와 제2 형상세팅 클램프(135) 사이를 커팅하게 되는데, 그에 따라 커팅된 이어밴드의 일측 말단부가 제2 형상세팅 클램프(135)로부터 일부 튀어나온 상태로 클램핑 된다.

또한, 제1 형상세팅 클램프(134)에 의해 클램핑이 진행될 경우, 제1 런닝 클램프(131)는 클램핑 상태를 해제하게 되고, 그에 따라 이어밴드의 타측 말단부가 제1 형상세팅 클램프(134)로부터 일부 튀어나온 상태로 클램핑 된다.

즉, 제1 및 제2 런닝 클램프(131, 132)를 통한 클램핑 후 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)의 클램핑이 진행되고, 커팅기(133)를 통한 이어밴드의 커팅이 완료된 후 제1 및 제2 런닝 클램프(131, 132)의 클램핑이 해제됨에 따라, 커팅된 이어밴드는 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)에 의해 클램핑 및 텐션이 가해진 상태를 유지하되, 양측 말단부를 각각 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)로부터 일부 튀어나오게 된다. 이때, 튀어나온 영역은 추후 마스크 몸체에 초음파 융착 되기 위한 영역이다.

한편, 이어밴드 세팅부(130)는 커팅된 이어밴드의 영역 중 두개의 중간 영역을 클램핑하여 제2 클램핑 영역(b)를 형성하고, 제2 클램핑 영역(b)이 마스크 몸체의 일측 가장자리에 안착되도록 위치이동시키는 제1 및 제2 위치이동 클램프(136, 137)를 포함하여 구성된다.

제1 및 제2 위치이동 클램프(136, 137)은 각각 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)에 의해 클램핑된 제1 클램핑 영역(a) 중 두개의 중간 영역을 클램핑하게 되는데, 이때 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135) 간 간격은 마스크 몸체의 하측 가장자리(변)의 길이와 상응하게 설정된다.

제1 및 제2 위치이동 클램프(136, 137)의 클램핑 상태에서 제1 및 제2 위치이동 클램프(136, 137)는 위치이동을 통해 제2 클램핑 영역(b)을 바닥면에 안착된 마스크 몸체의 하측 가장자리(변)으로 끌어당겨 안착시키게 된다. 이때, 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)는 위치를 유지하고 있고, 제1 및 제2 위치이동 클램프(136, 137) 만이 위치이동되면서 이어밴드의 제2 클램핑 영역(b)을 끌어당겨 위치이동시키게 된다.

이때, 제1 및 제2 위치이동 클램프(136, 137)는 제1 리니어 모터(미도시)와의 연결을 통해 직선 이동함으로써 제2 클램핑 영역(b)을 끌어당기게 된다.

한편, 제1 및 제2 위치이동 클램프(136, 137)의 위치이동이 완료된 후, 다시 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)는 이어밴드의 양측 말단부를 클램핑한 상태에서 중심부 방향으로 서로 가까워지도록 위치이동하게 된다.

이 경우, 이어밴드는 바닥면에 안착된 마스크 몸체의 양측 가장자리와 인접하게 위치한 고리 형상 가이드 수단(110)을 감쌈으로써 고리 형상이 형성되는데, 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)는 다시 마스크 몸체의 하측 가장자리(변)와 인접한 2개의 모서리를 향하는 방향을 위치이동하게 된다.

즉, 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)는 먼저 서로 가까워지는 방향으로 직선 이동 후, 마스크 몸체의 하측 가장자리(변)와 인접한 2개의 모서리를 향하는 방향으로 직선 이동됨으로써, 커팅된 이어밴드는 고리 형상 가이드 수단(110)에 의해 고리 형상이 형성됨과 동시에, 커팅된 이어밴드의 양측 말단부는 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)에 의해 마스크 몸체의 하측 가장자리(변)과 인접한 2개의 모서리 영역에 위치하게 된다.

다시 도 1로 돌아와서, 현재 상태를 유지한 상태에서 고정부(150)가 이어밴드의 양측 말단부를 마스크 몸체 상에 초음파 융착을 통해 고정시키게 되고, 동시에 폴딩부(140)에서는 마스크 몸체의 양측 가장자리(변) 및 하측 가장자리(변)을 내측 방향으로 폴딩하여 슬라이딩 가이드를 형성하게 된다.

여기에서, 슬라이딩 가이드의 내측에는 이어밴드가 위치하게 되고, 현재 상태를 유지한 상태에서 고정부(150)가 슬라이딩 가이드의 가장자리와 마스크 몸체를 서로 초음파 융착하게 된다.

고정부(150)를 통한 초음파 융착이 완료될 경우, 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135), 제1 및 제2 위치이동 클램프(136, 137)은 다시 제자리로 원위치하게 된다.

여기에서, 제1 및 제2 형상세팅 클램프(134, 135)는 제2 리니어 모터(미도시)와의 연결을 통해 서로 인접하게 직선 이동될 수 있고, 또한 제2 리니어 모터와 연결된 제3 리니어 모터(미도시)와의 연결을 통해 마스크 몸체의 하측 가장자리(변) 방향으로 직선 이동될 수 있다.

한편, 다음으로는 도 1 내지 도 3에 도시된 방식과는 다른 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템(200)에 대해 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템(200)의 전 공정을 개락적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 이어밴드 공급부(210)를 통해 이어밴드가 공급되는 과정을 도시한 도면이며, 도 6은 도 4에 도시된 이어밴드 세팅부(220), 폴딩부(230) 및 고정부(240)의 상측도 도시한 도면이고, 도 7은 도 6의 정면도이다.

도 4를 살펴보면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템(200)은 크게 이어밴드 공급부(210), 이어밴드 세팅부(220), 폴딩부(230) 및 고정부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 이어밴드 공급부(210)는 앞서 도 1 내지 도 3을 통해 살펴본 이어밴드 공급부(120)와 유사하지만, 다른 점은 이어밴드가 바닥면에 안착된 마스크 몸체의 하측 가장자리(변) 상에 안착되도록 공급되는 것이다.

보다 구체적으로, 이어밴드 공급부(210)는 이어밴드가 권취된 이어밴드 롤(211) 및 이어밴드 롤(211)로부터 이어밴드를 권출시켜 일측 방향으로 공급하는 하나 이상의 공급 롤(212)을 포함하여 구성된다.

이때 이어밴드 롤(211) 및 공급 롤(212)은 앞서 살펴본 도 1 내지 도 3의 이어밴드 롤(121), 공급 롤(122)과 동일하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이어밴드 세팅부(220)는 이어밴드 공급부(210)를 통해 공급되는 이어밴드를 클램핑 및 미리 정해진 길이로 커팅한 후, 커팅된 이어밴드의 양측 말단부를 클램핑한 상태에서 고리 형상의 가이드 레일을 따라 이어밴드의 양측 말단부가 마스크 몸체의 상측면에 안착되도록 위치 이동시킴으로써 고리 형상이 형성되도록 하는 역할을 한다.

보다 구체적으로, 이어밴드 세팅부(220)는 이어밴드 공급부(210)의 공급 롤(212)을 통해 공급되는 이어밴드의 일측 말단부 및 중심부를 각각 클램핑하여 제1 클램핑 영역(a)을 형성하는 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)를 포함하여 구성된다.

제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)는 이어밴드의 말단부와 중심부를 각각 클램핑 한 상태에서 체인, 타이밍 벨트 방식 또는 리니어 모터 가이드 방식의 런닝 클램프 간격 조절수단(미도시)을 통해 텐션을 가함으로써 제1 클램핑 영역(a)을 형성하게 된다. 여기에서, 제1 클램핑 영역(a)이라 함은 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)에 의해 텐션이 가해진 영역을 의미할 수 있다.

즉, 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)에 의해 클램핑되는 제1 클램핑 영역(a)이 실제 슬라이딩 방식 마스크의 이어밴드의 총 길이가 될 수 있다.

또한 이어밴드 세팅부(220)는 제1 클램핑 영역(a)을 전체 이어밴드로부터 커팅하여 분리시키기 위한 커팅기(223)를 포함할 수 있다.

커팅기(223)는 공급 롤(212)을 통해 공급되는 이어밴드의 전체 영역으로부터 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)에 의해 형성된 제1 클램핑 영역(a)을 커팅하여 분리시키는 역할을 한다.

이때, 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)를 통한 클램핑 후 커팅기(223)를 통한 이어밴드의 커팅이 완료됨에 따라, 커팅된 이어밴드는 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)에 의해 클램핑 및 텐션이 가해진 상태를 유지하되, 양측 말단부는 각각 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)로부터 일부 튀어나오게 된다. 이때, 튀어나온 영역은 추후 마스크 몸체에 초음파 융착 되기 위한 영역이다.

한편, 이어밴드 세팅부(220)는 커팅된 이어밴드의 전체영역 중 두개의 중간 지점을 클램핑하여 제2 클램핑 영역(b)을 형성하는 제1 및 제2 고정 클램프(224, 225)를 포함하여 구성된다.

제1 및 제2 고정 클램프(224, 225)는 각각 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)에 의해 클램핑된 제1 클램핑 영역(a) 중 두개의 중간 영역을 클램핑하게 되는데, 이때 제1 및 제2 고정 클램프(224, 225) 간 간격은 마스크 몸체의 하측 가장자리(변)의 길이와 상응하게 설정된다. 제1 및 제2 고정 클램프(224, 225)는 해당 이어밴드의 중간 영역을 클램핑 한 상태에서 위치를 유지하게 된다.

이어밴드 세팅부(220)는 바닥면에 안착된 마스크 몸체의 양측 가장자리 상부에 위치되며 고리 형상을 갖는 제1 및 제2 가이드 레일(226, 227)과, 각각의 제1 및 제2 가이드 레일(226, 227)을 따라 순환 이동되도록 마련되는 제1 및 제2 위치이동 모듈(228, 229)을 포함하여 구성된다.

제1 및 제2 가이드 레일(226, 227)은 각각 고리 형상을 가지며, 바닥면에 안착된 마스크 몸체의 양측 가장자리 상부에 위치하게 된다.

이러한 제1 및 제2 가이드 레일(226, 227)의 내측에는 랙 기어가 마련됨에 따라, 제1 및 제2 위치이동 모듈(228, 229)이 각각 제1 및 제2 가이드 레일(225, 226)을 따라 길이방향으로 순환 이동하게 된다.

이때, 제1 및 제2 위치이동 모듈(228, 229)은 각각 제1 및 제2 피니언 기어를 포함한다. 즉, 제1 및 제2 피니언 기어가 제1 및 제2 위치이동 모듈(228, 229)의 랙 기어와 맞물리게 되고, 제1 및 제2 위치이동 모듈(228, 229)에 마련되는 제1 및 제2 모터가 회전하면서 제1 및 제2 피니언 기어를 회전시킴에 따라, 제1 및 제2 위치이동 모듈(228, 229)이 제1 및 제2 가이드 레일(226, 227)의 내측을 따라 순환 이동하게 된다.

제1 및 제2 피니언 기어의 하측에는 각각 제1 및 제2 수직이동 실린더가 마련되고, 제1 및 제2 수직이동 실린더의 하측에는 각각 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)가 연결된다. 이때, 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)는 피니언 기어와 수직이 아닌 사선 방향으로 연결된다. 따라서, 추후 폴딩부(230) 및 고정부(240)와 간섭이 발생하지 않게 된다.

특히, 제1 및 제2 수직이동 실린더는 제1 및 제2 피니언 기어의 하측에서 수직 방향으로 직선 이동하게 되는데, 이는 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)에 의해 클램핑되는 이어밴드를 상측으로 들어올리거나 내려놓을 수 있도록 높이를 조절하기 위한 구성이다.

즉, 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)에 의해 이어밴드의 양측 말단부가 각각 클램핑 된 상태에서, 제1 및 제2 수직이동 실린더가 상측 방향으로 당겨짐으로써 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)는 상승하게 된다. 그 후, 제1 및 제2 모터가 각각 제1 및 제2 피니언 기어를 회전시킴으로써 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)는 이어밴드의 양측 말단부를 각각 클램핑 한 상태에서 제1 및 제2 가이드 레일(226, 227)을 따라 이동하게 된다. 이때, 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)의 위치가 마스크 몸체의 하측 가장자리(변)과 인접한 2개의 모서리 영역에 위치하는 경우 제1 및 제2 모터는 정지하게 되고, 제1 및 제2 수직이동 실린더는 각각 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)를 하측으로 하강시킴으로써 이어밴드의 양측 말단부가 마스크 몸체의 2개의 모서리 영역에 안착되도록 한다.

그 후, 현재 상태를 유지한 상태에서 고정부(240)가 이어밴드의 양측 말단부를 마스크 몸체 상에 초음파 융착을 통해 고정시키게 되고, 동시에 폴딩부(230)에서는 마스크 몸체의 양측 가장자리(변) 및 하측 가장자리(변)을 내측 방향으로 폴딩하여 슬라이딩 가이드를 형성하게 된다.

여기에서, 슬라이딩 가이드의 내측에는 이어밴드가 위치하게 되고, 현재 상태를 유지한 상태에서 고정부(240)가 슬라이딩 가이드의 가장자리와 마스크 몸체를 서로 초음파 융착하게 된다.

고정부(240)를 통한 초음파 융착이 완료될 경우, 제1 및 제2 고정 클램프(224, 225)는 클램핑을 해제하게 되고, 제1 및 제2 런닝 클램프(221, 222)는 제1 및 제2 가이드 레일(226, 227)을 따라 다시 원위치하게 된다.

한편, 다른 실시예에서, 제1 및 제2 가이드 레일(226, 227)은 X축 및 Y축으로 이동 가능한 리니어 모터로 대체될 수 있다.

예컨대, 마스크 몸체의 하측 가장자리(변)과 수평하게 마련되는 제1 리니어 모터(미도시)와, 제1 리니어 모터와 연결되되 마스크 몸체의 양측 가장자리(변)과 수평하게 마련되는 제2 리니어 모터(미도시)를 통해, 제1 및 제2 위치이동 모듈(228, 229)가 제1 및 제2 가이드 레일(226, 227)의 형상과 같이 이동되면서 이어밴드의 고리형상을 형성하게 된다.

다음으로는, 본 발명에 따라 제조되는 슬라이딩 방식 마스크의 형태를 살펴보기로 한다.

도 8은 본 발명에 따라 제조되는 슬라이딩 방식 마스크의 형상을 도시한 도면이다. 도 8을 살펴보면, 마스크 몸체의 양측 가장자리(변) 및 하측 가장자리(변)은 내측 방향으로 폴딩 및 초음파 융착되어 슬라이딩 가이드를 형성하고 있고, 슬라이딩 가이드 내측에는 이어밴드가 삽입되어 있음을 알 수 있다. 이때, 이어밴드의 양측 말단부는 각각 마스크 몸체의 하측 가장자리(변)과 인접한 모서리 영역에 초음파 융착되어 있음을 알 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템
110: 고리 형상 가이드 수단
120: 이어밴드 공급부
121: 이어밴드 롤
122: 공급 롤
130: 이어밴드 세팅부
131, 132: 제1 및 제2 런닝 클램프
133: 커팅기
134, 135: 제1 및 제2 형상세팅 클램프
136, 137: 제1 및 제2 위치이동 클램프
140: 폴딩부
150: 고정부
200: 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템
210: 이어밴드 공급부
211: 이어밴드 롤
212: 공급 롤
220: 이어밴드 세팅부
221, 222: 제1 및 제2 런닝 클램프
223: 커팅기
224, 225: 제1 및 제2 고정 클램프
226, 227: 제1 및 제2 가이드 레일
228, 229: 제1 및 제2 위치이동 모듈
230: 폴딩부
240: 고정부

Claims

바닥면에 안착된 마스크 몸체의 양측 가장자리와 인접한 위치에 마련되는 고리 형상 가이드 수단;
이어밴드가 권취된 이어밴드 롤 및 상기 이어밴드 롤로부터 상기 이어밴드를 권출시켜 일측 방향으로 공급되도록 하는 하나 이상의 공급 롤을 포함하며, 상기 마스크 몸체와 인접한 위치에서 이어밴드를 공급하는 이어밴드 공급부;
상기 이어밴드 공급부를 통해 공급되는 이어밴드를 클램핑 및 기 정해진 길이로 커팅한 후, 커팅된 이어밴드의 일부 영역을 클램핑하여 상기 마스크 몸체 상에 안착시키고, 커팅된 이어밴드가 상기 고리 형상 가이드 수단의 외측을 감싸도록 하여 고리 형상이 형성되도록 하는 이어밴드 세팅부;
이어밴드가 안착된 마스크 몸체의 가장자리 영역을 내측 방향으로 폴딩하여 슬라이딩 가이드를 형성하는 폴딩부; 및
상기 마스크 몸체 상에 안착되는 이어밴드의 양측 말단부와, 상기 폴딩부에 의해 형성되는 슬라이딩 가이드를 상기 마스크 몸체 상에 고정시키는 고정부;를 포함하며,
상기 이어밴드 세팅부는 일측 방향으로 공급되는 이어밴드의 일측 말단부와 중심부를 각각 클램핑하여 제1 클램핑 영역을 형성하는 제1 및 제2 런닝 클램프, 이어밴드의 전체영역으로부터 상기 제1 클램핑 영역을 커팅하여 분리시키는 커팅기, 커팅된 이어밴드 중 두개의 중간 지점을 클램핑하여 제2 클램핑 영역을 형성하고, 위치 이동을 통해 상기 제2 클램핑 영역이 상기 마스크 몸체의 일측 가장자리에 안착되도록 하는 제1 및 제2 위치이동 클램프, 상기 제1 및 제2 런닝 클램프와 인접하게 각각 인접하게 위치되며, 커팅된 이어밴드의 양측 말단부를 각각 클램핑한 상태에서 서로 인접하도록 직선 이동 후 상기 마스크 몸체의 상측면에 안착되도록 위치 이동됨에 따라 커팅된 이어밴드가 상기 고리 형상 가이드 수단을 둘러싸도록 하여 고리 형상이 세팅되도록 함과 동시에 커팅된 이어밴드의 양측 말단부가 상기 마스크 몸체의 상측면에 안착되도록 하는 제1 및 제2 형상세팅 클램프, 상기 제1 및 제2 형상세팅 클램프에 의해 상기 마스크 몸체의 상측에 안착된 이어밴드의 양측 말단부를 초음파 융착하고, 상기 마스크 몸체의 가장자리 영역을 내측 방향으로 폴딩 및 초음파 융착하여 슬라이딩 가이드를 형성하는 초음파 융착부 및 상기 제1 및 제2 런닝 클램프 간 간격을 조절하는 런닝 클램프 간격 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템.
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제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 위치이동 클램프는 제1 리니어 모터와의 연결을 통해 상기 마스크 몸체의 일측 가장자리의 상측 방향으로 직선 이동되고, 또한
상기 제1 및 제2 형상세팅 클램프는,
제2 리니어 모터와의 연결을 통해 서로 인접한 방향으로 직선 이동 후, 상기 제2 리니어 모터와 연결된 제3 리니어 모터와의 연결을 통해 상기 마스크 몸체의 상측면으로 직선 이동되는 것을 특징으로 하는, 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템.
제1항에 있어서,
상기 커팅된 이어밴드의 양측 말단부는,
각각 상기 마스크 몸체의 4개의 모서리 중 상기 제2 클램핑 영역이 안착된 위치와 인접한 2개의 모서리와 인접한 위치에서 초음파 융착되는 것을 특징으로 하는, 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템.
이어밴드가 권취된 이어밴드 롤 및 상기 이어밴드 롤로부터 상기 이어밴드를 권출시켜 일측 방향으로 공급되도록 하는 하나 이상의 공급 롤을 포함하며, 바닥면에 안착된 마스크 몸체의 일측 가장자리 영역의 상측면에 상기 이어밴드를 공급하는 이어밴드 공급부;
상기 이어밴드 공급부를 통해 공급되는 이어밴드를 클램핑 및 기 정해진 길이로 커팅한 후, 커팅된 이어밴드의 양측 말단부를 클램핑한 상태에서 고리 형상의 가이드 레일을 따라 이어밴드의 양측 말단부가 상기 마스크 몸체의 상측면에 안착되도록 위치 이동시킴으로써 고리 형상이 형성되도록 하는 이어밴드 세팅부;
이어밴드가 안착된 마스크 몸체의 가장자리 영역을 내측 방향으로 폴딩하여 슬라이딩 가이드를 형성하는 폴딩부; 및
상기 마스크 몸체 상에 안착되는 이어밴드의 양측 말단부와, 상기 폴딩부에 의해 형성되는 슬라이딩 가이드를 상기 마스크 몸체 상에 고정시키는 고정부;를 포함하며,
상기 이어밴드 세팅부는 일측 방향으로 공급되는 이어밴드의 일측 말단부와 중심부를 각각 클램핑하여 제1 클램핑 영역을 형성하는 제1 및 제2 런닝 클램프, 이어밴드의 전체 영역으로부터 상기 제1 클램핑 영역을 커팅하여 분리시키는 커팅기, 커팅된 이어밴드 중 두개의 중간 지점을 클램핑하여 제2 클램핑 영역을 형성하는 제1 및 제2 고정 클램프, 상기 마스크 몸체의 양측 가장자리 상부에 위치되며, 고리 형상을 가지는 제1 및 제2 가이드 레일 및 각각의 상기 제1 및 제2 가이드 레일을 따라 각각 순환 이동되도록 마련되며, 하측에 상기 제1 및 제2 런닝 클램프가 각각 연결되는 제1 및 제2 위치이동 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템.
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제6항에 있어서,
상기 제1 및 제2 가이드 레일의 내측에는 각각 제1 및 제2 랙 기어(Rack gear)가 마련되고,
상기 제1 및 제2 위치이동 모듈은 각각 제1 및 제2 피니언 기어를 포함함에 따라,
상기 제1 및 제2 피니언 기어의 회전을 통해 상기 제1 및 제2 위치이동 모듈이 상기 제1 및 제2 가이드 레일의 내측을 따라 각각 순환 이동되는 것을 특징으로 하는, 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템.
제9항에 있어서,
상기 제1 위치이동 모듈은,
상기 제1 피니언 기어를 회전시키는 제1 모터; 및
상기 제1 피니언 기어의 하측에 마련되되, 하측에는 상기 제1 런닝 클램프가 사선 방향으로 연결되는 제1 수직이동 실린더;를 더 포함하고, 또한
상기 제2 위치이동 모듈은,
상기 제2 피니언 기어를 회전시키는 제2 모터; 및
상기 제2 피니언 기어의 하측에 마련되되, 하측에는 상기 제2 런닝 클램프가 사선 방향으로 연결되는 제2 수직이동 실린더;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬라이딩 방식 마스크 제조 시스템.