KR102461649B1 - 고속용 필름 커팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속용 필름 커팅장치에 관한 것으로, 이의 구성은 하부 베이스(10); 하부 베이스(10)에 탑재되고 체결수단으로 고정되는 고정블록(20); 제1캠(31) 양측에 제2캠(32)이 형성되고 모터(M)의 구동에 의해 회전하는 캠축(30); 캠축(30)과 연동되고 이 캠축(30)이 회전할 때 승하강하는 하부판(40); 캠축(30)이 회전할 때 연동하는 하부판(40)과 함께 승하강하여 그 하부에 장착된 커터가 받침대(20a)에 놓인 필름을 커팅하는 헤드(50); 고정블록(20)에 승하강 가능하게 끼워지고 그의 하부에 하부판(40)이 상부에 헤드(50)가 각각 고정되어 캠축(30)이 회전할 때 하부판(40)과 헤드(50)를 함께 승하강시키는 복수 개의 샤프트(60); 캠축(30)이 탑재 고정되어 이 캠축(30)이 회전할 때 몸체를 관통한 샤프트(60)를 따라 승하강하는 이동판(70); 제1캠(31)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 직선왕복운동하는 제1링크(80); 제1캠(31)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 제1링크(80)가 직선왕복운동할 수 있게 하는 제1직선운동수단(90); 제2캠(32)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 직선왕복운동하는 제2링크(100); 및 제2링크(100)의 타단과 하부판(40) 사이에 조립되어 이들을 연결하고, 제2캠(32)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 제2링크(100)가 직선왕복운동할 수 있게 하는 제2직선운동수단(110);을 포함한다.

Description

고속용 필름 커팅장치{High-speed film cutting device}

본 발명은 필름 커팅장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 제1캠 양측에 제2캠을 배치하여 이들의 편심방향을 서로 반대로 하고, 제1,2캠과 연동된 제1,2링크가 직선왕복운동토록하면서 특히 제1링크를 고정블록에 고정하여 하강하지 않도록 구성함으로써, 제1캠이 하향으로 180도 회전할 때 하강하지 않은 제1링크에 의해 캠축 자체가 제1,2캠의 편심거리를 합산한 거리만큼 승강하여 그와 연동된 헤드를 승강시키고, 이 과정에서 제2캠은 상향으로 180도 회전하면서 제1캠과 별도로 헤드를 그 거리만큼 더 승강시킴으로써 헤드는 제1,2캠의 편심거리를 합산한거리보다 2배로 승강하게 되고, 이후 캠축이 회전하여 제1캠이 상향으로 제2캠이 하향으로 180도 회전하여 원위치로 복귀하면 캠축과 헤드도 원위치로 복귀하여, 캠축이 1회전할 때마다 제1,2캠이 동시에 협력하여 헤드의 승하강 속도를 높여 고속커팅이 가능한 고속용 필름 커팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 필름 커팅장치는 커터가 장착된 헤드가 승하강하여 그 하부에 노여진 필름을 필요한 형태로 커팅하는 장치로서, 헤드의 승하강 이동거리에 따른 행정을 가지게 된다.

도 1은 종래 커팅기를 도시한 것이다.

바닥에 고정되는 몸체(1); 몸체(1)의 상부에 고정된 고정 테이블(2); 고정 테이블(2)의 상부에서 승하강하는 헤드(3); 헤드(3)의 저면에 구비되어 승하강 함에 따라 고정 테이블(2)에 놓인 재료를 커팅하는 커터(4); 고정 테이블(2)의 하부에 구비된 스프링 판(5); 고정 테이블(2)에 횡설된 제1캠축(6); 일단은 제1캠축(6)에 결합되고 타단은 스프링 판(5)에 결합된 제1링크(7); 고정 테이블(2)을 관통하여 헤드(3)와 스프링 판(5)을 연결하고 제1캠축(6)이 회전할 때 승하강하는 슬라이드 포스트(8);로 구성된다.

상기 종래 커팅기는 하나의 제1링크(7)를 사용한 단동캠이므로, 제1캠축(6)이 모터(M1)에 의해 회전하면 편심된 제1캠축(6)에 의해 제1링크(7)는 제1캠축(6)의 편심된 궤적을 따라 요동운동을 하면서 그 하부에 연결된 스프링 판(5)을 승하강시킨다. 이에 따라 스프링 판(5) 및 슬라이드 포스트(8)에 의해 일체화된 헤드(3) 그리고 가압다이(4)가 승하강하면서 고정 테이블(2)에 놓인 재료를 커팅하게 된다. 이와 같이 반복 승하강하는 헤드(3)에 의해 가압다이(4)가 재료를 커팅함으로써 일정한 모양으로 필름을 커팅하게 된다.

이와 같이 구성되는 종래 커팅기는 제1캠축(6)이 1개로 이루어진 단동캠이므로 이 단동캠이 그리는 궤적을 따라 헤드(3)가 단독으로 승하강하여 행정을 만들게 된다. 이를 더 구체적으로 설명하면, 도 2와 같이 제1캠축(6)의 중심(C)으로부터 편심거리가 10mm라면, 이 단동캠이 실선으로 표시된 바와 같이 상부에 위치할 때 헤드(3)는 10mm만큼 승강하고, 파선으로 표시된 바와 같이 하부에 위치할 때 10mm만큼 하강하게 되므로 그의 전체 행정은 10mm+10mm=20mm가 되므로 헤드(3)는 단독으로 20mm를 승하강하게 된다.

그러므로, 종래 커팅기는 제1캠축(6)의 편심거리가 헤드(3) 행정의 1/2이 될 정도로 매우 크기 때문에 제1캠축(6)이 회전할 때 제1링크(7)의 요동운동 궤적도 크게 되므로 이와 비례하여 필름을 커팅하는 속도가 늦어져 고속 커팅이 불가능하고, 큰 요동운동에 따른 원심력도 함께 증가하여 진동이 심하게 발생하여 정밀커팅이 불가능한 문제점도 있었다.

또한, 종래 기술로 등록특허 제10-1493039호의 왕복 승하강 장치의 높낮이 조절구조 및 이를 이용한 커팅기가 2015년 02월 16일 공고되었다. 이 발명의 경우도 단동캠으로 이루어진 캠장치에 의해 헤드가 단독으로 승하강하는 방식으로 커팅 작업이 이루어지므로 고속커팅을 진행할 경우 진동이 심하게 발생하는 문제를 여전히 해결하지 못하고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1493039호

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 커팅기의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그의 해결하고자 하는 과제는 제1캠 양측에 제2캠을 배치하여 이들의 편심방향을 서로 반대로 하고, 제1,2캠과 연동된 제1,2링크가 직선왕복운동토록하면서 특히 제1링크를 고정블록에 고정하여 하강하지 않도록 구성함으로써, 제1캠이 하향으로 180도 회전할 때 하강하지 않은 제1링크에 의해 캠축 자체가 제1,2캠의 편심거리를 합산한 거리만큼 승강하여 그와 연동된 헤드를 승강시키고, 이 과정에서 제2캠은 상향으로 180도 회전하면서 제1캠과 별도로 헤드를 그 거리만큼 더 승강시킴으로써 헤드는 제1,2캠의 편심거리를 합산한거리보다 2배로 승강하게 되고, 이후 캠축이 회전하여 제1캠이 상향으로 제2캠이 하향으로 180도 회전하여 원위치로 복귀하면 캠축과 헤드도 원위치로 복귀하여, 캠축이 1회전할 때마다 제1,2캠이 동시에 협력하여 헤드의 승하강 속도를 높여 고속커팅이 가능한 고속용 필름 커팅장치를 제공함에 있다.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 필름 커팅장치는 하부 베이스;

상기 하부 베이스에 탑재되고 체결수단으로 고정되는 고정블록;

상기 고정블록 하부에서 회전가능하게 설치되고, 제1캠 양측에 제2캠이 형성되고 이들은 편심방향이 서로 반대방향으로 배치되며, 모터의 구동에 의해 회전하는 캠축;

상기 캠축과 연동되고 이 캠축이 회전할 때 승하강하는 하부판;

상기 고정블록에 탑재된 받침대보다 상부에 위치하고, 캠축이 회전할 때 연동하는 하부판과 함께 승하강하여 그 하부에 장착된 커터가 받침대에 놓인 필름을 커팅하는 헤드;

상기 하부판과 헤드가 연동될 수 있도록 고정블록에 승하강 가능하게 끼워지고 그의 하부에 하부판이 상부에 헤드가 각각 고정되어 캠축이 회전할 때 하부판과 헤드를 함께 승하강시키는 복수 개의 샤프트;

상기 고정블록과 하부판 사이에 위치하고 캠축이 탑재 고정되어 이 캠축이 회전할 때 몸체를 관통한 샤프트를 따라 승하강하는 이동판;

일단이 제1캠을 수용한 상태로 연결되고 타단이 고정블록에 직선왕복운동가능하게 고정되어, 제1캠이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 직선왕복운동하는 제1링크;

상기 제1링크의 타단과 고정블록 사이에 조립되어 이들을 연결하고, 제1캠이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 제1링크가 직선왕복운동할 수 있게 하는 제1직선운동수단;

일단이 제2캠을 수용한 상태로 연결되고 타단이 하부판에 직선왕복운동가능하게 고정되어, 제2캠이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 직선왕복운동하는 제2링크; 및

상기 제2링크의 타단과 하부판 사이에 조립되어 이들을 연결하고, 제2캠이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 제2링크가 직선왕복운동할 수 있게 하는 제2직선운동수단;을 포함한다.

본 발명은 하부판과 이 하부판에 실리는 부품들의 중량을 상쇄할 수 있도록 중량경감수단을 더 포함하고,

여기서, 상기 중량경감수단은 고정블록에 고정되고 하부판 아래로 연장되는 기둥;

상기 기둥 하단부에 고정되거나 높낮이 조절가능하게 조립되는 스토퍼; 및

상기 하부판과 스토퍼 사이의 기둥에 조립되어 하부판을 받침 지지하는 탄성부재;를 포함한다.

본 발명의 고정블록은 상판의 모서리 부분에 샤프트 조립공이 관통된 복수 개의 지지대가 연장되고, 각 지지대의 외측에는 하부 베이스에 볼트로 고정될 수 있도록 체결공이 관통되고, 상판 저면에 레일을 체결고정하는 복수 개의 탭구멍이 구비된다.

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본 발명의 이동판은 내부가 관통되고, 몸체 모서리 부분에 샤프트가 끼워지는 샤프트 조립공이 관통되고, 길이방향 양측에 캠축 양단을 회전가능하게 수용할 수 있도록 상부에 통로가 절개되고, 이 통로와 연통된 하부에 통로보다 넓은 수용공이 관통된다.

본 발명의 제1직선운동수단은 제1캠의 회전방향과 일치되게 고정블록에 고정되는 제1레일; 및

상기 제1링크의 타단에 고정되고 제1레일에 끼워진 상태에서 제1캠이 1회전할 때마다 제1링크와 함께 직선왕복이동하는 제1슬라이드블록;을 포함하고,

여기서, 상기 제1캠이 1회전할 때마다 제1링크와 제1슬라이드블록은 직선왕복이동하고, 이 과정에서 캠축은 제1캠이 하향으로 회전할 때 승강하고 상향으로 회전할 때 하강한다.

본 발명의 제2직선운동수단은 제2캠의 회전방향과 일치되게 하부판에 조립되는 제2레일; 및

상기 제2링크의 타단에 고정되고 제2레일에 끼워진 상태에서 제2캠이 1회전할 때마다 제2링크와 함께 직선왕복이동하는 제2슬라이드블록;을 포함하고,

여기서, 상기 제2캠이 1회전할 때마다 제2링크와 제2슬라이드블록은 직선왕복이동하고, 이 과정에서 갬축은 제2캠이 상향으로 회전할 때 승강하고 하향으로 회전할 때 하강한다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 제1,2캠이 회전할 때 제1,2링크는 서로 반대방향으로 직선왕복이동하고 이와 동시에 제1링크가 고정블록에 고정되어 있어 하강하지 못하므로 캠축은 제1캠의 편심거리만큼 승강하고 이에 의해 하부판, 샤프트 및 헤드도 함께 승강한다. 이와 같이 캠축이 승강 중일 때 함께 승강하는 제2캠은 제1캠과 별도로 하부판, 샤프트 및 헤드를 더 승강시키므로 헤드는 제1,2캠의 편심거리를 합산한 2배의 거리만큼 승강한 후 원위치로 복귀함을 반복하게 된다.

따라서, 본 발명의 헤드는 종래 커팅기의 헤드와 동일한 행정을 유지하지만 제1,2캠의 편심거리를 각각 1/2로 줄일 수 있으므로 고속커팅이 가능하여 커팅의 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.

또한, 제1,2캠이 회전할 때 이들의 요동운동을 하부판에 전달하는 긴 길이를 갖는 제1,2링크가 요동운동을 하지 않고 좌우로 직선왕복이동하고, 이 과정에서 캠축 자체가 제1캠의 편심거리 2배에 해당하는 거리를 수직으로 승하강하므로 진동의 원인이 되는 요동운동을 제거할 수 있으므로 줄어든 진동에 의해 정밀커팅이 가능한 장점도 있다.

도 1은 종래 필름 커팅기를 보인 측면도
도 2는 종래 커팅기의 제1캠축의 편심거리와 행정을 보인 개념도
도 3은 본 발명에 따른 필름 커팅장치의 정면도
도 4는 본 발명에 따른 필름 커팅장치의 측면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 커팅장치의 사시도
도 6은 본 발명의 하부판과 헤드판 사이에 장착된 부품들이 조립된 어셈블리를 보인 이미지
도 7은 도 6에서 이동판을 제거한 상태를 보인 이미지
도 8은 도 6의 다른 방향 이미지
도 9는 본 발명의 하부판과 헤드판 사이에 장착된 부품들의 분해 사시도
도 10은 본 발명의 캠축에 제1,2링크가 조립된 상태를 보인 이미지
도 11은 본 발명의 하부 베이스를 보인 사시도
도 12는 본 발명의 고정블록 상부를 보인 이미지
도 13은 본 발명의 고정블록 하부를 보인 이미지
도 14는 본 발명의 캠축을 보인 정면도
도 15는 본 발명의 이동판을 보인 사시도
도 16은 본 발명의 제1링크를 보인 이미지
도 17은 본 발명의 제2링크를 보인 이미지
도 18은 본 발명의 하부판을 보인 이미지
도 19는 본 발명의 제1,2캠이 1회전할 때 발생하는 요동운동의 과정을 보인 개념도
도 20은 본 발명의 헤드가 하강한 상태를 보인 정면도
도 21은 본 발명의 헤드가 승강한 상태를 보인 정면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 필름 커팅장치의 구성을 상세히 설명한다.

상기 도면과 같이 본 발명의 필름 커팅장치(A)는 하부 베이스(10);

상기 하부 베이스(10)에 탑재되고 체결수단으로 고정되는 고정블록(20);

상기 고정블록(20) 하부에서 회전가능하게 설치되고, 제1캠(31) 양측에 제2캠(32)이 형성되고 이들은 편심방향이 서로 반대방향으로 배치되며, 모터(M)의 구동에 의해 회전하는 캠축(30);

상기 캠축(30)과 연동되고 이 캠축(30)이 회전할 때 승하강하는 하부판(40);

상기 하부판(40)보다 상부에 위치하고 캠축(30)이 회전할 때 연동하는 하부판(40)과 함께 승하강하는 헤드(50);

상기 하부판(40)과 헤드(50)가 연동될 수 있도록 고정블록(20)에 승하강 가능하게 끼워지고 그의 하부에 하부판(40)이 상부에 헤드(50)가 각각 고정되어 캠축(30)이 회전할 때 하부판(40)과 헤드(50)를 함께 승하강시키는 복수 개의 샤프트(60);

상기 고정블록(20)과 하부판(40) 사이에 위치하고 캠축(30)이 탑재 고정되어 이 캠축(30)이 회전할 때 몸체를 관통한 샤프트(60)를 따라 승하강하는 이동판(70);

일단이 제1캠(31)을 수용한 상태로 연결되고 타단이 고정블록(20)에 직선왕복운동가능하게 고정되어, 제1캠(31)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 직선왕복운동하는 제1링크(80);

상기 제1링크(80)의 타단과 고정블록(20) 사이에 조립되어 이들을 연결하고, 제1캠(31)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 제1링크(80)가 직선왕복운동할 수 있게 하는 제1직선운동수단(90);

일단이 제2캠(32)을 수용한 상태로 연결되고 타단이 하부판(40)에 직선왕복운동가능하게 고정되어, 제2캠(32)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 직선왕복운동하는 제2링크(100); 및

상기 제2링크(100)의 타단과 하부판(40) 사이에 조립되어 이들을 연결하고, 제2캠(32)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 제2링크(100)가 직선왕복운동할 수 있게 하는 제2직선운동수단(110);을 포함한다.

본 발명은 하부판(40)과 이 하부판(40)에 실리는 부품들의 중량을 상쇄할 수 있도록 중량경감수단(120)을 더 포함한다.

상기 하부 베이스(10)는 도 11과 같이 최하부에 위치하여 설치장소의 바닥에 놓여지는 것이다. 이 하부 베이스(10)는 일정한 높이를 가지고 내부에 부품들을 수용할 수 있도록 공간이 구비되고, 내부 바닥에는 강성을 갖도록 리브(11)들이 돌출되고, 모서리 부분에는 지지대(12)가 상부로 돌출되어 고정블록(20)을 탑재하게 된다. 상기 지지대(12)의 상부에는 탑재된 고정블록(20)을 볼트(B)로 체결 고정할 수 있도록 탭구멍(13)이 가공된다. 상기 하부 베이스(10)는 도면에 도시된 형상으로 한정하지 않고 편의에 따라 다향한 형태로 만들 수 있다.

상기 고정블록(20)은 도 12 내지 도 13과 같이 상기 하부 베이스(10)에 탑재되고 체결수단으로 고정되는 것으로, 상판의 모서리 부분에 샤프트 조립공(21)이 관통된 복수 개의 지지대(22)가 연장되고, 각 지지대(22)의 외측에는 하부 베이스(10)에 볼트(B)로 고정될 수 있도록 체결공(23)이 관통되고, 상판 저면에 제1레일(91)을 체결고정하는 복수 개의 탭구멍(24)이 가공된다.

이와 같이 구성되는 고정블록(20)은 그의 지지대(22) 하부 베이스(10)의 지지대(12)에 탑재한 상태에서 탭구멍(13)과 체결공(23)을 일치시킨 후 거기에 볼트(B)를 체결하면 하부 베이스(10)와 일체로 고정된다.

상기 캠축(30)은 구동하는 모터(M)에 의해 회전하여 헤드(50)를 승하강시키는 회전체이다. 이 캠축(30)은 도 7, 도 14 및 도 19와 같이 상기 고정블록(20) 하부에서 회전가능하게 설치되고, 제1캠(31) 양측에 제2캠(32)이 형성되고 이들은 편심방향이 서로 반대방향으로 배치된다. 캠축(30)은 도 15의 이동판(70)의 통로(72)를 통해 그 하부에 위치한 수용공(73)에 안착되고 베어링에 지지된 상태에서 모터(M)의 구동에 의해 회전하게 된다.

구체적으로 도 14 및 도 19와 같이 회전 중심(C)을 기준으로 중앙에 제1캠(31)이 위치하고, 그 양측에 제2캠(32)이 배치된다. 제1캠(31)은 그의 중심이 캠축(30)의 중심(C)보다 높은 상부에 편심되어 있고, 제2캠(32)은 그의 중심이 캠축(30)의 중심(C)보다 낮은 하부에 편심되어 있다. 도 19a는 캠축(30)이 회전하기 전 상태이고, 도 19b는 캠축(30)이 90도 회전하는 것을 보이고 있고, 도 19c는 캠축(30)이 180도 회전하는 것을 보이고 있다.

상기 제1,2캠(31)(32)은 캠축(30)의 중심을 기준으로 서로 반대방향으로 돌출되게 편심되므로, 모터(M)에 의해 연속적으로 회전하게 되면 제1,2캠(31)(32)의 위치가 서로 교번식으로 변하게 된다. 즉 제1캠(31)이 상부에 위치하면 이와 동시에 제2캠(32)은 하부에 위치하고, 제1캠(31)이 하부에 위치하면 제2캠(32)은 상부에 위치한다.

따라서, 캠축(30)이 이 회전하면서 도 19a와 같이 제1캠(31)이 상부에 위치하고 제2캠(32)이 하부에 위치할 때 그와 연동된 헤드(50)는 하강하여 그 하부에 장착된 받침대(20a)에 놓인 필름을 커팅하고, 반대로 도 19c와 같이 제1캠(31)이 하부에 위치하고 제2캠(32)이 상부에 위치할 때 그와 연동된 헤드(50)는 승강하여 필름 커팅을 완료하게 된다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술한다.

참고로, 캠축(30)과 연결된 모터(M)는 브래킷(35) 내부에 수용하여 이 브래킷(35)을 이동판(70)에 고정하여 모터(M)와 캠축(30)을 견고하게 고정한다.

상기 하부판(40)은 캠축(30)과 연동되고 이 캠축(30)이 회전할 때 승하강한다. 도 3 내지 도 4, 도 6 내지 도 8, 도 20 내지 도 21과 같이 샤프트(60) 하단부에 고정되고 제2링크(100)를 탑재하여 제2링크(100)의 직선운동을 샤프트(60)에 전달한다.

이 하부판(40)은 도 18과 같이 판상의 형태로 구성되고, 그 모서리 부분에 샤프트(60)가 끼워지는 샤프트 조립공(41)이 관통되고, 상면에는 제2레일(111)을 체결하기 위한 탭구멍(42)이 가공된다.

상기 헤드(50)는 고정블록(20)에 탑재된 받침대(20a)보다 상부에 위치할 수 있도록 샤프트(60) 상부에 체결 고정된다. 이 헤드(50)는 캠축(30)이 회전할 때 샤프트(60)와 함께 승하강하면서 그 저면에 장착된 커터가 받침대(20a)상에 놓인 필름을 커팅한다. 이는 공지의 것과 동일하거나 유사하여 구체적인 도면은 생략하기로 한다.

상기 샤프트(60)는 하부판(40)과 헤드(50)가 연동될 수 있도록 고정블록(20)의 샤프트 조립공(21)에 승하강 가능하게 끼워지고 그의 하부에 하부판(40)이 상부에 헤드(50)가 각각 고정되어 캠축(30)이 회전할 때 하부판(40)과 헤드(50)를 함께 승하강시킨다.

상기 이동판(70)은 도 15와 같이 고정블록(20)과 하부판(40) 사이에 위치하고 캠축(30)이 탑재 고정되어 이 캠축(30)이 회전할 때 몸체를 관통한 샤프트(60)를 따라 승하강한다. 이러한 이동판(70)은 내부가 관통되고, 몸체 모서리 부분에 샤프트(60)가 끼워지는 샤프트 조립공(71)이 관통되고, 길이방향 양측에 캠축(30) 양단을 회전가능하게 수용할 수 있도록 상부에 통로(72)가 절개되고, 이 통로(72)와 연통된 하부에 통로(72)보다 넓은 수용공(73)이 관통된다.

상기 통로(72)는 캠축(30)의 양단에 위치한 편심되지 않은 중심축(33)을 수용하게 되고, 이후 중심축(33)에 베어링을 끼우고 이 베어링을 수용공(73)에 삽입하여 조립을 완료하면 캠축(30)이 통로(72)틀 통해 이탈하지 않는다.

상기 제1링크(80)는 도 7 내지 도 8과 같이 일단이 제1캠(31)을 수용한 상태로 연결되고 타단이 고정블록(20)에 직선왕복운동가능하게 고정되어, 제1캠(31)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 직선왕복운동한다. 제1링크(80)는 도 16과 같이 하부에 제1캠(31)을 수용하는 제1조립공(81)이 관통되고, 상부에 제1슬라이드블록(92)을 체결 고정할 수 있도록 탭구멍(82)이 가공된 판상의 제1고정편(83)이 준비되고, 제1조립공(81)이 형성된 외주면과 제1고정편(83) 사이에는 제1보강리브(84)가 덧대어진다.

상기 제1직선운동수단(90)은 제1링크(80)의 타단, 즉 제1고정편(83)과 고정블록(20) 사이에 조립되어 이들을 연결하고, 제1캠(31)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 제1링크(80)가 직선왕복운동할 수 있게 한다.

이러한 제1직선운동수단(90)은 제1캠(31)의 회전방향과 일치되게 고정블록(20)의 탭구멍(24)에 체결 고정되는 제1레일(91); 및

상기 제1링크(80)의 제1고정편(83)에 고정되고 제1레일(91)에 끼워진 상태에서 제1캠(31)이 1회전할 때마다 제1링크(80)와 함께 직선왕복이동하는 제1슬라이드블록(92);을 포함하고,

여기서, 상기 제1캠(31)이 1회전할 때마다 제1링크(80)와 제1슬라이드블록(92)은 직선왕복이동하고, 이 과정에서 캠축(30)은 제1캠(31)이 하향으로 회전할 때 승강하고 상향으로 회전할 때 하강한다.

상기 제1슬라이드블록(92)이 고정블록(20)에 고정된 제1레일(91)에 끼워지고, 제1슬라이드블록(92)은 제1링크(80)에 고정되어 있으므로, 제1링크(80)는 캠축(30)이 회전할 때 절대로 하강할 수 없고 좌우로 직선왕복이동만 하게 된다. 그 이유는 고정블록(20)이 하부 베이스(10)에 탑재된 상태로 고정되어 있는 고정체이고, 이 고정블록(20)에 제1링크(80)가 좌우로 직선왕복이동 가능하게만 연동되어 있기 때문이다. 따라서 캠축(30)이 회전하더라도 제1링크(80)는 하강하지 못하고 좌우로 직선왕복이동만 하게 된다.

제2링크(100)는 일단이 제2캠(32)을 수용한 상태로 연결되고 타단이 하부판(40)에 직선왕복운동가능하게 고정되어, 제2캠(32)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 직선왕복운동한다. 제2링크(100)는 도 17과 같이 상부에 제2캠(32)을 수용하는 제2조립공(101)이 관통되고, 하부에 제2슬라이드블록(112)을 체결 고정할 수 있도록 탭구멍(102)이 가공된 판상의 제2고정편(103)이 준비되고, 제2조립공(101)이 형성된 외주면과 제2고정편(103) 사이에는 제1보강리브(104)가 덧대어진다.

상기 제2직선운동수단(110)은 제2링크(100)의 타단, 즉 제2고정편(103)과 하부판(40) 사이에 조립되어 이들을 연결하고, 제2캠(32)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 제2링크(100)가 직선왕복운동할 수 있게 한다.

이러한 제2직선운동수단(110)은 제2캠(32)의 회전방향과 일치되게 하부판(40)에 조립되는 제2레일(111); 및

상기 제2링크(100)의 제2고정편(103)에 고정되고 제2레일(111)에 끼워진 상태에서 제2캠(32)이 1회전할 때마다 제2링크(100)와 함께 직선왕복이동하는 제2슬라이드블록(112);을 포함하고,

여기서, 상기 제2캠(32)이 1회전할 때마다 제2링크(100)와 제2슬라이드블록(112)은 좌우로 직선왕복이동하고, 이 과정에서 캠축(30)은 제2캠(32)이 상향으로 회전할 때 승강하고 하향으로 회전할 때 하강한다.

상기 제2슬라이드블록(112)이 하부판(40)에 고정된 제2레일(111)에 끼워지고, 제2슬라이드블록(112)은 제2링크(100)에 고정되어 있으므로, 제2링크(100)는 캠축(30)이 회전할 때 좌우로 직선왕복이동하면서 승하강이동을 겸하게 되므로 이에 의해 하부판(40)이 함께 승강하여 헤드(50)를 승하강시킨다. 그 이유는 하부판(40)이 승하강할 수 있는 이동체이고, 이 하부판(40)에 제2링크(100)가 좌우로 직선왕복이동 가능하게만 연동되어 있기 때문이다. 따라서 캠축(30)이 회전할 때 제2링크(100)는 승하강 이동과 좌우 직선왕복이동을 동시에 수행하게 된다.

한편, 본 발명은 하부판(40)과 이 하부판(40)에 실리는 부품들의 중량을 상쇄할 수 있도록 중량경감수단(120)을 더 포함할 수 있다.

상기 중량경감수단(120)은 고정블록(20)에 고정되고 하부판(40) 아래로 연장되는 기둥(121);

상기 기둥(121) 하단부에 고정되거나 높낮이 조절가능하게 조립되는 스토퍼(122); 및

상기 하부판(40)과 스토퍼(122) 사이의 기둥(121)에 조립되어 하부판(40)을 받침 지지하는 탄성부재(123);를 포함한다.

상기 탄성부재(123)는 도면과 같이 코일스프링을 사용할 수 있으며, 이 코일스프일은 하부에 위치한 스토퍼(122)에 의해 지지된 상태에서 그 상부에 탑재된 하부판(40)과 이 하부판(40)에 실리는 부품들의 중량을 흡수 경감하게 되므로 캠축(30)이 회전할 때 헤드(50)는 자연스럽게 승하강하면서 필름을 고속으로 커팅하게 된다.

다음은 본 발명의 필름 커팅장치(A)가 필름을 커팅하는 과정을 설명한다.

도 19a는 헤드(50)가 행정의 최하부에 위치하여 받침대(20a)에 놓은 필름을 커팅하고 있는 상태일 때 제1,2캠(31)(32)의 배치를 보인 것이다. 이 상태의 캠축(30)은 중심(C)으로부터 제1캠(31)이 상부, 즉 0도(360도) 방향으로 편심되어 있고 제2캠(32)이 하부, 즉 180도 방향으로 편심되어 있다. 예컨대 제1,2캠(31)(32)의 편심거리를 각각 5mm라고 가정하자.

모터(M)의 구동에 의해 캠축(30)이 화살표 방향으로 90도 회전하면 도 19b 상태가 된다. 이 상태는 제1캠(31)이 0도 방향에서 90도 방향으로 회전하여 그의 편심방향이 90도 방향에 위치하고, 이와 동시에 제2캠(32)은 270도 방향으로 회전하여 그 방향으로 편심되어 있다. 이와 같이 캠축(30)이 회전할 때 제1캠(31)과 연결된 제1링크(80)는 고정블록(20)에 구속되어 하강할 수 없으므로 제1직선운동수단(90)에 의해 90도 방향으로 5mm 직선이동하면서 이와 동시에 캠축(30) 자체를 5mm 승강시키게 된다. 만약 캠축(30)이 5mm 승강하지 않으면 제1캠(31)은 회전이 불가능하게 된다.

이와 같이 캠축(30)이 5mm 승강하면 이 캠축(30)을 탑재하고 있는 이동판(70)과 이 캠축(30)에 연결된 하부판(40)도 함께 5mm씩 승강하게 되므로, 결국 하부판(40)과 연동된 샤프트(60)와 헤드(50)도 5mm씩 승강하게 된다.

이 과정이 진행될 때, 제2캠(32)은 180도 방향에서 270도 방향으로 회전하게 되므로 그의 편심방향이 270도 방향에 위치하면서 5mm 승강하게 된다. 이에 따라 제2캠(32)과 연결된 제2링크(100)는 제2직선운동수단(110)에 의해 제2캠(32)을 따라 270도 방향으로 5mm 직선이동하면서 이와 동시에 5mm 승강하게 된다. 제2링크(100)가 승강하면 이와 연동된 하부판(40), 샤프트(60) 및 헤드(50)가 각각 5mm씩 승강하게 된다.

따라서, 도 19b일 때 헤드(50)는 캠축(30) 승강에 따른 5mm와 제2캠(32)의 승강에 따른 5mm를 합산한 5mm+5mm=10mm 만큼 승강하게 된다.

이후, 캠축(30)이 90도 더 회전하게 되면 도 19c와 같이 제1캠(31)은 90도 방향에서 180도 방향으로 회전하여 그의 편심방향이 180도 방향에 위치하고, 제2캠(32)은 270도 방향에서 0도 방향으로 회전하여 그 방향으로 편심되어 있다. 이 때도 제1캠(31)과 연동된 제1링크(80)는 고정블록(20)에 구속되어 하강할 수 없으므로 270도 방향으로 5mm 직선이동하여 원위치로 복귀하면서 이와 동시에 캠축(30)과 하부판(40)을 각각 5mm씩 승강시킨다. 이와 같이 캠축(30)이 5mm 승강하면 이 캠축(30)을 탑재하고 있는 이동판(70)과 이 캠축(30)에 연결된 하부판(40)도 함께 5mm씩 승강하게 되므로, 결국 하부판(40)과 연동된 샤프트(60)와 헤드(50)도 5mm씩 승강하게 된다.

이 과정이 진행될때 제2캠(32)은 270도 방향에서 0도 방향으로 회전하게 되므로 그의 편심방향이 0도 방향에 위치하면서 5mm 승강하게 된다. 이에 따라 제2캠(32)과 연결된 제2링크(100)는 제2직선운동수단(110)에 의해 제2캠(32)을 따라 90도 방향으로 5mm 직선이동하여 원위치로 복귀하면서 이와 동시에 그와 연동된 하부판(40), 샤프트(60) 및 헤드(50)가 각각 5mm씩 승강시킨다.

따라서, 도 19c일 때 헤드(50)의 승강 높이는 19b 일때 이미 10mm 승강한 상태에서 이후 캠축(30) 승강에 따른 5mm와 제2캠(32)의 승강에 따른 5mm를 합산한 5mm+5mm=10mm 만큼 더 승강하게 되므로 최종적으로 10mm+10mm=20mm가 된다.

이후, 캠축(30)이 90도 더 회전하게 되면 도 19d와 같이 제1캠(31)은 180도 방향에서 270도 방향으로 회전하여 그의 편심방향이 270도 방향에 위치하고, 제2캠(32)은 0도 방향에서 90도 방향으로 회전하여 그 방향으로 편심되어 있다. 이 때도 제1캠(31)과 연동된 제1링크(80)는 하강할 수 없으므로 270도 방향으로 5mm 직선이동하면서 이와 동시에 캠축(30) 자체를 5mm 하강시키게 된다.

이와 같이 캠축(30)이 5mm 하강하면 이 캠축(30)을 탑재하고 있는 이동판(70)과 이 캠축(30)에 연결된 하부판(40)도 함께 5mm씩 하강하게 되므로, 결국 하부판(40)과 연동된 샤프트(60)와 헤드(50)도 5mm씩 하강하게 된다.

이 과정이 진행될 때, 제2캠(32)은 0도 방향에서 90도 방향으로 회전하게 되므로 그의 편심방향이 90도 방향에 위치하면서 5mm 하강하게 된다. 이에 따라 제2캠(32)과 연결된 제2링크(100)는 제2직선운동수단(110)에 의해 제2캠(32)을 따라 90도 방향으로 5mm 직선이동하면서 이와 동시에 5mm 하강하게 된다. 제2링크(100)가 하강하면 이와 연동된 하부판(40), 샤프트(60) 및 헤드(50)가 각각 5mm씩 하강하게 된다.

따라서, 도 19c일 때 헤드(50)는 캠축(30) 하강에 따른 5mm와 제2캠(32)의 하강에 따른 5mm를 합산한 5mm+5mm=10mm 만큼 하강하게 된다.

이후, 캠축(30)이 90도 더 회전하게 되면 도 19a와 같이 제1,2캠(31)(32)과 이에 연결된 제1,2링크(80)(100)는 원상태로 복귀되고, 이에 따라 헤드(50)도 20mm 하강하여 받침대(20a)에 새롭게 놓여진 필름을 커팅하게 된다.

도 20은 본 발명의 일례로 도 19a와 같이 헤드(50)가 하강하여 필름을 커팅하는 상태로서, 이 때의 헤드(50)와 받침대(20a) 사이의 간격이 128mm를 보인 것이고, 도 21은 도 19c와 같이 헤드(50)가 20mm 승강하여 필름 커팅을 완료한 상태로서, 이 때의 헤드(50)와 받침대(20a) 사이의 간격이 148mm를 보인 것이다. 따라서 헤드의 행정은 20mm임을 확인할 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 헤드(50)가 승하강하는 행정이 종래 커팅기의 헤드(50)와 행정과 동일하면서도 제1,2캠(31)(32)의 편심거리를 각각 1/2로 줄일 수 있으므로 제1,2캠(31)(32)의 요동운동에 따른 궤적이 작아져 고속커팅이 가능하여 커팅의 효율성을 높일 수 있는 점, 요동운동의 궤적이 작아짐으로써 그 만큼 진동이 감소됨에 따라 정밀커팅이 가능한 점을 갖추고 있으므로 진보성을 갖춘 발명이라 하겠다.

A : 필름 커팅장치 10 : 하부 베이스
20 : 고정블록 30 : 캠축
31 : 제1캠 32 : 제2캠
40 : 하부판 50 : 헤드
60 : 샤프트 70 : 이동판
80 : 제1링크 90 : 제1직선운동수단
100 : 제2링크 110 : 제2직선운동수단

Claims (7)

1. 하부 베이스(10);
   상기 하부 베이스(10)에 탑재되고 체결수단으로 고정되는 고정블록(20);
   상기 고정블록(20) 하부에서 회전가능하게 설치되고, 제1캠(31) 양측에 제2캠(32)이 형성되고 이들은 편심방향이 서로 반대방향으로 배치되며, 모터(M)의 구동에 의해 회전하는 캠축(30);
   상기 캠축(30)과 연동되고 이 캠축(30)이 회전할 때 승하강하는 하부판(40);
   상기 고정블록(20)에 탑재된 받침대(20a)보다 상부에 위치하고, 캠축(30)이 회전할 때 연동하는 하부판(40)과 함께 승하강하여 그 하부에 장착된 커터가 받침대(20a)에 놓인 필름을 커팅하는 헤드(50);
   상기 하부판(40)과 헤드(50)가 연동될 수 있도록 고정블록(20)에 승하강 가능하게 끼워지고 그의 하부에 하부판(40)이 상부에 헤드(50)가 각각 고정되어 캠축(30)이 회전할 때 하부판(40)과 헤드(50)를 함께 승하강시키는 복수 개의 샤프트(60);
   상기 고정블록(20)과 하부판(40) 사이에 위치하고 캠축(30)이 탑재 고정되어 이 캠축(30)이 회전할 때 몸체를 관통한 샤프트(60)를 따라 승하강하는 이동판(70);
   일단이 제1캠(31)을 수용한 상태로 연결되고 타단이 고정블록(20)에 직선왕복운동가능하게 고정되어, 제1캠(31)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 직선왕복운동하는 제1링크(80);
   상기 제1링크(80)의 타단과 고정블록(20) 사이에 조립되어 이들을 연결하고, 제1캠(31)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 제1링크(80)가 직선왕복운동할 수 있게 하는 제1직선운동수단(90);
   일단이 제2캠(32)을 수용한 상태로 연결되고 타단이 하부판(40)에 직선왕복운동가능하게 고정되어, 제2캠(32)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 직선왕복운동하는 제2링크(100);
   상기 제2링크(100)의 타단과 하부판(40) 사이에 조립되어 이들을 연결하고, 제2캠(32)이 회전할 때 발생하는 편심거리만큼 제2링크(100)가 직선왕복운동할 수 있게 하는 제2직선운동수단(110); 및
   상기 하부판(40)과 이 하부판(40)에 실리는 부품들의 중량을 상쇄할 수 있도록 중량경감수단(120)을 더 포함하고,
   여기서, 상기 중량경감수단(120)은 고정블록(20)에 고정되고 하부판(40) 아래로 연장되는 기둥(121);
   상기 기둥(121) 하단부에 고정되거나 높낮이 조절가능하게 조립되는 스토퍼(122); 및
   상기 하부판(40)과 스토퍼(122) 사이의 기둥(121)에 조립되어 하부판(40)을 받침 지지하는 탄성부재(123);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속용 필름 커팅장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 고정블록(20)은 상판의 모서리 부분에 샤프트 조립공(21)이 관통된 복수 개의 지지대(22)가 연장되고, 각 지지대(22)의 외측에는 하부 베이스(10)에 볼트(B)로 고정될 수 있도록 체결공(23)이 관통되고, 상판 저면에 제1레일(91)을 체결고정하는 복수 개의 탭구멍(24)이 구비되는 것을 특징으로 하는 고속용 필름 커팅장치.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 이동판(70)은 내부가 관통되고, 몸체 모서리 부분에 샤프트(60)가 끼워지는 샤프트 조립공(71)이 관통되고, 길이방향 양측에 캠축(30) 양단을 회전가능하게 수용할 수 있도록 상부에 통로(72)가 절개되고, 이 통로(72)와 연통된 하부에 통로(72)보다 넓은 수용공(73)이 관통되는 것을 특징으로 하는 고속용 필름 커팅장치.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 제1직선운동수단(90)은 제1캠(31)의 회전방향과 일치되게 고정블록(20)에 고정되는 제1레일(91); 및
   상기 제1링크(80)의 타단에 고정되고 제1레일(91)에 끼워진 상태에서 제1캠(31)이 1회전할 때마다 제1링크(80)와 함께 직선왕복이동하는 제1슬라이드블록(92);을 포함하고,
   여기서, 상기 제1캠(31)이 1회전할 때마다 제1링크(80)와 제1슬라이드블록(92)은 직선왕복이동하고, 이 과정에서 캠축(30)은 제1캠(31)이 하향으로 회전할 때 승강하고 상향으로 회전할 때 하강하는 것;을 특징으로 하는 고속용 필름 커팅장치.
   
7. 청구항 1에 있어서, 상기 제2직선운동수단(110)은 제2캠(32)의 회전방향과 일치되게 하부판(40)에 조립되는 제2레일(111); 및
   상기 제2링크(100)의 타단에 고정되고 제2레일(111)에 끼워진 상태에서 제2캠(32)이 1회전할 때마다 제2링크(100)와 함께 직선왕복이동하는 제2슬라이드블록(112);을 포함하고,
   여기서, 상기 제2캠(32)이 1회전할 때마다 제2링크(100)와 제2슬라이드블록(112)은 직선왕복이동하고, 이 과정에서 캠축(30)은 제2캠(32)이 상향으로 회전할 때 승강하고 하향으로 회전할 때 하강하는 것;을 특징으로 하는 고속용 필름 커팅장치.
   
   
   
   
   

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