KR102561684B1 - 살균챔버를 구비한 마스크 제조장치 - Google Patents

살균챔버를 구비한 마스크 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마스크를 포장지에 밀봉 포장하기 전 살균하여 멸균 상태로 마스크가 유통될 수 있도록 하는 마스크 제조장치에 관한 것으로, 마스크용 원단을 공급하는 원단공급부, 상기 원단공급부의 후단에 설치되어 원단공급부로부터 공급받은 원단을 합지하는 합지부, 상기 합지부의 후단에 설치되어 합지 원단을 마스크 형태로 커팅하여 마스크 본체를 추출하는 펀칭부 및 상기 펀칭부의 후단에 설치되어 마스크 본체를 전달받아 이어밴드를 부착시키는 밴드부착부를 포함하는 마스크 제조장치에 있어서, 상기 밴드부착부의 후단에 설치되며 이어밴드가 부착된 마스크 본체를 포장 전 살균하는 살균챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

살균챔버를 구비한 마스크 제조장치{Mask manufacturing apparatus with sterilizer}
본 발명은 살균챔버를 구비한 마스크 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 마스크의 제조라인 상에서 마스크를 포장지에 밀봉 포장하기 전 살균하여 멸균 상태로 마스크가 유통될 수 있도록 하는 마스크 제조장치에 관한 것이다.
현대사회 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 전 세계 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 일회용 마스크는 다겹 원단을 합지한 뒤, 각각의 원단 둘레를 접어 합지함으로써 마스크 본체를 형성하고, 이렇게 형성된 마스크 본체 상에 이어밴드를 부착하여 제조하게 된다.
이어밴드까지 부착된 마스크는 별도 포장지에 밀봉되어 유통되는데, 마스크 원단을 취급하는 과정에서부터 시작해, 마스크를 제조하는 전 과정에 이르러, 불가피하게 마스크가 외부에 노출되므로, 각종 오염 요인에 노출된 상태가 된다.
이렇게 제조된 마스크가 포장지에 밀봉되어질 경우 마스크 청결도가 매우 떨어진 상태에서 사용자가 그대로 사용할 수밖에 없으며, 이 경우 심하게는 마스크를 사용하는 사용자에게 병균, 바이러스 등을 그대로 감염시키는 문제가 발생한다.
등록특허 10-0609497
본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 마스크를 포장지에 밀봉 포장하기 전 살균하여 멸균 상태로 마스크가 유통될 수 있도록 하는 마스크 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 마스크 본체에 이어밴드의 부착효율을 대폭 향상시켜 마스크의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 마스크 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 마스크용 원단을 공급하는 원단공급부, 상기 원단공급부의 후단에 설치되어 원단공급부로부터 공급받은 원단을 합지하는 합지부, 상기 합지부의 후단에 설치되어 합지 원단을 마스크 형태로 커팅하여 마스크 본체를 추출하는 펀칭부 및 상기 펀칭부의 후단에 설치되어 마스크 본체를 전달받아 이어밴드를 부착시키는 밴드부착부를 포함하는 마스크 제조장치에 있어서, 상기 밴드부착부의 후단에 설치되며 이어밴드가 부착된 마스크 본체를 포장 전 살균하는 살균챔버;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밴드부착부는, 일정 길이로 절단된 이어밴드를 파지하는 파지부재; 상기 파지부재의 상부에 결합되며 이어밴드를 파지한 상기 파지부재를 정역 방향 회전시키는 구동부재; 및 상기 구동부재의 상부에 결합되며 상기 파지부재를 마스크 본체를 향해 상하로 승강시키는 승강액츄에이터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 파지부재는, 중앙에 작동공간이 함몰 형성되는 본체; 상기 본체의 하면 일측에 회전 가능하게 결합되며 이어밴드를 파지하는 한 쌍의 제1 핑거; 상기 한 쌍의 제1 핑거에 대해 90°회전된 상태로 상기 본체의 하면 타측에 회전 가능하게 결합되며 이어밴드를 파지하는 한 쌍의 제2 핑거; 상기 본체의 상부에 결합되는 스페이서; 상기 스페이서의 상부에 결합되어 상기 본체에서 상부로 이격되며 상기 구동부재의 출력로드에 연결 설치되는 연결브라켓; 및 상기 작동공간에 설치되며 상기 제1 핑거와 제2 핑거를 90°각도로 왕복 회전 구동시키는 동기구동유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동기구동유닛은 이어밴드가 공급되는 일측 방향에서는 상기 제1 핑거와 제2 핑거 중 어느 하나가 일자로 공급된 이어밴드의 길이방향에 평행하게 회전하여 이어밴드를 파지하고, 마스크 본체가 공급되는 타측 방향에서는 상기 제1 핑거와 제2 핑거 중 어느 하나가 파지한 이어밴드를 호 형태로 절곡하도록 한 쌍의 제1 핑거와 한 쌍의 제2 핑거를 90°동기 회전 구동시키는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 살균챔버는 UV를 마스크 본체의 표면에 조사해 마스크 본체를 살균하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
이어밴드까지 부착된 마스크 본체가 포장지에 포장되기 전 살균챔버에서 살균이 이루어지기 때문에, 사용자에게는 멸균 처리된 마스크의 공급이 가능하며, 이에 따라 사용자는 보다 위생적인 마스크를 제공받을 수 있어, 마스크 착용시 피부트러블이 줄고, 이차감염에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 동기구동유닛은 하나의 유닛으로 제1 핑거와 제2 핑거를 동기제어할 수 있는 구조로서, 파지부재의 구조 간소화에 기여한다.
또, 밴드부착부는 한 쪽의 핑거로 마스크 본체에 이어밴드를 부착하고, 반대측 핑거로 공급 중인 이어밴드를 파지하는 구조이기 때문에, 이어밴드의 부착과 파지가 동시에 수행되며, 이에, 마스크 제조장치의 이어밴드의 부착 공정이 매우 신속하게 수행될 수 있어, 생산성이 대폭 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마스크 제조장치의 전체적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 마스크 제조장치의 요부 구성을 도시한 도면.
도 3 내지 도 6은 밴드부착부의 요부 구성을 도시한 도면.
도 7은 밴드부착부의 하면 구성을 도시한 도면.
도 8은 밴드부착부의 요부 분해구성을 도시한 도면.
도 9는 본체의 평면을 도시한 도면.
도 10은 도 5에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 11은 밴드부착부의 작용을 설명하기 위한 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 도 1에 도시된 바와 같이 크게, 원단공급부(2), 합지부(3), 펀칭부(4), 밴드부착부(1) 및 살균챔버(9)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
원단공급부(2), 합지부(3), 펀칭부(4), 밴드부착부(1) 및 살균챔버(9)는 전후로 일렬 배치되어 마스크를 연속적으로 제조한다.
먼저, 원단공급부(2)는 복수의 마스크용 원단롤를 지지하는 구성이며, 합지부(3)를 향해 각각의 마스크용 원단을 공급하는 역할을 담당한다. 원단공급부(2)에서 공급된 복수의 원단은 도시되지 않은 언와인딩부에 의해 펀칭부(4)까지 견인되어질 수 있다.
다음으로, 합지부(3)는 상기 원단공급부(2)의 후단에 설치되어 원단공급부(2)로부터 공급받은 원단을 합지하는 기능을 한다.
합지부(3)는 복수 개의 합지롤러를 포함할 수 있으며, 이때 원단이 합지롤러를 통과하여 합지공정이 수행되어질 수 있다.
합지부(3)에 의해 합지된 원단은 합지부(3)의 후단에 설치된 펀칭부(4)로 공급되며, 펀칭부(4)는 합지 원단을 마스크 형태로 커팅하여 마스크 본체(10)를 추출하게 된다. 이렇게 추출된 마스크 본체(10)는 이송컨베이어(8)에 의해 상기 펀칭부(4)의 후단에 설치된 밴드부착부(1)로 전달되며 밴드부착부(1)는 이송컨베이어(8)에 이송중인 마스크 본체(10)를 전달받아 이어밴드(20)를 부착시킨다.
이어밴드(20)까지 부착된 마스크 본체(10)는 밴드부착부(1)의 후단에 설치된 살균챔버(9)로 전달되며, 이어밴드(20)가 부착된 마스크 본체(10)는 포장지에 포장되기 전 살균챔버(9)에서 살균이 이루어진다.
살균챔버(9)는 다양한 방식으로 마스크 본체(10)를 살균할 수 있으며, 바람직하게 UV를 마스크 본체(10)의 표면에 조사해 마스크 본체(10)를 살균할 수 있다.
살균챔버(9)는 예컨대, 박스 형태의 케이스와 케이스 내부에 설치어 마스크 본체(10)를 이송하는 이송유닛 및 이송유닛의 주변에서 이송유닛에 의해 이송중인 마스크 본체(10)에 UV를 조사하는 UV 램프를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.
살균챔버(9)를 통과하여 살균된 마스크 본체(10)는 별도 마련된 포장장치로 전달되어 포장지에 밀봉되어질 수 있다.
전술한 원단공급부(2), 합지부(3), 펀칭부(4)의 구성은 공지된 일회용 마스크용 제조설비에 적용된 사항을 그대로 채용할 수 있으므로 이하 자세한 설명은 생략하고, 이하, 첨부되는 도면을 참고하여 밴드부착부(1)의 구조를 구체적으로 설명하도록 한다.
밴드부착부(1)는 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이 이송컨베이어(8)를 사이에 두고 적어도 2조 한 쌍이 서로 마주보게 설치되어 이송컨베이어(8)에 연속적으로 이송중인 마스크 본체(10)의 양 측에서 동시에 이어밴드(20)를 부착한다.
밴드부착부(1) 주변에는 밴드견인부재(6), 커팅부재(7) 및 융착부재(미도시)가 구비될 수 있으며, 이때, 밴드견인부재(6)는 도시하지 않은 밴드공급롤로부터 권출되는 이어밴드(20)를 파지한 뒤 이송컨베이어(8)와 평행하게 왕복 이동하며 파지한 이어밴드(20)를 밴드부착부(1)의 하부를 가로지르게 견인하는 기능을 하며, 커팅부재(7)는 밴드견인부재(6)에 의해 밴드부착부(1) 하부에 놓인 이어밴드(20)를 적정 길이로 커팅하는 기능을 한다.
한 쌍의 밴드부착부(1)는 이송컨베이어(8)를 사이에 두고 지지구조물(5)에 지지되어 이송컨베이어(8)의 상부로 이격 설치되는 구조를 갖춘다.
한 쌍의 밴드부착부(1) 각각은 밴드부착부(1)의 최하부를 구성하며, 일정 길이로 절단된 이어밴드(20)를 파지하는 파지부재(100), 상기 파지부재(100)의 상부에 결합되며 이어밴드(20)를 파지한 상기 파지부재(100)를 정역 방향 회전시키는 구동부재(200) 및 상기 구동부재(200)의 상부에 결합되며 상기 파지부재(100)를 마스크 본체(10)를 향해 상하로 승강시키는 승강액츄에이터(300)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.
파지부재(100)가 파지부재(100) 하방으로 가로지르는 이어밴드(20)를 파지하면 커팅부재(7)가 이어밴드(20)를 커팅하게 되며, 이때, 구동부재(200)가 파지부재(100)를 180°회전시켜 이송컨베이어(8)에 놓인 마스크 본체(10)의 끝단에, 파지한 이어밴드(20)를 동일선상에 배치한다. 이 다음 승강액츄에이터(300)가 작동되어 파지부재(100)를 이송컨베이어(8)에 놓인 마스크 본체(10)를 향해 하강시키면 파지부재(100)가 파지한 이어밴드(20)의 양 자유단이 마스크 본체(10)에 밀착될 수 있다. 이 상태에서 융착부재가 이어밴드(20)의 양 단과 마스크 본체(10)를 동시에 가압하여 이어밴드(20)를 마스크 본체(10)에 융착 고정하게 된다.
한편, 이어밴드(20)는 귀에 충분히 걸려질 수 있도록 마스크 본체(10)에 부착되기 전 일정 곡률의 호 형태로 절곡되어져야 하는데, 밴드견인부재(6)에 의해 파지부재(100)의 하부로 놓인 이어밴드(20)는 일자로 펴져 있는 상태로 연속 공급되므로 파지부재(100)가 일자로 펴진 이어밴드(20)를 파지하면 마스크 본체(10)에 부착하기 전에는 파지한 이어밴드(20)를 호 형태로 절곡할 수 있는 구조가 요구되어진다.
이에, 파지부재(100)는 이송컨베이어(8)의 일측 방향에서는 밴드견인부재(6)에 의해 일자로 펴진 이어밴드(20)를 파지하고, 이송컨베이어(8)에 놓인 마스크 본체(10)를 향하는 타측 방향에서는 파지한 이어밴드(20)를 호 형태로 절곡하게 된다.
보다 구체적으로, 파지부재(100)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 중앙에 작동공간(111)이 함몰 형성되는 본체(110), 상기 본체(110)의 하면 일측에 회전 가능하게 결합되며 이어밴드(20)를 파지하는 한 쌍의 제1 핑거(120), 상기 한 쌍의 제1 핑거(120)에 대해 90°회전된 상태로 상기 본체(110)의 하면 타측에 회전 가능하게 결합되며 이어밴드(20)를 파지하는 한 쌍의 제2 핑거(130), 상기 본체(110)의 상부에 결합되는 스페이서(140), 상기 스페이서(140)의 상부에 결합되어 상기 본체(110)에서 상부로 이격되며 상기 구동부재(200)의 출력로드(210)에 연결 설치되는 연결브라켓(150) 및 상기 작동공간(111)에 설치되며 상기 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)를 90°각도로 왕복 회전 구동시키는 동기구동유닛(160)을 포함하는 것으로 예시될 수 있다.
먼저, 본체(110)는 하부로 한 쌍의 제1 핑거(120)와 한 쌍의 제2 핑거(130)를 회전 가능하게 지지하며, 내부에 형성된 작동공간(111)에 동기구동유닛(160)을 수용한다.
즉, 본체(110)에는 총 4 개의 핑거가 회전 가능하게 결합되어질 수 있다.
작동공간(111)은 본체(110)의 상면에서 일정 깊이 함몰된 형태로 예시되며, 이때, 작동공간(111)은 본체(110) 중앙에 형성된 랙작동홈(111a) 및 랙작동홈(111a) 주변에 형성되어 랙작동홈(111a)에 연결되는 복수 개의 피니언작동홈(111b)을 포함할 수 있다.
그리고, 본체(110)의 상면에는 스페이서(140)가 안착 고정되기 위한 안착홈(112)이 일정 깊이 함몰 형성되며 안착홈(112)에는 제1 체결구(112a)가 상하 방향으로 형성될 수 있다.
각각의 피니언작동홈(111b)의 중앙에는 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)가 피니언작동홈(111b)으로 삽입되기 위한 핑거삽입홀(113)이 관통될 수 있다.
다음으로, 한 쌍의 제1 핑거(120)와 한 쌍의 제2 핑거(130)는 각각을 구성하는 세부 구성 및 구조는 동일하나 서로 90° 각도차이를 두고 본체(110)에 결합되는 부분에서만 차이가 있다.
제1 핑거(120)는 상부를 향해 상기 핑거삽입홀(113)로 삽입되는 회전축(121a)이 결합되는 핑거액츄에이터(121), 상기 핑거액츄에이터(121)에 결합되어 핑거액츄에이터(121)의 동력에 의해 서로 마주보는 방향으로 모이거나 벌어지도록 작동하여 사이로 이어밴드(20)를 파지하는 한 쌍의 파지아암(122)을 포함하는 것으로 예시될 수 있다.
제2 핑거(130)는 상기 제1 핑거(120)의 구조와 동일하게, 상부를 향해 상기 핑거삽입홀(113)로 삽입되는 회전축(131a)이 결합되는 핑거액츄에이터(131), 상기 핑거액츄에이터(131)에 결합되어 핑거액츄에이터(131)의 동력에 의해 서로 마주보는 방향으로 모이거나 벌어지도록 작동하여 사이로 이어밴드(20)를 파지하는 한 쌍의 파지아암(132)을 포함하는 것으로 예시될 수 있다.
즉, 한 쌍의 제1 핑거(120)와 한 쌍의 제2 핑거(130) 모두 회전축(121a,131a)이 각각의 핑거삽입홀(113)로 삽입되어지고, 나머지, 핑거액츄에이터(121,131)와 파지아암(122,132)은 본체(110) 하부로 노출되어지는 구조가 된다.
이와 같이 구성되는 한 쌍의 제1 핑거(120)의 핑거액츄에이터(121) 및 파지아암(122)은 서로 평행하고, 한 쌍의 제2 핑거(130)의 핑거액츄에이터(131) 및 파지아암(132)은 서로 평행하게 배치되어지며, 이때, 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)의 핑거액츄에이터(121,131) 및 파지아암(122,132)은 서로 수직하게 배치되어지는 구조가 된다.
다음으로, 스페이서(140)는 상기 안착홈(112)에 안착되되, 서로 마주보게 한 쌍으로 마련되며 연결브라켓(150)을 본체(110)로부터 상부로 이격 지지한다.
스페이서(140)는 본체(110)와 연결브라켓(150) 사이에 동기구동유닛(160)이 설치될 수 있을만한 충분한 공간을 마련하는 역할을 한다.
스페이서(140)는 본체(110)와 연결브라켓(150) 사이에서 본체(110)의 작동공간(111)을 상부로 확장시켜 후술 될 동기구동유닛(160)의 설치 공간 및 작동 공간을 충분하게 구성한다.
스페이서(140)에는 상기 제1 체결구(112a)에 연통되는 제2 체결구(141)가 상하 방향으로 형성될 수 있다.
한편, 본체(110)의 상면 피니언작동홈(111b) 주변으로는 제3 체결구(114)가 상하 방향으로 형성될 수 있으며, 피니언작동홈(111b)의 개방된 상부로는 상기 제3 체결구(114)와 연통되는 제4 체결구(171)가 상하 방향으로 형성된 기어박스커버(170)가 결합될 수 있다.
이때, 볼트부재가 상기 제3 체결구(114)와 제4 체결구(171)에 상호 체결되어 기어박스커버(170)가 개방된 피니언작동홈(111b)을 덮도록 본체(110) 상에 결합될 수 있으며, 이에 따라 후술 될 동기구동유닛(160)의 피니언기어(164)가 피니언작동홈(111b) 내부로 완전히 수납되어진 상태에서 작동할 수 있다.
다음으로, 연결브라켓(150)은 판상으로 이루어며 서로 상하로 적층되는 제1 연결브라켓(151) 및 제2 연결브라켓(152)을 포함한다. 이때, 제1 연결브라켓(151)에는 스페이서(140)의 제2 체결구(141)와 연통하는 제5 체결구(151a)가 형성되고, 제5 체결구(151a) 주변으로는 제2 연결브라켓(152)과의 결합을 위한 제6 체결구(151b)가 형성되고, 중앙에는 후술 될 동기구동유닛(160)의 리니어액츄에이터(161)가 결합되기 위한 제7 체결구(151c)가 형성될 수 있다.
제2 연결브라켓(152)은 제1 연결브라켓(151)의 상부에 적층되며 상기 제6 체결구(151b)와 연통되는 제8 체결구(152a)가 형성되고, 중앙에는 구동부재(200)의 출력로드(210)가 연결 설치되기 위한 연결구(152b)가 형성될 수 있다.
볼트부재가 상기 제5 체결구(151a), 제2 체결구(141) 및 제1 체결구(112a)에 상호 체결되어 제1 연결브라켓(151), 스페이서(140) 및 본체(110)가 서로 결합될 수 있으며, 볼트부재가 상기 제8 체결구(152a) 및 제6 체결구(151b)에 상호 체결되어 제2 연결브라켓(152)과 제1 연결브라켓(151)이 서로 결합될 수 있다.
구동부재(200)의 하단에 형성된 출력로드(210)는 제2 연결브라켓(152)의 연결구(152b)에 연결 설치될 수 있으며, 이에, 구동부재(200)가 작동하면 파지부재(100) 자체가 구동부재(200)의 제어 하에 180° 간격으로 회전과 중지를 반복할 수 있다.
구동부재(200)는 스텝모터, 회전실린더 등과 같이 제어신호에 의해 하부로 지지한 파지부재(100)를 회전 구동시킬 수 있는 선에서 공지된 사항을 채택할 수 있다.
다음으로, 동기구동유닛(160)은 한 쌍의 제1 핑거(120)와 한 쌍의 제2 핑거(130)에 동시에 연결 설치되어 한 쌍의 제1 핑거(120)와 한 쌍의 제2 핑거(130)를 90°각도로 동기 회전 구동시키는 역할을 담당한다.
이에 이어밴드(20)가 공급되는 일측 방향에서는 상기 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130) 중 어느 하나가 일자로 공급된 이어밴드(20)의 길이방향에 평행하게 회전하여 이어밴드(20)를 파지하고, 마스크 본체(10)가 공급되는 타측 방향에서는 상기 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130) 중 어느 하나가 파지한 이어밴드(20)를 호 형태로 절곡하도록 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)가 회전 작동하게 된다.
제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)는 동기구동유닛(160)에 의해 90° 간격으로 제자리 회전되며, 동시에, 구동부재(200)에 의해 이송컨베이어(8) 주변의 이어밴드(20)가 공급되는 일측 방향과 이송컨베이어(8)에 놓인 마스크 본체(10)를 향하는 타측 방향으로 그 위치가 서로 교대되도록 회전이동될 수 있다.
동기구동유닛(160)은 특히, 하나의 유닛으로 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)를 동기제어할 수 있음에 그 구조적 특징이 있으며, 이에, 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)를 각각 개별적으로 회전작동시키기 위한 수단을 마련하는 구조 대비 파지부재(100)의 구조가 대폭 간소화될 수 있다.
보다 구체적으로, 동기구동유닛(160)은 상기 제2 연결브라켓(152)의 하부에 장착되는 리니어액츄에이터(161), 상기 리니어액츄에이터(161)의 하부에 장착된 상태로 상기 랙작동홈(111a) 내부로 수용되는 동기브라켓(162), 상기 동기브라켓(162)의 양 측에 서로 대칭되게 결합되는 한 쌍의 랙기어(163) 및 각각의 피니언작동홈(111b)으로 수용된 핑거액츄에이터(121,131)의 회전축(121a,131a)에 결합되고, 상기 한 쌍의 랙기어(163)에 각각 치합되는 복수 개의 피니언기어(164)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.
리니어액츄에이터(161)는 제2 연결브라켓(152)의 하부에 위치 고정된 상태에서 동기브라켓(162)을 직선으로 왕복 이동시키는 동력을 제공한다. 리니어액츄에이터(161)의 상면에는 제7 체결구(151c)와 연통되는 리니어체결구(161a)가 형성될 수 있으며, 볼트부재가 상기 제7 체결구(151c)와 리니어체결구(161a)에 상호 체결되어 리니어액츄에이터(161)가 제2 연결브라켓(152) 상에 고정 설치될 수 있다.
동기브라켓(162)은 좌우 측면에 제1 기어장착홀(162a)이 관통될 수 있으며, 각각의 랙기어(163)에는 상기 제1 기어장착홀(162a)과 연통되는 제2 기어장착홀(163a)이 형성될 수 있다.
이에, 볼트부재가 상기 제1 기어장착홀(162a)과 제2 기어장착홀(163a)에 상호 체결되어 랙기어(163)가 동기브라켓(162)에 고정 설치될 수 있다.
피니언기어(164)는 한 쌍의 제1 핑거(120)의 회전축(121a)에 결합되는 한 쌍의 제1 피니언기어(164a) 및 한 쌍의 제2 핑거(130)의 회전축(131a)에 결합되는 한 쌍의 제2 피니언기어(164b)를 포함할 수 있다.
동기브라켓(162)과 동기브라켓(162)의 좌우 양 측에 결합된 랙기어(163)가 본체(110)의 랙작동홈(111a) 내에 수용되면 한 쌍의 랙기어(163) 좌우로 제1 핑거(120)에 결합된 제1 피니언기어(164a)와 제2 핑거(130)에 결합된 제2 피니언기어(164b)들이 치합될 수 있다.
리니어액츄에이터(161)에 의해 동기브라켓(162)이 직선으로 왕복 이동하면 동기브라켓(162)에 장착된 랙기어(163)가 각각의 피니언기어(164)를 일제히 회전시키게 되어 한 쌍의 제1 핑거(120)와 한 쌍의 제2 핑거(130)가 서로 동기 회전될 수 있다.
이에, 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)가 본체(110) 하부에서 자유롭게 파지동작을 수행하고, 또한, 제자리 회전하여 이어밴드(20)를 호 형태로 절곡할 수 있다.
본 실시예에서 설명하는 액츄에이터들은 모두 전자제어식 공압실린더로 이해될 수 있으며, 액츄에이터의 출력로드라 함은 액츄에이터 상에서 동력이 출력되는 부분, 예컨대, 액츄에이터가 회전 동력을 발생시키는 공압실린더인 경우 회전축을, 직선 동력을 발생시키는 공압실린더인 경우 실린더 로드 부분을 의미할 수 있다. 아울러, 체결구들은 볼트부재가 나사결합 방식으로 체결 가능한 탭이나, 홀 형태로 이해되어야 한다.
첨부된 도면에 설명하지 않은 부호 P 는 공압 연결용 피팅을 의미하며, 각각의 액츄에이터들은 피팅을 통해 별도 공압 제어수단과 연결 설치될 수 있다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여, 밴드부착부(1)가 작동되는 구체적인 과정을 예로 마스크 제조장치의 작용을 설명한다.
먼저, 이송컨베이어(8)의 일측에서 이송컨베이어(8)의 이송방향과 평행하게 이어밴드(20)가 공급되면 상사점에 위치한 파지부재(100)가 승강액츄에이터(300)에 의해 하강한다. 이때, 공급되는 이어밴드(20)와 동일선상에 위치한 한 쌍의 제1 핑거(120)는 이어밴드(20)의 길이방향에 평행하게 회전하여 이어밴드(20)를 파지할 수 있는 상태이다.
이 상태에서 파지부재(100)가 하사점으로 하강하여 도 11a에 도시된 바와 같이 한 쌍의 제1 핑거(120)의 파지아암(122)이 일자로 공급된 이어밴드(20)를 파지한다. 이후, 커팅부재(7)가 제1 핑거(120)가 피지한 이어밴드(20)를 일정 길이로 커팅하면 승강액츄에이터(300)에 의해 파지부재(100)가 다시 상승한다.
이때, 구동부재(200)의 작동에 의해 구동부재(200) 하부구성들이 180° 회전하며 이에 따라 도 11b에 도시된 바와 같이 본체(110)에 지지된 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)가 서로 위치 반전된다.
이에, 제1 핑거(120)는 마스크 본체(10)가 공급되는 타측 방향에 위치하게 되고 제2 핑거(130)는 공급중인 이어밴드(20)의 상부인 일측 방향에 위치하게 된다. 이어서, 도 11c에 도시된 바와 같이 동기구동유닛(160)의 랙기어(163)가 전후로 작동하여 각각의 피니언기어(164)들을 일제히 회전시켜 이와 연결된 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)를 동시에 제자리 회전시킨다.
이렇게 되면, 한 쌍의 제1 핑거(120)가 파지한 일자로 펴진 이어밴드(20)는 제1 핑거(120)의 제자리 회전에 의해 호 형태로 절곡되며, 제2 핑거(130)는 일자로 공급된 이어밴드(20)의 길이방향에 평행하게 회전하여 공급 중인 이어밴드(20)의 파지 준비자세가 갖춰진다.
이어서, 펀칭부(4)에서 추출된 마스크 본체(10)가 이송컨베이어(8)를 타고 진입하게 되면 이송컨베이어(8)의 상부로 이격되어 있던 파지부재(100)가 승강액츄에이터(300)에 의해 다시 하강한다.
이에, 제1 핑거(120)가 파지한 호 형태로 절곡된 이어밴드(20)의 양 단이 마스크 본체(10)의 표면에 접촉되면 융착부재가 초음파 융착 방식으로 이어밴드(20)를 마스크 본체(10)에 부착해 일체화시키고, 동시에, 제2 핑거(130)는 일자로 공급중인 이어밴드(20)를 파지하게 된다.
이 상태로 승강액츄에이터(300)에 의해 파지부재(100)가 상승하고, 구동부재(200)의 작동에 의해 구동부재(200) 하부구성들이 180° 회전하며 이에 따라 도 11d에 도시된 바와 같이 본체(110)에 지지된 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)가 서로 위치 반전된다.
이에, 제2 핑거(130)는 마스크 본체(10)가 공급되는 타측 방향에 위치하게 되고 제1 핑거(120)는 공급중인 이어밴드(20)의 상부인 일측 방향에 위치하게 된다.
이어서, 도 11e에 도시된 바와 같이 동기구동유닛(160)의 랙기어(163)가 전후로 작동하여 각각의 피니언기어(164)들을 일제히 회전시켜 이와 연결된 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)를 동시에 제자리 회전시킨다.
이렇게 되면, 한 쌍의 제2 핑거(130)가 파지한 일자로 펴진 이어밴드(20)는 제2 핑거(130)의 제자리 회전에 의해 호 형태로 절곡되며, 제1 핑거(120)는 일자로 공급된 이어밴드(20)의 길이방향에 평행하게 회전하여 공급 중인 이어밴드(20)의 파지 준비자세가 갖춰진다.
이어서, 펀칭부(4)에서 추출된 마스크 본체(10)가 이송컨베이어(8)를 타고 진입하게 되면 이송컨베이어(8)의 상부로 이격되어 있던 파지부재(100)가 승강액츄에이터(300)에 의해 다시 하강한다.
이에, 제1 핑거(130)가 파지한 호 형태로 절곡된 이어밴드(20)의 양 단이 마스크 본체(10)의 표면에 접촉되면 융착부재가 초음파 융착 방식으로 이어밴드(20)를 마스크 본체(10)에 부착해 일체화시키고, 동시에, 제1 핑거(120)는 일자로 공급중인 이어밴드(20)를 파지하게 된다.
이러한 과정이 반복적으로 수행되어 연속적으로 공급되는 마스크 본체(10)에 이어밴드(20)가 순차적으로 부착되어질 수 있다.
한편, 이어밴드(20)가 부착된 마스크 본체(10)는 살균챔버(9)를 통과해 표면이 살균되어지고, 살균챔버(9)를 통과한 마스크 본체(10)는 별도 포장장치로 공급되어 포장지에 밀봉 포장되어질 수 있다.
정리하면, 밴드부착부(1)는 한 쪽의 핑거(제1 핑거(120))로 마스크 본체(10)에 이어밴드(20)를 부착하고, 반대측 핑거(제2 핑거(130))로 공급 중인 이어밴드(20)를 파지하는 구조이기 때문에, 이어밴드(20)의 부착과 파지가 동시에 수행되는 구조가 된다. 이에, 마스크 제조장치의 이어밴드(20)의 부착 공정이 매우 신속하게 수행될 수 있어, 생산성이 대폭 향상되는 효과가 있다.
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: 밴드부착부 2: 원단공급부
3: 합지부 4: 펀칭부
100: 파지부재 200: 구동부재
300: 승강액츄에이터 110: 본체
120: 제1 핑거 130: 제2 핑거
140: 스페이서 150: 연결브라켓
160: 동기구동유닛 170: 기어박스커버
161: 리니어액츄에이터 162: 동기브라켓
163: 랙기어 164: 피니언기어

Claims (5)

  1. 마스크용 원단을 공급하는 원단공급부, 상기 원단공급부의 후단에 설치되어 원단공급부로부터 공급받은 원단을 합지하는 합지부, 상기 합지부의 후단에 설치되어 합지 원단을 마스크 형태로 커팅하여 마스크 본체를 추출하는 펀칭부 및 상기 펀칭부의 후단에 설치되어 마스크 본체를 전달받아 이어밴드를 부착시키는 밴드부착부를 포함하는 마스크 제조장치에 있어서,
    상기 밴드부착부의 후단에 설치되며 이어밴드가 부착된 마스크 본체를 포장 전 살균하는 살균챔버;를 더 포함하는 하고,
    상기 밴드부착부는,
    일정 길이로 절단된 이어밴드를 파지하는 파지부재;
    상기 파지부재의 상부에 결합되며 이어밴드를 파지한 상기 파지부재를 정역 방향 회전시키는 구동부재; 및
    상기 구동부재의 상부에 결합되며 상기 파지부재를 마스크 본체를 향해 상하로 승강시키는 승강액츄에이터;를 포함하며,
    상기 파지부재는,
    중앙에 작동공간이 함몰 형성되는 본체;
    상기 본체의 하면 일측에 회전 가능하게 결합되며 이어밴드를 파지하는 한 쌍의 제1 핑거;
    상기 한 쌍의 제1 핑거에 대해 90°회전된 상태로 상기 본체의 하면 타측에 회전 가능하게 결합되며 이어밴드를 파지하는 한 쌍의 제2 핑거;
    상기 본체의 상부에 결합되는 스페이서;
    상기 스페이서의 상부에 결합되어 상기 본체에서 상부로 이격되며 상기 구동부재의 출력로드에 연결 설치되는 연결브라켓; 및
    상기 작동공간에 설치되며 상기 제1 핑거와 제2 핑거를 90°각도로 왕복 회전 구동시키는 동기구동유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 살균챔버를 구비한 마스크 제조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 동기구동유닛은 이어밴드가 공급되는 일측 방향에서는 상기 제1 핑거와 제2 핑거 중 어느 하나가 일자로 공급된 이어밴드의 길이방향에 평행하게 회전하여 이어밴드를 파지하고, 마스크 본체가 공급되는 타측 방향에서는 상기 제1 핑거와 제2 핑거 중 어느 하나가 파지한 이어밴드를 호 형태로 절곡하도록 한 쌍의 제1 핑거와 한 쌍의 제2 핑거를 90°각도로 동기 회전 구동시키는 것을 특징으로 하는 살균챔버를 구비한 마스크 제조장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 살균챔버는 UV를 마스크 본체의 표면에 조사해 마스크 본체를 살균하는 것을 특징으로 하는 살균챔버를 구비한 마스크 제조장치.
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