KR19980073929A

KR19980073929A - 밑실 자동치환장치

Info

Publication number: KR19980073929A
Application number: KR1019970009530A
Authority: KR
Inventors: 김수현
Original assignee: 윤덕용; 한국과학기술원
Priority date: 1997-03-20
Filing date: 1997-03-20
Publication date: 1998-11-05
Also published as: KR100198983B1

Abstract

본 발명은 반자동화시스템을 구비함으로써 자수기나 재봉틀의 밑실을 보다 간편하게 교환해줄 수 있는 밑실 자동치환장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 테이블(13)의 하면에 위치하는 가마(12)에 배치되어 있으며 밑실이 감긴 보빈(11)을 교환하는 밑실 자동치환장치에 있어서, 상기 보빈(11)의 장탈착이 가능하도록 형성되어 상기 보빈(11)을 상기 가마(12)에 장탈착시키는 클램프 유니트(21)와, 상기 클램프 유니트(21)가 상기 가마(12)방향으로 이동하도록 상기 테이블(13)의 하단부를 왕복운동하는 에어실린더(22)와, 상기 에어실린더(22)를 상기 테이블(13)의 수직방향과 수평방향으로 이동시키는 스텝모터(31)와, 상기 스텝모터(31)가 정확한 위치에서 작동이 중지되도록 다음 작업수행 위치를 감지하는 위치센서(32) 및, 상기 에어실린더(22)와 상기 스텝모터(31)를 제어하는 제어장치(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 밑실 자동치환장치가 제공된다.

Description

밑실 자동치환장치

본 발명은 자수기(embroidering machine)나 재봉틀(sewing machine)의 밑실 자동치환장치에 관한 것이며, 특히, 다수의 헤드(multi-head)를 갖는 고속 자수기나 공업용 재봉틀에 사용되는 밑실 자동치환장치에 관한 것이다.

자수기나 재봉틀의 재봉작업은 상부의 재봉사와 하부의 가마의 밑실이 상호 교호적으로 천에 꿰매지면서 재봉작업이 수행되고 있다. 이런 연속적인 재봉작업으로 인하여, 자수기나 재봉틀의 밑실이 소진되어 재봉작업이 수행되지 않는 시간동안 이런 밑실을 보충하여야 하는 수작업이 필요하였다. 그러나, 이런 밑실은 수작업을 수행하는 작업자로부터 약 50cm 안쪽에 위치해 있어서, 이렇게 밑실이 감겨 있는 보빈(bobbin : 밑실을 감는 기구)을 새것으로 교환하기 위해서는 작업자가 엎드리거나 자수기나 재봉틀의 하부에 들어가 작업을 수행해야 하는 불편함이 있었다. 특히, 공업용 고속 자수기의 경우는 밑실이 감겨 있는 보빈을 거의 매5분마다 교환해 주어야 하며, 또한, 헤드(head)가 대략 10두(頭)내외이므로 이런 보빈을 매번 교환해 주는 작업이 매우 번거로울 뿐만 아니라 생산성을 저하시키는 요인이 되고 있다.

또한, 이런 공업용 고속 자수기를 사용하여 작업을 수행하는 사업장에 있어서, 보빈을 교환하기 위해서는 수명의 작업원들이 향상 자수기의 가까이에서 주의를 기울이며 작업의 진행사항, 즉, 가마에 위치하는 보빈에 감긴 밑실이 소진되는 진행 상황을 확인하여야 함으로 작업비가 상승되는 문제점이 있었다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반자동화시스템을 구비함으로써 자수기나 재봉틀의 밑실을 보다 간편하게 교환해줄 수 있는 밑실 자동치환장치를 제공하려는 것이다.

도 1은 자수기에 본 발명의 한 실시예에 따른 밑실 자동치환장치를 부착한 상태를 도시한 정면도이고,

도 2는 도 1에 도시된 밑실 자동치환장치의 중요부분의 결합관계를 설명하기 위한 확대도이며,

도 3은 도 1에 도시된 밑실 자동치환장치의 스텝모터의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11 : 보빈12 : 가마

13 : 테이블14 : 바늘침

15 : 적재부16 : 제어부

20 : 제1플레이트21 : 클램프 유니트

22 : 에어실린더31 : 스텝모터

32 : 위치센서40 : 전·후 작동레일

50 : 제2플레이트60 : 좌·우 작동레일

111 : 삽입구멍112 : 후크부

121 : 공간부122 : 지지축

211 ; 그리퍼212 : 누름봉

213 : 스프링214 : 소형레일

215 : 회전축

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 테이블의 하면에 위치하는 가마에 배치되어 있으며 밑실이 감긴 보빈을 교환하는 밑실 자동치환장치에 있어서, 상기 보빈의 장탈착이 가능하도록 형성되어 상기 보빈을 상기 가마에 장탈착시키는 클램프 유니트와, 상기 클램프 유니트가 상기 가마방향으로 이동하도록 상기 테이블의 하단부를 왕복운동하는 에어실린더와, 상기 에어실린더를 상기 테이블의 수직방향과 수평방향으로 이동시키는 스텝모터와, 상기 스텝모터가 정확한 위치에서 작동이 중지되도록 다음 작업수행 위치를 감지하는 위치센서 및, 상기 에어실린더와 상기 스텝모터를 제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 밑실 자동치환장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 보빈은 후크부를 포함하며, 상기 클램프 유니트는 상기 보빈의 후크부에 결합되어 상기 보빈을 상기 가마에 장탈착시키는 그리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 밑실 자동치환장치가 제공된다.

아래에서, 본 발명에 따른 밑실 자동치환장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 1은 자수기에 본 발명의 한 실시예에 따른 밑실 자동치환장치를 부착한 상태를 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 밑실 자동치환장치의 중요부분의 결합관계를 설명하기 위한 확대도이며, 도 3은 도 1에 도시된 밑실 자동치환장치의 스텝모터의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3에 보이듯이, 밑실 자동치환장치가 설치된 자수기에는, 밑실이 감겨져 있는 보빈(11)을 수납하는 가마(12)가 테이블(13)의 하면에 형성되어 있다. 이런 가마(12)는 테이블(13)상에 배치된 피봉재물(도시생략)에 대해 수직방향으로 개방되어 있는 공간부(121)와, 이런 공간부(121)에 대해 직각방향으로 돌출된 지지축(122)을 갖는다. 또한, 보빈(11)은 가마(12)에 형성된 지지축(122)에 삽입될 삽입구멍(111)과 이런 보빈(11)의 장탈착을 용이하게 하는 후크부(112)를 갖는다.

또한, 이런 테이블(13)의 하면에는 이런 테이블(13)에 대해 소정의 간격을 유지하면서 제1플레이트(40)가 배치되어 있다. 이런 제1플레이트(40)의 하면에는 이런 제1플레이트(40)를 가마(12)와 작업자가 위치하는 사이를 왕복운동시킬 수 있는 전·후 작동레일(50)이 형성되어 있다. 이런 전·후 작동레일(50)의 하면에는 이런 전·후 작동레일(50)을 지탱하는 제2플레이트(60)가 배치되어 있다. 이런 제2플레이트(60)의 하면에는 전·후 작동레일(50)과 직교하는 방향으로 연장된 좌·우 작동레일(70)이 배치되어 있다. 이런 좌·우 작동레일(70)은 테이블(13)의 양쪽의 단부에 고정되어 있다.

또한, 이런 제1플레이트(40)에는 에어실린더(22)가 고정되어 있으며, 이런 에어실린더(22)의 실린더 부위에는 클램프 유니트(21)가 고정되어 있다. 이런 클램프 유니트(21)는 보빈(11)의 후크부(112)에 끼워져 이런 보빈(11)를 고정하는 그리퍼(211 ; gripper)와, 이런 그리퍼(211)가 이완되었을 때 가마(12)의 지지축(122)에 이런 보빈(11)을 고정하는 누름봉(212)과, 이런 누름봉(212)에 탄성력을 부여하는 스프링(213) 및, 이런 그리퍼(211)가 상부방향으로 위치하도록 상부방향으로 90°정도 꺾일 수 있게 하는 회전축(215)을 포함한다. 이렇게 구성된 클램프 유니트(21)는 제1플레이트(20)의 상부에 형성되어 있는 소형 레일(214)을 따라 에어실린더(22)의 동작에 의해 좌·우로 자유롭게 이동한다.

또한, 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(50)는 스텝모터(31)에 의해 작동하게 된다. 이런 스텝모터(31)는 제1플레이트(20)를 작업자를 기준으로 전·후로 이동시키고, 제2플레이트(50)를 작업자를 기준으로 좌·우로 이동시키는 역할을 수행한다.

또한, 제1플레이트(20)의 소정의 위치에는 위치센서(32)가 부착되어 있다. 이런 위치센서(32)는 스텝모터(31)가 작업자를 기준으로 좌·우로 이동하여 옆에 위치하는 자수기로 모든 장치들이 이송될 경우에 있어서, 이런 모든 장치들이 정확한 위치에서 정지할 수 있도록 위치를 감지함으로써 이런 스텝모터(31)를 정지시키는 역할을 수행한다.

또한, 클램프 유니트(21)가 이송되는 경로의 소정의 위치에는 이런 클램프 유니트(21)의 그리퍼(211)에서 이탈된 보빈(11 ; 밑실이 소진된 보빈)을 적재하는 적재부(15)가 형성되어 있다.

또한, 이렇게 구성되어 있는 자수기의 소정의 위치에는 이런 장치들을 제어하는 제어부(16)가 배치되어 있다.

앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 밑실 자동치환장치의 작동에 대해 아래에서 상세히 설명하겠다.

보빈(11)은 가마(12)의 지지축(122)에 고정되어 있다. 이런 보빈(11)에 감겨져 있던 밑실이 소진되면 자수기의 작동이 정지되고, 제어부(16)에 의해 스텝모터(31)가 제1플레이트(20)를 가마방향쪽으로 이동시킨다. 이렇게 제1플레이트(20)가 이동하여 에어실린더(22)에 고정되어 있던 클램프 유니트(21)가 가마(12)와 동일선상에 위치하면, 스텝모터(31)의 작동이 중지되고 에어실린더(22)가 작동하게 된다. 이런 에어실린더(22)의 작동에 의해 클램프 유니트(21)가 가마방향으로 이동하게 된다. 이렇게 이동된 클램프 유니트(21)의 그리퍼(211)가 가마(12)에 고정되어 있던 보빈(11)의 후크부(112)에 끼워진다.

이렇게 그리퍼(211)가 후크부(112) 끼워지면, 에어실린더(22)가 역진행방향쪽으로 조금 이동하면서 가마(12)의 지지축(122)에 끼워져 있던 보빈(11)을 탈착하게 된다. 이렇게 탈착되어 클램프 유니트(21)의 그리퍼(211)에 끼워져 있는 보빈(11)은, 그리퍼(211)가 이완될 때 스프링(213)이 부착된 누름봉(212)에 의해 이런 그리퍼(211)에서 이탈하게 된다. 이렇게 그리퍼(211)에서 이탈된 보빈(11)은 바로 하부에 설치된 적재부(15)에 적재된다. 이렇게 보빈(11)이 클램프 유니트(21)에서 이탈되면, 스텝모터(31)가 다시 작동하여 작업자가 손쉽게 작업할 수 있는 위치까지 클램프 유니트(21)는 이동하게 된다. 이렇게 이동된 클램프 유니트(21)의 회전축(215)을 기준으로 그리퍼(211)가 상부방향으로 위치하도록 작업자가 직접 클램프 유니트(21)의 일부분을 상부방향으로 꺾은 후에, 새로운 보빈(11)의 후크부(112)를 이런 클램프 유니트(21)의 그리퍼(211)에 끼운다. 그런 다음, 가마방향으로 이동할 수 있도록 원상태대로 클램프 유니트(21)의 일부분을 하부방향으로 다시 꺾는다. 이렇게 새로운 보빈(11)이 클램프 유니트(21)에 적재되면, 제어부(16)를 조작하여 스텝모터(31)를 작동시킨다. 그러면, 가마(12)에서 보빈(11)을 제거할 때와 동일한 과정을 통해 가마(12)의 위치에 클램프 유니트(21)가 이동한다. 이렇게 클램프 유니트(21)가 가마(12)에 도착하면, 보빈(11)의 삽입구멍(111)이 가마(12)에 형성되어 있는 지지축(122)에 끼워져 고정된다. 이렇게 새로운 보빈(11)이 가마(12)에 고정되면 에어실린더(22)가 역진행방향으로 약간 움직이게 된다.

그런 다음, 스텝모터(31)의 작동에 의해 에어 실린더(22)가 작업자를 기준으로 우측방향으로 수평이동하게 된다. 이렇게 에어 실린더(22)가 수평방향으로 이동하다가 위치센서(32)가 다음 작업을 수행할 자수기의 위치를 정확하게 감지하면, 그 위치에서 스텝모터(31)가 정지된다. 이렇게 스텝모터(31)에 의해 다음 작업을 수행할 자수기에 모든 장치들이 배치되면, 앞서 설명한 동일한 방법에 의해 밑실이 소지된 보빈(11)을 새로운 보빈(11)으로 교환하는 작업을 수행하게 된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 밑실 자동치환장치는 보빈을 새것으로 교환하기 위해 작업자가 엎드리거나 자수기나 재봉틀의 하부에 들어가 작업을 수행해야 않아도 된다는 편리함이 있다.

또한, 본 발명의 밑실 자동치환장치는 보빈을 교환하기 위해 수명의 작업원들이 향상 자수기의 가까이에서 주의를 기울이며 작업의 진행사항, 즉, 가마에 위치하는 보빈에 감긴 밑실이 소진되는 진행상황을 확인하지 않아도 되므로 작업비를 현저하게 줄일 수 있다.

이상에서 본 발명의 밑실 자동치환장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims

테이블(13)의 하면에 위치하는 가마(12)에 배치되어 있으며 밑실이 감긴 보빈(11)을 교환하는 밑실 자동치환장치에 있어서,

상기 보빈(11)의 장탈착이 가능하도록 형성되어 상기 보빈(11)을 상기 가마(12)에 장탈착시키는 클램프 유니트(21)와, 상기 클램프 유니트(21)가 상기 가마(12) 방향으로 이동하도록 상기 테이블(13)의 하단부를 왕복운동하는 에어실린더(22)와, 상기 에어실린더(22)를 상기 테이블(13)의 수직방향과 수평방향으로 이동시키는 스텝모터(31)와, 상기 스텝모터(31)가 정확한 위치에서 작동이 중지되도록 다음 작업수행 위치를 감지하는 위치센서(32) 및, 상기 에어실린더(22)와 상기 스텝모터(31)를 제어하는 제어장치(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 밑실 자동치환장치.
제1항에 있어서,

상기 보빈(11)은 후크부(112)를 포함하며, 상기 클램프 유니트(21)는 상기 보빈(11)의 후크부(112)에 결합되어 상기 보빈(11)을 상기 가마(12)에 장탈착시키는 그리퍼(22 ; gripper)를 포함하는 것을 특징으로 하는 밑실 자동치환장치.