KR19990068369A - 직물에광섬유를이식하는장치및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직물에 광섬유를 이식하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 틀체와; 틀체의 상측에 장착되어 상부에서 늘어지는 여러개의 광섬유와 상기 광섬유의 끝단에 각각 끼워진 바늘관봉을 정위치에 구비되도록 하기 위한 홀딩부와; 틀체 내에 설치되고 상, 하로 유동되어 직물 상에 광섬유가 삽입되도록 하기 위한 삽입부; 및 틀체의 하단부에 설치되어 삽입부가 상, 하로 유동되도록 하기 위한 구동부로 이루어진 것을 특징으로 하는 직물에 광섬유를 이식하는 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 직물에 광섬유를 이식하는 과정에 있어서, 광섬유를 이식하기 위한 기기에 바늘관과 직물을 장착시키고, 광섬유를 바늘관에 끼우는 세팅단계; 상기 세팅단계에서 세팅된 바늘관이 직물을 관통하도록 직물을 상승시키고, 직물을 관통한 바늘에서 광섬유를 인출하며, 이를 다발의 형태로 묶는 삽입단계; 상기 삽입단계에서 직물에 관통된 바늘관을 빼내기 위해 직물을 하강시키고, 직물의 상면에 돌출된 광섬유를 일정한 길이로 절단하며, 절단된 끝단을 융용시켜 광섬유가 직물에서 이탈되지 못하도록 하는 가공단계; 상기 가공단계에서 융용된 광섬유의 끝단과 직물에 접착제를 도포하여 이들을 고정시키고, 접착제가 도포된 부분을 자외선 조사하여 경화시키는 접착단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물에 광섬유를 이식하는 방법을 제공한다.

따라서, 본 발명은 한번의 작업으로 다량의 광섬유를 직물상에 심을 수 있도록 하여 생산성을 높이고 이 작업을 수행하기 위한 기기의 제작단가를 낮춤으로써 기계설비에 의해 발생되는 경제적인 부담을 해소하였으며, 기기에 장착된 직물의 상면이 제품 외면이 되도록 하여 설계상의 난점이 해소될 뿐만 아니라 이로 인해 작업의 불량률을 감소시키는 효과가 있는 것이다.

Description

직물에 광섬유를 이식하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR STICKING OPTICAL FIBERS IN FABRICS}

본 발명은 의류, 모자, 가방, 인테리어 용품, 액세서리, POP물 등의 원단이 되는 직물에 광섬유를 이식하는 장치 및 방법에 관한 것으로써, 상세하게는 한번의 작업으로 다량의 광섬유가 직물에 이식되도록 하는 장치(이하, 이식장치라 칭함)를 구현하고, 이에 대한 방법(이하, 이식방법이라 칭함)을 제공하여 작업이 간소화되도록 하고, 대량생산이 용이해 지도록 한 것이다.

일반적으로 광섬유는 전기, 전자 통신분야, 의료분야, 광학분야 등에 널리 사용되어 지고 있으며, 길이방향으로 일측의 끝단에서 타측의 끝단으로 빛의 전도율이 높아 장식용구로도 사용되어지고 있다.

여기서, 상기 장식용구는 광섬유의 일측 끝단에서 빛이 발산될 수 있는 현상을 이용하여 이들의 끝단을 의류, 가방, 모자, 인테리어 용품, 액세서리, POP물 등의 직물에 이식하고 점멸될 수 있도록 하므로써 액세서리등의 장식용도로 사용할 수 있도록 한 것이다.

상기 직물에 광섬유를 이식하기 위해 기존에 사용되던 기기는 수치제어 방식(CNC방식)의 것이 주로 사용되며, 상기 수치제어 방식의 기기는 2대 내지 3대의 기기가 이미 세팅된 직물의 수치점에 광섬유를 일일이 심고 일정한 길이에서 끊는 작업을 수행하게 되며, 상기와 같은 2대 내지 3대의 기기를 1조로 하여 여러조의 기계로 직물이 이동되며 광섬유가 심어지게 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 직물에 심어진 광섬유는 직물과의 접착을 위해 광섬유 끝단을 녹인 후 접착제를 점적으로 찍어 도포하며 자외선을 조사하여 경화한 다음 절단되고, 다시 상기 작업이 반복된다.

이와 같은 작업은 주로 작업대 상에 장착된 직물의 저면에서 이루어지게 된다.

그러나, 상기와 같은 수치제어 방식은 1 대의 기기가 하나의 광섬유를 한 수치점에 심어주기 때문에 작업시간이 대단히 길어지게 되며, 수치제어를 하기 위해서는 기기에 전기적으로 연결되어 수치점을 설정하는 수치제어 단말기 및 기기에 자동화 동력을 전달하기 위한 제반 장치가 수반되어야 하기 때문에 전체 기기는 대단히 높은 가격을 갖는다.

따라서, 영세화된 중소기업에서는 기기의 높은 가격으로 인해 이러한 기기를 이용하여 작업하기가 대단히 어려워 결국 생산성이 현저하게 낮은 수작업 방식에 의존해야만 하는 문제점이 발생된다.

또한, 상기 접착과 코팅작업이 직물의 저면에서 이루어지는 것은 직물의 저면이 후에 의류, 가방, 모자 등의 상품으로 가공되었을 때 외표면이 되고, 직물의 상면측이 내표면이 된다는 의미이며, 이는 수치제어를 하기 위한 수치점이 광섬유의 배열을 설계할 때와는 반대가 되어 설계상의 난점을 갖게된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소시키기 위해 창안된 것으로써, 직물 상에 광섬유를 이식하는 작업을 수행하기 위한 기기를 보다 낮은 가격의 것으로 제공하고, 다량의 광섬유를 한번의 작업으로 직물 상에 심을 수 있도록 하며, 설계상의 편의를 위해 이식된 광섬유가 기기의 상면측에서 커팅되도록 하여 이로 인해 광섬유의 접착불량등의 요인을 해소하도록 함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 이식장치의 정면도.

도 2는 본 발명에 의한 이식장치의 구동부와 지지부를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 홀딩부를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 홀더를 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 홀더를 나타낸 평면도.

도 6은 본 발명에 의한 이식방법을 나타낸 순서도.

도 7은 본 발명에 의한 이식방법 중 삽입단계를 나타낸 단면도.

도 8은 본 발명에 의한 이식방법 중 가공단계를 나타낸 단면도.

도 9는 본 발명에 의한 이식방법 중 접착단계를 나탄낸 단면도.

도 10 내지 도 12는 본 발명에 의한 이식방법 이후의 공정을 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 광섬유 2: 바늘관 100: 틀체

120: 지지대 130: 장착프레임 200: 홀딩부

210: 광섬유 홀더 220: 바늘관 홀더 230: 홀더

240: 지지봉 250: 연결판체 300: 삽입부

310: 나사봉 320: 지지판체 330: 구동대

340: 받침대 400: 구동부 410: 회동축

420: 편심캠 430: 지지대

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 틀체와; 틀체의 상측에 장착되어 상부에서 늘어지는 여러개의 광섬유와 상기 광섬유의 끝단에 각각 끼워진 바늘관봉을 정위치에 구비되도록 하기 위한 홀딩부와; 틀체 내에 설치되고 상, 하로 유동되어 직물 상에 광섬유가 삽입되도록 하기 위한 삽입부; 및 베이스 프레임의 상면에 설치되어 삽입부가 상, 하로 유동되도록 하기 위한 구동부로 이루어진 것에 그 특징이 있다.

본 발명은 직물에 광섬유를 이식하는 과정에 있어서, 광섬유를 이식하기 위한 기기에 바늘관과 직물을 장착시키고, 광섬유를 바늘관에 끼우는 세팅단계; 상기 세팅단계에서 세팅된 바늘관이 직물을 관통하도록 직물을 상승시키고, 직물을 관통한 바늘에서 광섬유를 인출하며, 이를 다발의 형태로 묶는 삽입단계; 상기 삽입단계에서 직물에 관통된 바늘관을 빼내기 위해 직물을 하강시키고, 직물의 상면에 돌출된 광섬유를 일정한 길이로 절단하며, 절단된 끝단을 융용시켜 광섬유가 직물에서 이탈되지 못하도록 하는 가공단계; 상기 가공단계에서 융용된 광섬유의 끝단과 직물에 접착제를 도포하여 이들을 고정시키고, 접착제가 도포된 부분을 자외선 조사하여 경화시키는 접착단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의한 이식장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 이식장치의 구성을 나타낸 정면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 이식장치는 틀체(100)와, 틀체(100)의 상측에 장착되어 상부에서 늘어지는 여러개의 광섬유(1)와 상기 광섬유(1)의 끝단에 각각 끼워진 바늘관(2)을 정위치에 구비되도록 하기 위한 홀딩부(200)와, 틀체(100) 내에 설치되고 상, 하로 유동되어 직물(3) 상에 광섬유(1)가 삽입되도록 하기 위한 삽입부(300)와, 틀체(100)의 하단부에 설치되어 삽입부(300)가 상, 하로 유동되도록 하기 위한 구동부(400)로 이루어진다.

상기 틀체(100)는 베이스 프레임(110)과, 평면상(도 1을 정면도로 할 때) 사각의 형상으로 된 베이스 프레임(110)의 각 모서리에 세워져 설치되며, 상단과 중간부에 소정길이 돌출된 지지편(121)을 갖는 지지대(120)와, 상기 각 지지대(120)가 각각의 모서리에 장착되도록 하며 중앙에 작업창(131)이 형성되고, 작업창(131)의 주변에 홀딩부(200)가 장착되기 위한 장착공(132)이 형성된 장착 프레임(130)으로 이루어진다.

상기 삽입부(300)는 틀체(100)의 각 지지편(121)에 양단이 회전가능하게 장착되는 나사봉(310)과, 상기 나사봉(310)에 각 모서리부분이 나사결합되며 대략 중앙에는 직물(3)에 바늘관(2)이 통과되도록 하기 위해 작업창(321)이 형성된 누름판(322)을 갖는 간격 조절대(320)와, 상기 지지대(120)의 중앙에 구비된 지지편(121)의 상면에 얹어져 각 모서리가 나사봉(310)에 관통되어 설치되며 상기 구동부(400)의 작동에 의해 상, 하로 유동되는 구동대(330)와, 상기 지지판체(320)와 구동대(330) 사이의 나사봉(310)과, 장착프레임(130)과 지지판체(320) 사이의 나사봉(310)에 각각 끼워진 스프링(350)으로 이루어진다.

상기 간격 조절대(320)의 누름판(321)은 금속으로 제작되는 것이 바람직하며, 그 저면에는 직물(3)이 장착되고, 구동대(330)의 상면에는 최소한 누름판(321)의 작업창(322) 보다 넓은 구간에 걸쳐 여러개의 받침봉(341)이 장착된 받침대(340)가 구비된다.

도 2는 상기된 홀딩부의 일부를 나탄낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 홀딩부(200)는 상기 장착프레임(130)의 장착공(132)에 대응되어 세워져 설치되는 지지봉(240)과, 상기 각 지지봉(240)의 상단에서 지지봉(240)이 각 모서리에 관통고정되도록 하며 대략 중앙에 직물(3)에 광섬유(1)가 삽입되어야 하는 배열과 대응되도록 통공(251)이 형성되는 연결판체(250)와, 상기 연결판체(250)의 하부에서 지지봉(240)에 각 모서리가 관통되어 장착되며 상기 연결판체(250)의 통공(251)과 동일한 통공(231)이 형성되는 광섬유 홀더(210) 및 바늘관 홀더(220)로 이루어진다.

도 3은 상기된 광섬유 홀더와 바늘관 홀더(이들은 유사한 구성이므로 홀더로 약칭하고 부호 230을 사용한다)를 나타낸 사시도이며, 도 4는 광섬유 홀더와 바늘관 홀더의 평면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 홀더(230)는 중앙에 작업창(232)이 형성되며, 지지봉(240)에 장착되는 장착프레임(233)과, 작업창(232)의 좌, 우측으로 장착프레임(233)의 상면과 턱이지게 형성되는 설치홈(234) 내에서 유동가능하게 장착되며 상, 하면을 관통하여 상기 연결판체(250)의 배열과 동일한 배열의 통공(231)이 형성되고, 상호 상측과 하측으로 맞대어져 구비되는 상판(235), 하판(236)과, 상판(235)을 설치홈(234) 내에서 유동시키기 위해 상판(235)의 일 측면에 접촉되는 상판 유동부(260)로 이루어진다.

상기 홀더(230)는 상판(235)과 장착프레임(233)에 양단이 지지되는 스프링(237)을 갖는다.

상기 상판 유동부(260)는 상판(235)의 근접위치에 장착되어 상판(235)의 측면에 접촉되는 가압구(261)와, 가압구(261)를 상판(235)으로 밀어주도록 하는 푸셔(262)와, 푸셔(262)를 유동시키기 위해 푸셔(262)에 관통결합되고, 일 끝단이 장착 프레임(233)의 외부로 돌출되도록 하는 작동봉(263)과, 상기 작동봉(263)이 유동되면 이를 원위치로 복귀시키기 위한 스프링(264)으로 이루어진다.

도 5는 상기된 구동부를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 구동부(400)는 베이스 프레임(110) 상에 지지대(430)가 소정간격으로 상호 마주보며 세워져 설치되고, 지지대(430)의 사이에 베이스 프레임(110)과 수평하게 회동축(410)이 회전 가능하게 장착되며, 상기 회동축(410)에는 구동대(330)의 저면과 접촉되어 구동대(330)를 상, 하로 유동시킬 수 있도록 하는 편심캠(420) 한쌍이 장착되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 이식장치로 광섬유를 이식하는 방법과 이 때 발생되는 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명에 의한 광섬유의 이식방법을 나타낸 순서도이다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 의한 광섬유의 이식방법은 바늘관 홀더(220)의 통공(231)에 각각 바늘관(2)을 장착시키고, 광섬유(1)를 연결판체(250)와 광섬유 홀더(210)를 관통시켜 각각의 바늘관(2)에 끼워넣는다.(S10)

그리고, 상기 구동부(400)의 레버(411)를 회동축(410)을 중심으로 하여 회동시키면 편심캠(420)이 구동대(330)의 받침대(340)에 장착된 받침봉(341)이 누름판(321)을 밀어올리게 되며 누름판(321)이 상승함에 따라 누름판(321)과 받침봉(341)의 사이에 구비된 직물(3)은 바늘관(2)에 관통되어 진다.(S20)

이 때, 바늘관(2)은 누름판(321)의 작업창(322)을 통과하게 되며, 받침봉(341)의 사이 사이에 위치된다.

여기서, 상기 나사봉(310)에 끼워진 스프링(350)은 구동대(330), 지지판체(320), 장착프레임(130)의 사이에서 탄성력이 내재되며, 이는 작업자가 레버(411)를 놓았을 때 지지판체(320), 구동대(330), 편심캠(420)이 원위치로 복귀되는 복귀력을 제공한다.

상기와 같이 바늘관(2)이 직물(3)을 관통하면, 작업자는 광섬유 홀더(210)의 버튼(265)을 눌러 광섬유(1)를 지지하고 광섬유 홀더(210)를 내려 바늘관(2)에서 광섬유(1)가 소정길이 인출되도록 한다.(S30)

상기 작업 수행 후, 작업자는 레버(411)를 놓아 편심캠(420), 구동대(330), 지지판체(320)가 초기의 상태로 복귀되도록 하고, 지지판체(320)와 구동대(330)의 사이로 인출되어 있는 광섬유(1)를 끌어내려 목적하는 길이로 묶는다.(S40)

그 다음, 작업자는 바늘관(2)과 지지판체(320)의 사이에서 고온의 절단봉(4)을 이용하여 도 8에서와 같이 광섬유(1)를 절단하고(S50), 절단된 면에 고온을 가하여 도 9에서와 같이 절단면(5)을 녹여 바늘관(2)에 의해 직물(3)에 형성된 구멍에서 광섬유(1)가 이탈되지 않도록 한다.(S60)

상기 작업을 수행한 다음, 직물(3)과 광섬유(1)에 접착제(6)를 도포하여 직물(3)과 광섬유(1)가 접착되도록 하고,(S70) 도포된 접착제(6)에 자외선을 조사하여 접착제(6)가 경화되도록 하여(S80) 광섬유 이식작업을 완료한다.

상기와 같은 각 단계(S10 - S80)에서 직물에 이식해 주어야 하는 광섬유의 배열 패턴이 여러개가 되어 여러대의 기계를 두고 작업을 할 경우에는 이미 직물(3)에 광섬유(1)가 삽입된 홀딩부(200)는 틀체(100)의 장착프레임(130)에서 이탈시켜 다른 기기의 틀체(100)에 결합시키고, 이미 다른 기기에서 작업이 완료된 홀딩부 - 상기의 광섬유 배열과는 다른 배열 패턴을 갖는 - 가 장착프레임(130)에 장착되어(S51) 다시 S20의 단계로 되돌아가 작업을 수행하게 된다.

또한, 상기 단계 S51은 광섬유(1)의 배열 패턴을 등분한 수 많큼의 작업을 수행하게 되며, 목적하는 횟수로 작업되면 S60단계 이후의 작업단계를 수행한다.

위의 설명 중 S10은 세팅단계이며, S20 - S40는 광섬유(1)를 직물(3)에 삽입하는 삽입단계이고, S40 - S60는 광섬유(1)의 상단을 가공하는 가공단계, S70 - S80는 가공된 광섬유(1)의 상단을 접착 및 코팅하는 코팅단계이다.

도 10 내지 도 12는 상기와 같이 작업을 완료한 다음 광섬유(1)가 직물(3)에서 보다 견고하게 결합되도록 하기 위한 방법을 나타낸 단면도이다.

도 10은 접착제(6)가 도포된 면에 투명체의 코팅층(A)을 형성하여 광섬유(1)가 보다 견고하게 고정되도록 한 것이다.

도 11은 직물(3)의 내표면에 흐트러져 있는 광섬유(1) 다발을 정리하여 마감하기 위해 직물(3)의 내표면에 접착제(6)를 도포하고 가죽이나 직물로 된 커버(C)를 부착시킨 것이다.

도 12도 직물(3)의 내표면에 흐트러져 있는 광섬유(1) 다발을 정리하여 마감하기 위한 것이며, 직물(3)의 내표면에 합성수지층(D)을 몰딩한 것이다.

여기서, 상기 광섬유(1)에 접착제를 도포는 직물(3)의 상면에서 행하여 지기 때문에 직물(3)에 쉽게 스며들어 직물(3)과 광섬유(1)의 접착력은 견고해 지는 것이다.

이상에서 설명된 것과 같이 본 발명은, 한번의 작업으로 다량의 광섬유를 직물상에 심을 수 있도록 하여 생산성을 높이고 이 작업을 수행하기 위한 기기의 제작단가를 낮춤으로써 기계설비에 의해 발생되는 경제적인 부담을 해소하였으며, 기기에 장착된 직물의 상면이 제품 외면이 되도록 하여 설계상의 난점이 해소될 뿐만 아니라 이로 인해 작업의 불량률을 감소시키는 효과가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 틀체와;

   틀체의 상측에 장착되어 상부에서 늘어지는 여러개의 광섬유와 상기 광섬유의 끝단에 각각 끼워진 바늘관봉을 정위치에 구비되도록 하기 위한 홀딩부와;

   틀체 내에 설치되고 상, 하로 유동되어 직물 상에 광섬유가 삽입되도록 하기 위한 삽입부; 및

   틀체의 하단부에 설치되어 삽입부가 상, 하로 유동되도록 하기 위한 구동부로 이루어진 것을 특징으로 하는 직물에 광섬유를 이식하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 틀체는

   베이스 프레임과;

   베이스 프레임의 각 모서리에 세워져 설치되며, 상단과 중간부에 소정길이 돌출된 지지편을 갖는 지지대와;

   상기 각 지지대가 각각의 모서리에 장착되도록 하며 중앙에 작업창이 형성되고, 작업창의 상측으로 홀딩부가 장착되기 위해 설치되는 장착프레임으로 이루어진 것을 특징으로 하는 직물에 광섬유를 이식하는 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 홀딩부는

   상기 장착프레임의 장착공에 대응되어 세워져 설치되는 지지봉과;

   상기 각 지지봉의 상단에서 지지봉이 각 모서리에 관통고정되도록 하며 직물에 광섬유가 삽입되어야 하는 배열과 대응되도록 통공이 상, 하면을 관통하여 형성되는 연결판체와;

   상기 연결판체의 하부에서 지지봉에 각 모서리가 관통되어 장착되며 상기 연결판체의 통공과 동일한 통공이 형성되는 광섬유 홀더 및 바늘관 홀더로 이루어진 것을 특징으로 하는 직물에 광섬유를 이식하는 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 삽입부는

   틀체의 각 지지편에 양단이 회전가능하게 장착되는 나사봉과;

   상기 나사봉에 각 모서리부분이 나사결합되며 상면에는 직물에 바늘관이 통과되도록 하기 위해 작업창이 형성된 누름판을 갖는 간격 조절대와;

   상기 지지대의 중앙에 구비된 지지편의 상면에 얹어져 각 모서리가 나사봉에 관통되어 설치되며 상기 구동부의 작동에 의해 상, 하로 유동되는 구동대와;

   상기 구동대의 상면에는 최소한 누름판의 작업창 보다 넓은 구간에 걸쳐 여러개의 받침봉이 장착된 받침대;

   상기 지지판체와 구동대 사이의 나사봉과, 장착프레임과 지지판체 사이의 나사봉에 각각 끼워진 탄성부재로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 직물에 광섬유를 이식하는 장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 구동부는

   베이스 프레임 상에 지지대가 소정간격으로 상호 마주보며 세워져 설치되고, 지지대의 사이에 베이스 프레임과 수평하게 회동축이 회전 가능하게 장착되며, 상기 회동축에는 구동대의 저면과 접촉되어 구동대를 상, 하로 유동시킬 수 있도록 하는 편심캠 장착되어 구성되는 것을 특징으로 하는 직물에 광섬유를 이식하는 장치.
6. 직물에 광섬유를 이식하는 과정에 있어서,

   광섬유를 이식하기 위한 기기에 바늘관과 직물을 장착시키고, 광섬유를 바늘관에 끼우는 세팅단계;

   상기 세팅단계에서 세팅된 바늘관이 직물을 관통하도록 직물을 상승시키고, 직물을 관통한 바늘에서 광섬유를 인출하며, 이를 다발의 형태로 묶는 삽입단계;

   상기 삽입단계에서 직물에 관통된 바늘관을 빼내기 위해 직물을 하강시키고, 직물의 상면에 돌출된 광섬유를 일정한 길이로 절단하며, 절단된 끝단을 융용시켜 광섬유가 직물에서 이탈되지 못하도록 하는 가공단계;

   상기 가공단계에서 융용된 광섬유의 끝단과 직물에 접착제를 도포하여 이들을 고정시키고, 접착제가 도포된 부분을 자외선 조사하여 경화시키는 접착단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물에 광섬유를 이식하는 방법.