KR20040010152A

KR20040010152A - 눈형상의 단추구멍 재봉기구

Info

Publication number: KR20040010152A
Application number: KR1020030047660A
Authority: KR
Inventors: 카르스텐 필게스; 호르스트 보일; 사무엘 로미크; 레이너 판호르스트
Original assignee: 뒤르콥 아들러 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2002-07-20
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2004-01-31
Also published as: US20040011263A1; CN100445453C; DE10233017B4; JP2004049917A; CZ304695B6; KR100987858B1; US6772703B2; CZ20031979A3; CN1470699A; DE10233017A1

Abstract

본 발명의 눈형상의 단추구멍 재봉기구는 재봉기구 상에서 가이드되는 x 캐리지(19)와, 변위가능하게 가이드되는 y 캐리지(20)를 가지며, 베어링 플레이트(14)를 갖는 x-y 테이블(13)를 포함한다. x 캐리지(19)의 작동은 x 모터(28)에 의해 이루어지며, 상기 x 모터(28)는 재봉기구 상에 장착되며 캠 구동장치(35)를 통하여 x 캐리지(19)에 직접 연결된다. y 캐리지(20)의 작동은 마찬가지로 전기 모터(36)를 통하여 이루어지며, 상기 전기 모터(36)는 스핀들 너트(41) 및 슬라이딩 커플링(42)과 함께 나선형 스핀들(39)을 통하여 y 캐리지에 직접 연결된다.

Description

눈형상의 단추구멍 재봉기구{Eye-type Buttonhole Sewing Machine}

본 발명은 눈형상(eye-type)의 단추구멍 재봉기구에 관한 것이다.

DE 198 07 771 C1(미국특허 US 6 095 066에 대응)에는 상하 왕복운동으로 구동가능한 니들을 갖는 눈형상의 단추구멍 재봉기구가 개시되어 있다. 상기 재봉기구는 재봉기구 상에 장착된 고정 스테퍼(stepper) 모터에 의하여 변위가능한 x-y 테이블을 포함한다. 상기 x-y 테이블이 수직, 수평 로드를 통하여 지지되어서 x 방향으로의 변위는 아치 형상을 만든다. x 방향으로 작동은 이가 있는 4분원(toothed quadrant)을 통하여 이루어지며, 상기 4분원은 그 위에 장착되는 진동 레버를 갖는 샤프트에 연결되어 있다. y 방향으로 작동은 나선형 스핀들(threaded spindle)에 의하여 전기 모터를 통하여 일어나며, 상기 스핀들은 y 방향으로 주행하며 스핀들의 스핀들 너트는 슬라이딩 커플링에 의하여 y 캐리지에 결합된다. 니들, 후크 등과 같은 스티치-형성(stitch-forming) 기구들의 정확한 작동이 제한되는 단점이 있는바, 즉 테이블의 안내가 오직 몇가지 제한조건(reservation)에서만 허용될 수 있기 때문에, 더 커다란 변위는 달성될 수 없다. 그 이외에도, 상당한 양의 구성요소를 요구하는 단점이 있는바, 이는 상응하는 질량을 증가시키고, 상당한 치수의 크리를 갖는 스테퍼 모터를 필요로 한다.

본 출원인에 의해 사용하기 시작한 종래기술로는 위에서 언급한 x-y 테이블이 벨트 구동장치에 의하여 y 방향으로 구동가능한 눈형상의 단추구멍 재봉기구가 있었다. x 방향으로 이동을 수행하는 진동 레버는 캠 구동장치에 의하여 구동가능하다. 상기 재봉기구는 상기 벨트 구동장치가 일정한 탄성(elasticity)을 가져서 단지 일정한 한도에서만 정확한 위치결정을 허용하는 단점을 추가로 가지고 있다.

본 발명의 목적은 x 방향 및 y 방향으로 이동이 매우 쉽고 정확하게 일어나는 눈형상의 단추구멍 재봉기구를 제공하는데 있다.

도 1은 눈형상의 단추구멍 재봉기구의 측면도.

도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ에 따른 재봉기구 x-y 테이블의 수직 단면도.

도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ에 따른 x-y 테이블의 실질적인 수직 단면도.

도 4는 도 2의 선 Ⅳ-Ⅳ에 따른 x-y 테이블의 실질적인 수직 단면도.

도 5는 베어링 플레이트가 개략적으로 일점쇄선으로 도시된 x-y 테이블의 평면도.

도 6은 도 4의 선 Ⅵ-Ⅳ에 따른 x-y 테이블의 x 구동장치의 도면.

도 7은 x-y 테이블의 운동학을 나타내는 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

8 : 니들 13 : x-y 테이블

19 : x 캐리지 20 : y 캐리지

28 : x 모터 31 : 캠 디스크

35 : 캠 구동장치 36 : y 모터

39 : 스핀들 41 : 스핀들 너트

42 : 슬라이딩 커플링

본 발명에 따르면, 상기 목적은 청구범위 제 1항의 특징부에 의하여 달성되어진다. 본 발명에 따른 설계는 위에 피작업물이 놓이는 x-y 테이블이 그곳에 수직한 수직 이동을 수행하지 않으면서, x-y 레벨상에 정확히 안내되도록 한다. x 캐리지 상에서 직접 작용하여 회전운동을 선형운동으로 변환하는 구동장치로 인하여, 구성요소들은 줄어들고, 플레이(play)로부터 실제적으로 벗어난 작동이 가능하게 된다. 마찬가지로, y 구동장치는 직접적인 변환으로 인하여 플레이(play)로부터 벗어난다. 상기 작동장치들은 x 방향 및 y 방향으로 각각 x 및 y 캐리지 상에서 직접 작용하며, 또한 변환 요소들의 질량이 작기 때문에 상당한 가속과 높은 위치결정 정확도가 얻어지며, 상응하는 제한된 설계의 구동 모터들과 함께 수행될수도 있다.

종속항들은 바람직한 실시예들을 반영한다.

본 발명의 세부사항은 첨부 도면을 참조로 한 예시적인 실시예의 기재로부터 명백해 질 것이다.

도 1에 도시된 것처럼, 눈형상의 단추구멍 재봉기구는 C-형이며, 상부 아암(1), 케이싱(casing) 형태의 하부 베이스 플레이트(2), 및 상기 두 부재를 결합하는 수직한 지주(3, standard)를 가지고 있다. 상기 아암(1) 내에는 통상적으로 아암 샤프트(4)가 구동하며, 상기 아암 샤프트는 벨트 구동장치(6)에 의한 구동 모터(5)에 의하여 작동된다. 니들(8)을 갖는 니들 바아(7)의 작동은 z 방향으로 수직하게 움직일 수 있으며, 이것을 위한 조깅 구동장치(jogging drive)가 통상적으로 상기 아암 샤프트(4)로부터 유도된다. 상기 베이스 플레이트(2)에 위치된 후크 베어링(9)은 상기 니들 바아(7)에 배치된다. 상기 니들 바아(7)는 피봇 베어링(10) 상에 장착되며, 후크 베어링(9)과 함께 세로 축(11)에 대해 피봇이동하여 이른바 눈형상의 단추구멍이 형성된다. 상기 피봇 베어링(10), 즉 후크 베어링(9)과 니들(8)을 갖춘 니들 바아(7)의 피봇식 작동은 조인트 구동장치(미도시)에 의하여 영향을 받으며, 여기서는 단지 상기 피봇 베어링(10)에 도달하는 타이밍 벨트(12)만 도시되어 있다. 피봇 베어링(10)의 설계는 예컨대 DE 198 07 771(미국특허 US 6 095 066에 대응)에 개시되어 있다.

상기 베이스 플레이트(2) 상에는 x-y 테이블(13)이 배치되며, 이 x-y 테이블은 2개의 수평 좌표 방향 즉, x 방향 및 y 방향으로 십자로(cross) 미끄러지며 움직일 수 있다. 상기 x-y 테이블은 위에 배치되는 피가공물 클램프(15)을 갖는 베어링 플레이트(14)를 포함하며, 상기 플레이트(14)는 피봇가능한 베어링 레버(16) 상에 장착되는 클램핑 플레이트(17)을 가지고 있다. 이러한 피가공물 클램프(15)의 구조 및 작동의 상세한 설명은 인용문서인 DE 102 16 809 A에서 명확히 기술되어 있다. y 방향으로 상기 니들 바아(7)의 아래쪽에는 단추구멍 커팅장치(18)가 위치하며, 도 1에서는 단지 개략적으로 도시되어 있다. 상기 단추구멍 커팅장치의 구조및 동작은 예컨대 DE 33 15 521 C2(미국특허 US 4 552 080에 대응)에 기술되어 있다. 단추구멍이 제공되는 피가공물(미도시)은 상기 클램핑 플레이트(17)와 베어링 플레이트(14) 사이에 클램프되며, 이후, 단추구멍 커팅장치(18)에 의하여 잘려질 것이다.

상기 x-y 테이블(13)의 설계 및 작동은 아래에 기술될 것이다. x-y 테이블은 베이스 플레이트(2) 상에서 변위가능한 x 캐리지(19), 및 x 캐리지(19) 상에서 y 방향으로 변위가능한 y 캐리지(20)를 포함한다. 상기 x 캐리지(19)는 x 방향으로 주행하는 두 개의 평행한 x 가이드 바아(21, 22)들을 포함하며, 상기 베이스 플레이트(2) 상에 고정시켜 놓은 두개의 x 슬라이딩 베어링(23)들 내에서 변위가능하다. 상기 두 개의 x 가이드 바아(21, 22)들은 타이(tie, 24)들에 의해 그들의 자유 단부 부근에서 합쳐진다. 또한, x 가이드 바아들은 x 방향으로 주행하는 y 가이드 바아(25, 26)들과 결합되며, 즉 x 가이드 바아(21, 22)들과 수평이지만 수직방향으로 연장된다. 상기 x 가이드 바아(21, 22) 및 y 가이드 바아(25, 26)들은 타이(24)들과 결합하여 평면적으로 보았을 때 직사각형인 x 캐리지(19)를 형성한다. 상기 x 가이드 바아(22)는 지주(3) 내에 배치된다.

상기 베어링 플레이트(14)의 바닥면에 y 슬라이딩 베어링(27)들이 형성되며, 그들 중 두 개가 각각 y 가이드 바아(25, 26) 상에 동시에 배치되어 상기 베어링 플레이트(14)는 y 슬라이딩 베어링(27)들과 결합하여 y 캐리지(20)를 형성한다.

x 방향으로 x 캐리지(19)의 작동은 베이스 플레이트(2) 위에 장착된 x 모터(28)에 의하여 발생하며, 모터의 피동 샤프트(29)는 수직 축(30)에 대해 회전방향으로 구동하게 된다. 피동 샤프트(29) 상에 장착된 캠 디스크(31)는, 축(30)에 대해 나선형을 그리는 가이딩 홈(guiding groove, 32)의 형태로 캠 커브를 구비한다. 상기 y 가이드 바아(26)에 드라이버(33)가 클램프되어 고정되며, 드라이버 바닥면에는 가이딩 홈과 맞물리는 구동식 롤러(34)가 제공되어 있다. x 모터(28)의 고정 축(30)에 대해 가이딩 홈(32)의 정렬로 인하여, 축(30)에 대한 캠 디스크(31)의 회전 또는 피봇 작동중에, x 캐리지(19)는 x 방향으로 최대 변위 길이로 이동한다. 즉, x 캐리지(19)의 최대 상승은 대략 8mm의 범위 내에 있게 된다. 결론적으로, 상기 캠 디스크(31)와 상기 드라이버(33)는 캠 구동장치(35)를 형성하며, 이는 x 모터(28)의 회전 운동을 x 캐리지(19)의 선형 운동으로 변환한다.

y 캐리지(20)는 지주(3)내에 배치된 y 모터(36)에 의하여 구동되며, 모터의 피동 샤프트(37)는 커플링(38)을 통하여 y 방향으로 주행하는 나선형 스핀들(threaded spindle, 39)에 연결된다. 나선형 스핀들(39)은 베이스 플레이트(2) 상에 장착되는 베어링(40)들 내에 회전가능하게 수용된다. 상기 나선형 스핀들(39) 상에는 스핀들 너트(41)가 장착되며, 이는 슬라이딩 커플링(42)에 의하여 y 캐리지(20)에 연결된다. 이 때문에, 상기 스핀들 너트(41) 상에 정렬 핀(43, 44)들이 장착되며, 상기 핀들은 x 방향으로 연장하여 베어링 플레이트(14)의 바닥면에 장착된 두 개의 구동 아암(46, 47)들의 가이드 구멍(45)에 끼워진다. 상기 핀(43, 44)들은 충분히 길며, 상기 구동 아암(46, 47)들은 핀(43, 44)들의 스핀들 너트(41)와 충분한 간격이 있어서 캠 구동장치(35)에 의해 대응되는 변위만큼 x 방향으로 x 캐리지(19)의 최대 길이까지 각각 구동 아암(46, 47)내에서 이동될 수 있다. y 방향으로 y 캐리지(20)의 변위는 나선형 스핀들(39)과 스핀들 너트(41) 및 슬라이딩 커플링(42)을 통하여 y 모터(36)의 회전 구동에 의하여 발생한다. y 방향으로 통상적인 변위 길이는 약 30mm이다.

x 모터(28)와 y 모터(36)는 전기 모터이며, 바람직하게는 스테퍼 모터 또는 회전 위치결정 피드백을 갖는 모터이다. 구동 모터(5)와 동일한 방식으로, 상기 모터들은 대응되는 제어 라인(48, 49, 50)들을 통하여 제어 데이타가 기록된 제어 유닛(51)에 접속되어 있다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, x 방향 및 y 방향으로 운동이 매우 쉽고 정확하게 일어나는 눈형상의 단추구멍 재봉기구를 제공할 수 있다.

Claims

상하 왕복운동으로 구동할 수 있는 니들(8);

x 방향으로만의 변위를 위하여 재봉 기구 상에 장착된 x 캐리지(19), 및 y 방향으로만의 변위를 위하여 상기 x 캐리지(19) 상에 장착된 y 캐리지(20)를 지지하는 x-y 테이블(13);

회전 운동을 선형 운동으로 변환시키는 구동장치를 통하여 상기 x 캐리지(19)에 직접 연결되며, 상기 재봉기구 상에 장착되는 전기 모터의 형태인 x 모터(28); 및

x 방향으로 연장되는 나선형 스핀들(39)과, 스핀들 너트(41) 및 슬라이딩 커플링(42)을 통하여 y 캐리지(20)에 직접 연결되며, 상기 재봉기구 상에 장착되는 전기 모터의 형태인 y 모터(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 눈형상의 단추구멍 재봉기구.
제 1 항에 있어서,

상기 구동장치는 캠 구동장치(35)의 형태로 구성되며, x 모터(28)의 피동 샤프트(29)에 결합된 캠 디스크(31)를 포함하며, 상기 캠은 x 모터(28)의 축(30)에 대해 나선형을 그리는 가이딩 홈(32)을 가지며, x 캐리지(19)에 직접 연결되고 가이딩 홈(32)에 끼워지는 드라이버(33)를 갖는 것을 특징으로 하는 눈형상의 단추구멍 재봉기구.
제 2 항에 있어서,

상기 캠 디스크(31)는 상기 x 모터(28) 상에 직접 장착되는 것을 특징으로 하는 눈형상의 단추구멍 재봉기구.
제 1 항에 있어서,

상기 슬라이딩 커플링(42)은 스핀들 너트(41) 상에 장착되는 적어도 하나의 핀(43, 44)을 포함하며, 상기 핀은 y 캐리지(20) 상에 제공되는 구동 아암(46, 47)의 가이드 구멍(45)에 끼워지는 것을 특징으로 하는 눈형상의 단추구멍 재봉기구.
제 1 항에 있어서,

상기 x 캐리지(19)는 프레임으로 구성되며, 재봉기구 상에 가이드되는 y 가이드 바아(25, 26)들을 가져서, y 캐리지(20)를 지지하는 것을 특징으로 하는 눈형상의 단추구멍 재봉기구.