KR20050111537A

KR20050111537A - 와이퍼의 재단장치

Info

Publication number: KR20050111537A
Application number: KR1020050052201A
Authority: KR
Inventors: 황선영
Original assignee: 황선영
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2005-11-25

Abstract

본 발명은 와이퍼 절단작업시 발생되는 융착롤과 와이퍼 사이의 가공마찰열을 강제 공냉방식에 의해 효율적으로 냉각시키며, 아울러 상기 와이퍼를 절단하는 커팅롤에 소정의 텐션을 제공하여 가공충격을 완화시킬 수 있도록 한 와이퍼의 재단장치에 관한 것으로,

이는, 원단을 이송하는 이송부; 커팅롤과 융착롤이 구비되어 상기 원단을 일정 크기로 절단하기 위한 절단부; 상기 절단부의 타측에 설치되어 있되, 이송대를 따라 좌우로 이송되는 초음파진동부; 상기 초음파진동부에서 발진된 초음파를 진폭 및 발진시켜 상기 융착룔과 접촉을 통해 원단을 융착하는 초음파융착혼 및 상기 원단의 이송량 및 기타 장비의 작동을 제어하는 제어조정부; 로 이루어진 와이퍼 절단장치에 있어서,

상기 커팅롤 상부에 텐션을 제공하는 완충수단을 체결시키고, 상기 융착롤의 인접한 일측에 가공열을 냉각시키기 위한 냉각팬을 설치하게 하므로서, 이루어지는 것이다.

Description

와이퍼의 재단장치{Wiper cutting and sealing Machine}

본 발명은 와이퍼의 재단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공급되는 와이퍼를 실링 및 절단하는 와이퍼의 재단장치에 관한 것이다.

일반적으로 와이퍼는 편직, 직조된 유연성 및 흡수성이 양호한 열가소성 편직물로서 그 테두리를 일정의 폭으로 열융착 처리하고 이 열융착된 부분을 커팅하여 소정의 사이즈로 제조되는 것으로서, 통상적으로 화학섬유 원단 즉, 열가소성 편직물인 와이퍼의 사용용도는 전자장비의 세척용으로 사용하고 있다.

상기 와이퍼와 같은 화학섬유 원단을 재단하는데 있어서, 칼날을 이용하여 재단하거나 열을 이용하여 재단하여 왔다.

그러나 칼을 이용하여 재단하는 경우, 절단면의 마감처리가 되어 있지 않은 관계로 올이 풀리는 등의 문제점이 있었고,

열에 의해 절단할 경우 절단면이 울거나 끝단부가 열에 의해 딱딱한 부위가 생성되어 사용함에 무리가 있었다.

최근 이러한 와이퍼를 자동 대량생산하기 위한 장치가 대한민국 특허 제300535호(와이퍼 제조용 절단장치), 제 300536호(와이퍼 제조용 크로스 커팅장치) 및 제 417292호(세척용 와이퍼 제조장치)와 본 발명 출원인이 발명자인 와이퍼 절단장치등에서 개시하고 있다.

그러나, 상기 장치는 와이퍼를 절단하기 위한 커팅롤에 텐션이 제공되지 않아 다양한 두께의 와이퍼에 적절히 대응하지 못한다. 이에 따라 제조과정에서 와이퍼의 두께에 따라 그 공차를 상시 조절해야 하기 때문에 제품생산이 지연되는 문제점이 있었다.

또한, 절단부분을 융착시키는 융착과정에서 소정의 열이 발생하게 되는데, 이를 그대로 방치할 경우 융착롤이 과열됨과 동시에 와이퍼가 융착롤에 접착되어 융착룔에 권취됨으로써 제품의 불량 및 기계의 오작동을 불러일으키는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래 와이퍼 절단장치의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 그 목적은 상기 와이퍼를 절단하는 커팅롤에 소정의 텐션을 제공하여 다양한 두께를 갖는 와이퍼를 상기 와이퍼와 커팅롤의 공차 조절 없이 절단함으로써, 이에 따라 생산효율을 증대시킬 수 있는 와이퍼의 재단장치를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은

원단을 이송하는 이송부; 커팅롤과 융착롤이 구비되어 상기 원단을 일정 크기로 절단하기 위한 절단부; 상기 절단부의 타측에 설치되어 있되, 이송대를 따라 좌우로 이송되는 초음파진동부; 상기 초음파진동부에서 발진된 초음파를 진폭 및 발진시켜 상기 융착롤과의 접촉을 통해 원단을 융착하는 실링&커팅장치 및 상기 원단의 이송량 및 기타 장비의 작동을 제어하는 제어조정부;로 이루어진 와이퍼 절단장치에 있어서,

상기 커팅롤의 상부에 텐션을 제공하는 완충수단을 체결시키고, 상기 융착롤 일측에 냉각팬이 설치되어 있다.

또한, 상기 완충수단은 텐션기능을 갖는 쇼바로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 완충수단은 텐션기능을 갖는 탄성스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이퍼의 재단장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 와이퍼의 재단장치를 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본체의 후방과 상부에 형성에 형성되어 있는 다수의 장력조절가이드 롤러(11)에 의하여 원단(C)을 이송하는 이송부(1)와, 상기 본체의 전방에 형성되어 원단(C)의 상부와 하부를 고정하고 일정한 크기로 원단(C)을 절단하는 절단부(2)와, 상기 원단(C)의 이송량 및 기타 장치의 작동을 제어하는 제어조정부(3)로 구성되는 와이퍼의 재단장치를 나타내고 있다.

이때, 상기 와이퍼의 재단장치를 통해 와이퍼를 생산할 경우 정확한 규격의 제품을 생산하기 위하여 롤형태로 감겨 있는 원단(C)은 다수개의 장력조절가이드 롤러(11)에 의해 원단(C)이 일정한 장력을 갖고 공급될 수 있도록 하며. 또한, 절단작업시에도 융착 및 절단작업이 이루어지는 원단(C)의 상부와 하부를 고정하여 안정적인 절단이 이루어지도록 하는 것이 일반적이다. 그리고, 상기 다수개의 장력조절 가이드롤러(11)중 최상단에 위치한 장력조절 가이드롤러(11;도2 참조)는 와이퍼의 재단장치의 일측 상단에 모따기 된 부위에 접하여 원단(C)를 공급하여 불필요한 공간을 최소화 할 수 있도록 한다.

본 발명의 장치의 실시예에서도 원단이 융착 및 절단될 때, 그 상부 및 하부에서 원단을 고정하고 장력을 조절하여 원단의 융착 및 절단이 용이하게 이루어지도록 피스톤에 의해 움직이는 상부고정바(47a) 및 하부고정바(47b)를 설치하였다.이에 대해서는 특허 제417292호에 상세히 기재되어 있는 종래의 기술과 동일 또는 유사하다. 따라서 그 정확한 구성 및 작용에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 절단작업이 완료되어 원단의 고정을 해제하면 생산된 와이퍼는 하부로 떨어져 적층하는 작업을 채택하고 있으며, 이에 따라 이송부(1) 끝단에서 원단은 하부 수직방향으로 공급되고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 와이퍼의 재단장치를 나타낸 요부사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 와이퍼의 재단장치를 나타낸 요부사시도이며, 도 4는 본 별명에 따른 와이퍼의 재단장치의 융착 및 절단되는 과정을 나타낸 개념도이고, 도 5는 본 발명에 따른 와이퍼의 재단장치의 커팅롤을 나타낸 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 와이퍼의 재단장치에 따른 다른 실시예를 타나낸 측면도이며, 도 7은 도 2의 A부 확대측면도 및 도 8은 도 3의 B부 확대측면도이다.

도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 와이퍼의 재단장치는 원단(C)을 이송하는 이송부(1)와 상기 원단(C)을 일정한 크기로 절단하는 절단부(2)와 원단(C)의 이송량 및 기타 장치의 작동을 제어하는 제어조정부(3)로 구성되어 있다.

이때, 상기 절단부(2)는 실링&커팅장치(40), 초음파진동부(53) 및 초음파열융착혼(50)로 이루어진다.

또한, 상기 실링&커팅장치(40)는 상기 제1 이송축(41)의 회전에 따라 좌/우로 이송하는 커팅롤 이송대(42)와, 회전하면서 상기 이송부(1)에 의해 공급된 원단(C)을 압착 및 융착하고 절단하는 커팅롤(45a)과 융착롤(45b)로 구성된다. 이때, 이때, 상기 제1 이동축(41)은 모터에 의해 회전하며, 그 외주면에는 나사산이 형성되어 있다. 그리고, 상기 커팅롤(45a)의 상부에는 상기 커팅롤(45a)에 소정의 텐션을 제공하는 완충수단(110)이 체결된다.

여기서, 상기 완충수단(110)은 쇼바 및 탄성스프링과 같은 소정의 텐션을 갖는 것으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 융착롤(45b)의 인접한 일측에는 융착롤(45b)과 원단(C)의 융착과정에서 접촉면에 발생되는 열을 냉각시키기 위한 냉각팬(120)설치된다.

그리고, 상기 커팅롤(45a)과 완충수단(110)사이에는 일측이 절곡되어 절곡된 부위에 장공(123)이 형성된 연결플레이트(121)가 고정되며, 상기 연결플레이트(121)의 하부에는 상기 커팅롤(45a)을 사이에 두고 이동플레이트(125)와 고정플레이트(127)가 구성된다. 이때, 상기 커팅롤(45a)은 이동플레이트(125)와 고정플레이트(127)사이에 회동가능하도록 연결되어 있다.

이때, 상기 커팅롤(45a)와 융착롤(45b)은 구동모터 등과 같은 별도의 구동원에 의해 각각 개별적으로 구동된다.

한편, 상기 고정플레이트(127)는 그 상단이 연결플레이트(121)에 고정되어 있고, 상기 이동플레이트(125)는 상기 연결플레이트(121)의 장공(123)과 접하여 볼트 체결되어 있다.

이에 따라, 상기 이동플레이트(125)를 장공(123)을 따라 하부로 이동시키면 상기 커팅롤(45a)가 미세한 뒤틀림현상이 발생하여 원단(C)의 커팅폭을 조절할 수 있게 된다.

또한, 상기 초음파진동부(53)는 상기 실링&커팅장치(40)의 타측에 형성되어 제1 이송축(41)과 동일한 회전하는 제2 이송축(51)과, 상기 제2 이송축(51)이 삽입되어 상기 제2 이송축(51)의 회전에 따라 좌/우로 이송하는 초음파진동부 이송대(52)에 장착되어 초음파진동부 이송대(52)가 좌/우 이송함에 따라 연동하여 좌/우 이송한다.

이때, 상기 제2 이송축(51)의 양측에는 좌우측면 상단에 길이방향의 돌출부가 형성된 안내레일(55)이 각각 형성된다. 이에 따라 상기 초음파진동부 이송대(52)는 상기 안내레일(55)에 상응하여 안내하는 안내홈(56)이 추가로 형성되는 실시예를 제시하였으며, 이는 상기 초음파진동부 이송대(52)가 이동에 따른 진동을 최소한으로 억제하도록 하여 보다 안정적인 열융착장치(50)를 형성하도록 하고 있다. 또한 이러한 안내레일(55)은 열융착장치(50) 뿐만 아니라 실링&커팅장치(40)에도 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 초음파진동부(53)의 상방에는 냉각팬(120')이 설치되며, 초음파 진동부(53)의 하부에는 수평조절장치(70)가 설치된다. 이에 따라, 냉각팬(120')에 의해 상기 초음파진동부(53)에서 발생되는 열을 강제공냉시킬 수 있으며, 상기 수평조절장치(70)는 볼트체결관계에 의해 상기 초음파진동부(53)를 상/하, 좌/우로 각도조절할 수 있다.

한편, 상기 초음파융착혼(50)은 혼(54), 부스타(57) 및 진동자가 볼트 체결되어 있다.

여기서, 상기 초음파융착혼(50)은 상기 초음파진동부(53)에서 발진된 초음파의 진폭을 확대하고, 원단(C)의 절단부 후방으로 초음파를 발진시켜 상기 융착롤(45b)과의 접촉으로 공급된 원단(C)을 융착한다. 이때, 상기 초음파융착혼(50)은 도 4에 도시된 바와 같이 혼(54)이 커팅롤(45a)의 반대측에서 원단(C)에 인접하여 상기 커팅롤(45a)과 같이 이송한다. 이러한 혼(54)은 초음파의 진폭을 확대하고 일정 부분에 집중되도록 한다.

여기서, 상기 커팅롤(45a)과 융착롤(45b)은 상기 커팅롤 이송대(42)의 이송방향을 따라 형성되는 랙(43)과 상기 랙(43)에 치합되어 회전하는 기어(44)에 결합된 가요성축(46)의 말단에 연결된 벨트(48)에 의해 회전된다. 즉, 상기 실링&커팅장치(40)의 커팅롤(45a) 및 융착롤(45b)은 고속회전을 요구하는 것이 아니기 때문에 커팅롤(45a) 및 융착롤(45b)의 회전을 별도로 제어할 필요 없이 커팅롤 이송대(42)의 직선운동으로 부터 회전력을 얻도록 하였으며, 회전속도는 기어의 장착비율에 의하여 용이하게 조절할 수 있다. 그리고, 상기 기어(44)의 하방에는 양 단부가 절곡된 "L"형상의 받침부재(49)가 설치되어 실링&커팅도중 발생하는 각종 이물질이 외부로 배출되어 비산하는 것을 방지한다.

또한, 하부의 기어(44)에서 상부로의 회전력 전달은 동일축선상으로 이루어지지 않아도 용이하게 이루어질 수 있도록 두개의 가요성축(46)이 장착되며, 상기 가요성축(46)의 상부에는 각각 벨트(48)가 연결되어 상기 벨트(48)에 의해 커팅롤(45a)과 융착롤(45b)이 회전한다.

또한, 상기 혼(54)이 일정 폭을 왕복운동하게 함으로서 다른 폭을 가진 원단(C)에서 와이퍼를 생산할 경우 필요한 부분에만 융착시키도록 제어조정부(3)에서 제어할 수 있게 됨으로써 다양한 규격의 와이퍼 생산이 가능하다.

한편, 본 발명에서는 원단(C)을 절단할 때 원단(C)의 상부와 하부를 고정하고 일정 장력을 가지도록 상부고정바(47a) 및 하부고정바(47b)가 설치된다. 이때, 상기 상부고정바(47a) 및 하부고정바(47b)는 각각 실린더(S)에 의하여 고정된다. 즉, 원단(C)이 상부에서 하부로 공급되면 실린더(S)에 의하여 상기 상부고정바(47a) 및 하부고정바(47b)는 각각 원단(C)의 상부와 하부를 고정하게 된다. 이에 따라 상기 하부고정바(47b)는 원단(C)의 하부를 고정하고도 실린더(S)에 의하여 소정 길이 이동함으로서 일정한 장력을 가지도록 하여 융착공정과 절단공정이 용이하게 이루진다. 또한, 상기 하부고정바(47b)의 내측 즉, 원단(C)가 통과하는 위치에는 도 7에 도시된 바와 같이 테프론테이프가 접착되어 원단(C)이 용이하게 통과될 수 있게 되며, 상기 하부고정바(47b)에는 절개된 하부 가이드판의 상단에 경사면이 형성되고 상기 경사면의 인접한 측면에 별도의 가이드구가 설치되어 떨어지는 원단의 걸림현상이 발생되지 않도록 한다.

이때, 상기 상부고정바(47a)는 그 실시예에 따라 도 6에 도시된 바와 같이 장치의 내면 일측벽에 삽입/설치되어 와이퍼의 재단장치를 제작시 내부 공간활용을 효율적으로 활용할 수도 있다.

한편, 상기 상부고정바(47a)의 상부에는 원단(C)이 이송도중 장력조절가이드롤러(11)와 접하면서 발생되는 정전기를 제거하기 위하여 정전기제거장치(60)가 설치된다. 이때, 상기 정전기제거장치는 원단(C)을 롤형식으로 이송하는 장치에 보편적으로 설치되는 장비로써, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 와이퍼의 재단장치의 작동과정에 대해 설명한다.

먼저 롤형태(미도시)로 감겨진 원단이 제어조정부(3)의 제어를 받으면서, 이송부(1)에 의해 적절히 펼쳐지면서 절단부(2)에 공급된다. 이때, 상기 이송부(1)에서 지면과 평행하게 공급되는 원단(C)은 상기 이송부(1)와 직각방향으로 설치되는 절단부(2)로 수직하방으로 공급된다.

이후, 상기 절단부(2)로 원단(C)이 공급되면, 상부고정바(47a) 및 하부고정바(47b)가 작동하여 원단을 그립하여 절단 및 융착공정을 위한 준비를 마친다. 이때, 상기 하부고정바(47b)는 상부고정바(47a)보다는 도 2를 바라보는 방향으로 우측으로 편향되어 원단(C)을 그립시에 원단(C)에 일정한 정도의 장력을 가하게 되어 상기 원단(C)을 혼(54)에 더욱 밀착시키게 된다.

이와 같이 상기 원단(C)이 혼(54)에 밀착되어 절단준비가 되면, 제1 이송축(41)은 회전하게되고, 이에 장착된 커팅롤이송대(42)가 도 2를 바라보는 방향에서 지면방향으로 이동하여 상기 커팅롤이송대(42)에 장착된 커팅롤(45a)과 융착롤(45b)에 의해 원단(C)이 융착 및 절단된다. 이때, 상기 커팅롤(45a)의 상부에 체결된 완충수단(110)에 의해 상기 커팅롤(45a)은 소정의 텐션을 갖게 되며, 이에 따라 다양한 두께를 갖는 와이퍼를 상기 와이퍼와 커팅롤(45a)의 공차 조절 없이 절단할 수 있게 된다. 또한, 상기 융착롤(45b)의 인접한 일측에 설치된 냉각팬(120)에 의해 융착과정에서 융착롤(45b)과 원단(C)의 접촉면에서 발생되는 열을 냉각시킨다.

여기서, 제1 이송축(41)과 나란히 설치된 랙(43)에 기어(44)가 치합되어 있으므로 기어(44)에 순차적으로 연결된 가요성축(46) 및 벨트(48)에 의해 커팅롤(45a)과 융착롤(45b)은 혼(54)에 밀착된 상태로 회전하게 된다. 또한, 상기 제1 이송축(41)의 회전과 동시에 제2 이송축(51)도 회전하여 이에 장착된 혼(54)이 상기 커팅롤(45a)과 융착롤(45b)의 이동방향과 같은 방향으로 이동하게 된다. 이렇게 커팅롤(45a)과 융착롤(45b)에 의해 원단(C)이 절단되면 절단된 원단(C)은 하부로 낙하하게 되고, 하부고정바(47b)와 상부고정바(47a)는 원단(C)의 그립을 해체하고, 상기 제1 이송축(41)과 제 2 이송축(51)은 역회전하여 원래의 위치로 복귀하여 다음 부분의 절단 및 융착을 준비한다.

상기에서 본 발명은 화학섬유 뿐 아니라 일반천의 적용에도 사용할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 와이퍼를 절단하는 커팅롤에 소정의 텐션을 제공하여 다양한 두께를 갖는 와이퍼를 상기 와이퍼와 커팅롤의 공차 조절 없이 절단 함으로써, 이에 따라 생산효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 와이퍼 절단작업시 발생되는 융착롤과 와이퍼 사이의 가공마찰열을 강제 공냉방식에 의해 효율적으로 냉각시킴으로써, 제품의 불량 및 이에 따른 기계의 오작동을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 와이퍼의 재단장치를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 와이퍼의 재단장치를 나타낸 요부사시도,

도 3은 본 발명에 따른 와이퍼의 재단장치를 나타낸 요부사시도,

도 4는 본 별명에 따른 와이퍼의 재단장치의 융착 및 절단되는 과정을 나타낸 개념도,

도 5는 본 발명에 따른 와이퍼의 재단장치의 커팅롤을 나타낸 측면도,

도 6은 도 2의 A부 확대측면도 및 도 3의 B부 확대측면도이다

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 이송부 2 : 절단부

3 : 제어조정부 40 : 실링&커팅장치

45a : 커팅롤 45b : 융착롤

50 : 초음파 융착혼 53 : 초음파진동부

C : 원단 S : 실린더

Claims

원단(C)을 이송하는 이송부(1)및 원단의 이송경로상에 위치하는 상, 하부 고정바; 커팅롤(45a)과 융착롤(45b)이 구비되어 상기 원단을 일정 크기로 절단하기 위한 절단부(2); 상기 절단부(2)의 타측에 설치되어 있되, 초음파진동부 이송대(52)를 따라 좌우로 이송되는 초음파 진동부(53); 상기 초음파진동부(53)에서 발진된 초음파를 진폭 및 발진시켜 상기 융착롤(45b)과의 접촉을 통해 원단(C)을 융착하는 초음파융착혼(50) 및 상기 원단(C)의 이송량 및 기타 장비의 작동을 제어하는 제어조정부(3);로 이루어진 와이퍼 절단장치에 있어서,

상기 커팅롤(45a) 상부에 텐션을 제공하는 완충수단(110)을 체결시키고;

상기 융착롤(45b) 일측에 냉각팬(120)을 설치토록 하여 이루어짐을 특징으로 하는 와이퍼의 재단장치.
제 1항에 있어서,

상기 하부 고정바 상단으로 원단의 걸림을 방지하는 가이드가 마련된것을 특징으로 하는 와이퍼의 재단장치.
제 1항에 있어서, 초음파 홀 외측면으로 원단이 낙하되면서 걸림이 발생되지 않도록 일정 기울기를 갖도록 형성하여서 된것을 특징으로 와이퍼의 재단장치.