KR20120052013A

KR20120052013A - 무늬 성형장치 및 이를 이용한 성형방법

Info

Publication number: KR20120052013A
Application number: KR1020100113440A
Authority: KR
Inventors: 박홍연
Original assignee: 주식회사 라비채
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2012-05-23
Also published as: KR101260581B1

Abstract

본 발명은 무늬 성형장치 및 이를 이용한 성형방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 판재가 이동되기 위한 베이스프레임, 상기 베이스프레임으로 판재를 공급하는 판재공급수단, 상기 판재의 상면에 공급되는 표면재를 회전되는 성형롤에 의해 상기 판재에 도포됨과 동시에 요철 무늬를 성형하는 성형수단, 및 요철 무늬가 성형된 판재를 일정 간격으로 적층하여 경화시키는 경화수단을 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 판재에 표면재를 도포함과 동시에 무늬를 성형할 수 있어 제작공정을 감소시킬 수 있고, 그에 따라 작업 시간 및 비용을 절감시킬 수 있으며, 표면재의 도포 두께를 조절할 수 있어 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있다.

Description

무늬 성형장치 및 이를 이용한 성형방법{Natural wood pattern forming device and forming method using thereof}

본 발명은 무늬 성형장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 판재의 표면에 표면재를 도포함과 동시에 도포된 표면재에 무늬 요철을 성형하여 작업 공정을 감소시킬 수 있는 무늬 성형장치 및 이를 이용한 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로, 원목을 이용하여 제품을 생산할 경우, 원목이 가지는 물리적 특성으로 인하여 사용범위가 제한적일뿐 아니라, 유기물로서의 결함이 발생될 수 있다.

이와 함께 환경자원으로서의 원목은 현재 생산량이 제한적이므로 효율적인 원목의 사용, 즉 제한된 원목을 이용한 100%의 활용 방안에 대해 다양한 연구가 이루어졌으며, 그에 따른 결과물로 나타난 것이 현재 건축용 내/외장재, 가구용, 구조물 등에 이용되고 있는 다양한 목질 판상 제품(합판, MDF, PB(Particle Board), OSB(Oriented Strand Board) 등)이다.

현재 생산되고 있는 판상 제품은 원목의 느낌을 강조하기 위해 합판이나 MDF의 면에 나무의 모양과 결을 인쇄하거나 이러한 무늬를 갖는 무늬목단판을 접착제에 의해 부착하고, 고압으로 압착하여 제작되고 있다.

여기서 무늬목단판을 부착할 경우, 단가가 상승됨에 따라 합판이나 MDF의 면에 무늬를 인쇄하거나 요철을 가압하여 무늬를 성형하고, 또는 무늬가 형성된 시트지를 압착하여 사용되고 있다.

그러나 이러한 방법들은 원목 등의 재질에 따른 비용이 절감되는 것이지, 공정상 비용 절감부분이 미비함은 물론, 단가가 내려갈수록 품질이 저하되는 문제점이 여전히 발생되고 있다.

이에 작업 공정을 감소시키고, 단가를 절감함은 물론, 품질도 유지시킬 수 있는 무늬 판재를 제작할 수 있는 장치 및 방법의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 판재를 베이스프레임으로 공급 및 이송시키는 판재공급수단과 이송되는 판재에 표면재를 공급하는 표면재공급수단 및 표면재를 판재의 상면에 일정 두께로 도포함과 동시에 요철을 성형하는 성형수단이 구비되어 천연 또는 인공 무늬를 성형시킬 수 있다.

이에 따라, 종래의 작업공정을 감소시킬 수 있어 시간과 비용을 절감시킴은 물론, 품질도 유지시킬 수 있는 무늬 성형장치 및 이를 이용한 성형방법을 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 판재가 이동되기 위한 베이스프레임, 상기 베이스프레임으로 판재를 공급하는 판재공급수단, 상기 판재의 상면에 공급되는 표면재를 회전되는 성형롤에 의해 상기 판재에 도포됨과 동시에 요철 무늬를 성형하는 성형수단, 및 요철 무늬가 성형된 판재를 일정 간격으로 적층하여 경화시키는 경화수단을 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 판재공급수단은, 모터 또는 실린더에 의해 상기 판재를 일정한 속도로 공급시킨다.

그리고 상기 성형수단의 앞쪽에 감지센서가 더 구비되어 상기 표면재가 성형수단에 의해 판재에 일정량 이상 도포됨에 따라 량이 감소되면, 그 측정값을 제어부로 전송하여 표면재 공급시기를 알린다.

또한, 상기 표면재는, 점성을 갖는 혼합물로 상기 판재의 폭방향과 동일한 길이로 형성된다.

그리고 상기 표면재는, 아교 10 내지 30 중량부, 목분 40 내지 60 중량부, 오일 20 내지 40 중량부를 포함한다.

또한, 다수의 표면재가 수납되어 하측으로 하나씩 배출되기 위한 호퍼와 다수의 공급판이 외주면을 따라 일정 간격으로 형성되고, 상기 호퍼의 배출 부위에 회전 가능하도록 구비되어 수납된 표면재를 하나씩 공급하는 공급부 및 상기 공급부를 회전시키는 회동부를 갖는 표면재공급수단이 상기 성형수단의 앞쪽에 더 구비되어 상기 판재의 상면으로 표면재가 자동으로 공급된다.

그리고 상기 성형수단은, 상기 베이스프레임의 상측에 구비되어 이송되는 판재의 상면에 표면재를 일정 두께로 도포시키는 동시에 무늬를 성형하도록 외주면을 따라 무늬 요철이 형성된 성형롤, 상기 성형롤 하측 베이스프레임에 구비되어 이송되는 판재의 하단면과 닿아 회전되면서 지지하는 하단롤, 및 상기 성형롤을 회전시키는 회전모터를 포함하여 이루어진다.

또한 상기 성형롤은, 위치조절부가 더 구비되어 그 위치가 조절됨에 따라 상기 표면재의 도포두께가 결정된다.

그리고 상기 성형롤의 요철 높이는 판재에 도포되는 표면재의 높이(두께)보다 작게 형성된다.

또한, 상기 판재공급수단의 이송속도는 상기 성형수단의 성형롤 원주속도와 동일하다.

그리고 상기 경화수단은, 상하 방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 무늬가 성형된 판재를 각각 수납하여 음지에서 경화된다.

또한, 판재공급수단에 의해 롤러가 구비된 베이스프레임을 따라 판재를 이송시키는 판재 공급단계, 외주면에 무늬 요철이 형성된 성형롤을 갖는 성형수단에 의해 상기 판재에 공급된 표면재를 이송되는 판재의 상면으로 압착하여 도포함과 동시에 무늬를 성형하는 도포/무늬 성형단계, 및 상하 방향을 따라 일정 간격으로 이격된 수납공간을 갖는 경화수단의 각 수납공간에 무늬가 성형된 판재를 각각 수납하여 음지에서 경화시키는 경화단계를 포함하여 이루어진다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 무늬 성형장치 및 이를 이용한 성형방법에 의하면, 판재에 표면재를 도포함과 동시에 무늬를 성형할 수 있어 제작공정을 감소시킬 수 있고, 그에 따라 작업 시간 및 비용을 절감시킬 수 있으며, 표면재의 도포 두께를 조절할 수 있어 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 무늬 성형장치를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 무늬 성형장치의 작동 상태를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 무늬 성형장치의 다른 실시 예를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 무늬 성형장치의 성형수단을 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 무늬 성형장치에 감지센서와 제어부가 더 구비된 상태를 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 무늬 성형장치에 감지센서와 제어부가 더 구비된 다른 실시 예를 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명에 따른 무늬목 성형장치를 이용한 무늬목 성형방법을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도면에서 도시한 바와 같이, 무늬 성형장치(100)는 판재(10)에 표면재(20)를 도포함과 동시에 천연 무늬 요철을 성형하는 것으로, 베이스프레임(110)과 판재공급수단(120), 성형수단(140) 및 경화수단(150)으로 구성된다.

베이스프레임(110)은 판재(10)가 이동되기 위한 것으로, 판재(10)가 이송될 수 있도록 평평한 면을 갖거나 다수의 롤러(112)가 구비되어 다양한 크기의 판재(10)를 용이하게 이송시킬 수 있음이 바람직하다.

그리고 판재공급수단(120)은 베이스프레임(110)으로 판재(10)를 공급하는 것으로, 베이스프레임(110)의 일단부에 구비되어 모터 또는 실린더에 의해 판재(10)를 일정한 속도로 공급 및 이송시키게 된다.

성형수단(140)은 회전되는 성형롤(142)을 이용하여 이송되는 판재(10)의 표면에 표면재(20)를 압착하여 도포하고, 도포된 표면재(20)에 요철 무늬를 성형하는 것으로, 판재(10)의 상면에 표면재(20)가 공급된 상태로 이송된다.

다시 말해, 성형수단(140)은 표면재(20)를 판재(10)에 도포함과 동시에 도포되는 표면재(20)에 천연 무늬를 성형시키는 것으로, 성형롤(142)의 외주면을 따라 천연 무늬 요철(143)이 형성되어 도포된 표면재(20)에 요철 무늬가 형성된다.

여기서, 표면재(20) 공급방법은 작업자가 직접 공급하거나 표면재공급수단(130)을 이용하여 공급할 수 있으며, 방법은 한정되지 않는다.

그리고 표면재(20)는 점성을 갖는 혼합물로, 즉 잴과 유사한 상태이며, 하나의 표면재(20)는 판재(10)의 폭방향과 동일한 길이로 형성된다.

이러한 표면재(20)는 아교와 목분 및 오일로 형성되며, 일 실시 예로, 아교 10 내지 30 중량부, 목분 40 내지 60 중량부, 오일 20 내지 40 중량부로 형성된다.

이는, 한정이 아니며, 필요에 따라 각 조성물을 선택적으로 조절함이 당연하다.

경화수단(150)은 요철 무늬가 성형된 판재(10)를 일정 간격으로 이격/적층하여 경화시키는 것으로, 음지에서 자연 바람을 이용하여 경화시키게 된다.

이러한 경화수단(150)은 수납공간(152)과 수납프레임(154) 및 수납롤러(156)로 구성되며, 수납공간(152)은 요철 무늬가 성형된 판재(10)가 수납되기 위한 공간이다.

그리고 수납프레임(154)은 수납공간(152)을 상하방향으로 구획하도록 다수 개 구비되며, 수납롤러(156)는 각 수납프레임(154)에 다수 개 구비되어 수납 또는 배출되는 판재(10)가 용이하게 이동될 수 있다.

여기서, 경화수단(150)의 경화시간은 10 ~ 14시간이며, 약 12시간이면 경화가 이루어진다.

한편, 도 3에서 도시한 바와 같이, 표면재공급수단(130)을 이용하여 표면재(20)를 공급할 경우, 판재공급수단(120)에서 공급 및 이송되는 판재(10)의 상면에 표면재(20)를 필요에 따라 공급하는 것으로, 이송속도에 따라 다수의 표면재(20)를 일정 간격으로 공급할 수 있다.

이러한 표면재공급수단(130)은 호퍼(132)와 공급부(134) 및 회동부(136)로 구성되며, 호퍼(132)는 다수의 표면재(20)가 수납되어 하측으로 하나씩 배출된다.

그리고 공급부(134)는 다수의 공급판(135)이 외주면을 따라 일정 간격으로 형성되고, 호퍼(132)의 배출 부위에 회전 가능하도록 구비되어 수납된 표면재(20)를 하나씩 공급하게 된다.

회동부(136)는 공급부(134)를 회전시키는 것으로, 인접한 공급판(135) 사이에 위치된 하나의 표면재(20)가 호퍼(132)의 하측으로 배출되도록 공급부(134)를 일정 각도 회전시킴에 따라 표면재(20)를 자동으로 공급하게 된다.

여기서, 표면재공급수단(130)은 성형수단(140)의 앞쪽에 구비됨이 당연하다.

그리고 성형수단(140)은 도 4에서 도시한 바와 같이, 성형롤(142)과 하단롤(144) 및 회전모터(146)로 구성된다.

성형롤(142)은 판재(10)가 이송되는 베이스프레임(110)의 상측에 구비되어 이송되는 판재(10)의 상면에 표면재(20)를 일정 두께로 도포시키는 동시에 무늬를 성형하도록 외주면을 따라 무늬 요철(143)이 형성된다.

그리고 하단롤(144)은 성형롤(142) 하측 베이스프레임(110)에 구비되어 이송되는 판재(10)의 하단면과 닿아 회전되면서 그 하측을 지지함에 따라 도포되는 표면재(20)에 요철 무늬를 명확하게 성형하게 된다.

회전모터(146)는 성형롤(142)을 회전시키는 것으로, 감속기(미 도시)를 통해 일정한 회전력을 전달함이 당연하다.

이때, 성형롤(142)은 위치조절부(148)가 더 구비되어 그 위치가 조절됨에 따라 표면재(20)의 도포두께가 결정된다.

이러한 위치조절부(148)는 성형롤(142)의 위치를 조절 및 결정 시, 회전모터(146)도 동시에 이동시킴이 바람직하다.

여기서, 성형롤(142)의 요철(143)은 판재(10)에 도포되는 표면재(20)의 두께보다 작게 형성되는 것으로, 성형롤(142)의 요철(143)이 판재(10)에 닿아 파손이 발생되거나 흠집이 발생되는 것을 방지함이 바람직하다.

또한 판재공급수단(120)의 이송속도는 성형수단(140)의 성형롤(142) 원주속도와 동일한 것으로, 각 판재(10)에 도포재(20)와 요철 무늬를 동일하게 도포 및 성형시킴이 바람직하다.

그리고 도 5에서 도시한 바와 같이, 성형수단(140)의 앞쪽에 감지센서(160)가 더 구비되며, 이 감지센서(160)는 표면재(20)가 성형수단(140)에 의해 판재(10)에 일정량 이상 도포됨에 따라 량이 감소되면, 그 측정값을 제어부(170)로 전송하여 표면재(20) 공급시기를 알릴 수 있게 하여 작업 공정을 원활히 이루어질 수 있도록 한다.

또한 도 6에서 도시한 바와 같이, 표면재(20)를 자동으로 공급하는 표면재공급수단(130)이 구비되는 것으로, 성형수단(140)의 앞쪽에 구비된 감지센서(160)는 표면재(20)가 성형수단(140)에 의해 판재(10)에 일정량 이상 도포됨에 따라 량이 감소되면, 그 측정값을 제어부(170)로 전송하고, 제어부(170)는 표면재공급수단(130)을 작동시켜 표면재(20)를 자동으로 공급시키게 된다.

이러한 무늬 성형장치(100)를 이용한 성형방법은 도 7에서 도시한 바와 같이, 판재 공급단계(S10)와 도포/무늬 성형단계(S20) 및 경화단계(S30)로 구성된다.

판재 공급단계(S10)는 판재공급수단(120)에 의해 베이스프레임(110)을 따라 판재(10)를 이송시키게 된다.

그리고 도포/무늬 성형단계(S20)는 외주면에 무늬 요철(143)이 형성된 성형롤(142)을 갖는 성형수단(140)에 의해 표면재(20)를 이송되는 판재(10)의 상면으로 압착하여 도포함과 동시에 요철 무늬를 성형하게 된다.

이에 따라, 종래 분리된 판재제작과 무늬성형을 하나의 공정에서 이루어질 수 있는 것이다.

이와 같이, 요철 무늬가 성형된 표면재(20)가 도포된 판재(10)는 경화단계(S30)에서 경화되는 것으로, 상하 방향을 따라 일정 간격으로 이격된 수납공간(152)을 갖는 경화수단(150)의 각 수납공간(152)에 무늬가 성형된 판재(10)를 각각 수납하여 음지에서 경화시키게 된다.

이때, 경화 시간은 12시간 정도 자연상태에서 경화시키게 된다.

그리고 경화수단(150)은 수납공간(152)을 상하 방향으로 분리하도록 다수의 수납프레임(154)이 이격되어 구비되고, 이 수납프레임(154)에는 다수의 수납롤러(156)이 구비되어 수납되는 판재(10)가 용이하게 수납될 수 있다.

한편, 판재 공급단계(S10)와 도포/무늬 성형단계(S20) 사이에 표면재 공급단계(S15)가 더 이루어질 수 있는 것으로, 작업자가 표면재(20)를 직접 공급하거나 표면재공급수단(130)을 이용하여 자동으로 공급할 수도 있다.

10 : 판재 20 : 표면재
100 : 무늬 성형장치 110 : 베이스프레임
120 : 판재공급수단 130 : 표면재공급수단
140 : 성형수단 142 : 성형롤
143 : 요철 150 : 경화수단

Claims

판재가 이동되기 위한 베이스프레임;
상기 베이스프레임으로 판재를 공급하는 판재공급수단;
상기 판재의 상면에 공급되는 표면재를 회전되는 성형롤에 의해 상기 판재에 도포됨과 동시에 요철 무늬를 성형하는 성형수단; 및
요철 무늬가 성형된 판재를 일정 간격으로 적층하여 경화시키는 경화수단을 포함하여 이루어지는 무늬목 성형장치.
제1항에 있어서, 상기 판재공급수단은,
모터 또는 실린더에 의해 상기 판재를 일정한 속도로 공급시키는 것을 특징으로 하는 무늬목 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 성형수단의 앞쪽에 감지센서가 더 구비되어 상기 표면재가 성형수단에 의해 판재에 일정량 이상 도포됨에 따라 량이 감소되면, 그 측정값을 제어부로 전송하여 표면재 공급시기를 알리는 것을 특징으로 하는 무늬목 성형장치.
제1항에 있어서, 상기 표면재는,
점성을 갖는 혼합물로 상기 판재의 폭방향과 동일한 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 무늬목 성형장치.
제4항에 있어서, 상기 표면재는,
아교 10 내지 30 중량부, 목분 40 내지 60 중량부, 오일 20 내지 40 중량부를 포함하는 무늬목 성형장치.
제1항에 있어서,
다수의 표면재가 수납되어 하측으로 하나씩 배출되기 위한 호퍼와 다수의 공급판이 외주면을 따라 일정 간격으로 형성되고, 상기 호퍼의 배출 부위에 회전 가능하도록 구비되어 수납된 표면재를 하나씩 공급하는 공급부 및 상기 공급부를 회전시키는 회동부를 갖는 표면재공급수단이 상기 성형수단의 앞쪽에 더 구비되어 상기 판재의 상면으로 표면재가 자동으로 공급되는 것을 특징으로 하는 무늬목 성형장치.
제1항에 있어서, 상기 성형수단은,
상기 베이스프레임의 상측에 구비되어 이송되는 판재의 상면에 표면재를 일정 두께로 도포시키는 동시에 무늬를 성형하도록 외주면을 따라 무늬 요철이 형성된 성형롤;
상기 성형롤 하측 베이스프레임에 구비되어 이송되는 판재의 하단면과 닿아 회전되면서 지지하는 하단롤; 및
상기 성형롤을 회전시키는 회전모터를 포함하여 이루어지는 무늬목 성형장치.
제7항에 있어서, 상기 성형롤은,
위치조절부가 더 구비되어 그 위치가 조절됨에 따라 상기 표면재의 도포두께가 결정되는 것을 특징으로 하는 무늬목 성형장치.
제7항에 있어서,
상기 성형롤의 요철 높이는 판재에 도포되는 표면재의 높이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 무늬목 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 판재공급수단의 이송속도는 상기 성형수단의 성형롤 원주속도와 동일한 것을 특징으로 하는 무늬목 성형장치.
제1항에 있어서, 상기 경화수단은,
상하 방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 무늬가 성형된 판재를 각각 수납하여 음지에서 경화되는 것을 특징으로 하는 무늬목 성형장치.
판재공급수단에 의해 롤러가 구비된 베이스프레임을 따라 판재를 이송시키는 판재 공급단계;
외주면에 무늬 요철이 형성된 성형롤을 갖는 성형수단에 의해 상기 판재에 공급된 표면재를 이송되는 판재의 상면으로 압착하여 도포함과 동시에 무늬를 성형하는 도포/무늬 성형단계; 및
상하 방향을 따라 일정 간격으로 이격된 수납공간을 갖는 경화수단의 각 수납공간에 무늬가 성형된 판재를 각각 수납하여 음지에서 경화시키는 경화단계를 포함하여 이루어지는 무늬목 성형장치를 이용한 무늬목 성형방법.