KR20130052488A - 실장력 조절기 및 이를 포함하는 자수기의 실장력 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편심캠을 이용하고 자수기에 구비되는 각 색실의 장력을 각각 자동으로 검출하여 조절하는 자수기의 실장력 조절장치가 개시된다.
자수기의 실장력 조절장치는 모터의 구동에 의해 색실의 장력을 조절하는 장력조절부를 포함하며, 장력 조절부는 상기 자수기 헤드부에 설치되며 상기 색실의 장력을 제어하기 위한 제어신호에 대응되는 방향과 크기로 회전구동하는 모터; 상기 모터의 회전축에 설치되는 풀리; 상기 풀리와 벨트를 통하여 연동하여 상기 풀리의 동력을 전달시키는 종동풀리; 상기 종동풀리의 회동에 의하여 회동하고 축을 중심으로 일측면이 균일하게 돌출된 편심캠을 형성시키는 편심축부; 상기 자수기 헤드부에 관통된 상태로 설치되고 일측 끝단이 상기 편심캠에 접촉하고 타측에 상기 장력 조절 접시가 탄성 지지되게 설치되는 장력조절축; 및 상기 장력조절축과 상기 자수기 헤드부 사이에 삽입되어 상기 장력 조절축이 상기 편심축부의 편심캠에 밀착되게 하는 탄성력을 인가하는 제 1 장력조절스프링; 을 포함한다.

Description

실장력 조절기 및 이를 포함하는 자수기의 실장력 조절장치{Thread tension adjusting device and thread tension adjusting apparatus of embroidering machine using the same}

본 발명은 자수기의 실장력 조절장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 모터 및 편심캠을 이용하여 윗실에 인가되는 장력을 조절하는 실장력 제어 장치 및 이를 이용하여 자수기에 구비되는 각 색실의 장력을 각각 자동으로 검출하여 조절하는 자수기의 실장력 조절장치에 관한 것이다.

자수기(embroidering machine)는 원단을 수틀 장치에 고정시켜 평편하게 하고 수틀을 평면에서 임의 X, Y 방향으로 자유롭게 이동시키면서 자수용 색실(혹은 윗실)을 사용하여 선택된 무늬가 매듭지어 지도록 자수 놓은 장치이다.

자수기는 예를 들어, 6 또는 12 종류 이상의 색실을 사용할 수 있으며, 자수 놓는 과정에서 자수의 무늬를 일정하게 유지하기 위하여 각 색실을 일정한 값의 장력으로 공급시키는 것이 일반적이다.

자수기에서 색실의 장력(장력값)이 약하면 자수 놓인 무늬가 느슨하게 되며 장력이 세어지면 자수 놓인 무늬가 단단하게 되고 자수 놓는 과정에서 색실이 끊어지기 쉽다.

또한, 자수기에 사용되는 원단은 그 재질 및 두께가 다를 수 있으며 원단의 종류가 변경됨에 따라 공급되는 각 색실의 장력값도 각각 다르게 조절하여야 하므로 동일한 무늬의 자수를 반복 생산하기 위하여 각 색실의 장력값을 일정하게 조절시키는 장력조절장치는 자수기의 중요한 구성요소들 중의 하나이다.

도 1 은 종래기술에 있어서의 자수기의 실장력 조절 장치의 구성을 보이는 정면도 및 사시도이다.

도 1을 참조하면, 자수기(1)에서 색실이 실가이드에 의하여 바늘에 꿰어지고 침봉의 하강에 의하여 직물에 자수를 수 놓게 된다.

자수기(1)는 직물에 자수를 놓은 과정에서 여러 가지 원인에 의하여 예를 들어, 한 위치에 반복하여 자수 무늬를 수 놓은 등의 경우, 색실의 장력이 증가하여 색실이 끊어지는 경우가 발생된다.

즉, 자수기(1)에서 자수 제품을 생산하는 경우 여러 가지 원인에 의하여 색실의 장력값이 수시로 변경되는 것은 일반적이므로 자수기로 자수 제품을 생산하는 과정에서 색실이 끊어질 수 있다.

또한, 자수기(1)는 색상이 다양한 다수의 색실을 사용하며 각 색실은 그 굵기가 일정하지 않은 관계로 굵기 등의 차이에 의하여 인장강도에 차이가 있을 수 있고, 재봉되는 원단(직물)의 종류가 변경하는 경우에도 색실의 장력치를 함께 변경 조정해야 된다.

자수기(1)의 자수용 색실을 다른 종류로 변경시키거나 원단(직물)을 다른 종류로 변경시키는 경우, 실장력조절부(3) 각각을 좌회전 또는 우회전시켜 색실의 장력을 적당한 값으로 조절시켜야 한다.

이러한 장력 조절 작업은 많은 시간을 요구하며 비숙련자일수록 숙련자에 비해 더 많은 시간을 소요하기 마련이다.

한편, 종래기술은 자수기(1)로 자수를 진행하는 과정에서 발생되는 색실의 장력값 변경 요구에 대응하여 색실(21)의 장력값을 균일하게 유지시킬 수 없었기 때문에 색실 간의 장력 차이에 의한 색실의 끊어짐이 자주 발생하여 자수의 생산시간이 많이 소요되며 불량 발생이 늘어나는 등의 문제가 있었다.(검토 요청)

따라서 자수기에서 색실의 장력값 변경 요구에 대응하여 각 색실의 장력을 일일이 조절하는데 소요되는 시간을 줄여서 자수 제품의 생산시간을 줄이는 기술을 개발할 필요가 있다.

또한, 자수기로 자수 제품을 생산하는 과정에서 색실의 장력값 변경 요구에 대응하여 색실의 장력값을 균일하게 유지함으로써 색실 간의 장력 차이에 의해 색실이 끊어지지 않도록 하는 기술을 개발할 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 모터 및 편심캠에 의해 윗실에 인가되는 장력을 자동으로 조절할 수 있는 실장력 조절기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 실장력 조절기를 이용하여 색실에 인가되는 장력을 검출하고 이에 근거하여 윗실에 인가되는 장력을 자동으로 조절시키므로써 각 색실의 장력값 조절 시간을 줄이는 자수기의 실장력 조절장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 상기의 과제들 및 잇점들은 발명의 구체적인 설명으로부터 당업자에게 명백하게 드러날 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 장력 조절기는

윗실이 통과하는 실장력 조절접시에 인가되는 탄성력을 제어하여 윗실에 인가되는 장력을 조절하는 실장력 조절기에 있어서,

실장력을 제어하기 위한 제어신호에 대응되는 방향과 크기로 회전구동하는 모터;

상기 모터의 회전축에 설치되는 풀리;

상기 풀리와 벨트를 통하여 연동하여 상기 풀리의 동력을 전달시키는 종동풀리;

상기 종동풀리의 회동에 의하여 회동하고 그것의 축을 중심으로 일측면이 돌출된 편심캠을 형성시키는 편심축부;

상기 자수기 헤드부에 관통된 상태로 설치되고 일측 끝단이 상기 편심캠에 접촉하고 타측에 상기 장력 조절 접시가 탄성 지지되게 설치되는 장력조절축; 및

상기 장력조절축과 상기 자수기 헤드부 사이에 삽입되어 상기 장력 조절축이 상기 편심축부의 편심캠에 밀착되게 하는 탄성력을 인가하는 제 1 장력조절스프링;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 편심축부는

상기 편심축부의 중심축 일측 끝단에 고정된 상태로 설치되며 상기 편심캠의 회동 위치를 표시하는 캠위치표시판; 및

상기 자수기 헤드부에 고정된 상태로 설치되며 상기 캠위치표시판의 회동 상태를 검출하는 위치검출센서;

를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 편심축부는 축방향으로 연장되며,

상기 편심축부 상에 상기 장력 조절축 및 제1장력조절 스프링이 복수개 설치되는 것이 바람직하다.

상기의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자수기의 실장력 조절 장치의 일실시예는

상하로 구동되는 침봉과 상기 침봉의 하단에 설치되어 색실이 꿰어지는 바늘을 구비하는 자수기 헤드부를 포함하는 자수기에 있어서,

상기 자수기 헤드부의 상측 일부에 설치되며 색실에 인가되는 장력을 조절하기 위한 장력 조절 접시를 구비하는 실장력 조절기; 및

상기 자수기 헤드부의 하측 일부에 설치되며, 상기 실장력 조절기를 보조하기 위한 보조 실장력 조절기;를 구비하며,

여기서, 상기 실장력 조절기는

상기 자수기 헤드부에 설치되며 실장력 조절을 위한 제어신호에 대응되는 방향과 크기로 회전구동하는 모터;

상기 모터의 회전축에 설치되는 풀리;

상기 풀리와 벨트를 통하여 연동하여 상기 풀리의 동력을 전달시키는 종동풀리;

상기 종동풀리의 회동에 의하여 회동하고 그것의 축을 중심으로 일측면이 균일하게 돌출된 편심캠을 형성시키는 편심축부;

상기 자수기 헤드부에 관통된 상태로 설치되고 일측 끝단이 상기 편심캠에 접촉하고 타측에 상기 장력 조절 접시가 탄성 지지되게 설치되는 장력조절축; 및

상기 장력조절축과 상기 자수기 헤드부 사이에 삽입되어 상기 장력 조절축이 상기 편심축부의 편심캠에 밀착되게 하는 탄성력을 인가하는 제 1 장력조절스프링;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 보조 실장력 조절기는

장력조절 접시; 및

장력 조절 접시에 밀착된 스프링의 탄성력을 조절하기 위한 실장력 조절 다이얼;

을 포함하는 것이 바람직하다.

상기의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자수기의 실장력 조절 장치의 다른 실시예는

상하로 구동되는 침봉과 상기 침봉의 하단에 설치되어 윗실이 꿰어지는 바늘을 구비하는 자수기 헤드부를 포함하는 자수기에 있어서,

상기 자수기 헤드부의 상측 일부에 설치되며 윗실에 인가되는 장력을 조절하기 위한 장력 조절 접시를 구비하는 실장력 조절기;

상기 장력조절부에 의해 장력이 조절된 윗실의 장력을 검출하는 장력검출부; 및

상기 장력검출부가 검출한 윗실의 장력값에 근거하여 윗실의 장력을 조절하는 제어신호를 상기 장력조절부에 출력하는 자수기 제어부; 를 포함하며,

여기서, 상기 실장력 조절기는

상기 자수기 헤드부에 설치되며 상기 제어신호에 대응되는 방향과 크기로 회전구동하는 모터;

상기 모터의 회전축에 설치되는 풀리;

상기 풀리와 벨트를 통하여 연동하여 상기 풀리의 동력을 전달시키는 종동풀리;

상기 종동풀리의 회동에 의하여 회동하고 축을 중심으로 일측면이 균일하게 돌출된 편심캠을 형성시키는 편심축부;

상기 자수기 헤드부에 관통된 상태로 설치되고 일측 끝단이 상기 편심캠에 접촉하고 타측에 상기 장력 조절 접시가 탄성 지지되게 설치되는 장력조절축; 및

상기 장력조절축과 상기 자수기 헤드부 사이에 삽입되어 상기 장력 조절축이 상기 편심축부의 편심캠에 밀착되게 하는 탄성력을 인가하는 제 1 장력조절스프링;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 장력조절부는

상기 장력조절축의 타측 끝단과 상기 자수기 헤드부 사이에 설치되어 상기 복수의 장력 조절 접시에 탄성력을 인가하는 제 2 장력조절스프링; 및

상기 장력조절축의 타측 끝단에 설치되어 상기 제 2 장력조절스프링의 탄성력을 조절하는 장력조절손잡이부; 를

더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 장력검출부는

상기 장력조절부로부터 윗실을 공급받고 상기 윗실의 공급이 계속 진행되는 위치와 방향을 위치안내홀을 통하여 지정하는 위치지정부;

상기 위치지정부의 아래에 설치되며 상기 위치지정부가 지정한 위치로부터 공급되는 상기 색실이 상기 자수기 헤드부의 정면 표면으로부터 형성시키는 높이를 제 1 높이고정홀을 통과시키면서 유지되도록 하는 제 1 높이고정부;

상기 제 1 높이고정부의 아래에 설치되며 상기 제 1 높이안내부가 통과시킨 상기 색실이 자수기 헤드부의 정면 표면으로부터 형성시키는 높이를 제 2 높이고정홀을 통과시키면서 유지되도록 하는 제 2 높이고정부; 및

상기 제 1 높이고정부와 상기 제 2 높이고정부 사이에 설치되고 상기 제 1 높이고정홀과 상기 제 2 높이고정홀을 통과하는 상기 색실의 장력을 검출하는 센서부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 센서부는,

휠 타입(wheel-type) 또는 핀 타입(pin type) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

여기서,

상기 실장력 조절기와 상기 장력검출부 사이에 개재되는 보조 실장력 조절기를 더 구비하며, 상기 보조 실장력 조절기는 장력조절 접시 및 장력 조절 접시에 밀착된 스프링의 탄성력을 조절하기 위한 실장력 조절 다이얼을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 실장력 조절 장치는 제어신호에 응답하여 구동하는 모터 및 상기 모터에 의해 구동되어 실장력 조절접시에 인가되는 탄성력을 조절하는 편심캠을 구비함으로써, 윗실에 인가되는 장력을 자동으로 조절할 수 있게 하는 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에 따른 자수기의 실장력 조절 장치는 각 색실의 장력값을 센서부에 의하여 각각 검출하고 모터와 편심캠에 의하여 각각의 장력값을 자동 조절하므로 각 색실의 장력값을 조절하는 시간을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 자수기에서 조건이 수시로 바뀌는 작업환경속에서도 각 색실의 장력값을 설정된 값으로 자동 조절하므로 자수 제품의 생산시간을 줄이고 생산성을 높이며 품질을 안정화시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 웜기어에 의하여 각 색실의 장력값을 미세하게 조절하고 조절된 장력값을 일정하게 유지시킬 수 있다.

도 1 은 종래기술에 있어서의 자수기의 실장력 조절 장치의 구성을 보이는 정면도 및 사시도,
도 2 는 본 발명의 실장력 조절기 및 이를 적용한 자수기의 실장력 조절장치의 실시예를 보이는 사시도,
도 3 은 본 발명에 따른 자수기의 실장력 조절 장치의 구성을 보이는 블록도,
도 4 는 도 2에 도시된 장력검출부의 구성을 보이는 정면도 및 부분확대도,
도 5 는 도 2에 도시된 장력검출부의 구성을 보이는 측면도 및 부분 확대도,
도 6a는 도 2에 도시된 실장력 조절기의 구성을 보이는 측면도 및 부분 확대도,
도 6b는 도 6a에 있어서 풀리 및 종동 풀리를 제거한 상태의 구성을 도시하는 측면도 및 부분 확대도,
도 7 은 도 2에 도시된 장력조절부의 구성을 보이는 배면사시도 그리고
도 8은 본 발명에 따른 자수기의 실장력 조절 장치를 적용한 다두 자수기의 예를 도시한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 도시를 생략한다.

한편, 명세서 및 발명의 요약에 있어서 색실이라는 용어 대신에 윗실이라고 기재될 수 있다. 자수기나 재봉기에 있어서 바늘에 꿰어지는 실을 윗실이라고 하므로 실 혹은 윗실로 표현되더라도 동일한 내용을 지칭하는 것에 불과하다. 본 발명의 요약에 있어서 실장력 조절기에 대해서는 윗실이라는 용어를 사용하고 자수기의 실장력 조절 장치에 대해서는 색실이라는 용어를 사용하도록 하였다.

다른 한편으로, 자수기는 다수의 색실을 사용하며 직물에 선택된 디자인 패턴의 자수를 다양한 색상으로 수를 놓아 생산하는 장치이므로 이하의 설명에서 색실은 문맥에 적합하게 단수 또는 복수의 의미로 기재되는 것으로 한다.

도 2 는 본 발명의 실장력 조절기 및 이를 적용한 자수기의 실장력 조절장치의 실시예를 보이는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자수기의 실장력 조절 장치는 모터 및 편심캠의 작용에 의해 실장력을 조절하는 실장력 조절기(130), 보조 실장력 조절기(115), 실장력 검출부(120)를 포함한다. 여기서, 실장력 조절기(130)는 본 발명의 요약에 있어서의 실장력 조절기에 해당한다.

윗실 걸이(170)는 실패(미도시)로부터 풀려진 실을 자수기 헤드부(110)로 인도한다. 실장력 조절기(130)는 자수기 헤드부(110)의 상측 일부에 설치되며 윗실 걸이(170)를 통하여 인도되는 색실(150)에 인가되는 장력을 조절하기 위한 장력 조절 접시(137)를 구비한다. 장력 조절 접시(137)는 윗실의 이동 경로 상에 설치되어 실에 가하는 장력 하중을 조절하도록 구성되며 통상의 실장력 조절기에서 보여지는 바와 같이 한 쌍의 접시가 겹쳐진 형태를 갖는다.

자수기 헤드부(110)는 윗실 걸이(170)를 통하여 인도되는 색실(150)을 사용하여 직물에 자수를 수 놓아 생산하는 부분을 구성하는 것으로 도면에 도시되지 않은 바늘대 구동 장치에 의하여 상하로 구동되는 침봉과 침봉의 하단에 설치되어 색실(150)이 꿰어지는 바늘과 자수되는 직물이 자수되는 동안 움직이지 않도록 직물을 눌러 고정시키는 직물누름부(160, 노루발)를 각각 다수 구비한다.

실장력 조절기(130)는 자수기 헤드부(110)의 상측 일부에 설치되며, 모터(미도시) 및 편심캠(미도시)을 포함한다. 모터는 색실(150)의 장력을 제어하기 위한 제어신호에 응답하여 편심캠을 회전시킨다. 편심캠의 회전에 따라 장력 조절 접시(137)에 밀착된 스프링(미도시)의 탄성력을 조절함에 의해 색실(150)에 인가되는 장력을 제어할 수 있다.

보조 실장력 조절기(115)는 장력조절 접시 및 장력 조절 접시에 밀착된 스프링의 탄성력을 조절하기 위한 실장력 조절 다이얼을 구비하는 통상의 장력 조절 장치에 상응하는 것으로서 실장력 조절기(130)를 보조하기 위한 것이다.

후술하는 바와 같이, 실장력 조절기(130)에도 장력조절 손잡이부(미도시)가 설치되어 있지만, 이는 폄심캠에 의해 인가되는 장력을 미조정하기 위한 것이기 때문에, 모터의 고장 등에 의해 실장력 조절기(130)가 동작불능이 될 경우 실장력 조절기(130)에 설치된 장력조절 손잡이부만으로는 색실(150)에 충분한 장력을 인가하기가 곤란할 수 있다. 이러한 경우, 보조 실장력 조절기(115)에 의해 색실(150)에 충분한 장력을 부여하도록 한다.

그외에도 보조 실장력 조절기(115)는 실장력 조절기(130)와 더불어 색실(150)에 인가되는 장력을 제어하도록 조절될 수 있다.

장력 검툴부(120)는 색실(150)에 인가되는 장력을 검출하며, 검출된 색실의 장력은 자수기 제어부(미도시)에 제공된다.

도 3 은 본 발명에 따른 자수기의 실장력 조절 장치의 구성을 보이는 블록도를 도시한다.

도 3을 참조하면, 자수기 제어부(140)는 장력 검출부(120)에서 검출된 색실의 장력에 근거하여 실장력 조절기(130)를 제어하는 제어 신호를 발생한다.

도 3에는 실장력 조절기(130)가 장력 검출부(120)에서 검출된 색실의 장력에 근거하여 제어되는 것으로 도시되고 있지만 이외에도 실장력 조절기(130)는 원격으로 연결된 제어 장치(미도시)에 의해서도 제어될 수 있다.

도 4 는 도 2에 도시된 장력검출부의 구성을 보이는 정면도 및 부분확대도이고, 도 5는 도 4 는 도 2에 도시된 장력검출부의 구성을 보이는 측면도 및 부분 확대도이다.

장력검출부(120)는 자수기 헤드부(110)의 하측 일부에 설치되어 각 색실(150)의 장력(tension)을 자동으로 검출하는 것으로 위치지정부(122), 제 1 높이고정부(124), 제 2 높이고정부(126), 센서부(128)를 포함하는 구성이다.

위치지정부(122)는 자수기 헤드부(110)의 전면에 설치되면서 실장력 조절기(130)로부터 다수의 색실(150)을 공급받고 각 색실(150)의 공급이 계속 진행되는 위치와 방향을 해당 위치안내홀(121)들을 통하여 각각 지정한다.

제 1 높이고정부(124)는 위치지정부(122)의 아래쪽에 설치되며 위치지정부(122)가 지정한 위치로부터 공급되는 각 색실(150)이 자수기 헤드부(110)의 정면 및 표면으로부터 형성되어지는 높이가 해당되는 제 1 높이고정홀(123)을 통과하면서 유지되도록 한다.

제 2 높이고정부(126)는 제 1 높이고정부(124)의 아래쪽에 설치되며 제 1 높이고정부(124)가 통과시킨 다수의 색실(150)이 자수기 헤드부(110)의 정면 및 표면으로부터 각각 형성되어지는 높이를 제 2 높이고정홀(125)로 통과시키면서 유지되도록 한다.

센서부(128)는 제 1 높이고정부(124)와 제 2 높이고정부(126)의 사이에 설치된다.

이때, 센서부(128)는 제 1 높이고정홀(123)과 제 2 높이고정홀(125)을 각각 통과하는 상기 색실(150)의 장력을 검출한다.

색실(150)의 장력검출에는 압력센서 또는 인장센서 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.

또한, 센서부(128)는 휠 타입(wheel-type) 또는 핀 타입(pin type) 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수도 있다. 도 5는 핀 타입의 센서부(128)를 도시한다.

도 6a는 도 2에 도시된 실장력 조절기의 구성을 보이는 측면도 및 부분 확대도이고, 도 6b는 도 6a에 있어서 풀리 및 종동 풀리를 제거한 상태의 구성을 도시하는 측면도 및 부분 확대도이고, 도 7 은 도 2에 도시된 장력조절부의 구성을 보이는 배면사시도이다.

도 6a 및 6b 그리고 도 7을 참조하면, 실장력 조절기(130)는 자수기 헤드부(110)의 상측 일부에 설치되며 해당 제어신호에 의하여 모터를 구동시켜 편심축을 회동시키므로써, 각 색실(150)의 장력을 자동으로 조절하는 것으로 모터(131), 풀리(132), 종동풀리(133), 벨트(140), 편심축부(134), 장력조절축(135), 제 1 장력조절스프링(136), 장력조절접시(137), 제 2 장력조절스프링(138), 장력조절손잡이(139)를 포함하는 구성이다.

모터(131)는 자수기 헤드부(110)에 고정된 상태로 설치되며 실장력 조절기(130)로부터 인가되는 제어신호에 대응되는 크기로 좌회전 방향 또는 우회전 방향으로 회전한다.

풀리(132)는 모터(131)를 구성하는 회전축의 일단에 고정된 상태로 설치되어 모터(131)의 회전축과 함께 회전한다.

종동 풀리(133)는 편심축부(134)의 일측 끝단에 고정된 상태로 설치되고 벨트(140) 및 풀리(132)와 연동되어 편심축부(134)에 동력을 전달시킨다.

편심축부(134)는 종동풀리(133)의 회전축에 고정된 상태로 설치되어 종동풀리(133)의 회동에 의하여 회동하고, 편심축부(134)의 회전축을 중심으로 일측면이 축의 길이 방향 전체에 걸쳐서 균일하게 돌출된 편심캠(134a)을 형성하는 것으로, 캠위치표시판(134b), 위치검출센서(134c), 부싱부(134d)를 포함한다.

캠위치표시판(134b)은 편심축부(134)의 회전축 일측 끝단에 고정된 상태로 설치되는 것으로서 이를 통하여 편심캠(134a)의 위치를 확인시킬 수 있다.

위치검출센서(134c)는 자수기 헤드부(110)의 일측에 고정된 상태로 설치되며 캠위치표시판(134b)의 회동 상태를 검출한다.

위치검출센서(134c)는 캠위치표시판(134b)을 검출한 신호를 자수기 제어부(140)에 출력하고, 자수기 제어부(140)는 해당 신호를 분석하므로써 편심캠(134a)의 위치를 확인하고, 이를 바탕으로 편심축부(134)를 원하는 위치로 이동하도록 하는 제어신호를 출력할 수 있다.

부싱부(134d)는 편심축부(134)의 중심축 양쪽 끝단에 각각 설치되어 편심축부(134)를 자수기 헤드부(110)에 회동 가능한 설치시킨다.

장력조절축(135)은 자수기 헤드부(110)를 관통하는 상태로 설치되고 일측 끝단이 편심캠(134a)에 접촉하며 편심캠(134a)의 회동에 의하여 진퇴하여 색실(150)의 장력을 조절시킬 수 있다.

제 1 장력조절스프링(136)은 자수기 헤드부(110)를 관통한 상태의 장력조절축(135) 일측 끝단과 자수기 헤드부(110) 사이에 설치되어 탄성을 발생하는 것으로 장력조절축(135)의 일측 끝단이 편심축부(134)의 편심캠(134a)에 밀착상태로 접촉하도록 탄성을 작용시킨다.

장력조절접시(137)는 복수로 구성되며 장력조절축(135)이 자수기 헤드부(110)를 관통한 상태의 타측 일부에 삽입 설치되어 색실(150)의 장력을 조절할 수 있다.

제 2 장력조절스프링(138)은 장력조절축(135)의 타측 일부에서 장력조절접시(137)의 다음 순서로 삽입 설치되어 탄성력을 발생하는 것으로 장력손잡이조절부(139)를 작업자가 수동으로 회동시킴에 따라 상기 장력조절접시(137)에 가해지는 가압력을 증대 또는 감소시켜 복수의 장력조절접시(137)가 형성하는 틈새의 크기를 조절시키므로 색실(150)의 장력을 조절시킬 수 있다.

장력조절손잡이부(139)는 장력조절축(135)이 자수기 헤드부(110)를 관통하여 장력조절접시(137)와 제 2 장력조절스프링(138)을 순차 설치한 상태에서 장력조절축의 타측 끝단에 고정된 상태로 설치되는 것으로 사용자 등에 의하여 수동으로 색실의 장력을 조절시킬 수 있다.

장력조절손잡이부(139)는 모터(131)에 의해 조절이 불가능한 경우에도 수동으로 색실(150)의 장력을 조절할 수 있게 한다.

자수기제어부(140)는 장력검출부(120)가 검출한 색실(150)의 장력값을 제공받고 분석하여 색실(150)의 장력을 조절시키는 해당 제어신호를 실장력 조절기(130)에 출력한다.

색실(150)은 다수의 색상 중에서 어느 하나의 색상을 띄는 실이며, 굵기, 인장강도 등이 다를 수 있다.

직물누름부(160)는 색실(150)을 꿴 바늘이 직물을 관통하면서 자수를 놓는 동안 직물이 움직이지 않도록 직물을 누를 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 구성이 작용하는 상태를 설명한다.

자수기는 다수의 색실(150)이 구비되지만 선택된 어느 하나의 색실(150)이 봉제작업에 의하여 자수를 생산하는 동안 다른 색실은 대기 상태가 되어 자수를 놓을 수 없는 특징이 있다.

자수기는 색실(150)이 자수기 헤드부(110)의 상측부에 설치되는 스풀(spool) 형태의 실타래로부터 공급된다.

색실(150)은 실장력 조절기(130)와 보조 실장력 조절기(115)를 통과하므로 장력이 조절된 상태로 해당 위치의 바늘에 공급된다.

자수기는 생산되는 자수의 디자인 패턴 특성상 직물의 특정한 부분에서 반복하여 자수를 놓을 수 있고 이러한 부분에서는 색실(150)의 장력이 높아질 수 있으며 이외에도 다른 여러 가지 원인에 의하여 색실(150)의 장력이 높아질 수 있다.

자수기의 색실(150)은 자수의 디자인 패턴에 따라 장력이 높아졌다가 다시 낮아지고 다시 높아지는 상태를 불특정한 주기로 반복할 수 있으며 또한, 각 색실(150)은 특성상 각각 장력이 다를 수 있다.

본 발명은 각 색실(150)의 장력을 검출하고 편심캠을 이용하여 각 색실(150)의 장력을 각각 자동 조절한다.

실장력 조절기(130)와 보조 실장력 조절기(115)를 통과한 색실(150)은 위치지정부(122)의 위치안내홀(121)을 통과하고 제 1 높이고정부(124)의 제 1 높이고정홀(123)을 통과하여 센서부(128)에 접촉된다.

색실(150)은 센서부(128)에 접촉된 후 다시 제 2 높이고정부(126)의 제 2 높이고정홀(125)을 통과하며 방향유도부(129)를 경유하여 해당 위치의 바늘에 꿰인 상태가 된다.

제 1 높이고정홀(123)과 제 2 높이고정홀(125)이 자수기 헤드부(110)의 정면과 표면으로부터 형성하는 높이는 색실(150)이 접촉하는 센서부(128)의 해당 부분이 형성하는 높이보다 낮은 것이 바람직하다.

그러므로 색실(150)은 제 1 높이고정홀(123)과 제 2 높이고정홀(125)을 통과하면서 센서부(128)에 밀착된 상태가 항상 유지된다.

자수기가 자수 제품을 생산하는 경우 직물의 종류, 자수가 놓이는 디자인 패턴의 위치 등 여러 가지 원인에 의하여 각 색실(150)의 장력이 각각 변경될 수 있다.

센서부(128)는 자수를 생산 중인 색실(150)의 해당 장력값을 검출하며 검출된 장력값을 자수기 제어부(140)에 공급 또는 인가한다.

하나의 자수기 헤드부(110)는 동시에 2 가지 색실(150)로 자수를 수 놓을 수 없고 한 번에 하나의 색실(150)을 사용하여 수를 놓아야 한다. 그러므로 센서부(128)는 각 색실(150)의 장력을 각각 검출할 수 있게 되고, 자수기 제어부(140)는 각 색실(150)의 장력값을 각각 자동 조절하는 해당 제어신호를 출력할 수 있게 된다.

자수기 제어부(140)는 센서부(128)로부터 인가된 장력값을 분석하여 해당 색실(150)에 설정된 소정의 장력값과 비교하고 해당 색실에 설정된 소정의 장력값보다 크거나 또는 작은 경우 설정된 소정의 장력값이 되도록 하는 해당 제어신호를 생성하여 실장력 조절기(130)에 공급 또는 인가한다.

실장력 조절기(130)는 자수기 제어부(140)로부터 인가된 해당 제어신호를 모터(131)에 인가하므로 모터(131)는 제어된 각도 또는 크기로 좌회전 또는 우회전 하도록 구동된다.

모터(131)의 회전 구동에 의하여 중심축이 회전 구동되고, 중심축의 끝단에 설치된 축기어부(132)가 함께 회전 구동되므로 종동기어부(133)가 함께 회전 구동된다.

축기어부(132)와 종동기어부(133)는 직각방향으로 접촉하며 서로 대응하는 형상의 기어(gear)를 구성하므로 모터(131)의 회전 동력을 편심축부(134)에 전달한다.

즉, 일실시예로 모터(131)가 좌회전 또는 우회전 방향으로 회동하여 편심축부(134)가 대응되게 회동한다.

모터(131)의 회전량에 대응되는 회전량으로 편심축부(134)가 회동하므로 편심캠(134a)이 장력조절축(135)의 일측 끝단을 밀어 제 1 장력조절 스프링(136)을 압축시키면서 전진시키거나 또는, 밀지 않게 되어 제 1 장력조절 스프링(136)이 신장하는 탄성력에 의하여 장력조절축(135)을 후퇴시키게 된다.

여기서, 장력조절축(135)의 전진은 자수기 헤드부(110)로부터 장력조절 손잡이부(139)가 위치하는 방향으로 진행하는 것이고, 후진은 자수기 헤드부(110)로부터 편심축부(134)가 위치하는 방향으로 진행하는 것으로 설명하기로 한다.

일실시예로, 장력조절축(135)은 제 1 장력조절스프링(136)의 탄성력에 의하여 편심캠(134a)이 전진하면 제 2 장력조절스프링(138)이 점유하는 공간을 확장시켜 제 2 장력조절스프링(138)의 가압력이 감소됨에 따라 복수의 장력조절접시(137)가 형성하는 틈새를 넓게 하므로 색실(150)의 장력값을 낮게 조절할 수 있다.

한편, 편심캠(134a)이 후퇴하면 제 2 장력조절스프링(138)이 점유하는 공간을 축소시켜 제 2 장력조절스프링(138)의 가압력이 증가됨에 따라 복수의 장력조절접시(137)가 형성하는 틈새를 좁게 하므로 색실(150)의 장력값을 높게 조절할 수 있다.

또한, 풀리(132)와 종동풀리(133)에 의해 색실(150)의 장력값을 미세하게 조절할 수 있고 또한, 조절된 장력값을 진동이 있는 환경에서도 일정하게 유지시킬 수 있다.

따라서 본 발명은 장력검출부(120)가 검출한 색실(150)의 장력값을 자수기 제어부(140)에서 분석하여 해당 제어신호를 실장력 조절기(130)에 출력하며 실장력 조절기(130)는 모터(131)를 구동시켜 편심축부(134)의 편심캠(134a)을 동작시키므로 색실(150)의 장력을 자동으로 정밀하게 조절시키는 장점이 있다.

또한, 풀리(132)와 종동풀리(133)에 의하여 색실(150)의 조절된 장력값이 안정되게 유지되는 장점이 있다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 편심축부(134)는 축방향으로 연장되며, 편심축부(134) 상에 장력 조절축 및 제1장력조절 스프링이 복수개 설치되는 것이 도시되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 8은 본 발명에 따른 실장력 조절 장치를 구비하는 다두 자수기의 예를 도시한다. 도 8을 참조하면, 각각이 다수의 침봉들을 포함하는 자수기 헤드부(100)가 복수개 구비된다. 자수기 헤드부(100)의 상부에는 실패(미도시)로부터 제공되는 색실(150)을 자수기 헤드부(110)로 인도하기 위한 윗실 걸이(170)가 형성된다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 실장력 조절장치 110 : 자수기 헤드부
115 : 보조 실장력 조절기 120 : 장력검출부
121 : 위치안내홀 122 : 위치지정부
123 : 제 1 높이고정홀 124 : 제 1 높이고정부
125 : 제 2 높이고정홀 126 : 제 2 높이조정부
128 : 센서부 129 : 방향유도부
130 : 실장력조절기 131 : 모터
132 : 축기어부 133 : 종동기어부
134 : 편심축부 134a : 편심캠
134b : 캠위치표시판 134c : 위치검출센서
134d : 부싱부 135 : 장력조절축
136 : 제 1 장력조절스프링 137 : 장력조절접시
138 : 제 2 장력조절스프링 139 : 장력조절손잡이부
140 : 자수기 제어부 150 : 색실
160 : 직물누름부 ` 170...윗실 걸이

Claims (10)

1. 윗실이 통과하는 실장력 조절접시에 인가되는 탄성력을 제어하여 윗실에 인가되는 장력을 조절하는 실장력 조절기에 있어서,
   실장력을 제어하기 위한 제어신호에 대응되는 방향과 크기로 회전구동하는 모터;
   상기 모터의 회전축에 설치되는 풀리;
   상기 풀리와 벨트를 통하여 연동하여 상기 풀리의 동력을 전달시키는 종동풀리;
   상기 종동풀리의 회동에 의하여 회동하고 축을 중심으로 일측면이 돌출된 편심캠을 형성시키는 편심축부;
   상기 자수기 헤드부에 관통된 상태로 설치되고 일측 끝단이 상기 편심캠에 접촉하고 타측에 상기 장력 조절 접시가 탄성 지지되게 설치되는 장력조절축; 및
   상기 장력조절축과 상기 자수기 헤드부 사이에 삽입되어 상기 장력 조절축이 상기 편심축부의 편심캠에 밀착되게 하는 탄성력을 인가하는 제 1 장력조절스프링;
   을 포함하는 실장력 조절기.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 편심축부는
   상기 편심축부의 중심축 일측 끝단에 고정된 상태로 설치되며 상기 편심캠의 회동 위치를 표시하는 캠위치표시판; 및
   상기 자수기 헤드부에 고정된 상태로 설치되며 상기 캠위치표시판의 회동 상태를 검출하는 위치검출센서;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 실장력 조절기.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 편심축부는 축방향으로 연장되며,
   상기 편심축부 상에 상기 장력 조절축 및 제1장력조절 스프링이 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 실장력 조절기.
   
4. 상하로 구동되는 침봉과 상기 침봉의 하단에 설치되어 색실이 꿰어지는 바늘을 구비하는 자수기 헤드부를 포함하는 자수기에 있어서,
   상기 자수기 헤드부의 상측 일부에 설치되며 색실에 인가되는 장력을 조절하기 위한 장력 조절 접시를 구비하는 실장력 조절기; 및
   상기 자수기 헤드부의 하측 일부에 설치되며, 상기 실장력 조절기를 보조하기 위한 보조 실장력 조절기;를 구비하며,
   여기서, 상기 실장력 조절기는
   상기 자수기 헤드부에 설치되며 실장력 조절을 위한 제어신호에 대응되는 방향과 크기로 회전구동하는 모터;
   상기 모터의 회전축에 설치되는 풀리;
   상기 풀리와 벨트를 통하여 연동하여 상기 풀리의 동력을 전달시키는 종동풀리;
   상기 종동풀리의 회동에 의하여 회동하고 축을 중심으로 일측면이 균일하게 돌출된 편심캠을 형성시키는 편심축부;
   상기 자수기 헤드부에 관통된 상태로 설치되고 일측 끝단이 상기 편심캠에 접촉하고 타측에 상기 장력 조절 접시가 탄성 지지되게 설치되는 장력조절축; 및
   상기 장력조절축과 상기 자수기 헤드부 사이에 삽입되어 상기 장력 조절축이 상기 편심축부의 편심캠에 밀착되게 하는 탄성력을 인가하는 제 1 장력조절스프링;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 자수기의 실장력 조절 장치.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 보조 실장력 조절기는
   장력조절 접시; 및
   장력 조절 접시에 밀착된 스프링의 탄성력을 조절하기 위한 실장력 조절 다이얼;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 자수기의 실장력 조절 장치.
   
6. 상하로 구동되는 침봉과 상기 침봉의 하단에 설치되어 색실이 꿰어지는 바늘을 구비하는 자수기 헤드부를 포함하는 자수기에 있어서,
   상기 자수기 헤드부의 상측 일부에 설치되며 색실에 인가되는 장력을 조절하기 위한 장력 조절 접시를 구비하는 실장력 조절기;
   상기 자수기 헤드부의 하측 일부에 설치되며 상기 실장력 조절기에 의해 장력이 조절된 색실의 장력을 검출하는 장력검출부; 및
   상기 장력검출부가 검출한 색실의 장력값에 근거하여 색실의 장력을 조절하는 제어신호를 상기 실장력 조절기에 출력하는 자수기 제어부; 를 포함하며,
   여기서, 상기 실장력 조절기는
   상기 자수기 헤드부에 설치되며 상기 제어신호에 대응되는 방향과 크기로 회전구동하는 모터;
   상기 모터의 회전축에 설치되는 풀리;
   상기 풀리와 벨트를 통하여 연동하여 상기 풀리의 동력을 전달시키는 종동풀리;
   상기 종동풀리의 회동에 의하여 회동하고 축을 중심으로 일측면이 균일하게 돌출된 편심캠을 형성시키는 편심축부;
   상기 자수기 헤드부에 관통된 상태로 설치되고 일측 끝단이 상기 편심캠에 접촉하고 타측에 상기 장력 조절 접시가 탄성 지지되게 설치되는 장력조절축; 및
   상기 장력조절축과 상기 자수기 헤드부 사이에 삽입되어 상기 장력 조절축이 상기 편심축부의 편심캠에 밀착되게 하는 탄성력을 인가하는 제 1 장력조절스프링;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 자수기의 실장력 조절 장치.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 실장력 조절기는
   상기 장력조절축의 타측 끝단과 상기 자수기 헤드부 사이에 설치되어 상기 복수의 장력 조절 접시에 탄성력을 인가하는 제 2 장력조절스프링; 및
   상기 장력조절축의 타측 끝단에 설치되어 상기 제 2 장력조절스프링의 탄성력을 조절하는 장력조절손잡이부; 를
   더 포함하는 것을 특징으로 하는 자수기의 실장력 조절 장치.
   
8. 제6항에 있어서, 상기 장력검출부는
   상기 장력조절부로부터 윗실을 공급받고 상기 윗실의 공급이 계속 진행되는 위치와 방향을 위치안내홀을 통하여 지정하는 위치지정부;
   상기 위치지정부의 아래에 설치되며 상기 위치지정부가 지정한 위치로부터 공급되는 상기 색실이 상기 자수기 헤드부의 정면 표면으로부터 형성시키는 높이를 제 1 높이고정홀을 통과시키면서 유지되도록 하는 제 1 높이고정부;
   상기 제 1 높이고정부의 아래에 설치되며 상기 제 1 높이안내부가 통과시킨 상기 색실이 자수기 헤드부의 정면 표면으로부터 형성시키는 높이를 제 2 높이고정홀을 통과시키면서 유지되도록 하는 제 2 높이고정부; 및
   상기 제 1 높이고정부와 상기 제 2 높이고정부 사이에 설치되고 상기 제 1 높이고정홀과 상기 제 2 높이고정홀을 통과하는 상기 색실의 장력을 검출하는 센서부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자수기의 실장력 조절 장치.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 센서부는,
   휠 타입(wheel-type) 또는 핀 타입(pin type) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자수기의 실장력 조절 장치.
   
10. 제6항에 있어서,
    상기 자수기 헤드부에서 상기 실장력 조절기와 상기 실장력 검출기 사이에 개재되는 보조 실장력 조절기를 더 구비하며,
    여기서, 상기 보조 실장력 조절기는 장력조절 접시 및 장력 조절 접시에 밀착된 스프링의 탄성력을 조절하기 위한 실장력 조절 다이얼을 구비하는 것을 특징으로 하는 자수기의 실장력 조절 장치.
    

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