KR20180034003A - 니들펀칭 기술을 이용한 원단의 문양 형성 장치 및 이를 이용한 문양 형성방법 및 문양이 형성된 원단 - Google Patents

니들펀칭 기술을 이용한 원단의 문양 형성 장치 및 이를 이용한 문양 형성방법 및 문양이 형성된 원단 Download PDF

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Abstract

본 발명은 문양 형성 장치 및 이를 이용한 문양 형성방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 컴퓨터의 자동제어에 의해 펼쳐진 원단에 모터를 이용하여 원사를 배열하고, 배열된 원사를 니들펀칭 함으로써 용이하고 깔끔하게 원단에 문양을 형성할 수 있도록 하는 문양 형성 장치에 관한 것이다.

Description

니들펀칭 기술을 이용한 원단의 문양 형성 장치 및 이를 이용한 문양 형성방법 및 문양이 형성된 원단{Forming apparatus of fabric pattern using needle punching and making method of pattern}
본 발명은 니들펀칭 기술을 이용한 원단의 문양 형성 장치 및 이를 이용한 문양 형성방법 및 문양이 형성된 원단에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 컴퓨터의 자동제어에 의해 펼쳐진 원단에 원사를 배열하고, 배열된 원사를 원단과 니들펀칭 함으로써 용이하고 깔끔하게 원단에 문양을 형성할 수 있도록 하는 문양 형성 장치에 관한 것이다.
원단의 표면에는 사용자에게 미려한 느낌을 주기 위해 다양한 색상 및 재질로 다채로운 형태의 문양을 형성하는 방식이 적용되어 왔다. 그 중에는 니들과 같은 도구를 이용하여 원단을 강타하는 방식도 있었고, 이를 니들펀칭 기술이라 한다.
니들펀칭은 바탕이 되는 원단에 펠트 섬유를 니들에 꿰어 감아 압축 성형한 것이다. 이러한 니들펀칭은 부직포를 이용한 원단이나 카펫 등 다양한 직물을 제조할 때 사용된다.
이를 자세히 설명하면, 니들펀칭 공정은 원단이나 시트들이 적층된 적층물의 상하방향(적층방향)으로 니들펀칭기가 왕복 운동하면서 니들펀칭기에 구비된 니들들이 원단이나 시트 상에 위치한 섬유들을 적층된 방향(시트의 두께 방향)으로 배열시키게 된다. 원단이나 시트 상에 위치한 섬유들이 적층 방향으로 배열되면서 원단과 원단 사이를 서로 얽히게 하여 적층 방향으로 결속시키게 되므로 적층된 원단들의 적층방향으로 결합력을 증가시키게 된다.
종래에는 원단에 문양을 형성할 시 원단에 패치를 접착 또는 재봉하는 방식이나 재봉틀로 문양을 재봉하는 방식들이 사용되었다. 이러한 문양 형성방법들은 접착을 수행하는 추가 공정과 소요되는 공정시간이 크기 때문에 대량생산에는 적합하지 않았다.
한편, 원단의 문양 형성에 관한 종래기술은 대한민국 제10-0954185호 등이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 원단에 원사를 떨어뜨려 배열하고, 배열된 원사를 원단과 함께 니들펀칭함으로써 1회의 자동화된 공정으로 용이하게 원단에 문양을 형성하고, 이에 따라 별도의 패치 제작 및 접합공정을 생략함으로써 대량생산에 적합하며, 깔끔하게 문양을 형성하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 문양 형성 장치는 전후좌우로 이동하면서 원단투입부 및 원단배출부에 놓여 진 원단에 원사를 배열하는 적어도 하나 이상의 원사공급부; 상기 원단투입부 및 상기 원단배출부 사이에 구비되어 상기 원사가 배열된 상기 원단을 이송하는 원단이송부; 및 상기 원단이송부와 이웃하여 배치되고, 상기 원단의 상면에서 상기 원단이송부에 의해 이송된 상기 원단 및 상기 원사를 위에서 아래로 니들펀칭 하는 상방향 펀칭부;를 포함하고, 상기 상방향 펀칭부가 상기 원단 및 상기 원사를 함께 니들펀칭 하여 문양을 형성하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 상방향 펀칭부와 이웃하여 배치되고, 상기 원단의 하면에서 상기 상방향 펀칭부에 의해 니들펀칭 된 상기 원단 및 상기 원사를 아래에서 위로 니들펀칭 하는 하방향 펀칭부;를 더 포함하고, 상기 상방향 펀칭부에 이어 상기 원단 및 상기 원사를 함께 니들펀칭 하여 문양을 상기 원사를 상기 원단에 고정시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원단이송부는, 상기 원단을 이송하는 제1롤러, 제2롤러, 제3롤러 및 제4롤러가 상기 원단의 상면 및 하면에 구비되어 있고, 상기 원사공급부는 상기 제1롤러 및 상기 제2롤러 사이에 배치되고, 상기 상방향 펀칭부는 상기 제2롤러 및 상기 제3롤러 사이에 배치되며, 상기 하방향 펀칭부는 상기 제3롤러 및 상기 제4롤러 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 문양 형성방법은 원단이 투입되는 a단계; 상기 원단을 원단이송부에서 이송시키는 b단계; 원사공급부가 원사를 상기 원단에 배열하는 c단계; 상기 원사가 배열된 상기 원단 부분을 상방향 펀칭부의 내부로 이송시켜 위에서 아래로 니들펀칭을 실시함으로써 상기 원단에 문양을 형성하는 d단계; 상기 상방향 펀칭부에서 니들펀칭을 실시한 상기 원단 부분을 하방향 펀칭부의 내부로 이송시켜 아래에서 위로 니들펀칭을 실시함으로써 상기 문양을 고정시키는 e단계; 문양 형성이 완료된 상기 원단을 배출하는 f단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 문양이 형성된 원단은 소정 길이의 폭을 갖는 원단; 상기 원단에 형성될 문양에 따라 배열되는 원사; 상기 원단에 배열된 상기 원사는 상기 원단에 니들펀칭에 의해 결합하여 고정되어 문양을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 문양 형성 장치 및 문양 형성방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 공정과정이 용이하다. 종래에는 원단에 문양을 형성하기 위해 패치를 접착하거나 재봉하기도 하고, 직접 문양을 재봉하는 등 추가 공정이 복잡하여 많은 시간이 소요되었다. 반면, 본 발명에서는 원단을 수평으로 이송시키고, 원단에 원사를 낙하시켜 문양 형상에 맞게 배열하며, 이를 위에서 아래 및 아래에서 위 등 총 2차례의 니들펀칭을 수행하여 원단과 원사를 서로 결합 및 고정시킴으로써 모든 문양을 형성한다. 따라서 1회의 공정으로 인해 원단에 문양을 형성하기 때문에 공정과정이 용이하고, 이에 따라 생산성이 증가되어 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.
둘째, 모든 공정이 자동화로 이루어진다. 본 발명에서는 생산자에 의해 문양이 컴퓨터에 입력되거나, 미리 입력되어 있는 문양을 컴퓨터에 의해 장치가 자동으로 제어되어 문양이 형성된다. 즉, 원단이 장치 내부로 투입되고 원단에 형성할 문양이 선택되면, 컴퓨터의 제어에 의해 원사의 공급 및 원단과 원사의 니들펀칭 과정이 자동으로 이루어진다. 따라서 문양이 형성된 원단을 생산하는데 편리하다.
셋째, 문양이 깔끔하게 형성된다. 본 발명에서는 원단에 문양을 형성하기 위해 패치를 접착하거나 원단을 적층하는 등 추가 공정이 생략된다. 따라서 원단에는 원사만 배열하여 이를 원단에 결합 고정시키기 때문에 원단 표면 및 문양이 깔끔하고 미려하다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 문양 형성 장치의 측면도.
도2는 도1에 도시된 문양 형성 장치의 평면도.
도3은 도1에 도시된 문양 형성 장치에서 원사공급부의 내부를 개략적으로 나타낸 도면.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 문양 형성 장치에 의해 원단에 문양이 형성되는 방법을 도시한 순서도.
도5는 도1에 도시된 문양 형성 장치에서 원사가 원단에 배열되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도6은 도1에 도시된 문양 형성 장치에서 상방향 펀칭부에 의해 원단에 배열된 원사가 니들펀칭 되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도7은 도6에 도시된 문양 형성 장치에서 하방향 펀칭부에 의해 원단에 배열된 원사가 니들펀칭 되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도8은 도7에 도시된 문양 형성 장치에서 문양 형성이 완료된 원단을 문양 형성 장치에서 배출하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도9는 본 발명의 실시예에 따라 원단에 문양이 형성된 것을 나타낸 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.
<문양 형성 장치의 구성>
도1은 본 발명의 실시예에 따른 문양 형성 장치의 측면도이고, 도2는 도1에 도시된 문양 형성 장치의 평면도이며, 도3은 도1에 도시된 문양 형성 장치에서 원사공급부의 내부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 니들펀칭 기술을 이용한 원단의 문양 형성 장치(이하 '문양 형성 장치'라 함)는 원단투입부(100), 원사공급부(200), 원단이송부(300), 상방향 펀칭부(400), 하방향 펀칭부(500) 및 원단배출부(600)를 포함한다.
원단투입부(100)는 도면상에서 문양 형성 장치의 가장 우측에 위치하는 것으로, 최초에 원단(700)을 장치에 투입시키는 구성이다.
원사공급부(200)는 투입된 원단(700)의 상면에 원사(800)를 낙하시켜 배열하는 것으로, 케이스 역할을 수행하는 이동프레임(250) 내부에 2개의 서보모터, 원사가이드부(220) 및 2개의 롤러가 내부에 고정되어 구성된다. 이러한 원사공급부(200)는 원단이송부(300)의 제1롤러(310) 및 제2롤러(320) 사이에 위치하며, 외부의 컴퓨터의 제어에 의한 제어부(미도시)에 의해 구동되어 정해진 문양에 따라 자동적으로 원단(700)보다 소정의 높은 위치에서 서보모터에 의해 전후좌우로 이동하면서 원사(800)를 원단(700)에 낙하시켜 배열한다. 이러한 원사공급부(200)는 작업의 효율을 위해 다수개가 마련될 수 있고, 원사공급부(200)를 전후좌우로 이동시키는 수단은 공지된 기술 중에 다양하게 실시될 수 있으므로 설명을 생략한다.
서보모터는 롤러의 일측에 각각 연결되어 롤러를 회전시키는 구성으로써, 롤러의 회전속도를 자유롭게 조절하여 낙하되는 원사(800)의 속도를 조절할 수 있다. 이러한 서보모터는 롤러의 개수대로 구비되며, 본 발명에서는 2개가 구비되어 각각 서보모터a(210) 및 서보모터b(211)라 칭한다. 서보모터는 외부의 컴퓨터의 제어에 의한 제어부(미도시)에 의해 자동적으로 그 구동이 제어된다.
또한, 서보모터는 이동프레임(250)에도 연결되어 이동프레임(250)이 원단(700) 상면에서 떨어진 높이에서 전후좌우로 움직일 수 있도록 한다.
롤러는 서보모터에 의해 회전됨으로써 원사공급부(200) 내부에 들어와 감겨있는 원사(800)를 원단(700)으로 투하한다. 이러한 롤러는 롤러a(230) 및 롤러b(240) 2개가 앞뒤로 위치하여 S자의 형태로 원사(800)를 감고 있고, 원사공급부(200) 내부로 진입한 원사(800)가 꼬이지 않고 배출될 수 있도록 서로 반대방향으로 회전되어 원사(800)를 공급한다. 즉, 롤러a(230)는 시계방향으로 회전하고, 롤러b(240)는 반시계방향으로 회전하면서 원사(800)를 원단(700)으로 공급하는 것이다. 롤러에는 하나의 원사(800)뿐만 아니라 다수의 원사(800)가 감겨 들어갈 수 있다. 또한, 롤러는 필요에 따라 정회전 및 역회전이 가능하고, 이는 서보모터에 의해 제어된다.
원사가이드부(220)는 롤러의 뒤편에 위치하여 롤러로 원사(800)를 모아서 안내하여 공급한다. 이러한 원사가이드부(220)에는 원사가이드관(221)이 구비되어 다수의 보빈에서 끌어낸 다수의 원사(800)가 꼬이지 않고 평행한 상태로 롤러에 공급하는 역할을 수행한다. 또한, 원사가이드관(221)으로 인해 롤러에 원사(800)가 감겨진 위치 및 원사(800)가 진입하는 위치가 일정하게 되어 정확하게 의도한 대로 원사(800)가 배열될 수 있다. 즉, 원사(700)가 다수이면 다수의 보빈이 흩어져 배치되기 때문에 원사(700)를 한군데 모아야 문양 형성을 정확하게 할 수 있다. 따라서 원사가이드관(221)은 원사(700)를 낙하시키기 전에 원사(700)를 모아주는 역할을 수행한다. 원사가이드관(221)에는 더욱 미세한 가이드 수단이 내부에 추가로 구비될 수 있다.
원단이송부(300)는 문양 형성 장치 내부에서 원단(700)이 투입되었을 때 원단(700)을 수평한 상태에서 자동적으로 이송시키는 구성으로, 도면상에서 우측부터 제1롤러(310), 제2롤러(320), 제3롤러(330) 및 제4롤러(340)가 구비되어 있다. 이러한 제1롤러(310), 제2롤러(320), 제3롤러(330) 및 제4롤러(340)는 원단(700)의 상면 및 하면에 각각 쌍으로 구비되어 배치됨으로써 원단(700)을 이송시킨다.
제1롤러(310)는 도면상으로 원단(700)을 원단투입부(100)로부터 끌어와 우측에서 좌측으로 이송시킨다.
제2롤러(320)는 도면상으로 제1롤러(310)에서 끌어온 원단(700)을 좌측으로 이송시키고, 이 과정에서 원단(700)에 배열된 원사(800)를 눌러주어 고정시킨다.
제3롤러(330)는 도면상으로 제2롤러(320)에서 끌어온 원단(700)을 좌측으로 이송시킨다.
제4롤러(340)는 도면상으로 제3롤러(330)에서 끌어온 원단(700)을 좌측으로 이송시켜 원단배출부(600)를 통하여 원단(700)이 배출될 수 있도록 한다.
상방향 펀칭부(400)는 제2롤러(320) 및 제3롤러(330) 사이에 설치되어 원단(700)이 위치하였을 때 자동적으로 원단(700)에 배열된 원사(800)를 니들펀칭하여 문양을 형성한 원사(800)를 원단(700)에 결합시킨다. 이러한 상방향 펀칭부(400)는 니들펀칭기a(410) 및 원단하면지지부재(420)로 구성된다.
니들펀칭기a(410)는 원단(700)의 상면에서 니들펀칭을 수행하는 것으로, 상하이동이 가능하다. 이러한 니들펀칭기a(410)는 원단(700)의 세로폭과 거의 동일한 길이로 형성되고, 하면에 다수의 니들과 같은 도구가 촘촘히 설치되어 있다. 이러한 니들펀칭기는 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.
원단하면지지부재(420)는 니들펀칭기a(410)가 원단(700)의 상면을 니들펀칭할 때 원단(700)의 하면에서 원단(700)을 지지해주는 것으로, 원단(700) 하면의 면적과 폭넓게 맞닿아 있다. 이러한 원단하면지지부재(420)는 상하로 이동이 가능하다.
하방향 펀칭부(500)는 제3롤러(330) 및 제4롤러(340) 사이에 설치되어 원단(700)이 위치하였을 때 자동적으로 원단(700)에 형성된 문양을 견고하게 고정시킨다. 이러한 하방향 펀칭부(500)는 니들펀칭기b(510) 및 원단상면지지부재(520)로 구성된다.
니들펀칭기b(510)는 원단(700)의 하면에서 니들펀칭을 수행한다. 이러한 니들펀칭기b(510)는 니들펀칭기a(410)와 마찬가지로 상하이동이 가능하고, 원단(700)의 세로폭과 거의 동일한 길이로 형성되며, 상면에 다수의 니들과 같은 도구가 촘촘히 설치되어 있다.
원단배출부(600)는 문양 형성이 완료된 원단(700)이 컴퓨터의 제어에 의해 자동적으로 외부로 배출되는 곳이다.
<문양 형성 과정>
도4는 본 발명의 실시예에 따른 문양 형성 장치에 의해 원단에 문양이 형성되는 방법을 도시한 순서도이고, 도5는 도1에 도시된 문양 형성 장치에서 원사가 원단에 배열되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도6은 도1에 도시된 문양 형성 장치에서 상방향 펀칭부에 의해 원단에 배열된 원사가 니들펀칭 되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도7은 도6에 도시된 문양 형성 장치에서 하방향 펀칭부에 의해 원단에 배열된 원사가 니들펀칭 되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도8은 도7에 도시된 문양 형성 장치에서 문양 형성이 완료된 원단을 문양 형성 장치에서 배출하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도9는 본 발명의 실시예에 따라 원단에 문양이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도4 내지 도9를 통해 문양이 형성되는 방법 및 이에 따라 문양이 형성된 원단이 생산되는 과정을 살펴본다.
최초에 원단투입부(100)를 통해 원단(700)이 문양 형성 장치 내부로 투입된다.<S10>
이후 투입된 원단(700)은 원단이송부(300)의 제1롤러(310), 제2롤러(320), 제3롤러(330) 및 제4롤러(340)가 원단(700)의 상면 및 하면에서 회전되면서 우측에서 좌측으로 이송시킨다.<S20> 즉, 최초에 원단(700)이 투입되어 제1롤러(310)에 진입하면 원단(700)의 상면 및 하면에 위치한 제1롤러(310)가 회전되면서 원단(700)을 우측에서 좌측으로 이송시키고, 원단(700)이 제2롤러(320)에 진입하면 제2롤러(320)가 제1롤러(310)와 동일하게 회전되면서 원단(700)을 우측에서 좌측으로 이송시키게 된다. 이는 제3롤러(330) 및 제4롤러(340)에서 동일하게 진행된다.
원단(700)의 이송 중에 제1롤러(310) 및 제2롤러(320) 사이에서는 원단(700) 상면의 소정 높이에서 원사공급부(200)가 원사(800)를 원단(700)에 낙하시킴으로써 원단(700)에 문양을 배열한다.<S30> 원단(700)에 형성될 문양은 외부의 컴퓨터에 제어에 의한 제어부(미도시)에 미리 입력되어 있고, 이에 따라 제어부가 자동적으로 원사공급부(200)를 제어하여 원단(700)에 원사(800)를 배열하는 것이다. 따라서 도5에 도시된 바와 같이, 원단(700)이 이송 중에 제1롤러(310) 및 제2롤러(320) 사이에 위치한 원사공급부(200)가 서보모터에 의해 전후좌우로 이동하면서 원단(700)에 원사(800)를 낙하시켜 배열하게 된다.
이 때 원사공급부(200) 내부에서 회전되어 원사(800)를 낙하시키는 롤러a(230) 및 롤러b(240)는 형성될 문양에 맞게 그 속도가 서보모터a(210) 및 서보모터b(211)에 의해 조절된다.
여기서 원사공급부(200)는 원단(700)으로부터 멀리 떨어진 위치가 아니기 때문에 원사(800)가 원단(700)과 수직으로 낙하될 수 있고, 원사(800)는 원단(700)에 대해 들려지지 않게 되므로 원단에(700)에 정확한 위치에 원사(800)를 배열하여 의도한 문양이 형성될 수 있다.
또한, 원사(800)는 롤러a(230) 및 롤러b(240)에 대해 S자 형태로 감겨서 낙하되는데, 이는 롤러a(230) 및 롤러b(240)가 원사(800)를 정확하게 전달하기 위해 수행된다. 즉, 롤러a(230) 및 롤러b(240)의 상단에만 원사(800)가 위치하고 있으면 서보모터에 의해 롤러a(230) 및 롤러b(240)가 회전할 때 관성과 미끄러짐으로 인해 원사(800)가 의도한 양보다 더 낙하될 수 있다. 따라서 롤러a(230) 및 롤러b(240)에 S자로 감아 충분한 마찰력을 확보하여 원사(800)의 공급을 정밀하게 제어 가능하게 하고, 필요 이상으로 원사(800)가 낙하되는 것을 방지한다.
이러한 제1롤러(310) 및 제2롤러(320) 사이는 원단(700)에 원사(800)를 배열하여 문양에 대응되게 밑그림을 그리는 과정으로 간주할 수 있기 때문에 "문양 형성 영역"이라 칭한다.
또한, 제1롤러(310) 및 제2롤러(320)가 양쪽에서 원단(700)을 잡아주어 원단(700)이 수평한 상태를 유지할 수 있기 때문에 원단(700)에 배열되는 원사(800)의 위치가 컴퓨터의 제어에 의한 제어부에서 자동적으로 의도한대로 정확한 위치에 배열하게 된다.
제1롤러(310) 및 제2롤러(320) 사이에서 1차적으로 원단(700)에 문양 형상을 따라 원사(800)가 배열된 후에는 형성된 문양이 제2롤러(320) 및 제3롤러(330)에 사이에 위치한 상방향 펀칭부(400)로 이송되어 원단(700)의 상면을 니들펀칭하게 된다.<S40> 도6에 도시된 바와 같이, 제2롤러(320) 및 제3롤러(330) 사이에서는 원사(800)가 배열된 원단(700) 부분이 상방향 펀칭부(400) 내부로 이송된 상태에서 니들펀칭기a(410)가 원단(700)의 위에서 아래 방향으로 니들펀칭을 실시함으로써 2차적으로 원단(700)에 배열된 원사(800)가 원단(700)에 결합하게 된다. 이 때 원단(700) 하면에는 원단하면지지부재(420)가 이동하여 맞닿음으로써 니들펀칭기a(410)가 원단(700)을 안정적으로 니들펀칭 할 수 있도록 한다.
이러한 제2롤러(320) 및 제3롤러(330) 사이는 원단(700)에 배열된 원사(800)를 원단(700)에 결합시키기 때문에 "결합 펀칭 영역"이라 칭한다.
또한, 제2롤러(320) 및 제3롤러(330)가 양쪽에서 원단(700)을 잡아주어 상방향 펀칭부(400)에서 니들펀칭을 수행할 시 원단(700)을 수평한 상태로 유지시킬 수 있다.
여기서, 제2롤러(320)는 니들펀칭 시 "문양 형성 영역"에 있는 원사(800)가 "결합 펀칭 영역"으로 딸려 들어가는 것을 방지하기 위해 원사(800)를 고정하는 역할도 수행한다. 따라서 의도하지 않게 원사(800)가 앞쪽 "결합 펀칭 영역"으로 딸려가는 것을 방지하여 이후 형성될 뒤쪽 문양 또한 의도대로 형성할 수 있다.
이후 원단(700)과 원사(800)가 결합된 부분은 제3롤러(330) 및 제4롤러(340) 사이에 위치한 하방향 펀칭부(500)로 이송되어 원단(700)의 하면을 니들펀칭하게 된다.<S50> 도7에 도시된 바와 같이, 제3롤로 및 제4롤러(340) 사이에서는 원단(700)과 원사(800)가 니들펀칭 된 부분이 하방향 펀칭부(500) 내부로 이송된 상태에서 니들펀칭기b(510)가 원단(700)의 아래에서 위 방향으로 니들펀칭을 실시함으로써 3차적으로 원단(700)과 결합된 원사(800)를 고정시키게 된다. 이 때 원단(700) 상면에는 원단상면지지부재(520)가 이동하여 맞닿음으로써 니들펀칭기b(510)가 원단(700)을 안정적으로 니들펀칭 할 수 있도록 한다.
또한, 제3롤러(330) 및 제4롤러(340)가 양쪽에서 양쪽에서 원단(700)을 잡아주어 하방향 펀칭부(500)에서 니들펀칭을 수행할 시 원단(700)을 수평한 상태로 유지시킬 수 있다.
이러한 제3롤러(330) 및 제4롤러(340) 사이는 원단(700)에 결합된 원사(800)를 한번더 니들펀칭 하여 원단(700)에 원사(800)를 견고하게 고정시키므로 "고정 펀칭 영역"이라 칭한다.
니들펀칭이 최종적으로 완료된 후에는 도8에 도시된 바와 같이 원단배출부(600)를 통하여 문양이 형성된 원단(700)이 외부로 배출된다.<S60>
도9에서는 문양 형성이 완료된 원단(700)을 도시하고 있다.
본 발명에서는 이와 같은 일련의 과정을 통하여 컴퓨터에 의한 제어에 의해 원단(700)에 원사(800)를 자동으로 배열하여 다수의 문양을 형성할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공정과정이 용이하다. 종래에는 원단에 문양을 형성하기 위해 패치를 접착하거나 재봉하기도 하고, 직접 문양을 재봉하는 등 추가 공정이 복잡하여 많은 시간이 소요되었다. 반면, 본 발명에서는 원단을 수평으로 이송시키고, 원단에 원사를 낙하시켜 배열하며, 이를 위에서 아래 및 아래에서 위 등 총 2차례의 니들펀칭을 수행하여 원단과 원사를 서로 결합 및 고정시킴으로써 모든 문양을 형성한다. 따라서 1회의 자동화 공정으로 인해 원단에 문양을 형성하기 때문에 공정과정이 용이하고, 이에 따라 생산성이 증가되어 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.
아울러, 문양이 깔끔하게 형성된다. 본 발명에서는 원단에 문양을 형성하기 위해 접착하거나 원단을 적층하는 등 추가 공정이 생략된다. 따라서 원단에는 원사만 배열하여 이를 원단에 결합 고정시키기 때문에 원단 표면 및 문양이 깔끔하고 미려하다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 원단투입부
200 : 원사공급부
210 : 서보모터a
211 : 서보모터b
220 : 원사가이드부
221 : 원사가이드관
230 : 롤러a
240 : 롤러b
250 : 이동프레임
300 : 원단이송부
310 : 제1롤러
320 : 제2롤러
330 : 제3롤러
340 : 제4롤러
400 : 상방향 펀칭부
410 : 니들펀칭기a
420 : 원단하면지지부재
500 : 하방향 펀칭부
510 : 니들펀칭기b
520 : 원단상면지지부재
600 : 원단배출부
700 : 원단
800 : 원사

Claims (5)

  1. 전후좌우로 이동하면서 원단투입부 및 원단배출부에 놓여 진 원단에 원사를 배열하는 적어도 하나 이상의 원사공급부;
    상기 원단투입부 및 상기 원단배출부 사이에 구비되어 상기 원사가 배열된 상기 원단을 이송하는 원단이송부; 및
    상기 원단이송부와 이웃하여 배치되고, 상기 원단의 상면에서 상기 원단이송부에 의해 이송된 상기 원단 및 상기 원사를 위에서 아래로 니들펀칭 하는 상방향 펀칭부;를 포함하고,
    상기 상방향 펀칭부가 상기 원단 및 상기 원사를 함께 니들펀칭 하여 문양을 형성하는 것을 특징으로 하는 문양 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상방향 펀칭부와 이웃하여 배치되고, 상기 원단의 하면에서 상기 상방향 펀칭부에 의해 니들펀칭 된 상기 원단 및 상기 원사를 아래에서 위로 니들펀칭 하는 하방향 펀칭부;를 더 포함하고,
    상기 상방향 펀칭부에 이어 상기 원단 및 상기 원사를 함께 니들펀칭 하여 문양을 상기 원사를 상기 원단에 고정시키는 것을 특징으로 하는 문양 형성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 원단이송부는,
    상기 원단을 이송하는 제1롤러, 제2롤러, 제3롤러 및 제4롤러가 상기 원단의 상면 및 하면에 구비되어 있고,
    상기 원사공급부는 상기 제1롤러 및 상기 제2롤러 사이에 배치되고,
    상기 상방향 펀칭부는 상기 제2롤러 및 상기 제3롤러 사이에 배치되며,
    상기 하방향 펀칭부는 상기 제3롤러 및 상기 제4롤러 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 문양 형성 장치.
  4. 원단이 투입되는 a단계;
    상기 원단을 원단이송부에서 이송시키는 b단계;
    원사공급부가 원사를 상기 원단에 배열하는 c단계;
    상기 원사가 배열된 상기 원단 부분을 상방향 펀칭부의 내부로 이송시켜 위에서 아래로 니들펀칭을 실시함으로써 상기 원단에 문양을 형성하는 d단계;
    상기 상방향 펀칭부에서 니들펀칭을 실시한 상기 원단 부분을 하방향 펀칭부의 내부로 이송시켜 아래에서 위로 니들펀칭을 실시함으로써 상기 문양을 고정시키는 e단계;
    문양 형성이 완료된 상기 원단을 배출하는 f단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 문양 형성방법.
  5. 소정 길이의 폭을 갖는 원단;
    상기 원단에 형성될 문양에 따라 배열되는 원사;
    상기 원단에 배열된 상기 원사는 상기 원단에 니들펀칭에 의해 결합하여 고정되어 문양을 형성하는 것을 특징으로 하는 문양이 형성된 원단.
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