KR20210123975A - 봉합사용 프레스 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사람이나 동물들의 외과 봉합 수술, 특히 성형 수술 등에서 사람의 근육이나 피부 등을 봉합할 때 사용되는 수술용 봉합사의 외주면에 미늘부를 성형하는 봉합사용 프레스 성형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원형 와이어를 프레스 방식으로 압착 후 커팅하여 와이어의 외주면 일측 또는 양측에 미늘부를 성형하는 제2 펀치를 포함하여 제조 단가 절감 및 생산성 향상을 제공함과 동시에, 미늘부를 성형하는 제2 펀치의 내측면에 칼날부가 돌출 형성되어, 칼날부보다 좌우 폭이 작은 가이드부가 하부 금형에 삽입되면서 제2 펀치의 승하강이 안내되어, 제2 펀치의 커팅 후 상승 복귀 시 봉합사의 측단부에 대한 들림(back heel) 형상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 봉합사용 프레스 성형장치에 관한 것이다.

Description

봉합사용 프레스 성형장치{PRESS CUTTING EQUIPMENT FOR SUTURE}

본 발명은 사람이나 동물들의 외과 봉합 수술, 특히 성형 수술 등에서 사람의 근육이나 피부 등을 봉합할 때 사용되는 수술용 봉합사의 외주면에 미늘부를 성형하는 봉합사용 프레스 성형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원형 와이어를 프레스 방식으로 압착 후 커팅하여 와이어의 외주면 일측 또는 양측에 미늘부를 성형하는 펀치를 포함하여 제조 단가 절감 및 생산성 향상을 제공함과 동시에, 미늘부를 성형하는 제2 펀치의 내측면에 칼날부가 돌출 형성되어, 칼날부보다 좌우 폭이 작은 가이드부가 하부 금형에 삽입되면서 제2 펀치의 승하강이 가이드되어, 제2 펀치의 커팅 후 상승 복귀 시 봉합사의 측단부에 대한 들림(back heel) 형상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 봉합사용 프레스 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 봉합 수술, 특히 성형 수술에서 일반 봉합사(와이어, 실)를 사용하여 봉합할 경우, 성형의 효과가 반감되고, 피부조직을 고정 즉, 잡아주지 못하여 수술 후 외관상 미감이 좋지 못한 문제점이 있었다.

특히 근래 들어 동안을 유지하거나 피부 노화를 방지하기 위한 관심이 증가함에 따라, 많은 기타의 방법(화장품, 마사지 등)이 이용되고 있으나 그 효과를 직접적으로 기대할 수 없어, 많은 사람들이 피부 주름 제거 수술을 받는 실정이다.

이에 종래 봉합 수술 특히, 주름 제거 성형 수술에 있어서 종래 사용되어지던 수술용 봉합사(와이어)를 대신하여 봉합사의 외주면에 일방향으로 돌출 형성되는 미늘부를 구비하여 봉합사 자체가 피부 조직 등을 고정 유지할 뿐만 아니라, 잡아 당겨줌으로써 주름 제거를 용이하게 할 수 있는 봉합사에 관한 기술들이 많이 제시되고 있다.

이러한 수술용 봉합사에 관한 종래 기술로써, 대한민국 공개특허 제10-2005-0108494호(2005.11.17) "돌기를 가지는 성형외과용 수술실"이 있는데,

상기 발명은 주름 제거 수술 등에 사용되는 성형외과용 수술실에 관한 것으로서, 상세하게는 실의 표면에 원추 모양의 돌기를 형성하고 그 돌기가 정해진 방향으로 경사지도록 하여 수술효과를 높이고, 또한 상기 실의 원추형 돌기는 일정 길이를 가지는 실의 길이 방향에 대하여 그 중앙기준선을 중심으로 하여 양쪽 끝단을 향하여 뾰족하게 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 발명과 같은 수술실(이하 봉합사로 통칭함.)의 외주면에 자동으로 돌기(이하 미늘부로 통칭함.)를 형성, 성형하기 위해선 제조장치의 구조 및 구동이 매우 정밀하고, 미세하게 이루어져야 한다.

즉, 수술용 봉합사는 일반 실과 달리, 그 두께가 매우 얇고, 따라서 이러한 얇은 두께의 봉합사에 미세한 미늘부들을 균일한 높이, 두께로 형성하기 위해선 그 성형작업이 매우 정밀하게 이루어져야 하는데, 현재 수술용 봉합사 성형을 위해 사용되는 성형장치는 성형의 정밀성이 떨어지기 때문에, 미세 봉합사의 경우 자동화된 성형장치를 사용하지 않고 작업자가 일일이 수작업을 통해 미늘부를 성형하여 생산하고 있는 실정이다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허 제10-2012-0022360호(2012.03.12) "수술용 봉합사의 제조장치 및 그 장치에 의하여 제조된 봉합사"(이하 종래 기술이라 함.)가 있는데,

상기 종래 기술에 따른 봉합사 제조장치는 봉합사를 성형하는 압출가공기 본체에 성형블레이드가 형성된 압출금형을 축회전시킴으로써 수지가 성형되는 과정에서 수지의 표면에 나선형의 미늘부를 형성할 수 있는 자동화장비이다.

그러나 종래 기술에 따른 봉합사 제조장치는 압출가공기 자체가 매우 고가이고, 이러한 고가의 압출 가공기에 별도의 압출금형을 축회전되도록 설치하여 제작하는 것은 비용이 매우 많이 들어 그 부담이 크며,

또한 고열로 가열된 수지를 압출 성형하는 장치의 노즐부에 회전하는 압출금형을 설치하게 되면 노즐부와 압출금형 사이의 수밀성을 확보하기 어렵기 때문에 상기 공개특허의 기술은 성형장치 제작의 양산성, 단가 경쟁력, 수밀성 등에 대한 문제가 있어 현실성이 떨어져 상업화되기 어려운 기술에 속한다.

더구나 매우 얇은 두께의 수술용 봉합사를 압출 생산하면서 압출금형의 성형블레이드를 이용해 미늘부를 성형하는 것은 미늘부의 미세한 두께, 높이 등을 감안할 때 압출 성형 중 수지가 냉각되기 전에 미늘부가 파손, 손상될 위험이 크고, 압출 작업 중 성형블레이드가 폐쇄되기 쉬운 문제점이 있으며,

특히 각 미늘부의 돌출 높이, 각도, 길이, 간격 등이 오차 없이 모두 동일하게 정밀 성형되어야 봉합사로써 뛰어난 효과를 기대할 수 있는데, 상기 공개특허를 비롯한 종래의 봉합사 성형장치는 가공 정밀도가 떨어져 불량률이 높아 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

이에 공개특허 제10-2020-0000816호와 같이 펀치를 이용한 프레스 압착 방식으로 미늘부를 성형하는 봉합사 성형장치가 개발되었는데,

상기 공개특허는 커팅을 위해 펀치를 가이드하는 스트리퍼가 상부 금형에 추가되어, 펀치가 하강 커팅 후 상승 복귀하는 동안 스트리퍼가 봉합사를 잡아주도록 구성되어 있다.

그런데 상기 공개특허는 스트리퍼 자체가 승하강 가능한 구조로써, 펀치가 상승 복귀할 때 봉합사의 대한 마찰 저항으로 봉합사의 측단부가 들리게 되어(back heel), 성형 부위에 버(burr)가 발생하거나 미늘부의 손상이 자주 발생하며, 특히 봉합사 자체의 두께가 매우 얇아짐에 따라 펀치의 커팅 후 상승 복귀 시 봉합사가 자주 끊어지는 등의 문제점이 있다.

따라서 종래 수작업을 통한 미늘부의 성형과 같이, 정밀하고 세심한 성형이 가능하면서도, 제조 단가 절감 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 기술의 필요성이 제기되었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

와이어의 외주면에 미늘부들 모두를 동일 규격으로 정밀하게 생산하고, 제조 단가 절감 및 생산성 향상을 도모할 수 있도록, 프레스 방식으로 원형 와이어를 압착 후 절단하여 와이어의 외주면 일측 또는 양측에 미늘부를 가공하여 성형할 수 있으면서, 미늘부의 돌출 방향을 필요에 맞게 다양하게 변경하여 가공할 수 있고,

특히 펀치의 커팅 성형 후 상승 복귀 시, 봉합사의 측단부에 대한 들림(back heel) 현상이 발생하지 않아, 봉합사의 품질 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 봉합사용 프레스 성형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 봉합사용 프레스 성형장치는,

와이어의 외주면에 일정 간격으로 돌출된 다수개의 미늘부를 구비한 봉합사를 생산하는 봉합사용 프레스 성형장치에 있어서,

와이어를 공급하는 공급유닛;

와이어를 길이방향으로 이송시키는 이송수단;

미늘부가 성형된 봉합사를 수거하여 배출하는 배출유닛;

상기 공급유닛과 상기 배출유닛 사이에 설치되며,

길이방향으로 이송중인 와이어가 안착되는 하부 금형,

상기 하부 금형의 상측에서 승하강하는 상부 금형,

상기 상부 금형의 하강 시, 평탄화된 와이어의 일단부 또는 양단부를 프레스 방식으로 커팅하여 상기 미늘부를 성형하는 제2 펀치를 포함한 프레스 유닛;을 포함하되,

상기 하부 금형은 상기 제2 펀치가 끼워져 제2 펀치의 승하강을 안내하는 가이드홀을 포함하고,

상기 제2 펀치는 상기 가이드홀로 삽입되어 승하강하되, 상기 가이드홀로 삽입되는 하단 가이드부, 상기 가이드부의 상단에서 내측으로 돌출되어 봉합사의 미늘부를 커팅 성형하는 칼날부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 봉합사용 프레스 성형장치에서,

상기 하부 금형은 상기 가이드홀의 중앙을 따라 길이방향으로 구비되며 봉합사와 동일한 형상으로 이루어진 받침부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가 봉합사용 프레스 성형장치는,

파지 작동으로 와이어를 고정 및 고정 해제시키되, 상기 프레스 유닛(PU)의 전, 후단측에 고정되어 미늘부 성형 시 와이어의 전후단을 잡아서 고정시키는 제2 클램프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 봉합사용 프레스 성형장치에서,

상기 배출유닛은 봉합사가 권취되는 배출릴을 포함하되,

상기 프레스 유닛(PU)과 배출릴 사이에 설치되며, 봉합사가 관통하게 삽입되어 봉합사의 수평 이동을 안내하는 이송홈을 구비한 이송터널을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 봉합사용 프레스 성형장치는,

프레스 방식으로 원형 와이어를 압착 후 외주면 일부를 커팅하여 미늘부를 가공하여, 미늘부들의 규격을 모두 동일하게 정밀 성형할 수 있고,

특히 와이어를 커팅하는 제2 펀치가 좌우 두께가 서로 다른 하단 가이드부와 상단 칼날부로 구성되어, 커팅 성형 후 제2 펀치가 상승 복귀할 때 두께가 작은 하단 가이드부가 봉합사의 측단부에 접촉되지 않아, 봉합사의 들림(back heel) 현상으로 인한 버(burr), 미늘부 손상, 봉합사 절단 등이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 대략 0.38mm 이하의 두께를 갖는 와이어에 대해서도 미늘부를 정밀하게 가공할 수 있으면서, 제2 펀치가 하부 금형에 직접 가이드됨에 따라 형폐 중 와이어의 눌림 등에 의한 금형의 파손을 방지할 수 있고,

평평하게 압착된 와이어의 일측 또는 양측에 미늘부를 성형하여 가공 중 와이어의 끊어짐이나 두께 불량 등이 발생하는 것을 방지할 수 있고,

커팅 후 발생된 커팅 스크랩을 석션 방식으로 신속하게 분리, 배출하여 봉합사에 커팅 버(burr)가 발생하는 것을 방지함과 동시에, 가공 완료된 봉합사의 정전기 제거를 통해, 생산된 봉합사의 외면에 이물질이 부착되는 것을 방지하여 봉합사의 질적 향상을 도모하며,

이원화된 배출 구조로 봉합사를 커팅하여 생산하거나 또는 릴 형태로 감아서 생산할 수 있고,

봉합사를 릴에 감아서 배출할 때, 봉합사가 꼬여서 미늘부가 손상되는 것을 방지할 수 있고,

프레스 유닛으로 투입된 또는 투입되기 전의 와이어를 납작하게 눌러서 평탄화하여, 미늘부 성형의 정밀도 향상을 제공할 수 있으며,

가공 시 발생하는 불량률을 줄여서 제조 단가 절감 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의해 성형되는 봉합사를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 봉합사용 프레스 성형장치를 개략적으로 도시한 개념도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 봉합사용 프레스 성형장치의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 봉합사용 프레스 성형장치의 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 봉합사용 프레스 성형장치의 요부 확대 사시도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 봉합사용 프레스 성형장치의 프레스 유닛을 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 하부 금형 및 지지플레이트를 도시한 평면도.
도 10은 본 발명에 따른 프레스 유닛의 요부 사시도와 측면도.
도 11은 본 발명에 따른 하부 금형의 요부 확대 사시도.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 봉합사용 프레스 성형장치의 요부 확대 사시도.
도 14는 본 발명에 따른 이송 터널부재의 사시도.
도 15는 본 발명에 따른 와이어 고정수단을 설명하기 위한 정면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 봉합사용 프레스 성형장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 4의 [A]를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 봉합사용 프레스 성형장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 봉합사용 프레스 성형장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 길이방향으로 이송중인 와이어(W)의 외주면 일측 또는 양측에 다양한 모양의 미늘부(B)를 프레스 방식으로 압착 후 커팅하는 장치로써,

도 3 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 크게 가공 전 와이어(W)를 공급하는 공급유닛(SU), 와이어(W)를 길이방향으로 이송시키는 이송수단, 미늘부(B)가 성형된 봉합사(S)를 배출하는 배출유닛(EU), 상기 공급유닛(SU)과 배출유닛(EU) 사이에 설치되어 와이어(W)에 미늘부(B)를 프레스 성형하는 프레스 가공유닛(PU), 미늘부(B) 성형 전의 와이어(W)를 납작하게 평탄화하는 평탄화수단을 포함하며,

상기 평탄화수단은 상부 금형(20)에 구비된 제1 펀치(30A) 또는 프레스 가공유닛(PU)과 별도로 설치된 평탄화부(60) 또는 이들 모두를 포함할 수 있다.

상기 공급유닛(SU)과 상기 배출유닛(EU)은 가공 후 커팅 전에 연결된 와이어(W)와 봉합사(S)(와이어(W)와 봉합사(S)는 편의를 위해 미늘부(B) 유무에 따른 구분으로써, 실질적으로는 와이어와 봉합사는 절단 전 단계에서 하나의 실로 연결되어 있음.)의 양단이 연결되어, 이송수단의 작동과 연동하여 공급유닛(SU)의 릴 회전 및/또는 배출유닛(EU)의 그리퍼(91)가 전후진(또는 릴 회전)하면서 와이어(W)를 프레스 가공유닛(PU)로 통과하여 와어어(W)의 공급 후 가공 및 봉합사(S)의 배출 이루어지도록 한다.

먼저 도 7 내지 도 11을 참고하여, 본 발명에 따른 프레스 가공유닛(PU)을 설명한다.

상기 프레스 가공유닛(PU)은 크게, 베드 상부에 고정 설치되는 하부 금형(10), 상기 하부 금형(10) 상부에서 승하강하여 형개 및 형폐가 이루어지는 상부 금형(20), 상기 상부 금형(20) 내에서 승하강하여 원형의 와이어(W)를 평탄화시키는 제1 펀치(30A)와 평탄화된 와이어(WS)에 미늘부(B)를 커팅 성형하는 제2 펀치(30B)를 포함한다.

구체적으로, 상기 하부 금형(10)은 평탄화된 와이어(W)를 미늘부(B)를 갖는 봉합사(S)의 모양으로 커팅될 수 있도록, 길이방향으로 이송중인 와이어(W)가 안착되어 평탄화된 와이어(WS)를 받쳐주는 다이가 삽입되는 것으로, 몰드 베이스에 프레스 가공될 와이어(W)를 지지하는 안착블록(11A)(11B)이 결합되어 있으며, 상기 안착블록(11A)(11B)의 상면에는 와이어(W)가 삽입되도록 하측으로 오목 형성된 안착홈(12)이 와이어(W)의 길이방향으로 구비된다.

이때 상기 안착홈(12)은 가공 전 상태인 원형 와이어(W)의 직경보다 좌우 너비가 넓으면서 높이가 낮게 오목 형성되어, 하강하는 제1 펀치(30A)가 원형 와이어(W)를 평평하고 납작하게 압착한 후, 하강하는 제2 펀치(30B)가 평탄화된 와이어(WS)의 일측단 또는 양측단을 커팅하여 미늘부(B)의 성형이 이루어진다.

즉, 미늘부(B) 성형을 위한 프레스 가공 시, 프레스유닛(PU)으로 진입한 원형의 와이어(W)는 제1 펀치(30A)를 지나면서 납작하게 평탄화되고, 이렇게 평탄화된 와이어(WS)는 제2 펀치(30B)를 지나면서 미늘부(B)의 커팅 성형이 이루어진다.

또한 상기 하부 금형(10)의 안착블록(11B)에는 상기 제2 펀치(30B)가 끼워져 제2 펀치(30B)의 승하강을 안내하는 가이드홀(13)이 구비되며, 가이드홀(13)의 중앙을 따라 길이방향으로 구비되며 봉합사(S)와 동일한 형상으로 이루어진 받침부(14)가 결합되어 있다.

상기 받침부(14)는 봉합사(S)의 미늘부(B)가 성형된 모양과 동일하게 형성되어, 가이드홀(13)로 삽입되는 제2 펀치(30B)가 받침부(14)에 지지된 평탄화된 와이어(WS)의 일측단 또는 양측단을 프레스 방식으로 커팅하여 미늘부(B)가 성형된다.

상기 가이드홀(13)은 하부에 연결된 배출공(13a)이 석션수단(미도시)과 연결되어 커팅 스크랩이 흡착되어 배출된다.

이를 위해 상기 하부 금형(10)에는 받침부(14)의 양측 가이드홀(13)들을 하나의 유로로 통합하는 배출공(13a) 구비되어 있으며, 상기 배출부(14)는 금형 외부로 연결된 석션 연결부와 연통되어 컴프레서 등의 석션수단(미도시)이 연결된다.

이러한 하부 금형(10)은 석션수단에 의해 배출공(13a) 상에 진공 흡착을 위한 마이너스 압력이 걸려, 제2 펀치(30B)에 의해 절단된 커팅 스크랩이 가이드홀(13)의 하측 배출공(13a)으로 흡착, 낙하되어 외부로 배출된다.

나아가 상기 하부 금형(10)은 상기 미늘부(B) 성형 후 봉합사(S)의 이송을 안내하면서, 봉합사(S)가 하부 금형(10)에서 상측으로 이탈하는 것을 방지하는 가이더(15)를 포함한다.

상기 가이더(15)는 상기 안착블록(11A)(11B)의 전방측 및/또는 후방측(와이어 길이방향 기준)에 구비되어, 제2 펀치(30B) 상승 시 봉합사(S)가 함께 딸려서 올라가 상기 안착홈(12)에서 이탈하는 것을 방지하는 것으로, 안착홈(12)과 직교되는 방향으로 하부 금형(10)의 상면에 결합되어, 안착홈(12)과 같은 홈 형태인 일종의 터널을 형성하게 된다.

다음으로 상기 상부 금형(20)은 상기 하부 금형(10) 상측에서 승하강하게 설치되어, 상부 금형(20) 하강 시 상기 하부 금형(10)의 안착부(12)에 놓인 평탄화된 와이어(WS)의 일단부 또는 양단부를 커팅하는 펀치를 포함한다.

구체적으로 상기 상부 금형(20)은, 하강 시 원형의 와이어(W)를 납작하게 평탄화시키는 제1 펀치(30A), 평탄화된 와이어(WS)의 일단부 또는 양단부를 프레스 방식으로 부분 커팅하여 미늘부(B)를 성형하는 제2 펀치(30A)를 포함한다.

또한 상기 상부 금형(20)은 몰드 베이스 하면에 상부 금형과 별개로 승하강 가능하게 결합된 지지플레이트(21)를 더 포함하되,

상기 지지플레이트(21)는 상기 제1 펀치(30A)가 상하로 관통하여 승하강하는 승강홀을 포함하고, 상기 제2 펀치(30B)가 결합되어 있어, 상부 금형(10)에 대하여 상기 지지플레이트(21)가 별개로 승하강되게 결합된다.

이러한 지지플레이트(21)는 상부 금형(20) 하강 시, 제1, 제2 펀치(30A)(30B)를 함께 하강되게 한 후, 제1 펀치(30A)가 상기 하부 금형(10)의 상면에 지지된 상태에서 지지플레이트(21)가 제2 펀치(30B)를 추가 하강하게 하여, 미늘부(B)의 성형이 이루어진다.

그리고 상기 제1 펀치(30A)와 제2 펀치(30B)는 각각 상기 지지플레이트(21)를 상하 관통하여 결합되는 것으로, 상부 금형(20) 하강 시, 제1 펀치(30A)는 하부 금형(10)에 진입한 원형 와이어(W)의 후단부 일부를 납작하게 압착하여 평탄화시키고, 제2 펀치(30B)는 상기 제1 펀치(30A)에 의해 평탄화된 와이어(WS)의 일측단 또는 양측단 일부를 프레스 방식으로 커팅하여 상기 미늘부(B)를 성형한다.

이때 상기 제1 펀치(30A)는 일반적인 블록 형태로써 와이어(W)를 눌러서 납작하게 평탄화시키고,

상기 제2 펀치(30B)는 상기 가이드홀(13)로 삽입되게 승하강하되, 상기 가이드홀로 삽입되는 하단 가이드부(30b), 상기 가이드부(30b)의 상단에서 내측으로 돌출되어 봉합사(S)의 미늘부(B)를 커팅 성형하는 칼날부(30a)를 포함한다.

상기 제2 펀치(30B)의 가이드부(30b)는 사각 기둥 형상으로, 상기 가이드홀(13)의 외측단에 밀착되면서 상기 안착홈(12)과 소정 간격 이격되게 하는 좌우 두께를 가지며, 이러한 가이드부(30b)의 내측면 상단부에 상기 칼날부(30a)가 소정 높이만큼 돌출되어 형성되어 있고, 이때 칼날부(30a)의 단면 모양은 봉합사(S)의 미늘부(B) 모양에 따라 달라질 수 있다.

즉, 예를 들어 도 1과 같이, 양측 미늘부(B)가 화살표 모양일 경우, 미늘부(B)들 사이의 간격에 맞춰 칼날부(30a)는 인접한 각 미늘부(B)의 장변과 단면을 연결하는 나머지 부위의 모양을 갖는다.

이때 상기 제2 펀치(30B)의 내측면은 상기 가이드부(30b)와 칼날부(30a) 사이가 1 단 이상의 계단 구조로 형성될 수 있다.

이러한 프레스 유닛(PU)은 와이어(W)의 길이방향으로 소정 간격 이격하여 전후 한 쌍이 설치된다.

이를 통해 와이어(W)의 일정 길이구간에서 미늘부(B)를 전후 한 쌍으로 동시 가공할 수 있으며, 이렇게 가공된 봉합사(S)는 미늘부(B)들 사이의 중단부를 접어서 미늘부(B)들이 서로 겹쳐서 중첩된 이중 봉합사로 사용할 수 있다.

물론 하나의 프레스 유닛(PU)만으로 미늘부(B)들의 가공 간격을 조정함으로써 이중 봉합사에 적합하게 가공할 수도 있으나, 이 경우 이중 봉합사의 미늘부(B)들의 간격과, 서로 커팅되는 개별 봉합사의 미늘부(B)들 사이의 간격이 서로 일치하지 않아, 이송수단의 작동 제어가 복잡해지므로, 한 쌍의 프레스 유닛(PU)을 통해 작동 안정성 및 생산성 향상을 도모할 수 있다.

이어서 도 2, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공급유닛(SU)은 와이어(W)가 대기하는 공급부(40)와, 상기 공급부(40)와 프레스 유닛(PU) 사이에 순차적으로 설치되되, 와이어(W)가 팽팽하게 장력이 유지된 상태로 공급부(40)에서 이송되게 하는 텐션 제어부(50)와, 프레스 유닛(PU)으로 공급되기 전의 와이어(W)를 납작하게 눌러서 평탄화하는 평탄화부(60)를 포함한다.

상기 공급부(40)는 와이어(W)가 권취된 공급릴(41A)이 장착되는 릴축(41)을 포함하며, 상기 릴축(41)에는 공급릴의 위치 조정 및 고정을 위해 공급릴의 좌우 양 측면을 가압하는 장착플레이트(42)가 구비되어 있다.

이러한 릴축(41)은 서보모터(43)에 의해 회전 가능하게 구비되어, 텐션 제어부(50)와 서보모터(43)가 연동하여 공급릴(41A)에서 와이어(W)가 풀려서 이송되게 한다.

또한 상기 공급부(40)는 실린더 등을 통해 베드에서 좌우로 이동 가능하게 설치되어, 좌우로 소정 너비 이상의 드럼형 공급릴의 경우 와이어(W)가 풀리는 위치가 조정되게 할 수 있다.

상기 텐션 제어부(50)는 상기 공급릴에서 풀리는 와이어(W)를 평탄화부(60)로 안내하는 한 쌍의 안내롤러(51)와, 안내롤러(51)들 사이에서 상하 지그재그 형태로 배치되어 승하강하는 텐션롤러(52)를 포함한다.

상기 텐션롤러(52)는 고정된 안내롤러(51)의 반대 방향으로 와이어(W)를 잡아당겨 지지함으로써 와이어(W)가 일정 이상의 장력을 유지, 즉 팽팽하게 긴장된 상태로 풀려서 공급 후 대기하게 한다.

이때 상기 텐션 제어부(50)는 상기 안내롤러(51)와 텐션롤러(52)의 후단측에 입설되어 와이어(W)의 이탈을 방지하는 이탈방지봉(53)을 더 포함한다.

상기 이탈방지봉(53)은 한 쌍이 좌우로 소정 간격 이격하여 입설되는 것으로, 이탈방지봉(53)들 사이로 와이어(W)가 통과되게 하여, 좌우 폭 너비가 넓은 드럼형 공급릴(41A)을 사용하더라도, 텐션 제어부(50)로 이송되는 와이어(W)가 이탈방지봉들(53)들 사이의 영역으로만 통과되게 제한하여, 와이어(W)가 상기 안내롤러(51)를 벗어나 이탈되는 것을 방지한다.

상기 평탄화부(60)는 와이어(W)의 하측면을 받치는 받침블록(61)과, 상기 받침블록(61) 위의 와이어(W)를 하측으로 눌러서 평탄화하는 압착롤러(62)를 더 포함한다.

이때 본 발명은 상기 평탄화부(60)와 상기 제1 펀치(30A) 중 어느 하나 또는 이들 모두를 포함할 수 있다.

즉, 상기 평탄화부(60)가 없이 상부 금형(20)에만 상기 제1 펀치(30A)가 구비되어, 금형으로 투입된 와이어(W)를 제1 펀치(30A)가 눌러서 평탄화하거나,

또는 상기 상부 금형(20)에서 상기 제1 펀치(30A)가 생략되고 상기 평탄화부만 구비되어, 금형으로 투입되기 전의 와이어(W)를 평탄화부(60)가 눌러서 평탄화하거나,

또는 상기 평탄화부(60) 및 제1 펀치(30A)가 모두 구비되어, 금형 투입 전, 후의 와이어(W)를 두 번 눌러서 평탄화할 수 있으며, 평탄화부(60) 및 제1 펀치(30A)가 모두 구비될 경우, 상기 평탄화부(60)는 제1 펀치(30A) 이전에 와이어(W)를 눌러서 가압착시키는 기능을 하게 된다.

상기 압착롤러(62)의 전, 후단측에는 안내롤러(51)와 제1 클램프(70A) 사이의 와이어(W)를 수평하게 유지시키는 고정롤러(63)가 구비되며, 압착롤러(62)는 실린더(64)를 통해 고정롤러(63)들보다 낮은 높이로 하강 작동하여, 받침블록(61)을 지나는 원형의 와이어(W)를 납작하게 눌러서 가압착한다.

다음으로 도 1, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 이송수단(TM)은 파지 작동으로 와이어(W)를 고정 및 고정 해제시키되, 각 유닛(SU)(PU)(EU) 사이에서 와이어(W)의 길이방향으로 전후진하게 구비되어 와이어(W)를 전진 이송시키는 제1 클램프(70A)와, 상기 프레스 유닛(PU)의 전, 후단측에 고정되어 미늘부(B) 성형 시 와이어(W)의 전, 후단을 잡아서 고정시키는 제2 클램프(70B)를 포함한다.

상기 제1, 제2 클램프(70A)(70B)는 상측면에 와이어(W)가 지지되는 지지블록(71)과, 상기 지지블록(71)의 상부에서 상하 작동하여 와이어(W)를 고정 및 고정 해제시키는 가압블록(72)으로 구성되는 것으로, 도면에서는 가압블록(72)이 실린더를 통해 시소 운동하여 파지 작동이 이루어지도록 지지블록(71)에 가압블록(72)이 힌지 결합된 실시예가 대표적으로 도시되어 있으나, 실린더에 의해 가압블록(72)이 직접 승하강 작동하는 방식도 가능하다.

이러한 제1, 제2 클램프(70A)(70B)는 와이어(W)를 파지 동작으로 와이어(W)를 고정 또는 고정 해제한다는 점에서 동일한 구성이나, 제1 클램프(70A)는 와이어(W)의 길이방향으로 전후진 가능하게 설치되는 반면에 제2 클램프(70B)는 프레스 유닛(PU)의 전, 후단측에서 움직이지 않고 고정, 설치된다는 점에서 차이가 있으며, 이에 따라 제1, 제2 클램프(70A)(70B)는 고정 및 고정 해제 작동을 서로 반대로 수행하여, 와이어(W)의 이송 및 고정이 이루어지게 한다.

즉, 제1 클램프(70A)가 와이어(W)를 고정하여 전진 작동할 때에는 제2 클램프(70B)가 와이어(W)에 대한 고정을 해제하여 와이어(W)의 전진 이송이 가능하게 하고, 반대로 제1 클램프(70A)가 와이어(W)를 고정 해제하여 후진 작동할 때에는 제2 클램프(70B)가 와이어(W)를 고정시킨 상태에서 프레스 유닛(PU)을 통해 미늘부(B)의 성형 가공이 이루어지게 하며, 이때 제2 클램프(70B)는 와이어의 전, 후단을 잡아주어 장력(텐션)이 유지되게 하는 텐셔너로써 기능하게 된다.

나아가 상기 클램프(70A)(70B)들 사이에서 이송 중의 와이어(W)가 일정 이상의 장력으로 팽팽하게 긴장 유지될 수 있도록, 상기 이송수단(TM)은 와이어(W)의 일측에 설치된 축블록(73), 와이어(W)의 길이방향과 직교되는 방향으로 배열되며 상기 축블록(73)에 힌지 결합되어 내측단이 자중에 의해 하향 회동하면서 와이어(W)가 일정 장력으로 유지되도록 와이어(W)를 눌러주면서 와이어(W)의 장력을 감지하는 텐션봉(74)으로 구성된 텐션 감지부(70C)를 더 포함한다.

상기 텐션봉(74)은 중단부가 상기 축블록(73)에 힌지 결합되어 내, 외측단이 상하로 시소운동을 하며, 이때 시소운동의 축부를 기준으로 내측단이 외측단보다 더 길게 결합되어, 외력이 가해지지 않는 한 텐션봉(74)의 내측단이 자중에 의해 하강하여 클램프(70A)(70B)들 사이의 와이어(W)를 일정 압력으로 눌러서 장력이 유지되게 한다.

아울러 상기 텐션 감지부(70C)는 상기 축블록(73)의 외측면에 결합되고, 상기 텐션봉(74)의 외측단 높이 변화를 실시간으로 감지하는 센싱부(미도시)를 구비하여, 와이어(W)의 장력 변동량을 측정하는 센싱블록(75)을 더 포함한다.

상기 센싱블록(75)은 상면이 개구된 'ㄷ'자 형상으로, 'ㄷ'자형 수용홈에 텐션봉(74)의 외측단이 수용되어 있으며, 상기 센싱부는 상기 수용홈의 일측면 또는 양측면에 구비된 광센서로 구성된다.

따라서 이송중인 와이어(W)의 장력에 따라 상기 텐션봉(74)의 각도가 상하로 변경될 수 있는데, 이때 텐션봉(74) 외측단의 높이를 센싱부로 실시간 감지하여, 텐션봉(74) 외측단의 높이가 오차 범위 외로 감지될 경우, 즉 와이어(W)의 장력이 오차 범위를 벗어날 경우, 에러 알림 및/또는 설비의 비상 정지가 이루어지게 하여 불량품 생산을 미연에 방지할 수 있다.

다음으로 도 1, 도 12, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 배출유닛(EU)은 미늘부(B)가 성형된 봉합사(S)를 수거하여 배출하는 것으로,

미늘부(B)가 성형 완료되어 배출된 와이어(W)를 일정 길이에서 절단하여 봉합사(S)가 배출되게 하는 커팅부(80)와, 절단 전 와이어(W)의 전단측 끝단부를 잡아당기는 당김부(90)와, 배출되는 봉합사(S)의 정전기 제거를 위한 이오나이저(100) 및 봉합사(S)의 릴 배출에 사용되는 수거부(110)를 포함한다.

상기 커팅부(80)는 당김부(90)의 그리퍼(91)에 의해 잡아 당겨진 와이어(W)(봉합사(S))를 절단하는 것으로, 최전방측 제2 클램프(70B)의 전단측에 인접 설치되며, 칼날(81)이 장착된 커팅블록(82)과, 상기 커팅블록(82)을 와이어(W)의 길이방향과 직교되는 방향으로 전후진 작동시키는 실린더(83)를 포함한다.

상기 당김부(90)는 최전방측 제2 클램프(70B)에서 와이어(W)(봉합사(S))의 끝단부를 파지하여 일정 거리만큼 잡아당기는 그리퍼(91)를 포함한다.

상기 그리퍼(91)는 집게 타입으로 와이어(W)의 끝단부를 잡을 수 있으며, 가이드 프레임(92)을 따라 전후진 가능하게 결합되어 와이어(W)의 길이방향으로 이동할 수 있다.

이러한 배출유닛(EU)은 와이어(W)가 이송될 때 그리퍼(91)가 제1 클램프(70A)와 연동하여 동일 거리만큼 전진 작동하고,

와이어(W)의 전진 이송이 완료되면, 칼날(81)이 봉합사(S)를 와이어(W)에서 절단하여 분리한 후, 그리퍼(91)가 봉합사(S)에 대한 파지를 해제하여 절단된 봉합사(S)가 베드에 형성된 배출구를 통해 낙하하여 배출 완료되며,

봉합사(S)를 배출시킨 그리퍼(91)는 최전방측 제2 클램프(70B)를 향해 다시 후진 복귀하여 와이어(W)의 끝단부를 잡아, 다음 작업을 준비한다.

그리고 상기 이오나이저(100)는, 상기 당김부(90)에 의해 당겨져 배출 대기 중인 봉합사(S)에 이온화된 공기를 송풍시켜 봉합사(S)에 대한 이물질과 정전기 제거를 비롯한 정전기 제거가 이루어지게 한다.

이러한 이오나이저(100)는 상기 당김부(90)의 전단측, 보다 바람직하게는 상기 당김부(90)와 후술하는 수거부(110) 사이에 설치되며, 당김부(90)로 당겨지는 봉합사(S)의 배출 경로를 향해 이온화된 공기를 송풍한다.

여기서 상기 이오나이저(100)의 봉합사(S)에 대한 정전기 제거란 봉합사(S)에 잔존하는 각종 이물질 내지 불순물, 정전기 등의 제거를 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.

한편 상기 배출유닛(EU)은 봉합사(S)가 권취되는 배출릴(111A)이 장착되는 릴축(111), 배출릴(111A)에 감기는 봉합사(S)의 장력을 일정 이상으로 유시시키는 텐션롤러(114)를 구비한 수거부(110)를 더 포함한다.

상기 수거부(110)는, 상술한 공급부(40) 및 텐션 제어부(50)와 동일한 구조 및 작동 방식을 갖는 장착플레이트(112), 서보모터(113), 안내롤러(115)를 포함하는 것으로, 각 구성의 상세한 설명은 생략한다.

이때 상기 이오나이저(100)는 상기 그리퍼(91)와 상기 배출릴(111A) 사이, 보다 엄밀하게는 상기 배출릴(111A)의 후단측에 인접 설치되어, 상기 당김부(90)로 당겨지는 봉합사(W) 뿐만 아니라, 상기 배출릴(111A)에 감기기 바로 전의 봉합사(W)에 이온화된 공기를 송풍시켜 정전기 제거가 이루어지게 한다.

이렇게 배출유닛(EU)을,

단일 봉합사(S)로 절단하여 배출할 수 있는 당김부(90)와 커팅부(80),

그리고 봉합사(S) 전체를 하나로 감아서 배출할 수 있는 수거부(110)로 이원화하여,

당김부(90)와 커팅부(80), 또는 수거부(110) 중 하나를 선택적으로 사용하여, 봉합사(S)의 납품 방식에 맞춰 봉합사(S)의 가공 및 생산을 가능하게 한다.

아울러 수거부(110)를 이용해 봉합사(S)를 배출릴(111A)에 감기게 할 때, 배출릴(11A)이 회전하면서 봉합사(S)가 꼬여서 미늘부(B)의 손상을 초래할 수 있다.

이에 본 발명은 상기 커팅부(80)와 수거부(110) 사이에 설치되며, 봉합사(S)가 관통하게 삽입되어 봉합사(S)의 수평 이동을 안내하는 이송홈(117a)을 구비한 이송터널(117)을 더 포함한다.

상기 이송터널(117)은 한 쌍의 터널바가 상하 결합되어 그 접면부에 이송홈(117a)이 길이방향으로 형성되며, 상기 이송홈(117a)이 커팅부(80)에서 배출되는 봉합사(S)와 동일 선상에 위치하도록 설치된다.

이러한 이송터널(117)은 최전방의 제2 클램프(70B)와 수거부(110) 사이의 거리에 상응하는 길이를 가지며, 배출릴(111A)에 감기기 전의 봉합사(B)가 좌우로 비틀려서 꼬이지 않게 하여, 배출릴(111A)에 감기는 봉합사(B)의 미늘부(B) 손상을 방지한다.

이때 상기 이송터널(117)은 수거통 상측의 베드에 탈착 가능하게 구비되어, 수거통으로 단일 봉합사(S)를 배출할 때는 베드에 수거판(116)을 장착해 작업하고, 배출릴(111A)에 봉합사(S)를 감아서 배출할 때는 수거판(116)을 제거 후 이송터널(117)의 받침대(117b)를 베드에 장착해 작업한다.

한편 본 발명은 상기 와이어(W)가 좌우로 이동하면서 풀릴 때, 와이어(W)의 상하좌우 유동을 잡아 주어 와이어(W)의 이탈을 방지하는 와이어 고정수단을 더 포함한다.

도 15에 도시된 바와 같이, 상기 와이어 고정수단은,

상기 한 쌍의 이탈방지봉(53) 사이에 수평방향으로 연결되며 상하로 소정 간격 이격하여 와이어 이동홈(54A)을 형성하고, 상기 이동홈(54A)에 접하는 내측면이 개구된 복수개의 인출홀(54a)이 길이방향으로 배열되어 있는 한 쌍의 가로바(54),

상기 인출홀(54a)에서 출몰 가능하게 결합되며, 상기 이동홈(54A)으로 노출되는 반구형 돌출부(55a)를 구비한 가압부재(55),

상기 인출홀(54a)에서 상기 가압부재(55)가 인출되도록 탄성 지지하는 스프링(56)을 포함하여,

와이어(W)의 좌우 이동 시, 각 가압부재(55)의 반구형 돌출부(55a)가 출몰하면서 와이어(W)의 외주면을 가압하여, 와이어(W)의 상하좌우 유동을 잡아주는 것을 특징으로 한다.

상기 한 쌍의 가로바(54)는 와이어(W)의 외경에 대응하는 너비만큼 상하로 이격하여 결합되며, 서로 마주보는 내측면이 개구된 복수개의 인출홀(54a)이 구비되어 있고, 각 인출홀(54a)의 출구 끝단의 내측면에는 걸림단(54b)이 돌출되어 있다.

상기 가압부재(55)는 상기 인출홀(54a)에 끼워지는 봉 형상의 부재로써, 일측 끝단부가 반구형 돌출부(55a)로 형성되며, 외주면에는 상기 걸림단(54b)에 걸리는 걸림돌기(55b)가 돌출되어 있다.

상기 스프링(56)은 상기 가압부재(55)에 외삽되며, 일측단이 상기 걸림돌기(55b)에 지지되고 타측단이 상기 인출홀(54a)의 바닥부에 지지되면서 압축 반대 방향으로 탄성력이 발휘되어, 상기 가압부재(55)가 상기 인출홀(54a)에서 인출되게 탄성 지지한다.

이러한 와이어 고정수단은, 외력이 가해지지 않는 상태에서 각 가압부재(55)가 각 인출홀(54a)에서 인출되어 상, 하측의 반구형 돌출부(55a)가 서로 접촉해 있으며, 가로바(54)들 사이에 끼워진 와이어(W)에 접촉하는 가압부재(55)들만이 인출홀(54a) 내부로 인입되면서 와이어(W)의 외주면을 가압한다.

따라서 와이어(W)가 좌우로 이동하면서 풀릴 때, 와이어(W)에 접하는 가압부재(55)들이 출몰하면서 반구형 돌출부(55a)들이 와이어(W)의 외주면에 접하여 와이어(W)가 좌우로 이동하면서 풀릴 때 발생하는 반동을 잡아주어 와이어(W)의 상하좌우 유동을 억제시키고, 이때 스프링(56)의 탄성력이 와이어(W)로 가해지면서 와이어(W)가 풀리는 것에 대해 일종의 저항력을 발생시켜 와이어(W)가 일정 이상의 장력을 유지하면서 풀리게 하여 상기 텐션 제어부(50)로써 기능을 보조한다.

이어서 상기한 구성의 봉합사(S)용 프레스 성형장치의 구체적인 작동을 설명한다.

우선 와이어(W)가 권취된 공급릴을 릴축(41)에 장착한 후 와이어(W)를 풀어서 텐션 제어부(50), 평탄화부(60), 이송수단(TM)의 제1, 제2 클램프(70A)(70B)들 및 프레스 유닛(PU)의 하부 금형(10)에 안착되게 한다.

이후 설비를 작동시키면, 그리퍼(91)가 후진 작동하여 와이어(W)의 끝단부를 잡아서 배출 대기 상태가 된다.

작업이 시작되면, 먼저 서보모터(43)가 회전하여 와이어(W)가 일정 길이만큼 풀리는데, 이때 텐션롤러(52)가 일정 높이만큼 하강하여 공급릴에서 풀린 와이어(W)를 일정 이상의 장력으로 유지되게 한다.

그리고 제2 클램프(70B)들이 와이어(W)를 고정 해제한 상태에서, 제1 클램프(70A)들이 와이어(W)를 고정한 후 일정 거리만큼 전진 작동하여, 와이어(W)가 이송되며, 그리퍼(91)는 제1 클램프(70A)와 동일한 거리만큼 전진하여 와이어(W)를 잡아당긴다.

이때 제1 클램프(70A) 및 그리퍼(91)의 전진 거리는 미늘부(B)의 간격과 동일한 거리를 가지며, 제1 클램프(70A)의 반복 전진 작동 후 미늘부(B)의 가공이 완료된 후에는 봉합사(S)별 길이에 맞춰 제1 클램프(70A) 및 그리퍼(91)가 전진하여 와이어(W)의 이송, 즉 봉합사(S)의 배출이 이루어진다.

이때 제1 클램프(70A)에 의해 와이어(W)가 전진 이송되는 길이에 맞춰 텐션롤러(52)가 소정 높이만큼 단계별로 상승하면서 공급 전의 와이어(W)를 계속하여 하측으로 눌러서(잡아당겨서) 와이어(W)의 장력을 유지시킨다.

그리고 이송되는 와이어(W)는 상기 평탄화부(60)의 받침블록(61) 및 압착롤러(62)를 지나면서 소정 두께로 납작하게 가압착된다.

와이어(W)가 프레스 유닛(PU)에 투입되면, 제2 클램프(70B)가 프레스 유닛(PU)의 전, 후단측으로 노출된 와이어(W)의 양단을 고정시켜 가공 중 와이어(W)의 장력이 변위되는 것을 방지함과 동시에, 제1 클램프(70A)는 원위치로 후진 복귀하여 다음 이송 작업을 준비한다.

이후 상부 금형(20)이 하강하면 먼저 제1 펀치(30A)가 하부 금형(10)에 접촉하고, 이때 지지플레이트(30B)가 계속 하강하면서 제2 펀치(30B)가 추가 하강 작동하여 와이어에 대한 프레스 성형을 하게 된다.

구체적으로 먼저 제1 펀치(30A)는 안착블록(11A)의 상면에 완전 밀착되도록 하강하는데, 상기한 바와 같이, 안착홈(12)의 깊이가 원형 와이어(W)의 직경보다 낮은 높이를 가지므로 제1 펀치(30A)에 의해 와이어(W)의 상면이 눌리면서 안착홈(12)의 너비만큼 와이어(W)가 납작하게 펴져, 안착홈(12) 상의 와이어(W)가 띠(스트립) 향상으로 완전하게 평탄화된다.

이후 상부 금형(20)이 상승한 다음, 이송수단(TU)에 의해 와이어(W)가 소정 길이만큼 전진 이송되면, 상기 제1 펀치(30A)에 의해 평탄화된 와이어(WS)가 제2 펀치(30B) 하부에 위치하여 정지한다.

그리고 상부 금형(20)이 다시 하강 하면, 상기한 제1 펀치(30A)에 의해 원형 와이어(W)에 대한 평탄화 성형이 이루어짐과 동시에, 제2 펀치(30B)가 지지플레이트(21)에 의해 하강하여 가이드홀(13)로 삽입되어 안내되며, 제2 펀치(30B)의 하강이 완료되는 순간 제2 펀치(30B)의 칼날부(30a)가 평탄화된 와이어(WS)의 일측단 또는 양측단 일부를 통과하면서 커팅이 이루어져, 미늘부(B)의 프레스 성형이 이루어진다.

이때 평탄화된 와이어(WS)는 봉합사(S)의 모양과 동일하게 가공된 받침부(14)에 지지되어 있으므로, 칼날부(30a)가 평탄화된 와이어(WS)의 일측단 또는 양측단을 지날 때 와이어(WS)가 하측으로 밀리는 것을 방지하며, 이를 통해 미늘부(B)의 커팅 성형이 정확한 모양으로 이루어지면서 커팅에 의한 버(burr)가 발생하지 않게 된다.

그리고 칼날부(30a)에 의해 와이어에서 절단된 커팅 스크랩은 가이드홀(13)을 지나 배출공(13a)로 배출되어, 석션수단을 통해 흡입되는 커팅 스크랩이 프레스 가공유닛(PU) 외부로 배출 후 수거된다.

미늘부(B)의 성형이 완료되면, 상부 금형(20)이 상승하면서 제2 펀치(30B)와 지지플레이트(21), 제1 펀치(30A)가 순차적으로 상승하여 성형 대기 상태가 되며, 제2 펀치(30B)가 상승 복귀할 때, 칼날부(30a)가 봉합사(S)에서 바로 이탈한 후 가이드부(30b)가 가이드홀(13)에서 빠지게 되는데,

이때 상기 제2 펀치(30B)의 가이드부(30b)가 안착블록(11B)에 먼저 삽입되면서 직접 가이드된 후 칼날부(30a)의 커팅이 이루어지므로, 커팅 후 제2 펀치(30B)가 봉합사(S)의 측단에 접촉되지 않아 봉합사(S)의 들림(back heel) 현상이 발생하지 않으며, 이로 인해 봉합사(S)의 위치가 틀어지지 않게 되므로, 형폐 중 미늘부(B) 등이 금형 사이에 눌려서 금형이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 칼날부(30a)는 받침부(14)의 측면에 밀착되게 돌출된 반면에, 가이드부(30b)는 받침부(14)와 이격되어 있으므로, 제2 펀치(30B)가 상승하는 중에 가이드부(30b)의 내측면이 봉합사(S)의 측단부에 접촉되지 않아, 마찰에 의한 봉합사(S)의 들림(back heel) 현상이 발생하지 않게 된다.

이를 통해 본 발명은 대략 0.38mm 이하 두께의 와이어(W)에 대해서도 미늘부(B)를 정밀하게 가공하여 성형할 수 있게 된다.

또한 제2 펀치(30B), 상부 금형(20)의 상승 시 마찰이나 정전기 등으로 인해 가공 완료된 봉합사(S)가 함께 상승하도록 영향을 받더라도, 상기 가이더(15)에 의해 봉합사(S)가 하부 금형(10)에 들리는 것을 방지하여, 봉합사(S)는 안착홈(12)에서 이탈하지 않게 된다.

이렇게 1 사이클의 공정이 완료되면 와이어(W)의 중단에는 납작하게 압착된 부위의 일측 또는 양측에 복수개의 미늘부(B)가 소정 간격으로 성형된다.

이후 제2 클램프(70B)가 와이어를 고정 해제한 상태에서 제1 클램프(70A) 및 그리퍼(91)가 미늘부(B)의 간격만큼 와이어(W)를 이송한 후 상기한 공정이 반복되면, 와이어(W)의 길이방향으로 복수개의 미늘부(B)를 동일한 규격으로 정밀 가공하여 봉합사(S)를 생산할 수 있다.

그리고 미늘부(B)의 성형이 완료된 봉합사(S)는 양단이 제2 클램프(70B)와 그리퍼(91)에 의해 고정된 상태에서 상기 커팅부(80)가 작동하여 봉합사(S)와 와이어(W) 사이를 절단하며, 이때 커팅부(80)의 작동과 동시에 상기 그리퍼(91)가 봉합사(S)에 대한 파지를 해제하여, 성형 완료된 소정 길이의 봉합사(S)가 배출구로 낙하하여 베드 하측 별도의 수거통으로 안착, 저장된다.

또한 봉합사(S)를 소정 길이로 절단, 배출하지 않고, 릴 형태로 감아서 배출할 경우, 최초 세팅 시 상기 그리퍼(91)를 사용하지 않고 와이어(W)의 끝단부를 배출릴(111A)에 감아서 세팅한다.

이 경우 상기 그리퍼(91)가 구비된 당김부(90)는 베드의 일측으로 이동되어 봉합사(S)의 배출 경로를 간섭하지 않으며, 상기 커팅부(80) 역시 작동하지 않게 설정되어, 와이어(W)(봉합사(S))에 대한 이송, 배출은 배출릴의 회전으로만 이루어진다.

이때 배출릴(111A)에 감기기 전의 봉합사(S)는 이송터널(117)의 이송홈(117a)에 끼워져 고정된 상태로 수평 이동을 하게 되므로, 봉합사(S)가 좌우로 틀어지거나 꼬여서 미늘부(B)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

아울러 상기 당김부(90) 또는 배출릴에 의해 봉합사(S)가 배출될 때, 상기 이오나이저(100)가 소정 시간동안 반복 또는 상시 작동하여, 봉합사(S)에 대한 정전기 제거 작업이 이루어진다.

즉, 커팅부(80)와 당김부(90)를 사용해 봉합사(S)를 소정 길이로 절단하여 배출할 경우, 상기 이오나이저(100)는 커팅 동작 중에 작동을 정지하여 봉합사(S)가 날려서 정위치로 낙하, 배출되지 못하는 것을 방지하고,

반대로 커팅부(80)와 당김부(90)를 사용하지 않고, 배출릴에 봉합사(S)를 감아서 배출할 경우, 상기 이오나이저(100)는 봉합사(S)에 대한 송풍 작동이 계속 이루어진다.

이때 본 발명은 프레스 유닛(PU)이 전후 한 쌍으로 이격 설치되어 있으므로, 봉합사(S)의 2개소에 미늘부(B)들을 동일 간격으로 동시 가공이 가능하여, 최종 배출된 봉합사(S)에는 2개의 미늘부(B) 세트가 형성된다.

한편 와이어(W) 이송 중 미늘부(B) 성형에 따른 와이어(W)의 강도 저하로 인해 와이어(W)의 장력이 약해질 수 있는데, 본 발명은 상기 텐션봉(74)이 클램프(70A)(70B)들 사이(보다 엄밀하게는 최후방측 제1 클램프(70A)의 후방, 각 프레스 유닛(PU)의 전단측 제2 클램프(70B)의 전방)에 설치되어, 일정 길이 구간 별로 이송중인 와이어(W)의 장력을 계속 감지할 수 있어, 장력 변화에 따라 미늘부(B)의 성형 간격이 달라지는 것을 방지할 수 있다.

또한 와이어(W)의 장력이 오차 범위 이상으로 변할 경우, 이를 상기 센싱블록(75)이 즉각적으로 감지하여 에러 알림 및/또는 설비 정지가 이루어지므로, 봉합사(S)의 불량품 생산을 방지하여, 재료비 절감 및 생산성 향상 효과를 제공할 수 있다.

이러한 본 발명은 제1 펀치(30A)의 프레스 압착을 통해 납작하게 압착된 와이어(W)를, 정확한 위치에서 제2 펀치(30B)로 프레스 커팅 성형함으로써, 봉합사(S)의 미늘부(B)들을 동일한 규격으로 정밀 가공할 수 있으며, 종래에 비해 봉합사(S) 가공에 필요한 제조 단가의 절감 및 생산성 향상 효과를 제공하여, 봉합사의 대량 생산을 가능하게 한다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 봉합사용 프레스 성형장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

W : 와이어 WS : 평탄화된 와이어
S : 봉합사
B : 미늘부 Ba : 이격부
SU : 공급유닛 TM : 이송수단
PU : 프레스 유닛 EU : 배출유닛
10 : 하부 금형 11 : 안착블록
12 : 안착홈 13 : 가이드홀
14 : 받침부 15 : 가이더
20 : 상부 금형 21 : 지지플레이트
30A : 제1 펀치 30B : 제2 펀치
30a : 칼날부 30b : 가이드부
40 : 공급부 41 : 릴축
42 : 장착플레이트 43 : 서보모터
50 : 텐션 제어부 51 : 안내롤러
52 : 텐션롤러 60 : 텐션고정부
61 : 받침블록 62 : 압착롤러
70A, 70B : 클램프 70C : 텐션 감지부
71 : 지지블록 72 : 가압블록
80 : 커팅부 81 : 칼날
82 : 커팅블록
90 : 당김부 91 : 그리퍼
100 : 이오나이저 110 : 수거부
111A : 배출릴 117 : 이송터널

Claims (4)

1. 와이어의 외주면에 일정 간격으로 돌출된 다수개의 미늘부를 구비한 봉합사를 생산하는 봉합사용 프레스 성형장치에 있어서,
   와이어를 공급하는 공급유닛;
   와이어를 길이방향으로 이송시키는 이송수단;
   미늘부가 성형된 봉합사를 수거하여 배출하는 배출유닛;
   
   상기 공급유닛과 상기 배출유닛 사이에 설치되며,
   길이방향으로 이송중인 와이어가 안착되는 하부 금형,
   상기 하부 금형의 상측에서 승하강하는 상부 금형,
   상기 상부 금형의 하강 시, 평탄화된 와이어의 일단부 또는 양단부를 프레스 방식으로 커팅하여 상기 미늘부를 성형하는 제2 펀치를 포함한 프레스 유닛;을 포함하되,
   상기 하부 금형은 상기 제2 펀치가 끼워져 제2 펀치의 승하강을 안내하는 가이드홀을 포함하고,
   상기 제2 펀치는 상기 가이드홀로 삽입되어 승하강하되, 상기 가이드홀로 삽입되는 하단 가이드부, 상기 가이드부의 상단에서 내측으로 돌출되어 봉합사의 미늘부를 커팅 성형하는 칼날부를 포함하는 것을 특징으로 하는 봉합사용 프레스 성형장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부 금형은 상기 가이드홀의 중앙을 따라 길이방향으로 구비되며 봉합사와 동일한 형상으로 이루어진 받침부를 포함하는 것을 특징으로 하는 봉합사용 프레스 성형장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   파지 작동으로 와이어를 고정 및 고정 해제시키되, 상기 프레스 유닛(PU)의 전, 후단측에 고정되어 미늘부 성형 시 와이어의 전후단을 잡아서 고정시키는 제2 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 봉합사용 프레스 성형장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 배출유닛은 봉합사가 권취되는 배출릴을 포함하되,
   상기 프레스 유닛(PU)과 배출릴 사이에 설치되며, 봉합사가 관통하게 삽입되어 봉합사의 수평 이동을 안내하는 이송홈을 구비한 이송터널을 포함하는 것을 특징으로 하는 봉합사용 프레스 성형장치.
   

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