KR20230168654A

KR20230168654A - 롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치

Info

Publication number: KR20230168654A
Application number: KR1020220069174A
Authority: KR
Inventors: 김준섭; 박배정; 박용운
Original assignee: (주)피엔티
Priority date: 2022-06-07
Filing date: 2022-06-07
Publication date: 2023-12-15

Abstract

본 발명은 롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치에 관한 것이다. 이는, 제1원단을 지지하는 제1롤써포터, 제1롤써포터의 측부에 위치하는 제1받침구조체, 제1받침구조체에 지지되고 제1원단을 흡착 및 커팅함과 동시에 커팅라인을 기준으로 커팅라인의 상측원단 또는 하측원단을 선택적으로 흡착하는 제1흡착커터부가 포함된 제1언와인더와; 제2원단을 지지하는 제2롤써포터, 제1롤써포터의 측부에 위치하는 제2받침구조체, 제2받침구조체에 지지되고 제2원단을 흡착 및 커팅함과 동시에 커팅라인을 기준으로 커팅라인의 상측원단 또는 하측원단을 선택적으로 흡착 유지하는 제2흡착커터부를 갖는 제2언와인더와; 제1흡착커터부와 제2흡착커터부를 밀착시켜, 제1원단과 제2원단의 끝단부가 한 평면상에서 맞대어지게 하는 밀착수단과; 끝단부가 맞대어진 상태의 제1원단과 제2원단의 연접부에 테이프를 부착시는 테이핑부를 갖는다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치는, 선행원단과 후행원단 단부의 이음 기능을 자동화 시켜, 정확하고 신속한 맞접이 가능하고, 언와인딩 장치의 작동 정지 시간을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있게 한다.

Description

롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치{Unwinding device with automatic splicing function at the end of roll sheet}

본 발명은, 롤 형태로 권취되어 있는 원단의 연속 이송 시 사용되는 원단 끝단부 자동 이음장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 원단 끝단부의 정렬과 테이핑이 자동으로 진행되는, 롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치에 관한 것이다.

이차전지는 반복적 충방전이 가능한 전지로서, 케이스, 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성된다. 양극과 음극은 분리막에 의해 절연된 구조를 가지며, 전해질 중의 이온은, 분리막을 통과해 양극과 음극의 사이를 이동한다. 이차전지에서의 양극과 음극은, 집전체와, 집전체 상에 적층된 활물질층으로 이루어진다. 양극과 음극은 얇은 시트의 형상을 취하고, 양극은, 보통, 알루미늄으로, 음극은 구리로 제작된다.

이러한 전극은, 롤에 권취된 상태의 전극 기재(이하, 원단)를 풀어 일정속도로 이송시키며 스텝별 가공을 통해 제작된다. 이를 위해 전극 제작 라인의 초입 부분에는 원단을 풀어 공급하는 언와인딩 장치가 설치된다.

일반적으로, 언와인딩장치에는, 원단의 지속적인 공급을 위해, 두 개의 원단 공급부가 설치된다. 각각의 원단 공급부에 롤원단을 장착하고, 롤원단을 하나씩 순차적으로 사용하는 것이다. 예를 들어, 일측 롤원단의 원단을 공급한 후 원단이 거의 소모되었을 때, 타측 롤원단의 선단부를 일측 롤원단의 끝단부에 접합시켜 공급을 계속하는 것이다.

이러한 원단간의 접합은 테이핑 공정을 통해 이루어진다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 선행원단(A)의 후단부에 후행원단(B)의 선단부를 맞춘 후 테이프(T)를 접착시켜 맞접 시키는 것이다. 선행원단은 위에 설명한 거의 소모된 일측 롤원단이고, 후행원단은 새로 사용할 롤원단이다.

그런데 종래에는, 상기한 테이핑 작업이 수동으로 이루어져 왔다. 즉, 작업자가 언와인딩장치를 정지시킨 후, 선행원단(A)의 끝단부와 후행원단(B)의 선단부를 커터칼로 자른 후, 절단부분을 서로 맞추어 테이핑 하는 것이다.

이러한 수동 이음 방식은, 시간이 많이 걸리고 생산성이 낮으며 특히 정밀성이 떨어진다는 단점이 있다. 가령, 선행원단과 후행원단이 미세하게 어긋나거나 벌어져 제품의 불량을 야기할 수 있는 것이다.

국내 등록특허공보 제10-0996752호 (맞대기 이음부 형성 장치 및 맞대기 이음부 형성 방법)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 선행원단과 후행원단 단부의 이음 기능을 자동화 시켜, 정확하고 신속한 맞접을 수행할 수 있는, 롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치는, 롤형태로 권취된 상태의 제1원단을 지지하는 제1롤써포터, 제1롤써포터의 측부에 위치하며 지지력을 제공하는 제1받침구조체, 제1받침구조체에 지지되고 제1원단을 흡착 및 커팅함과 동시에 커팅라인을 기준으로 커팅라인의 상측원단 또는 하측원단을 선택적으로 흡착 유지하는 제1흡착커터부가 포함된 제1언와인더와; 상기 제1언와인더에 대응 배치되는 것으로서, 롤형태로 권취된 상태의 제2원단을 지지하는 제2롤써포터, 제2롤써포터의 측부에 위치하며 지지력을 제공하는 제2받침구조체, 제2받침구조체에 지지되고 제2원단을 흡착 및 커팅함과 동시에 커팅라인을 기준으로 커팅라인의 상측원단 또는 하측원단을 선택적으로 흡착 유지하는 제2흡착커터부를 갖는 제2언와인더와; 제1흡착커터부와 제2흡착커터부를 밀착시켜, 제1원단의 상측원단과 제2원단의 하측원단의 끝단부가 한 평면상에서 맞대어지게 하거나, 제1원단의 하측원단과 제2원단의 상측원단의 끝단부가 한 평면상에서 맞대어지게 하는 밀착수단과; 끝단부가 맞대어진 상태의 제1원단과 제2원단의 연접부에 테이프를 부착시켜, 제1원단과 제2원단을 잇는 테이핑부가 구비된다.

또한, 상기 제1언와인더 및 제2언와인더에는, 제1원단 및 제2원단의 폭방향 위치를 감지하는 센서부와, 센서부의 센싱 정보에 따라 제1원단과 제2원단의 폭방향 위치를 조절하는 정위치수단이 더 포함된다.

또한, 상기 제1언와인더는; 지지력을 제공하는 제1베이스, 제1베이스의 상부에 설치되며 제1하부레일을 구비한 제1가이드테이블, 제1하부레일에 올려지며 제1받침구조체를 지지하고 상면에 제1롤써포터를 받치는 제1상부레일을 갖는 제1수평지지대를 더 구비하고, 제2언와인더에는; 지지력을 제공하는 제2베이스, 제2베이스의 상부에 설치되며 제2하부레일을 구비한 제2가이드테이블, 제2하부레일에 올려지며 제2받침구조체를 지지하고 상면에 제2롤써포터를 받치는 제2상부레일을 설치된 제2수평지지대가 더 포함되며, 상기 정위치수단은, 제1,2받침구조체와 제1,2롤써포터를, 제1,2원단의 폭향향으로 움직이는 것으로서, 제1,2수평지지대를 이동시키는 서보모터와, 제1,2롤써포터를 이동시키는 EPC액츄에이터를 갖는다.

그리고, 상기 제1언와인더와 제2언와인더의 사이에는, 제1언와인더 또는 제2언와인더에서 풀려나온 제1원단 또는 제2원단의 단부를 잡고 상승하여, 제1원단 또는 제2원단이, 제1흡착커터부 및 제2흡착커터부의 사이에 위치하게 하는 수직핑거유니트가 더 설치된다.

또한, 상기 수직핑거유니트는; 수직으로 연장된 수직컬럼과, 수직컬럼에 승강 가능하도록 지지되며 제1,2언와인더의 사이로 수평 연장되는 수평빔과, 수평빔을 승강운동 시키는 빔승강수단과, 수평빔에 위치조절 가능하게 설치되고 제1원단 또는 제2원단의 단부를 물어 고정하는 수직핑거부와, 수직핑거부의 위치를 결정하는 핑거부위치조절기를 구비한다.

아울러, 상기 제1언와인더와 제2언와인더에는, 제1원단 또는 제2원단의 단부를 물어 고정한 상태로 수직핑거부 측으로 이동하여, 수직핑거부에 제1원단 또는 제2원단을 인계하는 수평핑거유니트가 각각 구비된다.

또한, 상기 수평핑거유니트는; 제1,2원단의 폭방향에 직교하는 방향으로 연장된 수평빔과, 수평빔에 슬라이딩 이동 가능하게 지지되는 이송플레이트와, 이송플레이트를 슬라이딩 이동시키는 캐리어와, 이송플레이트 상부에 설치되며 제1원단 또는 제2원단을 물어 고정하는 수평핑거부를 구비한다.

또한, 상기 수평핑거부는, 두 개가 하나의 쌍을 이루며, 상호 이격된 상태로 제1원단 또는 제2원단의 폭방향 양단부와 결합한다.

또한, 상기 이송플레이트에는; 각 수평핑거부를 지지하되, 수평핑거부를 제1원단 또는 제2원단의 폭방향으로 이동시켜 수평핑거부의 간격을 조절시키는 폭대응 간격조절부가 더 설치된다.

그리고, 상기 폭대응 간격조절부는; 볼스크류를 내장한 가이드바디, 볼스크류를 축회전 시키는 스크류구동모터, 볼스크류에 치합하며 가이드바디 상부에서 직선운동 하는 이송바디를 갖는 리니어모터이고, 이송바디에는, 수평으로 설치되는 핑거반전모터가 설치되고, 핑거반전모터의 구동축에는, 제1원단 또는 제2원단의 폭방향 단부를 물어 고정하는 수평핑거부가 설치되며, 핑거반전모터는, 구동축을 180도 각도 범위에서 양방향 회전시키는 구조를 갖는다.

또한, 상기 밀착수단은; 제1받침구조체에 고정되며, 제1흡착커터부를 제2흡착커터부 측으로 지지하는 제1밀착가압부와, 제2받침구조체에 장착되고, 제2흡착커터부를 제1흡착커터부 측으로 지지하는 제2밀착가압부를 포함한다.

또한, 상기 제1흡착커터부는; 제1밀착가압부에 고정되고 중앙부에는 수평으로 연장된 관통공간을 가지며, 제1원단 또는 제2원단을 흡착하는 제1흡착판과, 제1흡착판에 장착되며, 흡착된 상태의 제1원단 또는 제2원단을 절단하는 제1무빙커터기를 가지고, 제2흡착커터부는; 상기 제2밀착가압부에 설치된 상태로 제1흡착판에 대향하며, 중앙부에는 상기 관통공간과 대응하는 블레이드통로가 형성되고, 제1원단 또는 제2원단을 흡착하는 제2흡착판과, 제2흡착판에 지지되며, 흡착된 상태의 제1원단 또는 제2원단을 절단하는 제2무빙커터기를 구비한다.

또한, 상기 제1무빙커터기는; 관통공간에 진입하여 제1원단 또는 제2원단을 절단하는 제1커팅블레이드와, 제1커팅블레이드를 전후좌우로 이동시키는 제1커팅블레이드 구동부를 포함하고, 제2무빙커터기는, 상기 블레이드통로에 진입하여 제1원단 또는 제2원단을 절단하는 제2커팅블레이드와, 제2커팅블레이드를 전후좌우로 이동시키는 제2커팅블레이드 구동부를 구비한다.

그리고, 상기 테이핑부는; 상기 제1흡착판의 관통공간을 통과할 수 있는 사이즈를 가지며, 전면에 테이프를 흡착하기 위한 흡착면을 갖는 흡착헤드와, 상기 흡착면 전면에 테이프를 위치시키는 테이프공급부와, 흡착헤드에 흡착된 상태의 테이프를 설정된 길이로 절단하는 테이프절단부와, 테이프가 흡착되어 있는 흡착헤드를, 관통공간을 통해 제1,2원단의 연접부에 도달시켜, 테이프가 상기 연접부에 부착되게 하는 가압실린더를 포함한다.

또한, 상기 테이프공급부는; 테이프를 공급하는 테이프 언와인더와, 테이프 언와인더로부터 공급된 테이프의 선단부와 결합한 상태로, 흡착헤드의 전방에서 직선 이동하여, 테이프가 흡착헤드의 전면을 커버하게 하는 테이프그리퍼와, 테이프그리퍼를 구동하는 그리퍼구동부를 포함한다.

또한, 상기 테이핑부에는, 흡착헤드를, 제1,2원단의 폭방향으로 위치 조절시키는 헤드정위치수단이 더 구비된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치는, 선행원단과 후행원단 단부의 이음 기능을 자동화 시켜, 정확하고 신속한 맞접이 가능하고, 언와인딩 장치의 작동 정지 시간을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있게 한다.

도 1은 두 개의 원단의 테이핑 이음 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 언와인딩 장치에서의 원단 이음방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 언와인딩 장치의 전체적인 구성을 나타내 보인 정면도이다.
도 4 내지 도 7은 도 3에 도시한 수평핑거유니트의 세부 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 도 3의 수직핑거유니트의 구성과 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 3에 도시한 제1,2밀착커팅부와 테이핑부를 따로 도시한 도면이다.
도 11은 도 10의 제1밀착커팅부의 평면도이다.
도 12는 도 10의 제2밀착커팅부의 평면도이다.
도 13은 제1흡착커터부와 테이핑부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 언와인딩 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 언와인딩 장치(10)는, 일정폭을 갖는 롤원단을 풀어 공급하는 장치이다. 롤원단의 종류는 다양하며, 가령 2차전지용 전극기재일 수 있다. 아울러, 롤원단이라 함은, 롤에 권취된 상태의 원단이다.

특히, 본 발명의 언와인딩 장치(10)는 원단을 끊김없이 공급하기 위하여 두 개의 언와인더를 갖는다. 각 언와인더에는 사용할 롤원단이 걸려 있고, 일측 롤원단의 원단의 소모가 다 될 즈음, 타측 롤원단의 끝단부를 일측 롤원단의 끝단부에 연결하여 공급을 계속한다. 이와 관련된 설명은 도 2를 통해 후술된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 언와인딩 장치(10)에서의 원단 이음방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 좌측의 제1원단(A)이 거의 소모되었을 때, 우측의 제2원단(B)을 제2원단에 연결한다. (제1원단(A)은 후술할 제1언와인더(10A)에, 제2원단(B)은 후술할 제2언와인더(B)에 장착된다.)

연결방법은 아래와 같다. 먼저, 제1원단(A)이 모두 소진되기 전에 제1원단(A)을 폭방향으로 절단한다. 이후, 제1언와인더(10A)에 잔류하는 제1원단은 빼내고, 새로운 제1원단을 걸어 대기시킨다.

상기 절단과 더불어 제2원단(B)을 끌어와 제2원단(B)의 선단부(B1)를 제1원단(A)의 후단부(A1)에 맞춘다. 제1원단(A)과 제2원단(B)이 한 평면상에 맞접되면 일측면에 테이프(T)를 부착하여 이음 작업을 완료하고 원단의 공급을 이어간다.

상기 상태에서 제2원단(B)이 소진될 무렵, 제2원단(B)을 폭방향으로 절단하고, 제2원단(B)의 끝단부에 제1원단(A)의 선단부를 맞춘 후, 테이프(T)를 부착하여 이음 작업을 완료한다. 또한 제2언와인더(10B)에 남아 있는 제2원단(B)은 빼내고 새로운 제2원단을 걸어 대기시킨다.

이러한 과정을 반복함으로써 원단의 공급을 끊김없이 진행한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 언와인딩 장치의 전체적인 구성을 나타내 보인 정면도이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 언와인딩 장치(10)는, 제1언와인더(10A), 제2언와인더(10B), 밀착수단, 테이핑부(70), 수직핑거유니트(40), 수평핑거유니트(30)를 포함한다.

제1언와인더(10A)와 제2언와인더(10B)는, 수직핑거유니트(40)를 중심에 두고 대칭을 이룬다. 아울러, 제1,2언와인더(10A,10B)는 제1,2흡착커터부(55,65)를 제외하면 동일한 구성을 가지며 동일한 동작을 수행한다.

제1언와인더(10A)는, 제1베이스(11a), 새들플레이트(12), 링기어(12a), 제1가이드테이블(13a), 제1수평지지대(21a), 제1받침구조체(25a), 제1흡착커터부(55), 터닝모터(17)를 포함한다.

제1베이스(11a)는 지면에 수평으로 배치되며 그 상부에 새들플레이트(12)를 갖는다. 새들플레이트(12)는 제2언와인더(10B) 측으로 슬라이딩 가능한 수평 지지부재로서 그 상면에 링기어(12a)를 갖는다.

제1가이드테이블(13a)은, 제1베이스(11a)의 상부에 설치되며 두 개의 제1하부레일(14a)을 갖는다. 제1하부레일(14a)은 상호 평행하고 제1수평지지대(21a)를 슬라이딩 이동 가능하게 지지한다.

또한 제1수평지지대(21a)는, 제1하부레일(14a)에 올려지며 제1받침구조체(25a)를 지지한다. 그리고, 제1수평지지대(21a)의 상면에는 다수의 제1상부레일(22a)이 설치된다. 제1상부레일(22a)은 제1하부레일(14a)와 평행하며, 제1롤써포터(23a)를 슬라이딩 이동 가능하게 지지한다.

제1롤써포터(23a)는, 롤형태로 권취되어 있는 제1원단(A)을 지지한다. 제1원단(A)은 다수의 가이드롤러(26)에 지지되며 후속 공정라인으로 이송된다. 제1받침구조체(25a)는, 제1롤써포터(23a)의 측부에 위치하며 제1밀착가압부(50)를 지지한다. 상기 가이드롤러(26) 중 일부 가이드롤러(26)는 제1받침구조체(25a)에 설치된다.

제1흡착커터부(55)는, 제1받침구조체(25a)의 상부에 설치되며, 제1원단(A)을 흡착 및 커팅함과 동시에 커팅라인을 기준으로 커팅라인의 상측원단 또는 하측원단을 선택적으로 흡착 유지한다.

예를 들어, 흡착하고 있는 상태의 제1원단(A)을 폭방향으로 커팅한 후, 커팅라인의 상측부분의 흡착력은 유지하고 하측부분의 흡착은 정지하는 것이다. 이렇게 할 경우, 커팅라인 하부의 원단은 중력의 작용에 의해 하부로 낙하하며, 커팅라인 상부의 원단만 흡착상태로 남게 된다.

이와 반대로, 커팅라인의 상측부분의 흡착은 정지하고, 하측부분의 흡착력을 유지할 경우에는, 커팅라인 상측부의 원단은 제1흡착커터부(55)로부터 분리되고, 하측 원단만 흡착 상태로 남는다. 상기 커팅라인은 지면에 대해 수평하다.

제1흡착커터부(55)는 제1밀착가압부(50)에 의해 화살표 a방향 및 그 반대 방향으로 직선이동 가능하다. 아울러 제1흡착커터부(55)의 상부에는 테이핑부(70)가 설치된다. 테이핑부(70)에 대한 설명은 후술된다.

터닝모터(17)는 수평빔(15)에 수직으로 고정된 모터로서 구동축에 구동기어(17a)를 갖는다. 구동기어(17a)는 링기어(12a)에 치합한다. 구동기어(17a)의 동작에 의해, 링기어(12a)의 상부에 위치한 구성들이 회전 가능하다.

제2언와인더(10B)는 제1언와인더(10A)에 대응 배치되는 것으로서, 제1언와인더(10A)와 동일한 구성을 가진다. 즉, 제2베이스(11b), 새들플레이트(12), 링기어(12a), 제2가이드테이블(13b), 제2수평지지대(21b), 제2롤써포터(23b), 제2받침구조체(25b), 제2흡착커터부(65)를 포함한다.

제2베이스(11b)는 새들플레이트(12)를 슬라이딩 이동가능하게 지지한다. 새들플레이트(12)는 제1언와인더(A)의 새들플레이트와 같은 높이를 유지하며 제1언와인더(A)에 대해 진퇴운동 한다. 새들플레이트(12)의 상면에 링기어(12a)가 구비됨은 마찬가지이다.

제2가이드테이블(13b)은, 제2베이스(11b)의 상부에 설치되며 제2하부레일(14b)을 갖는다. 제2하부레일(14b)은, 제2수평지지대(21b)를 슬라이딩 이동가능하게 지지한다. 제2수평지지대(21b)는, 제2하부레일(14b)에 올려지며 제2받침구조체를 지지하고 상면에 제2상부레일(22b)을 구비한다. 제2상부레일(22b)은 제2롤써포터(23b)를 슬라이딩 이동 가능하게 받친다. 제2상부레일(22b)은 제2하부레일(14b)와 평행하다.

아울러, 위에 설명한 바와 같이, 터닝모터(17)는, 수평빔(15)에 수직으로 장착된 모터로서, 링기어(12a)와 치합하는 구동기어(17a)를 갖는다. 터닝모터(17)를 이용해 제2가이드테이블(13b)을 회전시킬 수 있다.

제2롤써포터(23b)는, 롤형태로 권취된 제2원단(B)을 지지한다. 또한 제2받침구조체(25b)는, 제2롤써포터(23b)의 측부에 위치하며 지지력을 제공한다. 제2롤써포터(23b)에는 제2원단(B)의 주행을 가이드하는 가이드롤러(26)가 설치된다. 제1롤서포터(23a)와 제2롤서포터(23b)는 제1,2원단의 사이에서 상호 대향한다.

제2흡착커터부(65)는, 제2밀착가압부(60)에 고정된 상태로, 화살표 b방향 및 그 반대 방향으로 직선운동 가능하다. 제2흡착커터부(65)는, 제2원단을 흡착 및 커팅함과 동시에 커팅라인을 기준으로 커팅라인의 상측원단 또는 하측원단을 선택적으로 흡착 유지한다.

위에 설명한 것과 마찬가지로, 가령, 흡착 상태의 제2원단(B)을 커팅한 후, 커팅라인의 상측부분의 흡착력은 유지하고 하측부분의 흡착은 정지하면, 커팅라인 하부의 원단은 중력의 작용에 의해 하부로 낙하하고, 커팅라인 상부의 원단만 흡착상태로 남게 된다.

이와 반대로, 커팅라인의 상측부분의 흡착은 정지하고, 하측부분의 흡착력을 유지할 경우에는, 커팅라인 상측부의 원단은 제2흡착커터부(65)로부터 분리되고, 하측 원단면 흡착 상태로 남는다.

밀착수단은, 후술할 제1밀착가압부(50)와 제2밀착가압부(60)로서, 커팅된 후의, 제1흡착커터부(55)와 제2흡착커터부(65)를 밀착시켜, 제1원단의 상측원단과 제2원단의 하측원단의 끝단부, 또는, 제1원단의 하측원단과 제2원단의 상측원단의 끝단부가 한 평면상에서 맞대어지게 한다. 상측원단과 하측원단은 제1,2흡착커터부(55)에 남아 있는 원단이다.

테이핑부(70)는, 제1받침구조체(25a)의 상부에 설치된 것으로서, 끝단부가 맞대어진 상태의 제1원단과 제2원단의 연접부에 테이프를 부착시켜, 도 10d에 도시한 바와 같이, 제1원단과 제2원단을 접합시키는 역할을 한다.

한편, 본 실시예의 언와인딩 장치(10)에는 센서부와 정위치수단이 더 설치된다. 센서부는, 제1원단(A) 및 제2원단(B)의 폭방향 위치를 감지하는 역할을 하며, 다수의 EPC센서(28)와 비젼센서(27)를 포함한다.

비젼센서(27)는 감겨 있는 상태의 롤원단의 상부에 위치하며 롤원단의 좌우방향 움직임을 감지한다. 또한 EPC센서(28)는 풀려나온 원단의 폭방향 양단부에 설치되며 원단 양단부의 폭방향 움직임을 감지한다.

정위치수단은, 센서부의 센싱 정보에 따라 제1원단과 제2원단의 폭방향 위치를 조절하는 것으로서, EPC액츄에이터(18)와 서보모터(19)를 갖는다. EPC액츄에이터(18)와 서보모터(19)는 제1원단(A)과 제2원단(B)을 정위치시킨다. 이를테면 제1원단(A)과 제2원단(B)의 폭방향 양단부를 일치시켜, 제1,2원단을 밀착시켰을 때 어긋나지 않게 하는 것이다. 이러한 역할을 할 수 있는 한, 센서 및 정위치수단의 종류나 설치 위치는 얼마든지 달라질 수 있다.

제1언와인더(10A)와 제2언와인더(10B)의 사이에는 수직핑거유니트(40)가 설치된다. 수직핑거유니트(40)는, 도 14에 도시한 바와 같이, 제1언와인더 또는 제2언와인더에서 풀려나온 제1원단 또는 제2원단의 단부를 잡고 상승하여, 제1원단 또는 제2원단이, 제1흡착커터부 및 제2흡착커터부의 사이에 위치하게 한다.

도 8 및 도 9는 도 3의 수직핑거유니트의 구성과 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 수직핑거유니트(40)는, 수직컬럼(41), 수평빔(42), 빔승강수단, 수직핑거부(45), 핑거부위치조절기를 구비한다.

수직컬럼(41)은, 지면에 대해 수직으로 세워진 부재로서 가이드슬릿(41a)을 제공한다. 가이드슬릿(41a)은 수평빔(42)의 승강운동을 가이드한다. 아울러 수직컬럼(41)의 내부에는 빔승강수단으로서 유압액츄이이터(43)가 설치된다. 유압액츄에이터(43)는 수평빔(42)의 높이를 조절한다.

수평빔(42)은, 후단부가 유압액츄에이터(43)에 결합하며 수평 연장된 외팔보이다. 수평빔(42)은, 제1흡착커터부(55)와 제2흡착커터부(65)의 사이에서 승강운동 한다.

아울러, 수평빔(42)에는 두 개의 수직핑거부(45)와 핑거부위치조절기가 구비된다. 수직핑거부(45)는, 핑거바디(45a)와 한 쌍의 핑거(45b)를 포함한다. 핑거(45b)는 제1원단 또는 제2원단의 단부를 물어 고정한다. 또한 핑거바디(45a)는 핑거(45b)를 작동시킨다. 핑거바디(45a)의 내부에는 핑거(45b)를 오므리거나 벌리는 일반적인 구동부(미도시)가 내장된다.

핑거부위치조절기는 수직핑거부(45)를 수평빔(42)의 길이방향으로 움직여 위치를 조절한다. 핑거부위치조절기는, 이송모터(46c)와 타이밍벨트(46a)를 구비한다. 타이밍벨트(46a)는 벨트풀리(46b)에 지지된 상태로 팽팽하게 인장되며 수직핑거부(45)와 결합한다. 이송모터(46c)를 동작시킴에 따라 각 수직핑거부(45)의 위치가 조절되어 원단의 상단부를 물어 올릴 수 있다.

한편, 수평핑거유니트(30)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1,2언와인더(10A,10B)에 각각 설치된다. 두 개의 수평핑거유니트(30)는 동일한 구성을 가지며 수직핑거유니트(40)를 사이에 두고 대칭을 이룬다.

수평핑거유니트(30)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1원단(A) 또는 제2원단(B)의 폭방향 단부를 물고 수직핑거부(45) 측으로 이동하여, 대기하고 있는 수직핑거부(45)에 제1원단 또는 제2원단을 인계하는 원단인계수단이다.

도 4 내지 도 7은 수평핑거유니트(30)의 세부 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 수평핑거유니트(30)는, 수평빔(15), 이송플레이트(31c), 캐리어(31), 핑거반전모터(35), 수평핑거부(36)를 구비한다.

수평빔(15)은, 제1,2원단의 폭방향에 직교하는 방향으로 수평 연장된 직선 부재로서, 이송플레이트(31c)를 슬라이딩 이동 가능하게 지지한다. 수평빔(15)은, 제1언와인더(10A)측에 두 개, 제2언와인더(10B) 측에 두 개가 각각 나란하게 배치된다.

이송플레이트(31c)는 일정두께를 갖는 직사각 판으로서, 수평빔(15)의 상부에 슬라이딩 이동 가능하게 지지되고, 캐리어(31)에 의해 슬라이딩 운동한다. 이송플레이트(31c)는 리니어모터(33)와 핑거반전모터(35)와 수평핑거부(36)를 지지하는 지지판이다.

캐리어(31)는, 수평빔(15)에 고정되는 이송모터(31e)와, 타이밍벨트(31g)를 갖는다. 타이밍벨트(31g)는 이송플레이트(31c)의 하측부에 고정되는 벨트로서, 두 개의 벨트풀리(31h)에 걸쳐진 상태로 화살표 f방향이나 그 반대 방향으로 움직인다. 아울러 이송모터(31e)의 구동축은 두 개의 벨트풀리 중 하나의 벨트풀리에 연결되며 회전력을 제공한다. 이송모터(31e)를 구동함에 따라 이송플레이트(31c)가 슬라이딩 운동함은 물론이다.

또한, 이송플레이트(31c)의 양단부에는 리니어모터(33)가 장착된다. 리니어모터(33)는, 가이드바디(33a), 스크류구동모터(33b), 이송바디(33d)를 갖는다. 가이드바디(33a)는 제1,2원단의 폭방향으로 연장되며 상측에 가이드슬릿(33c)을 제공한다.

그리고 가이드바디(33a)의 내부에는 볼스크류(33e)가 내장된다. 볼스크류(33e)는 스크류구동모터(33b)에 의해 축회전 하는 부속이다. 이송바디(33d)는 가이드바디(33a)의 상부에 위치하며 볼스크류(33e)와 치합한다. 볼스크류(33e)가 축회전함에 따라 이송바디(33d)는 직선 왕복운동 한다.

리니어모터(33)는 수평핑거부(36)를 제1원단 또는 제2원단의 폭 방향으로 이동시켜 수평핑거부의 간격을 조절시키는 폭대응 간격조절부의 역할을 한다.

수평핑거부(36)는, 이송플레이트(31c) 상부에서 두 개가 하나의 쌍을 이루고, 상호 이격된 상태로 제1원단 또는 제2원단의 폭방향 양단부와 결합한다. 수평핑거부(36)는 핑거반전모터(35)의 구동축(35a)에 장착된다.

핑거반전모터(35)는 이송바디(33d)의 상부에 수평으로 설치된 모터로서 구동축(35a)을 180도 각도 범위에서 양방향 회전시킨다. 가령 시계방향으로 180도, 반시계방향으로 180도 회전시키는 것이다. 수평핑거부(36)는, 핑거바디(36a)와 한 쌍의 핑거(36c)를 갖는다. 핑거바디(36a)는 구동축(35a)에 고정되며 핑거(36c)를 오므리거나 벌린다.

상기와 같이 수평핑거부(36)가 180도 범위에서 양방향 회전하므로, 원단의 끝단부를 잡아 돌려 위를 향하게 할 수 있다. 즉 도 7a 내지 도 7c에 도시한 바와 같이, 하부로 쳐진 상태의 제1원단이나 제2원단의 단부를 핑거(36c)로 잡아, 화살표 g방향으로 180도 회전시켜, 원단의 끝단부가 위를 향하게 하는 것이다.

이와 같이 원단의 끝단부를 위로 향하게 하는 이유는, 하부로 벌어져 있는 수직핑거부(46)의 핑거(도 9의 45c)가 원단을 쉽게 집어 올리도록 감안된 것이다.

수직핑거부(46)에 의해 잡아 올려진 제1원단이나 제2원단은, 제1흡착커터부(55) 및 제2흡착커터부(65)의 사이에 위치하며 절단 및 테이핑된다.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1흡착커터부(55)는 제1밀착가압부(50)에 장착되며 화살표 a방향 및 그 반대 방향으로 이동 가능하다. 또한 제2흡착커터부(65)는 제2밀착가압부(60)에 의해 화살표 b방향 및 그 반대 방향으로 이동 가능하다. 제1,2흡착커터부(55,65)를 화살표 a 및 b방향으로 이동시키는 것은, 제1,2원단을 커팅하고 밀착시켜 테이핑하기 위해서이다.

도 10은 도 3에 도시한 제1,2밀착커팅부와 테이핑부와 제1,2밀착가압부(50,60)를 따로 도시한 도면이다. 도 11은 도 10의 제1밀착커팅부의 평면도이다. 또한, 도 12는 도 10의 제2밀착커팅부의 평면도이며, 도 13은 도 11의 제1밀착커팅부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 제1밀착가압부(50)는, 전후진모터(52), 리드스크류(52a), 왕복플레이트(51a)를 갖는다. 전후진모터(52)는 제1받침구조체(25a)의 상단부에 고정된다. 리드스크류(52a)는 전후진모터(52)의 구동축에 연결된 부재로서 왕복플레이트(51a) 하부의 너트부(51b)에 결합한다. 전후진모터(52)의 작동에 의해 왕복플레이트(51a)는 리드스크류의 길이방향을 따라 전후진 왕복운동 한다. 전후진모터(52)를 통해 제1흡착커터부(55)를 제2흡착커터부(65) 측으로 가압 지지할 수 있는 것이다.

또한 제2밀착가압부(60)는, 전후진모터(62), 리드스크류(62a), 왕복플레이트(61a)를 갖는다. 리드스크류(62a)는 왕복플레이트(61a) 하부의 너트부(61b)에 결합한다. 전후진모터(62)의 구동에 따라 왕복플레이트(61a)는 리드스크류(62a)의 길이방향을 따라 왕복운동 한다. 전후진모터(62)를 통해 제2흡착커터부(65)를 제1흡착커터부(55) 측으로 가압 지지할 수 있다.

제1,2밀착가압부(60)는, 제1흡착커터부(55)와 제2흡착커터부(65)를 밀착시켜, 제1원단의 상측원단과 제2원단의 하측원단의 끝단부가 한 평면상에서 맞대어지게 하거나, 제1원단의 하측원단과 제2원단의 상측원단의 끝단부가 한 평면상에서 맞대어지게 하는 밀착수단이다. 이에 대한 설명은 후술된다.

제1흡착커터부(55)는, 제1흡착판(53)과 제1무빙커터기를 포함한다. 제1흡착판(53)은, 하단부가 왕복플레이트(51a)에 고정되고 수직을 유지하는 판상부재로서, 대략 중앙부에 관통공간(53a)을 갖는다. 관통공간(53a)은 도 16c에 도시한 바와 같이, 흡착헤드(72a)가 삽입되는 공간이다. 제1흡착판(53)의 전면, 즉 제2흡착판(63)을 향하는 면은 흡착면으로서, 제1원단(A) 또는 제2원단(B)을 진공 흡착한다. 흡착을 위해 제1흡착판(53)에는 배기호스(53b)가 연결된다.

제1무빙커터기는, 제1흡착판(53)의 후면에 위치하며, 흡착된 상태의 제1원단 또는 제2원단을 수평으로 절단하는 역할을 한다. 제1무빙커터기는, 제1커팅블레이드(55g)와 제1커팅블레이드 구동부를 갖는다.

제1커팅블레이드(55g)는, 관통공간(53a)에 진입하여 제1원단 또는 제2원단을 폭방향, 즉 수평방향으로 절단한다. 또한 커팅블레이드 구동부는 제1커팅블레이드를 전후좌우 방향으로 이동시킨다. 도면부호 55h는 제1커팅블레이드(55g)를 고정하는 블레이드홀더이다.

제1커팅블레이드 구동부는, 받침브라켓(55a), 커터이송모터(55k), 블레이드이송벨트(55c), 실린더서포터(55d), 실린더(55f)를 갖는다.

받침브라켓(55a)은, 커터이송모터(55k)와, 두 개의 이송풀리(55b)를 지지한다. 이송풀리(55b)는 상호 이격된 상태로 블레이드이송벨트(55c)를 지지한다. 커터이송모터(55k)가 구동함에 따라 블레이드이송벨트(55c)가 움직임은 물론이다. 블레이드이송벨트(55c)는 실린더서포터(55d)와 결합한다. 결국 커터이송모터(55k)를 동작시켜, 제1커팅블레이드(55g)를 화살표 k방향이나 그 반대 방향으로 직선운동 시킬 수 있다.

받침브라켓(55a)의 상면에는 커터주행레일(55e)이 더 구비된다. 커터주행레일(55e)은 실린더서포터(55d)의 직선운동을 가이드한다.

실린더서포터(55d)는 블레이드이송벨트(55c)와 결합함과 동시에 커터주행레일(55e)에 지지되고, 상면에 홀더레일(55m)을 갖는다. 홀더레일(55m)은 커터주행레일(55e)에 직교하는 것으로서 블레이드홀더(55h)를 지지한다. 또한 실린더서포터(55d)에는 실린더(55f)가 수평으로 장착된다.

실린더(55f)의 피스톤로드(도면부호 없음)는 블레이드홀더(55h)와 결합한다. 실린더(55f)의 작동에 의해 제1커팅블레이드(55g)는 전후방향으로 진퇴운동이 가능하다.

결국 제1커팅블레이드(55g)는 커터이송모터(55k)와 실린더(55f)의 동작에 의해 전후좌우 방향으로 움직임이 가능하다. 따라서 제1커팅블레이드(55g)가 관통공간(53a)의 외부에서 대기하다가, 원단이 제1흡착판(53)에 흡착된 후, 관통공간(53a)으로 진입하여 원단을 절단할 수 있는 것이다.

제2흡착커터부(65)는 제2흡착판(63)과 제2무빙커터기를 구비한다.

제2흡착판(63)은, 왕복플레이트(61a)의 상부에 수직으로 고정되며 제1흡착판에 대향하고 중앙부에 블레이드통로(63a)를 갖는다. 블레이드통로(63a)는 관통공간(53a)과 대응하며 제2커팅블레이드(65g)가 드나드는 통로이다. 제2흡착판(63)은 제1원단 또는 제2원단을 진공 흡착하는 판상 부재이다. 제1,2원단은 제2흡착판(63)의 전면, 즉 제1흡착판(53)을 향하는 면에 흡착 고정된다.

제2무빙커터기는, 흡착된 상태의 제1원단 또는 제2원단을 절단하는 역할을 한다. 제2무빙커터기는, 제2커팅블레이드(65g)와 제2커팅블레이드 구동부를 갖는다. 제2커팅블레이드(65g)는 블레이드통로(63a)에 진입하여 제1원단 또는 제2원단을 절단한다. 또한, 제2커팅블레이드 구동부는, 제2커팅블레이드를 전후좌우로 이동시키는 역할을 한다.

제2커팅블레이드 구동부는, 편의상 도면부호를 다르게 표기하였으나, 제1커팅블레이드구동부와 동일한 구성 및 동일한 동작을 한다. 제2커팅블레이드 구동부는, 받침브라켓(65a), 커터이송모터(65k), 블레이드이송벨트, 실린더서포터(65d), 실린더(65f)를 갖는다.

받침브라켓(65a)은, 커터이송모터(65k)와, 두 개의 이송풀리(65b)를 지지한다. 이송풀리(65b)는 상호 이격된 상태로 블레이드이송벨트(65c)로 연결된다. 커터이송모터(65k)가 구동함에 따라 블레이드이송벨트(65c)가 움직임은 물론이다. 아울러, 블레이드이송벨트(65c)는 실린더서포터(65d)와 결합한다. 받침브라켓(65a)의 상면에는 커터주행레일(65e)이 더 구비된다. 커터주행레일(65e)은 실린더서포터(65d)의 직선운동을 가이드 한다.

실린더서포터(65d)의 상면에는 홀더레일(65m)이 고정된다. 홀더레일(65m)은 커터주행레일(65e)에 직교하는 것으로서 블레이드홀더(65h)를 지지한다. 또한 실린더서포터(65d)에는 실린더(65f)가 수평으로 장착된다. 실린더(65f)의 피스톤로드(도면부호 없음)는 블레이드홀더(65h)와 결합한다.

제2커팅블레이드(65g)는 커터이송모터(65k)와 실린더(65f)의 동작에 의해 전후좌우 방향으로 움직임이 가능하다. 따라서 제2커팅블레이드(65g)가 블레이드통로(63a)의 외부에서 대기하다가, 원단이 제2흡착판(63)에 흡착된 후, 블레이드통로(63a)로 진입하여 원단을 절단할 수 있다.

한편, 제1흡착커터부(55)의 후방에는 테이핑부(70)가 설치된다. 테이핑부(70)는, 도 16c 및 16d에 도시한 바와 같이, 끝단부가 맞대어진 상태의 제1원단과 제2원단의 연접부에 테이프(T)를 부착시켜, 제1원단과 제2원단을 잇는 것이다.

테이핑부(70)는, 흡착헤드(72a), 테이프공급부, 테이프절단부, 가압실린더(72)를 갖는다.

흡착헤드(72a)는, 제1흡착판(53)의 관통공간(53a)을 통과할 수 있는 사이즈를 가지며, 전면에 테이프를 흡착하기 위한 흡착면을 갖는다. 테이프(T)의 배면, 즉 접착면의 반대면은 흡착헤드(72a)에 흡착된다. 테이프(T)는 흡착헤드(72a)에 흡착된 상태로 상기 연접부로 접근된 후 연접부에 부착된다.

흡착헤드(72a)는 가압실린더(72)에 의해 왕복 운동한다. 즉, 화살표 n방향으로 이동하여 연접부로 접근하거나, 반대 방향으로 이동하여 연접부로부터 멀어지는 것이다. 가압실린더(72)는 전자식 액츄에이터로서 실린더고정판(85)에 고정된다. 실린더고정판(85)에 장착된 상태로 흡착헤드(72a)를 진퇴운동 시키는 것이다.

특히 실린더고정판(85)은 헤드정위치수단(80)에 의해 미세 위치조절이 가능하다. 말하자면, 제1원단이나 제2원단의 좌우방향 움직임에 따라서 흡착헤드(72a)을 좌우방향으로 움직여 원단에 정위치시키는 것이다.

헤드정위치수단(80)는, 미세조정모터(81), 리드스크류(82), 이송블록(83)을 포함한다. 미세조정모터(81)는 모터고정판(91)에 고정되며 리드스크류(82)를 축회전시킨다. 리드스크류(82)는 양단부가 리드스크류베어링(84)에 축회전 가능하게 지지된다. 리드스크류베어링(84)은 모터고정판(91)에 고정된다.

이송블록(83)은 실린더고정판(85)에 고정된다. 이송블록(83)은, 미세조정모터(81)를 구동하여 리드스크류(82)를 축회전시킴에 따라 실린더고정판(85)을 좌우방향으로 움직인다. 실린더고정판(85)이 움직임에 따라 흡착헤드(72a)도 동시에 움직임은 물론이다.

테이프공급부는, 흡착헤드(72a)의 흡착면 전면에 테이프(T)를 위치시키는 것으로서, 테이프 언와인더(71), 테이프그리퍼(75), 그리퍼구동부를 포함한다. 테이프 언와인더(71)는 롤 형태의 접착식 테이프를 지지한다. 테이프그리퍼(75)가 테이프(T)를 당기면 테이프가 풀려 나간다. 테이프 언와인더(71)에서 풀려나간 테이프(T)는 테이프지지롤(77)에 지지된다. 테이프의 선단부는 테이프그리퍼(75)에 고정된다.

테이프그리퍼(75)는, 테이프(T)를 끌고 이동하여, 테이프가 흡착헤드(72a)의 전면을 커버하게 한다. 즉, 테이프 언와인더로부터 공급된 테이프의 선단부와 결합한 상태로, 흡착헤드의 전방에서 수평방향으로 직선 이동하여, 테이프가 흡착헤드의 전면을 커버하게 하는 것이다. 테이프그리퍼(75)는 테이프의 접착면에 접착된다.

테이프그리퍼(75)는 연결대(76a)를 통해 이송바디(76)에 고정된다. 이송바디(76)는 바디이송벨트(78c)에 결합하며 화살표 p방향이나 그 반대 방향으로 직선 이동한다. 그리퍼구동부는, 커터이송모터(78a)와 바디이송벨트(78c)를 구비한다. 바디이송벨트(78c)는 풀리(78b)에 지지된 상태로 이송바디(76)에 이송력을 제공한다.

테이프그리퍼(75)의 측부에는 테이프커터(74)가 설치된다. 테이프커터(74)는 테이프그리퍼(75)와 함께 움직이며, 흡착헤드에 흡착된 상태의 테이프를 설정된 길이로 절단한다.

테이프커터(74)는, 하단부에 테이프커터(74)를 갖는 제1액츄에이터(73)와, 제1액츄에이터(73)를 수평방향으로 움직이는 제2액츄에이터(79)를 갖는다. 제2액츄에이터(79)는 이송바디(76)에 수평으로 장착되며 제1액츄에이터(73)를 화살표 r방향으로 왕복 운동시킨다. 또한 제1액츄에이터(73)는 테이프커터(74)를 승강시킨다. 테이프커터(74)로 테이프(T)를 누른 상태에서 테이프커터를 하강시키면 테이프가 절단된다. 결국, 테이프커터(74)는 전후좌우상하로 3차원 운동이 가능한 것이다.

도 13은 제1흡착커터부와 테이핑부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 13a에 도시한 바와 같이, 테이프(T)의 단부가 테이프그리퍼(75)에 부착 고정되어 있고 흡착헤드(72a)는 후퇴 위치에 대기하고 있다. 아울러 흡착헤드(72a)의 좌우방향 위치는 헤드정위치수단(80)을 통해 원단의 위치에 맞추어져 있다. 이 때, 테이프커터(74)는 상승 상태이다.

이 후, 제1,2원단(A,B)의 끝단부가, 도 16b에 도시한 바와 같이 맞추어 졌다면, 원단의 연접부에 테이프(T)를 부착하기 위한 작업을 한다. 즉, 테이프그리퍼(75)를 도 11의 화살표 p방향으로 이동시켜 테이프(T)가 흡착헤드(72a)의 흡착면을 커버하게 하는 것이다.

테이프가 흡착헤드(72a)에 흡착되었다면, 테이프그리퍼(75)를 테이프로부터 분리한 다음 우측으로 이동시켜, 테이프커터(74)를 커팅 지점에 정위치시킨다. (도 13c 참조) 커팅지점은 테이프를 절단할 위치이다. 이어서 테이프그리퍼(75)를 테이프의 접착면에 다시 부착시키고, 테이프커터(74)를 이용해 테이프를 절단한다.

테이프를 절단하였다면, 테이프그리퍼(75)와 테이프커터(75)를, 도 13d와 같이 처음 자리로 복귀시키고 흡착헤드(72a)는 도 11의 화살표 n방향으로 완전히 이동시켜 원단의 연접부에 테이프(T)를 부착한다.

도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 언와인딩 장치의 작동을 설명하기 위한 도면으로서, 제1원단(A)이 모두 사용될 즈음에, 제1원단(A)의 끝단부에 제2원단(B)의 선단부를 이어 붙이는 것을 설명한다.

이러한 이어붙이기를 위해서는, 제2원단(B)의 선단부를 얼마간 절단하여 직선의 커팅라인을 남겨 대기시키고, 제1원단(A)의 임의의 부분도 절단하여 직선의 커팅라인을 남겨야 한다. 도 14는 제2원단에 커팅라인을 만드는 과정을 나타내고, 도 15는 제1원단에 커팅라인을 남기는 과정이다.

도 14a와 같이, 제2원단(B)의 선단부를 핑거(36c)에 물려 고정시킨다. 이 과정은 작업자가 수동으로 수행한다. 제2원단이 핑거(36c)에 물렸다면, 위에 설명한 바와 같이 캐리어(31)를 동작시켜 수평핑거부(36)를 수직펑거부(45) 측으로 이동시킨다. 이와 동시에 핑거반전모터(35)를 동작시켜 핑거(36c)를 180도 회전시켜 제2원단의 선단부가 위를 향하게 한다.

상기 과정이 완료되었다면 수직핑거부(45)를 하강시켜, 수직핑거부(45)로 하여금 제2원단(B)의 선단부를 물고 상승하게 한다. 도 14c는 수직핑거부(45)가 제2원단을 완전히 상승시킨 모습을 보여준다.

이 상태에서 제2밀착가압부(60)를 이용해 제2흡착판(63)을 전진시켜, 도 14d에 도시한 바와 같이, 흡착판(63)을 제2원단(B)에 접촉시킨 후 제2원단을 흡착한다. 제2원단(B)이 흡착되었다면, 제2커팅블레이드(65g)를 이용해 제2원단을 절단한다. 제2원단의 절단되는 길이는 대략 50cm 이하 일 수 있다.

제2커팅블레이드(65g)에 의한 커팅과정이 완료되었다면, 블레이드통로(63a) 상측 부분의 흡착력을 제거한 후 제2흡착판(63)을 후진시키고, 제2원단의 절단된 부분은 하부로 낙하시킨다.(도 14e 및 도 14f 참조)

한편, 제1원단(A)을 커팅하기 위해서는, 도 15a의 상태에서 제1흡착판(53)을 전진시켜 제1원단(A)에 밀착시킨다. 이 후, 제1흡착판(53)에 제1원단(A)을 흡착하고 제1커팅블레이드(55g)를 이용해 제1원단(A)을 커팅한다. 제1원단의 커팅이 완료되었다면, 관통공간(53a)의 하측부분의 흡착력을 제거하여 제2원단의 하측부분이 자중에 의해 하부로 떨어지게 한다.

상기 과정을 통해, 도 15c와 같이, 제1흡착판(53)의 상측부와, 제2흡착판(63)의 하측부에 제1,2원단이 각각 남게 된다.

제1원단과 제2원단을 연결하기 위해서는, 도 16a의 상태에서 제1흡착판(53)과 제2흡착판(63)을 밀착시킨다. 이 때 상기한 비전센서(27)와 EPC센서(28)를 이용해 제1,2원단의 폭방향 단부 에지라인을 맞추어 어긋나지 않게 한다.

상기 과정을 통해, 도 16b에 도시한 것처럼, 제1,2원단(A,B)의 끝단부가 맞닿았다면, 흡착헤드(72a)에 테이프(T)를 흡착시킨 상태에서 흡착헤드(72a)를 화살표 s방향으로 완전히 삽입하여 테이프(T)가 제1,2원단의 연접부에 부착되게 한다. (도 16b, 도 16c 참조)

테이프(T)의 부착이 완료되었다면, 제1,2흡착판(53,63)을 분리한 후 원단을 이송 공급한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:언와인딩장치 10A:제1언와인더 10B:제2언와인더
11a:제1베이스 11b:제2베이스 12:새들플레이트
12a:링기어 13a:제1가이드테이블 13b:제2가이드테이블
14a:제1하부레일 14b:제2하부레일 15:수평빔
17:터닝모터 17a:구동기어 18:EPC액츄에이터
19:서보모터 21a:제1수평지지대 21b:제2수평지지대
22a:제1상부레일 22b:제2상부레일 23a:제1롤써포터
23b:제2롤써포터 25a:제1받침구조체 25b:제2받침구조체
26:가이드롤러 27:비전센서 28:EPC센서
30:수평핑거유니트 31:캐리어 31c:이송플레이트
31e:이송모터 31g:타이밍벨트 31h:벨트풀리
33:리니어모터 33a:가이드바디 33b:스크류구동모터
33c:가이드슬릿 33d:이송바디 35:핑거반전모터
35a:구동축 36:수평핑거부 36a:핑거바디
36c:핑거 40:수직핑거유니트 41:수직컬럼
41a:가이드슬릿 42:수평빔 43:유압액츄에이터
45:수직핑거부 45a:핑거바디 45c:핑거
46a:타이밍벨트 46b:벨트풀리 46c:이송모터
50:제1밀착가압부 51a:왕복플레이트 51b:너트부
52:전후진모터 52a:리드스크류 53:제1흡착판
53a:관통공간 53b:배기호스 55:제1흡착커터부
55a:받침브라켓 55b:이송풀리 55c:블레이드이송벨트
55d:실린더서포터 55e:커터주행레일 55f:실린더
55g:제1커팅블레이드 55h:블레이드홀더 55k:커터이송모터
55m:홀더레일 60:제2밀착가압부 61a:왕복플레이트
61b:너트부 62:전후진모터 62a:리드스크류
63:제2흡착판 63a:블레이드통로 65:제2흡착커터부
65a:받침브라켓 65b:이송풀리 65c:블레이드이송벨트
65d:실린더서포터 65e:커터주행레일 65f:실린더
65g:제2커팅블레이드 65h:블레이드홀더 65k:커터이송모터
65m:홀더레일 70:테이핑부 71:테이프언와인더
72:가압실린더 72a:흡착헤드 73:제1액츄에이터
74:테이프커터 75:테이프그리퍼 76:이송바디
76a:연결대 77:테이프지지롤 78a:커터이송모터
78b:풀리 78c:바디이송벨트 79:제2액츄에이터
80:헤드정위치수단 81:미세조정모터 82:리드스크류
83:이송블록 84:리드스크류베어링 85:실린더고정판
91:모터고정판

Claims

롤형태로 권취된 상태의 제1원단을 지지하는 제1롤써포터, 제1롤써포터의 측부에 위치하며 지지력을 제공하는 제1받침구조체, 제1받침구조체에 지지되고 제1원단을 흡착 및 커팅함과 동시에 커팅라인을 기준으로 커팅라인의 상측원단 또는 하측원단을 선택적으로 흡착 유지하는 제1흡착커터부가 포함된 제1언와인더와;
상기 제1언와인더에 대응 배치되는 것으로서, 롤형태로 권취된 상태의 제2원단을 지지하는 제2롤써포터, 제2롤써포터의 측부에 위치하며 지지력을 제공하는 제2받침구조체, 제2받침구조체에 지지되고 제2원단을 흡착 및 커팅함과 동시에 커팅라인을 기준으로 커팅라인의 상측원단 또는 하측원단을 선택적으로 흡착 유지하는 제2흡착커터부를 갖는 제2언와인더와;
제1흡착커터부와 제2흡착커터부를 밀착시켜, 제1원단의 상측원단과 제2원단의 하측원단의 끝단부가 한 평면상에서 맞대어지게 하거나, 제1원단의 하측원단과 제2원단의 상측원단의 끝단부가 한 평면상에서 맞대어지게 하는 밀착수단과;
끝단부가 맞대어진 상태의 제1원단과 제2원단의 연접부에 테이프를 부착시켜, 제1원단과 제2원단을 잇는 테이핑부가 구비된,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1언와인더 및 제2언와인더에는,
제1원단 및 제2원단의 폭방향 위치를 감지하는 센서부와, 센서부의 센싱 정보에 따라 제1원단과 제2원단의 폭방향 위치를 조절하는 정위치수단이 더 포함되는,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1언와인더는;
지지력을 제공하는 제1베이스, 제1베이스의 상부에 설치되며 제1하부레일을 구비한 제1가이드테이블, 제1하부레일에 올려지며 제1받침구조체를 지지하고 상면에 제1롤써포터를 받치는 제1상부레일을 갖는 제1수평지지대를 더 구비하고,
제2언와인더에는;
지지력을 제공하는 제2베이스, 제2베이스의 상부에 설치되며 제2하부레일을 구비한 제2가이드테이블, 제2하부레일에 올려지며 제2받침구조체를 지지하고 상면에 제2롤써포터를 받치는 제2상부레일을 설치된 제2수평지지대가 더 포함되며,
상기 정위치수단은, 제1,2받침구조체와 제1,2롤써포터를, 제1,제2원단의 폭향향으로 움직이는 것으로서,
제1,2수평지지대를 이동시키는 서보모터와, 제1,2롤써포터를 이동시키는 EPC액츄에이터를 포함하는,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1언와인더와 제2언와인더의 사이에는,
제1언와인더 또는 제2언와인더에서 풀려나온 제1원단 또는 제2원단의 단부를 잡고 상승하여, 제1원단 또는 제2원단이, 제1흡착커터부 및 제2흡착커터부의 사이에 위치하게 하는 수직핑거유니트가 더 설치된,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제4항에 있어서,
상기 수직핑거유니트는;
수직으로 연장된 수직컬럼과,
수직컬럼에 승강 가능하도록 지지되며 제1,2언와인더의 사이로 수평 연장되는 수평빔과,
수평빔을 승강운동 시키는 빔승강수단과,
수평빔에 위치조절 가능하게 설치되고 제1원단 또는 제2원단의 단부를 물어 고정하는 수직핑거부와,
수직핑거부의 위치를 결정하는 핑거부위치조절기를 구비하는,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1언와인더와 제2언와인더에는,
제1원단 또는 제2원단의 단부를 물어 고정한 상태로 수직핑거부 측으로 이동하여, 수직핑거부에 제1원단 또는 제2원단을 인계하는 수평핑거유니트가 각각 구비된,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제6항에 있어서,
상기 수평핑거유니트는;
제1,2원단의 폭방향에 직교하는 방향으로 연장된 수평빔과,
수평빔에 슬라이딩 이동 가능하게 지지되는 이송플레이트와,
이송플레이트를 슬라이딩 이동시키는 캐리어와,
이송플레이트 상부에 설치되며 제1원단 또는 제2원단을 물어 고정하는 수평핑거부를 구비하는,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제7항에 있어서,
상기 수평핑거부는,
두 개가 하나의 쌍을 이루며, 상호 이격된 상태로 제1원단 또는 제2원단의 폭방향 양단부와 결합하는,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제8항에 있어서,
상기 이송플레이트에는;
각 수평핑거부를 지지하되, 수평핑거부를 제1원단 또는 제2원단의 폭방향으로 이동시켜 수평핑거부의 간격을 조절시키는 폭대응 간격조절부가 더 설치된,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제9항에 있어서,
상기 폭대응 간격조절부는;
볼스크류를 내장한 가이드바디, 볼스크류를 축회전 시키는 스크류구동모터, 볼스크류에 치합하며 가이드바디 상부에서 직선운동 하는 이송바디를 갖는 리니어모터이고,
이송바디에는, 수평으로 설치되는 핑거반전모터가 설치되고,
핑거반전모터의 구동축에는, 제1원단 또는 제2원단의 폭방향 단부를 물어 고정하는 수평핑거부가 설치되며,
핑거반전모터는, 구동축을 180도 각도 범위에서 양방향 회전시키는,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제1항에 있어서,
상기 밀착수단은;
제1받침구조체에 고정되며, 제1흡착커터부를 제2흡착커터부 측으로 지지하는 제1밀착가압부와,
제2받침구조체에 장착되고, 제2흡착커터부를 제1흡착커터부 측으로 지지하는 제2밀착가압부를 포함하는,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1흡착커터부는;
제1밀착가압부에 고정되고 중앙부에는 수평으로 연장된 관통공간을 가지며, 제1원단 또는 제2원단을 흡착하는 제1흡착판과,
제1흡착판에 장착되며, 흡착된 상태의 제1원단 또는 제2원단을 절단하는 제1무빙커터기를 가지고,
제2흡착커터부는;
상기 제2밀착가압부에 설치된 상태로 제1흡착판에 대향하며, 중앙부에는 상기 관통공간과 대응하는 블레이드통로가 형성되고, 제1원단 또는 제2원단을 흡착하는 제2흡착판과,
제2흡착판에 지지되며, 흡착된 상태의 제1원단 또는 제2원단을 절단하는 제2무빙커터기를 구비하는,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1무빙커터기는;
관통공간에 진입하여 제1원단 또는 제2원단을 절단하는 제1커팅블레이드와, 제1커팅블레이드를 전후좌우로 이동시키는 제1커팅블레이드 구동부를 포함하고,
제2무빙커터기는,
상기 블레이드통로에 진입하여 제1원단 또는 제2원단을 절단하는 제2커팅블레이드와, 제2커팅블레이드를 전후좌우로 이동시키는 제2커팅블레이드 구동부를 구비하는,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제12항에 있어서,
상기 테이핑부는;
상기 제1흡착판의 관통공간을 통과할 수 있는 사이즈를 가지며, 전면에 테이프를 흡착하기 위한 흡착면을 갖는 흡착헤드와,
상기 흡착면 전면에 테이프를 위치시키는 테이프공급부와,
흡착헤드에 흡착된 상태의 테이프를 설정된 길이로 절단하는 테이프절단부와,
테이프가 흡착되어 있는 흡착헤드를, 관통공간을 통해 제1,2원단의 연접부에 도달시켜, 테이프가 상기 연접부에 부착되게 하는 가압실린더를 포함하는,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제14항에 있어서,
상기 테이프공급부는;
테이프를 공급하는 테이프 언와인더와,
테이프 언와인더로부터 공급된 테이프의 선단부와 결합한 상태로, 흡착헤드의 전방에서 직선 이동하여, 테이프가 흡착헤드의 전면을 커버하게 하는 테이프그리퍼와,
테이프그리퍼를 구동하는 그리퍼구동부를 포함하는,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.
제14항에 있어서,
상기 테이핑부에는,
흡착헤드를, 제1,2원단의 폭방향으로 위치 조절시키는 헤드정위치수단이 더 구비된,
롤원단 단부 자동 이음 기능을 갖는 언와인딩 장치.