WO2020167090A1 - 스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템 및 이를 이용한 맞춤형 장갑 제조 방법 - Google Patents

스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템 및 이를 이용한 맞춤형 장갑 제조 방법 Download PDF

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scan
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윤대영
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    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a customized glove manufacturing system using scan data, and more particularly, by providing a customized glove that exactly fits the hand using data obtained through 3D scanning, it is possible to prevent accidents in which the glove is rolled into the machine in the field.
  • the present invention relates to a customized glove manufacturing system using scan data that can improve the precision of work even when wearing gloves and thus increase work efficiency, and a customized glove manufacturing method using the same.
  • gloves In general, when working in various industrial sites, workers wear gloves to protect their hands or prevent contamination of the work. These gloves are manufactured using various types of fibers such as cotton or nylon depending on the purpose. do.
  • the gloves are used to protect the hands of workers during press work or work using rotating bodies such as cutters, grinders, rotating saws, etc., and these gloves are mainly fabric materials such as cotton, which are comfortable to wear and are relatively inexpensive. It is widely worn by general workers at work sites.
  • the present invention was created to solve the problems in consideration of the problems of the prior art, and provides a platform for manufacturing personally customized gloves, and in particular, by manufacturing gloves based on accurate measurement data obtained by 3D scanning the customer's hand, Its purpose is to provide a customized glove manufacturing system using scan data that can be accurately customized in the hands of a person.
  • the present invention is a means for achieving the above object, in a customized glove manufacturing system through 3D scanning, by scanning a customer's hand to form 3D scan data and allowing the customer to select an option of the glove
  • a scan terminal receiving input It is connected to the scan terminal to receive the option of the glove selected by the customer, receives the 3D scan data, forms it into a 3D scan model, and then virtually fits the glove to the 3D scan model and transmits it to the scan terminal.
  • a server that generates 3D armor model data using dimensional scan data; And a glove manufacturing unit for manufacturing a glove using the 3D glove model data generated from the server.
  • the scan terminal the communication unit for communicating with the server;
  • a display unit for displaying a glove option and a virtual fitting state received from the server to a customer;
  • a scanning unit for generating 3D scan data by photographing a customer's hand;
  • an application for transmitting the glove option input from the customer and the 3D scan data generated through the scanning unit to the server.
  • the server the receiving unit for receiving 3D scan data from the scan terminal;
  • a database for storing the 3D scan data, 3D scan model, and 3D armor model data;
  • a virtual fitting module for virtually fitting the 3D scan model and the 3D armor model data.
  • the glove manufacturing unit the extractor for receiving the 3D glove model data generated from the server and extracting it as a coordinate value; And a knitting unit for knitting the glove using the coordinate values extracted by the extractor.
  • the knitting unit a needle base in which a plurality of needles are continuously mounted; A rotation shaft disposed below the needle base; A plurality of actuators mounted on the rotation shaft, disposed under each of the plurality of needles, and selectively protruding the pad of the needle by pressing the lower end of the needle; And a carriage which is reciprocated from the outside of the needle base and guides the protruding bed of the needle to raise and lower the needle needle of the needle.
  • each of the plurality of actuators rotating arm; A pair of magnet members installed at the other end of the pivoting arm and having different polarities; And an electromagnet for rotating the pivoting arm at a predetermined angle by applying an attractive force to the pair of magnetic members.
  • 3D scan data is formed by scanning the customer's hand, allowing the customer to select an option for the glove, but the scan terminal receiving such selection and the scan terminal are connected to receive the option of the glove selected by the customer.
  • a method of manufacturing a customized glove using a customized glove manufacturing system including a carriage for raising and lowering a needle comprising: scanning a customer's hand using a scanning terminal; Providing a virtual fitting image of the 3D scan model data and the 3D armor model data to the scanning terminal; Requesting a glove manufacturing department to produce a customized glove; And knitting a customized glove with a glove manufacturing unit; including, when the actuator protrudes the pad of a specific needle, the carriage moves forward and backward, inserting the protruding pad into the guide groove, and inserting the pad into the guide groove In this state, when the carriage is repeatedly moved in the forward and backward directions, the bed is guided to the top dead center of the guide groove, and at the same time, the jack and the needle needle are raised correspondingly.
  • the glove can be accurately customized to the customer's hand by manufacturing the glove based on the accurate measurement data obtained by 3D scanning the customer's hand, and the process for manufacturing the customized glove is made through the Internet network.
  • Simplification provides the effect of quickly and accurately manufacturing and purchasing custom gloves.
  • FIG. 1 is a view showing the overall configuration of a customized glove manufacturing system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of a scanning terminal.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a state in which a customer's hand is photographed through a scanning unit.
  • FIG. 4 is a diagram showing examples of a 3D scan model and a 3D armor model processed by a server.
  • FIG. 5 is a view showing a state in which an image obtained by virtually fitting a 3D scan model and 3D armor model data is displayed on a scanning terminal.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing the configuration of a server.
  • Figure 7 is a view showing the flow of the manufacturing method of the customized gloves.
  • Figure 8 is a view schematically showing the configuration of the glove manufacturing unit.
  • FIG. 9 is a schematic view showing the overall appearance of the knitting unit.
  • 10 is a front view for explaining the positional relationship between the needle base, the carriage, and the actuator.
  • 11 is a view schematically showing the disassembled relationship between the needle base and the needle.
  • FIG. 12A is a view showing a state when the control jack and the needle needle are in their original positions
  • FIG. 12B is a view showing a state in which the control jack and the needle needle are raised.
  • 13 is a view showing the overall appearance of the actuator and needle.
  • 15 is a view showing one side of the carriage, a view showing a state in which the needle is raised at the top dead center of the guide groove by guiding the bed to the guide groove.
  • FIG. 1 is a view showing the overall configuration of a customized glove manufacturing system according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of a scanning terminal
  • FIG. 5 is a diagram showing an image obtained by virtually fitting the 3D scan model and 3D glove model data on a scanning terminal. It is a diagram showing a state and
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a server.
  • the customized glove manufacturing system relates to a system for precisely scanning a customer's hand through 3D scanning and then manufacturing a customized glove suitable for the customer's hand.
  • the 3D scan data is formed and the customer can select the glove option, but the 3D scan is connected to the scanning terminal 10 and the scanning terminal 10 to receive the selection and receive the glove option selected by the customer.
  • Server that receives data and forms it into 3D scan model data, then virtually fits a glove to the 3D scan model data and transmits it to the scan terminal 10, and generates 3D glove model data using the 3D scan data (20) And it is defined as including a glove manufacturing unit 30 for manufacturing a glove using the 3D glove model data generated from the server 20.
  • the communication network is a communication network that provides wired communication or wireless communication between the scanning terminal 10, the server 20, and the glove manufacturing unit 30.
  • a communication network includes existing communication systems such as Internet network, WiFi, WCDMA, LTE, etc.
  • a base transceiver station BTS
  • MSC mobile switching center
  • HLR home location register
  • a mobile radio communication network includes a base station (BTS), a mobile switching center (MSC), and a home location register (HLR), as well as an access gateway that enables transmission and reception of wireless packet data.
  • Data Serving Node may be additionally included.
  • the communication network when the communication network is implemented as a wired communication network, it may be implemented as a network communication network, and data communication may be performed according to an Internet protocol such as Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP).
  • TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol
  • the scanning terminal 10 is used by customers who order customized gloves, and a 3D scanner capable of 3D scanning the human body is utilized.
  • a 3D scanner capable of 3D scanning the human body
  • all scan terminals capable of wired communication or wireless communication with a scanner such as a smart phone, a tablet PC, a slate PC, and a notebook PC may be applicable.
  • Customers use the scan terminal 10 to input glove options used in the manufacture of customized gloves, receive a virtual fitting state, and scan their own hands and transmit the scanned image to the server 20. In charge.
  • the scan terminal 10 may be defined as including a communication unit 11, a display unit 12, an input unit 13, a scan unit 14, and an application 15, as shown in FIG. 2.
  • the communication unit 11 is a module that performs a function of communicating with the server 20 and may perform wired communication or wireless communication.
  • the scan terminal 10 When the scan terminal 10 is implemented as a smartphone, it may include a transmitter (not shown) that increases and amplifies the frequency of a wirelessly transmitted signal, and a receiver that low-noise amplifies the received radio signal and down-converts the frequency. .
  • the display unit 12 and the input unit 13 may be implemented as a single type of touch screen panel, and such a touch screen panel may be a known touch screen panel capable of simultaneously performing input and display.
  • a GUI Graphic User Interface
  • the display unit 12 is in charge of displaying the glove option and the virtual fitting status received from the server 20 to the customer, and the input unit 13 selects the glove option and receives the confirmation of a custom glove order.
  • the glove options may include, for example, the color of the glove, the presence or absence of a coated surface, and a logo print.
  • the scanning unit 14 generates 3D scan data by scanning a customer's hand.
  • the scanning unit 14 may be provided integrally with the scan terminal 10 or implemented as a separate 3D scanner, and a technology for generating a 3D image using the scan unit 14 included in the existing scan terminal 10 is known. Use the means that have been made.
  • the camera's photographing direction is detected, the deployment guide divided into a plurality of quadrants and the photographing direction of the camera are derived, and then the unit screen to be photographed is displayed in each of the quadrants of the deployment guide.
  • the 3D image can be generated by displaying at and taking pictures to fill each quadrant of the deployment guide.
  • the application 15 transmits the glove option input from the customer and the 3D scan data generated through the scanning unit 14 to the server 20.
  • the 3D scan data transmitted to the server 20 is processed into 3D scan model data by the server 20, and the server 20 analyzes the characteristic data of the customer's individual hand based on the 3D scan model data or 3D glove model data is generated by tracking the hand shape.
  • the 3D glove model data is transmitted to the glove manufacturing unit 30, which will be described later, and is used for manufacturing customized glove.
  • the application 15 displays, for example, a glove option on the scan terminal 10 and selects any glove option and transmits it to the server 20.
  • the scanning unit 14 is driven to take a photograph of the customer's hand and transmits it to the server 20.
  • a virtual fitting image of the 3D scan model data and 3D glove model data received from the server 20 is provided to the customer through the display unit 12.
  • the server 20 may request a customer's glove order through the scan terminal 10 to the glove manufacturing unit 30, and communicate with the scanning terminal 10 and the glove manufacturing unit 30 as shown in FIG. 6.
  • the communication unit 21 a database 22 storing the 3D scan data, 3D scan model data, and 3D armor model data, a virtual fitting module 23 that virtually fits the 3D scan model data and the 3D armor model data ) And a modeling generation module 24 that generates 3D scan model data and 3D armor model data.
  • the database 22 basically stores options for gloves.
  • the communication unit 21 stores the 3D scan data transmitted from the scan terminal 10 in the database 22, and the modeling generation module 24 refers to the 3D scan data to generate 3D scan model data corresponding to the customer's hand.
  • 3D glove model data tailored to the customer's hand is generated based on the 3D scan model data and then stored in the database 22.
  • the modeling generation module 24 may generate 3D glove model data by extracting marker information and a reference point from 3D scan model data and matching anatomical image information and model image information.
  • the modeling generation module 24 generates 3D modeling data using the 3D scan data received from the scan terminal 10.
  • various previously known 3D modeling algorithms may be used. For example, while rotating a 3D image, a plurality of 2D images of a scene in X and Y coordinates are extracted from various viewpoints to extract 2D image data.
  • object relative position metadata and 3D depth element metadata for expressing an object in a corresponding image can be used.
  • the 3D depth element metadata can be adjusted by the final user in order to enhance or weaken the 3D depth effect for a particular object or all objects as a whole according to view preference.
  • the virtual fitting module 23 generates a virtual fitting image by matching the 3D scan model data stored in the database 22 with the 3D armor model data, and then stores it in the database 22.
  • the virtual fitting image stored in the database 22 is transmitted to the scanning terminal 10 and provided to the customer. That is, the customer can view the appearance of the customized gloves as a virtual image before manufacturing the customized gloves.
  • the server 20 has the same configuration as a conventional web server in terms of hardware, and is implemented through various types of languages such as C, C++, Jaba, Visual Basic, Visual C, etc. in software to perform various functions. Includes program modules. In addition, it can be implemented using web server programs that are variously provided according to operating systems such as dos, windows, linux, unix, and macintosh in general server hardware. have.
  • FIG. 7 is a view showing the flow of a method of manufacturing a customized glove
  • FIG. 8 is a view schematically showing the configuration of a glove manufacturing unit
  • FIG. 9 is a view schematically showing the overall appearance of the knitting unit
  • FIG. 10 is a needle base, a carriage
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing the disassembled relationship between the needle base and the needle.
  • 12B is a view showing a state in which the control jack and the needle needle are raised
  • FIG. 13 is a view showing the overall appearance of the actuator and the needle
  • FIG. 14 is a view for explaining the operation of the actuator
  • FIG. 15 is a view of the carriage.
  • As a side view a view showing a state in which the needle needle is raised at the top dead center of the guide groove by guiding the pad to the guide groove.
  • the glove manufacturing unit 30 manufactures a customized glove using the 3D glove model data transmitted from the server 20.
  • the glove manufacturing unit 30 receives the 3D glove model data generated from the server 20 and extracts the 3D glove model data as coordinate values, and the extracted by the extractor 31 It may be defined as including a knitting unit 100 for knitting gloves with coordinate values.
  • the extractor 31 receives the 3D glove model data and converts it into a program signal having a coordinate value, and the knitting unit 100 receives this program signal and knits the glove.
  • the extractor 31 is implemented through various types of languages such as C, C++, Jaba, Visual Basic, and Visual C, and includes program modules that perform various functions. In addition, it is provided in various ways according to operating systems such as dos, Windows, Linux, Unix, and Macintosh in general PC hardware.
  • the knitting unit 100 is largely a main body 110, a needle base 120 in which a plurality of needles 121 are continuously mounted, as shown in FIGS. 9 to 12, under the needle base 120
  • the arranged rotation shaft 130, mounted on the rotation shaft 130, are disposed under each of the plurality of needles 121, and selectively protrude the bed 126 of the needle 121 by pressing the needle 121
  • the knitting unit 100 is a principle of knitting gloves by raising and lowering the needle 121 while the carriage 150 reciprocates in the width direction before and after when the yarn is supplied to the needle 121. Since the knitting concept of the knitting unit 100 is as well known, a detailed description will be omitted. If a non-strict direction standard is specified prior to the description of the knitting unit 100, up and down (y), left and right (x), and front and rear (z) are divided in the state as shown in FIG. 9, and the related description also uses this reference. Is specified.
  • the needle base 120, the rotation shaft 130, the actuator 140, the carriage, etc. may be provided in a pair symmetrical to each other in the left and right sides, and in particular, the body ( 110) is preferably installed in the upper central part.
  • the knitted gloves are knitted between a pair of needle bases 120 to have a shape.
  • the needle base 120 is a plate-shaped member, and a plurality of needles 121 are mounted along the front and rear directions at the center of the needle base 120, and such a needle 121 is an actuator 140 and a carriage 150 to be described later.
  • the needle needle 124 rises and falls from the needle base 120 by the linked operation of.
  • Each of the plurality of needles 121 is mounted on an upper portion of the control jack 122 having a pressing piece 125 formed outwardly as shown in FIG. 12, and the pressing piece 125 protrudes. It may be defined as including a jak 123 in which the bed 126 protrudes in the opposite direction and a needle needle 124 extending to the upper portion of the jac 123.
  • the jack 123 and the needle needle 124 may be integrally formed, and are preferably implemented in a form capable of being disassembled and coupled to each other for replacement of the needle needle 124 or the jack 123.
  • the actuator 140 and the carriage 150 are operated in conjunction so that the needle needle 124 coupled with the jack 123 rises upward.
  • the actuator 140 is adapted to the number of needles 121 along the longitudinal direction of the rotation shaft 130 extending from the bottom of the needle base 120 in the front and rear directions as shown in FIGS. 9 and 12. Multiple units are installed and each operates individually according to the program signal.
  • each of the plurality of actuators 140 is a rotating arm 141 mounted to the outside of the rotating shaft 130, a pair of magnetic members installed at the other end of the rotating arm 141 and having different polarities. It may be defined as including an electromagnet 143 that rotates the pivoting arm 141 at a predetermined angle by applying an attractive force to the pair of magnet members 142 and 142.
  • the rotating arm 141 has an operation piece 144 formed on one side of the rotation shaft 130 and a magnet member 142 and an electromagnet 143 are disposed on the other side.
  • the rotating arm 141 is made of a thin plate so that a plurality of rotating arms 141 can be arranged in a narrow space, and a spacer ring may be disposed between the adjacent rotating arm 141.
  • the pair of magnet members 142 are made of permanent magnets 142a and 142b each having different polarities.
  • one may be an N-pole permanent magnet 142a and the other may be an S-pole permanent magnet 142b.
  • the electromagnet 143 is installed adjacent to the magnet member 142 for angular motion of the rotating arm 141 at a predetermined angle.
  • the electromagnet 143 is configured by inserting an iron core 143c into the core 143b on which the coil 143a is wound, and the iron core 143c is weaker than a magnet that generates power by supplying power to the electromagnet 143. It is composed of a magnetic body that generates magnetic force.
  • the magnetic force of the electromagnet 143 is extinguished and at the same time, the N pole is generated at the tip of the iron core 143c made of a magnetic material, so that the permanent magnet 142b of the S pole is pulled.
  • the permanent magnet (142a) of the N pole since the permanent magnet (142a) of the N pole is pushed, the operating piece 144 of the rotating arm 141 around the rotating shaft 130 maintains a state spaced apart from the pressing piece 125 of the control jack 122
  • the electromagnet 143 When the current is supplied to the coil 143a, the electromagnet 143 generates a magnetic force of the S pole, so even if the tip of the iron core 143c has the N pole, the S pole is stronger, so the N pole permanent magnet 142a
  • the permanent magnet (142a) of the N pole is attracted to the electromagnet (143) by applying an attractive force to the N-pole.
  • the rotation arm 141 is rotated around the rotation shaft 130 (the state of the two-dot chain line shown in FIG.
  • the operating piece 144 presses the pressing piece 125 of the control jack 122
  • the bed 126 of (123) protrudes outward (in the direction of the arrow shown in FIG. 14). At this time, since the jac 123 is coupled with the control jac 122, it moves with it.
  • the electromagnet 143 is sequentially driven according to a program signal to selectively press the control jack 122.
  • the carriage 150 travels in the front and rear directions along the outer side of the needles 121 arranged in plural, but is guided by the guide shaft 111 provided in the body 110 to perform a reciprocating motion.
  • the carriage 150 is translated by receiving power from a separate power source capable of reciprocating motion.
  • One surface of the carriage 150 is formed with a guide groove 151 that can be raised by inserting a pad 126 protruding outward, and the guide groove 151 forms a curved path in a waveform.
  • the carriage 150 translates in the front and rear directions, and the protruding pad 126 is transferred to the guide groove 151.
  • the carriage 150 is repeatedly moved in the front and rear directions while the bed 126 is inserted into the guide groove 151, the bed 126 is guided to the top dead center of the guide groove 151 and at the same time (123) and the needle needle 124 are correspondingly raised as shown in Fig. 12B.
  • the jak 123 and the needle needle 124 are lowered by their own weight and return to the state of the needle 121 shown in FIG. 12A.
  • the actuator 140 presses the pressing piece 125 of the control jack 122
  • the bed 126 protrudes to the outside
  • the carriage 150 raises the bed 126 protruding to the outside.
  • This is the principle of lifting 123 and the needle needle 124 at the same time. While the needle needle 124 repeats the elevating and descending, the gloves are knitted with the supplied thread.
  • the customer's address information is obtained from the scanning terminal 10 and the customized glove is delivered to the customer's house or the glove manufacturing unit 30 is implemented in the same format as a glove agent, It is also possible to transmit a message for completing production of customized gloves to the scanning terminal 10.
  • the customer's hand is scanned using the scan terminal 10.
  • the scan terminal 10 scans the customer's hand (S1)
  • 3D scan data is generated and the generated 3D scan data is transmitted to the server and stored in the database 22.
  • the server 20 generates a 3D scan model data and a 3D glove model data using the 3D scan data provided from the scan terminal 10, and then virtually fits the two to generate a fitted image. This is provided to the scan terminal 10 (S2).
  • the customer After confirming the fitted image, the customer requests the glove manufacturing unit 30 to manufacture a customized glove (S3).
  • the glove manufacturing unit 30 processes the 3D glove model data received from the server 20 into a program signal when a customer requests the manufacture of a customized glove and knits the glove using this (S4).
  • the carriage 150 When the actuator 140 protrudes the pad 126 of the specific needle 121 according to the program signal, the carriage 150 translates forward and backward, and inserts the protruding pad 126 into the guide groove 151 When the carriage 150 is repeatedly moved in the forward and backward directions while the bed 126 is inserted into the guide groove 151, the bed 126 is guided to the top dead center of the guide groove 151 and at the same time, the zac 123 ) And the needle needle 124 are raised as shown in FIG. 12B corresponding to this.
  • the actuator 140 is selectively operated according to the program signal, and the operating piece 144 of the rotating arm 141 maintains a state spaced apart from the pressing piece 125 of the control jack 122, and then the program
  • the electromagnet 143 When power is supplied to the electromagnet 143 according to the signal, current is supplied to the coil 143a, and the electromagnet 143 generates a magnetic force of the S pole, thereby exerting an attractive force on the permanent magnet 142a of the N pole.
  • the magnet 142a is attracted to the electromagnet 143.
  • the magnetic force of the electromagnet 143 is extinguished and at the same time, the N pole is generated at the tip of the iron core 143c made of a magnetic material, so that the permanent magnet 142b of the S pole is pulled and rotates.
  • the glove is knitted by a driving motion in which the operating piece 144 is separated from the pressing piece 125.
  • a printing process of coating the surface of the glove or printing a logo or the like may be additionally performed as necessary.

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Abstract

본 발명은 개인 맞춤형 장갑의 제조 플렛폼을 제공하고 특히, 고객의 손을 3D 스캐닝하여 얻어진 정확한 계측 데이터를 근거로 장갑을 제작함으로써 장갑을 고객의 손에 정확하게 맞춤 제작할 수 있는 스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템에 관한 것이다.

Description

스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템 및 이를 이용한 맞춤형 장갑 제조 방법
본 발명은 스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3D 스캐닝을 통해 얻어진 데이터를 이용해 손에 정확히 맞는 맞춤형 장갑을 제공함으로써 현장에서 장갑이 기계에 말려 들어가는 사고를 방지할 수 있으며 장갑을 착용한 상태에서도 작업의 정밀도를 향상시킬 수 있으며 이에 따라 작업 능률이 증대되는 스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템 및 이를 이용한 맞춤형 장갑 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 각종 산업현장에서 작업을 행할 경우에는 작업자는 손을 보호하거나 작업물의 오염을 방지하기 위하여 장갑을 착용하게 되는데, 이러한 장갑은 그 목적에 따라 면이나 나일론 등의 다양한 종류의 섬유를 사용하여 제조된다.
프레스 작업이나 컷터기, 그라인더, 회전톱 등과 같은 회전체를 이용한 작업시 작업자의 손을 보호하기 위하여 상기 장갑이 사용되고, 이러한 장갑은 주로 면 등의 직물재 소재로서, 착용감이 간편하고 비교적 가격이 저렴하여 작업 현장에서 일반 작업자들이 널리 착용하고 있는 것이다.
상기한 기계장치를 다룰 때 사용자의 부주의 혹은 기계장치의 오작동 등으로 인해 작업자의 손이 기계장치에 말려 들어갈 우려가 있는데, 이때 수부에 장갑을 착용한 상태라면 장갑의 손가락 말단이 살짝 말려 들어가더라도 장갑으로 인해 수부를 기계장치에서 빼낼 수 없어 수부 전체가 말려 들어가거나 심하게는 팔까지도 말려 들어가게 됨으로써 더욱 큰 안전사고를 유발하기 때문이다.
기계장치에 장갑이 쉽게 말려 들어가는 이유는 작업자의 손과 장갑 사이에 발생하는 유격에 의해 장갑에 여유분이 발생하고, 이 여유분이 기계장치에 말려 들어가 안전사고를 발생시키는 것이다.
최근 들어, 자신의 신체 치수를 스캐너를 통해 자동으로 측정함으로써 맞춤형 의류를 제작할 수 있는 맞춤 의류 제조 방식을 접할 수 있게 되었다.
맞춤형 장갑을 착용할 경우 장갑이 작업자의 손에 정확하게 맞기 때문에 기계장치에 말려 들어갈 일이 없으며 장갑을 착용하고 있더라도 보다 섬세한 손동작이 가능해진다. 이러한 이유로 3차원 스캐너를 이용해 작업자의 손에 맞는 맞춤형 장갑을 제조하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.
선행기술문헌
특허문헌
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0083370
본 발명은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 개인 맞춤형 장갑의 제조 플렛폼을 제공하고 특히, 고객의 손을 3D 스캐닝하여 얻어진 정확한 계측 데이터를 근거로 장갑을 제작함으로써 장갑을 고객의 손에 정확하게 맞춤 제작할 수 있는 스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 3차원 스캐닝을 통한 맞춤형 장갑 제조 시스템에 있어서, 고객의 손을 스캔하여 3차원 스캔 데이터를 형성하고 고객이 장갑의 옵션을 선택할 수 있도록 하되 이러한 선택을 입력받는 스캔 단말기; 상기 스캔 단말기와 연결되어 고객이 선택한 장갑의 옵션을 전달받으며 상기 3차원 스캔 데이터를 입력받아 이를 3차원 스캔 모델로 형성한 뒤 상기 3차원 스캔 모델에 장갑을 가상 피팅시켜 스캔 단말기로 전송하며 상기 3차원 스캔 데이터를 이용해 3차원 장갑 모델 데이터를 생성하는 서버; 및 상기 서버로부터 생성된 3차원 장갑 모델 데이터를 이용하여 장갑을 제조하는 장갑 제조부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스캔 단말기는, 상기 서버와 통신하는 통신부; 장갑의 옵션과 상기 서버로부터 수신된 가상의 피팅상태를 고객에게 표시하는 표시부; 고객의 손을 촬영하여 3차원 스캔 데이터를 생성하는 스캔부; 및 고객으로부터 입력된 장갑 옵션과 스캔부를 통해 생성된 3차원 스캔 데이터를 상기 서버로 전송하는 어플리케이션;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 서버는, 상기 스캔 단말기로부터 3차원 스캔 데이터를 수신하는 수신부; 상기 3차원 스캔 데이터, 3차원 스캔 모델 및 3차원 장갑 모델 데이터를 저장하는 데이터베이스; 및 3차원 스캔 모델과 3차원 장갑 모델 데이터를 가상 피팅시키는 가상 피팅 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 장갑 제조부는, 상기 서버로부터 생성된 3차원 장갑 모델 데이터를 수신하여 이를 좌표값으로 추출하는 추출기; 및 상기 추출기에 의해 추출된 좌표값으로 장갑을 편직하는 편직유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 편직유닛은, 복수 개의 니들이 연속 장착된 니들베이스; 상기 니들베이스의 하방에 배치된 회동축; 상기 회동축에 장착되되 상기 복수 개의 니들 각각의 하부에 배치되며 니들의 하단을 가압하여 니들의 밧드를 선택적으로 돌출시키는 복수 개의 엑츄에이터; 및 상기 니들베이스의 외측에서 왕복 이동되되 상기 니들의 돌출된 밧드를 가이드하여 니들의 바늘침을 승하강시키는 캐리지;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수 개의 엑츄에이터 각각은, 회동암; 상기 회동암의 타단에 설치되며 서로 다른 극성을 가지는 한 쌍의 자석부재; 및 상기 한 쌍의 자석부재에 인력을 가해 회동암을 일정 각도 회동시키는 전자석;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 고객의 손을 스캔하여 3차원 스캔 데이터를 형성하고 고객이 장갑의 옵션을 선택할 수 있도록 하되 이러한 선택을 입력받는 스캔 단말기, 상기 스캔 단말기와 연결되어 고객이 선택한 장갑의 옵션을 전달받으며 상기 3차원 스캔 데이터를 입력받아 이를 3차원 스캔 모델 데이터로 형성한 뒤 상기 3차원 스캔 모델 데이터에 장갑을 가상 피팅시켜 스캔 단말기로 전송하며 상기 3차원 스캔 데이터를 이용해 3차원 장갑 모델 데이터를 생성하는 서버 및 상기 서버로부터 생성된 3차원 장갑 모델 데이터를 이용하여 장갑을 제조하는 장갑 제조부를 포함하며, 상기 장갑 제조부는, 상기 서버로부터 생성된 3차원 장갑 모델 데이터를 수신하여 이를 좌표값으로 추출하는 추출기; 및 상기 추출기에 의해 추출된 좌표값으로 장갑을 편직하는 편직유닛을 포함하며, 상기 편직유닛은, 복수 개의 니들이 연속 장착된 니들베이스, 상기 니들베이스의 하방에 배치된 회동축, 상기 회동축에 장착되되 상기 복수 개의 니들 각각의 하부에 배치되며 니들의 하단을 가압하여 니들의 밧드를 선택적으로 돌출시키는 복수 개의 엑츄에이터 및 상기 니들베이스의 외측에서 왕복 이동되되 상기 니들의 돌출된 밧드를 가이드하여 니들의 바늘침을 승하강시키는 캐리지를 포함하는 맞춤형 장갑 제조 시트템을 이용한 맞춤형 장갑 제조 방법에 있어서, 스캔 단말기를 이용해 고객의 손을 스캔하는 단계; 스캔 단말기로 3차원 스캔 모델 데이터와 3차원 장갑 모델 데이터의 가상의 피팅 이미지를 제공하는 단계; 장갑 제조부에 맞춤형 장갑 제작을 요청하는 단계; 및 장갑 제조부로 맞춤형 장갑을 편직하는 단계;를 포함하며, 엑츄에이터가 특정 니들의 밧드를 돌출시키게 되면 캐리지가 전, 후 방향으로 병진하면서 돌출된 밧드를 가이드홈에 삽입시키고 가이드홈에 밧드가 삽입된 상태에서 캐리지가 전, 후 방향으로 반복적으로 이동하게 되면 밧드가 가이드홈의 상사점으로 안내됨과 동시에 자크와 바늘침이 이에 대응하여 상승되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 고객의 손을 3D 스캐닝하여 얻어진 정확한 계측 데이터를 근거로 장갑을 제작함으로써 장갑을 고객의 손에 정확하게 맞춤 제작할 수 있으며, 맞춤형 장갑을 제작하기 위한 과정이 인터넷망을 통해서 이루어지도록 해 과정을 간소화됨으로써 신속하고 정확하게 맞춤형 장갑을 제조하고 이를 구입할 수 있다는 효과를 제공한다.
손에 딱 맞는 장갑을 제공함으로써 현장에서 장갑이 기계에 말려 들어가는 사고를 방지할 수 있으며 장갑을 착용한 상태에서도 작업의 정밀도를 향상시킬 수 있으며 이에 따라 작업 능률이 증대되는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 맞춤형 장갑 제조 시스템의 전체적인 구성을 보인 도면.
도 2는 스캔 단말기의 구성을 개략적으로 보인 도면.
도 3은 스캔부를 통해 고객의 손을 촬영하는 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 서버에 의해 가공된 3차원 스캔 모델과 3차원 장갑 모델의 사례를 도시한 도면.
도 5는 3차원 스캔 모델과 3차원 장갑 모델 데이터를 가상으로 피팅시킨 이미지를 스캔 단말기에 표시한 상태를 보인 도면.
도 6은 서버의 구성을 개략적으로 보인 도면.
도 7은 맞춤형 장갑의 제조방법의 흐름을 보인 도면.
도 8은 장갑 제조부의 구성을 개략적으로 보인 도면.
도 9는 편직유닛의 전체적인 외관을 개략적으로 도시한 도면.
도 10은 니들베이스, 캐리지, 엑츄에이터의 위치관계를 설명하기 위해 정면을 도시한 도면.
도 11은 니들베이스와 니들의 분해관계를 개략적으로 도시한 도면.
도 12a는 컨트롤 자크와 바늘침이 원위치에 있을 때의 모습을 도시한 도면이고 도 12b는 컨트롤 자크와 바늘침이 상승된 상태를 도시한 도면.
도 13은 엑츄에이터와 니들의 전체적인 외관을 도시한 도면.
도 14는 엑츄에이터의 작용을 설명하기 위한 도면.
도 15는 캐리지의 일측면을 도시한 도면으로, 가이드홈에 밧드가 안내되어 가이드홈의 상사점에서 바늘침이 상승된 상태를 나타낸 도면.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 맞춤형 장갑 제조 시스템의 전체적인 구성을 보인 도면이고 도 2는 스캔 단말기의 구성을 개략적으로 보인 도면이고 도 3은 스캔부를 통해 고객의 손을 촬영하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고 도 4는 서버에 의해 가공된 3차원 스캔 모델과 3차원 장갑 모델의 사례를 도시한 도면이고 도 5는 3차원 스캔 모델과 3차원 장갑 모델 데이터를 가상으로 피팅시킨 이미지를 스캔 단말기에 표시한 상태를 보인 도면이고 도 6은 서버의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
본 발명에 따른 맞춤형 장갑 제조 시스템은 3차원 스캐닝을 통해 고객의 손을 정밀하게 스캔한 뒤 이를 통해 고객의 손에 맞는 맞춤형 장갑을 제조하기 위한 시스템에 관한 것으로, 크게 통신망, 고객의 손을 스캔하여 3차원 스캔 데이터를 형성하고 고객이 장갑의 옵션을 선택할 수 있도록 하되 이러한 선택을 입력받는 스캔 단말기(10), 상기 스캔 단말기(10)와 연결되어 고객이 선택한 장갑의 옵션을 전달받으며 상기 3차원 스캔 데이터를 입력받아 이를 3차원 스캔 모델 데이터로 형성한 뒤 상기 3차원 스캔 모델 데이터에 장갑을 가상 피팅시켜 스캔 단말기(10)로 전송하며 상기 3차원 스캔 데이터를 이용해 3차원 장갑 모델 데이터를 생성하는 서버(20) 및 상기 서버(20)로부터 생성된 3차원 장갑 모델 데이터를 이용하여 장갑을 제조하는 장갑 제조부(30)를 포함하는 것으로 정의된다.
먼저, 통신망은 스캔 단말기(10), 서버(20), 장갑 제조부(30)간에 유선 통신 또는 무선 통신을 제공하는 통신망이다. 이러한 통신망은 인터넷망, WiFi, WCDMA, LTE 등과 같은 기존 통신체계를 포함하고 있으며 특히, 통신망이 무선 통신망으로 구현되는 경우, 기지국(BTS;Base Transceiver Station), 이동교환국(MSC;Mobile Switching Center), 및 홈 위치 등록기(HLR;Home Location Register) 으로 이루어진 무선 이동통신망을 이용하여 데이터 통신을 할 수 있다. 참고로, 이동 통신망(mobile radio communication network)은 기지국(BTS), 이동교환국(MSC), 홈 위치 등록기(HLR) 이외에, 무선 패킷 데이터의 송수신을 가능하게 하는 액세스 게이트웨이(Access Gateway), PDSN(Packet Data Serving Node) 등과 같은 구성 요소를 추가로 포함할 수 있다. 또한 통신망이 유선 통신망으로 구현되는 경우, 네트워크 통신망으로 구현될 수 있는데 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 등의 인터넷 프로토콜에 따라서 데이터 통신이 이루어질 수 있다.
다음으로, 스캔 단말기(10)는 맞춤형 장갑을 주문하는 고객이 사용하는 것으로, 인체를 3차원 스캐닝할 수 있는 3차원 스캐너가 활용된다. 이 외에도, 스마트폰, 테블릿 PC, 슬레이트 PC, 노트북 PC와 같이 스캐너를 구비하여 유선 통신 또는 무선 통신을 할 수 있는 모든 스캔 단말기가 해당될 수 있다. 고객은 이러한 스캔 단말기(10)를 이용해 맞춤형 장갑의 제조에 활용되는 장갑 옵션을 입력하고, 가상의 피팅상태를 제공받으며, 본인의 손을 스캔하여 스캔한 영상을 서버(20)로 전송하는 기능을 담당한다.
스캔 단말기(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 통신부(11), 표시부(12), 입력부(13), 스캔부(14) 및 어플리케이션(15)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
통신부(11)는 서버(20)와 통신하는 기능을 수행하는 모듈로서 유선 통신 또는 무선 통신을 수행할 수 있다. 스캔 단말기(10)가 스마트폰으로 구현될 경우 무선 송신되는 신호의 주파수를 상승변화 및 증폭시키는 송신기(미도시)와 수신되는 무선 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환시키는 수신기 등을 포함할 수도 있다.
표시부(12)와 입력부(13)는 단일 형태의 터치스크린 패널로 구현될 수 있으며 이러한 터치스크린 패널은 입력과 표시를 동시에 수행할 수 있는 공지의 터치스크린 패널일 수 있으며 장갑 옵션의 선택, 가상의 피팅 상태를 도시하기 위한 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다.
표시부(12)는 장갑의 옵션과 상기 서버(20)로부터 수신된 가상의 피팅상태를 고객에게 표시하는 기능을 담당하며 입력부(13)는 장갑의 옵션을 선택받고 맞춤형 장갑 주문의 확정 여부를 입력받을 수 있다. 장갑의 옵션에는 예컨대, 장갑의 색상, 코팅면의 유무, 로고 인쇄 등이 있을 수 있다.
스캔부(14)는 고객의 손을 스캔하여 3차원 스캔 데이터를 생성한다. 스캔부(14)는 스캔 단말기(10)에 일체형으로 구비되거나 별도 3차원 스캐너로 구현될 수 있으며, 기존 스캔 단말기(10)에 포함된 스캔부(14)를 이용해 3D 영상을 생성하는 기술은 공지된 수단을 활용한다.
참고로 한국공개특허 10-2012-0074493의 경우에는, 카메라의 촬영 방향을 감지하여, 다수개의 분면으로 구획된 전개 가이드와 카메라의 촬영 방향을 유도한 후, 촬영되는 단위화면을 전개 가이드의 각 분면에 표시하여 전개 가이드의 각 분면을 채우도록 촬영이 이루어지도록 하여 3D 영상을 생성할 수 있다.
어플리케이션(15)은 고객으로부터 입력된 장갑 옵션과 스캔부(14)를 통해 생성된 3차원 스캔 데이터를 서버(20)로 전송한다.
서버(20)로 전송된 3차원 스캔 데이터는 서버(20)에서 3차원 스캔 모델 데이터로 가공되며 서버(20)는 이러한 3차원 스캔 모델 데이터를 근거로 고객 개인의 손의 특징적 데이터를 분석하거나 개인별 손 형태를 추적하여 3차원 장갑 모델 데이터를 생성한다. 3차원 장갑 모델 데이터는 후술 될 장갑 제조부(30)로 전달되어 맞춤형 장갑 제조에 활용된다.
다시, 어플리케이션(15)은 예컨대, 장갑 옵션을 스캔 단말기(10)에 표시하고 어느 하나의 장갑 옵션을 선택받아 이를 서버(20)로 전송한다. 아울러, 스캔부(14)를 구동하여 고객의 손을 촬영하게 하고, 이를 서버(20)로 전송한다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 서버(20)로부터 전달받은 3차원 스캔 모델 데이터와 3차원 장갑 모델 데이터의 가상 피팅 이미지를 표시부(12)를 통해 고객에게 제공한다.
서버(20)는 스캔 단말기(10)를 통한 고객의 장갑 주문을 장갑 제조부(30)에 요청할 수 있으며 도 6에 도시된 바와 같이 상기 스캔 단말기(10) 및 장갑 제조부(30)와 통신하는 통신부(21), 상기 3차원 스캔 데이터, 3차원 스캔 모델 데이터 및 3차원 장갑 모델 데이터를 저장하는 데이터베이스(22), 3차원 스캔 모델 데이터와 3차원 장갑 모델 데이터를 가상 피팅시키는 가상 피팅 모듈(23) 및 3차원 스캔 모델 데이터와 3차원 장갑 모델 데이터를 생성하는 모델링 생성 모듈(24)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
데이터베이스(22)에는 기본적으로 장갑의 옵션이 저장되어 있다.
통신부(21)는 스캔 단말기(10)로부터 전달된 3차원 스캔 데이터를 데이터베이스(22)에 저장하며 모델링 생성 모듈(24)은 3차원 스캔 데이터를 참고해 고객의 손에 해당되는 3차원 스캔 모델 데이터를 생성한 뒤 3차원 스캔 모델 데이터를 근거로 고객의 손에 맞춤된 3차원 장갑 모델 데이터를 생성한 뒤 이를 데이터베이스(22)에 저장한다.
일례로, 모델링 생성 모듈(24)은 3차원 스캔 모델 데이터로부터 마커 정보와 참조점을 추출하고, 해부학적 영상 정보와 모델 영상 정보를 정합하여 3차원 장갑 모델 데이터를 생성할 수 있다.
즉, 모델링 생성 모듈(24)은 스캔 단말기(10)로부터 수신한 3차원 스캔 데이터를 이용해 3차원 모델링 데이터를 생성한다. 이러한 3차원 모델링 데이터를 생성하는 것은 기존에 공지된 다양한 3D 모델링 알고리즘을 사용할 수 있다. 예를 들어, 3D 영상을 돌려보면서 X,Y 좌표로 된 장면으로 된 2D 영상을 다양한 시점에서 복수개 뽑아내서 2D 영상 데이터를 추출한다. 아울러, 해당 영상내의 객체를 표현하기 위한 객체 상대 위치 메타데이터 그리고 3D 깊이 요소 메타데이터를 사용할 수 있다. 참고로 3D 깊이 요소 메타데이터는 뷰 선호에 따라서 특별한 객체 또는 전체적으로 모든 객체들에 관한 3D 깊이 효과를 강화하거나 약화하기 위해서 최종 수요자에 의해 조절될 수 있다.
가상 피팅 모듈(23)은 데이터베이스(22)에 저장된 3차원 스캔 모델 데이터와 3차원 장갑 모델 데이터를 매칭시켜 가상 피팅 이미지를 생성한 뒤 이를 데이터베이스(22)에 저장한다.
데이터베이스(22)에 저장된 가상 피팅 이미지는 스캔 단말기(10)로 전송되어 고객에게 제공된다. 즉, 고객은 맞춤형 장갑의 제조 전 미리 맞춤형 장갑의 외관을 가상의 이미지로서 살펴볼 수 있다.
서버(20)는, 하드웨어적으로는 통상적인 웹 서버와 동일한 구성을 가지며, 소프트웨어적으로는 C, C++, Jaba, Visual Basic, Visual C 등과 같은 다양한 형태의 언어를 통해 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈을 포함한다. 또한, 일반적인 서버용 하드웨어에 도스(dos), 윈도우(window), 리눅스(linux), 유닉스(unix), 매킨토시(macintosh) 등의 운영 체제에 따라 다양하게 제공되고 있는 웹 서버 프로그램을 이용하여 구현될 수 있다.
도 7은 맞춤형 장갑의 제조방법의 흐름을 보인 도면이고 도 8은 장갑 제조부의 구성을 개략적으로 보인 도면이고 도 9는 편직유닛의 전체적인 외관을 개략적으로 도시한 도면이고 도 10은 니들베이스, 캐리지, 엑츄에이터의 위치관계를 설명하기 위해 정면을 도시한 도면이고 도 11은 니들베이스와 니들의 분해관계를 개략적으로 도시한 도면이고 도 12a는 컨트롤 자크와 바늘침이 원위치에 있을 때의 모습을 도시한 도면이고 도 12b는 컨트롤 자크와 바늘침이 상승된 상태를 도시한 도면이고 도 13은 엑츄에이터와 니들의 전체적인 외관을 도시한 도면이고 도 14는 엑츄에이터의 작용을 설명하기 위한 도면이고 도 15는 캐리지의 일측면을 도시한 도면으로, 가이드홈에 밧드가 안내되어 가이드홈의 상사점에서 바늘침이 상승된 상태를 나타낸 도면이다.
장갑 제조부(30)는 서버(20)로부터 전송된 3차원 장갑 모델 데이터를 이용해 맞춤형 장갑을 제조한다.
장갑 제조부(30)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 서버(20)로부터 생성된 3차원 장갑 모델 데이터를 수신하여 이를 좌표값으로 추출하는 추출기(31) 및 상기 추출기(31)에 의해 추출된 좌표값으로 장갑을 편직하는 편직유닛(100)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
추출기(31)는 3차원 장갑 모델 데이터를 수신하여 좌표값을 가지는 프로그램 신호로 변환시키며, 편직유닛(100)은 이러한 프로그램 신호를 전달받아 장갑을 편직하게 된다.
추출기(31)는 소프트웨어적으로는 C, C++, Jaba, Visual Basic, Visual C 등과 같은 다양한 형태의 언어를 통해 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈을 포함한다. 또한, 일반적인 PC 하드웨어에 도스(dos), 윈도우(window), 리눅스(linux), 유닉스(unix), 매킨토시(macintosh) 등의 운영 체제에 따라 다양하게 제공되고 있다.
다음으로, 편직유닛(100)은 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이 크게 본체(110), 복수 개의 니들(121)이 연속 장착된 니들베이스(120), 상기 니들베이스(120)의 하방에 배치된 회동축(130), 상기 회동축(130)에 장착되되 상기 복수 개의 니들(121) 각각의 하부에 배치되며 니들(121)을 가압하여 니들(121)의 밧드(126)를 선택적으로 돌출시키는 복수 개의 엑츄에이터(140) 및 상기 니들베이스(120)의 외측에서 왕복 이동되되 상기 니들(121)의 돌출된 밧드(126)를 가이드하여 니들(121)의 바늘침(124)을 승하강시키는 캐리지(150)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
편직유닛(100)은 실이 니들(121)로 공급되면 캐리지(150)가 전, 후 폭 방향으로 왕복 이동하면서 니들(121)을 승하강시켜 장갑을 편직하는 원리이다. 이러한 편직유닛(100)의 편직 개념은 공지된 바와 같으므로 자세한 설명은 생략한다. 편직유닛(100)의 설명에 앞서 엄밀하지 않은 방향기준을 특정하면 도 9에 도시된 그대로의 상태에서 상하(y), 좌우(x), 전후(z)를 나누고 이와 관련된 설명에서도 이 기준으로 방향을 특정한다.
도 10에 도시된 바와 같이 니들베이스(120), 회동축(130), 엑츄에이터(140), 케리지 등은 좌, 우 서로 대칭되는 한 쌍으로 구비될 수 있으며 본체(110)의 적소 특히, 본체(110)의 상부 중앙 부분에 설치되는 것이 바람직하다. 편직되는 장갑은 한 쌍의 니들베이스(120) 사이에서 편직되어 형태가 갖추어진다.
니들베이스(120)는 판상의 부재로 니들베이스(120)의 중심에는 전, 후 방향을 따라 복수 개의 니들(121)이 장착되며 이러한 니들(121)은 후술 될 엑츄에이터(140)와 캐리지(150)의 연계작동에 의해 니들베이스(120)에서 바늘침(124)이 승하강한다.
복수 개의 니들(121) 각각은 도 12에 도시된 바와 같이 외측으로 가압편(125)을 형성한 컨트롤 자크(122), 상기 컨트롤 자크(122)의 상부에 장착되며 상기 가압편(125)이 돌출된 반대 방향으로 밧드(126)가 돌출된 자크(123) 및 상기 자크(123)의 상부로 연장되는 바늘침(124)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 여기서, 자크(123)와 바늘침(124)은 일체형으로 형성될 수 있으며, 바늘침(124) 또는 자크(123)의 교체사용을 위해 서로 분해 결합이 가능한 형태로 구현되는 것이 바람직하다.
도 12b에 도시된 바와 같이 자크(123)와 결합된 바늘침(124)이 상부로 상승하기 위하여 엑츄에이터(140)와 캐리지(150)가 연계 작동된다.
먼저, 엑츄에이터(140)는 도 9 및 도 12에 도시된 바와 같이 니들베이스(120)의 하부에서 전, 후 방향으로 연장된 회동축(130)의 길이방향을 따라 니들(121)의 개수에 맞게 복수 개가 장착되며 프로그램 신호에 따라 각각 개별 동작한다.
보다 구체적으로, 복수 개의 엑츄에이터(140) 각각은 상기 회동축(130)의 외측으로 장착되는 회동암(141), 상기 회동암(141)의 타단에 설치되며 서로 다른 극성을 가지는 한 쌍의 자석부재(142) 및 상기 한 쌍의 자석부재(142)에 인력을 가해 회동암(141)을 일정 각도 회동시키는 전자석(143)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
회동암(141)은 회동축(130)을 중심으로 일측에는 작동편(144)이 형성되고 타측에는 자석부재(142)와 전자석(143)이 배치된다. 회동암(141)은 박판으로 이루어지도록 하여 좁은 공간에서 복수 개가 나열될 수 있도록 하고 인접한 회동암(141) 사이에는 이격링이 배치될 수도 있다.
한 쌍의 자석부재(142)는 각각 서로 다른 극성을 가지는 영구자석(142a, 142b)으로 이루어진다. 예를 들어, 어느 하나는 N극의 영구자석(142a)이고 또 다른 하나는 S극의 영구자석(142b)일 수 있다.
전자석(143)은 회동암(141)을 일정각도로 각운동시키기 위한 것으로 자석부재(142)와 인접 설치된다.
전자석(143)은 코일(143a)이 감겨지는 코어(143b)속에 철심(143c)을 삽입하여 구성하고, 상기 철심(143c)은 전자석(143)에 전원이 공급되어 전원이 발생하게 되는 자석보다 약한 자력을 발생시키는 자석체로 구성된다.
따라서, 전자석(143)에 전원의 공급이 중단되면 전자석(143)의 자력은 소멸됨과 동시에 자성체로 된 철심(143c)의 선단에 N극이 발생하기 때문에 S극의 영구자석(142b)이 당겨지게 됨과 아울러 N극의 영구자석(142a)이 밀리기 때문에 회동축(130)을 중심으로 회동암(141)의 작동편(144)이 컨트롤 자크(122)의 가압편(125)과 이격된 상태를 유지하게 되고, 코일(143a)에 전류를 공급하면 전자석(143)이 S극의 자력을 발생시켜 철심(143c)의 선단이 N극을 띠고 있더라도 S극이 더 강하기 때문에 N극의 영구자석(142a)에 인력을 작용하여 N극의 영구자석(142a)이 전자석(143)에 끌려온다. 이때, 회동축(130)을 중심으로 회동암(141)이 회동되면서(도 14에 도시된 2점쇄선의 상태) 작동편(144)이 컨트롤 자크(122)의 가압편(125)을 가압해 자크(123)의 밧드(126)가 외측(도 14에 도시된 화살표 방향)으로 돌출된다. 이때, 자크(123)는 컨트롤 자크(122)와 결합되어 있기 때문에 이와 함께 움직이는 것이다.
이렇게, 밧드(126)가 외측으로 돌출되면 니들(121)의 외측에서 왕복 주행하는 캐리지(150)가 돌출된 밧드(126)를 가이드하여 밧드(126)가 돌출된 니들(121)의 바늘침(124)을 상부로 상승시킨다.
한편, 상기 전자석(143)은 프로그램 신호에 따라 순차적으로 구동되어 컨트롤 자크(122)를 선택적으로 가압하게 된다.
캐리지(150)는 도 11에 도시된 바와 같이 복수 개로 나열된 니들(121)의 외측을 따라 전, 후 방향으로 주행하되 본체(110)에 구비된 가이드축(111)에 의해 가이드되어 왕복 운동을 하며 캐리지(150)를 왕복 운동시킬 수 있는 별도의 동력원의 동력을 제공받아 병진된다.
캐리지(150)의 일면에는 외측으로 돌출된 밧드(126)를 삽입하여 상승시킬 수 있는 가이드홈(151)이 형성되며 상기 가이드홈(151)은 파형으로 굴곡진 경로를 형성한다.
즉, 프로그램 신호에 따라 엑츄에이터(140)가 특정 니들(121)의 밧드(126)를 돌출시키게 되면 캐리지(150)가 전, 후 방향으로 병진하면서 돌출된 밧드(126)를 가이드홈(151)에 삽입시키고 가이드홈(151)에 밧드(126)가 삽입된 상태에서 캐리지(150)가 전, 후 방향으로 반복적으로 이동하게 되면 밧드(126)가 가이드홈(151)의 상사점으로 안내됨과 동시에 자크(123)와 바늘침(124)이 이에 대응하여 도 12b에 도시된 것처럼 상승된다.
캐리지(150)가 통과되면 자크(123)와 바늘침(124)은 자중에 의해 하강하여 도 12a에 도시된 니들(121)의 상태로 복귀된다.
정리하면, 엑츄에이터(140)가 컨트롤 자크(122)의 가압편(125)을 가압하게 되면 밧드(126)가 외부로 돌출되고, 외부로 돌출된 밧드(126)를 캐리지(150)가 상승시켜 자크(123)와 바늘침(124)을 동시에 승강시키는 원리이다. 바늘침(124)이 승하강을 반복하면서 공급되는 실로 장갑을 편직한다.
이러한 방법으로 맞춤형 장갑의 제조가 완료되면, 스캔 단말기(10)로부터 고객의 주소정보를 획득하여 맞춤형 장갑을 고객의 집으로 배송하거나 장갑 제조부(30)가 장갑 대리점과 같은 형식으로 구현될 경우, 스캔 단말기(10)로 맞춤형 장갑의 제작 완료 메시지를 전송할 수도 있다.
이하, 맞춤형 장갑 제조 시스템을 이용한 맞춤형 장갑의 제조 방법에 대해서 설명하겠다. 이하의 제조 방법은 전술한 맞춤형 장갑 제조 시스템을 그대로 사용하므로 구성에 대한 자세한 설명은 중복을 피하기 위해 생략하겠다.
먼저, 스캔 단말기(10)를 이용해 고객의 손을 스캔한다. 스캔 단말기(10)가 고객의 손을 스캔(S1)하면, 3차원 스캔 데이터가 생성되고 생성된 3차원 스캔 데이터는 서버로 전송되어 데이터베이스(22)에 저장된다.
다음으로, 서버(20)는 스캔 단말기(10)로부터 제공된 3차원 스캔 데이터를 이용해 3차원 스캔 모델 데이터와 3차원 장갑 모델 데이터를 생성한 뒤 이 둘을 가상으로 피팅시켜 피팅된 이미지를 생성한 뒤 이를 스캔 단말기(10)로 제공한다(S2).
고객은 피팅 된 이미지를 확인한 뒤 장갑 제조부(30)에 맞춤형 장갑 제조를 요청한다(S3).
장갑 제조부(30)는 고객으로 하여금 맞춤형 장갑의 제조가 요청되면 서버(20)로부터 전달받은 3차원 장갑 모델 데이터를 프로그램 신호로 가공하여 이를 이용해 장갑을 편직한다(S4).
프로그램 신호에 따라 엑츄에이터(140)가 특정 니들(121)의 밧드(126)를 돌출시키게 되면 캐리지(150)가 전, 후 방향으로 병진하면서 돌출된 밧드(126)를 가이드홈(151)에 삽입시키고 가이드홈(151)에 밧드(126)가 삽입된 상태에서 캐리지(150)가 전, 후 방향으로 반복적으로 이동하게 되면 밧드(126)가 가이드홈(151)의 상사점으로 안내됨과 동시에 자크(123)와 바늘침(124)을 이에 대응하여 도 12b에 도시된 것처럼 상승된다.
한편, 엑츄에이터(140)는 프로그램 신호에 따라 선택적으로 동작하는데, 회동암(141)의 작동편(144)이 컨트롤 자크(122)의 가압편(125)과 이격된 상태를 유지하고 있다가, 프로그램 신호에 따라 전자석(143)에 전원이 공급되면 코일(143a)에 전류가 공급되고 전자석(143)이 S극의 자력을 발생시켜 N극의 영구자석(142a)에 인력을 작용하여 N극의 영구자석(142a)을 전자석(143)에 끌어온다.
이때, 회동축(130)을 중심으로 회동암(141)이 회동되면서(도 14에 도시된 2점쇄선의 상태) 작동편(144)이 컨트롤 자크(122)의 가압편(125)을 가압해 자크(123)의 밧드(126)가 외측(도 14에 도시된 화살표 방향)으로 돌출된다. 이때, 자크(123)는 컨트롤 자크(122)와 결합되어 있기 때문에 이와 함께 움직이는 것이다.
전자석(143)에 전원의 공급이 중단되면 전자석(143)의 자력은 소멸됨과 동시에 자성체로 된 철심(143c)의 선단에 N극이 발생하기 때문에 S극의 영구자석(142b)이 당겨지게 되면서 회동암(141)이 원위치로 복귀하면서 가압편(125)에서 작동편(144)이 이격되는 구동동작으로 장갑이 편직된다.
장갑 제조부(30)를 통해 맞춤형 장갑의 제조가 완료되면, 필요에 따라 장갑의 표면에 코팅 처리를 하거나, 로고 등을 인쇄하는 인쇄 공정이 추가로 이행될 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
부호의 설명
10: 스캔 단말기 20: 서버 30: 장갑 제조부

Claims (6)

  1. 스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템에 있어서,
    고객의 손을 스캔하여 3차원 스캔 데이터를 형성하고 고객이 장갑의 옵션을 선택할 수 있도록 하되 이러한 선택을 입력받는 스캔 단말기;
    상기 스캔 단말기와 연결되어 고객이 선택한 장갑의 옵션을 전달받으며 상기 3차원 스캔 데이터를 입력받아 이를 3차원 스캔 모델 데이터로 형성한 뒤 상기 3차원 스캔 모델 데이터에 장갑을 가상 피팅시켜 스캔 단말기로 전송하며 상기 3차원 스캔 데이터를 이용해 3차원 장갑 모델 데이터를 생성하는 서버; 및
    상기 서버로부터 생성된 3차원 장갑 모델 데이터를 이용하여 장갑을 제조하는 장갑 제조부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스캔 단말기는,
    상기 서버와 통신하는 통신부;
    장갑의 옵션과 상기 서버로부터 수신된 가상의 피팅상태를 고객에게 표시하는 표시부;
    고객의 손을 촬영하여 3차원 스캔 데이터를 생성하는 스캔부; 및
    고객으로부터 입력된 장갑 옵션과 스캔부를 통해 생성된 3차원 스캔 데이터를 상기 서버로 전송하는 어플리케이션;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 스캔 단말기로부터 3차원 스캔 데이터를 수신하는 수신부;
    상기 3차원 스캔 데이터, 3차원 스캔 모델 데이터 및 3차원 장갑 모델 데이터를 저장하는 데이터베이스; 및
    3차원 스캔 모델 데이터와 3차원 장갑 모델 데이터를 가상 피팅시키는 가상 피팅 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 장갑 제조부는,
    상기 서버로부터 생성된 3차원 장갑 모델 데이터를 수신하여 이를 좌표값으로 추출하는 추출기; 및
    상기 추출기에 의해 추출된 좌표값으로 장갑을 편직하는 편직유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 편직유닛은,
    복수 개의 니들이 연속 장착된 니들베이스;
    상기 니들베이스의 하방에 배치된 회동축;
    상기 회동축에 장착되되 상기 복수 개의 니들 각각의 하부에 배치되며 니들의 하단을 가압하여 니들의 밧드를 선택적으로 돌출시키는 복수 개의 엑츄에이터; 및
    상기 니들베이스의 외측에서 왕복 이동되되 상기 니들의 돌출된 밧드를 가이드하여 니들의 바늘침을 승하강시키는 캐리지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 시스템.
  6. 고객의 손을 스캔하여 3차원 스캔 데이터를 형성하고 고객이 장갑의 옵션을 선택할 수 있도록 하되 이러한 선택을 입력받는 스캔 단말기, 상기 스캔 단말기와 연결되어 고객이 선택한 장갑의 옵션을 전달받으며 상기 3차원 스캔 데이터를 입력받아 이를 3차원 스캔 모델 데이터로 형성한 뒤 상기 3차원 스캔 모델 데이터에 장갑을 가상 피팅시켜 스캔 단말기로 전송하며 상기 3차원 스캔 데이터를 이용해 3차원 장갑 모델 데이터를 생성하는 서버 및 상기 서버로부터 생성된 3차원 장갑 모델 데이터를 이용하여 장갑을 제조하는 장갑 제조부를 포함하며, 상기 장갑 제조부는, 상기 서버로부터 생성된 3차원 장갑 모델 데이터를 수신하여 이를 좌표값으로 추출하는 추출기; 및 상기 추출기에 의해 추출된 좌표값으로 장갑을 편직하는 편직유닛을 포함하며, 상기 편직유닛은, 복수 개의 니들이 연속 장착된 니들베이스, 상기 니들베이스의 하방에 배치된 회동축, 상기 회동축에 장착되되 상기 복수 개의 니들 각각의 하부에 배치되며 니들의 하단을 가압하여 니들의 밧드를 선택적으로 돌출시키는 복수 개의 엑츄에이터 및 상기 니들베이스의 외측에서 왕복 이동되되 상기 니들의 돌출된 밧드를 가이드하여 니들의 바늘침을 승하강시키는 캐리지를 포함하는 맞춤형 장갑 제조 시트템을 이용한 맞춤형 장갑 제조 방법에 있어서,
    스캔 단말기를 이용해 고객의 손을 스캔하는 단계;
    스캔 단말기로 3차원 스캔 모델 데이터와 3차원 장갑 모델 데이터의 가상의 피팅 이미지를 제공하는 단계;
    장갑 제조부에 맞춤형 장갑 제작을 요청하는 단계; 및
    장갑 제조부로 맞춤형 장갑을 편직하는 단계;를 포함하며,
    엑츄에이터가 특정 니들의 밧드를 돌출시키게 되면 캐리지가 전, 후 방향으로 병진하면서 돌출된 밧드를 가이드홈에 삽입시키고 가이드홈에 밧드가 삽입된 상태에서 캐리지가 전, 후 방향으로 반복적으로 이동하게 되면 밧드가 가이드홈의 상사점으로 안내됨과 동시에 자크와 바늘침이 이에 대응하여 상승되는 것을 특징으로 하는 스캔 데이터를 이용한 맞춤형 장갑 제조 방법.
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