WO2021112507A1 - 비회전식 섬유공급 어셈블리 및 이를 포함하는 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기 - Google Patents

비회전식 섬유공급 어셈블리 및 이를 포함하는 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기 Download PDF

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WO2021112507A1
WO2021112507A1 PCT/KR2020/017177 KR2020017177W WO2021112507A1 WO 2021112507 A1 WO2021112507 A1 WO 2021112507A1 KR 2020017177 W KR2020017177 W KR 2020017177W WO 2021112507 A1 WO2021112507 A1 WO 2021112507A1
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fiber
unit
yarn
grip unit
preliminary
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PCT/KR2020/017177
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변철웅
문경일
황태진
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한국생산기술연구원
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    • B65H51/00—Forwarding filamentary material
    • B65H51/18—Gripping devices with linear motion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41G—ARTIFICIAL FLOWERS; WIGS; MASKS; FEATHERS
    • A41G5/00—Hair pieces, inserts, rolls, pads, or the like; Toupées
    • A41G5/02—Artificial eyelashes; Artificial eyebrows
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H69/04—Methods of, or devices for, interconnecting successive lengths of material; Knot-tying devices ;Control of the correct working of the interconnecting device by knotting
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    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the present invention relates to a non-rotating fiber supply assembly and an automatic knot binding machine for finite length fibers including the same, and more particularly, to fully automate the entire process for manufacturing a finite length fiber product from the supply of fibers to the binding process. It relates to a fiber supply assembly and an automatic knot binding machine for finite length fibers including the same.
  • the types of makeup products are increasing day by day, and artificial eyebrows manufactured by binding a plurality of fibers to be relatively safe for the human body and obtain great effects with a small investment are positioned as essential makeup products.
  • such artificial eyebrows have a form in which a plurality of yarns for expressing eyebrows are bound to yarns in a horizontal direction serving as a base so that they can be attached to the eyelids.
  • the present invention is an invention devised to solve the problems of the prior art, and has an object to completely automate the supply process and the binding process of the finite length fiber performed by the conventional manual work.
  • the present invention has an object to maximize productivity and to manufacture and supply high-quality products by performing the binding operation more precisely and quickly.
  • the present invention has an object to realize the simplification of the device and the minimization of the volume through a rational structure.
  • the non-rotating fiber supply assembly of the present invention for achieving the above object, in the fiber supply assembly for supplying a first yarn to an automatic knot binding machine of finite length fibers, a winding unit for holding a preliminary yarn in a wound state, the A first left fiber grip unit comprising a fiber delivery unit that grabs a predetermined point of the preliminary yarn drawn out from the winding unit and draws it out along a linear trajectory, and a first left gripper gripping one end of the preliminary yarn drawn out by the fiber delivery unit.
  • a first right fiber grip unit including a first right gripper for gripping the other end of the preliminary yarn drawn by the fiber delivery unit, and the outside of the other end of the preliminary yarn drawn to a predetermined length by reciprocation of the fiber delivery unit
  • the cutting unit for cutting the fabric and the first left fiber grip unit and the first right fiber grip unit grip n spare yarns according to n reciprocations of the fiber delivery unit
  • the first left fiber grip unit and and a rotation unit configured to rotate the first right fiber grip unit to the front side to transmit the n preliminary yarns to the fiber binding device as first yarns.
  • the present invention is provided between the first left fiber grip unit and the first right fiber grip unit so as to be adjacent to the first left fiber grip unit, and assists the first left gripper to temporarily stop one end of the preliminary yarn. It may further include a second left fiber grip unit including a second left gripper for gripping.
  • the second left fiber grip unit may be provided in a state in which the second left gripper is inclined forward with respect to the vertical direction.
  • the present invention is provided between the first right fiber grip unit and the first left fiber grip unit so as to be adjacent to the second right fiber grip unit, and assists the first right gripper to temporarily cut the other end of the preliminary yarn. It may further include a second right fiber grip unit including a second right gripper for gripping.
  • the second right fiber grip unit may be provided in a state in which the second right gripper is inclined forward with respect to the vertical direction.
  • the winding unit may include a pulley array including a bobbin provided in a state in which a preliminary yarn is wound, and one or more pulleys for changing a drawing direction of the preliminary yarn drawn out from the bobbin.
  • the pulley array may include a plurality of pulleys, and at least one of the plurality of pulleys may be formed to adjust the tension and withdrawal amount of the preliminary yarn as it is provided to be movable in the vertical direction.
  • the present invention may further include a main frame for fixing the winding unit, the fiber delivery unit, and the rotation unit.
  • a guide rail for guiding the linear movement of the fiber delivery unit may be formed on the main frame.
  • the fiber delivery unit may be formed to be movable in the left-right direction and the vertical direction.
  • the fiber delivery unit may include a main gripper for holding and fixing a predetermined point of the preliminary yarn drawn out from the winding unit.
  • the fiber delivery unit may further include a driving motor for moving the main gripper in the left and right directions and up and down directions.
  • the cutting unit is formed to be movable back and forth at a position corresponding to the other end of the preliminary yarn, so that the other end of the preliminary yarn can be cut when moving forward.
  • the rotation unit is provided between the first left fiber grip unit and the first right fiber grip unit, and is fixed through the rotation member rotating by a rotation driving force and the rotation member, and both ends of the first fiber grip unit are respectively and a connecting member connected to the left fiber grip unit and the first right fiber grip unit to rotate the first left fiber grip unit and the first right fiber grip unit by rotation of the rotating member.
  • the finite length fiber automatic knot binding machine may also include a non-rotating fiber feeding assembly as listed above.
  • the non-rotatable fiber supply assembly of the present invention for solving the above problems and the automatic knot binding machine for finite length fibers including the same have the advantage of fully automating the supply process and the binding process of finite length fibers, which were conventionally performed manually. There is this.
  • the present invention has the advantage of being able to manufacture a uniform and high-quality product by minimizing the quality deviation, and can realize the simplification of the device and the minimization of the volume by a rational non-rotating mechanism in which the fiber delivery unit moves linearly.
  • 1 is a view showing the overall appearance of the automatic knot binding machine of finite length fibers according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a view showing the state of the first mounting assembly in the automatic knot bundling machine for finite length fibers according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a view showing the state of the first binding assembly and the second binding assembly in the automatic knot binding machine for finite length fibers according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a view showing the state of the second mounting assembly and the yarn arrangement assembly in the automatic knot binding machine for finite length fibers according to an embodiment of the present invention
  • 5 to 12 are views showing the entire process of the binding method of finite length fibers using an automatic knot binding machine for finite length fibers according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a view showing an overall view of a non-rotatable fiber feeding assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 14 to 22 are views illustrating a process of preparing a first preliminary yarn and a second preliminary yarn to be supplied as the first yarn through the non-rotating fiber supply assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing the overall appearance of the automatic knot binding machine 100 of a finite length fiber according to an embodiment of the present invention.
  • the automatic knot binding machine 100 for finite length fibers includes a first cradle assembly 110 , a second cradle assembly 120 , and a first binding assembly ( 130 , a second binding assembly 140 , and a yarn arrangement assembly 150 .
  • a plurality of fibers having a finite length can be automatically bound through each of these components, and in this case, there is no limitation on the types of products manufactured through the plurality of fibers.
  • the present invention may be applied to a product to which fibers of a finite length, such as artificial eyebrows, are bound.
  • the plurality of first yarns t1 are sequentially bound to the second yarn t2 in the horizontal direction serving as the base through the respective components.
  • the first holding assembly 110 is a component for holding the first yarn t1, and it holds a pair of mounting points at both ends of the first yarn t1 and extends it in the left and right directions.
  • the first holding assembly 110 may adjust the distance between a pair of mounting points of both ends of the first yarn t1. When the distance between the pair of mounting points of both ends of the first yarn t1 is reduced, the area between the mounting points of the first yarn t1 will be stretched.
  • the second holding assembly 120 holds the second yarn t2 for binding the first yarn t1 in the left and right directions so as to be spaced apart from the rear of the first yarn t1.
  • the first holding assembly 110 may move the first yarn t1 in an up-down direction, and accordingly, a height relative to the second yarn t2 may be adjusted.
  • the first binding assembly 130 is formed to be movable in the front-rear direction at the rear of the second mounting assembly 120 .
  • the first gripping point positioned between both ends of the first yarn t1 is gripped, and then the first gripping point is moved to the rear of the second yarn t2. can do.
  • the first holding assembly 110 reduces the distance between the pair of holding points at both ends of the first yarn t1 . will make it
  • the second binding assembly 140 is formed to be movable in the front-rear direction at the rear of the second mounting assembly 120 .
  • the second binding assembly 140 is formed between the first holding point and the holding point in a state in which the first holding point is moved rearward than the second yarn t2 by the first binding assembly 130 .
  • the positioned pair of second gripping points may be gripped and moved to the rear. Details on this will be described later.
  • the yarn arrangement assembly 150 is provided on the first binding assembly 130 and the second binding assembly 140 and holds the first yarn t1 in a state bound to the second yarn t2. It plays a role of pushing and moving in the lateral direction.
  • the yarn arrangement assembly 150 is formed by the first holding assembly 110 , the second holding assembly 120 , the first binding assembly 130 and the second binding assembly 140 .
  • the first yarn t1 bound to t2 is pushed to a predetermined position on the second yarn t2 and arranged, and by repeating this process, a plurality of first yarns t1 are predetermined to the second yarn t2. Can be arranged at intervals.
  • FIG 2 is a view showing the state of the first mounting assembly 110 in the automatic knot binding machine for finite length fibers according to an embodiment of the present invention.
  • the first holding assembly 110 includes a first holding unit 110a for holding a holding point on one side of the first yarn t1, and a holding point on the other side of the first yarn t1, , and a second holding unit (110b) formed to be able to adjust the relative separation distance from the first holding unit (110a).
  • first holding unit (110a) and the second holding unit (110b) has a mounting portion 111 including a first finger (111a) and a second finger (111b), respectively, the first finger (111a) ) and the second finger 111b may be respectively driven by a second pneumatic actuator 160b to adjust a distance from each other.
  • the first holding assembly 110 includes a main frame 114 in which the first holding unit 110a and the second holding unit 110b are movable left and right, and vertical movement of the main frame 114 . It may include a standing frame 116 provided to guide the.
  • the main frame 114 may be driven by the first pneumatic actuator 160a to be movable up and down, and accordingly, the height of the first yarn t1 may be adjusted.
  • FIG 3 is a view showing the state of the first binding assembly 130 and the second binding assembly 140 in the automatic knot binding machine for finite length fibers according to an embodiment of the present invention.
  • the first binding assembly 130 is provided at the rear of the first mounting assembly 110 and the second mounting assembly 120 , and in this embodiment includes a first rear holding unit 131 . .
  • the first rear gripping unit 131 includes a main gripping member 131a and auxiliary gripping members 131b and 131c formed so as to be able to adjust the relative separation distance between the main gripping member 131a and the first gripping member 131a. At least one of the main gripping member 131a and the auxiliary gripping members 131b and 131c may be driven by a 4 pneumatic actuator 160d to adjust a relative separation distance from each other.
  • first binding assembly 130 may further include a fixing frame 134 to which the first rear gripping unit 131 is fixed.
  • the second binding assembly 140 includes a second rear gripping unit 142 .
  • the second rear gripping unit 142 includes a right gripping member 142a and a left gripping member 142b formed so as to be able to adjust a left-right relative separation distance between the right gripping member 142a and the right hand gripping member 142a.
  • the gripping member 142a and the left gripping member 142b are driven by a separate pneumatic actuator 144 to adjust the separation distance from each other.
  • first rear gripping unit 131 and the second rear gripping unit 142 may be formed to be movable back and forth as a whole by the fifth pneumatic actuator 160e.
  • a fixing frame 138 for fixing the first binding assembly 130 and the second binding assembly 140 together, and a guide frame 139 for guiding the vertical movement of the fixing frame 138 . may include.
  • the fixed frame 138 is formed to be movable in the vertical direction by the third pneumatic actuator 160c, and accordingly, the height of the first rear gripping unit 131 and the second rear gripping unit 142 is adjusted. be able to
  • FIG 4 is a view showing the state of the second mounting assembly 120 and the yarn arrangement assembly 150 in the automatic knot binding machine for finite length fibers according to an embodiment of the present invention.
  • the second holding assembly 120 is a component that holds the second yarn t2 long in the left and right directions so as to be spaced apart from the rear of the first yarn t1 as described above.
  • the second holding assembly 120 includes a first holding unit 120a holding one side of the second yarn t2 and a second holding unit holding the other side of the second yarn t2. (120b).
  • the first holding unit 120a and the second holding unit 120b are rotatably provided on the holding frame 121 and the holding frame 121, one side of the second yarn t2 or A winding roller 122 on which the other side is wound, a support roller 123 rotatably provided on an upper portion of the winding roller 122 to support at least a portion of the second yarn t2, and the winding roller 122 ) includes a sixth pneumatic actuator (160f) for transmitting the rotational driving force.
  • the first holding unit 120a and the second holding unit 120b stably hold the second yarn t2, and in particular, the winding roller 122 is rotated in the forward/reverse direction according to the adjustment of the forward/reverse rotation. It may be formed so that the tension of the second yarn t2 can be adjusted.
  • the yarn arrangement assembly 150 is an arrangement unit 151 provided to be movable in the left and right direction so as to move the first yarn t1 bound to the second yarn t2 by pushing it in the lateral direction.
  • a seventh pneumatic actuator (160g) that provides a driving force to linearly move the arrangement unit (151).
  • both ends of the second yarn t2 are lengthened in the left and right directions using the first holding unit 120a and the second holding unit 120b of the second holding assembly 120 .
  • the holding step and the step of holding a pair of mounting points at both ends of the first yarn t1 by using the first holding assembly 110 and holding the first yarn t1 long in the left and right directions are performed.
  • both ends of the second yarn t2 are fixed to the second holder 121 of the first holding unit 120a and the second holding unit 120b, and the second yarn t2 is fixed to the first holding unit 120a and the second holding unit 120b. Both ends of the twin yarn t2 are fixed to the mounting portions 111 of the first holding unit 110a and the second holding unit 110b.
  • the first yarn t1 may be positioned in front of the second yarn t2 and may be adjusted to have a state positioned above the second yarn t2 at the same time.
  • the first binding assembly 130 moves forward to grasp the first gripping point, which is the central position between the mounting points of the first yarn t1 through the first rear gripping unit 131 .
  • the first back gripping unit 131 moves in the front-rear direction from a position higher than the second yarn t2.
  • the first binding assembly 130 is moved rearward so that the first gripping point of the first yarn t1 is moved rearward than the second yarn t2, and this At the same time, the step of reducing the distance between the first mounting unit 120a and the second mounting unit 120b of the first mounting assembly 110 is performed.
  • the first holding assembly 110 is driven to lower the height of the first yarn t1, and accordingly, the second yarn t2 is the first yarn. It is moved relatively upward than the first gripping point of (t1).
  • the second yarn t2 pulls up the portion between the holding point and the first gripping point of the first yarn t1 upward, and the first yarn t1 is the second yarn ( Based on t2), it is divided into a front region r1 and a rear region r2.
  • the second rear holding unit 142 of the second binding assembly 140 enters between the rear region r2 of the first yarn t1 and the front region r1 of the first yarn t1. , and the second gripping point existing in the front region of the first yarn t1 is destroyed.
  • the first holding assembly 110 releases the holding state of the first yarn t1, and at the same time, the second binding assembly 140 is moved backward so that the first yarn t1 is A state in which the second yarn t2 is wound once is formed.
  • the holding state of the first gripping point of the first yarn t1 by the first binding assembly 130 is released, and at the same time, the second binding assembly 140 is The step of binding the first yarn t1 to the second yarn t2 by increasing the distance between the gripped second gripping point and the second yarn t2 is performed.
  • the arrangement unit 151 of the yarn arrangement assembly 150 is bound to the second yarn t2 by the seventh pneumatic actuator 160g.
  • the yarn t1 is pushed and moved in the lateral direction, and the first yarn t1 is fixed at a predetermined position of the second yarn t2.
  • FIG. 13 is a view showing the overall appearance of the non-rotatable fiber supply assembly 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the non-rotating fiber supply assembly 200 includes a winding unit 290 for holding a preliminary yarn in a wound state, and a winding unit 210 that is drawn out from the winding unit 210 . and a fiber delivery unit 210 that grabs a predetermined point of the preliminary yarn and draws it out along a linear trajectory.
  • the winding unit 290 includes a bobbin 291 provided in a state in which a preliminary yarn is wound, and one or more pulleys 292 for changing a drawing direction of the preliminary yarn drawn out from the bobbin 291 . , 293, 294, 295).
  • the pulley array includes a plurality of pulleys 292 , 293 , 294 , 295 including a first pulley 292 , a second pulley 293 , a third pulley 294 , and a fourth pulley 295 .
  • Including, at least one of the plurality of pulleys (292, 293, 294, 295) may be formed to adjust the tension and withdrawal amount of the preliminary yarn as it is provided to be movable in the vertical direction.
  • the third pulley 294 is formed to be movable up and down, it is formed to adjust the tension and withdrawal amount of the preliminary yarn.
  • the fiber delivery unit 210 may be formed to be movable in the left and right directions and up and down directions by the driving force of the driving motor 220 , and hold and fix a predetermined point of the preliminary yarn drawn out from the winding unit 290 . It includes a main gripper 212 .
  • the present invention provides a first left fiber grip unit 230 including a first left gripper 232 for gripping one end of the preliminary yarn drawn by the fiber delivery unit 210, and the fiber delivery unit draws out by the fiber delivery unit.
  • the first right fiber grip unit 250 including a first right gripper 252 for gripping the other end of the pre-yarn, and the first left fiber grip unit so as to be adjacent to the first left fiber grip unit 230 and a second left gripper 242 provided between (230) and the first right fiber grip unit (250) for temporarily gripping one end of the preliminary yarn by assisting the first left gripper (232).
  • second left fiber grip unit 240 and the first right fiber grip unit 250 and the first left fiber grip unit 230 so as to be adjacent to the second right fiber grip unit 250, It further includes a second right fiber grip unit 260 including a second right gripper 262 for temporarily gripping the other end of the preliminary yarn by assisting the first right gripper 252 .
  • the second left fiber grip unit 240 may be provided with the second left gripper 242 inclined forward with respect to the vertical direction, and the second right fiber grip unit 260 may be provided. ) may be provided in a state in which the second right gripper 262 is inclined forward with respect to the vertical direction.
  • the reason why the second left fiber grip unit 240 and the second right fiber grip unit 260 are formed in this way is that the first left fiber grip unit 230 and the second right fiber grip unit 230 are operated by a rotation unit 270 to be described later. This is to prevent the preliminary yarn from being caught in the second left gripper 242 or the second right gripper 262 while the right fiber grip unit 250 is rotated forward.
  • the present invention provides a cutting unit 280 for cutting the outside of the other end of the preliminary yarn drawn to a predetermined length by reciprocation of the fiber delivery unit 210, the first left fiber grip unit 230 and the first 1 In a state where the right fiber grip unit 250 grips n spare yarns according to n reciprocations of the fiber delivery unit 210, the first left fiber grip unit 230 and the second right fiber grip unit It further includes a rotation unit 270 for rotating 250 to the front side to transfer the n number of preliminary yarns to the above-described fiber binding device as the first yarn.
  • the cutting unit 280 may be formed to be movable back and forth at a position corresponding to the other end of the preliminary yarn, and may be formed to cut the other end of the preliminary yarn when moving forward.
  • the rotation unit 270 is provided between the first left fiber grip unit 230 and the first right fiber grip unit 250 and includes a rotation member 272 that is rotated by a rotation driving force, and the rotation It is fixed through the member 272, and both ends are connected to the first left fiber grip unit 230 and the first right fiber grip unit 250, respectively, so that the first A left fiber grip unit 230 and a connecting member 274 for rotating the first right fiber grip unit 250 are included.
  • this embodiment may further include a main frame 202 for fixing the winding unit 290, the fiber delivery unit 210 and the rotation unit 270, and the main frame 202 includes the fiber A guide rail 203 for guiding the linear movement of the transfer unit 210 may be formed.
  • FIG. 14 to 22 illustrate a process of preparing the first preliminary yarn n1 and the second preliminary yarn n2 to be supplied as the first yarn through the non-rotatable fiber supply assembly 200 according to an embodiment of the present invention. the drawing shown.
  • first preliminary yarn (n1) and the second preliminary yarn (n2) are overlapped and supplied as the first yarn, but this is presented as an example for convenience of explanation, and as the first yarn Only one reserve yarn may be supplied, or three or more reserve yarns may be overlapped and supplied.
  • the main gripper 212 of the fiber delivery unit 210 is provided in a state in which the first preliminary yarn n1 is held and fixed.
  • the fiber delivery unit 210 linearly moves to one side while the main gripper 212 holds the first preliminary yarn n1 to draw out the first preliminary yarn n1. After that, the fiber delivery unit 210 is lowered so that the first left gripper 232 of the first left fiber grip unit 230 grips one end of the first preliminary yarn n1.
  • the first right gripper 252 moves downward from the right side of the first right fiber grip unit 250 .
  • the other ends of the first preliminary yarns n1 are respectively gripped.
  • the second left gripper 242 of the second left fiber grip unit 240 and the second right gripper 262 of the second right fiber grip unit 260 are also each of a predetermined amount of the first preliminary yarn n1. Let the point be gripped.
  • the cutting unit 280 advances to cut the other end of the first preliminary yarn n1, and the first preliminary yarn n1 is the first left fiber grip unit ( 230), the second left fiber grip unit 240, the second right fiber grip unit 260, and the first right fiber grip unit 250 remain in a gripped state.
  • the main gripper 212 of the fiber delivery unit 210 waits while holding the second preliminary yarn n2 to be worked afterwards.
  • the fiber delivery unit 210 linearly moves to one side to remove the second preliminary yarn n2. After drawing out, the fiber delivery unit 210 is lowered so that the first left gripper 232 of the first left fiber grip unit 230 grips one end of the second preliminary yarn n2.
  • the first left gripper 232 of the first left fiber grip unit 230 is temporarily opened to grip the second preliminary yarn n2, so that it does not grip the first preliminary yarn n1. Since one end of the first preliminary yarn n1 is gripped by the adjacent second left fiber grip unit 240, the position of the first preliminary yarn n1 is determined by the first left fiber grip unit 230. It can be maintained without being separated from the first left gripper 232 of the .
  • the right side of the second left fiber grip unit 240 and the second The second left gripper 242, the second right gripper 262, and the first right side go down through the right side of the right fiber grip unit 260 and the right side of the first right fiber grip unit 250 in sequence.
  • the grippers 252 each grip a predetermined point of the second preliminary yarn n2.
  • the second left gripper 242 , the second right gripper 262 , and the first right gripper 252 are also temporarily opened to grip the second preliminary yarn n2 to obtain the first preliminary yarn.
  • the position of the first preliminary yarn n1 may be maintained because the first preliminary yarn n1 has a state gripped by the remaining grip units.
  • All grippers grip the first preliminary yarn n1 and the second preliminary yarn n2 by the above process.
  • the second preliminary yarn n2 is cut by the cutting unit 280 as shown in FIG. 22 .
  • the second left gripper 242 and the second right gripper 262 are opened and switched to a state in which the first preliminary yarn n1 and the second preliminary yarn n2 are not gripped, and the first left fiber
  • the grip unit 230 and the second right fiber grip unit 250 are rotated forward by the rotation unit 270, the first preliminary yarn n1 and the second preliminary yarn n2 have a finite length.
  • the first yarn having a finite length it can be delivered to the automatic knot binder side.
  • the above process may be performed n times to overlap a larger number of preliminary yarns.
  • the main gripper 212 of the fiber delivery unit 210 holds and fixes the preliminary yarn, so the above-described process can be repeated again.

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Abstract

본 발명에 따른 비회전식 섬유공급 어셈블리는, 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기에 제1원사를 공급하는 섬유공급 어셈블리에 있어서, 예비원사를 권취한 상태로 거치하는 권취유닛, 상기 권취유닛으로부터 인출되는 예비원사의 소정 지점을 잡아 선형 궤도를 따라 인출시키는 섬유전달유닛, 상기 섬유전달유닛에 의해 인출된 예비원사의 일단부를 그립하는 제1좌측 그리퍼를 포함하는 제1좌측 섬유그립유닛, 상기 섬유전달유닛에 의해 인출된 예비원사의 타단부를 그립하는 제1우측 그리퍼를 포함하는 제1우측 섬유그립유닛, 상기 섬유전달유닛의 왕복에 의해 소정 길이로 인출된 예비원사의 타단부 외측을 커팅하는 커팅유닛 및 상기 제1좌측 섬유그립유닛 및 상기 제1우측 섬유그립유닛이 상기 섬유전달유닛의 n회 왕복에 따라 n개의 예비원사를 그립한 상태에서, 상기 제1좌측 섬유그립유닛 및 상기 제1우측 섬유그립유닛을 전방 측으로 회전시켜 섬유 결속장치에 상기 n개의 예비원사를 제1원사로서 전달하도록 하는 회전유닛을 포함한다.

Description

비회전식 섬유공급 어셈블리 및 이를 포함하는 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기
본 발명은 비회전식 섬유공급 어셈블리 및 이를 포함하는 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 섬유의 공급으로부터 결속 과정까지에 걸친 유한 길이 섬유 제품을 제조하기 위한 전체 과정을 전면 자동화할 수 있도록 하는 섬유공급 어셈블리와, 이를 포함하는 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기에 관한 것이다.
최근에는 복수의 섬유를 결속함으로써 제조되는 다양한 제품이 출시되고 있다.
특히 삶의 질이 향상됨에 따라, 외모에 대한 관심이 날로 높아지고 있으며, 특히 여성들의 경우, 피부미용, 메이크업 등 자신을 꾸미기 위한 다양한 활동을 활발하게 수행하고 있는 추세이며, 이와 함께 관련 시장 역시 급속도로 확대되고 있다.
특히 메이크업 용품은 날로 그 종류가 증가하고 있으며, 인체에 비교적 안전하며 적은 투자로 큰 효과를 얻을 수 있도록 복수의 섬유를 결속하여 제조한 인조눈썹은 필수품에 준하는 메이크업 용품으로 자리잡고 있다.
일반적으로 이와 같은 인조눈썹은 눈꺼풀에 부착할 수 있도록 베이스가 되는 가로 방향의 원사에 눈썹을 표현하기 위한 복수 가닥의 원사가 결속된 형태를 가진다.
종래의 경우, 이와 같이 복수의 섬유를 결속하여 제조하는 형태의 제품을 제조하는 일체의 과정은 수작업에 의해 노동 집약적으로 수행되어 왔다. 따라서 현재까지의 방식은 생산성이 극히 떨어지는 것은 물론, 제품의 품질 편차가 매우 큰 문제가 있었다.
하지만, 아직까지는 이와 같은 유한 길이 섬유를 결속한 형태로 형성되는 제품의 제조를 자동화하기 위한 시도가 전무한 실정이다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 종래 수작업에 의해 수행되던 유한 길이 섬유의 공급 과정 및 결속 과정을 전면 자동화하기 위한 목적을 가진다.
또한 본 발명은 보다 정밀하고 신속하게 결속 작업을 수행함으로써 생산성을 극대화하고, 고품질의 제품을 제조 및 공급할 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.
더불어 본 발명은 합리적인 구조를 통해 장치의 간소화 및 부피의 최소화를 구현할 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비회전식 섬유공급 어셈블리는, 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기에 제1원사를 공급하는 섬유공급 어셈블리에 있어서, 예비원사를 권취한 상태로 거치하는 권취유닛, 상기 권취유닛으로부터 인출되는 예비원사의 소정 지점을 잡아 선형 궤도를 따라 인출시키는 섬유전달유닛, 상기 섬유전달유닛에 의해 인출된 예비원사의 일단부를 그립하는 제1좌측 그리퍼를 포함하는 제1좌측 섬유그립유닛, 상기 섬유전달유닛에 의해 인출된 예비원사의 타단부를 그립하는 제1우측 그리퍼를 포함하는 제1우측 섬유그립유닛, 상기 섬유전달유닛의 왕복에 의해 소정 길이로 인출된 예비원사의 타단부 외측을 커팅하는 커팅유닛 및 상기 제1좌측 섬유그립유닛 및 상기 제1우측 섬유그립유닛이 상기 섬유전달유닛의 n회 왕복에 따라 n개의 예비원사를 그립한 상태에서, 상기 제1좌측 섬유그립유닛 및 상기 제1우측 섬유그립유닛을 전방 측으로 회전시켜 섬유 결속장치에 상기 n개의 예비원사를 제1원사로서 전달하도록 하는 회전유닛을 포함한다.
또한 본 발명은 상기 제1좌측 섬유그립유닛에 인접하도록 상기 제1좌측 섬유그립유닛과 상기 제1우측 섬유그립유닛 사이에 구비되어, 상기 제1좌측 그리퍼를 보조하여 상기 예비원사의 일단부를 임시적으로 그립하는 제2좌측 그리퍼를 포함하는 제2좌측 섬유그립유닛을 더 포함할 수 있다.
이때 상기 제2좌측 섬유그립유닛은 상기 제2좌측 그리퍼가 수직 방향에 대해 전방으로 기울어진 상태로 구비될 수 있다.
그리고 본 발명은 상기 제2우측 섬유그립유닛에 인접하도록 상기 제1우측 섬유그립유닛과 상기 제1좌측 섬유그립유닛 사이에 구비되어, 상기 제1우측 그리퍼를 보조하여 상기 예비원사의 타단부를 임시적으로 그립하는 제2우측 그리퍼를 포함하는 제2우측 섬유그립유닛을 더 포함할 수 있다.
이때 상기 제2우측 섬유그립유닛은 상기 제2우측 그리퍼가 수직 방향에 대해 전방으로 기울어진 상태로 구비될 수 있다.
또한 상기 권취유닛은, 예비원사를 권취한 상태로 구비되는 보빈 및 상기 보빈으로부터 인출되는 상기 예비원사의 인출 방향을 가변시키는 하나 이상의 풀리를 포함하는 풀리 어레이를 포함할 수 있다.
이때 상기 풀리 어레이는 복수 개의 풀리를 포함하며, 상기 복수 개의 풀리 중 적어도 하나는 상하 방향으로 이동 가능하게 구비됨에 따라 상기 예비원사의 장력 및 인출량을 조절하도록 형성될 수 있다.
한편 본 발명은 상기 권취유닛, 상기 섬유전달유닛 및 상기 회전유닛을 고정시키는 메인프레임을 더 포함할 수 있다.
또한 상기 메인프레임에는 상기 섬유전달유닛의 선형 이동을 가이드하는 가이드레일이 형성될 수 있다.
그리고 상기 섬유전달유닛은 좌우 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 형성될 수 있다.
이때 상기 섬유전달유닛은 상기 권취유닛으로부터 인출되는 예비원사의 소정 지점을 잡아 고정시키는 메인그리퍼를 포함할 수 있다.
여기서 상기 섬유전달유닛은 상기 메인그리퍼를 좌우 방향 및 상하 방향으로 이동시키는 구동모터를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 커팅유닛은 상기 예비원사의 타단부에 대응되는 위치에서 전후 이동 가능하게 형성되어, 전방으로 이동 시 상기 예비원사의 타단부를 커팅할 수 있다.
더불어 상기 회전유닛은, 상기 제1좌측 섬유그립유닛 및 상기 제1우측 섬유그립유닛 사이에 구비되며, 회전 구동력에 의해 회전하는 회전부재 및 상기 회전부재를 관통하여 고정되며, 양단이 각각 상기 제1좌측 섬유그립유닛 및 상기 제1우측 섬유그립유닛에 연결되어 상기 회전부재의 회전에 의해 상기 제1좌측 섬유그립유닛 및 상기 제1우측 섬유그립유닛이 회전되도록 하는 연결부재를 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기는 상기 나열한 바와 같은 비회전식 섬유공급 어셈블리를 포함할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 비회전식 섬유공급 어셈블리 및 이를 포함하는 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기는, 종래 수작업을 통해 수행되던 유한 길이 섬유의 공급 과정 및 결속 과정을 전면 자동화할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 품질 편차를 최소화하여 균일하고 높은 품질의 제품을 제조할 수 있는 장점이 있으며, 섬유전달유닛이 선형으로 이동하는 합리적인 비회전 방식의 메커니즘에 의해 장치의 간소화 및 부피의 최소화를 구현할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기의 전체 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기에 있어서, 제1거치 어셈블리의 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기에 있어서, 제1결속 어셈블리 및 제2결속 어셈블리의 모습을 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기에 있어서, 제2거치 어셈블리 및 원사배치 어셈블리의 모습을 나타낸 도면;
도 5 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기를 이용한 유한 길이 섬유의 결속방법의 전체 과정을 나타낸 도면;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 비회전식 섬유공급 어셈블리의 전체 모습을 나타낸 도면; 및
도 14 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 비회전식 섬유공급 어셈블리를 통해 제1원사로서 공급될 제1예비원사 및 제2예비원사를 준비하는 과정을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기(100)의 전체 모습을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기(100)는 제1거치 어셈블리(110)와, 제2거치 어셈블리(120)와, 제1결속 어셈블리(130)와, 제2결속 어셈블리(140)와, 원사배치 어셈블리(150)를 포함한다.
본 발명은 이와 같은 각 구성요소들을 통해, 유한 길이를 가지는 복수의 섬유를 자동으로 결속할 수 있으며, 이때 복수의 섬유를 통해 제조되는 제품의 종류에는 그 제한이 없다. 예컨대 본 발명은, 인조눈썹 등과 같은 유한 길이의 섬유가 결속되는 제품에 적용될 수 있을 것이다.
본 실시예의 경우, 상기 각 구성요소들을 통해 베이스가 되는 가로 방향의 제2원사(t2)에 복수 가닥의 제1원사(t1)를 순차적으로 결속하게 된다.
상기 제1거치 어셈블리(110)는 제1원사(t1)를 거치하는 구성요소로서, 상기 제1원사(t1) 양단부의 한 쌍의 거치점을 잡아 좌우 방향으로 길게 거치한다.
또한 상기 제1거치 어셈블리(110)는 상기 제1원사(t1)의 양단부의 한 쌍의 거치점 간의 거리를 조절 가능하도록 할 수 있다. 상기 제1원사(t1)의 양단부의 한 쌍의 거치점 사이의 거리가 줄어들게 될 경우, 상기 제1원사(t1)는 상기 거치점 사이 영역이 늘어지게 될 것이다.
상기 제2거치 어셈블리(120)는 상기 제1원사(t1)를 결속하기 위한 제2원사(t2)를 상기 제1원사(t1)의 후방에 이격되도록 좌우 방향으로 길게 거치한다.
이때 상기 제1거치 어셈블리(110)는 상기 제1원사(t1)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 제2원사(t2)와의 상대 높이를 조절할 수 있다.
상기 제1결속 어셈블리(130)는 상기 제2거치 어셈블리(120)의 후방에 전후 방향으로 이동 가능하게 형성된다. 특히 전방으로 이동한 상태에서는, 상기 제1원사(t1)의 양단부 사이에 위치된 제1파지점을 파지하게 되고, 이후 상기 제1파지점을 상기 제2원사(t2)보다 후방으로 이동시키도록 할 수 있다.
또한 이와 같이 상기 제1파지점을 상기 제2원사(t2)보다 후방으로 이동시키는 과정에서는 상기 제1거치 어셈블리(110)가 상기 제1원사(t1) 양단부의 한 쌍의 거치점 간의 거리를 감소시키게 된다.
상기 제2결속 어셈블리(140)는 상기 제1결속 어셈블리(130)와 마찬가지로 상기 제2거치 어셈블리(120)의 후방에 전후 방향으로 이동 가능하게 형성된다.
그리고 상기 제2결속 어셈블리(140)는 상기 제1결속 어셈블리(130)에 의해 상기 제1파지점이 상기 제2원사(t2)보다 후방으로 이동된 상태에서 상기 제1파지점과 상기 거치점 사이에 위치된 한 쌍의 제2파지점을 파지하여 후방으로 이동시킬 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 후술하도록 한다.
상기 원사배치 어셈블리(150)는 상기 제1결속 어셈블리(130)와 상기 제2결속 어셈블리(140)의 상부에 구비되며, 제2원사(t2)에 결속된 상태의 상기 제1원사(t1)를 측 방향으로 밀어 이동시키는 역할을 수행한다.
즉 상기 원사배치 어셈블리(150)는 상기 제1거치 어셈블리(110), 상기 제2거치 어셈블리(120), 상기 제1결속 어셈블리(130) 및 상기 제2결속 어셈블리(140)에 의해 제2원사(t2)에 결속된 제1원사(t1)를 제2원사(t2) 상의 소정 위치로 밀어 배치하게 되며, 이와 같은 과정을 반복하여 제2원사(t2)에 복수의 제1원사(t1)를 소정 간격으로 배열할 수 있다.
이하에서는 상기 각 구성요소들을 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기에 있어서, 제1거치 어셈블리(110)의 모습을 나타낸 도면이다.
본 실시예에서 제1거치 어셈블리(110)는, 상기 제1원사(t1)의 일측 거치점을 파지하는 제1파지유닛(110a)과, 상기 제1원사(t1)의 타측 거치점을 파지하며, 상기 제1파지유닛(110a)과의 상대 이격 거리를 조절 가능하게 형성된 제2파지유닛(110b)을 포함한다.
그리고 상기 제1파지유닛(110a) 및 상기 제2파지유닛(110b)은 각각 제1핑거(111a) 및 제2핑거(111b)를 포함하는 거치부(111)를 가지며, 상기 제1핑거(111a) 및 상기 제2핑거(111b)는 각각 제2공압 액추에이터(160b)에 의해 구동되어 서로의 거리를 조절 가능하게 형성될 수 있다.
또한 상기 제1거치 어셈블리(110)는 상기 제1파지유닛(110a) 및 상기 제2파지유닛(110b)이 좌우 이동 가능하게 구비되는 메인프레임(114)과, 상기 메인프레임(114)의 상하 이동을 가이드하도록 구비되는 기립프레임(116)을 포함할 수 있다.
그리고 상기 메인프레임(114)은 제1공압 액추에이터(160a)에 의해 구동되어 상하 이동 가능하게 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1원사(t1)의 높이를 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기에 있어서, 제1결속 어셈블리(130) 및 제2결속 어셈블리(140)의 모습을 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이 제1결속 어셈블리(130)는 상기 제1거치 어셈블리(110) 및 상기 제2거치 어셈블리(120)보다 후방에 구비되며, 본 실시예의 경우 제1후방파지유닛(131)을 포함한다.
구체적으로 상기 제1후방파지유닛(131)은 메인파지부재(131a)와, 상기 메인파지부재(131a)와의 상대 이격거리를 조절 가능하게 형성된 보조파지부재(131b, 131c)를 포함하며, 이들은 제4공압 액추에이터(160d)에 의해 상기 메인파지부재(131a) 및 상기 보조파지부재(131b, 131c) 중 적어도 어느 하나가 구동되어 서로의 상대 이격거리를 조절할 수 있다.
또한 상기 제1결속 어셈블리(130)는 상기 제1후방파지유닛(131)이 고정되는 고정프레임(134)을 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 제2결속 어셈블리(140)는 제2후방파지유닛(142)을 포함한다.
구체적으로 상기 제2후방파지유닛(142)은 우측파지부재(142a)와, 상기 우측파지부재(142a)와의 좌우 방향 상대 이격거리를 조절 가능하게 형성된 좌측파지부재(142b)를 포함하며, 상기 우측파지부재(142a) 및 상기 좌측파지부재(142b)는 별도의 공압 액추에이터(144)에 의해 서로의 이격거리를 조절할 수 있도록 구동된다.
또한 본 실시예에서 상기 제1후방파지유닛(131) 및 상기 제2후방파지유닛(142)은, 제5공압 액추에이터(160e)에 의해 전체적으로 전후 이동 가능하게 형성될 수 있다.
그리고 본 실시예의 경우 상기 제1결속 어셈블리(130) 및 상기 제2결속 어셈블리(140)를 함께 고정시키는 고정프레임(138)과, 상기 고정프레임(138)의 상하 이동을 가이드하는 가이드프레임(139)을 포함할 수 있다. 상기 고정프레임(138)은 제3공압 액추에이터(160c)에 의해 상하 방향으로 이동할 수 있도록 형성되며, 이에 따라 상기 제1후방파지유닛(131) 및 상기 제2후방파지유닛(142)의 높이를 조절할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기에 있어서, 제2거치 어셈블리(120) 및 원사배치 어셈블리(150)의 모습을 나타낸 도면이다.
상기 제2거치 어셈블리(120)는 전술한 바와 같이 제2원사(t2)를 상기 제1원사(t1)의 후방에 이격되도록 좌우 방향으로 길게 거치하는 구성요소이다.
본 실시예에서 상기 제2거치 어셈블리(120)는 상기 제2원사(t2)의 일측을 거치하는 제1거치유닛(120a)과, 상기 제2원사(t2)의 타측을 거치하는 제2거치유닛(120b)을 포함한다.
구체적으로 상기 제1거치유닛(120a) 및 상기 제2거치유닛(120b)은, 거치프레임(121)과, 상기 거치프레임(121) 상에 회전 가능하게 구비되며 제2원사(t2)의 일측 또는 타측이 권취되는 권취롤러(122)와, 상기 권취롤러(122)의 상부에 회전 가능하게 구비되어 상기 제2원사(t2)의 적어도 일부를 지지하는 지지롤러(123)와, 상기 권취롤러(122)에 회전 구동력을 전달하는 제6공압 액추에이터(160f)를 포함한다.
이에 따라 상기 제1거치유닛(120a) 및 상기 제2거치유닛(120b)은 상기 제2원사(t2)를 안정적으로 거치하게 되며, 특히 상기 권취롤러(122)는 정방향/역방향 회전 조절에 따라 상기 제2원사(t2)의 장력을 조절 가능하도록 형성될 수 있다.
그리고 본 실시예에서 상기 원사배치 어셈블리(150)는 상기 제2원사(t2)에 결속된 제1원사(t1)를 측 방향으로 밀어 이동시킬 수 있도록 좌우 방향으로 이동 가능하게 구비되는 배치유닛(151)과, 상기 배치유닛(151)을 선형 이동시키도록 구동력을 제공하는 제7공압 액추에이터(160g)를 포함한다.
이상으로 본 발명의 각 구성요소들에 대해 자세히 설명하였으며, 이하에서는 도 5 내지 도 12를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기를 이용한 유한 길이 섬유의 결속방법의 전체 과정에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제2거치 어셈블리(120)의 제1거치유닛(120a) 및 상기 제2거치유닛(120b)을 이용하여 상기 제2원사(t2) 양단부를 좌우 방향으로 길게 거치하는 단계와, 상기 제1거치 어셈블리(110)를 이용하여 상기 제1원사(t1) 양단부의 한 쌍의 거치점을 잡아 좌우 방향으로 길게 거치하는 단계가 수행된다.
즉 상기 각 단계에 의해 제2원사(t2)의 양단부는 상기 제1거치유닛(120a) 및 상기 제2거치유닛(120b)의 제2거치부(121)에 고정된 상태로 거치되며, 상기 제2원사(t2)의 양단부는 상기 제1파지유닛(110a) 및 상기 제2파지유닛(110b)의 거치부(111)에 고정된 상태로 거치된다.
이때 상기 제1원사(t1)는 상기 제2원사(t2)보다 전방에 위치되며, 동시에 상기 제2원사(t2)보다 상부에 위치된 상태를 가지도록 조절될 수 있다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1결속 어셈블리(130)를 전방으로 이동시켜 상기 제1원사(t1)의 제1파지점을 파지하는 단계가 수행된다.
즉 본 단계의 경우 상기 제1결속 어셈블리(130)가 전방으로 이동하여 상기 제1후방파지유닛(131)을 통해 상기 제1원사(t1)의 거치점 사이의 중앙 위치인 제1파지점을 파지하게 된다. 이때 상기 제1후방파지유닛(131)은 상기 제2원사(t2)보다 상부 위치에서 전후 방향으로 이동하게 된다.
다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1결속 어셈블리(130)를 후방으로 이동시켜 상기 제1원사(t1)의 제1파지점이 상기 제2원사(t2)보다 후방으로 이동되도록 하며, 이와 동시에 상기 제1거치 어셈블리(110)의 상기 제1거치유닛(120a) 및 상기 제2거치유닛(120b) 간의 거리를 감소시키는 단계가 수행된다.
이와 같이 함에 따라, 상기 제1원사(t1) 양단의 거치점은 상기 제2원사(t2)보다 전방에 위치되며, 상기 제1원사(t1)의 제1파지점은 상기 제2원사(t2)보다 후방에 위치한 상태를 가지게 될 것이다.
이와 같은 상태에서, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1거치 어셈블리(110)가 상기 제1원사(t1)의 높이를 낮추도록 구동되며, 이에 따라 상기 제2원사(t2)는 상기 제1원사(t1)의 제1파지점보다 상대적으로 상측으로 이동된다.
이와 같이 할 경우, 상기 제2원사(t2)가 상기 제1원사(t1)의 거치점과 제1파지점 사이 부분을 상부로 끌어 올리게 되고, 상기 제1원사(t1)는 상기 제2원사(t2)를 기준으로 전방 영역(r1) 및 후방 영역(r2)으로 구획된다.
이후 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제2결속 어셈블리(140)를 전방으로 이동시켜, 상기 제1원사(t1)의 전방 영역(r1)에 위치된 제2파지점을 파지하는 단계가 수행된다.
본 단계에서는 상기 제2결속 어셈블리(140)의 제2후방파지유닛(142)이 상기 제1원사(t1)의 후방 영역(r2) 사이로 진입하여 상기 제1원사(t1)의 전방 영역(r1)에 도달하게 되고, 상기 제1원사(t1)의 전방 영역에 존재하는 제2파지점을 파기하게 된다.
그리고 이와 같은 상태에서, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제2결속 어셈블리(140)를 후방으로 이동시켜 상기 제1원사(t1)의 전방 영역(r1)을 후방 영역(r2) 사이로 통과시키는 단계가 수행된다.
본 단계에서는 상기 제1거치 어셈블리(110)가 상기 제1원사(t1)의 거치 상태를 해제하게 되며, 동시에 상기 제2결속 어셈블리(140)가 후방으로 이동되어 상기 제1원사(t1)가 상기 제2원사(t2)를 한 바퀴 감은 상태를 형성하게 된다.
다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 제1결속 어셈블리(130)에 의한 상기 제1원사(t1)의 제1파지점의 파지 상태를 해제함과 동시에, 상기 제2결속 어셈블리(140)가 파지하고 있는 상기 제2파지점과 상기 제2원사(t2) 간의 거리를 증가시켜 상기 제1원사(t1)를 상기 제2원사(t2)에 결속시키는 단계가 수행된다.
특히 본 과정에서는 제1원사(t1)의 후방 영역(r2)의 대부분의 길이가 전방 영역(r1) 측으로 이동하게 되어 상기 제1원사(t1)가 상기 제2원사(t2)를 보다 타이트하게 감싸게 된다.
이와 같은 상태에서 도 12에 도시된 바와 같이 원사배치 어셈블리(150)의 상기 배치유닛(151)은, 상기 제7공압 액추에이터(160g)에 의해 제2원사(t2)에 결속된 상태의 상기 제1원사(t1)를 측 방향으로 밀어 이동시키고, 제1원사(t1)를 상기 제2원사(t2)의 소정 위치에 고정시키게 된다.
이후 도 5 내지 도 12의 과정을 반복하여, 상기 제2원사(t2)의 길이 방향을 따라 복수의 제1원사(t1)를 소정 간격으로 결속하게 되며, 이후 복수 개의 제1원사(t1)가 결속된 제2원사(t2)를 상기 제2거치 어셈블리(120)로부터 탈거한 뒤, 상기 제2원사(t2) 및 제1원사(t1)를 원하는 길이로 커팅하여 유한 길이 섬유 제품의 제조를 완료하게 된다.
이하에서는, 이상 설명한 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기의 제1거치 어셈블리(110)에 제1원사(t1)를 자동으로 공급하는 섬유공급 어셈블리에 대해 설명하도록 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 비회전식 섬유공급 어셈블리(200)의 전체 모습을 나타낸 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 비회전식 섬유공급 어셈블리(200)는 예비원사를 권취한 상태로 거치하는 권취유닛(290)과, 상기 권취유닛(210)으로부터 인출되는 예비원사의 소정 지점을 잡아 선형 궤도를 따라 인출시키는 섬유전달유닛(210)을 포함한다.
특히 본 실시예에서 상기 권취유닛(290)은, 예비원사를 권취한 상태로 구비되는 보빈(291)과, 상기 보빈(291)으로부터 인출되는 상기 예비원사의 인출 방향을 가변시키는 하나 이상의 풀리(292, 293, 294, 295)를 포함하는 풀리 어레이를 포함한다.
이때 본 실시예의 경우 상기 풀리 어레이는 제1풀리(292), 제2풀리(293), 제3풀리(294) 및 제4풀리(295)로 이루어진 복수 개의 풀리(292, 293, 294, 295)를 포함하며, 상기 복수 개의 풀리(292, 293, 294, 295) 중 적어도 하나는 상하 방향으로 이동 가능하게 구비됨에 따라 상기 예비원사의 장력 및 인출량을 조절하도록 형성될 수 있다.
본 실시예의 경우 제3풀리(294)가 상하 이동 가능하게 형성됨에 따라 상기 예비원사의 장력 및 인출량을 조절하도록 형성된다.
그리고 상기 섬유전달유닛(210)은, 구동모터(220)의 구동력에 의해 좌우 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 형성될 수 있으며, 상기 권취유닛(290)으로부터 인출되는 예비원사의 소정 지점을 잡아 고정시키는 메인그리퍼(212)를 포함한다.
또한 본 발명은 상기 섬유전달유닛(210)에 의해 인출된 예비원사의 일단부를 그립하는 제1좌측 그리퍼(232)를 포함하는 제1좌측 섬유그립유닛(230)과, 상기 섬유전달유닛에 의해 인출된 예비원사의 타단부를 그립하는 제1우측 그리퍼(252)를 포함하는 제1우측 섬유그립유닛(250)과, 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230)에 인접하도록 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230)과 상기 제1우측 섬유그립유닛(250) 사이에 구비되어, 상기 제1좌측 그리퍼(232)를 보조하여 상기 예비원사의 일단부를 임시적으로 그립하는 제2좌측 그리퍼(242)를 포함하는 제2좌측 섬유그립유닛(240)과, 상기 제2우측 섬유그립유닛(250)에 인접하도록 상기 제1우측 섬유그립유닛(250)과 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230) 사이에 구비되어, 상기 제1우측 그리퍼(252)를 보조하여 상기 예비원사의 타단부를 임시적으로 그립하는 제2우측 그리퍼(262)를 포함하는 제2우측 섬유그립유닛(260)을 더 포함한다.
이때 본 실시예에서 상기 제2좌측 섬유그립유닛(240)은 상기 제2좌측 그리퍼(242)가 수직 방향에 대해 전방으로 기울어진 상태로 구비될 수 있으며, 또한 상기 제2우측 섬유그립유닛(260)은 상기 제2우측 그리퍼(262)가 수직 방향에 대해 전방으로 기울어진 상태로 구비될 수 있다.
상기 제2좌측 섬유그립유닛(240) 및 상기 제2우측 섬유그립유닛(260)이 이와 같이 형성되는 이유는 후술할 회전유닛(270)에 의해 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230) 및 상기 제1우측 섬유그립유닛(250)이 전방으로 회전되는 과정에서 예비원사가 상기 제2좌측 그리퍼(242) 또는 상기 제2우측 그리퍼(262)에 걸리지 않도록 하기 위해서이다.
또한 본 발명은, 상기 섬유전달유닛(210)의 왕복에 의해 소정 길이로 인출된 예비원사의 타단부 외측을 커팅하는 커팅유닛(280)과, 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230) 및 상기 제1우측 섬유그립유닛(250)이 상기 섬유전달유닛(210)의 n회 왕복에 따라 n개의 예비원사를 그립한 상태에서, 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230) 및 상기 제2우측 섬유그립유닛(250)을 전방 측으로 회전시켜 전술한 섬유 결속장치에 상기 n개의 예비원사를 제1원사로서 전달하도록 하는 회전유닛(270)을 더 포함한다.
이때 상기 커팅유닛(280)은 상기 예비원사의 타단부에 대응되는 위치에서 전후 이동 가능하게 형성되어, 전방으로 이동 시 상기 예비원사의 타단부를 커팅하도록 형성될 수 있다.
또한 상기 회전유닛(270)은, 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230) 및 상기 제1우측 섬유그립유닛(250) 사이에 구비되며, 회전 구동력에 의해 회전하는 회전부재(272)와, 상기 회전부재(272)를 관통하여 고정되며, 양단이 각각 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230) 및 상기 제1우측 섬유그립유닛(250)에 연결되어 상기 회전부재(272)의 회전에 의해 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230) 및 상기 제1우측 섬유그립유닛(250)이 회전되도록 하는 연결부재(274)를 포함한다.
더불어 본 실시예는 상기 권취유닛(290), 상기 섬유전달유닛(210) 및 상기 회전유닛(270)을 고정시키는 메인프레임(202)을 더 포함할 수 있으며, 상기 메인프레임(202)에는 상기 섬유전달유닛(210)의 선형 이동을 가이드하는 가이드레일(203)이 형성될 수 있다.
이상으로 본 발명의 일 실시예에 따른 비회전식 섬유공급 어셈블리(200)의 각 구성요소에 대해 설명하였으며, 이하에서는 이를 통해 전술한 섬유 결속장치에 상기 n개의 예비원사를 제1원사로서 전달하는 과정에 대해 설명하도록 한다.
도 14 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 비회전식 섬유공급 어셈블리(200)를 통해 제1원사로서 공급될 제1예비원사(n1) 및 제2예비원사(n2)를 준비하는 과정을 나타낸 도면이다.
본 실시예에서는 제1예비원사(n1) 및 제2예비원사(n2)가 겹쳐져 제1원사로서 공급되는 것으로 하였으나, 이는 설명의 편의를 의해 하나의 실시예로서 제시한 것으로, 상기 제1원사로는 하나의 예비원사만이 공급될 수도 있으며 또는 3개 이상의 예비원사가 겹쳐져 공급될 수도 있다.
먼저, 도 14에 도시된 바와 같이 섬유전달유닛(210)의 메인그리퍼(212)가 제1예비원사(n1)를 잡아 고정시킨 상태로 구비된다.
이후 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 메인그리퍼(212)가 제1예비원사(n1)를 잡은 상태로 상기 섬유전달유닛(210)이 일측으로 선형 이동하여 상기 제1예비원사(n1)를 인출한 후, 이어 상기 섬유전달유닛(210)이 하향되어 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230)의 제1좌측 그리퍼(232)가 상기 제1예비원사(n1)의 일단부를 그립하도록 한다.
다음으로 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 섬유전달유닛(210)이 타측으로 선형 이동하여 복귀한 뒤 상기 제1우측 섬유그립유닛(250)의 우측에서 하향되어, 제1우측 그리퍼(252)가 각각 상기 제1예비원사(n1)의 타단부를 그립하도록 한다.
이때 상기 제2좌측 섬유그립유닛(240)의 제2좌측 그리퍼(242), 상기 제2우측 섬유그립유닛(260)의 제2우측 그리퍼(262) 역시 각각 상기 제1예비원사(n1)의 소정 지점을 그립하도록 한다.
그리고 도 17에 도시된 바와 같이, 커팅유닛(280)이 전진하여 상기 제1예비원사(n1)의 타단부를 커팅하게 되고, 상기 제1예비원사(n1)는 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230), 상기 제2좌측 섬유그립유닛(240), 상기 제2우측 섬유그립유닛(260), 상기 제1우측 섬유그립유닛(250)에 의해 그립된 상태로 남게 된다.
또한 상기 섬유전달유닛(210)의 메인 그리퍼(212)는, 이후 작업할 제2예비원사(n2)를 잡은 상태로 대기하게 된다.
다음으로, 도 18에 도시된 바와 같이 상기 메인그리퍼(212)가 제2예비원사(n2)를 잡은 상태로 상기 섬유전달유닛(210)이 일측으로 선형 이동하여 상기 제2예비원사(n2)를 인출한 후, 이어 상기 섬유전달유닛(210)이 하향되어 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230)의 제1좌측 그리퍼(232)가 상기 제2예비원사(n2)의 일단부를 그립하도록 한다.
이때 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230)의 제1좌측 그리퍼(232)가 상기 제2예비원사(n2)를 그립하기 위해 일시적으로 벌어져 제1예비원사(n1)를 그립하지 않은 상태가 되지만, 제1예비원사(n1)의 일단부는 인접한 상기 제2좌측 섬유그립유닛(240)에 의해 그립된 상태를 가지므로 상기 제1예비원사(n1)의 위치는 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230)의 제1좌측 그리퍼(232)로부터 이탈되지 않고 유지될 수 있다.
다음으로 도 19, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 섬유전달유닛(210)이 타측으로 선형 이동하여 복귀하는 과정에서, 상기 제2좌측 섬유그립유닛(240)의 우측, 상기 제2우측 섬유그립유닛(260)의 우측, 상기 제1우측 섬유그립유닛(250)의 우측 위치를 차례대로 경유하여 하향함에 따라 제2좌측 그리퍼(242), 제2우측 그리퍼(262) 및 제1우측 그리퍼(252)가 각각 상기 제2예비원사(n2)의 소정 지점을 그립하도록 한다.
이때 본 과정에서 상기 제2좌측 그리퍼(242), 상기 제2우측 그리퍼(262) 및 상기 제1우측 그리퍼(252) 역시 상기 제2예비원사(n2)를 그립하기 위해 일시적으로 벌어져 제1예비원사(n1)를 그립하지 않은 상태가 되지만, 제1예비원사(n1)는 나머지 그립유닛들에 의해 그립된 상태를 가지므로 상기 제1예비원사(n1)의 위치는 유지될 수 있다.
이상과 같은 과정에 의해 모든 그리퍼가 상기 제1예비원사(n1) 및 상기 제2예비원사(n2)를 그립하게 된다.
이후 도 22와 같이 커팅유닛(280)에 의해 제2예비원사(n2)의 커팅이 이루어진다.
그리고 이어 제2좌측 그리퍼(242) 및 제2우측 그리퍼(262)는 벌어져 상기 제1예비원사(n1) 및 상기 제2예비원사(n2)를 그립하지 않은 상태로 전환되고, 상기 제1좌측 섬유그립유닛(230) 및 상기 제2우측 섬유그립유닛(250)은 상기 회전유닛(270)에 의해 전방으로 회전됨에 따라 상기 제1예비원사(n1) 및 상기 제2예비원사(n2)는 유한 길이를 가지는 제1원사로서 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기 측으로 전달될 수 있다.
한편 제1원사로서 보다 많은 수의 예비원사를 겹쳐 공급하고자 할 경우에는, 상기의 과정을 n회 수행하여 보다 많은 수의 예비원사를 겹치도록 할 수 있을 것이다.
그리고 이와 같이 제1원사의 공급이 이루어진 이후에도 상기 섬유전달유닛(210)의 메인그리퍼(212)는 예비원사를 잡아 고정시킨 상태를 유지하고 있으므로, 다시 전술한 과정을 반복할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

Claims (16)

  1. 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기에 제1원사를 공급하는 섬유공급 어셈블리에 있어서,
    예비원사를 권취한 상태로 거치하는 권취유닛;
    상기 권취유닛으로부터 인출되는 예비원사의 소정 지점을 잡아 선형 궤도를 따라 인출시키는 섬유전달유닛;
    상기 섬유전달유닛에 의해 인출된 예비원사의 일단부를 그립하는 제1좌측 그리퍼를 포함하는 제1좌측 섬유그립유닛;
    상기 섬유전달유닛에 의해 인출된 예비원사의 타단부를 그립하는 제1우측 그리퍼를 포함하는 제1우측 섬유그립유닛;
    상기 섬유전달유닛의 왕복에 의해 소정 길이로 인출된 예비원사의 타단부 외측을 커팅하는 커팅유닛; 및
    상기 제1좌측 섬유그립유닛 및 상기 제1우측 섬유그립유닛이 상기 섬유전달유닛의 n회 왕복에 따라 n개의 예비원사를 그립한 상태에서, 상기 제1좌측 섬유그립유닛 및 상기 제1우측 섬유그립유닛을 전방 측으로 회전시켜 섬유 결속장치에 상기 n개의 예비원사를 제1원사로서 전달하도록 하는 회전유닛;
    을 포함하는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1좌측 섬유그립유닛에 인접하도록 상기 제1좌측 섬유그립유닛과 상기 제1우측 섬유그립유닛 사이에 구비되어, 상기 제1좌측 그리퍼를 보조하여 상기 예비원사의 일단부를 임시적으로 그립하는 제2좌측 그리퍼를 포함하는 제2좌측 섬유그립유닛을 더 포함하는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2좌측 섬유그립유닛은 상기 제2좌측 그리퍼가 수직 방향에 대해 전방으로 기울어진 상태로 구비되는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2우측 섬유그립유닛에 인접하도록 상기 제1우측 섬유그립유닛과 상기 제1좌측 섬유그립유닛 사이에 구비되어, 상기 제1우측 그리퍼를 보조하여 상기 예비원사의 타단부를 임시적으로 그립하는 제2우측 그리퍼를 포함하는 제2우측 섬유그립유닛을 더 포함하는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2우측 섬유그립유닛은 상기 제2우측 그리퍼가 수직 방향에 대해 전방으로 기울어진 상태로 구비되는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 권취유닛은,
    예비원사를 권취한 상태로 구비되는 보빈을 포함하는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 권취유닛은,
    상기 보빈으로부터 인출되는 상기 예비원사의 인출 방향을 가변시키는 하나 이상의 풀리를 포함하는 풀리 어레이를 더 포함하는,
    비회전식 섬유공급 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 풀리 어레이는 복수 개의 풀리를 포함하며,
    상기 복수 개의 풀리 중 적어도 하나는 상하 방향으로 이동 가능하게 구비됨에 따라 상기 예비원사의 장력 및 인출량을 조절하도록 형성되는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 권취유닛, 상기 섬유전달유닛 및 상기 회전유닛을 고정시키는 메인프레임을 더 포함하는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 메인프레임에는 상기 섬유전달유닛의 선형 이동을 가이드하는 가이드레일이 형성된 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 섬유전달유닛은 좌우 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 형성되는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 섬유전달유닛은 상기 권취유닛으로부터 인출되는 예비원사의 소정 지점을 잡아 고정시키는 메인그리퍼를 포함하는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 섬유전달유닛은 상기 메인그리퍼를 좌우 방향 및 상하 방향으로 이동시키는 구동모터를 더 포함하는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 커팅유닛은 상기 예비원사의 타단부에 대응되는 위치에서 전후 이동 가능하게 형성되어, 전방으로 이동 시 상기 예비원사의 타단부를 커팅하는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 회전유닛은,
    상기 제1좌측 섬유그립유닛 및 상기 제1우측 섬유그립유닛 사이에 구비되며, 회전 구동력에 의해 회전하는 회전부재; 및
    상기 회전부재를 관통하여 고정되며, 양단이 각각 상기 제1좌측 섬유그립유닛 및 상기 제1우측 섬유그립유닛에 연결되어 상기 회전부재의 회전에 의해 상기 제1좌측 섬유그립유닛 및 상기 제1우측 섬유그립유닛이 회전되도록 하는 연결부재;
    를 포함하는 비회전식 섬유공급 어셈블리.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 비회전식 섬유공급 어셈블리를 포함하는 유한 길이 섬유의 자동매듭 결속기.
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