KR20220151846A - 자수기용 실 장력 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자수기용 실 장력 조절 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치는, 바늘대, 실채기, 가마 및 수틀이 구비된 자수기에 구비되며, 실패로부터 인출되어 실채기를 통해 바늘대의 바늘로 공급되는 윗실의 장력을 조절하는 자수기용 실 장력 조절 장치에 있어서, 실패로부터 인출되어 바늘로 공급되는 윗실의 이동 경로에 배치되며, 윗실에 접촉한 상태로 회전할 때에 윗실의 당김량을 제어하는 실채기 레버와, 실채기 레버에 회전 구동력을 제공하는 제1 액츄에이터를 포함하는 실 당김 조절부; 윗실의 이동 경로를 따라 실 당김 조절부의 전단 및 후단 중 적어도 하나에 배치되며, 윗실이 통과하며 윗실에 접촉한 상태로 서로 밀착될 때에 윗실의 마찰력을 제어하는 한 쌍의 실 안내부와, 한 쌍의 실 안내부에 구동력을 제공하는 제2 액츄에이터를 포함하는 적어도 하나의 실 안내 조절부; 및 자수 데이터에 포함된 복수의 스티치 정보 각각에 따라 바늘대, 실채기, 가마 및 수틀 중 적어도 하나의 구동 상태를 판단한 후, 판단 결과에 따라 제1 액츄에이터 및 적어도 하나의 실 안내 조절부 각각에 구비된 제2 액츄에이터 중 적어도 하나의 구동을 제어하여 실채기 레버의 당김량 및 적어도 하나의 실 안내 조절부 각각에 구비된 한 쌍의 실 안내부 사이로 공급되는 윗실의 마찰력 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자수기용 실 장력 조절 장치{Apparatus for adjusting thread tension for embroidering machine}
본 발명은 자수기용 실 장력 조절 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 종류의 윗실에 대해 윗실의 공급 속도 및 윗실의 소비량을 고려하여 윗실의 장력을 보다 용이하고 정밀하게 조절하여 윗실의 끊어짐을 방지하고 윗실의 공급을 원활하게 수행할 수 있을 뿐 아니라, 자수 품질을 향상시킬 수 있는 자수기용 실 장력 조절 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자수기(embroidering machine)는 바늘대가 상하 운동을 하는 동안 원단을 고정한 수틀이 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동하면서 사용자가 원하는 자수를 놓는 기계 장치를 말한다. 이러한 자수기는 바늘대, 실채기 등이 구비된 적어도 하나의 미싱 암, 각각의 미싱 암에 구비되어 가마 등이 구비된 로터리 훅 베이스, 수틀 및 이를 구동시키기 위한 X-Y 이송 스스템으로 구성되고, 각각의 미싱 암은 원하는 색상의 실 만큼 적어도 하나의 바늘대가 구비될 수 있다.
한편, 자수기(embroidering machine)는 제품 품질의 향상을 위해 실패로부터 인출되어 바늘로 공급되는 윗실에 적절한 장력이 인가될 필요가 있으며, 이를 위해 실 장력 조절 장치가 설치되어 있다.
예를 들어, 국내 등록실용신안공보 제20-0298706호(실안내 스프링이 장착된 다두형 자동 자수기)(2002년 12월 27일 공고), 국내 공개특허공보 제10-2013-0052488호(실장력 조절기 및 이를 포함하는 자수기의 실장력 조절장치)(2013년 5월 22일 공개) 등에는 종래의 실 장력 조절 장치의 구조가 개시되어 있다.
도 1은 자수기에 구비된 종래의 실 장력 조절 장치의 예를 나타내는 도면이다.
도 1에서는 국내 등록실용신안공보 제20-0298706호의 도 5 등에 도시된 종래의 실 장력 조절 장치를 나타내고 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 실 장력 조절 장치는 미싱 암의 실 장력 조정판에 구비된 주 장력 조절 장치 및 보조 장력 조절 장치로 구성되며, 주 장력 조절 장치 및 보조 장력 조절 장치는 윗실의 이동 경로를 따라 적절한 위치에 배치된다. 이 때, 주 장력 조절 장치는 실채기 스프링에 의해 윗실의 장력을 조절하고, 보조 장력 조절 장치는 한 쌍의 실 안내부에 의해 윗실의 장력을 조절한다.
그러나, 종래의 실 장력 조절 장치는 실채기 스프링에 걸리는 윗실의 장력 또는 한 쌍의 실 안내부 사이로 지나가는 윗실의 장력(즉, 스프링 압력에 의한 마찰력)을 조절 다이얼 등에 의해 작업자가 수동으로 조절한다는 점에서, 윗실 장력 조절 작업이 번거로울 뿐 아니라 작업자의 숙련도에 따라 윗실 장력 조절이 일정하지 않아 정확성이 떨어진다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 다양한 액츄에이터를 이용하여 윗실의 장력을 조절하는 실 장력 조절 장치의 구조가 도입되었다.
예를 들어, 국내 공개특허공보 제10-2013-0077214호(자동 실장력 조절 장치)(2013년 7월 9일 공개), 국내 공개특허공보 제10-2013-0037567호(재봉기의 실장력조절 장치)(2013년 4월 16일 공개) 등에는 솔레노이드의 구동에 의해 실 안내부 누름판(306) 사이의 압력을 조절하고 실채기 스프링을 일체형으로 구현함으로써 윗실에 인가되는 장력을 조절하는 구조가 개시되어 있다.
그러나, 상기 선행기술문헌에 기재된 실 장력 조절 장치는 솔레노이드 등 액츄에이터의 구동에 의해 단순히 한 쌍의 실 안내부 사이로 지나가는 윗실의 장력(즉, 실 안내부의 가압력)을 조절할 뿐, 여전히 실채기 스프링은 자체의 탄성력에만 의존할 뿐 윗실의 공급 속도와 윗실의 소비량에 대한 고려 없이 윗실의 장력을 조절한다는 점에서 정밀한 장력 조절에 한계가 있다는 문제점이 있었다.
따라서, 다양한 종류의 윗실에 대해 윗실의 공급 속도 및 윗실의 소비량을 고려하여 윗실의 장력을 보다 용이하고 정밀하게 조절하여 윗실의 끊어짐을 방지하고 윗실의 공급을 원활하게 수행할 수 있을 뿐 아니라, 자수 품질을 향상시킬 수 있는 자수기용 실 장력 조절 장치가 요구된다.
국내 등록실용신안공보 제20-0298706호(실안내 스프링이 장착된 다두형 자동 자수기)(2002년 12월 27일 공고) 국내 공개특허공보 제10-2013-0052488호(실장력 조절기 및 이를 포함하는 자수기의 실장력 조절장치)(2013년 5월 22일 공개) 국내 공개특허공보 제10-2013-0077214호(자동 실장력 조절 장치)(2013년 7월 9일 공개) 국내 공개특허공보 제10-2013-0037567호(재봉기의 실장력조절 장치)(2013년 4월 16일 공개)
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 액츄에이터에 의해 윗실의 당김량을 조절하는 실 당김 조절부 및 액츄에이터에 의해 한 쌍의 실 안내부에 가압력을 제공하는 실 안내 조절부를 별도로 구비하되, 바늘대, 실채기, 가마 및 수틀의 구동 상태에 따라 실 당김 조절부 및 실 안내 조절부의 구동을 자동으로 제어함으로써, 다양한 종류의 윗실에 대해 윗실의 공급 속도 및 윗실의 소비량을 고려하여 윗실의 장력을 보다 용이하고 정밀하게 조절할 수 있으므로 윗실의 끊어짐을 방지하고 윗실의 공급을 원활하게 수행할 수 있을 뿐 아니라, 자수 품질을 향상시킬 수 있는 자수기용 실 장력 조절 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치는, 바늘대, 실채기, 가마 및 수틀이 구비된 자수기에 구비되며, 실패로부터 인출되어 상기 실채기를 통해 상기 바늘대의 바늘로 공급되는 윗실의 장력을 조절하는 자수기용 실 장력 조절 장치에 있어서, 실패로부터 인출되어 바늘로 공급되는 윗실의 이동 경로에 배치되며, 상기 윗실에 접촉한 상태로 회전할 때에 상기 윗실의 당김량을 제어하는 실채기 레버와, 상기 실채기 레버에 회전 구동력을 제공하는 제1 액츄에이터를 포함하는 실 당김 조절부; 상기 윗실의 이동 경로를 따라 상기 실 당김 조절부의 전단 및 후단 중 적어도 하나에 배치되며, 상기 윗실이 통과하며 상기 윗실에 접촉한 상태로 서로 밀착될 때에 상기 윗실의 마찰력을 제어하는 한 쌍의 실 안내부와, 상기 한 쌍의 실 안내부에 구동력을 제공하는 제2 액츄에이터를 포함하는 적어도 하나의 실 안내 조절부; 및 자수 데이터에 포함된 복수의 스티치 정보 각각에 따라 바늘대, 실채기, 가마 및 수틀 중 적어도 하나의 구동 상태를 판단한 후, 상기 판단 결과에 따라 상기 제1 액츄에이터 및 상기 적어도 하나의 실 안내 조절부 각각에 구비된 제2 액츄에이터 중 적어도 하나의 구동을 제어하여 상기 실채기 레버의 당김량 및 상기 적어도 하나의 실 안내 조절부 각각에 구비된 한 쌍의 실 안내부 사이로 공급되는 윗실의 마찰력 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 제어부는, 상기 복수의 스티치 정보 각각에 대한 상기 실채기 레버의 초기 각도 위치를 설정한 후, 상기 바늘대가 왕복 구동되는 1 사이클 동안 상기 실채기 레버가 상기 초기 각도 위치를 유지하도록 상기 제1 액츄에이터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적어도 하나의 실 안내 조절부는, 상기 윗실의 이동 경로를 따라 상기 실 당김 조절부의 전단에 배치되며, 상기 실패로부터 인출되어 상기 실 당김 조절부로 공급되는 윗실을 안내하는 제1 실 안내 조절부; 및 상기 윗실의 이동 경로를 따라 상기 실 당김 조절부의 후단에 배치되며, 상기 실 당김 조절부로부터 상기 실채기로 공급되는 윗실을 안내하는 제2 실 안내 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제어부는, 상기 복수의 스티치 정보 각각에 대해, 상기 바늘대가 왕복 구동되는 1 사이클 중 상기 실채기가 하사점으로부터 상사점까지 이동하는 제1 구간에서 상기 제1 실 안내 조절부에 구비된 한 쌍의 실 안내부 사이의 마찰력이 상기 제2 실 안내 조절부에 구비된 한 쌍의 실 안내부 사이의 마찰력보다 크도록 상기 제1 실 안내 조절부 및 상기 제2 실 안내 조절부 각각에 구비된 제2 액츄에이터의 구동을 제어하고, 상기 바늘대가 왕복 구동되는 1 사이클 중 상기 제1 구간을 제외한 제2 구간에서 상기 제2 실 안내 조절부에 구비된 한 쌍의 실 안내부 사이의 마찰력이 상기 제1 실 안내 조절부에 구비된 한 쌍의 실 안내부 사이의 마찰력보다 크도록 상기 제1 실 안내 조절부 및 상기 제2 실 안내 조절부 각각에 구비된 제2 액츄에이터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 액츄에이터는 위치 검출 수단이 구비된 구동 모터를 사용하고, 상기 제2 액츄에이터는 솔레노이드(Solenoid), 마그네틱 밸브(Magnetic valve) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치에 따르면, 액츄에이터에 의해 윗실의 당김량을 조절하는 실 당김 조절부 및 액츄에이터에 의해 한 쌍의 실 안내부에 가압력을 제공하는 실 안내 조절부를 별도로 구비하되, 바늘대, 실채기, 가마 및 수틀의 구동 상태에 따라 실 당김 조절부 및 실 안내 조절부의 구동을 자동으로 제어함으로써, 다양한 종류의 윗실에 대해 윗실의 공급 속도 및 윗실의 소비량을 고려하여 윗실의 장력을 보다 용이하고 정밀하게 조절할 수 있으므로 윗실의 끊어짐을 방지하고 윗실의 공급을 원활하게 수행할 수 있을 뿐 아니라, 자수 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 자수기에 구비된 종래의 실 장력 조절 장치의 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치가 적용된 자수기의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 자수기를 구성하는 바늘대가 왕복 구동되는 1 사이클 동안, 바늘대를 구동시키는 구동 축의 회전 각도에 따른 바늘대 및 실채기의 변위 곡선을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치의 제어부가 실 당김 조절부를 제어하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치의 제어부가 실 안내 조절부를 제어하는 모습을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
또한, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의하여 자수기용 실 장력 조절 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치가 적용된 자수기의 구조를 나타내는 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치의 구조를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치(1)는 바늘대(도시되지 않음), 실채기(도시되지 않음), 가마(도시되지 않음) 및 수틀(도시되지 않음)이 구비된 자수기(10)에 구비되며, 실패로부터 인출되어 실채기를 통해 바늘대의 바늘로 공급되는 윗실(T)의 장력을 조절할 수 있다. 이러한 자수기용 실 장력 조절 장치(1)는 미싱 암(11)의 전면에 배치된 바늘대 케이스(12)의 상단에 구비된 실 장력 조절 판(13)의 내부에 설치될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치(1)는 실 당김 조절부(100), 적어도 하나의 실 안내 조절부(200, 300) 및 제어부(400)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 4의 (a)는 자수기용 실 장력 조절 장치(1)의 구조를 나타내는 정면도이고, 도 4의 (b)는 자수기용 실 장력 조절 장치(1)의 구조를 나타내는 측면도이다.
실 당김 조절부(100)는 실패로부터 인출되어 바늘로 공급되는 윗실(T)의 이동 경로에 배치되며, 실채기 레버(110) 및 제1 액츄에이터(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
실채기 레버(110)는 윗실(T)의 이동 경로 상에 수직하게 윗실(T)에 접촉한 상태로 회전할 때에 윗실(T)의 당김량을 제어하고, 제1 액츄에이터(120)는 실채기 레버(110)에 회전 구동력을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 제1 액츄에이터(120)는 구동 모터를 사용할 수 있다. 이 때, 제1 액츄에이터(120)가 구동 모터인 경우, 구동 모터는 실채기 레버(110)의 위치(회전 각도)를 검출하기 위한 위치 검출 수단이 구비될 수 있다.
실 안내 조절부(200, 300)는 윗실(T)의 이동 경로를 따라 실 당김 조절부(100)의 전단 및 후단 중 적어도 하나에 배치되며, 한 쌍의 실 안내부(210, 310) 및 제2 액츄에이터(220, 320)를 포함하여 구성될 수 있다.
한 쌍의 실 안내부(210, 310)는 서로 이격된 공간을 통해 윗실(T)이 통과하며 윗실(T)에 접촉한 상태로 서로 밀착될 때에 윗실(T)의 마찰력을 제어하고, 제2 액츄에이터(220, 320)는 한 쌍의 실 안내부(210, 310)에 구동력을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 제2 액츄에이터(220, 320)는 솔레노이드(Solenoid), 마그네틱 밸브(Magnetic valve) 등 리니어 액츄에이터를 사용할 수 있다.
바람직하게는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 실 안내 조절부(200, 300)는 실 당김 조절부(100)를 기준으로 윗실(T)의 이동 경로를 따라 실 당김 조절부(100)의 전단과 후단에 각각 1 개가 구비될 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 실 안내 조절부(200, 300)는 윗실(T)의 이동 경로를 따라 실 당김 조절부(100)의 전단(도 4의 예에서, 실 당김 조절부(100)의 상단)에 배치되는 제1 실 안내 조절부(200)와, 윗실(T)의 이동 경로를 따라 실 당김 조절부(100)의 후단(도 4의 예에서, 실 당김 조절부(100)의 하단)에 배치되는 제2 실 안내 조절부(300)로 구성될 수 있다.
따라서, 제1 실 안내 조절부(200)는 실패로부터 인출되어 실 당김 조절부(100)로 공급되는 윗실(T)을 안내하며 한 쌍의 실 안내부(210)에 의해 윗실(T)에 마찰력을 제공할 수 있다. 또한, 제2 실 안내 조절부(300)는 실 당김 조절부(100)로부터 실채기로 공급되는 윗실(T)을 안내하며 한 쌍의 실 안내부(310)에 의해 윗실(T)에 마찰력을 제공할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 실 안내 조절부(200) 및 제2 실 안내 조절부(300)는 실질적으로 동일한 구조로 구현되나, 바늘대, 실채기, 가마 및 수틀의 구동 상태에 따라 제어부(400)에 의해 각각 독립적으로 제어될 수 있다. 제어부가 제1 실 안내 조절부(200) 및 제2 실 안내 조절부(300)를 제어하는 방법은 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는 바늘대 구동부(도시되지 않음), 실채기 구동부(도시되지 않음), 가마 구동부(도시되지 않음), 수틀 구동부(도시되지 않음), 실 당김 조절부(100) 및 적어도 하나의 실 안내 조절부(200, 300)에 연결되며, 바늘대 구동부, 실채기 구동부, 가마 구동부, 수틀 구동부로부터 구동 정보를 제공 받아 실 당김 조절부(100) 및 적어도 하나의 실 안내 조절부(200, 300)를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(400)는 자수 데이터에 포함된 복수의 스티치 정보 각각에 따라 바늘대, 실채기, 가마 및 수틀 중 적어도 하나의 구동 상태를 판단한 후, 판단 결과에 따라 제1 액츄에이터(120) 및 적어도 하나의 실 안내 조절부(200, 300) 각각에 구비된 제2 액츄에이터(220, 320) 중 적어도 하나의 구동을 제어할 수 있다.
여기서, 자수 데이터는 윗실의 종류, 스티치 시작 위치, 스티치 형태(직선 모양, 지그재그 모양, 교차 진행 모양 등), 스티치의 길이/폭/방향, 윗실의 색상, 작업 종료 위치, 구동 축의 회전 각도에 따라 수틀의 X, Y 축 이동 거리 등이 미리 설정되어 저장된 데이터를 의미한다. 또한, 바늘대 등의 구동 상태는 구동 축의 회전 각도에 따른 바늘대 등의 위치, 구동 축의 회전 속도에 따른 바늘대 등의 위치 등을 의미한다.
따라서, 제어부(400)는 실 당김 조절부(100)에 구비된 실채기 레버(110)의 회전 각도 및 적어도 하나의 실 안내 조절부(200, 300) 각각에 구비된 한 쌍의 실 안내부(210, 310) 사이의 가압 정도를 조절하여 실채기 레버(110)의 당김량 및 적어도 하나의 실 안내 조절부(200, 300) 각각에 구비된 한 쌍의 실 안내부(210, 310) 사이로 공급되는 윗실(T)의 마찰력 중 적어도 하나를 조절할 수 있다.
바람직하게는, 제어부(400)는 바늘대가 왕복 구동되는 1 사이클 동안 실채기 레버(110)가 초기 각도 위치를 유지하도록 제1 액츄에이터(120)의 구동을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(400)는 바늘대 및 실채기의 이동에 따른 윗실(T)의 공급 상태에 따라 실채기 레버(110)가 회전하여 초기 각도 위치를 벗어나려고 하는 경우, 실채기 레버(110)가 다시 초기 각도 위치로 복귀할 수 있도록 제1 액츄에이터(120)의 구동을 제어할 수 있다.
도 5는 자수기를 구성하는 바늘대가 왕복 구동되는 1 사이클 동안, 바늘대를 구동시키는 구동 축의 회전 각도에 따른 바늘대 및 실채기의 변위 곡선을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치의 제어부가 실 당김 조절부를 제어하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 6의 (a)에서는 도 5에 도시된 그래프의 제1 구간(Ⅰ)에서 바늘대 및 실채기의 이동에 따른 실채기 레버(110)의 상태를 나타내고 있고, 도 6의 (b)에서는 도 5에 도시된 그래프의 제2 구간(Ⅱ)에서 바늘대 및 실채기의 이동에 따른 실채기 레버(110)의 상태를 나타내고 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 구간(Ⅰ) 및 제2 구간(Ⅱ)은 실채기의 상사점(도 5의 예에서, 구동 축 회전 각도 68도) 및 하사점(도 5의 예에서, 구동 축 회전 각도 292도)을 기준으로 설정될 수 있다.
바람직하게는, 제1 구간(Ⅰ)은 바늘대가 왕복 구동되는 1 사이클, 즉, 바늘대를 구동시키는 구동 축의 360도 회전 구간 중 실채기가 하사점으로부터 상사점까지 이동하는 구간으로 설정할 수 있다. 따라서, 도 5의 예에서, 제1 구간(Ⅰ)은 구동 축의 회전 각도 0도 ~ 68도, 292도 ~ 360도(0도) 구간을 의미하고, 제2 구간(Ⅱ)은 구동 축의 회전 각도 68도 ~ 292도 구간을 의미한다.
한편, 제어부(400)는 자수 데이터에 포함된 복수의 스티치 정보 각각을 이용하여 복수의 스티치 정보 각각에 대한 실채기 레버(110)의 초기 각도 위치(A)를 설정한 후, 바늘대가 왕복 구동되는 1 사이클 동안 실채기 레버(110)가 초기 각도 위치(A)를 유지하도록 제1 액츄에이터(120)의 구동을 제어할 수 있다.
먼저, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 실채기 레버(110)가 제1 구간(Ⅰ)에서 실채기에 의해 당겨지는 윗실(T)에 의해 하부 방향(도 6의 (a)에서, 시계 방향)으로 회전하여 초기 각도 위치(A)를 벗어나려고 하는 경우(위치 B), 제어부(400)는 실채기 레버(110)가 반시계 방향으로 회전하여 다시 초기 각도 위치(A)로 복귀하도록 제1 액츄에이터(120)의 구동을 제어할 수 있다.
이와 반대로, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 실채기 레버(110)가 제2 구간(Ⅱ)에서 실채기로 공급되는 윗실(T)에 의해 상부 방향(도 6의 (b)에서, 반시계 방향)으로 회전하여 초기 각도 위치(A)를 벗어나려고 하는 경우(위치 C), 제어부(400)는 실채기 레버(110)가 시계 방향으로 회전하여 다시 초기 각도 위치(A)로 복귀하도록 제1 액츄에이터(120)의 구동을 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치(1)는 자수 작업 동안 실이 끊어지는 경우에도 실채기 레버(110)가 초기 각도 위치(A)를 유지할 수 있으므로, 윗실(T)의 장력을 보다 정밀하게 조절할 수 있을 뿐 아니라, 실채기 레버(110) 등의 파손을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 5에서는 실채기의 상사점이 구동 축 회전 각도 68도이고, 하사점이 구동 축 회전 각도 292도인 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 실채기의 상사점 및 하사점은 자수기(10) 구동 조건에 따라 변경될 수 있다. 또한, 설명의 편의상, 도 6의 (a) 및 (b)에서는 실채기 레버(110)의 초기 각도 위치(A)가 수평인 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치(1)를 구성하는 제어부(400)는 바늘대 및 실채기의 이동에 따른 윗실(T)의 공급 상태에 따라 적어도 하나의 실 안내 조절부(200, 300) 각각에 구비된 한 쌍의 실 안내부(210, 310) 사이로 공급되는 윗실(T)의 마찰력을 조절할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치의 제어부가 실 안내 조절부를 제어하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 7의 (a)에서는 도 5에 도시된 그래프의 제1 구간(Ⅰ)에서 바늘대 및 실채기의 이동에 따라 각각의 실 안내 조절부(200, 300)에 구비된 한 쌍의 실 안내부(210, 310) 사이의 마찰력을 조절하는 모습을 나타내고 있고, 도 7의 (b)에서는 도 5에 도시된 그래프의 제2 구간(Ⅱ)에서 바늘대 및 실채기의 이동에 따라 각각의 실 안내 조절부(200, 300)에 구비된 한 쌍의 실 안내부(210, 310) 사이의 마찰력을 조절하는 모습을 나타내고 있다.
먼저, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 실채기가 제1 구간(Ⅰ)에서 하사점으로부터 상사점까지 이동할 때에는, 제어부(400)는 제1 실 안내 조절부(200)에 구비된 한 쌍의 실 안내부(210) 사이의 마찰력(F1)이 제2 실 안내 조절부(300)에 구비된 한 쌍의 실 안내부(310) 사이의 마찰력(F2)보다 크도록 제1 실 안내 조절부(200) 및 제2 실 안내 조절부(300) 각각에 구비된 제2 액츄에이터(220, 320)의 구동을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 제2 실 안내 조절부(300)에 구비된 한 쌍의 실 안내부(310) 사이에 마찰력(F2)이 존재하지 않도록, 즉, 한 쌍의 실 안내부(310)가 완전히 이격되도록 제2 실 안내 조절부(300)에 구비된 제2 액츄에이터(320)의 구동을 제어할 수 있다.
이와 반대로, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 실채기가 제2 구간(Ⅱ)에서 상사점으로부터 하사점까지 이동할 때에는, 제어부(400)는 제2 실 안내 조절부(300)에 구비된 한 쌍의 실 안내부(310) 사이의 마찰력(F2)이 제1 실 안내 조절부(200)에 구비된 한 쌍의 실 안내부(210) 사이의 마찰력(F1)보다 크도록 제1 실 안내 조절부(200) 및 제2 실 안내 조절부(300) 각각에 구비된 제2 액츄에이터(220, 320)의 구동을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 제1 실 안내 조절부(200)에 구비된 한 쌍의 실 안내부(210) 사이에 마찰력(F1)이 존재하지 않도록, 즉, 한 쌍의 실 안내부(210)가 완전히 이격되도록 제1 실 안내 조절부(200)에 구비된 제2 액츄에이터(220)의 구동을 제어할 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치(1)는 윗실(T)의 이동 경로에 배치되어 윗실(T)의 당김량을 조절하는 것과 동시에, 한 쌍의 실 안내부(210, 310) 사이를 통과하는 윗실(T)의 마찰력을 조절함으로써, 실패로부터 바늘로 공급되는 윗실(T)의 장력을 조절하는 구조를 가지고 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자수기용 실 장력 조절 장치(1)는, 액츄에이터에 의해 윗실(T)의 당김량을 조절하는 실 당김 조절부(100) 및 액츄에이터에 의해 한 쌍의 실 안내부(210, 310)에 가압력을 제공하는 실 안내 조절부(200, 300)를 별도로 구비하되, 바늘대, 실채기, 가마 및 수틀의 구동 상태에 따라 실 당김 조절부(100) 및 실 안내 조절부(200, 300)의 구동을 자동으로 제어함으로써, 다양한 종류의 윗실(T)에 대해 윗실(T)의 공급 속도 및 윗실(T)의 소비량을 고려하여 윗실(T)의 장력을 보다 용이하고 정밀하게 조절할 수 있으므로 윗실(T)의 끊어짐을 방지하고 윗실(T)의 공급을 원활하게 수행할 수 있을 뿐 아니라, 자수 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에서는 자수기(embroidering machine)의 실 장력 조절 장치를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명의 적용 범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 일반적인 재봉기(Sewing machine) 등 실 장력 조절 장치가 필요한 다양한 종류의 기계 및 설비에 적용 가능하다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 자수기용 실 장력 조절 장치
100: 실 당김 조절부 110: 실채기 레버
120: 제1 액츄에이터 200: 제1 실 안내 조절부
210: 한 쌍의 실 안내부 220: 제2 액츄에이터
300: 제2 실 안내 조절부 310: 한 쌍의 실 안내부
320: 제2 액츄에이터 400: 제어부

Claims (5)

  1. 바늘대, 실채기, 가마 및 수틀이 구비된 자수기에 구비되며, 실패로부터 인출되어 상기 실채기를 통해 상기 바늘대의 바늘로 공급되는 윗실의 장력을 조절하는 자수기용 실 장력 조절 장치에 있어서,
    실패로부터 인출되어 바늘로 공급되는 윗실의 이동 경로에 배치되며, 상기 윗실에 접촉한 상태로 회전할 때에 상기 윗실의 당김량을 제어하는 실채기 레버와, 상기 실채기 레버에 회전 구동력을 제공하는 제1 액츄에이터를 포함하는 실 당김 조절부;
    상기 윗실의 이동 경로를 따라 상기 실 당김 조절부의 전단 및 후단 중 적어도 하나에 배치되며, 상기 윗실이 통과하며 상기 윗실에 접촉한 상태로 서로 밀착될 때에 상기 윗실의 마찰력을 제어하는 한 쌍의 실 안내부와, 상기 한 쌍의 실 안내부에 구동력을 제공하는 제2 액츄에이터를 포함하는 적어도 하나의 실 안내 조절부; 및
    자수 데이터에 포함된 복수의 스티치 정보 각각에 따라 바늘대, 실채기, 가마 및 수틀 중 적어도 하나의 구동 상태를 판단한 후, 상기 판단 결과에 따라 상기 제1 액츄에이터 및 상기 적어도 하나의 실 안내 조절부 각각에 구비된 제2 액츄에이터 중 적어도 하나의 구동을 제어하여 상기 실채기 레버의 당김량 및 상기 적어도 하나의 실 안내 조절부 각각에 구비된 한 쌍의 실 안내부 사이로 공급되는 윗실의 마찰력 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자수기용 실 장력 조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 스티치 정보 각각에 대한 상기 실채기 레버의 초기 각도 위치를 설정한 후, 상기 바늘대가 왕복 구동되는 1 사이클 동안 상기 실채기 레버가 상기 초기 각도 위치를 유지하도록 상기 제1 액츄에이터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 자수기용 실 장력 조절 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 실 안내 조절부는,
    상기 윗실의 이동 경로를 따라 상기 실 당김 조절부의 전단에 배치되며, 상기 실패로부터 인출되어 상기 실 당김 조절부로 공급되는 윗실을 안내하는 제1 실 안내 조절부; 및
    상기 윗실의 이동 경로를 따라 상기 실 당김 조절부의 후단에 배치되며, 상기 실 당김 조절부로부터 상기 실채기로 공급되는 윗실을 안내하는 제2 실 안내 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자수기용 실 장력 조절 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 스티치 정보 각각에 대해,
    상기 바늘대가 왕복 구동되는 1 사이클 중 상기 실채기가 하사점으로부터 상사점까지 이동하는 제1 구간에서 상기 제1 실 안내 조절부에 구비된 한 쌍의 실 안내부 사이의 마찰력이 상기 제2 실 안내 조절부에 구비된 한 쌍의 실 안내부 사이의 마찰력보다 크도록 상기 제1 실 안내 조절부 및 상기 제2 실 안내 조절부 각각에 구비된 제2 액츄에이터의 구동을 제어하고,
    상기 바늘대가 왕복 구동되는 1 사이클 중 상기 제1 구간을 제외한 제2 구간에서 상기 제2 실 안내 조절부에 구비된 한 쌍의 실 안내부 사이의 마찰력이 상기 제1 실 안내 조절부에 구비된 한 쌍의 실 안내부 사이의 마찰력보다 크도록 상기 제1 실 안내 조절부 및 상기 제2 실 안내 조절부 각각에 구비된 제2 액츄에이터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 자수기용 실 장력 조절 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 액츄에이터는 위치 검출 수단이 구비된 구동 모터를 사용하고, 상기 제2 액츄에이터는 솔레노이드(Solenoid), 마그네틱 밸브(Magnetic valve) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 자수기용 실 장력 조절 장치.
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