KR100311685B1 - 코일권선기의장력조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코일권선시 권형의 형태, 휠의 곡면 및 마찰력크기에 따라 불규칙하게 발생되는 도선의 순간가속도 및 코일길이와 장력을 균일하게 조절 유지하면서 권선할 수 있도록 한 코일권선기의 장력조절장치에 관한 것이다.

본 발명은 성형하고자 하는 도선이 감겨져 있는 보빈으로부터 개별장력수단과 집선수단을 거쳐 송선되는 도선에 장력을 주게 되는 후방장력수단에 송선의 순간가속도와 장력을 측정하는 수단과, 상기 수단에서 측정된 순간가속도와 장력에 따라 설정된 제어신호 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 출력된 신호에 따라 송선의 장력을 제어하는 제동수단을 구비하여서 된 것을 특징으로 한다.

Description

코일권선기의 장력조절장치

본 발명은 코일권선기의 장력조절장치에 관한 것으로, 상세하게는 코일권선시 권형의 형태, 휠의 곡면 및 마찰력크기에 따라 불규칙하게 발생되는 도선의 순간가속도와 장력을 균일하게 조절 유지하면서 권선할 수 있도록 한 코일권선기의 장력조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 코일권선기는 주로 자기발생코일이나 전자유도코일 또는 편향요크코일을 성형하기 위하여 도선을 권취하는데 사용하는 장치로, 이 장치는 도1과 같이 성형하고자 하는 도선이 감겨져 있는 보빈(10)으로부터 풀려 나오는 도선이 개별장력수단(11)을 거쳐 집선수단(12)로 집선된 후 양측에 고정휠과 탄성부재를 구비한 가동휠이 설치된 후방장력수단(13)을 거쳐서 성형하고자 하는 형틀(14)에 긴장상태를 유지하면서 권선되게 되도록 되어 있다.

이와 같이 상기 권선기는 형틀(14)에 공급되는 도선의 송선에 긴장, 즉 송선상태가 느슨해지지 않고 긴장상태를 유지하며 긴밀히 권회시키기 위해 송선의 경로 요소에 구비되는 개별장력수단(11)이나 후방장력수단(13)등의 장력조절장치가 필수적으로 설치되고 있는데, 이러한 상기 장력조절장치는 송선의 긴장유지는 물론, 도선의 불규칙한 풀림이나 꼬임현상을 방지하는 것으로 제품의 특성을 좌우하는 매우 중요한 요소가 된다.

그러나 상기 권선기의 장력조절장치는 현재까지 여러 가지가 있는데, 그 일예로 후방장력수단(13)의 경우를 살펴보면 도선이 지나는 송선 경로의 적당한 위치 양측에 고정휠(15)과 가동휠(16)을 교호로 배열 설치되고 이들 중 가동휠(16)에는 탄성부재(17)를 설치하여 송선과 평행하게 설치되는 고정휠(15)에 대하여 탄력적이고 자유로이 이동 가능하게 하여 흡인시 완충하면서 장력을 유지하도록 하고 있다.

이와 같이 상기 장력조절장치는 송선의 장력유지방법으로 탄성부재(17)를 사용하고 있는데, 상기 탄성부재(17)의 경우 일정하지 않은 권선 형틀의 형상에 따라 발생되어야 할 장력을 발생시키는데 있어서, 상기 탄성부재(17)의 소재와 가공방법 그리고 후처리 등 제작과정에서 동일한 탄성부재를 제작할 수 없으므로 각각의 장력조절장치마다 각각의 특성을 지니게 되고 공급되는 도선의 장력을 동일한 조건으로 긴장시킬 수 없어 장력이 불규칙적이고 반복적인 장력발생에 쉽게 대응할 수 없게 된다.

결국, 사용시간이 경과함에 따라 탄성부재의 변형이 발생되어 권선시 도2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 고정휠의 회전수에 따른 장력과 도선 순간가속도가 크게 변하되고 상기 큰 장력과 순간가속도의 변화는 권선시 권선층을 일정하게 유지하지 못하게 되므로 권선 완료후 코일의 특성에 큰 변화를 주게 되는 문제점을 가지게 되었다.

본 발명의 목적은 권선시 보빈으로부터 송선되는 도선의 장력을 균일하게 유지하는 후방장력수단에 송선의 순간가속도와 장력을 측정하고, 이 측정된 순간가속도와 장력에 대하여 송선의 균일한 장력을 유지되도록 조절하면서 코일을 권선하도록 함으로써, 코일의 특성변화가 없는 양호한 특성의 코일을 제공하고자 하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 도선을 가이드하는 고정휠의 회전속도를 검출하는 것에 의해 송선의 순간 및 평균가속도를 측정하는 가속도 측정수단; 송선을 가이드하는 가동휠에 작용하는 응력을 측정하는 것에 의해 상기 도선의 걸리는 장력을 측정하는 장력측정수단;

상기 가속도 측정수단과 상기 장력측정수단에서 각각 측정된 송선의 가속도 및 장력을 입력으로 하고, 그 입력된 신호를 설정값과 비교하여 입력된 신호가 설정값과 일치하지 않을 경우 송선의 속도를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어수단; 및 상기 제어수단의 제어하에 상기 고정휠의 회전속도를 감속시키는 것에 의해 송선의 장력을 제어하는 제동수단;을 포함한 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래 코일권선기의 장력조절장치의 개략적인 평면도,

도 2a는 종래 코일권선기의 순간가속도에 대한 그래프,

도 2b는 종래 코일권선기의 장력에 대한 그래프,

도 3은 본 발명 코일권선기의 장력조절장치의 개략적인 평면도,

도 4a는 본 발명 코일권선기의 순간가속도에 대한 그래프,

도 4b는 본 발명 코일권선기의 장력에 대한 그래프,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10; 보빈 11; 개별장력수단

12; 집선수단 13; 후방장력수단

14; 형틀 15; 고정휠

16; 가동휠 17; 탄성부재

20; 가속도측정수단 21; 장력측정수단

22; 제어수단 23; 제동수단

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 설명한다. 도 3은 본 발명 코일권선기의 장력조절장치의 개략적인 평면도로서, 성형하고자 하는 도선이 감겨져 있는 보빈(10)으로부터 개별장력수단(11)와 집선수단(12)을 거쳐 송선되는 도선에 일정한 장력을 유지시키는 후방장력수단(13-1)에 송선의 순간가속도를 측정하는 가속도 측정수단(20)과, 장력을 측정하는 장력측정수단(21)과, 상기 가속도 측정수단(20)과 장력측정수단(21)에서 측정된 가속도 및 코일의 장력을 입력으로 하여 설정값과 비교한 후 해당 제어신호를 출력하는 제어수단(22)과, 상기 제어수단(22)에서 출력된 신호에 의하여 송선의 장력을 제어하는 제동수단(23)을 포함하고 있다.

상기 가속도 측정수단(20)은 상기 후방장력수단(13-1)의 고정휠(25)에 안내되는 송선의 속도에 따라 그 회전속도가 결정되는 고정휠(25)의 회전속도를엔코더(encorder)로 측정하는 것에 의해 순간가속도를 측정하여 상기 제어수단(22)에 입력하게 된다.

상기 장력측정수단(21)은 상기 후방장력수단(13-1)의 가동휠(24)에 로드셀(load cell)측정기를 구비하고, 도선에 의해 가동휠(24)에 작용하는 압력을 측정하는 것에 의해 상기 도선의 장력을 측정하여 상기 제어수단(22)에 입력하게 된다.

상기 제동수단(23)은 상기 후방장력수단(13-1)의 고정휠(25)에 장착되어 제어수단(22)에서 출력되는 신호에 의해 브레이크(brake)로 고정휠(25)의 속도를 제어하는 것에 의해 송선의 장력을 조절하게 된다.

상기 제어수단(22)은 상기 가속도 측정수단과 장력측정수단에서 측정된 값을 근거로 제동수단을 제어하는 것에 의해 상기 고정휠(25)의 회전속도를 제어함으로써 송선의 장력을 조절하며 조절범위를 설정, 표시등의 기능을 한다.

이러한 구성의 본 발명은 성형하고자 하는 도선이 감겨져 있는 보빈(10)으로부터 풀려 나오는 도선이 개별장력수단(11)을 거쳐 집선수단(12)으로 집선된 후 후방장력수단(13-1) 양측에 고정휠(25)과 탄성부재(17)가 구비된 가동휠(16)을 거쳐서 성형하고자 하는 형틀(14)에 긴장상태를 유지하면서 권선되게 된다.

상기 형틀(14)에 권선되는 도선은 후방장력수단(13-1)의 고정휠(25)의 회전속도를 가속도 측정수단(20)인 엔코더를 통해서 송선 순간 가속도를 측정하게 되고, 이 측정된 가속도는 제어수단(22)에 입력된다.

한편, 상기 고정휠(25)을 통해서 송선되는 도선은 가동휠(24)에 장착된 장력측정수단(21)으로 상기 고정휠(24)에 작용하는 압력을 검출하는 것에 의해 상기 송선의 장력상태를 측정하고, 그 측정된 신호를 상기 제어수단(22)에 입력하게 된다.

이와 같이 상기 가속도 및 코일길이 측정수단(20)과 장력측정수단(21)으로부터 측정된 가속도와 장력은 제어수단(22)에서 임의로 기 설정된 소정의 순간 가속도와 장력을 비교하여 그 설정된 제어신호를 출력하게 되고, 이 제어신호는 고정휠(26)에 장착된 제동수단(23)을 제어하는 것에 의해 형틀(14)로 권선되는 도선의 가속도 및 장력을 조절하게 된다. 이때 상기 형틀(14)에 권선되는 도선의 순간가속도 및 정상적인 경우 상기 제동수단(23)에 제어신호를 출력하지 않고 상기 후방장력수단(13-1)에 의하여 장력을 받으면서 권선을 하게 된다.

반면에 상기 도선의 순간가속도와 장력이 크거나 혹은 작으면 그에 해당하는 제어신호를 상기 제동수단(23)에 출력하여 제동수단(23)으로 하여금 상기 고정휠(26)과 가동휠(16)을 거쳐서 송선되는 도선의 순간가속도 및 장력을 제어하도록 함으로써, 권선시 도4a 및 도4b에 도시한 바와 같이 고정휠의 회전수에 따른 장력과 도선의 순간가속도의 변화를 균일하게 유지하면서 권선할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 권선시 보빈으로부터 송선되는 도선의 순간가속도와 장력을 측정하여 비교하고, 그 비교값에 의해 출력된 신호에 의해 고정휠의 회전속도를 제어하는 것에 의해 도선의 속도와 장력을 균일하게 조절하면서 권선하도록 함으로써 상기 코일의 특성 변화가 없는 양호한 특성의 코일을 제공할수 있다.

Claims (1)

1. 도선을 가이드하는 고정휠(26)의 회전속도를 검출하는 것에 의해 송선의 순간 및 평균가속도를 측정하는 가속도 측정수단(20);

   송선을 가이드하는 가동휠(24)에 작용하는 응력을 측정하는 것에 의해 상기 도선의 걸리는 장력을 측정하는 장력측정수단(21);

   상기 가속도 측정수단(20)과 상기 장력측정수단(21)에서 각각 측정된 송선의 가속도 및 장력을 입력으로 하고, 그 입력된 신호를 설정값과 비교하여 입력된 신호가 설정값과 일치하지 않을 경우 송선의 속도를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어수단(22); 및

   상기 제어수단(22)의 제어하에 상기 고정휠(25)의 회전속도를 감속시키는 것에 의해 송선의 속도와 장력을 제어하는 제동수단(23);을 포함한 것을 특징으로 하는 코일권선기의 장력조절장치.