KR100396295B1 - 하치식 권취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스프링용 와이어와 같은 고급선재를 권취시킬 때에 권취량을 용이하게 조절할 수 있음은 물론 권취후 탈거시 제품손상을 극소화시킬 수 있도록 개선된 구조를 갖는 하치식 권취기에 관한 것이다.

본 발명은 지지프레임과; 상기 지지프레임의 상면 일측에 고정되고, 메인모터에 의해 회전되어 와이어를 권취하도록 구비된 드럼과; 상기 드럼 내부로 인출입가능하게 그 직하방에 설치된 캐리어와; 상기 캐리어를 회전가능하게 고정하는 턴테이블과; 상기 턴테이블을 승하강시킬 수 있도록 연결되고, 상기 지지프레임과 평행하게 입설되며, 구동모터에 의해 회전가능하게 설치된 스크류샤프트를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 하치식 권취기는 구조가 매우 간단하여 설치가 용이하고 고장이 적으며, 코일형 제품 탈거시 손상이 거의 없고, 캐리어의 길이범위 내에서 와이어의 권취량을 임의로 용이하게 조절할 수 있으며, 드럼과 캐리어가 연동되는 구조이므로 고속회전이 가능하여 대량생산에 적합하다.

Description

하치식 권취기{VERTICAL COILER}

본 발명은 하치식 권취기에 관한 것으로, 특히 스프링용 와이어와 같은 고급선재를 권취시킬 때에 권취량을 용이하게 조절할 수 있음은 물론 권취후 탈거시 제품손상을 극소화시킬 수 있도록 개선된 구조를 갖는 하치식 권취기에 관한 것이다.

일반적으로, 선재는 제철소에서 생산된 빌렛을 소재로하여 나사, 못 같이 일상생활에 밀접하게 응용되는 보통선재와; 와이어로프, 스프링, 용접봉, 해저케이블 등의 제조에 사용되는 특수선재로 구분된다.

통상 선재는 단계적으로 신선하여 소정 직경으로 연신시키는 신선기나 혹은 여러가닥의 신선선을 서로 꼬아서 일정한 피치로 연선되도록 하여 스틸코드 등을 제작하는 연선기를 통해 최종적으로 신선 또는 연선되면서 회전하는 스풀 또는 보빈의 외주면에 감겨 제품화되거나 코일형태로 권취되게 된다.

선재중 고급강종 및 고급용도로 사용되는 특수선재, 특히 스프링용 와이어는 스풀에 감기는 과정에서 변형이 쉽게 발생하고 또 이를 검사하기가 어려운 관계로 코일형태로 권취하는 것이 보편적이다.

이와 같이 코일형태로 권취하는 방법에는 상취식(STRIPPER TYPE COILER), 횡취식(HORIZONTAL COILER), 하치식(INVERTED VERTICAL COILER) 등이 있으나 크기가 고정된 드럼을 사용하여 코일링해야 하므로 중량의 대형화(코일링할 수 있는 양)가 어렵고 또한 권취되는 중량의 가변(업체의 요구에 따라 권취량이 큰 폭으로 변동될 때)에 따라 와이어의 선버릇의 변화를 초래하는 문제를 안고 있다.

도 1은 이러한 권취방식중 하치식의 일예를 보여주는 것으로, 도시된 예에서는 드럼(1)에 와이어가 수요가의 요구량만큼 감기게 되면 드럼(1)의 하단에 고정된스토퍼(2)가 하방향으로 회전되게 되고 동시에 권취된 코일형태의 와이어의 하중에 의해 코일(3)이 낙하하게 된다.

이때, 캐리어(4)가 상기 코일(3)을 수납하게 되는 바, 상기 캐리어(4)는 턴테이블(5)상에 회전가능하게 설치된 상태에서 상기 낙하되는 코일(3)을 수납하여 후속공정으로 이송되게 된다.

그러나, 이와 같은 과정에서 전술한 바와 같이 드럼(1)의 용량에는 한계가 있으므로 코일(3) 권취량에 제한을 받게 되어 생산성이 현저히 저하되고, 또한 코일(3) 낙하시 캐리어(4)와의 접촉에 의해 코일(3)에 손상이 가해지는 단점을 가지며, 기계의 흔들림이 심해 고속회전에 부적합하다는 단점을 갖는다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 하치식 권취기가 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 코일형태로 권취되는 선재, 특히 스프링용 와이어의 경우에 있어 권취량을 용이하게 가변시킬 수 있음은 물론 권취후 탈거시 충격발생을 없애 제품손상을 방지하여 고품위의 제품을 공급할 수 있도록 한 하치식 권취기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 상기한 목적은 지지프레임과; 상기 지지프레임의 상면 일측에 고정되고, 메인모터에 의해 회전되어 와이어를 권취하도록 구비된 드럼과; 상기 드럼 내부로 인출입가능하게 그 직하방에 설치된 캐리어와; 상기 캐리어를 회전가능하게 고정하는 턴테이블과; 상기 턴테이블을 승하강시킬 수 있도록 연결되고, 상기 지지프레임과 평행하게 입설되며, 구동모터에 의해 회전가능하게 설치된 스크류샤프트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하치식 권취기를 제공함에 의해 달성된다.

도 1은 종래 기술에 따른 하치식 권취기의 일예를 보인 예시도,

도 2는 본 발명에 따른 하치식 권취기의 설치상태도,

도 3은 본 발명 권취기를 구성하는 드럼의 설치상태 단면도,

도 4는 본 발명 권취기를 구성하는 캐리어의 단면도,

도 5는 본 발명 권취기의 작동상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 지지프레임 20 : 메인모터

30 : 드럼 37 : 보조권취부

39 : 주권취부 40 : 캐리어

50 : 턴테이블 60 : 스크류샤프트

74 : 무게추 80 : 가이드롤러

82 : 터치롤러 84 : 위치감지센서

90 : 구동모터

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 권취기의 설치상태 사시도이다.

도 2에 따르면, 본 발명의 권취기는 지지프레임(10)과, 상기 지지프레임(10)의 상면 일측에 고정된 메인모터(20)와, 상기 메인모터(20)와 연결되어 상기 지지프레임(10) 상에 회전가능하게 고정된 드럼(30)과, 상기 드럼(30) 내부로 인출입가능하게 그 직하방에 구비된 캐리어(40)와, 상기 캐리어(40)를 회전가능하게 고정하는 턴테이블(50)과, 상기 턴테이블(50)을 승하강시킬 수 있도록 연결되고 상기 지지프레임(10)과 평행하게 입설되는 스크류샤프트(60)와, 상기 스크류샤프트(60)를 구동시키는 구동모터(90)를 포함하여 이루어진다.

지지프레임(10)은 그 하단이 바닥면에 고정되고 상단은 "ㄱ"형상으로 절곡되어 이루어진다.

메인모터(20)는 상기 지지프레임(10)의 상단면 일측에 고정되고, 그 회전축에는 구동풀리(22)가 고정된다.

드럼(30)은 그 하단측이 드럼베어링(32)에 의해 상기 지지프레임(10)의 메인모터(20) 설치위치 대향측에 회전가능하게 설치된다.

상기 드럼(30)의 외주연 일부에는 상기 구동풀리(22)와 평행하게 종동풀리(34)가 일체로 형성되고, 상기 구동풀리(22)와 종동풀리(34)간에는밸트(24)에 의해 메인모터(20)의 동력이 전달될 수 있도록 연결된다.

상기 드럼(30)의 하단 외주연에는 권취될 와이어(W)가 2~3회정도 감길 수 있는 보조권취부(37)가 형성되고, 상기 보조권취부(37)는 그 인접하측에 드럼(30)과 일체로 형성된 플랜지(38)에 의해 분리되며, 상기 플랜지(38)의 하측에는 직경이 작아지는 형상으로 테이퍼져 주권취부(39)가 형성된다.

상기 드럼(30)의 보조권취부(37)와 평행하게 드럼(30)과 이격된 외측에는 별도 지지체에 의해 회전가능하게 지지되는 가이드롤러(80)가 고정되고, 상기 보조권취부(37)에 2~3회 권취된 와이어(W)의 일부는 상기 가이드롤러(80)를 경유하여 상기 주권취부(39)에 권취될 수 있는 구조로 형성된다.

상기 보조권취부(37) 및 가이드롤러(80)는 상기 와이어(W)가 드럼(30) 외주연에 팽팽하게 밀착될 수 있도록 안내하는 수단이다.

아울러, 드럼(30) 회전시 와이어(W)가 슬립되는 것을 방지하기 위해 상기 주권취부(39)의 상단, 즉 상기 플랜지(38)의 직하방 위치의 드럼(30) 외주연에는 별도의 에어실린더(미도시)에 의해 지지되며 상기 드럼(30) 외주면을 가압할 수 있는 터치롤러(82)가 고정된다.

상기 터치롤러(82)는 상기 드럼(30)의 전후방향에 서로 180°를 이루고 쌍으로 설치됨이 바람직하다.

도 3을 참조하면, 상기 드럼(30)은 상면이 폐쇄되고 하면은 개방된 내부가 빈 중공부(36)를 갖도록 형성되며, 상기 중공부(36)의 중심에는 중심축(70)이 고정된다.

상기 중심축(70)에는 무게추(74)가 삽입되어 중심축(70)을 따라 승하강가능하게 설치되며, 동작의 원활성을 위해 상기 중심축(70)과 평행하게 중공부(36)의 내주연측에는 내주연과 이격된 한쌍의 가이드(72)가 설치되며 상기 무게추(74)는 상기 중심축(70) 및 가이드(72)에 끼워진 채로 승하강가능하게 구성된다.

아울러, 상기 드럼(30)의 주권취부(39) 외측에는 드럼(30)의 하단으로부터 일정높이 상향된 위치에 위치감지센서(84)가 설치되는 바, 상기 위치감지센서(84)는 와이어(W)가 상기 주권취부(39)에 권취된 양을 감지하여 후술할 구동모터(90)를 제어함으로써 캐리어(40)의 하향이동폭을 조절하게 된다.

캐리어(40)는 도 4와 같이, 받침대(42)가 형성되고, 상기 받침대(42)의 상면에는 다수, 바람직하게는 90°를 이루며 대략 사각형태를 이루는 4개의 권취릴(44)이 입설되어 형성된다.

상기 캐리어(40)의 상단 중심에는 상기 중심축(70)이 삽입될 수 있는 크기의 안내공(46)이 형성되고, 하단인 받침대(42)의 중심에는 턴테이블(50)의 중심에 삽입고정될 수 있는 고정공(48)이 형성된다.

특히, 상기 캐리어(40)는 상기 드럼(30)의 내부 중공부(36)와 완전히 삽입될 수 있도록 그와 대응되는 길이를 갖게 형성함이 바람직하다.

턴테이블(50)은 상기 캐리어(40)를 회전가능하게 지지하는 부재로서 무구동회전될 수 있도록 구성되며 상기 캐리어(40)의 하단인 받침대(48)를 받쳐준다.

상기 턴테이블(50)의 하부 일측에는 'ㄴ'형상의 고정브라켓(52)이 연결되고, 상기 고정브라켓(52)의 일부는 스크류샤프트(60)에 치합된다.

스크류샤프트(60)는 상기 지지프레임(10)과 평행하게 배설되고, 그 상단 일부는 상기 지지프레임(10)의 하단에 베어링에 의해 회전가능하게 지지되도록 구성함이 바람직하다.

구동모터(90)는 상기 스크류샤프트(60)의 하단과 기어에 의해 연결될 수 있도록 배치되며, 상기 위치감지센서(84)에 의해 구동제어될 수 있도록 설치된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 권취기는 다음과 같이 작동된다.

전술한 도면 및 도 5를 참조하면, 와이어(W)를 코일형태로 권취하기 위해 먼저 구동모터(90)를 구동시켜 스크류샤프트(60)를 따라 상향이동되는 캐리어(40)가 드럼(30)의 중공부(36)로 완전히 삽입시킨다.

이 상태에서, 와이어(W)의 단부를 인출하여 보조권취부(37)에 2~3회정도 권취시킨 후 가이드롤러(80)를 거쳐 플랜지(38) 하측의 주권취부(39)에 권취시킬 수 있도록 대기시킨다.

권취 준비가 완료되면 도시하지 않은 에어실린더를 작동시켜 한쌍의 터치롤러(82)가 주권취부(39)에 권취 대기중인 와이어(W)를 완전히 밀착하여 누른 상태를 유지한 후 메인모터(20)를 구동시킨다.

상기 메인모터(20)의 구동에 의해 드럼(30)은 회전하게 되고 인출되어 나온 와이어(W)는 상기 주권취부(39)에 권취되게 된다.

주권취부(39)에 권취된 양이 일정량 이상이 되면 상기 위치감지센서(84)에 의해 감지되고, 이에 따라 구동모터(90)가 역회전하여 연결브라켓(52)을 하향이동시키게 된다.

따라서, 상기 연결브라켓(52)과 연결설치된 캐리어(40)는 턴테이블(50)상에서 회전되면서 스크류샤프트(60)를 따라 일정길이 하향이동하게 된다.

이때, 하향이동되는 길이(폭)는 상기 위치감지센서(84)가 권취량을 감지하는 폭만큼 대응되게 설정하여 줌이 바람직하며, 권취량에 따라 혹은 필요에 따라 그 설정치를 가변시킬 수 있음은 물론이다.

또한, 이때에 드럼(30)은 지속적으로 회전하고 있으며 매우 짧은 시간에 캐리어(40)의 하향동작이 수행되게 된다.

뿐만 아니라, 상기 드럼(30)의 중공부(36)에 내장된 무게추(74)는 상기 캐리어(40)의 상단을 가압하여 캐리어(40)가 흔들림없이 하향이동되도록 유도하게 된다.

캐리어(40)가 하향이동되게 되면 드럼(30)의 하단부에 형성된 주권취부(39)와 캐리어(40)의 권취릴(44) 사이에는 소정폭의 공간이 형성되게 되며, 이때 상기 주권취부(39)는 하방향으로 드럼(30) 내측을 향해 테이퍼지게 형성되어 있으므로 권취된 와이어(W)의 자중에 의해 코일형상의 상기 와이어(W)는 자연스럽게 미끄러져 낙하하게 되고 낙하와 동시에 캐리어(40)에 수납되게 된다.

여기에서, 상기 와이어(W)의 낙하거리, 즉 캐리어(40)의 인출거리는 매우 짧기 때문에 낙하시 충격이 거의 없어 낙하에 따른 제품손상은 배재된다.

이와 같은 과정을 연속적으로 반복함으로써 제품에 손상을 입히지 않으면서 권취량을 캐리어(40)의 길이범위 내에서 임으로 조정(가변)시킬 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 구조가 매우 간단하여 설치가 용이하고 고장이 적다.

둘째, 제품 탈거시 손상이 거의 없다.

세째, 캐리어의 길이범위 내에서 와이어의 권취량을 임의로 용이하게 조절할 수 있다.

네째, 드럼과 캐리어가 연동되는 구조이므로 고속회전이 가능하다.

Claims (5)

1. 지지프레임(10)과;

   상기 지지프레임(10)의 상면 일측에 고정되고, 메인모터(20)에 의해 회전되어 와이어(W)를 권취하도록 구비된 드럼(30)과;

   상기 드럼(30) 내부로 인출입가능하게 그 직하방에 설치된 캐리어(40)와;

   상기 캐리어(40)를 회전가능하게 고정하는 턴테이블(50)과;

   상기 턴테이블(50)을 승하강시킬 수 있도록 연결되고, 상기 지지프레임(10)과 평행하게 입설되며, 구동모터(90)에 의해 회전가능하게 설치된 스크류샤프트(60)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하치식 권취기.
2. 제1항에 있어서, 상기 드럼(30) 내부에는 상기 캐리어(40)의 상단을 가압하는 무게추(74)가 부설되는 것을 특징으로 하는 하치식 권취기.
3. 제1항에 있어서, 상기 드럼(30)은 그 하단부 외주연에 와이어(W)가 2~3회 권취되는 보조권취부(37)가 형성되고,

   상기 보조권취부(37)로부터 인출된 와이어(W)를 권취안내하도록 이와 평행하게 이격되어 가이드롤러(80)가 설치되며,

   상기 보조권취부(37)는 그 하측과 플랜지(38)에 의해 구획되고,

   상기 플랜지(38)의 하방에는 드럼(30) 내측을 향해 하향경사진 형상의 주권취부(39)가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 하치식 권취기.
4. 제3항에 있어서, 상기 주권취부(39)에는 와이어(W)를 더욱 밀착시키도록 에어실린더에 의해 작동되는 터치롤러(82)가 부설되는 것을 특징으로 하는 하치식 권취기.
5. 제3항에 있어서, 상기 주권취부(39)의 일측에는 와이어(W)의 권취량을 감지하여 캐리어(40)를 일정길이 하향이동시키도록 구동모터(90)를 제어하는 위치감지센서(84)가 부가설치되는 것을 특징으로 하는 하치식 권취기.