KR100503434B1 - 권선저항기 제조용 피치 제어 및 코일과 권선저항기의 분리 감지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 권선 저항기 제조 기계의 자동화 및 그 제조 공정 개선에 관한 것으로서 각종 저항기의 제조 과정을 자동화하고 공정을 개선하여 불량을 최소화하고 제조 성능을 향상시키기 위한 권선 저항기 제조 기계의 성능 개선에 관한것이다.

권선 저항기를 제조할 때에 스텝 모터의 회전각과 톱니바퀴의 톱니 수의 비가 정수가 아닌 경우 권선기와 용접기에 공급되는 시료 권선 저항기의 이동거리인 피치를 제어하기 위해서는 속도 변환 기구와 같은 부수적인 장치가 필요하다.

본 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 방법으로서 광 센서를 이용하여 시료 권선 저항기의 유무를 감지하여 정확한 피치를 제어하고, 그리고 권선기에서 완성된 권선 저항기와 권선의 분리 여부를 감지하여 권선 저항기의 생산 과정중에 불량률을 줄이고 생산 증가를 꾀하는 방법에 관한 것이다.

Description

권선저항기 제조용 피치 제어 및 코일과 권선저항기의 분리 감지 방법{Manufacturing method of winded resister}

본 발명은 권선저항기 제조 기계의 자동화 및 그 제조 공정 개선에 관한 것으로서 각종 저항기의 제조 과정을 자동화하고 공정을 개선하여 불량을 최소화하고 제조 성능을 향상시키도록 후크와 지지봉 부근에 센서를 설치하여 센서의 인식 여부로 작업을 진행토록 한 권선저항기 제조용 피치 제어 및 코일과 권선저항기의 분리 감지 방법에 관한 것이다.권선저항기는 고 전력의 전자 소자를 개발하는데 널리 이용되고 있다. 또 한 이 권선 저항기의 제조 방법도 널리 개발되고 있는 실정이다. 기존의 권선 저항기 제작기의 구성도는 도 1과 같으며, 제조 과정을 살펴보면 다음과 같다. 유압 밸브(1)에 의한 왕복 운동이 축(2)에 의해서 회전 운동으로 변환된다. 그리고 회전되는 톱니바퀴(3)에 의해서 시료권선 저항기가 일정 거리씩 순차 이동하여 테이핑(4)이 제거된다. 그리고 테이핑이 제거된 시료 권선 저항기는 톱니바퀴 밑에 설치된 V자 모양의 후크(5)에 시료 저항기(6)가 놓이게 된다. 이 때에 후크는 뒷면에 설치된 유압 밸브에 의해서 왕복 운동을 하며, 후크에 놓인 시료 권선 저항기는 후크(5)에 의해서 지지봉(7) 사이에 공급되어 권선(8)이 감겨진후 용접봉(9)에 의해서 용접되어 권선 저항기가 완성된다. 여기서 시료 권선 저항기는 5mm 또는 10mm의 간격으로 테이핑이 이루어져 있다. 이 테이핑은 테이핑 기계에 의해서 미리 제작되며 테이핑 간격은 권선 저항기를 권선기에 공급해 주는 톱니바퀴의 직경과 톱니의 수로 결정된다. 위의 제작 기계에서 톱니바퀴는 유압밸브에 의해서 일정 피치에 해당되는 양만큼 회전된 후 스톱퍼(Stopper)(10)과 브레이크(11)에 의해서 정지된다. 그러나 스톱퍼(10)과 브레이크(11)가 상호 동기가 이루어지지 않거나 또는 기계를 장기간 운행함으로써 발생되는 브레이크(11)의 마모 때문에 시료 저항기는 테이핑 간격만큼 이동하지 않는다. 만일 시료 권선 저항기의 테이핑 간격만큼 이동하지 않을 때에는 후크(5)에 시료 권선 저항기가 놓이기 전에 이 후크가 이동되기 때문에 지지봉(7) 사이에 시료 권선 저항기가 올바르게 공급되지 않는다. 이 때에는 지지봉이 서로 접촉하게 되어 기계가 멈추게 된다. 또 테이핑 간격보다 많이 이동될 경우에는 후크에 시료 권선 저항기가 2개 이상 놓이게 되며, 이 때에도 지지봉 사이에 시료 권선저항기가 정확히 공급되지 않기 때문에 저항기의 양 캡에 코일을 용접하는 과정에서 정확한 용접이 이루어지지 않으므로 불량이 발생된다. 또 다른 원인에 의해서 불량을 초래하는 경우는 다음과 같다. 지지봉 사이에 놓인 시료 권선 저항기에 코일이 감겨지고 용접이 완성된 후 권선(8)과 완성된 권선 저항기가 분리될 경우에는 다음의 제조 과정이 순차적으로 정상 진행되지만코일과 완성된 권선 저항기가 분리되지 않고 코일에 연결되어 지지봉 사이에 남아 있을 경우에는 후크에 놓인 순차제조될 시료 권선 저항기(6)이 지지봉(7) 사이에 올바르게 공급되지 않기 때문에 코일과 캡에 용접이 정확히 이루어지지 않는다. 이러한 경우에도 마찬가지로 권선 저항기에는 불량이 초래된다. 따라서 정확한 피치를 이동시킬 수 있는 기능과 용접을 위해 시료 권선 저항기를 지지해주는 지지봉 사이에서 권선저항기와 코일과의 접합 여부를 감지할 수 있는 기능을 갖는 장치가 개발될 필요가 있다.

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본 발명은 시료 권선 저항기를 일정 거리 이동시킬 때에 생기는 문제점을 해결하여 제조 성능을 향상시키고 제조 불량을 감소하는데 그 목적이 있다. 즉, 기존의 유압방식에 의한 부정확한 피치의 이동으로 생기는 문제점, 그리고 용접 후 지지봉 상이에 위치한 권선 저항기의 코일과의 접합으로 인한 기계의 오동작을 해결하기 위하여 광센서와 스텝모터를 이용한 권선저항기의 제조방법을 개발하였다.

이는 하나의 펄스에 의해 회전 할 수 있는 스텝모터의 회전각과 브이자 모양의 후크에 시료권선 저항기를 공급해 주는 톱니바퀴의 톱니수와 비가 정수관계가 성립되지 않을 경우에는 스텝모터만으로 정확한 이동을 제어하기 어렵다. 에를들어 스텝모터의 회전각이 1.8도이고 톱니바퀴의 수가 60일 때에 한 톱니의 회전각도는 6도이다. 이 때에 한 톱니를 회전시키는 스텝모터의 펄스수는 3.33333이므로 한 톱니에 해당하는 각도를 스텝모터만을 이용하여 구동하는 것은 불가능하다. 이러한 경우에는 회전의 비율을 변화해주는 기어박스와 같은 부가적인 장치가 필요하지만 광센사와 스텝모터만으로 부가적인 변환장치 없이 정확한 피치를 제어하여 권선저항기 제작기의 제조성능을 향상시키는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명의 구성도는 도 2와 같으며, 톱니바퀴가 회전할 때에 이를 정지시키이를 위하여 후크와 지지봉에 센서를 설치하고, 센싱치에 의하여 작업을 진행토록 하여 에러를 줄이도록 한다. 기 위해서 사용되는 스톱퍼와 브레이크가 불필요하게 되며, 디지털 제어에 의해 정확한 회전을 시킬 수 있다는 이점이 있다.

피치 제어용 스텝 모터(21)에 의해서 톱니바퀴(3)가 회전되고, 시료 권선 저항기가 일정 거리씩 이동하여 테이핑(4)이 제거된다. 그리고 테이핑이 제거된 시료 권선 저항기는 톱니바퀴 밑에 설치된 V자 모양의 후크(5)에 시료 저항기(6)가 놓이게 된다. 이 때에 후크 주위에 설치된 광 센서(22)을 이용하여 후크에 시료 권선 저항기가 놓여 있는지의 여부를 광증폭기(23)를 거쳐 제어기(25)에서 감지하면서 톱니바퀴(3)를 회전시킨다. 이러한 방법을 적용하면 시료 권선 저항기의 테이핑 간격에 관계없이 후크에 저항기를 정확히 공급할 수 있는 장점이 있으며, 또한 기존의 방법에서 정확한 피치 제어가 이루어지지 않기 때문에 발생되었던 기계의 정지 현상을 방지할 수 있다.

시료 권선 저항기(6)가 후크(5)에 놓여있는지의 여부를 광 센서(22)을 이용하여 제어기(25)에서 감지한다(도 3 의 경우 HSensor가 1이 되는 것으로 나타내었음). 후크(5)는 뒷면에 설치된 유압 밸브에 의해서 시료 권선 저항기(6)가 지지봉(7) 사이에 공급되어 권선(8)이 감겨진후 용접봉(9)에 의해서 용접된다. 용접 후에 용접봉의 스파크에 의해서 코일과 권선 저항기가 분리되어야 하지만 기존의 방법에서는 용접봉의 장기간의 사용 및 코일과 캡의 접 점 불일치로 인해서 코일(8)에서 권선 저항기(6)가 분리되지 않고 서로 연결된 상태로 지지봉(7) 사이에 남아 있을 경우가 발생했으며, 이로 인해서 후크(5)에 놓여 있는 순차 제조될 시료 권선 저항기가 지지봉 사이에 공급되지 않아서 불량이 발생되거나 제조 과정이 이루어지지 않았다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 지지봉(7) 근처에 다른 광 센서(24)를 설치하여 코일과 권선 저항기의 연결 여부를 감지한다.

용접이 완성된 후에 지지봉(7) 사이에 권선 저항기가 남아 있을 경우에는(도 3 에서는 이를 WSensor= 0이 되는 것으로 나타냄) 코일과 권선 저항기가 서로 연결되어 있는 것으로 간주한다. 그러나 용접봉에서 용접되는 기간을 고려하여 제어기(25)에서는 타이머를 1씩 증가 하면서 일정 기간(TH) 동안만 이를 감지하며, 일정 기간(TH)보다 많은 기간 동안 연결되어 있으면 오동작 경보를 발생시킴으로서 기계의 정지 상태를 알려준다. 그리고 제어기에서는 용접용 지지공 사이에 순차 제조될 시료 권선 저항기를 공급하지 않도록 한다.

권선 저항기가 완성된 후 용접봉에 남아 있지 않으면(도 3 에서는 WSensor=1이 되는 것으로 나타냄), 제어기에서는 완성된 저항기의 수를 계수하기 위하여 카운터를 증가시키고 순차 권선 저항기가 제조된다. 이와 같이 하여 기존의 권선 저항기의 제조 과정에서 생기는 문제점을 해결하여 제조 과정 중에 생기는 불량률을 최소화하고 기계의 정지를 감소시켜서 생산성을 향상시킬 수 있는 방법이다.

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시료 권선 저항기에서 테이핑이 제거된 후 톱니바퀴에 의해 저항기는 일정거리씩 이동되어 후크에 놓이게 된다. 이때에 광 센서를 이용하여 후크에 놓인 시료 권선 저항기의 유무를 감지하여 제어기에서 톱니바퀴를 회전시킬지의 여부를 결정하기 때문에 본 발명을 이용하면 테이핑이 일정 간격으로 이루어져 있지 않았을 경우에도 제조 공정에서 불량이나 기계의 오동작이 발생되지 않는다. 그러나 기존의 방식에서는 기계가 멈추게 되어 생산성이 떨어지게 된다.그래서 본 발명을 이용하면 이러한 문제는 해결할 수 있으며, 시료 권선 저항기를 일정 간격으로 테이핑하는 부분이 제거됨으로써 기계 설치에 대한 경제적인 면도 줄일 수 있다.

또 시료 권선 저항기에 코일이 감기고 그의 양쪽 캡에 용접이 이루어지는 과정에서 기존의 방식은 용접이 이루어진 후 코일과 권선 저항기가 연결되어 있거나 또는 지지봉에 권선 저항기가 접촉되어 있을 경우에는 다음의 제조 과정이 계속 진행되기 때문에 불량을 초래했었다. 그리고 코일과 권선 저항기의 분리를 감지할 수 있는 장치가 없는 기존의 제품은 권선 저항기를 생산하는 과정 중에 기계의 오동작 비율이 약 90% 이상이었으나 본 발명에서는 용접 후 코일과 권선 저항기의 연결 여부를 감지하여 기계의 작동을 멈추게 함으로써 불량을 감소시킬 수 있으며, 권선 저항기를 생산하는 과정 중에 기계의 오동작을 해결함으로써 생산성을 증가시킬 수 있다.

도 1 은 일반적인 권선저항기의 구성도,

도 2 는 본 발명의 공정 구성도,

도 3 은 본 발명의 플로우차트이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

21;스텝모터 22;광센서 23;광증폭기 24;광센서 25;제어기

Claims (1)

1. 시료권선저항기를 톱니바퀴를 통해 후크에 순차 이송하고, 후크는 지지봉으로 이송하여 코일을 감고 용접하여 분리완성시키는 권선저항기 제조방법에서,

   톱니바퀴 회전은 스텝모터로 회전시키고, 스텝모터의 회전각과 회전축 또는 톱니바퀴의 회전각도가 정수비가 되지 않을 경우, 스텝모터의 회전은 후크 부근에 설치한 광센서가 시료권선저항기를 우선 인식하고,

   인식이 될 때만 스텝모터를 일정 각도로 회전토록 하며,

   지지봉에서 코일을 감은 후에는 용접 후 다른 광센서로 분리 여부를 인식하여 분리될 때만 연속 작업토록 하는 것을 특징으로 하는 권선저항기 제조용 피치 제어 및 코일과 권선저항기의 분리 감지 방법.