KR101116537B1 - 용접 와이어 권취기 및 조출기 - Google Patents

Abstract

척 수단이, 대향하는 1쌍의 테이퍼면과, 이들 1쌍의 테이퍼면을 축방향(c)으로 신축시켜서 보빈을 장탈착 가능한 신축 기구를 구비하고, 회전축에 핀을 갖는 결합 금구이 고정되는 한편, 상기 보빈의 측면으로 핀 구멍이 마련되고, 상기 결합 금구의 핀이 상기 보빈의 핀 구멍에 삽입되어 결합 가능하게 구성되는 동시에, 상기 척 수단에의 보빈 장탈착시에는, 보빈이 탑재되는 보빈 탑재대를 상승하여, 상기 신축 기구의 신축에 의해 상기 보빈을 장탈 착용하는 한편, 용접 와이어의 권취 혹은 조출 운전중에는, 상기 보빈 탑재대를 하강해서 퇴피 가능한 승강 수단이 구비되어 있다. 이러한 구성에 의해, 보빈의 척 수단에의 장탈착을 확실하고 용이하게 실행할 수 있다.

Description

용접 와이어 권취기 및 조출기{WELDING WIRE WINDER AND FEEDER}

본 발명은 보빈에 감겨진 소선을 연속적으로 신선해서 솔리드 타입의 용접 와이어가 되거나, 혹은 보빈에 감겨진 띠강상에 연속적으로 플럭스를 공급하면서 파이프 형상으로 성형?압연한 후, 신선해서 플럭스 인입 타입의 용접 와이어가 되며, 이러한 용접 와이어를 권취하는 용접 와이어 권취기에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 보빈에 감겨진 조강(條鋼)이나 띠강 등의 소재를 제조 공정에 연속적으로 조출(繰出)해서 용접 와이어 제품을 제조하기 위해 이용되는 용접 와이어 소재용 조출기, 혹은 보빈에 권취된 상기 용접 와이어를 연속적으로 조출해서 소직경의 스풀에 재권취하기 위해 이용되는 용접 와이어용 조출기에 관한 것이다.

용접 와이어의 일반적인 제조 공정의 개요에 대해서, 플럭스 인입 용접 와이어의 경우를 예로 첨부 도 15(a), (b)를 참조하면서 설명한다. 도 15(a)는 플럭스 인입 용접 와이어의 제조 공정의 개요를 도시하는 블럭도, 도 15(b)는 도 15(a)의 제조 공정에 의해 제조된 용접 와이어의 재권취 공정의 개요를 나타내는 블록도이다.

우선, 보빈에 감겨진 용량 1톤 정도의 띠강(소재)을 모터 구동에 의해 제조 공정에 공급한다[조출 공정; S1). 공급된 상기 띠강에 부착되어 있는 방청유를 세정?건조한다(탈지 공정; S2). 그 다음에, 띠강상에 연속적으로 플럭스를 공급하면서, 성형?압연 롤러에 의해 점진적으로 파이프 형상으로 성형?압연하여, 직경 3㎜ 내지 5㎜의 플럭스 인입 와이어의 원선을 형성한다(성형?압연 공정; S3).

그 후, 이 원선을, 신선 다이스에 의해 소정 직경 0.8㎜ 내지 2.4㎜까지 서서히 신선하고(신선 공정; S4), 상기 신선 공정에서 부착된 신선용 윤활제 등의 유지류를 제거하는 동시에, 와이어 표면에 윤활유나 방청유를 도포한다(세정?도유 공정; S5). 그리고, 이렇게 해서 제조된 용접 와이어를 보빈에 권취한다(권취 공정; S6).

이렇게 해서 제조된 용접 와이어는, 상기 보빈 상태로는 무거워서 취급이 불편하기 때문에, 재차 보빈을 조출기에 장착해서 조출하고(조출 공정; S7), 고객의 요망에 맞추어 소직경의 릴에 재권취한다(재권취 공정; S8).

한편, 솔리드 타입의 용접 와이어의 제조 공정에 있어서는, 와이어 소재가 대략 원형 단면을 가질 뿐만 아니라, 플럭스를 포함시킬 필요성이 없기 때문에, 상기 성형?압연 공정(S3)이 불필요해지는 점이 상이할 뿐, 그 외의 공정은 전술한 플럭스 인입 용접 와이어의 제조 공정과 동일하지만, 품종에 따라서는, 산세, 소둔, 동 도금 등의 처리가 필요할 경우가 있다.

본 발명에 따른 용접 와이어 권취기는 전술한 플럭스 인입 타입 혹은 솔리드 타입의 용접 와이어의 제조 공정에 있어서의 권취 공정(S6)에 이용되는 용접 와이어 권취기에 관한 것이다.

그러면 다음에, 종래예에 따른 와이어의 권취 방법 및 권취 장치에 대하여 이하 첨부 도 16 및 도 17을 참조하면서 설명한다. 도 16은 종래예 1에 따른 선재 권취 장치의 제 1 실시예를 도시하는 개략 사시도, 도 17은 종래예 2에 따른 권취 장치의 제 1 실시형태를 도시하는 사시도이다.

종래예 1에 따른 선재 권취 장치는, 스풀(51)이 모터(54)에 의해 회전되고, 해당 스풀(51)에 권취되는 선재(55)가 트래버서(traverser; 52)에 의해 가이드되도록 한 선재 권취 장치로서, 스풀(51)의 회전 속도를 검출하는 센서(57)를 마련하고, 트래버서(52)를 구동하는 정역 회전 서보 모터(56)를 마련하고, 제어 장치(58)는 상기 센서(57)의 신호로부터 얻어지는 스풀(51)의 회전 속도에 비례하는 속도로 상기 트래버서(52)가 왕복 운동하도록 정역 회전 서보 모터(56)의 회전을 컨트롤한 것이다(일본 실용신안 공개 제 1994-18360 호 참조).

한편, 종래예 2에 따른 와이어의 권취 방법은, 선재(63)를 조출하는 속도를 대략 일정하게 조정하고, 스풀(61)의 회전 속도를 검출하고, 검출된 스풀(61)의 회전 속도에 따라서, 스풀(61)에 권취되는 선재(63)를 이동시키는 스풀축 방향의 권폭(卷幅)을 조정하는 것이고, 이러한 종래예 2에 따른 와이어의 권취 장치는, 스풀(61)을 회전시켜서 선재(63)를 권취시키는 권취 기구(66)와, 스풀(61)에 권취되는 선재(63)를 스풀축 방향으로 이동시키는 트래버스 기구(67)와, 선재(63)를 조출하는 속도를 대략 일정하게 조정하는 선재 조출 속도 조정 기구와, 스풀(61)의 회전 속도를 검출하는 스풀 회전 속도 검출 수단(69)과, 검출된 스풀(61)의 회전 속도에 따라서, 선재(63)를 이동시키는 권폭을 조정하는 컨트롤러(65)를 구비하고 있다(일본 특허 공개 제 2005-219890 호 참조).

본 발명에 따른 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기는, 전술한 플럭스 인입 타입 혹은 솔리드 타입의 용접 와이어의 제조 공정에 있어서, 조강이나 띠강 등의 소재의 조출 공정(S1)에 이용되는 용접 와이어 소재용 조출기, 또는 재권취 공정에 있어서 용접 와이어의 조출 공정(S7)에 이용되는 용접 와이어(제품)용 조출기에 관한 것이다.

그러면 다음에, 종래예에 따른 와이어의 공급 방법 또는 공급 장치에 대하여 이하 첨부 도 18 및 도 19를 참조하면서 설명한다. 도 18은 종래예 3에 관하여 트래버스 권취용 보빈으로부터 조재(條材)를 공급하고 있는 상태를 도시하는 사시도, 도 19는 종래예 4에 따른 후프재 공급 장치의 제 1 실시형태에 대하여 그 개략 구성을 도시하는 모식도이다.

종래예 3에 따른 조재의 공급 방법은, 트래버스 권취 코일(71)의 권심(卷心)의 축선을 수직으로 하여, 팔레트(pallet; 73)와 함께 언코일러(uncoiler; 70)의 턴테이블(74)상에 탑재하고, 턴테이블(74)을 그 트래버스 권취 코일(71)의 권출(卷出) 방향으로 회전시켜서, 상기 트래버스 권취 코일(71)의 측단부가 탑재면에 비접촉인 상태로, 상기 트래버스 권취 코일(71)의 외측의 권취층(75)으로부터 순서대로 조재(72)를 연속적으로 권출해서 공급하는 것이다(일본 특허 공개 제 2001-220063 호 참조).

그런데, 이와 같은 조재(72)의 공급 방법은, 트래버스 권취 코일(71)의 권심의 축선을 수직으로 해서 턴테이블(74)상에 탑재할 뿐이기 때문에, 상기 조재(72)에 장력을 부여하면서 연속적으로 권출 공급하는 것은 불가능하고, 보빈에 감겨진 소재를 제조 공정에 연속적으로 조출해서 용접 와이어를 제조하거나, 혹은 보빈에 감겨진 용접 와이어를 연속적으로 조출해서 소직경의 스풀에 재권취하는 용도에는 부적합하다.

한편, 종래예 4에 따른 후프재 공급 장치(80)는, 언코일러(81)로부터 권출된 강선(L)을 척킹하는 척부(82)를 강선(L)의 인출 방향으로 전진시키고, 상기 강선(L)의 이송 방향으로 후퇴시키는 전진 후퇴 기구(83)를 구비한다. 또한, 이 후프재 공급 장치(80)는 언코일러(81)로부터 척부(82)의 최대 후퇴 위치(A)까지의 구간에 걸쳐진 강선(L)이 걸어 감겨지는 동시에, 동 구간에 있어서의 강선(L)의 걸침 길이를 신장시키는 측 및 단축시키는 측으로 왕복 운동 가능하게 배치된 가동 풀리(84)를 구비하고 있다.

또한, 이 후프재 공급 장치(80)는, 강선(L)과 별도 부재의 와이어(WR)를 구비하고, 이 와이어(WR)에 의해, 가동 풀리(84)와, 상기 전진 후퇴 기구(83)의 전진, 후퇴에 따라서 척부(82)와 일체로 이동하는 지지 기둥(86)이 연결되어 있다(일본 특허 공개 제 2007-84241 호 참조).

그렇지만, 통상 이와 같은 용접 와이어는 1톤 정도의 용량이 보빈(스풀)에 권취되기 때문에, 권취기의 보빈(스풀)을 파지하는 척 수단에의 장착을 수작업만으로 실시하는 것은 상당히 곤란하다. 또한, 이와 같은 용접 와이어는, 전공정의 신선 가공 등에 의한 가공 경화에 의해서 강성이 증가되어 있을 뿐만 아니라, 굽힘 자국도 부여되어 있거나, 신선후의 세정?도유 공정에서 생기는 저항에 의해 상기 와이어에 백 텐션(back tension)이 부여되기 때문에, 보빈에 권취할 때의 권취 장력은 통상 10㎏ 내지 30㎏에 달해서, 권취시의 불량이나 권취 자세 불량을 일으키는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 보빈의 척 수단에의 장탈착을 확실하고 용이하게 실행할 수 있고, 권취되는 용접 와이어의 굽힘 자국도 트래버스하면서 교정할 수 있을 뿐만 아니라, 권취시의 불량이나 권취 자세 불량을 일으키는 일없이 권취 가능한 용접 와이어 권취기를 제공하는 것이다.

또한, 상기 종래예 4에 따른 후프재 공급 장치(80)는 전진 후퇴 기구(83) 등의 복잡한 기구를 갖고 있어, 이러한 공급 장치 1쌍만으로도 막대한 제작 비용을 필요로 한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 보빈의 척 수단에의 장탈착을 확실하고 용이하게 실행할 수 있는 동시에 조출시의 장력이 부여되고, 또한 상기 조출 장력이 일정값으로 제어 가능하고 제작 비용이 염가인 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 용접 와이어 권취기는, 척 수단에 장착된 보빈이 상기 척 수단에 연결된 회전축을 거쳐서 구동 모터에 의해 회전되고, 용접 와이어가 회전하는 상기 보빈에 의해 권취되도록 구성된 용접 와이어 권취기로서, 상기 척 수단이, 축방향으로 대향하는 1쌍의 테이퍼면과, 이들 1쌍의 테이퍼면을 상기 축방향으로 신축시켜서 보빈을 장탈착 가능한 신축 기구를 구비하고 있다.

동시에, 본 발명의 용접 와이어 권취기는, 상기 회전축에, 축방향으로 이동 가능한 핀을 갖는 결합 금구가 고정되는 한편, 상기 보빈의 측면에 축방향의 핀 구멍이 마련되고, 상기 결합 금구의 핀이 상기 보빈의 핀 구멍에 삽입되어 결합 가능하게 구성되고, 상기 척 수단에의 공(空)보빈 장착시 혹은 만(滿)보빈 탈착시에는, 상기 보빈이 탑재되는 보빈 탑재대를 상승하여, 상기 신축 기구의 신축에 의해 상기 보빈을 장탈착하는 한편, 상기 용접 와이어의 권취 운전중에는, 상기 보빈 탑재대를 하강해서 퇴피 가능한 승강 수단이 구비되어 있다.

이러한 구성에 의해, 용량 1톤 정도 되는 상기 보빈의 척 수단에의 장탈착을 확실하고 용이하게 실행할 수 있다.

상기 구성의 용접 와이어 권취기에 있어서, 상기 보빈을 장탈착 가능한 신축 기구가 유체압식 실린더이고, 이 유체압의 작동압 회로에, 상기 유체 압력을 검출해서 소정의 압력 이하에 이르렀을 때는 압력 저하 신호를 발신 가능한 압력 스위치가 구비되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의해, 보빈 장착시의 파지력 부족이 경고 가능해진다.

상기 구성의 용접 와이어 권취기에 있어서, 상기 회전축에 고정된 브레이크 패드와, 권취기 프레임에 장착된 유압 캘리퍼로 이루어지는 디스크 브레이크에 의해서, 상기 회전축의 회전이 비상 정지 가능해도 좋다. 이러한 구성에 의해, 위험 회피 등을 위해 권취기를 긴급 정지하는 사태가 발생하더라도, 단시간에 확실하게 회전축의 회전을 정지할 수 있다.

상기 구성의 용접 와이어 권취기에 있어서, 상기 보빈을 상기 척 수단으로부터 탈착할 때, 상기 결합 금구의 핀이 상기 핀 구멍에 삽입된 보빈 측면을 축방향으로 압출하여, 상기 핀 구멍에 결합된 핀을 해제 가능한 결합 해제 수단이 구비되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의해, 상기 보빈의 척 수단과의 결합을 간단하게 해제할 수 있다.

상기 구성의 용접 와이어 권취기에 있어서, 상기 용접 와이어의 굽힘 자국 교정 수단과 가이드 롤러가 탑재되고, 전용의 모터에 의해 구동되는 트래버서가 구비되고, 상기 용접 와이어가 굽힘 자국이 교정되면서, 또한 상기 보빈 권취시의 능각(稜角) 및 권부각(卷付角)이 각각 소정 각도가 되도록 가이드되어서 권취되어도 좋다. 이러한 구성에 의해, 상기 용접 와이어가 굽힘 자국이 교정되면서 가이드되어, 얽히거나 권취 자세에 불량이 생기는 일없이 상기 보빈에 권취된다.

또한, 상기 가이드 롤러가 탑재되어 있지 않은 트래버서의 경우는, 상기 굽힘 자국 교정 수단으로의 용접 와이어의 진입각이 트래버서의 움직임에 따라 변화하지만, 상기 가이드 롤러가 탑재되어 있는 트래버서의 경우는, 상기 굽힘 자국 교정 수단으로의 용접 와이어의 진입각이 항상 일정 각도로 유지되기 때문에, 상기 가이드 롤러가 탑재되어 있지 않은 트래버서의 경우와 비교해서, 상기 굽힘 자국 교정 수단에 의한 용접 와이어의 교정을 안정되게 실행할 수 있다.

상기 구성의 용접 와이어 권취기에 있어서, 상기 용접 와이어의 굽힘 자국 교정 수단이 지그재그로 배열된 복수의 롤러로 이루어지는 롤러군이고, 이러한 롤러군의 배열 방향이 상이한 적어도 2세트 이상의 롤러군으로 구성되어도 좋다. 이러한 구성에 의해, 상기 용접 와이어의 굽힘 자국이 확실하게 교정된다.

상기 구성의 용접 와이어 권취기에 있어서, 상기 트래버서의 트래버스폭이 1쌍의 스트로크 엔드(stroke end) 정지 센서의 설치 위치에 의해 조정 가능해도 좋다. 이러한 구성에 의해, 상기 트래버스폭을 임의의 폭으로 설정할 수 있다.

상기 구성의 용접 와이어 권취기에 있어서, 상기 보빈을 거쳐서 권취중의 용접 와이어와, 이 용접 와이어의 패스 라인 근방 상방에 설치된 통전(通電) 바아가 통전되고, 단선된 상기 용접 와이어가 상기 통전 바아에 접촉했을 때, 상기 용접 와이어와 통전 바아 사이에 폐회로가 형성되는 것에 의해서, 상기 용접 와이어의 단선이 검지 가능해도 좋다. 이러한 구성에 의해, 용접 와이어의 단선과 같은 이상 사태에 대해서 신속한 대응이 가능해져서, 생산성의 저하를 방지할 수 있다.

상기 구성의 용접 와이어 권취기에 있어서, 상기 척 수단에 장착된 보빈에 권취되는 용접 와이어의 패스 라인과는 반대측의 상기 보빈 배면에, 상기 축방향으로 슬라이딩 가능한 안전 커버가 구비되어 있어도 좋다. 이러한 안전 커버에 의해서 권취중의 보빈에 사람이 접촉할 위험성이 회피된다.

상기 구성의 용접 와이어 권취기에 있어서, 전공정에 상기 용접 와이어가 감겨진 댄서롤(dancer roll) 장치가 구비되는 동시에, 상기 댄서롤 장치의 댄서롤 위치를 검출하는 댄서롤 위치 검출기가 구비되고, 이 댄서롤 위치 검출기의 검출 신호에 근거하여, 상기 용접 와이어의 권취 장력을 일정하게 하도록 제어 가능해도 좋다. 이러한 구성에 의해, 권취 장력의 변동에 의한 권취 불량이나 권취 자세의 불량 발생을 방지할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기는, 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어가 감겨진 보빈으로부터 상기 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어를 조출하는 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기로서, 상기 보빈이 척 수단에 장착되는 동시에, 상기 척 수단에 연결된 회전축을 거쳐서 구동 모터에 의해 회전되고, 상기 보빈에 감겨진 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어가 회전하는 상기 보빈에 의해 조출되도록 구성되는 한편, 상기 척 수단이, 축방향으로 대향하는 1쌍의 테이퍼면과, 이들 1쌍의 테이퍼면을 상기 축방향으로 신축시켜서 보빈을 장탈착 가능한 신축 기구를 구비하고 있다.

동시에, 이 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기는, 상기 회전축에, 축방향으로 이동 가능한 핀을 갖는 결합 금구가 고정되는 한편, 상기 보빈의 측면에 축방향의 핀 구멍이 마련되고, 상기 결합 금구의 핀이 상기 보빈의 핀 구멍에 삽입되어 결합 가능하게 구성되는 동시에, 상기 척 수단에의 보빈 장착 혹은 탈착시에는, 상기 보빈이 탑재되는 보빈 탑재대를 상승하여, 상기 신축 기구의 신축에 의해 상기 보빈을 장탈착하는 한편, 상기 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어의 조출 운전중에는, 상기 보빈 탑재대를 하강해서 퇴피 가능한 승강 수단이 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 구성에 의해, 용량 1톤 정도 되는 상기 만보빈의 척 수단에의 장착, 또는 공보빈의 척 수단으로부터의 탈착을 확실하고 용이하게 실행할 수 있는 한편, 상기 용접 와이어 제품 또는 그 소선의 조출 장력을 확실하게 부여할 수 있다.

상기 구성의 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기에 있어서, 상기 신축 기구가 유체압식 실린더이고, 이 유체압의 작동압 회로에, 상기 유체 압력을 검출해서 소정의 압력 이하에 이르렀을 때는 압력 저하 신호를 발신 가능한 압력 스위치가 구비되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의해, 상기 신축 기구가 간단하고 염가인 시판품을 이용 가능하게 되는 동시에, 보빈 장착시의 파지력 부족이 경고 가능해진다.

상기 구성의 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기에 있어서, 상기 회전축에 고정된 브레이크 패드와, 조출기 본체 프레임에 장착된 유압 캘리퍼로 이루어지는 디스크 브레이크에 의해서, 상기 회전축의 회전이 비상 정지 가능해도 좋다. 이러한 구성에 의해, 위험 회피 등을 위해 조출기를 긴급 정지하는 사태가 발생하더라도, 단시간에 확실하게 회전축의 회전을 정지할 수 있다.

상기 구성의 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기에 있어서, 상기 보빈을 상기 척 수단으로부터 탈착할 때, 상기 결합 금구의 핀이 상기 핀 구멍에 삽입된 보빈 측면을 축방향으로 압출하여, 상기 핀 구멍에 결합된 핀을 해제 가능한 결합 해제 수단이 구비되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의해, 상기 보빈의 척 수단과의 결합이 간단하게 해제 가능하다.

상기 구성의 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기에 있어서, 상기 척 수단에 장착되는 보빈 위치 상방에, 이 척 수단에 장착된 보빈으로부터 조출되는 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어의 잔량을 검출 가능한 광전 센서가 마련되는 동시에, 이 광전 센서의 검출 신호를 근거로, 상기 보빈의 회전이 감속 혹은 정지하도록 제어되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의해서, 상기 보빈으로부터 조출되는 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어의 잔량이 없어지더라도, 상기 보빈의 회전을 즉시 정지하여 다음의 만보빈의 장착을 신속하게 실행할 수 있다.

상기 구성의 용접 와이어 제품 또는 그 소선용 조출기에 있어서, 상기 척 수단에 장착된 보빈으로부터 조출되는 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어의 패스 라인과는 반대측의 상기 보빈 배면에, 상기 축방향으로 슬라이딩 가능한 안전 커버가 구비되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의해, 조출중의 보빈에 사람이 접촉할 위험성이 회피된다.

상기 구성의 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기에 있어서, 후공정에 상기 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어가 감겨진 댄서롤 장치가 구비되는 동시에, 상기 댄서롤의 위치를 검출하는 댄서롤 위치 검출기가 구비되고, 이 댄서롤 위치 검출기의 검출 신호에 근거하여, 상기 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어의 조출 장력을 일정하게 하도록 제어 가능해도 좋다. 이러한 구성에 의해, 조출 장력의 정장력(定張力) 제어를 저비용으로 가능하게 하는 동시에, 가능 조출 장력의 변동에 의한 얽힘이나 조출 불량의 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 용접 와이어 권취기의 실시형태에 관하여 용접 와이어 권취기의 주요부를 일부 단면으로 도시한 부분 단면도,
도 2는 도 1을 좌측으로부터 측면에 본 측면도,
도 3은 도 2를 일부 절결해서 평면에서 본 절결 평면도,
도 4는 도 3에 도시한 트래버서를 확대해서 도시하는 부분 상세 평면도,
도 5는 도 4에 도시한 트래버서의 정면도,
도 6은 유체압식 실린더를 이용한 댄서롤 장치의 정면도,
도 7은 카운터 웨이트를 이용한 댄서롤 장치의 정면도,
도 8은 도 7의 화살표 A-A에서 본 측단면도,
도 9는 본 발명의 용접 와이어 소재용 조출기의 제 1 실시형태에 관하여 용접 와이어 소재용 조출기의 주요부를 일부 단면으로 도시한 부분 단면도,
도 10은 도 9를 우측으로부터 측면에서 본 측면도,
도 11은 도 9의 평면도,
도 12는 본 발명의 용접 와이어용 조출기의 제 2 실시형태에 관하여 용접 와이어 소재용 조출기의 주요부를 일부 단면으로 도시한 부분 단면도,
도 13은 도 12를 우측으로부터 측면에서 본 측면도,
도 14는 용접 와이어를 보빈에 재권취할 때의 권선 흐트러짐 상황을 모식적으로 도시한 모식적 단면도,
도 15(a)는 플럭스 인입 용접 와이어의 제조 공정의 개요를 나타내는 블럭도, (b)는 (a)의 제조 공정에 의해 제조된 용접 와이어의 재권취 공정의 개요를 나타내는 블록도,
도 16은 종래예 1에 따른 선재 권취 장치의 제 1 실시예를 도시하는 개략 사시도,
도 17은 종래예 2에 따른 권취 장치의 제 1 실시형태를 도시하는 사시도,
도 18은 종래예 3에 관하여 트래버스 권취용 보빈으로부터 조재를 공급하고 있는 상태를 도시하는 사시도,
도 19는 종래예 4에 따른 후프재 공급 장치의 제 1 실시형태에 대하여 그 개략 구성을 도시하는 모식도.

본 발명의 실시형태에 따른 용접 와이어 권취기에 대하여 이하 첨부 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태에 관하여 용접 와이어 권취기의 주요부를 일부 단면으로 도시한 부분 단면도, 도 2는 도 1을 좌측으로부터 측면에서 본 측면도, 도 3은 도 2를 일부 절결해서 평면에서 본 일부 절결 평면도, 도 4는 도 3에 도시한 트래버서를 확대해서 도시하는 부분 상세 평면도, 도 5는 도 4에 도시한 트래버서의 정면도이다.

본 발명의 실시형태에 따른 용접 와이어 권취기는, 척 수단(1)에 장착된 보빈(2)이 상기 척 수단(1)에 연결된 회전축(3)을 거쳐서 구동 모터(M)에 의해 회전되고, 용접 와이어(W)가 회전하는 상기 보빈(2)에 의해 권취되도록 구성되어 있다. 그리고, 상기 척 수단(1)은, 회전축(3)의 축방향으로 대향하는 1쌍의 테이퍼형상 볼록면(테이퍼면)(4a, 4b)과, 이들 1쌍의 테이퍼형상 볼록면(4a, 4b)중 종동측의 테이퍼형상 볼록면(4b)을 상기 축방향(c)으로 신축시켜서 보빈(2)을 장탈착 가능한 신축 기구(5)를 구비하고 있다.

상기 척 수단(1)에, 축방향(c)으로 대향하는 1쌍의 테이퍼형상 볼록면(4a, 4b)이 형성되는 것에 의해서, 상기 신축 기구(5)가 신장하여, 구동측 척 수단(1a) 및 종동측 척 수단(1b) 각각의 테이퍼형상 볼록면(4a, 4b)이 보빈(2)의 축심 양단에 형성된 테이퍼형상 오목면(2a)에 삽입됨에 따라서, 상기 보빈(2)의 축심이 상기 척 수단(1)의 축심에 자동 조심(調芯)되는 작용을 한다.

상기 신축 기구(5)로서는, 공압식 혹은 유압식으로 이루어지는 유체압식 실린더를 이용하는 것이 기구가 간단하고 시판품을 이용할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 이들 유체압의 공기 압력 회로 혹은 유압 회로(작동압 회로)에는, 이러한 압력을 검출해서 소정의 압력 이하에 이르렀을 때는, 압력 저하 신호를 발신 가능한 압력 스위치(도시하지 않음)가 구비되어 있는 것이 바람직하다.

상기 압력 스위치의 압력 저하 신호를 경보 부저나 경보 램프(도시하지 않음) 등의 경보 수단에 송신하여, 보빈(2)을 장착할 때 혹은 장착후의 파지력 부족을 경보할 수 있기 때문이다. 또한 동시에, 상기 압력 저하 신호는 제어기(13)에 송신되고, 이 제어기(13)내에 미리 수납된 제어 수단에 의해 소정의 압력값 이하에 이르렀다고 판단되었을 경우는, 후술하는 디스크 브레이크(10)를 작동시켜서 회전축(3)을 긴급 정지시키는 동시에, 구동 모터(M)에 정지를 지령하는 정지 신호를 송신하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전축(3)에는, 축방향(c)으로 이동 가능한 핀(6a)을 갖는 결합 금구(6)가 고정되는 한편, 상기 보빈(2)의 측면에는 축방향(c)으로 핀 구멍(2b)이 마련되고, 상기 결합 금구(6)의 핀(6a)이 상기 보빈(2)의 핀 구멍(2b)에 삽입되어 결합 가능하도록 구성되어 있다. 상기 결합 금구(6)의 핀(6a)과 상기 보빈(2)의 핀 구멍(2b)의 조합에 의한 결합은 상기 척 수단(1)에 의한 보빈(2)의 파지력 부족을 해소하여, 회전축(3)의 구동 토크를 보빈(2)에 확실하게 전달하기 위한 구성으로서, 2세트 내지 6세트의 복수 세트로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 보빈(2)을 척 수단(1)으로부터 탈착할 때, 결합 금구(6)의 핀(6a)이 상기 핀 구멍(2b)에 삽입된 보빈(2) 측면을 축방향(c)으로 압출하여, 보빈(2)의 핀 구멍(2b)에 결합된 핀(6a)을 해제 가능한 결합 해제 수단(7)이 구비되어 있다. 이 결합 해제 수단(7)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 공압식 혹은 유압식으로 이루어지는 유체압식 실린더(7a)와 이 실린더 로드 선단에 장착된 덧댐판(7b)으로 이루어지고, 상기 보빈(2)의 측면에 대향한 권취기 프레임에 고정되어 있다.

한편, 상기 보빈(2)을 척 수단(1)에 장착 혹은 탈착하기 위해서, 상기 척 수단(1)의 하부에는 보빈(2)이 탑재되는 보빈 탑재대(8)가 구비되어 있다. 그리고, 이 보빈 탑재대(8)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 보빈 탑재대(8)를 상승해서 권취전 또는 권취후의 보빈(2)의 축심을 척 수단(1)의 축심(C)의 높이에 거의 일치시켜서, 상기 신축 기구(5)의 신축에 의해 보빈(2)의 척 수단(1)에의 장탈착이 가능하게 되는 동시에, 상기 용접 와이어(W)의 권취 운전중에는 상기 보빈 탑재대(8)를 하강해서 퇴피 가능한 승강 수단(9)이 구비되어 있다.

이 승강 수단(9)으로서는, 공압식 혹은 유압식으로 이루어지는 유체압식 실린더(9a)와 링크(9b)를 이용하는 것이 기구가 간단하고 시판품을 이용할 수 있는 점에서 바람직하다. 상기 유체압식 실린더(9a)를 신장시킴으로써 링크(9b)가 일으켜 세워져, 지지 핀(8a)에 의해서 회동 가능하게 축지된 보빈 탑재대(8)를 상승시키도록 구성되어 있다. 도 2는 보빈 탑재대(8)가 승강 수단(9)에 의해 상승된 상태를 도시하고 있다. 이와 같이 구성된 보빈 탑재대(8)와 승강 수단(9)에 의해서, 무거운 중량을 갖는 권취 완료후의 만보빈이나 권취전의 공보빈의 척 수단(1)에의 장탈착이 용이해진다.

또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 회전축(3)에 키(key) 고정된 브레이크 패드(10a)와, 권취기 프레임에 장착된 유압 캘리퍼(10b)로 이루어지는 디스크 브레이크(10)에 의해서, 보빈(2)의 파지력 부족 등 어떠한 원인에 의해 보빈(2)의 회전을 긴급 정지할 필요가 있는 경우에는, 상기 회전축(3)의 회전이 비상 정지 가능하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 보빈(2)을 거쳐서 권취중의 용접 와이어(W)와, 이 용접 와이어(W)의 패스 라인 근방 상방에 설치된 통전 바아(11)가 통전되고, 단선된 상기 용접 와이어(W)가 상기 통전 바아(11)에 접촉했을 때, 상기 용접 와이어(W)와 상기 통전 바아(11) 사이에 폐회로가 형성되어서 단선 검지 신호가 발생하고, 이 통전 전류가 제어기(13)에 송신됨으로써, 상기 용접 와이어(W)의 단선이 검지 가능하게 구성되어 있다. 이러한 단선 검지 신호에 의해서, 경보 부저나 경보 램프 등에 의한 경보기를 작동할 수 있으므로, 용접 와이어(W)의 단선과 같은 이상 사태에 대해서 신속한 대응이 가능해져서, 생산성의 저하를 방지할 수 있다.

상기 척 수단(1)에 장착된 보빈(2)에 권취되는 용접 와이어(W)의 패스 라인과는 반대측의 상기 보빈(2) 배면에는, 상기 축방향(c)으로 슬라이딩 가능한 안전 커버(12)가 구비되어 있다. 그리고, 권취기 운전중에는, 이 안전 커버(12)에 의해서 회전하는 보빈(2) 배면을 덮을 수 있으므로, 권취기의 회전부에 사람이 접촉하는 것을 저지할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 보빈(2)에 권취되는 용접 와이어(W)의 패스 라인측은 이 패스 라인 근방에 사람이 접근하지 않도록 로프 등을 치는 것이 중요하다.

한편, 본 발명의 실시형태에 따른 용접 와이어 권취기는, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 용접 와이어(W)의 굽힘 자국 교정 수단과 제 1 가이드 롤러(23a), 제 2 가이드 롤러(23b)가 탑재되고, 전용의 기어드 모터(geared motor; 24)에 의해 구동되는 트래버서(21)가 구비되어 있다.

상기 용접 와이어의 굽힘 자국 교정 수단으로서는, 지그재그로 배열된 복수의 롤러로 이루어지는 롤러군으로서, 이 롤러군의 배열 방향이 상이한, 예컨대 도 4 및 도 5에 도시하는 수평 방향으로 배열된 수평 롤러군(22a) 및 수직 방향으로 배열된 수직 롤러군(22b)과 같이, 적어도 2세트 이상의 롤러군으로 이루어지는 굽힘 자국 교정 롤러 유닛(22)인 것이 바람직하다. 그리고, 이러한 각 롤러는 조정 나사(22c)에 의해서 용접 와이어(W)의 패스 라인에 대해서 직교 방향으로 전진 또는 후퇴할 수 있도록 구성되고, 이러한 구성에 의해서 용접 와이어(W)의 교정에 필요한 롤러 접촉압을 조정 가능하게 되어 있다.

그리고, 상기 트래버서(21)는, 제어기(13)내에 미리 수납된 제어 수단에 의해서, 보빈 권취시의 용접 와이어(W)가 상기 축방향(c)과 이루는 능각(α)(도 3 참조)을 대략 직각으로 유지하면서, 상기 축방향(c)으로 배치된 수평 볼 나사(25)를 정역 회전시켜서, 권취되는 용접 와이어(W)가 권취면에서 포개어지는 것을 회피하면서 축방향(c)으로 왕복 운동하여, 상기 용접 와이어(W)를 가이드하도록 구성되어 있다.

동시에, 상기 트래버서(21)는, 제어기(13)내에 미리 수납된 제어 수단에 의해서, 보빈 권취시의 용접 와이어(W)가 상기 보빈(2)의 권취면과 이루는 권부각(β)이 대략 일정한 각도가 되도록, 수직 방향으로 배치된 수직 볼 나사(26)를 회전시켜 트래버서(21)의 높이를 서서히 상승하면서, 상기 용접 와이어(W)가 권취면에서 거의 수평 방향으로 권취되도록 가이드하는 구성으로 되어 있다.

이와 같은 트래버서(21) 및 제어기(13)의 구성으로 이루어지는 것에 의해서, 용접 와이어(W)가 확실하게 굽힘 자국을 교정하면서, 얽히거나 권취 자세에 불량을 일으키는 일없이 가이드되어 보빈(2)에 권취되는 것이다. 또한, 상기 제 1 가이드 롤러(23a)가 탑재되어 있지 않은 트래버서(21)의 경우는, 상기 굽힘 자국 교정 롤러 유닛(22)으로의 용접 와이어(W)의 진입각이 트래버서(21)의 움직임에 따라 변화하지만, 상기 제 1 가이드 롤러(23a)가 탑재되어 있는 도 4 및 도 5에 도시하는 트래버서(21)의 경우는, 상기 굽힘 자국 교정 롤러 유닛(22)으로의 용접 와이어(W)의 진입각이 항상 일정하게 유지되기 때문에, 상기 제 1 가이드 롤러(23a)가 탑재되어 있지 않은 트래버서(21)의 경우와 비교해서, 상기 굽힘 자국 교정 롤러 유닛(22)에 의한 용접 와이어(W)의 교정을 안정하게 실행할 수 있다.

또한, 상기 트래버서(21)의 트래버스폭은 1쌍의 스트로크 엔드 정지 센서의 설치 위치에 의해 조정 가능하게 되어 있다. 그 때문에, 상기 트래버스폭은 임의의 폭으로 설정 가능하다. 상기 스트로크 엔드 정지 센서로서는, 시판되는 리미트 스위치나 광전 센서 등을 이용할 수 있다. 그리고, 상기 스트로크 엔드 정지 센서중 어느 하나가 트래버서(21)의 가동부의 접촉 혹은 통과를 검출하면, 이 검출 신호가 제어기(13)에 송신되어, 이 제어기(13)에 의해 모터의 회전을 역전시키는 역전 신호가 기어드 모터(24)에 지령된다.

이상과 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 용접 와이어 권취기에 의하면, 척 수단이, 축방향으로 대향하는 1쌍의 테이퍼면과, 이들 1쌍의 테이퍼면을 상기 축방향으로 신축시켜서 보빈을 장탈착 가능한 신축 기구를 구비하고, 회전축에는 핀을 갖는 결합 금구가 고정되는 한편, 상기 보빈의 측면에 핀 구멍이 마련되고, 상기 결합 금구의 핀이 상기 보빈의 핀 구멍에 삽입되어 결합 가능하게 구성되는 동시에, 상기 척 수단에의 공보빈 장착시 혹은 만보빈 탈착시에는, 상기 보빈이 탑재되는 보빈 탑재대를 상승해서 상기 보빈을 장탈착하는 한편, 상기 용접 와이어의 권취 운전중에는, 상기 보빈 탑재대를 하강해서 퇴피 가능한 승강 수단이 구비되어 이루어지므로, 상기 보빈의 척 수단에의 장탈착을 확실하고 용이하게 실행할 수 있다.

또한, 상기 용접 와이어의 굽힘 자국 교정 롤러 유닛(22)과 가이드 롤러가 탑재되고, 전용의 기어드 모터에 의해 구동되는 트래버서가 구비되고, 상기 용접 와이어가 굽힘 자국이 교정되면서, 또한 상기 보빈 권취시의 능각 및 권부각이 각각 소정 각도가 되도록 가이드되어서 이루어지므로, 상기 용접 와이어가 굽힘 자국이 교정되면서 가이드되어, 얽히거나 권취 자세에 불량을 일으키는 일없이 상기 보빈에 권취된다.

다음에, 전공정[도 3의 제 1 가이드 롤러(23a)에 들어가기 전]에 용접 와이어가 감겨진 댄서롤 장치가 구비되고, 이 댄서롤 장치에 의해서 상기 용접 와이어의 권취 장력을 제어하는 구성에 대하여 첨부 도 6 내지 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 6은 유체압식 실린더를 이용한 댄서롤 장치의 정면도, 도 7은 카운터 웨이트(counter weight)를 이용한 댄서롤 장치의 정면도, 도 8은 도 7의 화살표 A-A에서 본 측단면도이다.

유체압식 실린더(36)를 이용한 댄서롤 장치(31)에 있어서, 용접 와이어(W)는 고정롤(32)과 댄서롤(33) 사이에 복수회 감겨진 후, 전술한 용접 와이어 권취기의 트래버서(21)를 거쳐서 보빈(2)에 권취되도록 구성된다. 또한, 상기 댄서롤(33)의 수평 방향 위치는 유체압식 실린더(36)의 신축에 따라서 가변되는 한편, 상기 댄서롤(33)에는 댄서 아암(34)이 회동 가능하게 접속되어 있다.

그리고, 이 댄서 아암(34)의 회동축(34a)에 커플링(도시하지 않음)에 의해 접속된 로터리 엔코더(rotary encorder)(댄서롤 위치 검출기)(35)가 설치되어 있다. 이 로터리 엔코더에 의해서, 상기 댄서롤(33)의 수평 방향 위치가 전압 변화로서 상시 검출 가능하게 되어, 이 위치 검출 신호가 제어기(도시하지 않음)에 송신되도록 구성되어 있다.

즉, 용접 와이어(W)의 권취 장력이 낮은 경우는, 상기 제어기로부터의 출력 신호에 의해 상기 유체압식 실린더(36)의 실린더 로드(36a)를 축소하도록 제어하는 구성으로 되어 있다. 그렇게 하면, 상기 댄서롤(33)의 수평 방향 위치가, 예컨대 도면부호(33a)의 위치까지 이동되고, 결과적으로 용접 와이어(W)의 장력이 상승한다. 반대로, 용접 와이어(W)의 권취 장력이 높은 경우는, 상기 유체압식 실린더(36)의 실린더 로드(36a)를 신장하도록 제어하여, 상기 댄서롤(33)의 수평 방향 위치가, 예컨대 원래의 위치(33a)까지 이동되어, 결과적으로 용접 와이어(W)의 장력이 저하한다. 이와 같이 해서, 용접 와이어(W)의 권취 장력이 일정하게 되도록 제어한다.

한편, 도 7의 카운터 웨이트를 이용한 댄서롤 장치(41)의 경우는, 용접 와이어(W)는 제 1 고정롤(42)과 댄서롤(43) 사이에 복수회 감겨지고, 제 2 고정롤(44)을 거친 후, 상기 용접 와이어 권취기의 트래버서(21)를 거쳐서 보빈(2)에 권취되도록 구성된다. 또한, 상기 댄서롤(43)에는, 축 프레임(43a)을 거쳐서 제 1 웨이트(46a)가 수하(垂下)되어 있다. 한편, 상기 댄서롤(43)의 상기 축 프레임(43a)에는 체인(47)의 일단부가 연결되는 동시에, 이 체인(47)의 타단부에는 제 2 웨이트(46b)가 연결되고, 스프로켓(45)을 거쳐서 상기 댄서롤(43)을 매달아 올리고 있다.

예를 들면, 용접 와이어(W)의 장력 변동에 의해서 상기 댄서롤(43)이 상승 또는 하강하면, 댄서롤(43)의 축 프레임(43a)에 연결된 체인(47)도 상기 댄서롤(43)의 움직임에 연동해서 상승 또는 하강한다. 그리고, 체인(47)이 상승 또는 하강함에 따라서 스프로켓(45)이 회동하고, 동축상의 치차(45a)로부터 치차(48a)를 거쳐서 포텐쇼미터(potentiometer) 등의 위치 변위 검출기(댄서롤 위치 검출기) (48)에 전달된다. 이와 같이 상기 위치 변위 검출기(48)에 회동 운동이 전달됨으로써, 상기 댄서롤(43)의 위치(이동량)가 상시 검지되고, 이 위치(이동량) 검출 신호가 제어기(13)에 송신되도록 구성되어 있다.

이러한 구성에 의해, 용접 와이어(W)의 권취 장력의 변동을 검출하여, 권취기에 공급되는 용접 와이어(W)의 주행 속도에 대한 권취 속도를 밸런스 제어하고 있다. 이것은, 속도 변동이 와이어 권취 장력을 불안정하게 하는 하나의 요인이 되고 있기 때문에, 그 변동을 극력 억제할 필요가 있기 때문이다. 용접 와이어(W)의 권취 속도가 주행 속도보다 빠른 경우는, 상기 댄서롤(43)이 상승해서 포텐쇼미터(48)에 위치 검출되면, 상기 제어기(13)내에 수납된 제어 수단에 의해 권취기의 권취 속도를 감속시켜서, 용접 와이어(W)의 주행 속도와 권취 속도가 동일해지도록 제어된다.

반대로, 용접 와이어(W)의 권취 속도가 주행 속도보다 늦는 경우는, 상기 댄서롤(43)이 하강해서 포텐쇼미터(48)에 위치 검출되면, 상기 제어기(13)내에 수납된 제어 수단에 의해 권취기의 권취 속도를 증속시켜서, 용접 와이어(W)의 주행 속도와 권취 속도가 동일해지도록 제어된다. 이와 같이 해서, 용접 와이어(W)의 권취 장력의 변화를 작게 하도록 권취 속도를 제어함으로써, 주행 속도와 권취 속도가 일정하게 되도록 제어되는 것이다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 용접 와이어 권취기에 의하면, 척 수단이, 축방향으로 대향하는 1쌍의 테이퍼면과, 이들 1쌍의 테이퍼면을 상기 축방향으로 신축시켜서 보빈을 장탈착 가능한 신축 기구를 구비하고, 회전축에는 핀을 갖는 결합 금구가 고정되는 한편, 상기 보빈의 측면에 핀 구멍이 마련되고, 상기 결합 금구의 핀이 상기 보빈의 핀 구멍에 삽입되어 결합 가능하게 구성되는 동시에, 상기 척 수단에의 보빈 장탈착시에는 보빈 탑재대를 상승해서 상기 보빈을 장탈착하는 한편, 상기 용접 와이어의 권취 운전중에는 상기 보빈 탑재대를 하강해서 퇴피 가능한 승강 수단이 구비되어서 이루어지므로, 상기 보빈의 척 수단에의 장탈착을 확실하고 용이하게 실행할 수 있는 용접 와이어 권취기가 제공 가능해진다.

또한, 본 발명에 따른 용접 와이어 권취기에 의하면, 상기 용접 와이어의 굽힘 자국 교정 수단과 가이드 롤러가 탑재되고, 전용의 모터에 의해 구동되는 트래버서가 구비되어서 이루어지므로, 상기 용접 와이어가 굽힘 자국이 교정되면서 가이드되어, 얽히거나 권취 자세에 불량을 일으키는 일없이 상기 보빈에 권취된다.

또한, 본 발명에 따른 용접 와이어 권취기에 의하면, 전공정에 상기 용접 와이어가 감겨진 댄서롤 장치가 구비되는 동시에, 상기 댄서롤의 위치를 검출하는 댄서롤 위치 검출기가 구비되고, 이 댄서롤 위치 검출기의 검출 신호에 근거하여, 상기 용접 와이어의 권취 장력을 일정 제어 가능하게 되어서 이루어지므로, 권취 장력의 변동에 의한 권취 불량이나 권취 자세의 불량 발생을 방지할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 용접 와이어 소재용 조출기에 대하여 이하 첨부 도 9 내지 도 11 및 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 9는 본 발명의 제 1 실시형태에 관하여 용접 와이어 소재용 조출기의 주요부를 일부 단면으로 도시한 부분 단면도, 도 10은 도 9를 우측으로부터 측면에서 본 측면도, 도 11은 도 9의 평면도이다. 또한, 도 6의 댄서롤 장치는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 용접 와이어 소재용 조출기에 있어서도 조출 장력 제어에 이용된다.

본 발명의 제 1 실시형태에 따른 용접 와이어 소재용 조출기는 보빈에 감겨진 조강이나 띠강 등의 소재를 제조 공정에 연속적으로 조출해서 용접 와이어(제품)를 제조하기 위해 이용되는 용접 와이어 소재용 조출기이다.

도 9 내지 도 11에 도시되는 용접 와이어 소재용 조출기의 구성은 기본적으로는 도 1 내지 도 3에 도시되는 용접 와이어 권취기의 구성과 동일하다. 따라서, 양자에 공통되거나, 혹은 대응하는 구성요소는 동일 부호로 표시하여, 그 구성 및 기능에 대한 설명을 생략한다.

도 9 내지 도 11과 같이 구성된 척 수단(1), 보빈 탑재대(8) 및 승강 수단(9) 등에 의해서, 용접 와이어 소재(R)가 감겨져서 용량 1톤 내지 2톤 정도 되는 만보빈의 척 수단(1)에의 장착, 더욱이는 조출 완료후의 공보빈의 척 수단(1)으로부터의 탈착을 확실하고 용이하게 실행할 수 있는 동시에, 상기 용접 와이어 소재(R)의 조출 장력을 확실하게 부여할 수 있는 한편, 상기 신축 기구에 염가인 시판품을 이용함으로써 저비용으로 제작할 수 있다.

또한, 상기 척 수단(1)에 장착되는 보빈(2) 위치 상방에는, 이 척 수단(1)에 장착된 보빈(2)으로부터 조출되는 용접 와이어 소재(R)의 잔량을 검출 가능한 광전 센서(28)가 마련되어 있다. 그리고, 이 광전 센서(28)의 검출 신호가 제어기(13)에 송신되고, 이 제어기(13)의 제어 신호에 의해서 상기 보빈(2)의 회전이 감속 혹은 정지하는 제어를 실시하도록 구성되어 있다. 그 때문에, 상기 보빈(2)으로부터 조출되는 용접 와이어 소재(R)의 잔량이 없어지더라도, 상기 보빈(2)의 회전을 즉시 정지해서 다음의 만보빈의 장착을 신속하게 실행할 수 있다.

이상과 같은 용접 와이어 소재용 조출기에서는, 후공정에 상기 용접 와이어 소재(R)의 조출 장력을 제어하는 장력 제어 수단이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 장력 제어 수단으로서는, 용접 와이어 소재(R)가 감겨진 댄서롤 장치를 이용할 수 있다. 이 댄서롤 장치로서는, 전술한 첨부 도 6에 도시한 장치를 이용한다.

이상과 같이, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 용접 와이어 소재용 조출기에 의하면, 보빈(2)이 척 수단(1)에 장착되는 동시에, 상기 척 수단(1)에 연결된 회전축(3)을 거쳐서 구동 모터(M)에 의해 회전되고, 상기 보빈(2)에 감겨진 용접 와이어 소선(R)이 회전하는 이 보빈(2)에 의해 조출되도록 구성되는 한편, 상기 척 수단(1)이, 축방향(c)으로 대향하는 1쌍의 테이퍼면(4a, 4b)과, 이들 1쌍의 테이퍼면(4a, 4b)을 상기 축방향(c)으로 신축시켜서 보빈(2)을 장탈착 가능한 신축 기구(5)를 구비하고 있다.

동시에, 이 용접 와이어 소재용 조출기는, 상기 회전축(3)에, 축방향(c)으로 이동 가능한 핀(6a)을 갖는 결합 금구(6)가 고정되는 한편, 상기 보빈(2)의 측면에 축방향(c)의 핀 구멍(2b)이 마련되고, 상기 결합 금구(6)의 핀(6a)이 상기 보빈(2)의 핀 구멍(2b)에 삽입되어 결합 가능하게 구성되는 동시에, 상기 척 수단(1)에의 보빈(2)의 장착시 혹은 탈착시에는, 상기 보빈(2)이 탑재되는 보빈 탑재대(8)를 상승하여, 상기 신축 기구(5)의 신축에 의해 상기 보빈(2)을 장탈착하는 한편, 상기 용접 와이어 소선(R)의 조출 운전중에는, 상기 보빈 탑재대(8)를 하강해서 퇴피 가능한 승강 수단(9)이 구비되어서 이루어지므로, 만보빈의 척 수단(1)에의 장착 혹은 공보빈의 척 수단(1)으로부터의 탈착을 확실하고 용이하게 실행할 수 있는 한편, 상기 용접 와이어 소재(R)의 조출 장력을 확실하게 부여할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 용접 와이어 제품용 조출기를 첨부 도 12 내지 도 14 및 도 7, 도 8을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 12는 본 발명의 제 2 실시형태에 관하여 용접 와이어용 조출기의 주요부를 일부 단면으로 도시한 부분 단면도, 도 13은 도 12를 우측으로부터 측면에서 본 측면도, 도 14는 용접 와이어를 보빈에 재권취할 때의 권선 흐트러짐 상황을 모식적으로 도시한 모식적 단면도이다. 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 용접 와이어용 조출기에 있어서, 도 7 및 도 8에 도시하는 댄서롤 장치를 조출 장력 제어에 이용한다.

본 발명의 제 2 실시형태에 따른 용접 와이어용 조출기는, 보빈에 감겨진 용접 와이어를 연속적으로 조출해서 소직경의 스풀에 재권취하기 위해 이용되는 용접 와이어용 조출기이다. 또한, 본 발명의 제 2 실시형태가 상기 제 1 실시형태와 상이한 점은, 트래버서의 유무 및 댄서롤 장치의 구성에 차이가 있고, 그 외에는 완전히 동일한 구성이므로, 트래버서 및 댄서롤 장치에 대한 설명에 그치는 것으로 한다.

즉, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 용접 와이어 소재용 조출기에 있어서는, 용접 와이어 소재(R)를 보빈(2)의 권폭 방향을 따라서 왕복 운동시키는 트래버서는 구비되어 있지 않고, 또한 용접 와이어 소재(R)에 조출 장력을 부여하기 위한 댄서롤 장치는 유체압식 실린더를 이용하여 구성되어 있었다.

그것에 대해서, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 용접 와이어 제품용 조출기에 있어서는, 트래버서(21)가 구비되어 있다. 이 트래버서(21)는 가이드롤(25), 신축 수단(29a) 및 가이드봉(29b)을 갖고 있고, 상기 신축 수단(29a)에 의해 가이드봉(29b)이 미끄럼운동 가능하게 지지되면서, 수평 방향으로 왕복 운동 가능하게 구성되어 있다. 상기 신축 수단(29a)으로서는, 유체압식 실린더나 볼 나사를 이용할 수 있다.

상기 트래버서(21)는, 용접 와이어용 조출기를 이용하여 용접 와이어(W)를 소직경 스풀에 재권취할 때에, 권취 자세에 불량을 일으켰을 경우는, 이 용접 와이어용 조출기를 권취기로서 이용하여, 상기 스풀로부터 재차 보빈(2)에 되감을 때 이용된다.

즉, 이 용접 와이어용 조출기를 권취기로서 이용하여, 용접 와이어(W)를 상기 스풀로부터 재차 보빈(2)에 되감을 때, 트래버서(21)를 이용하지 않는 경우는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 먼저 되감긴 용접 와이어(W)가 권경(卷徑)의 산측에 올라앉는 한편, 이후에 되감긴 용접 와이어(W)가 골측으로 감겨져서, 먼저 되감긴 산측의 상기 용접 와이어(W)가 골측으로 무너져서, 이후에 되감긴 용접 와이어(W) 위에 올라앉아 버리는 일이 많이 있다. 이와 같은 상황하에서, 일단 보빈(2)에 되감겨진 상기 용접 와이어(W)를 재차 소직경 스풀에 재권취하면, 상기 와이어(W)에 얽힘이 발생하여 버린다.

본 발명의 제 2 실시형태에 따른 용접 와이어용 조출기에 있어서의 트래버서(21)는, 이와 같이 소직경 스풀로부터 보빈(2)에 용접 와이어(W)를 되감을 때의 권취 자세를 양호하게 유지하여, 일단 보빈(2)에 되감겨진 상기 용접 와이어(W)를 재차 소직경 스풀에 재권취할 때, 상기 용접 와이어(W)에 얽힘이 발생하는 것을 억제하기 위한 것이다.

이러한 트래버서(21)에 대하여, 이하 더욱 상세하게 설명한다. 이 트래버서(21)를 구성하는 가이드롤(25)은, 신축 수단(29a)에 의해 도 12의 도면부호(25a)에 이점쇄선으로 도시하는 바와 같이 수평 방향으로 신장되어, 보빈(2)의 권폭에 대해 대략 반폭, 즉 용접 와이어(W)의 보빈 중앙부 패스 라인(W1)으로부터 보빈 단부 패스 라인(W2) 사이를 트래버스하는 것이 바람직하다. 한편, 이 용접 와이어(W)의 패스 라인(W1, W2)을 측면에서 보면, 도 13에 도시하는 바와 같이, 되감기 개시에서의 공보빈일 때의 패스 라인(Wb)으로부터 되감기 종료에서의 만보빈일 때의 패스 라인(Wb) 사이에 있다.

그리고, 상기 트래버서(21)를 구성하는 가이드롤(25)의 축심(Cr)은 상기 패스 라인(W1) 방향으로 경사 가능하게 구성되어 있고, 상기 패스 라인(Wa, Wb)과 가이드롤 축심(Cr)이 각각 교차하는 교차각(θ1, θ2)을 직각 근처로 경사시키는 것이 가이드롤(25)과 용접 와이어(W) 사이에 접촉 마찰을 발생시키지 않는 점에서 바람직하다.

도 12에 있어서, 상기 가이드롤(25)이 신축 수단(29a)에 의해 신장되면 패스 라인(W1)에서 용접 와이어와 접촉하고, 또한 가이드롤(25)이 신장되면 접촉한 채로 패스 라인(W2)에 이른다. 그 다음에, 상기 가이드롤(25)이 상기 신축 수단(29a)에 의해 축소되면, 용접 와이어(W)는 패스 라인(W1)으로 복귀하고, 또한 신축 수단(29a)에 의해 가이드롤(25)이 축소되어도[도 12에 있어서, 가이드롤(25)이 패스 라인(W1)보다 좌측으로 이동해도], 용접 와이어(W)는 되감기 장력에 의해 패스 라인(W1)에 남아 있다.

그리고 또한, 상기 신축 수단(29a)에 의한 상기와 같은 가이드롤(25)의 트래버스를 반복함으로써, 소직경 스풀로부터 보빈(2)에 용접 와이어(W)를 되감을 때의 권취 자세를 양호하게 유지하여, 상기 용접 와이어 제품(W)을 재차 소직경 스풀에 재권취할 때의 얽힘 발생을 억제할 수 있다. 이와 같이, 상기 가이드롤(25)을 보빈(2)의 권폭에 대해 대략 반폭만 트래버스시키는 것에 의해, 소직경 스풀로부터 보빈(2)으로의 용접 와이어(W)의 되감기를 거의 권취 자세 양호하게 할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 용접 와이어용 조출기에 있어서는, 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이 카운터 웨이트를 이용한 댄서롤 장치(41)가 구비되어 있다. 이러한 구성에 의해, 용접 와이어(W)의 권취 장력의 변동을 검출하여, 조출기로부터 조출되는 용접 와이어(W)의 주행 속도에 대한 조출 속도를 밸런스 제어하고 있다. 제어의 개요는 전술한 권취기에 적용한 경우와 마찬가지이다.

이상과 같이, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 용접 와이어용 조출기에 의하면, 소직경 스풀로부터 보빈(2)에 용접 와이어(W)를 되감을 때의 간편한 구성으로 이루어지는 트래버서(21)가 구비되어 있으므로, 상기 트래버서(21)의 제작비를 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 이 트래버서(21)에 의해 보빈(2)에 용접 와이어(W)를 되감는 권취 자세를 양호하게 유지하여, 상기 용접 와이어(W)를 재차 소직경 스풀에 재권취할 때의 얽힘 발생을 억제할 수 있는 것이다.

상기 본 발명의 실시형태의 설명에 있어서, 제 1 실시형태에 따른 용접 와이어 소재용 조출기의 댄서롤 장치에는 도 6에 도시하는 유체압식 실린더를 이용한 것으로 설명하고, 제 2 실시형태에 따른 용접 와이어용 조출기의 댄서롤 장치에는 도 8에 도시하는 카운터 웨이트를 이용한 것으로 설명했지만, 반대로, 상기 제 1 실시형태에 따른 용접 와이어 소재용 조출기의 댄서롤 장치에 카운터 웨이트를 이용한 것을 적용해도 좋고, 제 2 실시형태에 따른 용접 와이어용 조출기의 댄서롤 장치에 유체압식 실린더를 이용한 것을 적용해도 좋다.

혹은 또한, 상기 제 1 실시형태에 따른 용접 와이어 소재용 조출기의 댄서롤 장치 및 상기 제 2 실시형태에 따른 용접 와이어용 조출기의 댄서롤 장치중 어느 것에도, 유체압식 실린더를 이용한 것 또는 카운터 웨이트를 이용한 것을 적용해도 좋다.

또한, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 용접 와이어용 조출기의 설명에 있어서, 트래버서는 가이드롤이 간편한 구성으로 이루어지는 신축 수단에 의해 수평 방향으로 신축되고, 보빈의 권폭에 대해 대략 반폭 트래버스하는 것을 설명했지만, 보빈의 권폭 전체 길이에 걸쳐서 트래버스하는 것이어도 좋다는 것은 말할 필요도 없다.

1 : 척 수단 2 : 보빈
3 : 회전축 4a, 4b : 테이퍼형상 볼록면(테이퍼면)
5 : 신축 기구 6 : 결합 금구
6a : 핀 6b : 핀 구멍
7 : 결합 해제 수단 8 : 보빈 탑재대
9 : 승강 수단 10 : 디스크 브레이크
11 : 통전 바아 12 : 안전 커버
21 : 트래버서 22 : 굽힘 자국 교정 롤러 유닛
24 : 기어드 모터 M : 구동 모터
W : 용접 와이어

Claims (17)

1. 척 수단에 장착된 보빈이 상기 척 수단에 연결된 회전축을 거쳐서 구동 모터에 의해 회전되고, 용접 와이어가 회전하는 상기 보빈에 의해 권취되도록 구성된 용접 와이어 권취기에 있어서,
   상기 척 수단이, 축방향으로 대향하는 1쌍의 테이퍼면과, 이들 1쌍의 테이퍼면을 상기 축방향으로 신축시켜서 보빈을 장탈착 가능한 신축 기구를 구비하고,
   상기 회전축에, 축방향으로 이동 가능 핀을 갖는 결합 금구가 고정되는 한편, 상기 보빈의 측면에 축방향의 핀 구멍이 마련되고, 상기 결합 금구의 핀이 상기 보빈의 핀 구멍에 삽입되어 결합 가능하게 구성되고,
   상기 척 수단에의 공보빈 장착시 혹은 만보빈 탈착시에는, 상기 보빈이 탑재되는 보빈 탑재대를 상승하여, 상기 신축 기구의 신축에 의해 상기 보빈을 장탈착하는 한편, 상기 용접 와이어의 권취 운전중에는, 상기 보빈 탑재대를 하강해서 퇴피 가능한 승강 수단이 구비되어 있는
   용접 와이어 권취기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 보빈을 장탈착 가능한 신축 기구가 유체압식 실린더이고, 이 유체압의 작동압 회로에, 상기 유체 압력을 검출하여 소정의 압력 이하에 이르렀을 때는 압력 저하 신호를 발신 가능한 압력 스위치가 구비되어 있는
   용접 와이어 권취기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전축에 고정된 브레이크 패드와, 권취기 프레임에 장착된 유압 캘리퍼로 이루어지는 디스크 브레이크에 의해서, 상기 회전축의 회전이 비상 정지 가능한
   용접 와이어 권취기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 보빈을 상기 척 수단으로부터 탈착할 때, 상기 결합 금구의 핀이 상기 핀 구멍에 삽입된 보빈 측면을 축방향으로 압출하여, 상기 핀 구멍에 결합된 핀을 해제 가능한 결합 해제 수단이 구비되어 있는
   용접 와이어 권취기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 용접 와이어의 굽힘 자국 교정 수단과 가이드 롤러가 탑재되고, 전용의 모터에 의해 구동되는 트래버서가 구비되고, 상기 용접 와이어가 굽힘 자국이 교정되면서, 또한 상기 보빈 권취시의 능각 및 권부각이 각각 소정 각도가 되도록 가이드되어 권취되는
   용접 와이어 권취기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 용접 와이어의 굽힘 자국 교정 수단이 지그재그로 배열된 복수의 롤러로 이루어지는 롤러군이고, 이 롤러군의 배열 방향이 상이한 적어도 2세트 이상의 롤러군으로 구성되는
   용접 와이어 권취기.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 트래버서의 트래버스폭이 1쌍의 스크로크 엔드 정지 센서의 설치 위치에 의해 조정 가능한
   용접 와이어 권취기.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 보빈을 거쳐서 권취중의 용접 와이어와, 이 용접 와이어의 패스 라인 근방 상방에 설치된 통전 바아가 통전되고, 단선된 상기 용접 와이어가 상기 통전 바아에 접촉했을 때, 상기 용접 와이어와 통전 바아 사이에 폐회로가 형성되는 것에 의해, 상기 용접 와이어의 단선이 검지 가능한
   용접 와이어 권취기.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 척 수단에 장착된 보빈에 권취되는 용접 와이어의 패스 라인과는 반대측의 상기 보빈 배면에, 상기 축방향으로 슬라이딩 가능한 안전 커버가 구비되어 있는
   용접 와이어 권취기.
10. 제 1 항에 있어서,
    전공정에 상기 용접 와이어가 감겨진 댄서롤 장치가 구비되는 동시에, 상기 댄서롤 장치의 댄서롤 위치를 검출하는 댄서롤 위치 검출기가 구비되고, 이 댄서롤 위치 검출기의 검출 신호에 근거하여, 상기 용접 와이어의 권취 장력을 일정하게 하도록 제어 가능한
    용접 와이어 권취기.
11. 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어가 감겨진 보빈으로부터, 상기 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어를 조출하는 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기에 있어서,
    상기 보빈이 척 수단에 장착되는 동시에, 상기 척 수단에 연결된 회전축을 거쳐서 구동 모터에 의해 회전되고, 상기 보빈에 감겨진 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어가, 회전하는 상기 보빈에 의해 조출되도록 구성되고,
    상기 척 수단이, 축방향으로 대향하는 1쌍의 테이퍼면과, 이들 1쌍의 테이퍼면을 상기 축방향으로 신축시켜서 보빈을 장탈착 가능한 신축 기구를 구비하고,
    상기 회전축에, 축방향으로 이동 가능한 핀을 갖는 결합 금구가 고정되는 한편, 상기 보빈의 측면에 축방향의 핀 구멍이 마련되고, 상기 결합 금구의 핀이 상기 보빈의 핀 구멍에 삽입되어 결합 가능하게 구성되고,
    상기 척 수단에의 보빈 장착 혹은 탈착시에는, 상기 보빈이 탑재되는 보빈 탑재대를 상승하여, 상기 신축 기구의 신축에 의해 상기 보빈을 장탈착하는 한편, 상기 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어의 조출 운전중에는, 상기 보빈 탑재대를 하강해서 퇴피 가능한 승강 수단이 구비되어 있는
    용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 신축 기구가 유체압식 실린더이고, 이 유체압의 작동압 회로에, 상기 유체 압력을 검출하여 소정의 압력 이하에 이르렀을 때는 압력 저하 신호를 발신 가능한 압력 스위치가 구비되어 있는
    용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 회전축에 고정된 브레이크 패드와, 조출기 본체 프레임에 장착된 유압 캘리퍼로 이루어지는 디스크 브레이크에 의해서, 상기 회전축의 회전이 비상 정지 가능한
    용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기.
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 보빈을 상기 척 수단으로부터 탈착할 때, 상기 결합 금구의 핀이 상기 핀 구멍에 삽입된 보빈 측면을 축방향으로 압출하여, 상기 핀 구멍에 결합된 핀을 해제 가능한 결합 해제 수단이 구비되어 있는
    용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기.
15. 제 11 항에 있어서,
    상기 척 수단에 장착되는 보빈 위치 상방에, 이 척 수단에 장착된 보빈으로부터 조출되는 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어의 잔량을 검출 가능한 광전 센서가 마련되는 동시에, 이 광전 센서의 검출 신호를 근거로, 상기 보빈의 회전이 감속 또는 정지하도록 제어되는
    용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기.
16. 제 11 항에 있어서,
    상기 척 수단에 장착된 보빈으로부터 조출되는 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어 패스 라인과는 반대측의 상기 보빈 배면에, 상기 축방향으로 슬라이딩 가능한 안전 커버가 구비되어 있는
    용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기.
17. 제 11 항에 있어서,
    후공정에, 상기 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어가 감겨진 댄서롤 장치가 구비되는 동시에, 상기 댄서롤 장치의 댄서롤 위치를 검출하는 댄서롤 위치 검출기가 구비되고, 이 댄서롤 위치 검출기의 검출 신호에 근거하여, 상기 용접 와이어 소재 또는 용접 와이어의 조출 장력을 일정하게 하도록 제어 가능한
    용접 와이어 소재 또는 용접 와이어용 조출기.

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