KR101226795B1 - 와이어를 제조하고 분류하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

와이어의 양은 와이어의 제조 및/또는 후속의 처리 중에 발생된 중단의 횟수와 관련된다. 중단 횟수는 특정 품질 및/또는 특정 작업에 적합한 것으로서 와이어를 분류하는 데 사용된다.

Description

와이어를 제조하고 분류하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANUFACTURING AND CLASSIFYING WIRE}
일반적인 본 발명의 개념은 무엇보다도 와이어의 제조에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 제조 관련 중단(production-related interruption)에 기초하여 분류되는 와이어의 제조에 관한 것이다.
금속 와이어는 다수의 분야 및 산업에서 용례를 갖는다. 예를 들어, 금속 불활성 가스(MIG; Metal Inert Gas) 용접은 외부에서 공급된 가스에 의해 차폐되는 연속적인 소모성 와이어 전극의 자동 공급을 포함하는 용접 프로세스이다. 구리 도금된 강철 와이어(steel wire)가 종종 MIG 용접에 있어서 소모성 와이어 전극으로서 사용된다. 구리 도금된 강철 와이어는 용접 와이어로서의 사용을 위해, 용접 중에 그 성능에 영향을 미칠 수도 있는 와이어의 특정한 특징(예를 들어, 그 조성 및 직경)에 기초하여 통상적으로 차별화되어 왔다. 이들 특징이 제조 프로세스에 앞서 일반적으로 인지되고/인지되거나 제조 프로세스 중에 제어된다는 점에서 상기 특징은 예측 가능하다. 역으로, 용접 중에 그 성능에 영향을 미칠 수도 있는 용접 와이어의 다른 특징은, 이들이 와이어의 제조 또는 후속의 처리 중에 발생되는 의도하지 않은 이벤트로부터 가변적으로 발생되기 때문에 예측 불가능하다.
본 발명은 와이어의 제조 방법 및 이 방법을 이용하기 위한 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하며, 특히 제조 관련 중단에 기초하여 와이어를 분류하는 와이어의 제조 방법 및 이를 위한 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일반적인 본 발명의 개념의 다양한 양태를 예시하기 위한 예로서, 와이어를 제조하고, 전달하고, 분류하고, 보증하고, 가격 책정하기 위한 방법 및/또는 시스템이 본 명세서에 개시된다.
예시적인 일 실시예에 따른 재료(예를 들어, 강철)로부터 와이어(예를 들어, 구리 도금된 강철 와이어)를 제조하는 방법이 개시된다. 청구항 1에 따른 방법은, 제1의 사전 결정된 양(예를 들어, 5000 lb)의 와이어가 제1 저장 장치 상에 배치될 때까지 스테이션들을 통해 재료를 연속적으로 드로잉(drawing)함으로써 와이어를 형성하는 것과, 스테이션들을 통한 재료의 드로잉에 있어서의 제1 중단 횟수를 추적하는 것과, 제1 저장 장치와 제1 중단 횟수를 관련시키는 것을 포함하는 일반적인 본 발명의 개념에 기초한다. 스테이션들 중 하나는, 예를 들어 일련의 하나 이상의 다이를 포함할 수 있고, 재료는 다이를 통해 드로잉됨에 따라 소성 변형을 겪는다. 이 방법은, 제1 저장 장치로부터 제2 저장 장치로 제2의 사전 결정된 양(예를 들어, 1000 lb)의 와이어를 연속적으로 전달하는 것과, 제1 저장 장치로부터 제2 저장 장치로의 와이어의 전달에 있어서의 제2 중단 횟수를 추적하는 것과, 제1 중단 횟수와 제2 중단 횟수를 가산하여 제3 중단 횟수를 얻는 것과, 제2 저장 장치와 제3 중단 횟수를 관련시키는 것을 또한 포함할 수 있다. 또한, 이는, 청구항 2 내지 6의 단계가 취해질 때 및/또는
- 제1 저장 장치가 릴(reel), 드럼, 스템(stem) 및 박스 중 하나이고,
- 적어도 하나의 스테이션이 적어도 하나의 다이를 포함하는 드로잉 스테이션을 포함하고, 재료가 적어도 하나의 다이를 통해 드로잉되는 것으로부터 소성 변형을 겪고,
- 상기 방법이 재료를 세정하는 것을 더 포함하고,
- 상기 방법이 재료 상에 구리의 층을 적용하는 것을 더 포함하고,
- 상기 방법이 재료에 표면 코팅을 적용하는 것을 더 포함하고, 및/또는
- 제1의 사전 결정된 양과 제2의 사전 결정된 양이 동일할 때 특히 바람직하다.
예시적인 일 실시예에 따라 재료(예를 들어, 강철)로부터 와이어(예를 들어, 구리 도금된 강철 와이어)를 제조하기 위한 시스템이 개시된다. 청구항 7에 따르면, 시스템은 재료를 로딩하기 위한 로딩 스테이션과, 재료의 소성 변형을 통해 재료를 와이어로 변환하기 위한 드로잉 스테이션과, 제1 저장 장치 상에 와이어를 언로딩하기 위한 언로딩 스테이션을 포함한다. 시스템은 로딩 스테이션으로부터 드로잉 스테이션을 통해 언로딩 스테이션으로 재료를 드로잉하기 위한 수단(예를 들어, 모터)과, 스테이션들을 통한 재료의 드로잉에 있어서의 제1 중단 횟수를 추적하기 위한 수단(예를 들어, 센서)과, 제1 저장 장치와 제1 중단 횟수를 관련시키기 위한 수단(예를 들어, 소프트웨어, 데이터 저장 장치)을 또한 포함한다. 시스템은 제1 저장 장치로부터 제2 저장 장치로 와이어를 전달하기 위한 전달 스테이션, 제1 저장 장치로부터 제2 저장 장치로의 와이어의 전달에 있어서 제2 중단 횟수를 추적하기 위한 수단(예를 들어, 센서), 및 제1 중단 횟수와 제2 중단 횟수의 합을 제2 저장 장치와 관련시키기 위한 수단(예를 들어, 소프트웨어, 데이터 저장 장치)을 또한 포함할 수 있다.
- 상기 시스템이 재료를 세정하기 위한 세정 스테이션을 더 포함하고,
- 상기 시스템이 와이어 상에 구리의 층을 증착하기 위한 도금 스테이션을 더 포함하고, 및/또는
- 상기 시스템이 와이어에 표면 코팅을 적용하기 위한 코팅 스테이션을 더 포함할 때 특히 바람직하다.
예시적인 일 실시예에 따라 제1 저장 장치(예를 들어, 릴)로부터 제2 저장 장치(예를 들어, 박스)로 와이어(예를 들어, 구리 도금된 강철 와이어)를 전달하기 위한 시스템이 개시된다. 청구항 9에 따른 시스템은 제1 저장 장치로부터 와이어를 언로딩하기 위한 입력 스테이션과, 제2 저장 장치로 와이어를 로딩하기 위한 출력 스테이션과, 입력 스테이션으로부터 출력 스테이션으로 와이어를 이동시키기 위한 전달 스테이션을 포함한다. 시스템은 입력 스테이션으로부터 출력 스테이션으로 와이어의 이동에 있어서의 중단 횟수를 추적하기 위한 수단(예를 들어 센서)과, 제2 저장 장치와 중단 횟수를 관련시키기 위한 수단(예를 들어, 소프트웨어, 데이터 저장 장치)을 또한 포함한다.
예시적인 일 실시예에 따라 재료로부터 와이어(예를 들어, 구리 도금된 강철 와이어)를 제조하기 위한 시스템이 개시된다. 청구항 10에 따른 시스템은 재료를 로딩하기 위한 로딩 스테이션과, 재료를 세정하기 위한 세정 스테이션과, 재료의 직경을 감소시키기 위한 드로잉 스테이션과, 재료 상에 구리의 층을 증착하기 위한 도금 스테이션과, 와이어의 형성을 완료하기 위해 재료에 표면 코팅을 적용하기 위한 코팅 스테이션과, 와이어를 저장 장치 상에 언로딩하기 위한 언로딩 스테이션을 포함한다. 시스템은 각각의 스테이션을 통해 재료를 드로잉하기 위한 수단(예를 들어, 모터)과, 로딩 스테이션으로부터 세정 스테이션, 드로잉 스테이션, 도금 스테이션 및 코팅 스테이션을 통해 언로딩 스테이션으로 재료를 드로잉함에 있어서의 중단 횟수를 추적하기 위한 수단(예를 들어, 센서)과, 저장 장치와 중단 횟수를 관련시키기 위한 수단(예를 들어, 소프트웨어, 데이터 저장 장치)을 또한 포함한다.
예시적인 일 실시예에 따라 제조 프로세스에 의해 형성되고 (예를 들어, 박스에 넣어진 코일로서) 저장 장치 상에 저장된 와이어(예를 들어, 구리 도금된 강철 와이어)를 분류하는 방법이 개시된다. 청구항 11에 따른 방법은 제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제1 값과 동일하면 제1 클래스로 와이어를 할당하는 것과, 제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제2 값과 동일하면 제2 클래스로 와이어를 할당하는 것과, 제1 클래스 및 제2 클래스 중 어느 것에 와이어가 속하는지를 지시하기 위해 저장 장치에 지표(indicia)를 적용하는 것을 포함하고, 상기 제1 값과 제2 값은 상이하다. 제1 값이 0일 때 특히 바람직하다.
예시적인 일 실시예에 따라 제조 프로세스에 의해 형성되고 (예를 들어, 박스에 넣어진 코일로서) 저장 장치 상에 저장된 와이어(예를 들어, 구리 도금된 강철 와이어)를 분류하는 방법이 개시된다. 청구항 12에 따른 방법은, 제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제1 값 이하이면 와이어를 제1 클래스로 할당하는 것과, 제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제1 값 초과이면 와이어를 제2 클래스로 할당하는 것과, 제1 클래스 및 제2 클래스 중 어느 것에 와이어가 속하는지를 지시하기 위해 저장 장치에 지표를 적용하는 것을 포함한다. 제1 값이 0일 때 특히 바람직하다.
예시적인 일 실시예에 따라 제조 프로세스에 의해 형성되고 (예를 들어, 박스에 넣어진 코일로서) 저장 장치 상에 저장된 와이어(예를 들어, 구리 도금된 강철 와이어)를 보증하는 방법이 개시된다. 청구항 13에 따른 방법은 제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 0이면 중단이 없는 것으로서 와이어를 보증하는 것을 포함한다. 예시적인 일 실시예에서, 제조 프로세스는 저장 장치로부터 다른 저장 장치로의 와이어의 후속 전달을 포함한다. 이 방법은 초기 저장 장치 또는 후속의 저장 장치 중 적어도 하나에 중단이 없음을 보증한다는 것을 지시하는 지표를 적용하는 것을 포함할 수 있다. 이 방법은 중단이 없음을 보증한다는 것을 지시하기 위해 제1 저장 장치에 지표를 적용하는 것을 포함할 수 있다.
예시적인 일 실시예에 따라 제조 프로세스에 의해 형성된 와이어(예를 들어, 구리 도금된 강철 와이어)의 가격 책정 방법이 개시된다. 청구항 14에 따른 방법은 제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제1 값과 동일하면 와이어에 제1 가격을 할당하는 것과, 제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제2 값과 동일하면 와이어에 제2 가격을 할당하는 것을 포함하고, 제1 값은 제2 값보다 작고, 제1 가격은 제2 가격보다 높다. 이 방법은 제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제3 값과 동일하면 와이어에 제3 가격을 할당하는 것을 또한 포함할 수 있고, 제2 값은 제3 값보다 작고, 제2 가격은 제3 가격보다 크다. 제1 값이 0일 때 특히 바람직하다.
예시적인 일 실시예에 따른 제조 프로세스에 의해 형성된 와이어(예를 들어, 구리 도금된 강철 와이어)의 가격 책정 방법이 개시된다. 청구항 15에 따른 방법은 제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제1 값 이하이면 와이어에 제1 가격을 할당하는 것과, 제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제1 값 초과이면 와이어에 제2 가격을 할당하는 것을 포함하고, 제1 가격은 제2 가격보다 높다. 제1 값이 0일 때 특히 바람직하다.
일반적인 본 발명의 개념의 다수의 양태는 이하의 예시적인 실시예의 상세한 설명으로부터, 청구범위로부터 그리고 첨부 도면으로부터 즉시 명백해질 것이다.
일반적인 본 발명의 개념뿐만 아니라 그 실시예 및 장점이 도면을 참조하여 예로서 이하에 더 상세히 설명된다.
본 발명에 따르면, 와이어의 제조 방법 및 이 방법을 이용하기 위한 시스템, 특히 제조 관련 중단에 기초하여 와이어를 분류하는 와이어의 제조 방법 및 이를 위한 시스템을 얻을 수 있다.
도 1은 예시적인 일 실시예에 따른 와이어를 제조하기 위한 제조 라인을 도시하고 있는 다이어그램.
도 2는 예시적인 일 실시예에 따른 제1 저장 장치로부터 제2 저장 장치로 와이어를 전달하기 위한 전달 라인을 도시하고 있는 다이어그램.
도 3은 예시적인 일 실시예에 따라 변형된 부분을 갖는 와이어를 도시하고 있는 도면.
도 4는 예시적인 일 실시예에 따른, 파괴부를 갖는 와이어를 도시하고 있는 도면.
도 5는 예시적인 일 실시예에 따라 용접된 부분을 갖는 와이어를 도시하고 있는 도면.
도 6은 예시적인 일 실시예에 따른 다수의 제조 관련 중단과 관련된 와이어의 릴을 도시하고 있는 도면.
도 7은 예시적인 일 실시예에 따른 제조 관련 중단 횟수 및/또는 전달 관련 중단 횟수와 관련된 와이어의 패키지를 도시하고 있는 도면.
도 8은 예시적인 일 실시예에 따라 와이어를 제조하고 전달하는 방법을 도시하고 있는 흐름도.
도 9는 도 8의 방법에 있어서의 와이어의 제조 및 후속 전달 중에 예시적인 일 실시예에 따라 중단 횟수를 카운트하기 위한 로직을 도시하고 있는 흐름도.
일반적인 본 발명의 개념은 다수의 상이한 형태의 실시예로 가능하지만, 본 개시 내용은 단지 일반적인 본 발명의 개념의 원리의 예시로서 고려되어야 함을 이해할 것이며, 이 개시 내용은 도면에 도시되어 있고 그 상세한 특정 실시예에 설명되어 있다. 따라서, 일반적인 본 발명의 개념은 본 명세서에 예시된 특정 실시예에 한정되도록 의도된 것은 아니다.
예시적인 일 실시예에 따른 와이어(102)를 제조하기 위한 시스템(100)이 도 1에 도시되어 있다. 시스템(100)은 강철과 같은 재료(106)로부터 구리 도금된 강철 와이어와 같은 와이어(102)를 형성하기 위한 적어도 하나의 제조 라인(104)을 포함한다. 예시적인 일 실시예에서, 재료(106)는 가요성의 원형 강철이다. 다른 예시적인 재료는 플럭스 코어형 와이어, 중실 와이어, 금속 코어형 와이어 및 비코팅 와이어를 포함할 수 있다. 필요에 따라 다른 적합한 재료가 사용될 수 있다. 제조 라인(104)은 일련의 스테이션을 포함한다. 스테이션을 통해 재료(106)를 이동시킴으로써, 재료(106)는 와이어(102)로 변형되고 릴, 드럼, 스템 또는 박스와 같은 저장 장치(108) 상에 저장된다. 재료(106)는, 제조 라인(104) 내로 도입되기 전에, 재료(106)의 특징(예를 들어, 그 조성) 및 특정한(예를 들어, 치수 설정된) 와이어를 제조하기 위한 그 적합성에 기초하여 선택된다.
예시적인 일 실시예에서, 제조 라인(104)은 로딩 스테이션(110), 세정 스테이션(112), 드로잉 스테이션(114), 도금 스테이션(116), 코팅 스테이션(118) 및 언로딩 스테이션(120)을 포함한다. 더 많거나 적은 스테이션이 특정한 제조 라인 또는 대안적인 제조 라인에 사용될 수 있다. 예를 들어, 비피복 와이어(bare wire)를 제조하기 위해 도금 스테이션(116)이 제조 라인으로부터 생략될 수 있다. 더욱이, 스테이션의 순서는 특정한 제조 라인 또는 대안적인 제조 라인에서 변경될 수 있다.
로딩 스테이션(110)은 제조 라인(104)을 통한 전달을 위해 소정량(예를 들어, 5000 lb)의 재료(106)를 수용한다. 재료(106)는 로딩 스테이션(110)으로부터 세정 스테이션(112)으로 이동하고, 여기서 재료(106)의 외부면이 세정된다. 예시적인 일 실시예에서, 세정 스테이션(112)은 재료(106)의 외부면을 세정하기 위해 정화제 및/또는 코팅제를 사용한다. 세정 후에, 재료(106)는 드로잉 스테이션(114)으로 이동한다.
드로잉 스테이션(114)은 적어도 하나의 다이를 포함한다. 예시적인 일 실시예에서, 드로잉 스테이션(114)은 일련의 다이[D1(122), D2(124),... DN(126)(N>1)]를 포함하고, 각각의 다이는 선행의 다이보다 계속적으로 더 작은 개구를 갖는다. 예시적인 일 실시예에서, 드로잉 스테이션(114)은 8개 내지 17개의 다이를 포함한다. 통상적으로 재료(106)가 각각의 다이에 진입하기 전에 재료(106)에 윤활제(예를 들어, 분말 윤활제)가 첨가되어, 다이(122, 124, 126)를 통한 재료(106)의 통과를 용이하게 하고, 다이(122, 124, 126) 상의 마모를 감소시킨다. 재료(106)가 드로잉 스테이션(114)을 통과함에 따라, 재료(106)의 직경은 재료(106)의 원하는 치수 및 이에 따른 길이 증가로 소성 변형에 의해 점진적으로 감소된다. 다이(122, 124, 126)를 통과함에 따른 재료(106)의 이러한 연신에 기인하여, 프로세스 속도는 재료(106)의 증가된 길이를 허용하기 위해 드로잉 스테이션(114)의 입력측에서보다 드로잉 스테이션(114)의 출력측에서 더 빨라진다.
재료(106)가 드로잉 스테이션(114)을 떠날 때, 이는 구리의 층이 재료(106) 상에 증착되어 있는 도금 스테이션(116)으로 선택적으로 이동한다. 예시적인 일 실시예에서, 얇은 구리층이 증착된다. 구리층의 적용은 연속적이거나 불연속적일 수 있다.
예시적인 일 실시예에서, 도금 스테이션(116)은 재료(106)가 침지되는 구리 용액(예를 들어, 구리 설페이트, 무전해 첨가제 및 황산)을 수용하는 구리 배스(128; Cu bath)을 포함한다. 구리 배스(128) 내에서, 구리의 층은 무전해 도금 프로세스를 사용하여 재료(106) 상에 증착된다. 도금 스테이션(116)은 또한 구리 도금된 재료(106)가 그를 통과하여 임의의 과잉의 구리 용액을 헹굼 제거하는 수욕(water bath)(130)을 포함한다. 재료(106) 상에 구리층을 증착하기 위해 전해 도금과 같은 다른 기술이 사용될 수 있다.
구리 도금된 재료(106)는 이어서 와이어(102)의 형성을 완성하기 위해 재료(106)에 표면 도금을 부여하는 코팅 스테이션(118)으로 이동한다. 예시적인 일 실시예에서, 표면 코팅은 윤활제를 포함한다. 이 경우에, 표면 코팅의 윤활 특성은 임의의 라이너[예를 들어, 풀려지거나 용접 위치로 전달될 때 와이어(102)를 보호하기 위한 튜브]를 통한 와이어의 통과 및/또는 용접 중에 와이어 전달 장치(예를 들어, 건)를 통한 와이어(102)의 통과를 용이하게 한다.
재료(106) 상의 구리층 및/또는 표면 코팅의 배치는 특정 용접 용례에 사용하기 위해 적합한 특성을 최종 와이어(102)에 제공한다. 코팅 스테이션(118)으로부터, 와이어(102)는 언로딩 스테이션(120)으로 이동하고, 여기서 와이어(102)는 저장 장치(108) 상에 권취된다. 저장 장치(108)는 고객에게 판매하고/판매하거나 고객에 의한 사용될 최종 제품을 형성할 수도 있고, 저장 장치(108)는 후속 처리 및/또는 다른 저장 장치로의 전달을 위해 와이어(102)를 유지할 수도 있다.
제조 라인(104)은 프로세스 제어 로직(132)을 또한 포함한다. 프로세스 제어 로직(132)은 조작자에 의해 입력된 파라미터에 따라 제조 라인(104)을 제어하는 소프트웨어 및/또는 하드웨어이다. 디스플레이(134)가 프로세스 제어 로직(132)에 접속되거나 다른 방식으로 통신하여, 제조 프로세스를 제어하고 모니터링하기 위한 인터페이스를 조작자에게 제공한다.
제조 라인(104)을 시동하기 위한 준비시에, 조작자 또는 다른 사람은 로딩 스테이션(110)으로부터 세정 스테이션(112), 드로잉 스테이션(114), 도금 스테이션(116) 및 코팅 스테이션(118)을 통해 언로딩 스테이션(120)에서 저장 장치(108) 주위에 재료(106)의 단부를 수동으로 공급한다. 이후에, 제조 프로세스 중에, 저장 장치(108)의 회전은 로딩 스테이션(110)으로부터 세정 스테이션(112), 드로잉 스테이션(114), 도금 스테이션(116) 및 코팅 스테이션(118)을 통해 언로딩 스테이션(120)으로 재료(106)가 당겨질 수 있게 한다. 다른 구조체(예를 들어, 롤러, 원형 블록)가 스테이션들을 통해 재료(106)를 이동시키는 데 사용될 수 있다.
전체 제조 프로세스는 자동화되고, 이상적으로는 사전 결정된 양의 와이어(102)가 저장 장치(108) 상에 권취될 때까지 계속된다[이하, 제조 런(production run)이라 칭함]. 각각의 제조 런 후에, 제조 프로세스는 일시적으로 중지되고, 와이어(102)는 저장 장치(108) 근처의 지점에서 수동으로 또는 자동으로 절단된다. 사전 결정된 양의 와이어(102)를 수납하는 저장 장치(108)가 제조 라인(104)으로부터 제거되고, 다른 제조 런으로부터의 저장 장치(108)를 갖는 위치(136)에 저장될 수 있고, 제거된 저장 장치(108)는 이어서 비어 있는 저장 장치(108)로 교체되고, 미리 절단된 와이어(102)가 비어 있는 저장 장치(108) 둘레에 권취되거나 다른 방식으로 결합된다. 그 후에, 제조 프로세스는 재시작되고 와이어(102)의 자동 제조가 재개된다.
로딩 스테이션(110)에서의 재료(106)의 고갈은 로딩 스테이션(110)에 추가량의 재료(106)를 연결함으로써 방지된다. 예를 들어, 4000 lb의 추가 강철 코일이 로딩 스테이션(110)에서 함께 용접되어 제조 프로세스를 위한 재료(106)의 연속적인 공급을 유지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 이상적으로는, 제조 프로세스는 제조 런 사이에 비어 있는 저장 장치(108)에 대한 충만한 저장 장치(108)의 정기적인 교환을 제외하고는 연속적으로 실시된다. 그러나, 제조 프로세스의 의도하지 않은 중단은 그 고속 작업의 불가피한 결과이다. 중단은 제조 런 중에 제조 프로세스의 각각의 속도의 임의의 중요한 변화(예를 들어, 감소)이다. 예시적인 일 실시예에서, 제조 런은 일단 저장 장치(108)가 사전 결정된 시구간 동안 회전되면 시작되는 것으로 고려되고, 이 사전 결정된 시구간은 각각의 제조 런 중에 초기 아이들 상태로부터 정상 프로세스 속도로 전이하기 위해 제조 라인(104)에 대해 소요되는 시구간으로 간주된다. 예시적인 일 실시예에서, 중단은 제조 프로세스가 완전한 정지에 도달하게 되는 것을 의미한다. 중단은, 예를 들어 제조 프로세스의 문제점이 관찰될 때 조작자가 제조 프로세스를 중지하는 것으로부터 발생될 수 있다. 제조 프로세스의 의도하지 않은 중단이 발생할 때, 결과적인 프로세스 속도의 급격한 감소는 재료(106)가 변형되고, 파괴되고 및/또는 상당한 코팅 불일치를 갖도록 할 수 있고, 이들 모두는 용접 중에 최종 와이어(102)의 성능에 악영향을 미칠 수 있다.
예를 들어, 사전 결정된 양의 와이어(102) 전체에 걸쳐 일반적으로 균일한 캐스트(cast), 피치(pitch) 및 비틀림 특성을 갖는 와이어(102)를 생성한다. 와이어(102)가 연장되면, 와이어(102)의 경향은 원형 또는 사인 곡선형 형상을 취하는 것이다. 캐스트는 와이어(102)의 폭을 칭한다. 피치는 와이어(102)가 편평한 표면으로부터 상승하거나 융기되는 거리를 칭한다. 비틀림은 그 단부에 유지될 때 와이어(102)가 갖는 턴 또는 회전의 수를 칭한다. 와이어(102)의 캐스트, 피치 및 비틀림 특성은 제조 프로세스 내에서 제어되거나 다른 방식으로 영향을 받아, 와이어(102)가 일관되고/일관되거나 원하는 거동을 나타낼 수 있게 된다.
그러나, 제조 런 중에 임의의 중단이 발생하면, 최종 와이어(102)는 일반적으로 균일한 캐스트, 피치 및 비틀림 특성을 갖는 것이 보장될 수 없다. 예를 들어, 제조 프로세스 도중의 중단은 재료(106)의 변형을 초래할 수 있어, 변형된 부분(300)이 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 비변형된 제1 부분(302)과 비변형된 제2 부분(304) 사이에 생성되게 한다. 변형된 부분(300)이 제조 프로세스 중에 제거되지 않으면, 최종 와이어(102)는 변형된 부분(300)을 포함하고, 이는 와이어(102)의 캐스트, 피치 및 비틀림 특성의 균일성의 감소에 기여한다. 이 와이어(102)의 캐스트, 피치 및 비틀림 특성의 균일성의 감소는 와이어(102)의 품질에 악영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 와이어(102)의 캐스트, 피치 및 비틀림 특성의 균일성이 감소됨에 따라, 와이어(102)는 [예를 들어, 저장 장치(108) 상에] 일관된 방식으로 저장되기가 더 어렵게 될 수 있다.
더욱이, 실질적인 경우에, 변형된 부분(300)은 제조 프로세스가 정상 방식으로 재개될 수 있기 전에 제거될 필요가 있을 수 있다. 변형된 부분(300)은 통상적으로 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 재료(106)가 비변형된 제1 부분(302) 및 비변형된 제2 부분(304)으로 분리되도록 제거된다(예를 들어, 수동으로 절단됨). 재료(106)의 제1 부분(302) 및 제2 부분(304)은 제조 프로세스가 재시작될 수 있도록 재연결되어야 한다. 통상적으로, 제1 부분(302) 및 제2 부분(304)은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 용접부(306)에 의해 연결된다. 용접부(306)는 와이어(102)의 캐스트, 피치 및 비틀림 특성의 균일성을 감소시킬 수 있다.
유사하게, 재료(106)가 제조 프로세스 중에 파괴되면, 재료(106)는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 부분(302) 및 제2 부분(304)으로 분리된다. 이 경우에, 재료(106)의 제1 부분(302) 및 제2 부분(304)은 제조 프로세스가 재개될 수 있기 전에 재연결되어야 한다. 전술한 바와 같이, 제1 부분(302) 및 제2 부분(304)은 통상적으로 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 용접부(306)에 의해 연결된다. 용접부(306)는 와이어(102)의 캐스트, 피치 및 비틀림 특성의 균일성을 감소시킬 수 있다.
제조 프로세스 도중에 의도하지 않은 중단은 또한 코팅 불일치부를 갖는 와이어(102)를 생성할 수 있다. 의도하지 않은 중단이 발생될 때, 제조 프로세스는 종종 급격하게 느려지고/느려지거나 정지하게 된다. 그 결과, 도금 스테이션(116)을 통한 구리 도금의 적용 및 코팅 스테이션(118)을 통한 표면 코팅은 제조 프로세스가 그 정상 속도에서 작동할 때와는 상이한 속도에서 실시된다. 따라서, 중단은 구리 도금 및 표면 코팅이 불균일한 방식으로 적용되게 한다.
각각의 변형된 부분(300), 용접부(306) 및/또는 구리 도금 또는 표면 코팅의 편차는 용접 중에 와이어(102)의 성능에 악영향을 미칠 수 있는 와이어(102)의 잠재적인 불일치를 의미한다. 제조 프로세스의 전술한 의도하지 않은 중단은 이들 불일치의 기초적인 원인을 제공한다. 시스템(100)은 각각의 제조 런 중에 발생하는 중단의 횟수를 추적할 수 있다. 따라서, 시스템(100)은 사전 결정된 양의 와이어(102)에 존재할 가능성이 있는 불일치의 대응하는 수를 식별할 수 있다.
특히, 시스템(100)은 정지 카운트 로직(138)을 포함한다. 예시적인 일 실시예에서, 정지 카운트 로직(138)은 프로세스 제어 로직(132)과 일체화된다. 정지 카운트 로직(138)은 특정 제조 런 중에 발생하는 중단(이하, 제조 중단이라 칭함)의 수를 식별하도록 작동하는 소프트웨어 및/또는 하드웨어이다. 정지 카운트 로직(138)은 중단이 발생되었는지 여부를 판정하기 위해 [예를 들어, 프로세스 제어 로직(132)과 인터페이스를 형성함으로써] 제조 프로세스에 관한 임의의 장비 및/또는 파라미터를 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 정지 카운트 로직(138)은 제조 런 중에 저장 장치(108)의 회전 속도를 측정할 수 있다. 이 경우에, 정지 카운트 로직(138)은 저장 장치(108)의 회전 속도의 상당한 변화가 제조 런 중에 검출될 때마다 중단이 발생되는지를 판정한다. 다른 예로서, 정지 카운트 로직(138)은 프로세스 모터의 상태를 모니터링하거나 프로세스 제어 로직(132)으로부터 이러한 상태 정보를 얻을 수 있다. 이 경우에, 정지 카운트 로직(138)은 프로세스 모터의 상태의 상당한 변화가 제조 런 중에 검출될 때마다 중단이 발생되는지를 판정한다. 정지 카운트 로직(138)에 의해 모니터링될 수 있는 제조 프로세스에 관한 장비 및/또는 파라미터의 다른 예는, 롤러의 느슨한 장력, 권취 횡단의 결함, 과잉 토크에 기인하는 결함 및/또는 임의의 보호 상호 체결부의 상태(예를 들어, 개방 또는 폐쇄)를 포함한다.
정지 카운트 로직(138)은 특정 제조 런에 대한 저장 장치(108)와 중단 횟수를 관련시키도록 작동한다. 따라서, 각각의 저장 장치(108)에는, 이 저장 장치에 저장된 와이어(102)의 제조 중에 발생된 중단 횟수가 마킹될 수 있다. 제조 중단 횟수는 와이어(102) 내에 존재할 가능성이 있는 불일치의 수의 지표이기 때문에, 제조 중단 횟수는 와이어(102)의 상이한 제조 라인을 차별화하기 위한 품질 척도로서 사용될 수 있다.
예시적인 일 실시예에서, 저장 장치(108)는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 제조 중단 횟수를 지시하는 라벨(140)을 저장 장치(108)에 부착함으로써 마킹된다. 라벨(140)은 저장 장치(108)가 언로딩 스테이션, 위치(136) 또는 다른 위치에 있는 동안 부착될 수 있다. 라벨(140)은 수동으로 또는 자동으로 부착될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 저장 장치(108)는 그 위에 지시되거나 그에 부착된(RFID 태그) 식별 정보(예를 들어, 릴 번호)를 갖고, 제조 중단 횟수는 식별 정보 및 제조 중단 횟수를 데이터 저장 장치, 예를 들어 데이터베이스(미도시)에 맵핑함으로써 저장 장치(108)와 관련된다.
예시적인 일 실시예에서, 제조 중단 횟수로 저장 장치(108)를 마킹하는 대신에 또는 이에 추가하여, 저장 장치(108)는 그 제조 중단의 관련된 수에 기초하여 그룹화된다. 예를 들어, 저장 장치(108)는 그 제조 중단 횟수에 기초하여 후속의 처리를 위해 사전 결정된 위치[예를 들어, 위치(136)]에 격리될 수 있다. 사전 결정된 위치는 제조 중단의 특정 수 또는 제조 중단의 범위(예를 들어, 소정의 사전 결정된 임계치 미만)와 관련하여 이들 저장 장치(108)에 대해 지정된다. 예시적인 일 실시예에서, 단지 이와 관련된 제조 중단이 없는 저장 장치(108)들만이 사전 결정된 위치에 배치된다. 제조 중단 횟수에 추가하여, 저장 장치(108)는 저장 장치(108) 상에 저장된 와이어(102)의 하나 이상의 특성(예를 들어, 크기, 캐스트, 코팅, 피치, 비틀림)에 기초하여 그룹화될 수 있다.
예시적인 일 실시예에서, 정지 카운트 로직(138)은 (예를 들어, 중량 단위로, 길이 단위로) 얼마나 많은 와이어(102)가 중단이 발생할 때 제조되었는지를 식별하여, 이에 의해 와이어(102) 내의 대응 불일치의 위치가 식별되거나 다른 방식으로 근사되게 할 수 있다. 불일치의 추정 위치에 기초하여, 시스템(100) 및/또는 그 조작자는 불일치가 즉시 제거 가능한 와이어(102)의 부분에서[예를 들어, 제조 런의 종료 부근, 와이어(102)가 더 적은 양으로 분할되는 것으로 예측되는 부근에서] 발생하는지 여부를 판정할 수 있다. 만일 그러하면, 시스템(100) 및/또는 그 조작자는 불일치를 갖는 와이어(102)의 부분을 제거할 수 있고, 이에 의해 잔여 와이어(102)의 전체적인 일관성을 향상시킨다.
와이어(102)의 제조시에, 고객에 대한 판매 및/또는 고객에 의한 사용을 위해 저장 장치(108)로부터 하나 이상의 패키지(202)[예를 들어, 와이어(102)의 1000 lb 패키징된 코일]로 사전 결정된 양(예를 들어, 4000 lb)의 와이어(102)를 전달하는 것이 종종 바람직하다. 따라서, 예시적인 일 실시예에서, 와이어(102)를 전달하기 위한 시스템(200)이 제공된다(도 2 참조). 시스템(200)은 적어도 하나의 전달 라인(204)을 갖는다. 각각의 전달 라인(204)은 로딩 스테이션(206), 전달 스테이션(208) 및 언로딩 스테이션(210)을 포함한다. 더 많거나 적은 스테이션이 특정 전달 라인 또는 대안적인 전달 라인에 사용될 수 있다. 더욱이, 스테이션의 순서는 특정 전달 라인 또는 대안적인 전달 라인에서 변경될 수 있다.
예시적인 일 실시예에서, 시스템(200)은 시스템(100)으로부터 분리되고, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 그 고유의 프로세스 제어 로직(212), 디스플레이(214) 및 정지 카운트 로직(216)을 포함한다. 대안으로, 시스템(200)은 시스템(100)과 일체로 될 수 있어, 로딩 스테이션(206), 전달 스테이션(208) 및 언로딩 스테이션(210)이 제조 라인(104)에 포함되어 시스템(100)의 프로세스 제어 로직(132), 디스플레이(134) 및 정지 카운트 로직(138)에 의해 제어되게 된다.
로딩 스테이션(206)은 와이어(102)를 갖는 저장 장치(108)를 수용한다. 예를 들어, 저장 장치(108)는 위치(136)로부터 전달 라인(204)의 로딩 스테이션(206)으로 이동된다. 조작자 또는 다른 사람은 로딩 스테이션(206)에서의 저장 장치(108)로부터 전달 스테이션(208)을 통해 패키지(202) 또는 언로딩 스테이션(210)에서의 관련 구조체로 와이어(102)의 단부를 수동으로 공급한다. 그 후에, 전달 프로세스 중에, 패키지(202) 또는 관련 구조체의 회전은 와이어(102)가 저장 장치(108)로부터 당겨져서 패키지(202) 내에 권취될 수 있게 한다. 예시적인 일 실시예에서, 전달 스테이션(208)은 와이어(102)가 저장 장치(108)로부터 풀려져서 일관된 방식으로 패키지(202) 내에 권취되는 것을 보장하도록 작동한다.
전체 전달 프로세스는 자동화되어 사전 결정된 양의 와이어(102)가 패키지(202)에 권취될 때까지 계속된다[이하, 전달 런(transfer run)이라 칭함]. 전달 프로세스는 각각의 전달 런 후에 일시적으로 중지되고, 와이어(102)는 패키지(202) 부근 또는 패키지 내의 지점에서 수동으로 또는 자동으로 절단된다. 사전 결정된 양의 와이어(102)를 포함하는 패키지(202)는 언로딩 스테이션(210)으로부터 제거되고 다른 전달 런으로부터의 패키지(202)의 함께 소정 위치(218)에 저장될 수 있다. 제거된 패키지(202)는 이어서 비어 있는 패키지(202)로 교체되고, 미리 절단되어 있는 와이어(102)는 비어 있는 패키지(202) 또는 관련 구조체 주위에 권취되거나 다른 방식으로 결합된다. 그 후에, 전달 프로세스가 재시작되고 저장 장치(108)로부터 패키지(202)로의 와이어의 자동 전달이 개시된다. 저장 장치(108)는 다수의 패키지(202)를 충전하기 위한 충분한 와이어(102)를 포함할 수 있다. 저장 장치(108)의 와이어(102)가 고갈될 때, 이 저장 장치는 로딩 스테이션(210)에서 사전 결정된 양의 와이어(102)를 갖는 다른 저장 장치(108)로 교체될 수 있다.
전술한 바와 같이, 전달 프로세스 런은, 전달 런들 사이에서 충만한 패키지(202)를 비어 있는 패키지(202)로 교체하고 필요에 따라 비어 있는 저장 장치(108)를 충만한 저장 장치(108)로 교체하는 루틴(routine)과 함께 각각의 전달 런 중에 계속적으로 실행되는 것이 이상적이다. 그러나, 전달 프로세스의 의도하지 않은 중단은 그 고속 작업의 불가피한 결과이다. 중단은 전달 런 중에 전달 프로세스의 속도의 임의의 상당한 변화(예를 들어, 감소)이다. 예시적인 일 실시예에서, 전달 런은 일단 패키지(202) 또는 관련 구조체가 사전 결정된 시구간 동안 회전되면 개시되는 것으로 고려되고, 이 시구간은 각각의 전달 런 중에 초기 아이들 상태로부터 정상 프로세스 속도로 전이하기 위해 전달 라인(204)에 대해 소요되는 시구간으로 간주된다. 예시적인 일 실시예에서, 중단은 전달 프로세스가 완전한 정지에 도달하게 되는 것을 의미한다. 중단은, 예를 들어 전달 프로세스의 문제점이 관찰될 때 조작자가 전달 프로세스를 중지하는 것으로부터 발생될 수 있다. 전달 프로세스의 의도하지 않은 중단이 발생할 때, 결과적인 프로세스 속도의 급격한 감소는 전술한 바와 같이 와이어(102)가 변형되거나 파괴되게 할 수 있고, 이는 용접 중에 와이어(102)의 성능에 악영향을 미칠 수 있다.
와이어(102)가 실질적으로 변형되거나 파괴되면, 이는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 용접부(306)를 이용하여 고정될 필요가 있을 수 있다. 각각의 변형된 부분(300) 및/또는 용접부(306)는 와이어(102)의 캐스트, 피치 및 비틀림 특성의 일반적인 균일성을 감소시킬 수 있다. 추가적으로, 각각의 변형된 부분(300) 및/또는 용접부(306)는 용접 중에 와이어(102)의 성능에 악영향을 미칠 수 있는 와이어의 잠재적인 불일치를 의미한다. 전달 프로세스의 의도하지 않은 중단은 이들 불일치의 기초적인 원인을 제공한다. 시스템(200)은 각각의 전달 런 중에 발생하는 중단의 횟수를 추적할 수 있다. 따라서, 시스템(200)은 사전 결정된 양의 와이어(102)에 존재할 가능성이 있는 불일치의 대응하는 수를 식별할 수 있다.
특히, 시스템(200)은 특정 전달 런 중에 발생하는 중단(이하, 전달 중단이라 칭함)의 수를 식별하기 위해 작동하는 소프트웨어 및/또는 하드웨어인 정지 카운트 로직(216)을 포함한다. 정지 카운트 로직(216)은 중단이 발생되었는지 여부를 판정하기 위해 [예를 들어, 프로세스 제어 로직(212)과 인터페이스를 형성함으로써]전달 프로세스에 관련된 임의의 장비 및/또는 파라미터를 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 정지 카운트 로직(216)은 전달 런 중에 패키지(202) 또는 관련 구조체의 회전 속도를 측정할 수 있다. 이 경우, 정지 카운트 로직(216)은 패키지(202) 또는 관련 구조체의 회전 속도의 상당한 변화가 전달 런 중에 검출될 때마다 중단이 발생되는 것으로 판정한다. 다른 예로서, 정지 카운트 로직(216)은 프로세스 모터의 상태를 모니터링하거나 프로세스 제어 로직(212)으로부터 이러한 상태 정보를 얻을 수 있다. 이 경우, 정지 카운트 로직(216)은 프로세스 모터의 상태의 상당한 변화가 제조 런 중에 검출될 때마다 중단이 발생되는 것으로 판정한다. 예시적인 일 실시예에서, 정지 카운트 로직(216)은 프로세스 제어 로직(212)과 일체화된다.
정지 카운트 로직(216)은 특정 전달 런에 대한 패키지(202)와 중단 횟수를 관련시키도록 또한 작동한다. 따라서, 각각의 패키지(202)는 저장 장치(108)로부터 패키지(202)로의 와이어(102)의 전달 중에 발생된 중단의 횟수로 마킹될 수 있다. 전달 중단 횟수는 와이어(102)에 존재할 가능성이 있는 불일치의 수의 지표이기 때문에, 전달 중단 횟수는 와이어(102)의 상이한 전달 런을 차별화하기 위한 품질 척도로서 사용될 수 있다.
예시적인 일 실시예에서, 패키지(202)는 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 전달 중단 횟수를 지시하는 라벨(220)을 패키지(202)에 부착함으로써 마킹된다. 라벨(220)은 패키지(202)가 언로딩 스테이션(210), 위치(218) 또는 다른 위치에 있는 동안 부착될 수 있다. 라벨(220)은 수동으로 또는 자동으로 부착될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 패키지(202)는 그 위에 지시되거나 그에 부착된(RFID 태그) 식별 정보(예를 들어, 패키지 번호)를 갖고, 전달 중단 횟수는 식별 정보 및 전달 중단 횟수를 데이터 저장 장치, 예를 들어 데이터베이스(미도시)에 맵핑함으로써 패키지(202)와 관련시킨다.
예시적인 일 실시예에서, 전달 중단 횟수로 패키지(202)를 마킹하는 대신에 또는 이에 추가하여, 패키지(202)는 그 전달 중단의 관련된 수에 기초하여 그룹화된다. 예를 들어, 패키지(202)는 그 전달 중단 횟수에 기초하여 후속의 처리를 위해 사전 결정된 위치[예를 들어, 위치(218)]에 격리될 수 있다. 사전 결정된 위치는 전달 중단의 특정 수 또는 전달 중단의 범위(예를 들어, 소정의 사전 결정된 임계치 미만)와 관련하여 이들 패키지(202)에 대해 지정된다. 예시적인 일 실시예에서, 단지 이와 관련된 전달 중단이 없는 패키지(202)들만이 사전 결정된 위치에 배치된다. 전달 중단 횟수에 추가하여, 패키지(202)는 패키지(202)에서의 와이어(102)의 하나 이상의 특성(예를 들어, 크기, 캐스트, 코팅, 피치, 비틀림)에 기초하여 그룹화될 수 있다.
예시적인 일 실시예에서, 정지 카운트 로직(216)은, 중단이 발생할 때 (예를 들어, 중량 단위로, 길이 단위로) 얼마나 많은 와이어(102)가 전달되었는지를 식별하여, 이에 의해 와이어(102)의 대응 불일치의 위치가 식별되거나 다른 방식으로 근사되게 할 수 있다. 불일치의 추정 위치에 기초하여, 시스템(200) 및/또는 그 조작자는 불일치가 즉시 제거 가능한 와이어(102)의 부분에서[예를 들어, 전달 런의 시작 또는 종료 부근] 발생하는지 여부를 판정할 수 있다. 만일 그러하면, 시스템(200) 및/또는 그 조작자는 불일치를 갖는 와이어(102)의 부분을 제거할 수 있고, 이에 의해 잔여 와이어(102)의 전체적인 일관성을 향상시킨다.
예시적인 일 실시예에서, 시스템(100)의 정지 카운트 로직(138)은 시스템(200)의 정지 카운트 로직(216)과 통신한다(예를 들어, 유선 또는 무선 통신을 통함). 따라서, 제조 런으로부터 저장 장치(108) 상의 와이어(102)에 대한 중단 횟수(및 위치)는 정지 카운트 로직(138)으로부터 정지 카운트 로직(216)으로 송신될 수 있고, 여기서 정지 카운트 로직(216)은 와이어(102)의 제조 런 중의 중단(즉, 제조 중단)의 수와 와이어(102)의 전달 런 중의 중단(즉, 전달 중단)의 수의 합으로서 패키지(202) 내의 와이어(102)가 겪게 되는 중단의 총 수를 결정할 수 있다. 따라서, 패키지(202) 상의 라벨(220)은 그 제조 런 및 전달 런 중에 와이어(102)가 겪게 되는 중단의 총 수를 지시할 수 있다.
예시적인 일 실시예에 따른 와이어[예를 들어, 와이어(102)]를 제조하는 방법(800)이 도 8에 도시되어 있다. 방법(800)은 단계 804에서 그로부터 와이어가 형성되는 재료[예를 들어, 재료(106)]의 로딩으로 시작한다. 예를 들어 4000 lb의 강철 코일과 같은 재료가 와이어를 형성하기에 적합한 재료의 초기 특징(예를 들어, 직경, 조성)에 기초하여 선택된다. 예시적인 일 실시예에서, 재료를 로딩하는 것은 저장 위치로부터 제조 위치 또는 라인으로 재료를 이동시키는 것을 포함한다.
로딩 후에, 재료는 단계 806에서 세정된다. 예시적인 일 실시예에서, 재료의 외부면은 정화 및/또는 코팅제의 적용에 의해 세정된다. 세정은 재료의 외부면으로부터 오물 및 부스러기를 제거한다. 세정은 또한 재료의 전술한 초기 특징 중 하나 이상의 시각적 지표를 제공하기 위해 재료의 부분의 외부면 상에 배치되어 있는 페인트 또는 다른 마킹을 제거하는 데 사용될 수 있다.
재료가 세정된 후에, 재료는 단계 808에서 적어도 하나의 다이를 통해 드로잉된다. 예시적인 일 실시예에서, 재료는 단계 808에서 일련의 2개 이상의 다이를 통해 드로잉된다. 각각의 다이는 이전의 다이보다 연속적으로 작은 개구를 갖기 때문에, 재료의 직경은 원하는 치수로 소성 변형에 의해 점진적으로 감소된다. 윤활제(예를 들어, 분말 윤활제)가 통상적으로 다이의 각각에 진입하기 전에 재료에 적용되어, 다이를 통한 재료의 통과를 용이하게 하고 다이 상의 마모를 감소시킨다.
재료가 원하는 직경으로 드로잉된 후에, 구리의 층이 단계 810에서 재료 상에 증착된다. 예시적인 일 실시예에서, 구리의 층은 무전해 도금 프로세스에 의해 재료 상에 증착된다. 재료 상에 구리를 증착하기 위해 전해 도금과 같은 다른 기술이 사용될 수 있다.
표면 코팅이 이어서 단계 812에서 구리층 상에 적용된다. 예시적인 일 실시예에서, 표면 코팅은 윤활제를 포함한다. 이 경우에, 표면 코팅의 윤활 특성은 임의의 라이너(예를 들어, 풀려져서 용접 위치로 전달될 때 와이어를 보호하기 위한 튜브)를 통한 와이어의 통과 및/또는 용접 중에 와이어 전달 장치(예를 들어, 건)를 통한 와이어의 통과를 용이하게 한다.
표면 코팅의 적용 후에, 와이어는 단계 814에서 제1 저장 장치 상에 언로딩된다. 예시적인 일 실시예에서, 제1 저장 장치는 제1의 사전 결정된 양(예를 들어, 4000 lbs)의 와이어가 권취되는 릴이다. 제1 저장 장치는 고객에 대한 판매 및/또는 고객에 의한 사용을 위한 최종 제품일 수 있고, 또는 제1 저장 장치는 후속 처리 및/또는 다른 저장 장치로의 전달을 위해 와이어를 유지할 수 있다.
일단 제1의 사전 결정된 양의 와이어가 제1 저장 장치 상에 언로딩되면, 제1 저장 장치가 제거되어, 비어 있는 새로운 제1 저장 장치로 교체된다. 그 후에, 단계 804, 806, 808, 810, 812 및 814는 제1의 사전 결정된 양의 와이어가 새로운 제1 저장 장치 상에 언로딩될 때까지 반복될 수 있다.
재료의 고갈을 방지하기 위해, 방법(800)이 반복됨에 따라 재료는 단계 804에서 계속적으로 로딩될 수 있다. 예를 들어, 재료의 양은 필요에 따라 서로 부가되어 재료의 연속적인 공급을 제공한다. 예시적인 일 실시예에서, 4000 lb의 강철 코일 하나가 다 사용되면, 4000 lb의 다른 강철 코일이 그에 용접된다.
와이어의 후속 처리는 제1의 사전 결정된 양의 와이어가 제1 저장 장치 상에 배치된 후에 행해질 수 있다. 예를 들어, 제2의 사전 결정된 양의 와이어는 단계 816에서 제1 저장 장치로부터 제2 저장 장치로 전달될 수 있다. 제2 저장 장치는 고객에 대한 판매 및/또는 고객에 의한 사용에 적합한 패키지이다. 제1 저장 장치로부터 제2 저장 장치로의 와이어의 전달은 제1 저장 장치로부터 제2의 사전 결정된 양의 와이어를 풀고 제2 저장 장치 상에 이를 재권취함으로써 성취된다. 예시적인 일 실시예에서, 제2의 사전 결정된 양은 제1의 사전 결정된 양보다 적다. 예시적인 일 실시예에서, 제1의 사전 결정된 양은 제2의 사전 결정된 양의 정수배이다.
단계 804, 806, 808, 810, 812 및 814는 제조 프로세스에 대응하고 이상적으로는 제1의 사전 결정된 양의 와이어가 형성되어 제1 저장 장치 상에 배치될 때까지 계속 실시된다. 단계 816은 전달 프로세스에 대응하고 이상적으로는 제2의 사전 결정된 양의 와이어가 제1 저장 장치로부터 제2 저장 장치로 전달될 때까지 계속 실시된다. 전술한 바와 같이, 제조 프로세스 및/또는 전달 프로세스의 중단은 용접 중에 최종 와이어(102)의 성능에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 방법(800)은 제조 프로세스 및/또는 전달 프로세스 중에 발생하는 중단의 횟수를 추적하는 것을 포함한다. 예를 들어, 방법(800)은 단계 804, 806, 808, 810, 812, 814 및 816 중 하나 또는 2개 이상의 임의의 조합 중에 발생하는 중단의 횟수를 추적하는 것을 포함한다. 중단은 제조 프로세스 및/또는 전달 프로세스의 정상 속도의 임의의 상당한 변화(예를 들어, 감소)이다. 예시적인 일 실시예에서, 중단은 제조 및/또는 전달 프로세스가 완전히 정지되는 것을 의미한다.
더 많거나 적은 단계가 와이어를 제조하는 특정 방법 또는 대안적인 방법에서 존재할 수 있다. 예를 들어, 단계 810에서의 도금은 비피복 와이어가 제조되는 경우에는 생략될 수 있다. 더욱이, 단계가 수행되는 순서는 특정 방법 또는 대안적인 방법에서 변경될 수 있다.
예시적인 일 실시예에서, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 방법(800)은 제조 프로세스 또는 전달 프로세스가 정지되게 하는 이러한 중단을 추적한다. 방법(800)의 시작시에, 정지 횟수를 추적하기 위한 카운터(예를 들어, 전역 변수 "Stop")는 단계 802에서 0의 값을 갖도록 설정된다. 제조 프로세스가 개시된 후에, 방법(800)은 단계 820에서, 재료의 로딩 중에 정지가 발생되었는지 여부를 계속 점검한다. 정지가 발생되지 않은 경우에는, 단계 804에서 재료의 로딩이 계속된다. 정지가 발생되었으면, 카운터는 단계 822에서 1만큼 증가된다. 그 후에, 단계 804에서 재료의 로딩은 정지의 발생이 처리된 후에 재개될 수 있다.
방법(800)은 단계 824에서, 재료의 세정 중에 정지가 발생되었는지 여부를 계속 점검한다. 정지가 발생되지 않은 경우에는, 단계 806에서 재료의 세정이 계속된다. 정지가 발생되었으면, 카운터는 단계 826에서 1만큼 증가된다. 그 후에, 단계 806에서 재료의 세정은 정지의 발생이 처리된 후에 재개될 수 있다.
방법(800)은 단계 828에서, 다이를 통한 재료의 드로잉 중에 정지가 발생되었는지 여부를 계속 점검한다. 정지가 발생되지 않은 경우에는, 단계 808에서 재료의 드로잉이 계속된다. 정지가 발생되었으면, 카운터는 단계 830에서 1만큼 증가된다. 그 후에, 단계 808에서 재료의 드로잉은 정지의 발생이 처리된 후에 재개될 수 있다.
방법(800)은 단계 832에서, 구리로의 재료의 도금 중에 정지가 발생되었는지 여부를 계속 점검한다. 정지가 발생되지 않은 경우에는, 단계 810에서 재료의 도금이 계속된다. 정지가 발생되었으면, 카운터는 단계 834에서 1만큼 증가된다. 그 후에, 단계 810에서 재료의 도금은 정지의 발생이 처리된 후에 재개될 수 있다.
방법(800)은 단계 836에서, 표면 코팅으로의 재료의 코팅 중에 정지가 발생되었는지 여부를 계속 점검한다. 정지가 발생되지 않은 경우에는, 단계 812에서 재료의 코팅이 계속된다. 정지가 발생되었다면, 카운터는 단계 838에서 1만큼 증가된다. 그 후에, 단계 812에서 재료의 코팅은 정지의 발생이 처리된 후에 재개될 수 있다.
방법(800)은 단계 840에서, 제1 저장 장치 상으로의 완성된 와이어의 언로딩 중에 정지가 발생되었는지 여부를 계속 점검한다. 정지가 발생되지 않은 경우에는, 단계 814에서 와이어의 언로딩이 계속된다. 정지가 발생되었으면, 카운터는 단계 842에서 1만큼 증가된다. 그 후에, 단계 814에서 와이어의 언로딩은 정지의 발생이 처리된 후에 재개될 수 있다.
와이어의 언로딩은 제1의 사전 결정된 양의 와이어가 제1 저장 장치 상에 저장될 때까지 계속된다. 이 때, 카운터의 값은 제조 프로세스 중에 발생된 정지의 수를 지시한다.
다음으로, 제2의 사전 결정된 양의 와이어가 단계 816에서 제1 저장 장치로부터 제2 저장 장치로 전달되면, 방법은 단계 844에서 정지가 제2 저장 장치 상으로의 와이어의 전달 중에, 전달 프로세스가 시작된 후에 발생되는지 여부를 계속 점검한다. 정지가 발생되지 않으면, 와이어의 전달은 단계 816에서 계속된다. 정지가 발생되면, 카운터는 단계 846에서 1만큼 증가된다. 이후, 단계 816에서 와이어의 전달은 정지의 발생이 처리된 후에 재개될 수 있다.
와이어의 전달은 제2의 사전 결정된 양의 와이어가 제2 저장 장치에 또는 제2 저장 장치 상에 저장될 때까지 계속된다. 이 때, 카운터의 값은 제조 프로세스 및 전달 프로세스 중에 발생된 정지의 횟수를 지시한다.
상기 예시적인 실시예의 견지에서 그리고 일반적인 본 발명의 개념에 따라, 와이어(102)[예를 들어, 패키지(202) 내의 와이어]는 와이어(102)의 제조 및/또는 전달(예를 들어, 패키징) 중에 발생된 의도하지 않은 중단의 횟수에 기초하여 차별화될 수 있다. 예를 들어, 그 제조 및/또는 전달 중에 어떠한 중단도 겪지 않는 와이어(102)는 일반적으로 그 제조 및/또는 전달 중에 소수의 중단을 겪은 와이어(102)보다 고품질 와이어(예를 들어, 더 높은 균일성을 가짐)로서 분류될 수 있다. 마찬가지로, 소수의 중단을 겪은 와이어(102)는 일반적으로 다수의 중단을 겪은 와이어(102)보다 고품질 와이어로서 분류될 수 있다. 제조 및/또는 전달 중단 횟수에 추가하여, 와이어(102)는 와이어(102)의 하나 이상의 특성(예를 들어, 크기, 캐스트, 피치, 비틀림)에 기초하여 차별화될 수 있다.
와이어(102)의 품질을 지시하고 와이어(102)의 제조 및/또는 전달이 완료된 후까지 인지되지 않는 특징[예를 들어, 와이어(102)가 겪는 중단의 횟수]에 전체적으로 또는 부분적으로 기초하여 와이어(102)를 분류하는 능력은 상이한 제조 런 및/또는 전달 런, 상이한 제조 라인 및/또는 전달 라인, 상이한 제조업자 등에서 전반적으로 와이어(102)의 차별화의 증가된 융통성을 제공한다. 예를 들어, 와이어(102)의 제1 패키지(202) 및 와이어(102)의 제2 패키지(202)는 제1 패키지 및 제2 패키지(202) 내의 와이어(102)의 특징(예를 들어, 직경, 조성)의 유사성에 기인하여 동일하거나 상이하게 상호 교환 가능한 것으로 이미 고려되어 있을 수 있다. 그러나, 제1 패키지(202) 내의 와이어(102)가 그 제조 및 패키징 중에 10회의 중단을 겪는 반면, 제2 패키지(202) 내의 와이어(102)는 그 제조 및 패키징 중에 단지 1회의 중단을 겪으면, 제2 패키지(202) 내의 와이어(102)는 제1 패키지(202) 내의 와이어(102)보다 와이어 품질이 더 높다.
따라서, 중단 횟수는 와이어(102)의 각각의 패키지(202)를 하나 이상의 별개의 클래스로 차별화하는 데 사용될 수 있다. 분류 체계의 일 예로서, 와이어(102)의 패키지(202)와 관련된 중단의 총 수가 0이면, 패키지(202) 내의 와이어(102)는 무중단 또는 비중단 와이어로서 분류되고, 와이어(102)의 패키지(202)와 관련된 중단의 총 수가 1이면, 패키지(202) 내의 와이어(102)는 1회 중단 와이어로서 분류된다. 분류 체계의 다른 예로서, 와이어(102)의 패키지(202)와 관련된 중단의 총 수가 0이면, 패키지(202) 내의 와이어(102)는 프리미엄 등급 와이어로서 분류되고, 와이어(102)의 패키지(202)와 관련된 중단의 총 수가 1 내지 2이면, 패키지(202) 내의 와이어(102)는 고급 와이어로서 분류되고, 와이어(102)의 패키지(202)와 관련된 중단의 총 수가 5를 초과하면, 패키지(202) 내의 와이어(102)는 저급 와이어로서 분류된다.
와이어(102)의 제조 및/또는 전달 중에 겪는 중단의 횟수에 기초하여 와이어(102)를 차별화하는 능력은, 특정 양의 와이어(102)는 중단이 없다는 것, 즉 임의의 중단을 겪지 않는다는 것을 보증하는 데 사용될 수 있다. 이러한 보증은, 예를 들어 저장 장치에 부착되거나 다른 방식으로 관련되는 지표의 형태를 취할 수 있다. 그 결과, 와이어(102)의 고객 및/또는 사용자는 소정량의 와이어(102)가 와이어(102)의 제조 및/또는 전달 중에 하나 이상의 중단에 의해 영향을 받지 않는 것을 확신할 수 있다.
와이어(102)의 제조 및/또는 전달 중에 겪는 중단의 횟수에 기초하여 와이어(102)를 차별화하는 능력은 또한 가격 책정 척도로서 사용될 수 있다. 중단 횟수는 와이어(102)의 양을 지시하기 때문에, 와이어(102)의 패키지(202)와 관련된 중단 횟수는 패키지(202)가 시판되고 판매될 수 있는 가격점을 설정할 때 고려될 수 있다.
와이어(102)의 제조 및/또는 전달 중에 겪는 중단의 횟수에 기초하여 와이어(102)를 차별화하는 능력은, 와이어(102)가 특정 용례를 더욱 양호하게 목표로 할 수 있도록 한다. 예를 들어, 제1 용접 프로젝트는 전체에 걸쳐 캐스트, 피치 및 비틀림 특성의 균일성을 갖는 고도로 일관된 와이어(102)를 요구할 수 있고, 여기서 그 제조 및/또는 전달 중에 존재하는 경우 중단을 적게 겪는 와이어(102)가 사용되어야 한다. 역으로, 그 제조 및/또는 전달 중에 다수의 중단을 겪은 와이어(102)는 따라서 적은 균일성을 갖고, 제2 용접 프로젝트에 대해 충분할 수 있다.
와이어(102)의 제조 및/또는 전달 중에 겪는 중단의 횟수에 기초하여 와이어(102)를 차별화하는 능력은 또한 품질 제어 메커니즘으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)의 정지 카운트 로직(138)이 와이어(102)의 저장 장치(108)에 대한 중단 횟수가 사전 결정된 임계값을 초과하는 것으로 판정하면, 제조 런은 중단될 수도 있고, 저장 장치(108) 혹은 와이어(102)가 거절될 수도 있다. 마찬가지로, 시스템(200)의 정지 카운트 로직(216)이 와이어(102)의 패키지(202)에 대한 중단이 수가 사전 결정된 임계값을 초과하는 것으로 판정하면, 전달 런은 중단될 수도 있고 와이어(102)의 패키지(202)가 거절될 수도 있다.
특정 실시예의 상기 설명은 예로서 제공되어 있다. 제공된 개시 내용으로부터, 당 기술 분야의 숙련자들은 일반적인 본 발명의 개념 및 부수적인 장점을 이해할 수 있을 뿐만 아니라, 개시된 구조체 및 방법의 명백한 다양한 변경 및 수정을 발견할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 제조 런은 재료가 다중 드로잉 스테이션을 통해 드로잉되어 와이어를 형성하는 다중 드로잉 프로세스를 포함할 수도 있다. 따라서, 첨부된 청구범위에 의해 규정된 바와 같은 일반적인 본 발명의 개념 및 이들의 등가물의 사상 및 범주 내에 있는 모든 이러한 변경 및 수정을 커버하는 것으로 추구된다.
100: 시스템 102: 와이어
104: 제조 라인 106: 재료
108: 저장 장치 110: 로딩 스테이션
112: 세정 스테이션 114: 드로잉 스테이션
116: 도금 스테이션 118: 코팅 스테이션
120: 언로딩 스테이션 122: 다이
124: 다이 126: 다이
128: 구리 배스 130: 수욕
132: 제어 로직 134: 디스플레이
136: 위치 138: 카운트 로직
140: 라벨 200: 시스템
202: 패키지 204: 전달 라인
206: 로딩 스테이션 208: 전달 스테이션
210: 언로딩 스테이션 212: 제어 로직
214: 디스플레이 216: 카운트 로직
218: 위치 220: 라벨
300: 변형된 부분 302: 비변형된 제1 부분
304: 비변형된 제2 부분 306: 용접부

Claims (15)

  1. 재료로부터 와이어를 제조하는 방법으로서,
    제1의 사전 결정된 양의 와이어가 제1 저장 장치 상에 배치될 때까지 하나 이상의 스테이션을 통해 재료를 연속적으로 드로잉함으로써 와이어를 형성하는 것과, 상기 하나 이상의 스테이션을 통한 재료의 드로잉에 있어서의 제1 중단 횟수를 추적하는 것과, 상기 제1 저장 장치와 상기 제1 중단 횟수를 관련시키는 것
    을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 저장 장치로부터 제2 저장 장치로 제2의 사전 결정된 양의 와이어를 연속적으로 전달하는 것과, 상기 제1 저장 장치로부터 상기 제2 저장 장치로의 와이어의 전달에 있어서의 제2 중단 횟수를 추적하는 것과, 상기 제1 중단 횟수와 제2 중단 횟수를 합하여 제3 중단 횟수를 얻는 것과, 상기 제2 저장 장치와 상기 제3 중단 횟수를 관련시키는 것을 더 포함하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 중단 횟수를 추적하는 것은, 상기 제1의 사전 결정된 양의 와이어에서 각각의 제1 중단 횟수가 발생하는 위치를 식별하는 것을 포함하는 것인 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 저장 장치와 제1 중단 횟수를 관련시키는 것은, 상기 제1 저장 장치에서의 제1 중단 횟수를 지시하는 것을 포함하는 것인 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2 중단 횟수를 추적하는 것은, 상기 제2의 사전 결정된 양의 와이어에서 각각의 제2 중단 횟수가 발생하는 위치를 식별하는 것을 포함하는 것인 방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제2 저장 장치와 제3 중단 횟수를 관련시키는 것은, 상기 제2 저장 장치에서의 제3 중단 횟수를 지시하는 것을 포함하는 것인 방법.
  7. 재료로부터 와이어를 제조하기 위한 시스템으로서,
    재료(106)를 로딩하기 위한 로딩 스테이션(110)과,
    상기 재료(106)의 소성 변형을 통해 상기 재료를 와이어로 변환하기 위한 드로잉 스테이션(114)과,
    제1 저장 장치(108) 상에 와이어를 언로딩하기 위한 언로딩 스테이션(120)과,
    상기 로딩 스테이션으로부터 상기 드로잉 스테이션을 통해 상기 언로딩 스테이션으로 재료를 드로잉하기 위한 드로잉 수단과,
    상기 스테이션들을 통한 재료의 드로잉에 있어서의 제1 중단 횟수를 추적하기 위한 추적 수단과,
    상기 제1 저장 장치와 제1 중단 횟수를 관련시키기 위한 연관 수단
    을 포함하는 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 저장 장치로부터 제2 저장 장치로 와이어를 전달하기 위한 전달 스테이션과,
    상기 제1 저장 장치로부터 상기 제2 저장 장치로의 와이어의 전달에 있어서 제2 중단 횟수를 추적하기 위한 추적 수단,
    상기 제1 중단 횟수와 상기 제2 중단 횟수의 합을 상기 제2 저장 장치와 관련시키기 위한 연관 수단
    을 더 포함하는 시스템.
  9. 제1 저장 장치로부터 제2 저장 장치로 와이어를 전달하기 위한 시스템으로서,
    상기 제1 저장 장치로부터 와이어를 언로딩하기 위한 입력 스테이션과,
    상기 제2 저장 장치로 와이어를 로딩하기 위한 출력 스테이션과,
    상기 입력 스테이션으로부터 상기 출력 스테이션으로 와이어를 이동시키기 위한 전달 스테이션과,
    상기 입력 스테이션으로부터 상기 출력 스테이션으로의 와이어의 이동에 있어서 중단 횟수를 추적하기 위한 추적 수단과,
    상기 제2 저장 장치와 상기 중단 횟수를 관련시키기 위한 연관 수단
    을 포함하는 시스템.
  10. 재료(106)로부터 와이어를 제조하기 위한 시스템으로서,
    상기 재료를 로딩하기 위한 로딩 스테이션(110)과,
    상기 재료를 세정하기 위한 세정 스테이션(112)과,
    상기 재료의 직경을 감소시키기 위한 드로잉 스테이션(114)과,
    상기 재료 상에 구리의 층을 증착하기 위한 도금 스테이션(116)과,
    상기 와이어의 형성을 완료하기 위해 상기 재료에 표면 코팅을 적용하기 위한 코팅 스테이션(118)과,
    상기 와이어를 저장 장치(108) 상에 언로딩하기 위한 언로딩 스테이션(220)과,
    각각의 스테이션을 통해 재료를 드로잉하기 위한 하나 이상의 모터와,
    상기 로딩 스테이션으로부터 상기 세정 스테이션, 드로잉 스테이션, 도금 스테이션 및 코팅 스테이션을 통해 상기 언로딩 스테이션으로 재료를 드로잉함에 있어서 중단 횟수를 자동으로 추적하고 상기 저장 장치와 중단 횟수를 관련시키기 위한 로직
    을 포함하는 시스템.
  11. 제조 프로세스에 의해 형성되고 저장 장치 상에 저장되는 소정량의 와이어를 분류하는 방법으로서,
    제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제1 값과 동일하면 와이어를 제1 클래스로 할당하는 것과,
    제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제2 값과 동일하면 와이어를 제2 클래스로 할당하는 것과,
    상기 제1 클래스 및 상기 제2 클래스 중 어느 것에 와이어가 속하는지를 지시하기 위해 상기 저장 장치에 지표를 적용하는 것
    을 포함하고,
    상기 제1 값과 상기 제2 값은 상이한 것인 방법.
  12. 제조 프로세스에 의해 형성되고 저장 장치 상에 저장되는 소정량의 와이어를 분류하는 방법으로서,
    제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제1 값 이하이면 와이어를 제1 클래스로 할당하는 것과,
    제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제1 값 초과이면 와이어를 제2 클래스로 할당하는 것과,
    상기 제1 클래스 및 상기 제2 클래스 중 어느 것에 와이어가 속하는지를 지시하기 위해 상기 저장 장치에 지표를 적용하는 것
    을 포함하는 방법.
  13. 제조 프로세스에 의해 형성되고 제1 저장 장치 상에 저장되는 소정량의 와이어를 보증하는 방법으로서,
    제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 0이면 중단이 없는 것으로서 와이어를 보증하는 것
    을 포함하는 방법.
  14. 제조 프로세스에 의해 형성된 소정량의 와이어의 가격 책정 방법으로서,
    제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제1 값과 동일하면 와이어에 제1 가격을 할당하는 것과,
    제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제2 값과 동일하면 와이어에 제2 가격을 할당하는 것
    을 포함하고,
    상기 제1 값은 상기 제2 값보다 작고,
    상기 제1 가격은 상기 제2 가격보다 높은 것인 가격 책정 방법.
  15. 제조 프로세스에 의해 형성된 소정량의 와이어의 가격 책정 방법으로서,
    제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제1 값 이하이면 와이어에 제1 가격을 할당하는 것과,
    제조 프로세스 중에 발생된 중단의 횟수가 제1 값 초과이면 와이어에 제2 가격을 할당하는 것
    을 포함하고,
    상기 제1 가격은 상기 제2 가격보다 높은 것인 방법.
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