KR101286449B1 - 나선절곡용 밴딩헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서보모터(M)의 구동력에 의해 하우징(H) 상에서 회전되도록 설치되고, 중심부에 제1와이어(w1)가 축방향으로 이송되도록 안내하는 가이드관(11)이 구비되는 샤프트(10); 상기 샤프트(10)의 단부에 돌출되고, 제1와이어(w1)의 외주면에 제2와이어(w2)를 밴딩하도록 구비되는 밴딩핀(20); 상기 샤프트(10)의 외주면에 형성되는 캠홈(13)과, 상기 하우징(H) 상에 고정되어 캠홈(13)과 맞물리도록 설치되는 캠롤러(33)가 구비되는 직선구동부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 밴딩핀에 의해 제1와이어 둘레에 제2와이어가 직접 밴딩되므로 작업성이 향상됨과 더불어 제1와이어의 형상에 따른 구조변경의 번거로움이 해결되며, 직선구동부에 의해 제2와이어가 나선을 그리며 밴딩되어 와이어의 중첩이 방지되므로 견고한 체결이 이루어지는 효과가 있다.

Description

나선절곡용 밴딩헤드{Bending Head for spiral bending}

본 발명은 나선절곡용 밴딩헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 와이어와 와이어 연결부를 나선형으로 밴딩하여 연결하는 나선절곡용 벤딩헤드에 관한 것이다.

통상적으로 시트를 포함하는 완충기능을 가진 제품은 내부에 프레임이 구비되고, 프레임은 충격을 흡수하면서 강도를 유지하기 위해 탄성력이 우수한 강선을 복열배치하여 구성된다.

예컨대, 자동차 시트에 사용되는 시트프레임은 전체 형상을 유지하는 골조프레임과, 골조프레임상에 교차되도록 복열배치되어 탄성을 제공하는 보조프레임으로 구성되는바, 이때 보조프레임과 골조프레임이 용접공정을 통하여 일일이 고정됨에 따라 작업성이 저하되고, 또 용접 후 후처리공정(용접슬래그 제거, 도장처리 등)을 반드시 거쳐야 하므로 제조공정이 다분화되어 생산성 저하를 초래하였다.

이에 종래에 실용신안등록번호 제20-0197543호에서 밴딩판상에 돌출되는 돌봉이 회전하면서, 와이어를 원형으로 밴딩하여 자동차 시트 내부에 장착된 프레임을 일정형태로 고정하는 기술이 선등록된바 있다.

그러나 상기 종래기술은 투입된 와이어의 단부를 원형으로 절곡 성형후, 원형 절곡부분을 시트 프레임에 체결하여 가압하는 고정작업을 별도로 수행해야 하므로 작업성이 저하됨과 더불어 연결부분의 고정력이 저하되어 시트프레임이 뒤틀리거나 쉽게 변형되는 문제점이 따랐다.

뿐만 아니라, 와이어의 단부가 원형으로 절곡되어 절단됨에 따라 시트프레임의 형상에 따라 와이어의 단부가 골조프레임의 외측으로 돌출되도록 성형해야 하는 경우 적용이 불가능한 폐단이 따랐다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 밴딩작업을 통한 와이어간의 고정력을 견고하게 유지하여 사용중 결속력저하로 인한 뒤틀림 및 변형을 방지하기 위한 나선절곡용 밴딩헤드를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 서보모터(M)의 구동력에 의해 하우징(H) 상에서 회전되도록 설치되고, 중심부에 제1와이어(w1)가 축방향으로 이송되도록 안내하는 가이드관(11)이 구비되는 샤프트(10); 상기 샤프트(10)의 단부에 돌출되고, 제1와이어(w2)의 외주면에 제2와이어(w2)를 밴딩하도록 구비되는 밴딩핀(20); 상기 샤프트(10)의 외주면에 형성되는 캠홈(13)과, 상기 하우징(H) 상에 고정되어 캠홈(13)과 맞물리도록 설치되는 캠롤러(33)가 구비되는 직선구동부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 가이드관(11)은 샤프트(10)의 중심축상에서 베어링부재(B)에 의해 선회되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밴딩핀(20)은 단부에 제2와이어(w2)의 이탈 방지를 위한 턱(22)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캠홈(13)은 경사구간과 직선구간으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캠홈(13)은 밴딩핀(20)에 의해 와이어 밴딩이 시작되는 지점을 기준으로 0~60도 회전각은 경사구간으로 형성되어 샤프트(10)가 회전 중 축방향으로 이송되고, 60~130도 회전각은 직선구간으로 형성되어 샤프트(10)가 직선이송된 위치에서 회전되며, 130~320도 회전각은 경사구간으로 형성되어 샤프트(10)가 축방향으로 이송되어 원위치로 복귀되며, 320~360도 회전각은 직선구간으로 복귀된 위치에서 회전되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 밴딩핀에 의해 제1와이어 둘레에 제2와이어가 직접 밴딩되므로 작업성이 향상됨과 더불어 제1와이어의 형상에 따른 구조변경의 번거로움이 해결되며, 직선구동부에 의해 제2와이어가 나선을 그리며 밴딩되어 와이어의 중첩이 방지되므로 견고한 체결이 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 나선절곡용 밴딩헤드를 전체적으로 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 나선절곡용 밴딩헤드를 정면에서 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 나선절곡용 밴딩헤드의 작동상태를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 나선절곡용 밴딩헤드의 직선구동부 이동경로를 도시한 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 나선절곡용 밴딩헤드를 전체적으로 나타내는 구성도로서, 나선절곡용 밴딩헤드는 서보모터(M)의 구동력에 의해 하우징(H) 상에서 회전되도록 설치되고, 중심부에 제1와이어(w1)가 축방향으로 이송되도록 안내하는 가이드관(11)이 구비되는 샤프트(10); 상기 샤프트(10)의 단부에 돌출되고, 제1와이어(w1)의 외주면에 제2와이어(w2)를 밴딩하도록 구비되는 밴딩핀(20); 상기 샤프트(10)의 외주면에 형성되는 캠홈(13)과, 상기 하우징(H) 상에 고정되어 캠홈(13)과 맞물리도록 설치되는 캠롤러(33)가 구비되는 직선구동부(30);를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 샤프트(10)는 중심부에 길이방향으로 중공부가 형성되고, 중공부 내측에 가이드관(11)이 결합된다. 가이드관(11)은 샤프트(10)의 중심축상에서 베어링부재(B)에 의해 선회되도록 구비된다. 이에 샤프트가 밴딩작업을 수행하기 위해 선회되더라도 가이드관이 베어링부재(B)에 의해 샤프트상에서 정지상태로 유지됨에 따라 가이드관을 통하여 이송되는 제1와이어(별도의 피딩기에 의해 공급)가 샤프트의 회전력에 의해 꼬이거나 뒤틀리는 현상이 방지된다.

한편, 상기 샤프트(10)는 서보모터(M)로부터 동력을 전달받아 회전각이 정밀제어되되, 이때 샤프트는 회전 중 후술하는 직선구동부(30)에 의해 하우징(H) 상에서 직선이송되도록 평기어 또는 스플라인기어에 의해 서보모터(M)의 동력이 전달되도록 구비되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명에 따른 나선절곡용 밴딩헤드를 정면에서 도시한 것으로서, 상기 샤프트(10)의 단부에 돌출되고, 제1와이어(w1)의 외주면에 제2와이어(w2)를 밴딩하도록 구비되는 밴딩핀(20)이 구비된다. 밴딩핀(20)은 샤프트(10)의 회전축을 중심으로 편심위치에 돌출형성되고, 샤프트(10)가 선회작동시 가이드관(11)을 통하여 공급되는 제1와이어(w1)를 축으로 편심위치에서 회전되어 제1와이어(w1)와 교차되는 위치에서 피딩기를 통하여 공급되는 제2와이어(w2)를 제1와이어(w1)의 외주면상에 나선형으로 밴딩하게 된다.

이때, 밴딩핀(20)의 단부에 제2와이어(w2)의 이탈 방지를 위한 턱(22)이 구비된다. 밴딩핀(20)은 단부에 구비되는 턱(22)에 의해 제2와이어(w2)와 면접되는 부분이 오목하게 함몰형성되어 제2와이어(w2)를 수용하도록 형성됨에 따라 와이어를 밴딩시 도 1에 도시된 바와 같이 제2와이어(w2)가 밴딩핀(20)의 턱(22)에 구속되어 이탈이 방지되고, 특히 밴딩작업이 수행되는 중에 샤프트(10)가 직선이송시 제2와이어(w2)의 밴딩위치가 정밀하게 변경된다.

도 3은 본 발명에 따른 나선절곡용 밴딩헤드의 작동상태를 나타내는 것으로서, 직선구동부(30)는 상기 샤프트(10)의 외주면에 형성되는 캠홈(13)과, 상기 하우징(H) 상에 고정되어 캠홈(13)과 맞물리도록 설치되는 캠롤러(33)가 구비된다.

이때, 상기 캠홈(13)은 경사구간과 직선구간으로 형성된다. 캠홈(13)은 도 4처럼 밴딩핀(20)에 의해 와이어 밴딩이 시작되는 지점을 기준으로 0~60도 회전각은 경사구간으로 형성되어 샤프트(10)가 회전 중 축방향으로 이송되고, 60~130도 회전각은 직선구간으로 형성되어 샤프트(10)가 직선이송된 위치에서 회전되며, 130~320도 회전각은 경사구간으로 형성되어 샤프트(10)가 축방향으로 이송되어 원위치로 복귀되며, 320~360도 회전각은 직선구간으로 복귀된 위치에서 회전된다.

이에 밴딩작업을 수행하기 위해 샤프트(10)가 회전시, 캠홈(13)과 캠롤러(33)에 의해 샤프트(10)가 축방향으로 직선운동되고, 특히 경사구간에 의해 제2와이어(w2)의 밴딩위치가 변경되어 1회 이상 원형으로 밴딩하더라도 서로 중첩되지 않고 나선형으로 밴딩된다.

작동상에 있어서, 샤프트(10)의 회전운동에 의해 밴딩핀(20)이 제1와이어(w1)를 축으로 편심위치에서 선회하여 제2와이어(w2)를 제1와이어(w1) 외주면에 나선형으로 밴딩하되, 이러한 작동상태를 구체적으로 살펴보면, 캠홈(13)의 경사구간에 의해 밴딩핀(20)이 샤프트(10)와 함께 0~60도 회전시 축방향으로 이송되어 제2와이어(w2)를 나선형으로 밴딩하고, 이어서 샤프트가 60~130도 회전구간에서 캠홈의 직선구간에 의해 정지된 위치에서 회전하여 제2와이어(w2)를 밴딩하며, 다시 30~320도 회전구간에서 캠홈(13)의 경사구간(예컨대, 상기 0~60도 경사구간과 역방향으로 형성)에 의해 샤프트(10)가 축방향으로 이송되어 원위치로 복귀되면서 제2와이어(w2)를 밴딩함에 따라 제1와이어(w1)상에 나선형으로 밴딩된 제2와이어(w2)간의 간격이 긴밀하게 밀착되며, 320~360도 회전구간은 캠홈(13)의 직선구간에 의해 의해 동일위치에서 회전되어 제1와이어(w1)를 축으로 양단에 위치되는 제2와이어(w2)를 팽행하게 위치시키게 된다.

그리고, 샤프트(10)는 1사이클 밴딩작업을 완료한 후, 역방향으로 회전하여 제2와이어(w2)의 재투입공간을 확보함은 물론 밴딩된 제2와이어(w2)상에서 이격되되, 이때 샤프트(10)는 상기 320~360도 직선구간에 해당하는 40도의 각도로 역회전하여 대기된다.

10 : 샤프트 11 : 가이드관
13 : 캠홈 20 : 밴딩핀
22 : 턱 30 : 직선구동부
33 : 캠롤러 w1 : 제1와이어
w2 : 제2와이어

Claims (5)

1. 서보모터(M)의 구동력에 의해 하우징(H) 상에서 회전되도록 설치되고, 중심부에 제1와이어(w1)가 축방향으로 이송되도록 안내하는 가이드관(11)이 구비되는 샤프트(10);
   상기 샤프트(10)의 외주면에 형성되는 캠홈(13)과, 상기 하우징(H) 상에 고정되어 캠홈(13)과 맞물리도록 캠롤러(33)가 구비되어, 샤프트(10)가 회전운동 중 직선이송되도록 안내하는 직선구동부(30);
   상기 샤프트(10)의 단부에 돌출되고, 샤프트(10)와 함께 회전운동 중 직선이송되어 제1와이어(w1)의 외주면에 제2와이어(w2)를 나선형으로 밴딩하도록 구비되는 밴딩핀(20);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 나선절곡용 밴딩헤드.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가이드관(11)은 샤프트(10)의 중심축상에서 베어링부재(B)에 의해 선회되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 나선절곡용 밴딩헤드.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 밴딩핀(20)은 단부에 제2와이어(w2)의 이탈 방지를 위한 턱(22)이 구비되는 것을 특징으로 하는 나선절곡용 밴딩헤드.
4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 캠홈(13)은 밴딩핀(20)에 의해 와이어 밴딩이 시작되는 지점을 기준으로, 0~60도 회전각은 경사구간으로 형성되어 샤프트(10)가 회전 중 축방향으로 이송되고, 60~130도 회전각은 직선구간으로 형성되어 샤프트(10)가 직선이송된 위치에서 회전되며, 130~320도 회전각은 경사구간으로 형성되어 샤프트(10)가 축방향으로 이송되어 원위치로 복귀되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 나선절곡용 밴딩헤드.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 캠홈(13)의 320~360도 회전각은 직선구간으로 복귀된 위치에서 회전되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 나선절곡용 밴딩헤드.

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