KR101409970B1

KR101409970B1 - 와이어 성형기용 권취장치

Info

Publication number: KR101409970B1
Application number: KR1020120147287A
Authority: KR
Inventors: 김봉석; 함인수
Original assignee: 함인수; 강릉원주대학교산학협력단
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-06-20

Abstract

와이어 성형기의 말단 측에 설치되어 상기 와이어 성형기에서 성형된 와이어를 권취하는 와이어 성형기용 권취장치가 개시된다. 와이어 성형기용 권취장치는, 와이어가 권취되는 보빈과; 상기 와이어가 상기 보빈의 양 코너 중 한 코너에 근접하는 것을 감지하는 와이어 근접 감지 센서와; 상기 보빈에 인접한 채 상기 보빈에 감기는 와이어를 최종적으로 유지, 핸들링하는 와이어 핸들링 휠과; 상기 와이어 핸들링 휠이 선단에 설치되는 가동 프레임과; 상기 와이어 근접 감지 센서의 신호에 따라 상기 가동 프레임을 가동시켜 상기 와이어 핸들링 휠을 이동시키는 액추에이터를 포함한다.

Description

와이어 성형기용 권취장치{WINDING APPARATUS FOR WIRE FORMER}

본 발명은 와이어 성형기용 권취장치로서, 더 상세하게는, 연속적으로 공급되는 와이어의 단면을 각형으로 변화시키는 와이어로 성형기에서, 성형된 와이어를 권취하는 권취장치에 관한 것이다.

원형 단면을 갖는 금속 와이어를 신선(drawing)하는 신선기가 알려져 있다. 이와 같은 신선기에 의해 제조된 와이어는 그 직경에 따라 극세선(0.1mm 이하), 중세선(0.5~2.5mm) 및 태선(2.5mm 이상)으로 구분되고 있다. 또한 이러한 와이어는 나노 산업, 바이오산업, 반도체 산업, 신양 산업 등의 발전과 더불어 그 수요가 급격하게 증가하고 있다.

최근에는 사각 단면(rectangular cross section)을 갖는 와이어가 개발되었으며, 이러한 사각 단면 와이어는 휴대폰, 기타 반도체 장치 등에 적용되어, 이들 장치의 콤팩트한 사이즈, 견고한 조립성 등을 구현하는데 큰 기여를 하고 있다. 이러한 사각 단면 와이어는 신선기에 의해 신선된 원형 단면의 와이어를 복수의 압연 롤러를 포함하는 성형장치로 성형함으로써 사각 단면으로 성형된다. 또한 근래 들어서는 사각 단면 외의 다른 복잡한 형상의 와이어에 대한 많은 수요도 늘고 있다.

신선기 또는 와이어 성형기에 의해 성형된 와이어는 라인의 말단에 설치된 권취장치의 보빈에 권취된다. 종래 와이어 성형기용 권취장치는 보빈에 와이어를 권취하는 과정에서 와이어의 겹침 현상이 발생한다. 특히, 각형으로 성형된 와이어의 경우, 그리고, 대형 보빈에 와이어를 권취하는 경우, 이러한 문제점은 더욱 심각하다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 와이어 성형기에서 성형된 와이어를 겹침 없이 신뢰성 있게 권취할 수 있는 와이어 성형기용 권취장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따라, 와이어 성형기의 말단 측에 설치되어 상기 와이어 성형기에서 성형된 와이어를 권취하는 와이어 성형기용 권취장치가 제공된다. 상기 와이어 성형기용 권취장치는, 와이어가 권취되는 보빈과; 상기 와이어가 상기 보빈의 양 코너 중 한 코너에 근접하는 것을 감지하는 와이어 근접 감지 센서와; 상기 보빈에 인접한 채 상기 보빈에 감기는 와이어를 최종적으로 유지, 핸들링하는 와이어 핸들링 휠과; 상기 와이어 핸들링 휠이 선단에 설치되는 가동 프레임과; 상기 와이어 근접 감지 센서의 신호에 따라 상기 가동 프레임을 가동시켜 상기 와이어 핸들링 휠을 이동시키는 액추에이터를 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 가동 프레임은, 상기 액추에이터에 의해 직접 구동되는 주동 프레임부와, 연결축에 의해 상기 주동 프레임부에 연결되는 종동 프레임부를 포함하고, 상기 종동 프레임부의 선단에는 상기 와이어 핸들링 휠이 설치되고, 상기 주동 프레임부는 슬라이딩 레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치된다.

일 실시예에 따라, 상기 와이어 성형기용 권취장치는 한 쌍의 작동 범위 조절판을 더 포함하고, 상기 주동 프레임부는 상기 한 쌍의 작동 범위 조절판 사이에서 작동되도록 배치된다.

일 실시예에 따라, 상기 와이어 핸들링 휠은 암나사체과 수나사체를 포함하며, 상기 암나사체는 중공 내에 암나사부를 구비하는 한편 일측에 제1 규제면을 구비하고, 상기 수나사체는 상기 제1 규제면과 마주하도록 일측에 제2 규제면을 구비하는 한편 상기 제2 규제면의 중앙에 형성된 채 상기 암나사부에 이송 나사식으로 치합되는 수나사부를 구비하며, 상기 제1 규제면과 상기 제2 규제면 사이에 와이어 유지 홈이 형성되고, 상기 암나사부와 상기 수나사부 사이의 나사 이송에 의한 상기 제1 규제면과 상기 제2 규제면의 거리 조절에 의해 상기 와이어 유지 홈의 폭이 가변된다.

본 발명에 따르면, 와이어 성형기에서 성형된 와이어를 겹침 없이 신뢰성 있게 권취할 수 있는 와이어 성형기용 권취장치가 구현된다. 또한 본 발명에 따른 와이어 성형기용 권취장치는 보빈과 인접하여 와이어를 핸들링하는 와이어 핸들링 휠의 와이어 유지 홈의 폭 조절이 용이하여, 다양한 규격의 와이어, 특히, 다양한 규격의 각형 와이어를 용이하게 핸들링할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 권취장치가 임의의 와이어 성형기의 말단에 설치된 것을 보여주는 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 성형기용 권취장치를 설명하기 위한 평면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 성형기용 권취장치를 설명하기 위한 측면도이고,
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 와이어 성형기용 권취장치의 와이어 핸들링 휠을 도시한 단면도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위해 과장되어 표현될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 와이어 성형기(F)는 제1 롤 유닛(1)과, 텐션조절 유닛(2)과, 제2 롤 유닛(3)과, 제3 롤 유닛(4)을 포함한다. 상기 와이어 성형기는 신선기 또는 와이어 공급부의 후방에 설치되며, 그 신선기 또는 와이어 공급부로부터 연속적으로 공급되는 원형 단면의 와이어(W)를 의도한 단면으로 성형한다. 상기 와이어 성형기(F)의 말단에는 성형이 완료된 와이어(W)를 보빈(110)에 감아 유지하기 위한 권취장치(100가 제공된다.

상기 제1 롤 유닛(1)은 상하 한 쌍의 1차 가압 롤(11, 11)을 포함하고, 이들 한 쌍의 1차 가압 롤(11, 11)이 이들 사이를 통과하는 원형 단면의 와이어(W)를 가압하여, 상하 평탄면들을 포함하는 캡슐형 단면으로 와이어(W)를 성형한다. 그리고 상기 제1 롤 유닛(1)에 의해, 상기 와이어(W)는 수직 방향으로의 두께가 감소하는 한편 수평 방향으로의 폭은 증가한다.

상기 제2 롤 유닛(3)은 제1 롤 유닛(1)을 거치면서 두께가 감소한 와이어(W)를 가이드하는 상하 한 쌍의 가이드 롤(31, 31)을 이용하여 제3 롤 유닛(4)까지 안내하는 역할을 한다. 상기 제2 롤 유닛(3)은 상기 한 쌍의 가이드 롤(31, 31)과 직각으로 교차하는 방향으로 배열된 좌우 한 쌍의 예비 성형 롤(32, 32)을 더 포함할 수 있으며, 상기 예비 측면 성형 롤(32, 32)은 상기 와이어(W)의 양 측면을 가압하여 상기 와이어(W)를 대략 사각 단면으로 성형할 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 롤 유닛(3)에서는 별도의 성형 없이 후속하는 제3 롤 유닛(4)에 의해 성형이 이루어지도록 할 수 있다.

상기 제3 롤 유닛(4)은, 4롤 구조를 갖는 것으로서, 제2 롤 유닛(3)을 거친 와이어(W)를 성형하도록 제공된다. 상기 제3 롤 유닛(4)은 자체 구비된 상하 한 쌍의 2차 가압 롤(41, 41)과 이와 직각으로 교차하는 방향으로 배열된 좌우 한 쌍의 측면 성형 롤(42, 42)을 포함하며, 상기 한 쌍의 2차 가압 롤(41, 41)과 한 쌍의 측면 성형 롤(42, 42)에 의해 상기 와이어(W)를 의도한 최종 각형으로 성형한다.

상기 텐션조절 유닛(2)은 상기 제1 롤 유닛(1)과 상기 제2 롤 유닛(3) 사이에 제공되며, 상기 제2 하부 텐션 휠(21, 23)과, 상부 텐션 휠(22)을 포함한다. 또한, 상기 텐션조절 유닛(2)은 상기 제1 및 제2 하부 텐션 휠(21, 23)에 대하여 상기 상부 텐션 휠(22)의 높이를 조절하는 높이조절부(24)를 포함하며, 상기 높이조절부(24)가 상기 상부 텐션 휠(22)의 높이를 조절함으로써 상기 제1 및 제2 하부 텐션 휠(21, 23) 그리고 상기 상부 텐션 휠(22)에 의해 유지되고 있는 와이어(W)의 텐션을 조절할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 권취장치(100)는 전술한 와이어 성형기(F; 도 1 참조)에서 성형된 와이어(W)를 감아 유지하기 위한 보빈(110)을 포함한다. 상기 보빈(110)은, 상기 성형기(F)를 거쳐 대략 각형으로 성형된 후 들어오는 와이어(W)를 연속적으로 감을 수 있도록, 연속적으로 회전한다. 또한, 상기 보빈(110)의 양 코너 부위에는 와이어(W)의 근접을 감지하는 와이어 근접 감지 센서(112)가 설치된다. 상기 와이어 근접 감지 센서(112)는 리미트 스위치를 포함할 있다. 상기 와이어(W)가 보빈(110)의 코너에 인접하는 것을 감지하여 알려줄 수 있다면, 상기 와이어 근접 감지 센서(112)는 상기 보빈(110)에 그 위치가 제한되지 않고 다양한 위치에 있을 수 있음에 유의한다.

또한 상기 권취장치(100)는 공급되는 와이어(W)를 이동시키면서 와이어(W)의 겹침을 방지하는 겹침 방지유닛을 포함하며, 상기 겸침 방지유닛은 상기 와이어 근접 감지 센서(112)에서 제공된 신호를 기초로 하여 상기 와이어(W)가 보빈(110)에 감기는 위치를 조절하도록 구성된다. 상기 겹침 방지유닛은 가동 프레임(120)과, 상기 가동 프레임(120)의 선단에 설치된 와이어 핸들링 휠(130)을 포함한다. 상기 와이어 핸들링 휠(130)은 상기 보빈(110)과 인접한 채 상기 와이어(W)를 홀딩하고 있으며, 상기 가동 프레임(120)의 수평 이동에 의해 상기 보빈(110)의 폭 방향을 따라 그 위치가 가변된다.

더 구체적으로, 상기 가동 프레임(120)은 수직으로 배치된 주동 프레임부(121)와, 연결 축(122)에 의해 상기 주동 프레임부(121)에 연결되는 종동 프레임부(123)를 포함하며, 상기 종동 프레임부(123)의 선단에 상기 와이어 핸들링 휠(130)이 설치된다.

상기 연결축(122)을 중심으로, 상기 종동 프레임부(123)는 상기 주동 프레임부(121)에 대하여 선회할 수 있으며, 이에 의해, 상기 보빈(110)에 대한 상기 와이어 핸들링 휠(130)의 높이를 조절하는 것이 가능하다. 상기 와이어 핸들링 휠(130)의 외주면을 따라 와이어 유지 홈이 형성되며, 상기 와이어 유지 홈은 이하 자세히 설명되는 바와 같이 와이어의 규격에 따라 그 폭이 조절될 수 있다. 또한, 상기 종동 프레임부(123)의 중간에는 권취되는 와이어의 텐션을 유지하는 텐션 유지수단의 일부로서 텐션 유지 휠(101)이 회전가능하게 설치될 수 있으며, 상기 텐션 유지 휠(101)은 와이어의 텐션 유지에 이용됨과 동시에 그 와이어(W)를 상기 와이어 핸들링 휠(130)에 유도한다.

또한, 상기 와이어 겹침 방지 유닛은, 가동 프레임(120) 및 이에 설치된 와이어 핸들링 휠(130)을 수평방향으로 변위시키도록, 상기 가동 프레임(120)의 주동 프레임부(121)를 수평 방향으로 구동시키는 액추에이터, 즉 에어 실린더(140)를 포함한다. 상기 에어 실런더(140)의 신장 또는 압축에 의해 상기 가동 프레임(120)이 가동되어 수평 방향으로 이동되고, 이에 의해, 상기 와이어 핸들링 휠(130)은 보빈(110)의 양 코너 사이에서 상기 보빈(110)의 폭에 대응되게 수평 이동될 수 있다. 상기 가동 프레임(120)의 수평 방향 가동을 안내하도록, 상기 주동 프레임부(121)의 하단을 슬라이딩 가능하게 유지하는 슬라이딩 레일(150)이 제공된다.

또한, 상기 와이어 겹침 방지 유닛은 한 쌍의 작동 범위 조절 판(160, 160)을 포함하며, 상기 작동 범위 조절판(160, 160) 사이에 상기 가동 프레임(120)의 주동 프레임부(121)가 위치된다. 상기 한 쌍의 작동 범위 조절판(160, 160) 사이의 간격 조절에 의해, 상기 가동 프레임(120)의 작동 범위가 조절될 수 있다.

상기 와이어 겹침 방지 유닛은, 와이어(W)가 보빈(110)의 코너에 근접될 때, 와이어 근접 감지 센서(112)가 이를 감지하며, 상기 와이어 근접 감지 센서(112)의 감지 신호에 따라, 액추에이터, 즉, 에어 실린더(140)이 압축 또는 신장 구동되어 상기 가동 프레임(120)을 가동시키고, 그 가동에 의해, 상기 가동 프레임(120)에 설치된 와이어 핸들링 휠(130)은 보빈(110)의 폭 만큼 미리 이동된다. 이에 의해, 와이어(W)가 보빈(110) 안쪽에서 겹치는 것이 방지된다.

도 4를 참조하면, 상기 와이어 핸들링 휠(130)은 암나사체(131)과 수나사체(132)를 구비한다. 상기 암나사체(131)는 중공 내에 암나사부(131a)를 구비하는 한편, 일측에 제1 규제면(131b)을 구비한다. 상기 수나사체(132)는 상기 제1 규제면(131b)과 마주하도록 일측에 제2 규제면(132b)을 구비하는 한편, 상기 제2 규제면(132b)의 중앙에 형성된 채 상기 암나사부(131a)에 이송 나사식으로 치합되는 수나사부(132a)를 구비한다. 상기 수나사부(132a)와 상기 암나사부(131a) 사이에 나사 이송 관계에 의해, 상기 제1 규제면(131b)와 상기 제2 규제면(132b) 사이의 거리가 조절되며, 이 거리 조절에 의해, 상기 와이어 핸들링 휠(130)의 와이어 유지 홈의 폭을 조절할 수 있다. 따라서, 와이어(W), 특히, 각형으로 성형된 와이어(W)의 규격이 달라짐에 따라, 상기 제1 규제면(131b)과 상기 제2 규제면(132b) 사이의 거리를 조절하여, 상기 와이어 유지 홈의 폭을 조절할 수 있다.

100: 권취장치 110: 보빈
112: 와이어 근접 감지 센서 120: 가동 프레임
130: 와이어 핸들링 휠 140: 에어실린더

Claims

와이어 성형기의 말단 측에 설치되어 상기 와이어 성형기에서 성형된 와이어를 권취하는 와이어 성형기용 권취장치에 있어서,
와이어가 권취되는 보빈;
상기 와이어가 상기 보빈의 양 코너 중 한 코너에 근접하는 것을 감지하는 와이어 근접 감지 센서;
상기 보빈에 인접한 채 상기 보빈에 감기는 와이어를 최종적으로 유지, 핸들링하는 와이어 핸들링 휠;
상기 와이어 핸들링 휠이 선단에 설치되는 가동 프레임; 및
상기 와이어 근접 감지 센서의 신호에 따라 상기 가동 프레임을 가동시켜 상기 와이어 핸들링 휠을 이동시키는 액추에이터를 포함하되,
상기 와이어 핸들링 휠은 암나사체과 수나사체를 포함하며, 상기 암나사체는 중공 내에 암나사부를 구비하는 한편 일측에 제1 규제면을 구비하고, 상기 수나사체는 상기 제1 규제면과 마주하도록 일측에 제2 규제면을 구비하는 한편 상기 제2 규제면의 중앙에 형성된 채 상기 암나사부에 이송 나사식으로 치합되는 수나사부를 구비하며, 상기 제1 규제면과 상기 제2 규제면 사이에, 성형된 와이어의 규격에 대응하여 폭이 조절되는 와이어 유지 홈이 형성되고,
상기 와이어 유지 홈은 상기 암나사부와 상기 수나사부 사이의 나사 이송에 의한 상기 제1 규제면과 상기 제2 규제면의 거리 조절에 의해 폭이 가변되는 것을 특징으로 하는 와이어 성형기용 권취 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가동 프레임은, 상기 액추에이터에 의해 직접 구동되는 주동 프레임부와, 연결축에 의해 상기 주동 프레임부에 연결되는 종동 프레임부를 포함하고, 상기 종동 프레임부의 선단에는 상기 와이어 핸들링 휠이 설치되고, 상기 주동 프레임부는 슬라이딩 레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 와이어 성형기용 권취장치.
청구항 2에 있어서,
한 쌍의 작동 범위 조절판을 더 포함하고, 상기 주동프레임부는 상기 한 쌍의 작동 범위 조절판 사이에서 작동되도록 배치된 것을 특징으로 하는 와이어 성형기용 권취장치.
삭제