KR101412766B1 - 와이어 커팅장치 - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D17/00Shearing machines or shearing devices cutting by blades pivoted on a single axis

Abstract

본 발명은 와이어 공급장치로부터 권출된 다수개의 와이어 단락을 커팅장치로 초기 취합 및 정렬하기 위한 집합부; 상기 집합된 와이어를 수평하게 정선하고 피팅된 상태로 이동시키는 가이드부; 상기 가이드된 와이어를 회전하는 커터날에 의해 일정한 길이로 절단하는 커팅부; 상기 가이드부 및 상기 커팅부와 연결되어 와이어의 공급속도 및 커팅속도를 일정하게 조절하는 롤러부; 및 상기 커팅부 및 상기 롤러부와 연결되어 회전동력을 공급하는 모터부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치로써, 와이어 소재의 강섬유를 이송 및 커팅함에 있어서 회전동력변화에 따라 변하는 와이어 공급속도 및 커팅속도를 모터부의 회전속도에 의해 일괄적으로 조절하거나 이송을 중단시킴으로써 장치 점검에 따른 경제적 손실을 줄이고 안정적인 작동을 가능하게 하는 효과가 있다.

Description

와이어 커팅장치{An apparatus for cutting wire}
본 발명은 와이어 커팅장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 와이어 공급장치로부터 권출된 와이어 형태의 강섬유 모재가 커팅장치로 공급되어 와이어의 이송과 함께 회전하는 커터날에 의해 소정의 길이로 절단하여 콘크리트 보강용 강섬유를 제조하는 와이어 커팅장치에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트를 이용하는 토목 및 건축시공에 있어서, 콘크리트의 양생과정 중에 균열이 발생하거나, 시공 후에도 인장 및 동적 하중하에서 급작스런 파괴를 일으키는 취성을 가지는 단점이 있다.
따라서, 콘크리트 시공에 있어서의 물리적 강도 및 인장력을 향상시키기 위해 철근 보강재 시공 후 콘크리트를 타설할 수 있고, 최근에는 부식의 가능성이 있는 철근 대신 고강도와 내부식성을 가진 불연속적이며 단상인 강섬유(steel fiber), 유리섬유, 합성섬유 등의 보강재를 콘크리트에 혼합시켜 시공하는 방법이 널리 이용되고 있다.
상기 콘크리트 보강용 강섬유는 와이어의 굵기 0.1~1.0mm(주로 0.5mm), 와이어의 굵기와 길이의 비가 50~200(주로 70~160), 인장강도는 적어도 120Kg/㎟의 제원을 가질 수 있다.
이러한 콘크리트 섬유 보강재는 일반적으로 와이어 형태의 섬유 모재를 공급, 수지함침, 경화, 인발하는 단계를 거쳐 일정한 길이로 절단하는 일련의 공정들을 통해 제조할 수 있다.
종래 강섬유를 일관된 공정으로 제조하는 방법과 장치가 알려져 있으며, 소정 굵기의 와이어 소재의 강섬유를 정선하고 권선하여 커팅장치로 안내하는 공급 장치와, 상기 와이어 형태의 강섬유 모재를 공급받아 절단하는 커팅장치의 공정이 각각 다르다.
본 발명은, 상기 장치 중 와이어 커팅장치에 대한 것으로, 와이어 공급장치로부터 권출된 와이어 형태의 강섬유 모재가 커팅장치로 공급되어 와이어의 이송과 함께 회전하는 커터날에 의해 소정의 길이로 절단되도록 하는 일련의 공정들을 통해 콘크리트 보강용 강섬유를 커팅하여 제조하는 와이어 커팅장치에 관한 것이다.
일반적으로, 다수개의 와이어 공급장치의 보빈에 권취된 와이어 다발을 권출하여 커팅장치로 공급함에 있어서, 직경이 작은 와이어가 균일한 장력을 가지고 상기 커팅장치 내에서 밀림현상으로 꼬이거나 이탈되지 않게 잘 맞물리도록 하여 지속적으로 커팅장치로 이송됨과 동시에, 상기 와이어 다발을 커팅장치가 균일하게 절단하는 것이 중요하다.
그런데, 커팅장치의 커팅 속도에 변화를 주게 되면 와이어 공급장치의 권취모터의 속도에도 변화를 주어야 하는데, 상기 두 장치의 속력이 변하는 과정에서 와이어의 권출속도에 따라 장력 밸런스가 불균일하게 작용할 수 있다. 또한, 직경이 작은 여러 가닥의 와이어가 커팅장치 내에서 이송 중에 꼬임, 겹치거나 이탈함으로써 불균일한 커팅결과를 가져올 수 있으므로, 장치의 점검 및 세팅에 따른 시간이 소요되고, 작업자의 능률이 저하되는 등 경제적인 손실을 가져올 수 있다.
또한, 종래의 와이어 커팅장치는 다수개의 와이어가 와이어 커팅장치의 안내롤러에 유도되어 직선으로 커팅날(331)에 의해 절단될 수 있는데, 강섬유 소재의 와이어는 안내롤러에서 가압되면서 일정한 직선형상을 이루며 커팅되는 것이 어렵고, 강성이 있는 와이어의 특성상 와이어를 가압하여 절곡하는 경우 커팅날(331)이 와이어에 닿는 순간 가압하는 힘에 의해 발생하는 중력 편차등으로 인하여 공급하는 일정한 속도대로 커팅되는 것이 아니라 커팅되는 시점에서 와이어 공급의 밀림현상이나 좌우 유동이 발생하여 커팅된 와이어의 길이나 모양이 일정하지 못한 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위해, 와이어 커팅장치의 커팅부와 이송부의 속도조절이 적절하게 유지되도록 제어하고, 다수개의 와이어 단락이 커팅장치의 안내롤러에서 밀리거나 꼬임현상이 발생하지 않고 안정적으로 이송 가능한 와이어 커팅장치의 필요성이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술된 와이어 커팅 장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 직경이 작은 다수개의 와이어 단락이 와이어 커팅장치 내에서 균일한 장력을 가지고 꼬임, 겹치거나 이탈되지 않고 잘 맞물려 이송되도록 하는 데에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은, 와이어 커팅장치 내에서 다수개의 와이어 단락이 안내로를 통해 일정한 속도로 커팅부로 이송되어 와이어가 균일하게 절단되도록 하는 와이어 커팅장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은, 와이어 커팅장치의 커팅과 이송을 하나의 회전동력에 의해 제어하도록 하여 동력변화에 따라 변하는 와이어 공급속도 및 커팅속도를 모터부의 회전속도에 의해 일괄적으로 조절하거나 이송을 중단시킴으로써 장치 점검에 따른 경제적 손실을 줄이고 안정적인 작동을 가능하게 하는 효과가 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 지적된 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 와이어 공급장치로부터 권출된 다수개의 와이어 단락을 커팅장치로 초기 취합 및 정렬하기 위한 집합부; 상기 집합된 와이어를 수평하게 정선하고 피팅된 상태로 이동시키는 가이드부; 상기 가이드된 와이어를 회전하는 커터날에 의해 일정한 길이로 절단하는 커팅부; 상기 가이드부및 상기 커팅부와 연결되어 와이어의 공급속도 및 커팅속도를 일정하게 조절하는 롤러부; 및 상기 커팅부 및 상기 롤러부와 연결되어 회전동력을 공급하는 모터부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 가이드부는 제1가이드부, 제2가이드부, 제3가이드부 및 가압피드롤러부를 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3가이드부는 각각 상, 하부가이드로 구성되어 상부가이드의 분리 또는 결합이 가능하고, 상기 가압피드롤러부 상부가압피드롤러 및 하부가압피드롤러로 구성되고, 상부 가압피드롤러의 수직이동으로 상기 상하부가압피드롤러의 분리 또는 밀착이 가능하고, 상기 가압피드롤러의 표면은 우레탄, 폴리우레탄, 탄성중합체, 합성고무 또는 기타 소정의 탄성력을 지닌 소재로 코팅되어 와이어와 밀착하여 마찰력을 발생시킴으로써 와이어의 이송이 가능한 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1가이드부, 제2가이드부 및 제3가이드부의 각 상, 하부가이드의 접촉면에는 와이어의 안내를 위해 미소 간극이 형성된 제1안내로, 제2안내로 및 제3안내로를 각각 포함하고, 상기 제1 내지 제3안내로는 단면이 일정하거나 변하는 원통 또는 반원의 노즐형상인 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1안내로는 인입구, 제1입구부 및 제1출구부를 포함하고, 단면적이 공급되는 와이어의 지름과 유사하고 일정하며, 상기 인입구는 와이어 단락의 인입이 원활하기 위해 단면적의 지름보다 큰 원추형상인 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제2안내로는 제2입구부 및 제2출구부를 포함하고, 상기 제2입구부의 단면적이 상기 제1출구부보다 크고 상기 제2입구부에서 제2출구부로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상인 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제3안내로는 제3입구부 및 제3출구부를 포함하고, 상기 제3입구부의 단면적이 상기 제2출구부보다 크고 상기 제3입구부에서 제3출구부로 갈수록 단면적이 급격히 좁아지는 형상인 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 커팅부, 롤러부및 모터부는 각각 회전축, 벨트풀리 및 벨트를 포함하고, 각각의 회전축은 병렬로 연결되어 상기 모터부에 발생된 회전동력이 동시에 커팅부 및 롤러부에 인가되고,
상기 롤러부의 회전축은 상기 가이드부의 가압피드롤러부의 회전축과 링크되어 상기 모터부의 회전동력을 인가받을 수 있는 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치를 제공한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 와이어 커팅장치는, 와이어 공급장치의 보빈에 권취되어 있는 와이어 형태의 강섬유 모재 다발이 별도의 동력장치 없이 상기 와이어 커팅장치의 모터부의 속도에 따라 안전하게 커팅장치 내의 가압롤러 밀착되도록 맞물려 이송되는 수단을 제공하여 불필요한 동력 소모를 줄이고 구성을 단순화하여 제작비용을 절감하는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 와이어 안내로를 구비한 와이어 커팅장치를 제공함으로써 직경이 작은 다수개의 와이어 단락을 개별적으로 커팅 장치로 인입 및 인출하여, 와이어의 꼬임, 겹침 및 이탈현상 없이 안정하고 균일하게 와이어를 절단하도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 와이어 커팅장치의 모터부에서 발생된 회전동력만으로 와이어의 이송과 커팅이 균일한 회전속도로 동시에 이루어지도록 하고, 와이어의 커팅시에 밀림 또는 유동현상을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 공급 제어장치 및 와이어 커팅장치의 조립도를 도시한 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 와이어 커팅장치를 도시한 정면도, 도 2b는 그 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 커팅장치의 집합부, 가이드부 및 커팅부를 부분 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 집합부를 거친 와이어 일단락이 가이드부를 통과하여 커팅부에 의해 커팅되는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이어 커팅장치의 커팅부를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 공급 제어장치 및 와이어 커팅장치의 조립도를 도시한 평면도이다.
본 발명의 와이어 커팅장치(300)는 다수 개의 와이어 공급장치(100)로부터 권출된 다수개의 와이어(10) 단락을 정선기(200)로 취합 및 정렬한 후 와이어 커팅장치(300)로 이송한 후 소정의 길이로 커팅하여 콘크리트 보강용 강섬유로 제조할 수 있다.
일반적으로, 와이어 공급장치의 보빈에 권취된 와이어를 권출하여 커팅장치로 공급함에 있어서, 직경이 작은 와이어가 균일한 장력을 가지고 절사되지 않게 커팅장치로 이송되도록 하는 것이 중요하다.
상기 와이어 공급장치와 와이어 커팅장치에 맞물리는 와이어의 적절한 장력 밸런스를 유지하기 위해, 종래에는 각 장치에 별도의 구동모터와, 이를 제어하기 위한 센서를 두는 경우가 있었다.
그런데, 커팅장치의 커팅 속도에 변화를 주게 되면 와이어 공급장치의 권취모터의 속도도 변화를 주어야 하는데, 상기 두 장치의 속력이 변하는 과정에서 와이어의 권출속도에 따라 장력 밸런스가 불균일하게 작용하여 이송중인 와이어의 공급이 간헐적으로 정지하거나 절사되거나 또는 과도하게 풀려 보빈에 감기게 되는 현상이 발생할 수 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 와이어 공급장치의 권취보빈을 회전시키는 권취동력 및 권취보빈의 회전을 정지하는 브레이크 동력은 별도로 두지 않고, 와이어 커팅장치에 구비된 모터의 구동력만으로 와이어의 이송과 커팅이 동시에 이루어질 수 있다.
또한, 와이어 커팅장치(300)의 작동멈춤 시에 와이어 공급장치의 작동을 자동으로 멈추게 하여, 하나의 동력으로 와이어의 공급과 커팅을 제어함으로써 회전 속도차이에 의한 와이어의 공급차질 없이 안정적인 작동이 가능하다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 와이어 커팅장치를 도시한 정면도, 도 2b는 그 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 커팅장치의 집합부(310), 가이드부(320) 및 커팅부(330)를 부분 도시한 정면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 와이어 커팅장치(300)는 와이어 공급장치로부터 권출된 다수개의 와이어 단락을 커팅장치로 초기 취합 및 정렬하기 위한 집합부(310);
상기 집합된 와이어를 수평하게 정선하고 피팅된 상태로 이동시키는 가이드부(320);
상기 가이드된 와이어를 회전하는 커터날에 의해 일정한 길이로 절단하는 커팅부(330);
상기 가이드부(320) 및 상기 커팅부(330)와 연결되어 와이어의 공급속도 및 커팅속도를 일정하게 조절하는 롤러부(340); 및
상기 커팅부(330) 및 상기 롤러부(340)와 연결되어 회전동력을 공급하는 모터부(350); 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가이드부(320)는 제1가이드부(321), 제2가이드부(322), 제3가이드부(323) 및 가압피드롤러부(324)를 포함할 수 있다.
한편, 와이어(10)의 커팅작업을 위해서는 와이어 커팅장치(300)의 동력을 작동하기 전에 와이어 공급장치(100)로부터 권출된 와이어(10)를 정선기(200)로 정선한 후 최종적으로 와이어 커팅장치(300)로 맞물리게 하는 초기 세팅작업이 필요하다.
이를 위해, 다수개의 와이어 공급장치(100)로부터 권출되어 정선기(200)를 통과한 다수개의 와이어(10)들은 먼저, 와이어 커팅장치(300)의 집합부(310)로 초기 취합 및 정선될 수 있다.
상기 집합부(310)는 와이어 공급장치(100)로부터 권출되어 와이어 커팅장치(300)로 공급되는 와이어(10) 단락을 초기 취합 및 수평정렬하여 와이어 커팅장치에 공급하기 위한 장치이다.
상기 집합부(310)에는 와이어(10)의 공급방향과 수직인 핀(311)을 포함하여 구성될 수 있고, 와이어(10) 단락들은 상기 핀(311) 사이를 통과하여 수평으로 정렬되며, 상기 핀(311)의 수는 상기 커팅장치(300)로 취합되는 와이어의 수에 상응하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 집합부(310)는 다수개의 와이어(10)가 와이어 커팅장치(300)로 초기 집합되는 장치이므로 와이어들의 꼬임이나 겹침현상이 발생할 수 있기 때문에, 상기 핀(311)은 와이어(10)의 공급방향과 수직한 축을 중심으로 회전 가능하도록 배치하여 이러한 현상을 방지할 수 있다. 이와 같이, 상기 와이어(10)들은 각 단락들이 상기 핀(311)들 사이 간격으로 통과하여 와이어가 정선되는 가이드 역할을 수행하며 가이드부(320)로 공급될 수 있다.
다음으로, 집합부(310)에 정선된 와이어(10) 단락들은 상기 집합된 와이어를 수평하게 정선하고 피팅된 상태로 이동시키는 가이드부(320)를 통과하여 커팅부(330)로 이송될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 집합부(310)를 거친 와이어(10) 일단락이 제1가이드부(321), 제2가이드부(322) 및 제3가이드부(323)를 통과하여 커팅부(330)에 의해 커팅되는 과정을 도시한 도면이다.
상기 가이드부(320)는 제1가이드부(321), 가압피드롤러부(324), 제2가이드부(322) 및 제3가이드부(323)를 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3가이드부는 각각 상부가이드를 떼어내어 하부가이드와 분리 또는 결합이 용이하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 가이드부(320)에서 와이어(10)의 이송을 가능케 하는 것은 상기 가압피드롤러부(324) 회전력을 바탕으로 한 것이며, 이에 대해서는 모터부(350) 및 롤러부(340)의 작동에 대한 설명에서 후술하도록 한다.
도 3 및 도 4를 참조한 바, 상기 가이드부(320)의 상부가이드와 하부가이드의 결합시 맞닿는 접촉면에는 와이어의 공급이 개별적으로 이루어질 수 있도록 공급되는 와이어의 수에 대응하는 수만큼의 미소 간극이 형성된 안내로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1가이드부(321), 제2가이드부(322) 및 제3가이드부(323)의 각 상, 하부가이드의 접촉면에는 와이어의 안내를 위해 미소 간극이 형성된 제1안내로(325), 제2안내로(326) 및 제3안내로(327)를 각각 포함하고, 상기 제1 내지 제3안내로는 단면적이 일정하거나 변하는 원통 또는 반원의 노즐형상일 수 있다.
상기 집합부(310)를 거친 와이어(10)는 먼저 제1가이드부(321a)의 미소 간극이 형성된 제1안내로(325)를 통과할 수 있으며, 상기 제1안내로(325b)는 인입구(326c), 제1입구부(326a) 및 제1출구부(326b)를 포함하고, 단면적이 공급되는 와이어의 지름과 유사하고 일정하며, 상기 인입구는 와이어(10) 단락의 인입이 원활하기 위해 단면적의 지름보다 큰 원추형상일 수 있다. 한편, 제1가이드부(321a)에서는 와이어(10)가 와이어 지름과 유사한 단면적을 가지는 제1안내로(325)를 통과함으로써 다수개의 와이어 단락들이 안내로 내에서 좌우로 유동하거나 꼬이는 현상 없이 직선으로 정렬되는 효과가 있다.
다음으로, 상기 제1가이드부(321a)의 제1안내로(325)를 통과한 와이어(10)는 상기 제2가이드부(322a)의 미소 간극이 형성된 제2안내로(326)를 통과할 수 있으며, 상기 제2안내로(326)는 제2입구부(326a) 및 제2출구부(326b)를 포함하고, 상기 제2입구부(326a)의 단면적이 상기 제1출구부(325b)보다 크고 상기 제2입구부(326a)에서 제2출구부(326b)로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상일 수 있다. 한편, 제1가이드부(321a)와 제2가이드부(322a) 사이에 설치된 가압피드롤러부(324)의 회전력에 의해 이송방향의 힘(F)을 공급받아 제1가이드부(321a)를 통과한 와이어(10)가 제2가이드부(322a)를 지나게 되는데, 이때 제1가이드부(321a)와 제2가이드부(322a)의 이격된 거리 차로 인해 와이어(10) 단락이 가압피드롤러부(324) 를 지나 이송되는 과정에서 제2가이드부의 제2안내로(326)에 제대로 인입되지 않을 수 있으므로 상기 제2안내로(326)의 제2입구부(326a)의 단면적을 보다 크게 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 제2가이드부(322a)의 제2안내로(326)를 통과한 와이어(10) 단락은 상기 제3가이드부(323a)의 미소 간극이 형성된 제3안내로(327)를 통과할 수 있으며, 상기 제3안내로(327)는 제3입구부(327a) 및 제3출구부(327b)를 포함하고, 상기 제3입구부(327a)의 단면적이 상기 제2출구부(326b)보다 크고 상기 제3입구부(327a)에서 제3출구부(327b)로 갈수록 단면적이 급격히 좁아지는 형상일 수 있다. 한편, 제2가이드부(322a)를 통과한 와이어(10)가 제3가이드부(323a)를 지나게 되는데, 이때 제2가이드부(322a)와 제3가이드부(323a)의 이격된 거리 차는 제1 및 제2가이드부의 거리보다 작으므로, 와이어(10) 단락이 이송되는 과정에서 제2가이드부의 제3안내로(327)에 제대로 인입되지 않을 가능성이 작다. 따라서, 상기 제3안내로의 제3입구부(327a)의 단면적은 제2안내로의 제2출구부(326b)보다 약간만 크게 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제3가이드부(323a)의 제3안내로(327) 단면 형상이 입구부에서 출구부로 갈수록 상기 제2가이드부(322a)의 제2안내로(326)보다 급격히 작아지는 이유는 다음과 같다.
상기 제3가이드부(323a)를 통과한 와이어(10)는 커팅부(330)에서 회전하는 커팅날(331)에 의해 일정한 길이로 절단되는데, 이때 제3가이드부의 제3출구부(327b)에어 인출된 와이어(10)를 회전하는 커팅날(331)이 절단하는 순간 와이어를 가압하는 힘이 와이어(10)의 공급방향과 반대로 작용하므로 시간차가 발생하여 커팅부(330)로 이송되는 와이어의 속도를 일시적으로 늦추게 되므로 와이어(10)가 제3안내로(327) 내에서 좌우로 유동하여 일정한 길이로 절단하지 않거나, 안내로 내에서 와이어가 꼬이므로 안내로가 막히는 등 와이어의 공급에 차질을 가져올 수 있다.
따라서, 커팅날(331)이 와이어를 커팅하는 순간 와이어의 공급방향과 반대로 작용하는 힘에 의해 와이어가 안내로 내에서 좌우로 유동하더라도 커팅날(331)이 와이어를 일정한 길이로 절단하기 위해 제3안내로(327)의 제3출구부(327b)를 와이어의 단면적과 유사하게 좁은 형상으로 제작하여 커팅날(331)이 절단하는 순간에 출구부의 좁은 형상이 사방에서 와이어를 잡아주는 역할을 할 수 있다.
또한, 커팅날(331)이 와이어를 커팅하는 순간 와이어의 공급방향과 반대로 작용하는 힘이 발생하여 와이어(10)의 공급에 시간차가 발생하여 제3안내로(327) 내에서는 와이어가 좌우로 유동하거나 꼬임현상이 발생할 수 있는데, 이를 방지하기 위해 상기 제3안내로의 제3입구부(327a)의 단면형상은 제3출구부(327b)보다 크게 하는 것이 바람직하다. 그리하여 와이어(10)가 커팅되는 순간에도 와이어가 넓은 단면적을 가지는 안내로에서 꼬이지 않고 좌우 유동만 하므로 커팅되는 와이어의 형상이 변하지 않고 일정하게 절단될 수 있다.
이와 같이, 제1가이드부(321)와 제2가이드부(322) 사이의 가압피드롤러부(324)를 통과하는 와이어(10) 단락이 가압피드롤러부(324)의 회전과 함께 공급방향의 힘(F)을 전달받아 커팅부(330)로 이송되어 와이어(10)의 커팅이 이루어질 수 있으며, 상기 상하부가압피드롤러(324)가 회전하는 동시에 맞물린 와이어(10)를 가압하여 마찰력을 발생시켜 커팅부(330)로 이송하므로 가압피드롤러가 제공하는 일정한 텐션력을 바탕으로 커팅의 정밀도도 일정하게 유지될 수 있다.
또한, 상기 가압피드롤러부(324)는 상부가압피드롤러(324a) 및 하부가압피드롤러(324b)로 구성되고, 상기 상하부가압피드롤러의 분리 또는 밀착이 용이하도록 상부 가압피드롤러(324a)는 상하 수직이동이 가능하게 구성될 수 있다. 이때, 상기 가압피드롤러의 표면은 우레탄, 폴리우레탄, 탄성중합체, 합성고무 등으로 코팅하거나 기타 탄성력을 지닌 소재의 외피로 감싸는 방식으로 제작하는 것이 바람직하고, 이로써 와이어와 밀착하는 경우 마찰력을 발생시킴으로써 와이어의 이송이 가능하다.
이로써, 상기 집합부(310)로 유도된 다수개의 와이어(10) 단락들은 상기 상부가압피드롤러(324a)를 상부로 승강이동하여 하부가압피드롤러(324b)로부터 분리된 상태이고, 상기 제1, 제2 및 제3가이드부의 각 상하부가이드가 분리된 상태에서 다수개의 와이어(10) 단락들을 각 하부 가이드의 미소 간극이 형성된 안내로에 안착시킨다.
이어서, 상기 제1가이드부(321), 제2가이드부(322) 및 제3가이드부(323)의 각 하부가이드의 안내로에 와이어(10) 단락들을 안착하여 직선 정렬한 후, 상기 제1가이드부(321), 제2가이드부(322) 및 제3가이드부(323)의 각 상부가이드를 다시 하부 가이드에 결합하고, 다시 상부가압피드롤러(324a)를 하부로 수직이동하여 하부가압피드롤러(324b) 상부면과 맞닿도록 밀착시킴으로써 상기 와이어 커팅장치(300)에 와이어(10)를 절단하기 위한 초기 세팅작업을 마무리할 수 있다.
이때, 상기 상부가압피드롤러(324a) 및 하부가압피드롤러(324b)의 표면은 탄성체로 코팅되어 있으므로 와이어 커팅장치(300)의 회전동력이 발생하게 되면 상기 상하부가압피드롤러의 맞닿은 표면이 일정한 텐션을 유지하면서 와이어(10)를 가압하며 소정의 마찰력을 제공하고, 상기 와이어(10) 단락들은 상하부가압피드롤러에 맞물려 있으므로 회전동력을 공급받아 가이드부(320)에서 이송될 수 있다.
다음으로, 절단하고자 하는 와이어(10)를 와이어 공급장치(100)로부터 권출하여 와이어 커팅장치(300)의 집합부(310)를 거쳐 각 가이드부(320)에 미소 간극으로 형성된 안내로에 안착하여 맞물리도록 한 초기 세팅작업이 끝나면 상기 와이어 커팅장치(300)의 동력을 작동시키게 되는데, 이때 상기 와이어 공급장치(100)로부터 권출되어 와이어 커팅장치(300)의 집합부(310)를 거쳐 가이드부(320)에 맞물려 있는 다수개의 와이어(10) 단락들은 자동으로 와이어 커팅장치(300)의 동력만으로 이송 및 커팅작업이 이루어질 수 있다.
종래의 와이어 커팅장치는 다수개의 와이어가 와이어 커팅장치의 안내롤러에 유도되어 직선으로 커팅날(331)에 의해 절단될 수 있는데, 강섬유 소재의 와이어는 안내롤러에서 가압되면서 일정한 직선형상을 이루며 커팅되는 것이 어렵고, 강성이 있는 와이어의 특성상 와이어를 가압하여 절곡하는 경우 커팅날(331)이 와이어에 닿는 순간 가압하는 힘에 의해 발생하는 중력 편차등으로 인하여 제공하는 일정한 공급속도만큼 커팅되는 것이 아니라 커팅되는 시점에서 와이어 공급의 밀림현상이나 좌우 유동이 발생하여 커팅된 와이어의 길이나 모양이 일정하지 못한 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 개선하고자, 와이어 커팅장치(300)의 모터부(350)에서 발생된 회전동력만으로 와이어(10)의 이송과 커팅이 균일한 회전속도로 동시에 이루어지도록 하고, 와이어의 커팅시에 밀림 또는 유동현상을 방지하기 위해 다수 개의 와이어(10)를 개별적으로 와이어 커팅장치(300) 내에서 직선 이송할 수 있도록 하며, 이를 위해 상기 모터부(350)의 회전동력은 벨트 풀리 및 벨트(360)를 이용하여 모터부(350)와 동일한 축방향으로 회전하는 축을 포함하는 커팅부(330) 및 롤러부(340)에 동시에 전달될 수 있도록 한다.
이때, 상기 커팅부(330), 롤러부(340) 및 모터부(350)의 회전축은 병렬로 배치되고, 상기 모터부(350)에 발생된 회전동력은 와이어의 커팅을 위해 커팅부(330)로 전달되는 한편, 동시에 와이어의 이송을 위해 롤러부(340)로 전달될 수 있다.
또한, 상기 롤러부(340)의 회전축은 가이드부(320)의 가압피드롤러부(324)의 회전축과 링크되도록 하여 상기 모터부(340)의 회전동력은 상기 롤러부(340)를 거쳐 가압피드롤러부(324)에 전달될 수 있다.
이로써, 상기 와이어 커팅장치(300)는 커팅과 이송작업을 위한 별도의 동력장치를 구비하지 않고도 하나의 모터부(350)와 연결된 커팅부(330)와 롤러부(34)에 모터부의 회전동력이 전달되므로 커팅과 이송작업을 동시에 할 수 있다.
이때, 상기 모터부(350), 커팅부(330) 및 롤러부(340)를 연결하는 벨트(360)는 일반적인 동력전달장치의 벨트에 사용되는 가죽이나 고무 소재의 벨트일 수 있으며 미끄러짐 현상 때문에 정확한 회전비로 전달할 수 없는 현상을 방지하기 위해 벨트 내부에 면사나 면모 와이어로프를 넣어 미끄러짐을 방지할 수 있다. 또한, 등간격의 홈을 가진 벨트풀리의 홈에 정확히 맞물리도록 내측에 같은 간격의 홈을 가진 타이밍 벨트를 사용하여 회전속도를 정확하게 맞추어 균일한 와이어의 커팅이 이루어지도록 하거나, 또는 기어방식을 채택하여 와이어 커팅장치(300)의 와이어 공급속도와 와이어 커팅속도가 정확한 회전비로 균일하게 이루어지게 할 수도 있다.
한편, 상기 롤러부(340)는 기어장치를 별도로 포함할 수도 있으며, 이때 모터부(350)의 회전동력에 상관없이 커팅부(330)의 회전커팅 속도는 일정하게 유지 하면서도 상기 롤러부(340)의 기어 단수만 변화시켜 와이어의 커팅장치(300) 내에서 와이어의 공급속도만 제어할 수 있으므로 와이어(10)의 커팅되는 길이를 조절할 수 있다.
이와 같이, 종래의 와이어 커팅장치(100)에서는 커팅 속도에 변화를 주게 되면 와이어 공급 속도에도 변화를 주어야 하고, 이 문제의 해결을 위해 별도의 센서장치로 감지하여 와이어 공급속도를 제어하거나 별도의 동력을 가동하여 와이어의 공급과 커팅속도를 조절해야 했다.
그러나, 본 발명의 실시예에서는 와이어 커팅장치(300)의 가이드부(320)에서 와이어(10)의 이송이 회전하는 가압피드롤러(324) 의해 가능하고 상기 가압피드롤러(3240)는 회전축이 모터의 동력을 공급받는 롤러부(340)의 회전축과 링크되어 있으므로 상기 모터부(350)와 롤러부(340)의 회전속도에 의존하여 와이어가 공급되고, 또한 상기 롤러부(340)는 와이어 절단을 위한 커팅부(350)와 벨트 연결되어 모터부(350)의 회전동력에 의존하여 동일한 회전비를 가지며 와이어 공급과 커팅이 동시에 이루어지므로 별도의 센서나 속도 제어장치, 와이어 공급을 위한 동력을 구비할 필요가 없다.
따라서, 와이어 커팅장치(300)의 동력인 모터부(350)의 작동멈춤 시에 와이어 공급장치(100)뿐만 아니라, 와이어 커팅장치(300) 내의 와이어 공급 및 와이어 커팅을 자동으로 멈추게 함으로써, 와이어 커팅속도와 와이어 공급속도차에 의한 와이어 공급의 차질 없이 안정적인 작동이 가능한 와이어 커팅장치(300)를 제공할 수 있다.
다음으로, 상기 집합부(310) 및 가이드부(320)를 통과하며 이송되는 와이어(10)는 커팅부(350)에서 회전하는 커팅날(331)에 의해 소정의 길이로 절단될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이어 커팅장치의 커팅부를 도시한 도면이다.
이때, 상기 커팅부(350)의 커팅날(331)은 회전식 헬리컬 커터(helical cutter)를 사용하여 절삭날이 상부에서 하부로 가압하하여 공급되는 와이어(10)를 커팅할 수 있도록 하고, 커팅되는 와이어의 종류나 커팅하고자 하는 길이에 따라 헬리컬 커터의 각 및 커터날 수는 변경될 수 있다. (도 5참조)
상기 헬리컬 커터날 단부는 여유각 있는 절삭날이 아닌 외경 원통연삭이며, 상기 회전식 커터의 절삭날은 중심축에 대해 나선형으로 비틀림 각을 약 45°로 하여 커터의 절삭날을 중심축에 대해 나선형으로 하여 동시에 절삭하는 날 수가 늘고 절삭 저항의 변동이 적어지므로 커터의 수명 및 다듬질면의 거칠기에 좋은 영향을 줄 수 있다. 단, 상기 비틀림 각을 45°로 한정하는 것은 아니다.
이상과 같이, 본 발명은 와이어 공급장치에서 와이어 소재의 강섬유를 이송하여 커팅하는 와이어 커팅장치로, 와이어 커팅장치의 커팅과 이송을 하나의 회전동력에 의해 제어하도록 하여 동력변화에 따라 변하는 와이어 공급속도 및 커팅속도를 모터부의 회전속도에 의해 일괄적으로 조절하거나 이송을 중단시킴으로써 장치 점검에 따른 경제적 손실을 줄이고 안정적인 작동을 가능하게 하는 효과가 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 와이어 100: 와이어 공급장치
200: 정선기 300: 와이어 커팅장치
310: 집합부 311: 핀
320: 가이드부 321: 제1가이드부
322: 제2가이드부 323: 제3가이드부
324: 가압피드롤러부 330: 커팅부
340: 롤러부 360: 벨트

Claims (7)

  1. 와이어 공급장치로부터 권출된 다수개의 와이어 단락을 커팅장치로 초기 취합 및 정렬하기 위한 집합부;
    상기 집합된 와이어를 수평하게 정선하고 피팅된 상태로 이동시키는 가이드부;
    상기 가이드된 와이어를 회전하는 커터날에 의해 일정한 길이로 절단하는 커팅부;
    상기 가이드부 및 상기 커팅부와 연결되어 와이어의 공급속도 및 커팅속도를 일정하게 조절하는 롤러부; 및
    상기 커팅부 및 상기 롤러부와 연결되어 회전동력을 공급하는 모터부; 를 포함하고,
    상기 집합부는 와이어의 공급방향과 수직한 축을 중심으로 회전 가능하도록 배치되는 다수개의 핀을 포함하여, 상기 와이어 단락을 상기 핀 사이 간격으로 통과시켜 와이어가 정선되는 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드부는 제1가이드부, 제2가이드부, 제3가이드부 및 가압피드롤러부를 포함하고,
    상기 제1, 제2 및 제3가이드부는 각각 상, 하부가이드로 구성되어 상부가이드의 분리 또는 결합이 가능하고,
    상기 가압피드롤러부는 상부가압피드롤러 및 하부가압피드롤러로 구성되고, 상부 가압피드롤러의 수직이동이 가능하여 상기 상하부가압피드롤러의 분리 또는 밀착이 가능하고, 상기 가압피드롤러의 표면은 우레탄, 폴리우레탄, 탄성중합체, 합성고무 또는 기타 소정의 탄성력을 지닌 소재로 코팅되어 와이어와 밀착하여 마찰력을 발생시킴으로써 와이어의 이송이 가능한 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1가이드부, 제2가이드부 및 제3가이드부의 각 상, 하부가이드의 접촉면에는 와이어의 안내를 위해 미소 간극이 형성된 제1안내로, 제2안내로 및 제3안내로를 각각 포함하고,
    상기 제1 내지 제3안내로는 단면이 일정하거나 변하는 원통 또는 반원의 노즐형상인 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1안내로는 인입구, 제1입구부 및 제1출구부를 포함하고, 단면적이 공급되는 와이어의 지름과 유사하고 단면적이 일정하며, 상기 인입구는 와이어 단락의 인입이 원활하기 위해 단면적의 지름보다 큰 원추형상인 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제2안내로는 제2입구부 및 제2출구부를 포함하고, 상기 제2입구부의 단면적이 상기 제1출구부보다 크고 상기 제2입구부에서 제2출구부로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상인 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제3안내로는 제3입구부 및 제3출구부를 포함하고, 상기 제3입구부의 단면적이 상기 제2출구부보다 크고 상기 제3입구부에서 제3출구부로 갈수록 단면적이 급격히 좁아지는 형상인 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 커팅부, 상기 롤러부 및 상기 모터부는 각각 회전축, 벨트풀리 및 벨트를 포함하고, 상기 모터부에 발생된 회전동력이 동시에 상기 커팅부 및 상기 롤러부에 인가되고,
    상기 롤러부의 회전축은 상기 가이드부의 가압피드롤러부의 회전축과 링크되어 상기 모터부의 회전동력을 인가받을 수 있는 것을 특징으로 하는 와이어 커팅장치.
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