KR101418493B1

KR101418493B1 - 금속 세선 진직와이어 권취장치

Info

Publication number: KR101418493B1
Application number: KR1020130118032A
Authority: KR
Inventors: 최진문
Original assignee: 최진문; 고월특수강주식회사
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2014-07-14

Abstract

본 발명은 금속 재질의 가는 와이어를 진직성을 갖도록 하고 엉킴이 없이 일정한 피치로 권취하는 장치에 관한 것으로, 복수의 프레임으로 제작된 고정틀 상부에 고정 설치되고, 가이드롤러를 거쳐 외부에서 인입된 와이어를 압착, 교정 및 조정하여 진직성이 유지되도록 하며, 일시적으로 원형이 형성되도록 연속 인출하는 원형 진직와이어 레이어장치; 상기 원형 진직와이어 레이어장치 아래에 위치되고, 일정 각도로 기울진 상태에서 회전되며, 원형 진직와이어 레이어장치에서 인출된 진직와이어를 원통 형상의 페일팩 내에 엉킴 없이 적층시켜 권취하는 회전 패턴 레이어장치, 및 상기 원형 진직와이어 레이어장치와 회전 패턴 레이어장치의 작동을 제어하는 제어반을 포함하여 이루어진 것이다. 본 발명은 진직와이어 레이어장치로 와이어에 진직성이 유지되도록 하고 회전 패턴 레이어장치에 진직성을 갖는 와이어가 다양한 방식으로 적층 권취되도록 하여 최상 품질의 제품을 제공하고, 철강선, 스테인리스선, 동선 또는 알루미늄선 등 경질이나 연질의 금속 세선 와이어에 적용할 수 있으며, 진직와이어를 권취할 수 있는 중량을 100~250Kg 내외로 증대하여 생산 효율성 및 수율을 고양시킨 것이다.

Description

금속 세선 진직와이어 권취장치{Apparatus for Winding of Straightness Metal Fine Wire}

본 발명은 금속 재질의 세선 와이어를 진직 상태를 유지하면서 페일팩 내에 원형으로 권취하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속 재질의 가는 와이어를 진직성을 갖도록 하고 엉킴이 없이 일정한 피치로 페일팩 내에 원형으로 권취하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 스테인리스 스틸 세선 선재의 신선공정은 제1인발공정, 제1어닐링공정, 제1권취공정, 제2인발공정, 제2어닐링공정, 제2권취공정, 제3인발공정, 제3어닐링공정, 제3권취공정 등으로 이루어진다. 세선 선재의 신선공정에서 전체공정 중 제1권취공정과 제2권취공정은 현재 보빈과 페일팩에 각각 권취가 가능하나, 제3권취공정은 페일팩에는 권취할 수 없고 보빈에만 권취가 가능한 실정이다. 권취된 제품은 모두 와이어 자체가 물리적으로 원형을 형성하게 되고 이로 인하여 선재의 진직성이 떨어져 품질저하를 초래하게 되며 권취할 수 있는 단위 중량이 작은 문제가 있다.

도 1에서, 스테인리스강 세선 연질 와이어 제품의 최종 열처리 공정에서, 복수의 와이어공급대(2)로부터 공급된 와이어(1)는 열처리로(3)를 거쳐 복수의 보빈(5)이 구비된 보빈권취기(4)에서 각 보빈(5)에 권취하는 공정을 수행한다. 따라서 금속재질의 세선 와이어는 합성수지 재질의 보빈(5)에 권취되는데, 권취장력에 의하여 보빈에 권취된 와이어는 원형 형상, 즉 보빈으로부터 와이어를 풀어낼 때에 스프링과 같은 원형의 형상이 된다. 또한, 와이어를 권취할 수 있는 단위 중량이 보빈의 규격에 따라 대략 10~20Kg으로 한정되어 있다. 진직성을 필요로 하는 와이어에 대한 품질의 문제와 더불어 생산의 효율성과 제품의 수율 등이 현저히 낮은 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0537908호(2005.12.22. 공고, 명칭; 진직성을 갖는 와이어의 제조장치) 대한민국 등록특허공보 제10-0339710호(2002.06.05. 공고, 명칭; 와이어 연속 권취장치) 대한민국 등록특허공보 제10-1131141호(2012.07.11. 공고, 명칭; 와이어 권취장치) 대한민국 등록특허공보 제10-0514474호(2005.09.14. 공고, 명칭; 금속와이어를 감는 자동합사기)

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 신선 또는 열처리 등을 거쳐 공급된 금속 재질의 세선 와이어를 원형의 드럼형상의 페일팩(Pail Pack) 내에 일시적인 원형으로 권취하여 와이어의 진직성을 유지할 수 있도록 하고, 진직성을 유지하는 와이어가 일정한 피치로 엉킴 없이 회전되면서 권취되도록 하기 위한 것이 목적이다.

또한, 본 발명은 진직와이어가 내부에 적층 권취된 페일팩 제품을 제공하기 위한 것이 다른 목적이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 복수의 프레임으로 제작된 고정틀 상부에 고정 설치되고, 가이드롤러를 거쳐 외부에서 인입된 와이어를 압착, 교정 및 조정하여 진직성이 유지되도록 하며, 일시적으로 원형이 형성되도록 연속 인출하는 원형 진직와이어 레이어장치; 상기 원형 진직와이어 레이어장치 아래에 위치되고, 일정 각도로 기울진 상태에서 회전되며, 원형 진직와이어 레이어장치에서 인출된 진직와이어를 원통 형상의 페일팩 내에 엉킴 없이 적층시켜 권취하는 회전 패턴 레이어장치, 및 상기 원형 진직와이어 레이어장치와 회전 패턴 레이어장치의 작동을 제어하는 제어반을 포함하여 이루어진 금속 세선 진직와이어 권취장치를 제공한 것이 특징이다.

또한, 본 발명에서, 상기 원형 진직와이어 레이어장치는 육면체로 이루어진 지지구조물의 상면판에 관통 장착되어 와이어가 인입되는 가이드공이 형성된 인입가이드부재와, 상기 지지구조물의 배면판 상부 및 하부 우측에 축 결합되고 제2타이밍벨트로 결합된 한 쌍의 구동타이밍휠과, 상기 구동타이밍휠 사이에 위치되고 배면판에 축 결합된 한 쌍의 고정압착휠과, 상기 지지구조물의 배면판 좌측 중앙에 슬라이드공이 형성되고 브래킷에 고정된 에어실린더의 축과 결합되어 슬라이드공 사이를 왕복하는 슬라이드와, 상기 한 쌍의 고정압착휠과 대응되는 위치에 슬라이드 상부와 하부에 축 결합된 한 쌍의 가동압착휠과, 상기 고정압착휠 사이에 위치되고 배면판에 축 결합된 교정휠과, 상기 지지구조물의 배면판 하부 좌측 및 우측에 근접하여 축 결합된 한 쌍의 조정휠과, 상기 지지구조물의 배면판 상부 및 하부 좌측에 축 결합되고 제3타이밍벨트로 결합된 한 쌍의 종동타이밍휠과, 상기 지지구조물 배면에 조립 설치되어 제1모터를 지지하고 제1모터의 회전력을 구동타이밍휠로 전달하는 제1타이밍벨트가 결합된 모터조립체와, 상기 지지구조물의 하면판에 관통 장착되어 와이어가 인출되는 가이드공이 형성된 인출가이드부재, 및 상기 지지구조물의 하면판에 장착되고 일정 각도로 휘어진 관 형상으로 인출가이드부재를 통과하는 와이어를 관통 인출시키며 제2모터의 회전력으로 일정방향 및 주기로 회전하는 회전레이어관을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 교정휠의 좌우이동 간격을 수동으로 조정하는 교정휠 조정노브와, 상기 한 쌍의 조정휠 좌우이동 간격을 수동으로 각각 조정하는 조정휠 조정노브가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 슬라이드공 상단면과 하단면에 각각 가이드레일이 형성되고, 슬라이드 상단과 하단에 각각 상기 가이드레일과 결합되는 홈이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 회전 패턴 레이어장치는 상부가 개방된 일정 직경의 외통과 상부가 원뿔 형상으로 외통 내측에 일정 직경으로 결합된 내통으로 구성되어 외통과 내통 사이에 진직와이어 레이어장치로부터 인출된 진직와이어를 적층 권취하는 페일팩과, 상기 페일 팩이 상단에 고정 결합되고 하부에 일정 높이 및 직경의 드럼이 돌출 형성되며 하단 중심에 축이 고정된 회전테이블과, 상기 회전테이블 아래에 일정 각도의 기울기로 회전테이블의 회전을 지지하는 지지체와, 상기 지지체에 고정된 제3모터의 회전력을 드럼 표면에 밀착된 회전봉으로 전달하여 회전테이블을 회전시키는 회전력전달부재, 및 상기 지지체를 고정틀 내부 및 외부로 이동시키는 이동부재가 포함될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 회전 패턴 레이어장치의 페일팩에 적층 권취되는 진직와이어의 직경에 따라 와이어피치가 와이어직경의 2.5~5배 내외로 적층 권취되도록 하는 와이어 패턴레이와, 와이어피치가 와이어직경의 2.5~5배 내외이고 블록피치가 와이어직경의 10배 내외로 적층 권취되도록 하는 와이어 및 블록 패턴레이, 및 와이어피치가 와이어직경의 2.5배 내외이고 블록피치가 와이어직경의 10배 내외로 적층 권취되도록 하는 블록 패턴레이로 구분할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 페일팩에 적층 권취되는 진직와이어의 직경은 0.15~1.2mm 내외이고, 상기 페일팩은 진직와이어의 직경이 0.8mm 미만인 경우에 내통의 직경이 300mm이고 외통의 직경이 500mm이며, 상기 페일팩은 진직와이어의 직경이 0.8mm 이상인 경우에 내통의 직경이 400mm이고 외통의 직경이 650mm일 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 진직와이어는 금속으로 경질 또는 연질의 재질에 따라 페일팩 외통의 직경으로 500~650mm가 적용될 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 회전 패턴 레이어장치 위에 고정 설치되어 원형 진직와이어 레이어장치로부터 인출된 진직와이어가 내부에 적층 권취된 제품으로 제조되는 금속 세선 진직와이어가 권취된 페일팩을 제공한 것이 특징이다.

본 발명에 따르면, 진직와이어 레이어장치로 와이어에 진직성이 유지되도록 하고 회전 패턴 레이어장치에 진직성을 갖는 와이어가 다양한 방식으로 적층 권취되도록 하여 최상 품질의 제품을 제공하고, 철강선, 스테인리스선, 동선 또는 알루미늄선 등 경질이나 연질의 금속 세선 와이어에 적용할 수 있으며, 진직와이어를 권취할 수 있는 중량을 100~250Kg 내외로 증대하여 생산 효율성 및 수율을 고양시킨 이점이 있다.

도 1은 종래기술로, 금속 세선 와이어의 열처리 후 보빈권취기에 권취되는 시스템 공정을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시 예로, 금속 세선 진직와이어가 진직와이어 페일팩 권취기에 권취하는 시스템 공정을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 금속 세선 진직와이어 권취장치를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 금속 세선 진직와이어 권취장치를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 금속 세선 진직와이어 권취장치에서 진직와이어 레이어장치를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 금속 세선 진직와이어 권취장치에서 진직와이어 레이어장치를 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 금속 세선 진직와이어 권취장치에서 회전 패턴 레이어장치의 지지체 내부를 나타낸 평면도이다.
도 8a 내지 도 8d는 와이어 직경에 따라 회전 패턴 레이어장치에서 와이어를 유형별로 권취방식을 제어한 것을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명에 따른 금속 세선 진직와이어 권취장치에 관한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2에서, 본 발명은 철강선, 스테인리스강, 동선, 알루미늄선 등 연질 또는 경질의 모든 금속 재질의 세선 와이어 제품의 최종 열처리 공정에서, 복수의 와이어공급대(2)로부터 공급된 와이어(1)는 열처리로(3)를 거쳐 복수의 금속 세선 진직와이어 권취장치(10)에서 각각 적층 권취된다.

도 3 및 도 4에서, 금속 세선 진직와이어 권취장치(10)는 제어반(80)의 제어로 원형 진직와이어 레이어장치(20)와 회전 패턴 레이어장치(60)에 의하여 엉킴이 없는 진직성을 갖는 와이어를 권취하는 것이다. 더욱이 와이어의 직경이 대략 0.15~1.2mm 내외로 대략 100~250Kg까지 권취할 수 있도록 한 것이다.

제어반(80)과 원형 진직와이어 레이어장치(20), 그리고 회전 패턴 레이어장치(60)는 복수의 프레임으로 제작된 고정틀(11)에 각각 고정 설치된다. 더욱이 원형 진직와이어 레이어장치(20)는 고정틀(11) 상부에 위치된 프레임에 고정 설치된다. 그리고 원형 진직와이어 레이어장치(20)는 가이드롤러(13)를 거쳐 외부에서 인입된 와이어(1)를 압착, 교정 및 조정하여 진직성이 유지되도록 하며, 일시적으로 원형이 형성되도록 연속 인출하는 것이다.

도 5 및 도 6에서, 원형 진직와이어 레이어장치(20)는 대략 육면체로 이루어진 지지구조물(21) 형태로 구성된다.

인입가이드부재(28)는 지지구조물(21)의 상면판(22)에 관통 장착된 것이다. 인입가이드부재(28)는 와이어(1)가 인입되는 가이드공(29)이 형성되어 있다. 가이드공(29)은 상부가 넓고 하부로 갈수록 좁아지는 형상이다. 따라서 인입가이드부재(28)는 지지구조물(21)의 상면판(22)에 브래킷으로 고정 설치된 가이드롤러(13)를 통해 인입된 와이어(1)가 통과할 수 있도록 하는 것이다.

한 쌍의 구동타이밍휠(34, 35)은 지지구조물(21)의 배면판(24) 상부 및 하부 우측에 축 결합되고 제2타이밍벨트(36)로 결합된 것이다. 즉 한 쌍의 구동타이밍휠(34, 35)은 지지구조물(21) 내측 상부 및 하부에 위치되고, 배면판(24)에 축으로 고정 결합되어 일정 방향으로 회전된다.

한 쌍의 고정압착휠(40, 41)은 구동타이밍휠(34, 35) 사이에 위치된다. 고정압착휠(40, 41)은 지지구조물(21) 내측에 일정 거리를 두고 상하로 배면판(24)에 축으로 고정 결합된다. 고정압착휠(40, 41)은 제2타이밍벨트(36)를 가압하여 와이어(1)가 압착된 상태에서 아래 방향으로 이동되도록 하는 것이다.

슬라이드(45)는 지지구조물(21)의 배면판(24) 좌측 중앙에 형성된 슬라이드공(44)을 왕복하는 것이다. 슬라이드(45)는 브래킷(25)에 고정된 에어실린더(43)의 축과 결합되어 있다. 슬라이드공(44) 상단면과 하단면에는 각각 가이드레일(24a)이 형성되어 있고, 슬라이드(45) 상단과 하단에는 각각 가이드레일(24a)과 결합되는 홈(45a)이 형성되어 있다. 따라서 에어실린더(43)의 축에 결합된 슬라이드(45)는 에어실린더(43)에 작용하는 공압에 의하여 가이드레일(24a)을 따라 좌우로 왕복운동을 하는 것이다.

한 쌍의 가동압착휠(46, 47)은 한 쌍의 고정압착휠(40, 41)과 대응되는 위치에 슬라이드(45) 상부와 하부에 축으로 결합된다. 고정압착휠(40, 41)은 제3타이밍벨트(39)를 가압하여 와이어(1)가 압착된 상태에서 아래 방향으로 이동되도록 하는 것으로, 가동압착휠(46, 47)과 함께 와이어(1)의 압착하여 직선으로 이동시키는 것이다.

교정휠(42)은 고정압착휠 사이에 위치되고 배면판(24)에 축으로 결합된 된다. 교정휠(42)은 고정압착휠(40, 41)과 가동압착휠(46, 47)에 의하여 와이어(1)가 직선운동을 하는 동안 와이어(1)를 진직 상태로 연속적으로 인출되도록 하는 것이다. 교정휠(42)에는 교정휠의 좌우이동 간격을 수동으로 조정할 수 있도록 하는 교정휠 조정노브(50)가 구비되어 있다.

한 쌍의 조정휠(49)은 지지구조물(21)의 배면판(24) 하부 좌측 및 우측에 각각 근접하여 축으로 결합된다. 한 쌍의 조정휠(49)은 교정휠(42)을 통과한 와이어(1)의 진행방향에 대한 정확한 중심(Center)을 조정하는 것이다. 한 쌍의 조정휠(49)에는 각 조정휠(49)의 좌우이동 간격을 수동으로 조정할 수 있도록 하는 조정휠 조정노브(51, 52)가 각각 구비되어 있다.

한 쌍의 종동타이밍휠(37, 38)은 지지구조물(21)의 배면판 상부 및 하부 좌측에 축으로 결합된 것이다. 한 쌍의 종동타이밍휠(37, 38)은 제3타이밍벨트(39)로 결합되어 일정 방향으로 회전된다. 더욱이 한 쌍의 종동타이밍휠(37, 38)에 결합된 제3타이밍벨트(39)는 대응하는 한 쌍의 구동타이밍휠(34, 35)에 결합된 제2타이밍벨트(36)와 면 접촉되어 회전이 이루어진다. 즉 한 쌍의 고정압착휠(40, 41)과 한 쌍의 가동압착휠(46, 47)의 압착에 의하여 제2타이밍벨트(36)의 회전력이 제3타이밍벨트(39)로 전달되어 종동타이밍휠(37, 38)이 회전되도록 하는 것이다.

모터조립체는 지지구조물(21) 배면에 이격부재(26)로 제1모터(30)가 조립 설치된다. 모터조립체는 제1모터(30)의 회전력을 구동타이밍휠(34)로 전달하는 제1타이밍벨트(33)가 결합된다. 제1모터(30)의 회전축에는 감속된 회전력이 제1타이밍벨트(33)를 거쳐 구동타이밍휠(34)로 전달된다. 또한, 구동타이밍휠(35)은 제2타이밍벨트(36)로 회전되고, 제2타이밍벨트(36)에 압착되는 제3타이밍벨트(39)가 회전되어 종동타이밍휠(37, 38)이 회전된다.

인출가이드부재(53)는 지지구조물(21)의 하면판(23)에 관통 장착된 것이다. 인출가이드부재(53)는 진직와이어(100)가 인출되는 가이드공(54)이 형성되어 있다. 가이드공(54)은 상부가 넓고 하부로 갈수록 좁아지는 형상이다. 따라서 인출가이드부재(53)는 한 쌍의 조정휠(49)을 거쳐 인출된 진직와이어(100)가 통과할 수 있도록 하는 것이다.

회전레이어관(56)은 지지구조물(21)의 하면판(23)에 장착된다. 회전레이어관(56)은 일정 각도로 휘어진 관 형상으로 인출가이드부재(53)를 통과하는 진직와이어(100)를 관통 인출시킴과 더불어 제2모터(55)의 회전력으로 일정방향 및 주기로 회전된다. 즉 제2모터(55)의 회전축이 회전레이어관(56)과 치합되어 회전레이어관(56)을 회전시키도록 결합되어 있다.

원형 진직와이어 레이어장치(20) 아래에는 회전 패턴 레이어장치(60)가 위치된다. 회전 패턴 레이어장치(60)는 일정 각도로 기울진 상태에서 회전되는 것으로, 진직와이어 레이어장치(20)의 회전레이어관(56)에서 인출된 진직와이어(100)를 원통 형상의 페일팩(61) 내에 엉킴 없이 적층시켜 권취하는 것이다.

회전 패턴 레이어장치(60)의 페일팩(61)은 상부가 개방된 일정 직경의 외통(62)과 상부가 원뿔 형상으로 외통(62) 내측 중심에 일정 직경으로 결합된 내통(63)으로 구성되어 외통(62)과 내통(63) 사이에 진직와이어(100)를 적층 권취하는 것이다.

페일팩(61) 하단면 하부로 일정 높이 및 직경의 드럼(65)이 돌출 형성된 회전테이블(64)이 결합된다. 회전테이블(64) 아래에는 일정 각도의 기울기로 회전테이블(64)의 회전을 지지하는 지지체(67)가 구비된다. 회전테이블(64) 하단 중심에는 회전테이블의 회전을 지지하기 위한 축이 구성되어 있는 것이 좋다.

또한, 도 7에서, 지지체(67)에 고정된 제3모터(68)의 회전력을 드럼(65) 표면에 밀착된 회전봉(69)으로 전달하여 회전테이블(64)을 회전시키는 회전력전달부재가 구비된다. 그리고 지지체(67)를 고정틀(11) 내부 및 외부로 이동시키는 이동부재(70)가 더 포함된다. 이동부재(70)는 빈 페일팩(61)을 고정틀(11)에 고정된 원형 진직와이어 레이어장치(20) 아래에 위치되도록 이동시키거나 진직와이어 레이어장치(20)로부터 공급된 진직와이어(100)가 권취된 페일팩(61)을 외부로 인출하기 위하여 이동시키는 것이다. 이동부재(70)에는 레일이나 스토퍼 및 복수의 바퀴가 포함된다.

한편, 고정틀(11) 일측에는 원형 진직와이어 레이어장치(20)와 회전 패턴 레이어장치(60)의 작동을 제어하는 제어반(80)이 설치된다. 제어반(80)은 원형 진직와이어 레이어장치(20)에 구비된 제1모터(30) 및 제2모터(55)의 회전과 회전 패턴 레이어장치(60)의 제3모터(68)의 회전을 각각 제어하여 금속 세선 진직와이어 권취장치(10)로 인입된 와이어(1)를 이송, 압착, 교정, 조정 등을 거쳐 진직성을 갖도록 하고, 페일팩(61)에 진직와이어(100)를 일정 패턴으로 적층 및 권취되도록 하는 것이다.

또한, 본 발명은 회전 패턴 레이어장치(60) 위에 고정 설치되어 원형 진직와이어 레이어장치(20)로부터 인출된 진직와이어(100)가 내부에 적층 권취된 제품의 형태로 금속 세선 진직와이어가 권취된 페일팩(61)이 제조된다. 이는 금속 세선 진직와이어(100)가 적층 권취된 페일팩(61)이 단위제품으로 제조되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 금속 세선 진직와이어 권취장치의 작동에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

우선, 신선 또는 열처리를 거친 와이어(1)는 고정틀(11) 위의 가이드롤러(13)를 거쳐 진직와이어 레이어장치(20) 상부에 고정 설치된 인입가이드부재(28)의 가이드공(29)을 통해 인입된다. 진직와이어 레이어장치(20)로 인입되는 와이어(1)는 대략 분당 100m 내외로 와이어(1)의 직경에 따라 달라질 수 있다.

진직와이어 레이어장치(20)는 제어반(80)의 제어로 제1모터(30)가 구동되어 제1모터(30)의 회전력이 제1타이밍벨트(33)를 거쳐 제1구동타이밍휠(34)로 전달된다. 제1구동타이밍휠(34)은 제2타이밍벨트(36)를 거쳐 제2구동타이밍휠(35)로 전달된다. 또한, 제2타이밍벨트(36)를 압착하는 한 쌍의 고정압착휠(40, 41)에 의하여 제2타이밍벨트(36)와 인접하여 접촉하는 제3타이밍벨트(39)가 제2타이밍벨트(36)의 회전력을 전달받게 된다. 더욱이 에어실린더(43)가 한 쌍의 가동압착휠(46, 47)이 장착된 슬라이드(45)를 슬라이드공(44)을 따라 홈(45a)이 결합된 가이드레일(24a)을 따라 밀어 제3타이밍벨트(39)가 제2타이밍벨트(36)가 면 접촉되도록 가압하여 제2타이밍벨트(36)의 회전력이 제3타이밍벨트(39)에 전달된다. 에어실린더(43)의 작동에 의한 슬라이드(45)의 가압력은 제어반(80)의 제어에 따라 이루어진다. 제2타이밍벨트(36)와 제3타이밍벨트(39)는 우레탄 재질로 이루어져 제2타이밍벨트(36)와 제3타이밍벨트(39) 사이의 와이어(1)를 진직 상태로 밀착 가압한다.

따라서 한 쌍의 구동타이밍휠(34, 35) 및 제2타이밍벨트(36)와 한 쌍의 종동타이밍휠(37, 38) 및 제3타이밍벨트(39)의 압착력에 의한 회전으로 그 사이를 지나가는 와이어(1)는 연속적인 직선운동에 의해 아래로 이송된다.

또한, 고정압착휠(40, 41)과 가동압착휠(46, 47) 사이에 위치된 교정휠(42)은 와이어(1)의 진직 상태를 교정한다. 교정휠(42)에는 조정노브(50)의 조작에 의하여 교정휠(42)의 가압정도를 조정할 수 있다. 교정휠(42)을 거친 와이어(1)는 한 쌍의 조정휠(48, 49)을 거치면서 와이어의 진행 방향에 대한 정확한 중심이 조정된다.

조정휠(48, 49)을 통과하여 진직성이 확보된 진직와이어(100)는 인출가이드부재(53)의 가이드공(54)을 거쳐 회전레이어관(56) 속으로 삽입되어 인출된다. 이때, 제2모터(55)의 회전력에 의하여 회전방향을 변화시키는 기어 등의 결합을 통하여 회전레이어관(56)은 일정 방향의 회전이 발생된다. 제어반(80)은 제2모터(55)를 제어하여 진직와이어의 레이어경의 크기가 조정되도록 한다.

한편, 진직와이어 레이어장치(20) 아래에 위치된 회전 패턴 레이어장치(60)는 지지체(67)에 고정 설치된 제3모터(68)의 회전력이 회전방향을 변화시키는 기어 등의 결합을 통하여 회전테이블(64) 하부에 구비된 드럼(65)과 면 접촉된 회전봉(69)을 회전시켜 페일팩(61)이 일정 방향으로 회전되도록 한다. 이때, 경사각을 갖는 지지체(67)에 의하여 회전테이블(64) 및 페일팩(61)도 일정 각도로 기울어진 상태에서 회전된다.

도 8a에서, 진직와이어 레이어장치(20)의 회전레이어관(56)으로부터 인출된 진직와이어(100)가 페일팩(61)의 외통(62)과 내통(63) 사이에 기본적으로 권취되는 방식이다. 여기에서 진직와이어(100)는 페일팩(61)의 외통(62) 내측면과 내통(63) 외측면에 각각 접촉되는 와이어 레이어경(WD)으로 권취된다. 그리고 진직와이어(100)가 적층되면서 권취되는 와이어피치(WP)가 결정된다.

즉 제어반(80)은 진직와이어 레이어장치(20)를 통과하여 인출되는 라인속도와 회전레이어관(56)의 회전속도와 연동하여 회전 패턴 레이어장치(60)의 회전테이블(64)의 회전속도를 조절한다. 따라서 와이어피치(WP)를 복수의 유형으로 분류하여 진직와이어(100)의 직경에 따른 제품별 특성에 맞도록 일정한 패턴이 유지되도록 함으로써 진직와이어(100)는 엉킴이 발생되지 않고 권취된다.

도 8b에서, 유형별 회전 패턴 레이어장치(60)의 회전 제어에 의해 와이어 패턴레이(Wire Pattern Lay)로 진직와이어(100)가 권취된다. 이는 회전 패턴 레이어장치(60)의 페일팩(61)에 적층 권취되는 진직와이어(100)의 직경에 따라 와이어피치(Wire Pitch, WP)가 와이어직경의 2.5~5배 내외로 적층 권취되도록 하는 것이다.

또한, 도 8c에서, 유형별 회전 패턴 레이어장치(60)의 회전 제어에 의해 와이어 및 블록 패턴레이(Wire & Block Pattern Lay)로 진직와이어(100)가 권취된다. 이는 와이어피치(WP)가 와이어직경의 2.5~5배 내외의 피치로 일정하게 유지되도록 연속 회전시키고, 일정 주기별로 블록피치(BP)가 와이어직경의 10배 내외의 피치로 일정하게 유지되도록 회전속도를 제어하여 적층 권취되도록 하는 것이다.

또한, 도 8d에서, 유형별 회전 패턴 레이어장치(60)의 회전 제어에 의해 블록 패턴레이(Block Pattern Lay)로 진직와이어(100)가 권취된다. 이는 와이어피치(WP)가 와이어직경의 2.5배 내외의 피치로 일정하게 유지되도록 연속 회전시키거나 일정 시간동안 정지시킨 후에 일정 주기별로 블록피치(BP)가 와이어직경의 10배 내외의 피치로 일정하게 유지되도록 회전속도를 제어하여 적층 권취되도록 하는 것이다.

페일팩(61)에 적층 권취되는 진직와이어(100)의 직경은 대략 0.15~1.2mm 내외이다. 진직와이어(100)의 제품별 적용 가능한 페일팩(61) 규격은 진직와이어(100)의 직경이 0.8mm 미만의 제품은 페일팩(61) 내통(63)의 직경이 300mm이고 외통(62)의 직경이 500mm가 적용된다. 그리고 페일팩(61) 규격은 진직와이어(100)의 직경이 0.8mm 이상의 제품은 페일팩(61) 내통(63)의 직경이 400mm이고 외통(62)의 직경이 650mm가 적용된다. 또한, 진직와이어(100)는 금속으로 경질 또는 연질의 재질에 따라 페일팩(61) 외통(62)의 직경으로 대략 500~650mm가 적용된다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1: 와이어 2: 와이어공급대 3: 열처리로 4: 보빈권취기 5: 보빈 10: 진직와이어 권취장치 11: 고정틀 13: 가이드롤러 20: 진직와이어 레이어장치 21: 지지구조물 22: 상면판 23: 하면판 24: 배면판 24a: 가이드레일 25, 27: 브래킷 26: 이격부재 28: 인입가이드부재 29, 54: 가이드공 30: 제1모터 32: 모터휠 33: 제1타이밍벨트 34, 35: 구동타이밍휠 36:제2타이밍벨트 37, 38: 종동타이밍휠 39: 제3타이밍벨트 40, 41: 고정압착휠 43: 에어실린더 44: 슬라이드공 45: 슬라이드 45a: 홈 46, 47: 가동압착휠 48, 49: 조정휠 50, 51, 52: 조정노브 53: 인출가이드부재 55: 제2모터 56: 회전레이어관 60: 회전 패턴 레이어장치 61: 페일팩 62: 외통 63: 내통 64: 회전테이블 65: 드럼 67: 지지체 68: 제3모터 69: 회전봉 70: 이동부재 80: 제어반 100: 진직와이어 BP: 블록피치 WD: 와이어 레이어경 WP: 와이어피치

Claims

복수의 프레임으로 제작된 고정틀 상부에 고정 설치되고, 가이드롤러를 거쳐 외부에서 인입된 와이어를 압착, 교정 및 조정하여 진직성이 유지되도록 하며, 일시적으로 원형이 형성되도록 연속 인출하는 원형 진직와이어 레이어장치;
상기 원형 진직와이어 레이어장치 아래에 위치되고, 일정 각도로 기울진 상태에서 회전되며, 원형 진직와이어 레이어장치에서 인출된 진직와이어를 원통 형상의 페일팩 내에 엉킴 없이 적층시켜 권취하는 회전 패턴 레이어장치, 및
상기 원형 진직와이어 레이어장치와 회전 패턴 레이어장치의 작동을 제어하는 제어반을 포함하되,
상기 원형 진직와이어 레이어장치는 육면체로 이루어진 지지구조물의 상면판에 관통 장착되어 와이어가 인입되는 가이드공이 형성된 인입가이드부재와, 상기 지지구조물의 배면판 상부 및 하부 우측에 축 결합되고 제2타이밍벨트로 결합된 한 쌍의 구동타이밍휠과, 상기 구동타이밍휠 사이에 위치되고 배면판에 축 결합된 한 쌍의 고정압착휠과, 상기 지지구조물의 배면판 좌측 중앙에 슬라이드공이 형성되고 브래킷에 고정된 에어실린더의 축과 결합되어 슬라이드공 사이를 왕복하는 슬라이드와, 상기 한 쌍의 고정압착휠과 대응되는 위치에 슬라이드 상부와 하부에 축 결합된 한 쌍의 가동압착휠과, 상기 고정압착휠 사이에 위치되고 배면판에 축 결합된 교정휠과, 상기 지지구조물의 배면판 하부 좌측 및 우측에 근접하여 축 결합된 한 쌍의 조정휠과, 상기 지지구조물의 배면판 상부 및 하부 좌측에 축 결합되고 제3타이밍벨트로 결합된 한 쌍의 종동타이밍휠과, 상기 지지구조물 배면에 조립 설치되어 제1모터를 지지하고 제1모터의 회전력을 구동타이밍휠로 전달하는 제1타이밍벨트가 결합된 모터조립체와, 상기 지지구조물의 하면판에 관통 장착되어 와이어가 인출되는 가이드공이 형성된 인출가이드부재, 및 상기 지지구조물의 하면판에 장착되고 일정 각도로 휘어진 관 형상으로 인출가이드부재를 통과하는 와이어를 관통 인출시키며 제2모터의 회전력으로 일정방향 및 주기로 회전하는 회전레이어관을 포함하는 금속 세선 진직와이어 권취장치.
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제1항에 있어서, 상기 교정휠의 좌우이동 간격을 수동으로 조정하는 교정휠 조정노브와, 상기 한 쌍의 조정휠 좌우이동 간격을 수동으로 각각 조정하는 조정휠 조정노브가 구비된 금속 세선 진직와이어 권취장치.
제1항에 있어서, 상기 슬라이드공 상단면과 하단면에 각각 가이드레일이 형성되고, 슬라이드 상단과 하단에 각각 상기 가이드레일과 결합되는 홈이 형성된 금속 세선 진직와이어 권취장치.
제1항에 있어서, 상기 회전 패턴 레이어장치는
상부가 개방된 일정 직경의 외통과 상부가 원뿔 형상으로 외통 내측에 일정 직경으로 결합된 내통으로 구성되어 외통과 내통 사이에 진직와이어 레이어장치로부터 인출된 진직와이어를 적층 권취하는 페일팩과,
상기 페일 팩이 상단에 고정 결합되고 하부에 일정 높이 및 직경의 드럼이 돌출 형성되며 하단 중심에 축이 고정된 회전테이블과,
상기 회전테이블 아래에 일정 각도의 기울기로 회전테이블의 회전을 지지하는 지지체와,
상기 지지체에 고정된 제3모터의 회전력을 드럼 표면에 밀착된 회전봉으로 전달하여 회전테이블을 회전시키는 회전력전달부재, 및
상기 지지체를 고정틀 내부 및 외부로 이동시키는 이동부재가 포함된 금속 세선 진직와이어 권취장치.
제5항에 있어서, 상기 회전 패턴 레이어장치의 페일팩에 적층 권취되는 진직와이어의 직경에 따라 와이어피치가 와이어직경의 2.5~5배 내외로 적층 권취되도록 하는 와이어 패턴레이와,
와이어피치가 와이어직경의 2.5~5배 내외이고 블록피치가 와이어직경의 10배 내외로 적층 권취되도록 하는 와이어 및 블록 패턴레이, 및
와이어피치가 와이어직경의 2.5배 내외이고 블록피치가 와이어직경의 10배 내외로 적층 권취되도록 하는 블록 패턴레이로 구분하는 금속 세선 진직와이어 권취장치.
제5항에 있어서, 상기 페일팩에 적층 권취되는 진직와이어의 직경은 0.15~1.2mm 내외이고,
상기 페일팩은 진직와이어의 직경이 0.8mm 미만인 경우에 내통의 직경이 300mm이고 외통의 직경이 500mm이며,
상기 페일팩은 진직와이어의 직경이 0.8mm 이상인 경우에 내통의 직경이 400mm이고 외통의 직경이 650mm인 금속 세선 진직와이어 권취장치.
제7항에 있어서, 상기 진직와이어는 금속으로 경질 또는 연질의 재질에 따라 페일팩 외통의 직경으로 500~650mm가 적용되는 금속 세선 진직와이어 권취장치.
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