KR101520747B1 - 띠형태로 제공되는 부품의 수평식 권취장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동화설비에 투입되는 띠형태의 부품을 보빈에 권취하기 위한 것으로서 간지와의 관계에 있어서 부품이 일정하게 정렬되도록 하는 띠형태로 제공되는 부품의 수평식 권취장치에 관한 것이다. 그 구성은; 띠형태의 부품(P)을 연속적으로 공급하는 부품공급부(1); 상기 부품공급부(1)에서 공급되는 부품을 릴형태로 권취하기 위한 권취부(3); 상기 부품공급부(1)와 상기 권취부(3) 사이에 설치되어 상기 부품(P)을 가이드하기 위한 것으로서 부품(P)을 잡아 공급시키기 위한 핀치롤러(7)를 포함하는 부품가이드부(5); 간지(S)를 상기 권취부(3)에 공급하기 위한 간지공급부(15); 상기 부품공급부(1)와 권취부(3) 사이에 설치되는 것으로서 부품(P)으로 하여금 유(U)자 형태로 루프를 형성하게 함으로써 부품(P)의 텐션을 일정하게 유지시키기 위한 제1루프형성부(25); 상기 부품가이드부(5)와 권취부(3) 사이에 설치되는 것으로서 부품(P)으로 하여금 유(U)자 형태로 루프를 형성하게 함으로써 부품(P)이 무부하 상태로 상기 권취부(3)로 공급되도록 하는 제2루프형성부(35)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

띠형태로 제공되는 부품의 수평식 권취장치{Winding Machine For Strip Typed Parts}

본 발명은 권취장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동화설비에 투입되는 띠형태의 부품을 보빈에 권취하기 위한 것으로서 간지와의 관계에 있어서 부품이 일정하게 정렬되도록 하는 띠형태로 제공되는 부품의 수평식 권취장치에 관한 것이다.

작은 단위 부품들이 일렬로 배열된 부품 조립체가 자동화 설비에서 널리 사용된다. 이들은 자동화 설비에 투입되어 표면실장 등의 방법으로 완부품의 조립에 사용된다. 캐리어 테이프(carrier tape)가 이러한 부품의 한 예라고 볼 수 있다.

연속적인 공급을 위해 이들 부품은 보빈에 권취된 상태로 자동화 설비에 장착된다. 부품은 보빈이 일정한 속도로 풀림에 따라 연속적으로 조립공정에 투입된다.

보빈(100)에 감긴 부품(P)이 도 1에 도시되어 있다. 부품(P)간의 저촉에 의한 손상을 방지하고 부품(P)이 서로 엉키지 않도록 하기 위하여 부품(P)을 권취할 때에는 간지(S)를 개입시키는 것이 일반적이다. 본 발명은 간지(S)를 사이에 두고 작은 부품(P)을 보빈(100)에 권취하기 위한 권취장치에 관한 것이다.

띠형태의 부품을 권취할 때 중요한 사항중 하나는 일정한 텐션을 유지하면서 권취하도록 하는 것이다. 중요한 사항 중 다른 하나는 부품이 반듯하게 정렬되도록 하는 것이다. 전자의 문제를 해결하기 위해 종래의 권취장치는 부품과 간지의 공급 구간 사이에 루프형성구간을 마련하고 있다.

루프형성구간은 항상 일정한 텐션으로 간지 또는 부품이 공급되도록 하기 위한 완충수단내지 댐핑수단으로서 유용하게 사용된다. 루프구간을 이용함으로써 간지나 부품의 공급속도를 자동적으로 조정할 수 있으며 순간적으로 팽팽해지거나 너무 느슨해지는 것을 어느 정도 방지할 수 있게 된다.

그러나 크기가 작고 외력에 대하여 예민한 부품도 많은데, 이러한 경우에는 간지 또는 부품의 어느 하나에 정상치보다 약간이라도 텐션이 높아지게 되면 부품의 권취상태가 확연하게 불량하게 된다. 특히 부품의 정렬상태가 좋지 않게 되며, 도 1에 도시된 것처럼 부품(P)이 간지(S)를 기준으로 좌우측으로 불규칙하게 돌출되는 경우가 많게 된다. 부품(P)이 이렇게 불규칙하게 정렬되는 경우 자동화설비에 투입된 상태에서 조립불량의 사태를 낳기도 한다.

특히 부품의 상단(t)이 극히 예민할 경우(예를 들면 미세하게 절곡되었거나 금으로 도금된 경우 등)에는 손상을 방지하기 위해 보빈을 수평으로 눕힌 상태에서 권취하는 것이 일반적이다. 이것을 수평식 권취장치라 하는데, 수평식 권취장치는 부품의 하단이 자중에 의해 받침판에 닿게 하고 상단(t)이 공중을 향하도록 한 상태에서 권취하는 방식이다. 그런데 간지(S)의 텐션에 의해 부품이 압력을 받아 권취하는 중에 받침판으로부터 부상함으로써 일정하게 권취되지 않는 경우가 흔히 발생한다.

대한민국 특허출원 제10-2001-0062927호 대한민국 특허출원 제10-2008-0059034호 대한민국 특허출원 제10-2011-0097033호

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 자동화 설비에 사용되는 것으로서 연속적으로 연결된 작은 부품을 간지를 개입시킨 상태에서 보빈에 권취하는 장치를 제공하는 것에 있다. 좀더 구체적으로는 부품과 간지 간에 텐션이 일정하게 내지 바람직한 상태로 유지되도록 함으로써 부품이 일정하게 정렬되면서 권취되도록 하는 수평식 권취장치를 제공하는 것에 있다. 더 나아가 상단(t)이 예민한 띠형태의 부품이 도 2의 베이스판(11)에 밀착된 상태에서 권취되도록 하는 수평식 권취장치를 제공하는 것에 있다.

위와 같은 목적은, 띠형태의 부품을 연속적으로 수평인 상태로 공급하는 부품공급부; 상기 부품공급부에서 공급되는 부품을, 보빈구동모터를 이용하여 베이스판에 수평으로 놓인 보빈에 릴형태로 권취하기 위한 권취부;
상기 부품공급부와 상기 권취부 사이에 설치되어 상기 부품을 수직 상태가 되도록 가이드하기 위한 것으로서 핀치롤구동모터에 의해 구동되는 핀치롤러를 포함하는 부품가이드부;
간지를 상기 권취부에 공급하기 위한 간지공급부;
상기 부품공급부와 상기 권취부 사이에 설치되는 것으로서 부품으로 하여금 유(U)자 형태로 루프를 형성하게 함으로써 부품의 텐션을 일정하게 유지시키기 위한 제1루프형성부;를 포함하는 띠형태로 제공되는 부품의 수평식 권취장치에 있어서;
상기 띠형태로 된 부품이 상기 베이스판에 밀착된 상태에서 권취되도록 함으로써 상기 부품을 정렬하기 위한 것으로서,
상기 부품가이드와 상기 권취부 사이에 설치되며, 상기 부품으로 하여금 유(U)자 형태로 루프를 형성하게 함으로써 상기 부품이 무부하 상태로 상기 권취부로 공급되도록 하는 제2루프형성부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 띠형태로 제공되는 부품의 수평식 권취장치에 의해 달성된다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 간지공급부는 간지를 일정한 텐션으로 공급하기 위한 것으로서 간지로 하여금 유(U)자 형태로 루프를 형성하게 함으로써 간지루프형성부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 제1루프형성부의 루프 형태를 감지하기 위한 제1위치센서; 제2루프형성부의 루프 형태를 감지하기 위한 제2위치센서를 포함하며;

상기 제1,2위치센서는 각각 독립적으로 상기 핀치롤러 또는 상기 보빈구동모터 중 어느 하나 이상을 구동시키기 위한 신호를 제어부에 인가할 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 간지는 종전과 마찬가지 방식으로 공급되지만, 부품을 권취부의 최종 단계에서, 즉 릴에 감기기 직전에 무부하 상태로 공급할 수 있게 된다. 즉 부품이 항상 텐션이 가해지지 않은 상태에서 권취되므로 부품이 일정하게 정렬되면서 권취된다. 특히 보빈이 수평으로 설치되는 경우 부품이 자중에 의해 베이스판에 밀착되므로 부품이 권취되는 기준이 명확하여 부품의 정렬상태가 더욱 좋아지게 된다.

도 1은 릴형태로 권취된 부품의 일부 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 부품 권취장치의 평면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 부품 권취장치의 제어부의 블록도이다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

부품공급부(1)는 띠형태의 부품(S)을 연속적으로 권취부(3)에 공급한다. 부품공급부(1)는 보통 부품(S)을 생산하는 장치로서 스트립 형태의 원재를 타발 또는 프레스 성형하기 위한 프레스장치가 될 수도 있고, 캐리어에 실장용 부속품을 낱개씩 연속적으로 포장하기 위한 포장장치가 될 수도 있다. 따라서 부품공급부(1)는 부품(S)을 수평인 상태로 배출하여 권취부(3)를 향해 공급한다.

부품(S)은 권취부(3)에서 권취되며, 권취부(3)와 부품공급부(1) 사이에는 부품가이드부(5)가 설치된다. 부품가이드부(5)는 수평으로 공급되는 부품(S)을 수직으로 세워 후방으로 가이드하기 위한 것으로서 부품(S)을 잡아 권취부에 공급시키기 위한 핀치롤러(7)를 포함한다. 핀치롤러(7)는 핀치롤구동모터(8)에 의해 구동된다. 핀치롤러(7)는 보빈(9)에 부품(S)을 처음 감기 시작할 때 부품(S)의 단부를 잡고 보빈(9)을 향해 공급하기 위해 사용되는 것이다.

부품가이드부(5)는 부품(S)이 90°로 꼬이는 부분인 꼬임부(10)를 포함한다. 꼬임부(10)는 롤러를 서로 다른 방향으로 설치함으로써 부품(S)이 이송 중에 수직으로 세워지도록 한다. 다만 도 2에는 표현상의 곤란성 때문에 부품(S)이 꼬임없이 공급되는 것으로 표현되었다.

권취부(3)는 부품공급부(1)에서 공급되는 부품(S)을 보빈(9)에 권취하기 위한 것이다. 권취부(3)는 수평으로 놓인 베이스판(11)과, 베이스판(11) 위에 회전 가능하게 놓이는 보빈(9) 및 보빈 구동모터(13)를 포함한다.

도면부호 14는 부품절단부로서 하나의 보빈(9)에 부품이 다 감기면 부품(P)을 끊고 다음 보빈(9)에 새롭게 부품(P)을 권취해야 하기 때문에 필요하다. 도시되지는 않았지만 간지(S)를 절단하기 위한 간지절단부도 구비되어야 할 것이다.

간지공급부(15)는 간지(P)를 권취부(3)에 공급함으로써 간지(P)로 하여금 부품(S)과 함께 보빈(9)에 권취되도록 한다. 간지공급부(15)는 간지(P)가 감겨있는 간지롤(17), 간지롤구동모터(19), 간지핀치롤(21) 및 여러 개의 간지가이드롤(23)을 포함한다. 간지롤구동모터(19)에 의해 간지핀치롤(21)은 간지롤(17)을 회전시키면서 간지(P)를 잡아당겨 권취부(3)에 공급하게 된다.

부품(S)의 공급속도를 일정하게 유지시키기 위하여 제1루프형성부(25)가 부품공급부(1)와 부품가이드부(5)의 사이에 설치된다.

제1루프형성부(25)는 도시된 것처럼 부품(S)이 유(U)자 형태로 느슨하게 늘어져 있는 부분을 일컫는다. 제1루프형성부(25)에는 부품(S)의 길이, 즉 부품(S)의 느슨한 정도를 감지하기 위한 제1위치센서(27)가 설치된다. 제1위치센서(27)는 제1루프형성부(25)의 중간인 배부위(25a)에서 직하 또는 직상 방향으로 이격되게 설치된다. 제1위치센서(27)는 부품의 루프 형태를 제어부에 신호를 인가한다.

제어부(29)는 제1위치센서(27)의 신호에 의거하여 제1루프형성부(25)에 있는 부품(S)의 길이가 설정된 것보다 길어지면 권취속도를 높이고, 부품(S)의 길이가 짧아지면 권취속도를 낮추거나 장치의 동작을 멈추도록 되어 있다.

간지(P) 역시 일정한 속도로 공급될 수 있도록 간지루프형성부(31)가 마련된다. 간지루프형성부(31)는 권취부(3)와 간지롤(17) 사이에 설치되는 것으로서 간지(P)가 유(U)자(또는 씨(C)자, 이하 같음) 형태로 느슨하게 늘어져 있는 구간이다. 간지(P)가 느슨해져 있는 부위에 간지위치센서(33)가 설치된다. 간지위치센서(33)는 간지루프형성구간에 있는 간지(P)의 길이, 즉 간지(P)의 늘어진 정도를 감지하여 제어부에 신호를 인가한다. 제어부(29)는 간지위치센서(33)의 신호를 인가받아 간지의 공급속도를 조절한다.

본 발명의 특징에 의하면 부품가이드부(5)와 권취부(3) 사이에 제2루프형성부(35)가 더 설치되고 있다. 제2루프형성부(35)는 부품(S)이 유(U)자 형태로 루프를 형성함으로써 부품(P)이 무부하 상태로 권취부(3)로 공급되도록 하는 것이다. 제2루프형성부(35)가 보빈(9)에 감기기 직전에 마련됨으로써 부품(P)이 무부하 상태로 권취되도록 하는 것이다. 부품(P)이 무부하 상태로 공급되기 때문에 부품(P)의 일측은 자중에 의해 베이스판(11) 위에 닿게 된다.

제2루프형성부(35)는 제2루프형성구간에 있는 부품(P)의 길이를 감지하기 위한 제2위치센서(37)를 포함한다. 제2위치센서(37)는 부품(P)이 늘어져 있는 배부위(35a)의 직상부 또는 직하부에 설치되며 부품(P)의 길이에 관련된 신호를 제어부(29)에 인가하여 핀치롤구동모터(8)를 제어한다. 핀치롤구동모터(8)는 온/오프제어되거나 선형제어될 수 있다.

도 3에 도시된 바에 의하면, 제1위치센서(27), 제2위치센서(37) 및 간지위치센서(33)는 각각 독립적으로 제어부(29)에 신호를 인가한다. 제어부(29)는 각 센서(27,33,37)로부터 신호를 인가받아 핀치롤구동모터(8), 보빈구동모터(13) 및 간지롤구동모터(19)를 제어한다. 특히 제1위치센서(27)는 보빈구동모터(13)만을 제어하게 하고, 제2위치센서(37)는 핀치롤구동모터(8)만을 제어하게 할 수 있다.

각 제어방식은 언급한 것처럼 온/오프 제어가 될 수도 있고, 회전속도 자체를 선형제어하는 방식이 될 수도 있다. 경우에 따라 제어부는 부품공급부에도 신호를 인가하여 부품이 공급되는 속도를 제어하도록 할 수도 있다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다.

1 : 부품공급부 3 : 권취부
5 : 부품가이드부 7 : 핀치롤러
8 : 핀치롤구동모터 9 : 보빈
11 : 베이스판 13 : 보빈구동모터
14 : 부품절단부 15 : 간지공급부
17 : 간지롤 19 : 간지롤구동모터
21 : 간치핀치롤 23 : 간지가이드롤
25 : 제1루프형성부 27 : 제1위치센서
29 : 제어부 31 : 간지형성루프
33 : 간지위치센서 35 : 제2루프형성부
37 : 제2위치센서
P : 부품 S : 간지

Claims (3)

1. 띠형태의 부품을 연속적으로 수평인 상태로 공급하는 부품공급부; 상기 부품공급부에서 공급되는 부품을, 보빈구동모터를 이용하여 베이스판에 수평으로 놓인 보빈에 릴형태로 권취하기 위한 권취부;
   상기 부품공급부와 상기 권취부 사이에 설치되어 상기 부품을 수직 상태가 되도록 가이드하기 위한 것으로서 핀치롤구동모터에 의해 구동되는 핀치롤러를 포함하는 부품가이드부;
   간지를 상기 권취부에 공급하기 위한 간지공급부;
   상기 부품공급부와 상기 권취부 사이에 설치되는 것으로서 부품으로 하여금 유(U)자 형태로 루프를 형성하게 함으로써 부품의 텐션을 일정하게 유지시키기 위한 제1루프형성부;를 포함하는 띠형태로 제공되는 부품의 수평식 권취장치에 있어서;
   상기 띠형태로 된 부품이 상기 베이스판에 밀착된 상태에서 권취되도록 함으로써 상기 부품을 정렬하기 위한 것으로서,
   상기 부품가이드와 상기 권취부 사이에 설치되며, 상기 부품으로 하여금 유(U)자 형태로 루프를 형성하게 함으로써 상기 부품이 무부하 상태로 상기 권취부로 공급되도록 하는 제2루프형성부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 띠형태로 제공되는 부품의 수평식 권취장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 간지공급부는 간지를 일정한 텐션으로 공급하기 위한 것으로서 상기 간지로 사여금 유(U)자 형태로 루프를 형성하게 하는 간지루프형성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 띠형태로 제공되는 부품의 수평식 권취장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1루프형성부의 루프 형태를 감지하기 위한 제1위치센서;
   상기 제2루프형성부의 루프 형태를 감지하기 위한 제2위치센서를 포함하며;
   상기 제1,2위치센서는 각각 독립적으로 상기 핀치롤구동모터 및 상기 보빈구동모터 중 어느 하나 이상을 구동시키기 위한 신호를 제어부에 인가하는 것을 특징으로 하는, 띠형태로 제공되는 부품의 수평식 권취장치.

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