KR101604840B1

KR101604840B1 - 다수의 라이너 액츄에이터를 사용하는 연속전위권선 제조장치 및 제조방법

Info

Publication number: KR101604840B1
Application number: KR1020150161188A
Authority: KR
Inventors: 박순기
Original assignee: (주)삼동
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2016-03-21
Also published as: EP3226268A1; EP3226268A4; WO2017086641A1; US10824129B2; CA3044217A1; US20180329389A1; CA3044217C; EP3226268B1

Abstract

연속전위권선(CTC) 제조 공정의 핵심인 연속전위장치(Transposing head)의 구동방식을 종래의 방식인 켐(Cam)을 이용하여 기계식으로 연속전위권선을 제조하였던 장치 및 방법을 대신하여, 다수의 모터와 선형 서보액츄에이터를 이용하여 연속전위권선을 제조할 수 있는 제조장치 및 제조방법을 개시한다. 본 발명의 연속전위권선 제조장치는 4개 이상의 전위장치로 구성되는 연속전위장치; 상기 연속전위장치 내 각각의 전위장치와 유선 또는 무선으로 연결되는 제어부; 그리고 상기 제어부와 유선 또는 무선으로 연결되며, 관리자가 조작하여 제어할 수 있도록 하는 수단을 제공하는 디스플레이입력부로 구성되어, 상기 관리자가 디스플레이입력부를 통한 제어에 따라 상기 제어부가 자신과 연결된 연속전위장치 내 각각의 전위장치를 개별적으로 제어하여 연속전위권선을 제조할 수 있도록 한다.

Description

다수의 라이너 액츄에이터를 사용하는 연속전위권선 제조장치 및 제조방법{The manufacturing apparatus and method of CTC using multiple linear actuator}

본 발명은 연속전위권선의 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 상기 연속전위권선 제조 공정의 핵심인 연속전위장치(Transposing head)의 구동방식을 종래의 방식인 켐(Cam)을 이용하여 기계식으로 연속전위권선을 제조하였던 장치 및 방법을 대신하여, 다수의 모터와 선형 서보액츄에이터를 이용하여 연속전위권선을 제조할 수 있는 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

연속전위권선(Continuously Transposed Cable, CTC)은 냉간가공 방식으로 가공된 평각동선 상에 절연바니쉬를 도포하여 최소 5가닥에서 84가닥의 도체를 연속적으로 전위한 후, 절연지 및 기타 절연물질로 피복한 것으로 주로 초고압 변압기에 사용된다.

상기와 같은 연속전위권선은 제작 공수 절감, 도체의 다중 전위에 의한 맴돌이전류(Eddy Current) 절감 및 각 소선의 길이 차에 의한 순환전류(Circulation Current) 절감으로 상기 초고압 변압기에서의 부하 손실을 감소시키고, 일반평각동선에 비해 절연지 사용량이 적어 권선 후 냉각 효율에 크게 기여하는 핵심 부품으로써 도 1에 상기 연속전위권선이 도시되어 있다.

상기와 같은 형태의 연속전위권선은 전적으로 기계설비에 의해 제작 및 생산되는데, 상기 연속전위권선의 제작설비는 크게 연속전위권선 완성품 구성에 필요한 가닥수의 에나멜 코팅된 선제를 장착하는 케이지스트랜드(Cagestrand)와, 상기 케이지스트랜드가 제공하는 선제들을 모아서 사각 묶음으로 형상화 시키면서, 동시에 모든 선제들의 전기적 위치를 연속적으로 바꾸어 주는 핵심적인 역할을 하는 연속전위장치(Transposing head), 그리고 상기 사각 묶음 다발로 만들어진 선재에 각종 절연물을 이용하여 연속전위된 에나멜 사각동선 묶음에 절연 능력을 형성하도록 하는 테이핑설비, 그리고 상기 선제 다발을 잡아당겨 제품의 생산작업을 연속적으로 진행시켜주는 켑스탄(Caterpillar capstan), 마지막으로 상기 완성된 제품을 보빈에 감아 판매할 수 있는 형태로 제작하는 권취기(Take-up)로 구성된다.

여기에서 가장 핵심적인 장치인 연속전위장치(10)의 일반적인 형태가 도 2에 도시되어 있다. 이하에서는 도 2를 통하여 상기 종래의 연속전위장치(10)의 동작 방식에 대해 간단히 설명하고, 상기 연속전위장치(10)의 단점에 대해 설명한다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 종래의 연속전위장치(10)는 연속전위권선(CTC)을 생산하기 위하여, 후미의 케이지스트랜드(20)로부터 다수의 선제(C)를 제공받아 이를 사각 묶음으로 형상화하면서, 동시에 선제들의 전위를 상단과 후단에서 연속적으로 변경시켜주게 되는데, 상기 선제(C)의 전위를 변경시켜주기 위해서는 물리적인 힘을 가하여 상기 선제(C)를 구부려 주어야 하므로, 상기의 연속전위장치(10)는 다수의 푸셔(11)를 포함하고 이를 동작시키기 위해서 종래의 연속전위장치(10)는 기계식 캠(12)을 상기 각각의 푸셔(11)에 설치한다.

그리고 상기의 캠(12)을 동작시키는 것은 하나의 동력원(13)으로, 상기와 같이 하나의 동력원(13)을 통하여 다수의 캠(12)을 동작시키기 위하여, 상기 연속전위장치(10)의 본체(14) 내부로는 다수의 체인이 상기 캠(12)과 동력원(13), 그리고 캠(12) 상호간에 설치되어 동력원(13)이 회전함에 따라 체인으로 연결된 캠(12)이 일제히 동작하여 푸셔(11)를 압박함으로써 선제(C)에 힘을 가해 구부릴 수 있도록 한다.

하지만 상기와 같이 하나의 동력원(13)을 이용하여 기계식 캠(12)을 구동하는 방식은 몇 가지 단점이 있는데, 우선적으로 상기 종래의 연속전위장치(10)는 모두 기계식으로 동작하므로 작업자의 높은 숙련도를 요구하게 된다. 상기 연속전위권선(CTC)은 특성 상 수요자의 다양한 요구에 따라 사용되는 선제(C)의 양 및 선제(C) 사이즈에 의한 전위간격 등 다양한 변형이 있을 수 있는데, 작업자는 이에 맞춰서 상기 연속전위장치(10)의 각 장치간 기계적 이동거리 및 동력원(13)의 회전속도, 각 켐(12)간 동작의 시간차이 등을 매 다른 작업때 마다 새로이 세팅해 줄 필요가 있는데, 이를 위해서는 작업자가 상기 연속전위장치(10)의 조정을 반복하여 세팅해주어야 하므로 연속전위장치(10)에 대한 높은 숙련도가 필수적이다.

또한 상기와 같이 높은 숙련도를 요하기 때문에 작업자의 숙련도가 떨어질 경우 세팅 미숙으로 인한 불량품을 생산할 가능성이 높아지고, 또한 작업자의 숙련도가 충분하더라도 수동적인 기계적 세팅방식 특성으로 인한 미세한 차이(기계적 오차)로 인하여 이상적으로 규격화된 연속전위권선(CTC)의 제작은 사실상 불가능하다.

그리고 또 다른 문제는 상기 연속전위장치(10)는 수리가 난해하다는 점이다. 특히 본체(14) 내부에 설치되는 체인의 이탈 또는 끊어짐 발생 시에는 본체(14)를 모두 해체한 뒤에 교체하여야 하므로 불필요한 작업소요를 발생시켜 비경제적이다.

마지막으로 상기 종래의 연속전위장치(10)는 다수의 기계식 캠(12)의 동작으로 인하여 커다란 소음을 발생시키게 된다는 단점 또한 존재한다.

상기와 같은 연속전위권선에 관한 선행기술로는, 연속전위권선의 제조방법을 개시하고 있는 등록특허 10-0139602호(이하 선행기술 1)이 있으나, 상기의 선행기술 1은 연속전위권선의 전체 제작공정에 관련된 기술로써 이미 종래의 기술이 되어버린 바 본 발명이 극복하게 되는 기술이다.

그리고 연속전위권선에 대한 기술로써 연속 전위 전도체를 개시하고 있는 공개특허 10-2014-0024286호(이하 선행기술 2)가 있으나, 상기의 선행기술 2는 연속전위권선 자체에 관한 것으로 다수의 선제를 한꺼번에 전위시킨 연속전위권선에 관한 것으로써 연속전위권선의 제작장치 중 연속전위장치에 관한 발명인 본 발명과는 무관한 기술이다.

그리고 미국특허공보 US7980051호(이하 선행기술 3)는 다수의 케이블을 모아서 복합적인 케이블을 생산하는 방법에 대해 도시하고 있으나, 이 역시 여러 도체 캐이블들을 모아서 묶는 방법에 관한 기술로써 연속전위장치에 관한 발명인 본 발명과는 무관하다.

또한 연속권위전선 관련 기술로는 공개특허 10-2009-0034786호(이하 선행기술 4), 공개특허 10-2013-0111222호(이하 선행기술 5), 공개특허 10-2012-0094014호(이하 선행기술 6)가 있으나, 상기의 선행기술 4~6은 모두 상기 선행기술 2와 마찬가지로 연속전위권선 자체에 관한 선행기술로써 본 발명과는 상이한 기술이다.

그리고 국제출원(PCT) 문헌인 PCT/AT92/00143호(이하 선행기술 7)은 변압기 내부에 사용되는 권선의 제작장치 및 방법에 대해 개시하고 있으나, 상기의 선행기술 7 역시 상기 선행기술 1과 마찬가지로 제작에 따른 공정 전체에 대한 기술로써 이미 종래의 기술이 되어 버린 바 본 발명이 극복하게 되는 기술이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여, 연속전위권선을 실질적으로 제작하게 되는 연속전위장치를 종래의 기계식 캠 구동방식 대신 푸셔의 동력을 개별적으로 구동할 수 있는 다수의 라이너(linear) 액츄에이터를 이용하여 각 선제를 원하는 양과 폭(or 간격 및 형태)으로 구부릴 수 있도록 하면서도, 소음을 줄이고 간단한 수치조작(입력)만으로도 정밀 세팅이 가능하고 또한 세팅 정보를 저장할 수 있도록 하여 규격화된 연속전위권선을 생산할 수 있도록 하는 다수의 라이너(linear) 액츄에이터를 사용하는 연속전위권선 제조장치 및 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여;

연속전위권선(Continuously Transposed Cable, CTC)의 제조장치로써, 4개 이상의 전위장치로 구성되는 연속전위장치; 상기 연속전위장치 내 각각의 전위장치와 유선 또는 무선으로 연결되는 제어부; 그리고 상기 제어부와 유선 또는 무선으로 연결되며, 관리자가 조작하여 제어할 수 있도록 하는 수단을 제공하는 디스플레이입력부로 구성되어, 상기 관리자가 디스플레이입력부를 통한 제어에 따라 상기 제어부가 자신과 연결된 연속전위장치 내 각각의 전위장치를 개별적으로 제어하여 연속전위권선을 제조할 수 있도록 하는 연속권위전선의 제조장치를 제공한다.

상기에서, 연속전위장치 내 전위장치는 6개로 하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기에서, 각각의 전위장치는 연속전위권선(CTC)에 직접적인 물리력을 가하여 상기 연속전위권선(CTC)을 가공하는 푸셔; 상기 푸셔에게 물리력을 제공하는 액츄에이터; 상기 액츄에이터를 동작시키는 구동모터; 상기 구동모터의 동작을 제어하는 드라이버로 구성되고, 상기 각각의 전위장치 내 드라이버가 모두 제어부와 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 각각의 전위장치 내 드라이버가 자신과 연결된 구동모터를 동작시킨다.

상기에서, 제어부에는 처리장치와 기억장치가 설치되고, 상기 제어부에는 상기 연속전위장치를 제어할 수 있으며 또한 상기 디스플레이입력부를 통하여 제공되는 상기 연속전위장치의 제어 메뉴인 프로그램인터페이스를 포함하는 제어프로그램이 설치된다.

상기에서, 디스플레이입력부는 터치스크린으로 구성하고, 상기 프로그램인터페이스는 사용자가 상기 제어프로그램을 조작할 수 있도록 하는 수단을 디스플레이입력부를 통해 제공하는 것이 바람직하다.

상기에서, 본 발명의 연속전위권선 제조장치의 몸체에는 전위장치 전체를 개방하는 전위장치개방스위치, 전위장치 전체를 작동 준비하도록 하는 전위장치준비스위치, 개별 설정된 각각의 전위장치의 설정값을 개별적으로 저장하는 개별설정저장스위치, 개별 설정된 각각의 전위장치의 설정값 전체를 저장하는 전체설정저장스위치가 설치되고, 상기 각각의 전위장치에는 연결된 각각의 전위장치를 개별 설정하기 위한 전위장치설정스위치가 설치된다.

상기의 전위장치개방스위치, 전위장치준비스위치, 개별설정저장스위치, 전체설정저장스위치 및 각각의 전위장치설정스위치는 프로그램인터페이스에 포함되어 사용자에게 제공될 수도 있다.

상기의 제어프로그램은 상기 연속전위장치를 셋모드(SET), 싱크모드(SYNC), 런모드(RUN)의 세 가지 모드로 구분하여 제어하도록 하는 것이 바람직하다.

상기의 제어프로그램은 사용자가 상기 각각의 전위장치에 대하여 개별 제어 이후 개별설정저장스위치나 전체설정저장스위치를 통하여 설정값을 저장하고자 할 경우 상기 설정값을 제어부의 기억장치에 저장하고, 상기 저장된 설정값을 상기 프로그램인터페이스를 통해 사용자에게 제공하여 상기 사용자가 상기 프로그램인터페이스를 통해 제공되는 설정값을 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기에서, 제어부는 상기 연속전위권선(CTC)을 연속전위장치에 제공하는 케이지스트랜드와도 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 제어프로그램이 케이지스트랜드로부터 상기 연속전위권선(CTC)의 구성 요소(와이어의 사이즈, 와이어의 가닥수(no, of wires))를 전달받아 이를 상기 각각의 전위장치 제어에 사용하도록 하는 것이 바람직하다.

상기의 연속전위권선 제조장치를 동작시켜 연속전위권선(CTC)을 제조하기 위한 방법으로써, 셋모드(SET)를 실행하는 셋모드활성단계(S1); 상기 연속전위장치를 개방하는 전위장치개방단계(S2); 사용자가 상기 전위장치 각각에 대하여 개별적으로 설정할지 또는 제어프로그램에 의하여 자동으로 전위장치를 설정할지 결정하는 모드설정단계(S3); 상기 모드설정단계(S3)에서 자동으로 전위장치를 설정할 경우, 제작하고자 하는 연속전위권선(CTC)의 수치를 입력하는 수치입력단계(S4); 상기 연속전위장치를 준비시키는 준비단계(S5); 런모드(RUN)를 실행하는 런모드단계(S6); 연속전위권선(CTC)을 제조하는 제작단계(S7); 그리고 상기 제작단계(S7)를 통하여 연속전위권선(CTC)을 제조하는 도중 이상이 발생하는지를 감지하는 문제인식단계(S8)를 통하여 상기 연속전위권선(CTC)을 제조하며, 또한 상기 문제인식단계(S8)를 통하여 문제가 발생하였거나 또는 상기 모드설정단계(S3)에서 사용자가 상기 전위장치 각각에 대하여 개별적으로 설정하고자 하는 경우 싱크모드(SYNC)를 실행하는 싱크모드활성단계(S9), 상기 전위장치 각각에 대하여 개별적으로 설정하는 개별전위장치조절단계(S10), 개별 설정된 전위장치 각각의 설정값을 저장하는 개별전위장치저장단계(S11), 상기 연속전위장치에서 개별적으로 설정된 전위장치 전체의 설정값을 저장하는 전체전위장치저장단계(S12)를 포함하여 상기 전체전위장치저장단계(S12) 이후에는 상기 준비단계(S5)를 실시하여 상기한 절차에 따라 연속전위권선(CTC)을 제조하도록 한다.

상기에서, 수치는 연속전위권선을 구성하는 와이어의 크기(size), 전위간격(pitch), 와이어의 가닥수(no. of wires) 등을 사용한다.

본 발명에 의하면, 조작스크린에서 작업자가 간단한 수치입력 변경만으로도 선제의 전위간격 및 전위폭, 전위량 등을 자유롭게 조정할 수 있어 보다 정밀하고 규격화된 연속전위권선의 제작이 가능하고 기존에 저장되어 있는 수치를 다시 사용할 수 있기 때문에 작업 효율성을 훨씬 높일 수 있을 뿐만 아니라 작업자의 부담을 대폭 경감시킬 수 있게 되며 준비시간도 줄일 수 있다.

또한 상기와 같이 형성되는 본 발명의 연속전위권선 제조장치는 보다 소형화되고 소형의 전기모터에 의해 푸셔가 개별적으로 동작하기 때문에 고장에 따른 대처도 신속하게 달성할 수 있으며, 또한 소음을 크게 줄일 수 있다는 장점도 있다.

도 1은 연속전위권선의 사시도.
도 2는 종래의 연속전위권선 제조장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 연속권위전선 제조장치의 구조도.
도 4는 본 발명의 연속전위권선 제조장치의 제어 단계 순서도.
도 5는 본 발명의 연속전위권선 제조장치의 관계 구조도.

이하에서는 본 발명을 첨부되는 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 실시와 이해를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 특허등록청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.

도 3은 본 발명의 라이너 액츄에이터를 사용하는 연속권위전선 제조장치(1000)의 구조도이다. 이하에서는 상기 도 3을 통하여 본 발명의 연속권위전선 제조장치(1000)의 구성요소 및 동작에 대해 설명한다.

또한 설명에 앞서, 본 발명이 제조하고자 하는 연속전위권선(CTC)을 제조하기 위해서는 인입되는 구리선을 쳐 내어 연속전위권선(CTC)의 형태를 형성하는 푸셔를 최소 4개로 하여 제조장치를 구성할 수도 있는 것이 일반적이지만, 상기와 같이 푸셔를 4개로 하면 상기 연속전위권선(CTC)의 제조에 있어서 불량률이 급증하기 때문에, 상기의 푸셔를 6개로 하는 것이 가장 안정적으로 하는 것이 바람직하며, 이하에서 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)를 설명할 때는 6개의 푸셔(111, 121, 131, 141, 151, 161)를 사용하는 것을 일예시로 하여 설명하도록 한다.

본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)는 도 3에서 도시된 바와 같이 연속전위장치(100)와 제어부(200), 그리고 디스플레이입력부(300)로 구성되어, 관리자(P)가 상기 디스플레이입력부(300)를 통하여 상기 연속전위장치(100) 및 제어부(200)를 제어할 수 있다.

상기의 구성요소에 대해 자세히 설명하면, 상기 연속전위장치(100)는 여섯 개의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)로 구성되는데, 상기의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)는 모두 각각 하나의 푸셔(111, 121, 131, 141, 151, 161)와 액츄에이터(112, 122, 132, 142, 152, 162), 구동모터(113, 123, 133, 143, 153, 163), 그리고 드라이버(114, 124, 134, 144, 154, 164)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 내부 구성요소는 모두 그 구성 및 수행하는 동작이 동일하므로, 제1전위장치(110)를 대표 예시로 하여 상기 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160) 내 4가지의 구성요소 역할 및 동작관계에 대해 설명하면, 상기 제1전위장치(110)의 제1푸셔(111)는 실제로 연속전위권선(CTC)의 형태를 형성하기 위하여, 상기 연속전위권선(CTC)에 화살표 방향으로 물리적인 힘을 가하는 핀으로써 역할을 한다.

그리고 상기 푸셔(111)가 설치되는 제1액츄에이터(112)는 상기 푸셔(112)에 물리적인 힘을 제공하는 역할을 하며, 이를 구현하기 위하여 상기 제1액츄에이터(112)는 기존의 라이너 액츄에이터(Linear Actuator)로 구성하여, 상기의 선형 액츄에이터로 구성되는 제1액츄에이터(112)가 제공하는 물리력을 제1푸셔(111)에 전달하고, 상기 제1푸셔(111)가 다시 상기 물리력을 연속권위전선(CTC)에 그대로 전달하여 연속전위권선(CTC)을 가공하여 달성하고자 하는 연속전위권선(CTC)의 형태를 형성하도록 하는 것이다.

그리고 상기 제1액츄에이터(112)의 동작은 연결된 제1구동모터(113)에 의해 동작하고, 상기의 제1구동모터(113)는 제1드라이버(114)의 제어에 따라 움직인다. 그리고 제1드라이버(114)를 포함한 드라이버 전체(114, 124, 134, 144, 154, 164)는 모두 제어부(200)에 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 제어부(200)의 제어 신호에 따라 동작한다.

따라서 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)에서는 제어부(200)가 연결된 드라이버(114, 124, 134, 144, 154, 164)에게 제어 신호를 전달하고, 상기 제어 신호를 전달받은 드라이버(114, 124, 134, 144, 154, 164)가 제어 신호에 따라 자기 자신과 연결된 각각의 구동모터(113, 123, 133, 143, 153, 163) 및 이와 연결된 각각의 액츄에이터(112, 122, 132, 142, 152, 162)를 동작시키게 되며, 이에 따라 상기 액츄에이터(112, 122, 132, 142, 152, 162) 각각에 설치된 푸셔(111, 121, 131, 141, 151, 161)가 동작하여 인입되는 연속전위권선(CTC)을 가공함으로써 관리자(P)가 의도한 전위간격 및 전위형태를 지닌 연속전위권선(CTC)을 제조할 수 있게 된다.

상기와 같이 여섯 개의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)로 구성되는 연속전위장치(100)를 동작시키는 역할을 하는 제어부(200)의 제어 및 조작을 위하여, 상기 제어부(200)는 관리자 또는 사용자(P)가 조작할 수 있는 인터페이스를 제공하는 디스플레이입력부(300) 와 유선 또는 무선으로 연결되며, 또한 상기의 연속전위장치(100) 제어를 위하여, 제어부(200)에는 상기 연속전위장치(100) 제어를 위한 제어프로그램(210)을 설치하고, 상기 제어프로그램(210)은 또한 디스플레이입력부(300) 상에 관리자(P)가 제어 수치를 입력할 수 있도록 하는 프로그램인터페이스(400)을 제공하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 이를 위하여, 상기 제어부(200)에는 처리장치(CPU, MPU 등)와 기억장치(RAM, ROM 등)를 갖춘 컴퓨터로 구성하는 것이 바람직하다.

물론, 상기와 같이 제어부(200)를 컴퓨터로 구성하고, 연속전위장치(100)의 제어를 제어프로그램(210) 및 프로그램인터페이스(400)에 의하여 제어하는 방식 외에도 상기 제어부(200)를 전자회로로 구성하여 상기 제어부(200)를 제어하거나 또는 기계적으로 제어할 수도 있지만, 상기와 같이 제어부(200)를 컴퓨터로 구성하고 연속전위장치(100)의 제어를 제어프로그램(210) 및 프로그램인터페이스(400)에 의하여 제어하는 방식이 가장 바람직하며, 이하의 설명 또한 상기의 방식을 일예시로 하여 설명하도록 한다. 다른 방식 또한 방법 및 구성의 차이일 뿐 제어의 방식 자체는 동일하므로, 당업자는 이를 충분히 이해할 수 있을 것이다.

이하에서는 도 3 및 도 4, 도 5을 통하여 상기 제어부(200)가 연속전위장치(100)를 제어하는 단계에 대해 설명하도록 한다. 여기에서 도 4는 본 발명의 연속전위장치(100)의 제어 순서도이고, 도 5는 상기 디스플레이입력부(300)가 제공하는 프로그램인터페이스(400) 및 상기 제어부(200)의 제어프로그램(210) 간의 관계 구조도이다.

우선 상기한 제어 단계에 대해 설명하기 전에, 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)는 제어프로그램(210)에 의해 세 가지 모드로 운영되는데, 상기 세 가지 모드는 각각 셋모드(SET), 싱크모드(SYNC), 런모드(RUN)로써 이에 대해서는 이하에서 동작 단계에 대한 설명과 함께 설명하도록 한다.

그리고 상기 도 5에 개시되어 있는 개별스위치(600)들은 각각 전위장치개방스위치(All Axis Home, 601), 전위장치준비스위치(All Stand By, 602) 개별설정저장스위치(Middle Enter, 603), 전체설정저장스위치(Stroke Enter, 604)와 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)를 조정 가능한 각각의 전위장치설정스위치(610~660)가 있는데, 상기 개별스위치(600) 중 전위장치설정스위치(610~660)를 제외한 나머지 스위치(601~604)들은 그 중요성이나 조작의 용이성 등을 고려하여 상기 디스플레이입력부(300)를 통해 제공되지 않고 기계 상에 직접 설치될 수도 있으며, 사용자의 편의성 및 통합 관리의 필요성을 위하여 디스플레이입력부(300)를 통해 제공될 수도 있다. 이는 사용자의 편의를 위하여 제작자가 미리 고려하여 제작하면 된다.

그리고 상기 전위장치설정스위치(610~660)는 각각의 제어 대상이 되는 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 개별적으로 설치된다.

도 4를 통하여 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)의 동작 단계에 대해 설명하면, 우선 사용자(P)는 상기 제조장치(1000)의 가동에 앞서 연속전위권선의 전위간격 및 전위수준 등을 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)별로 일일이 맞춰야 할 필요가 있는데, 종래의 제조장치는 상기의 세팅을 모두 기계적으로 실시하여야 하였지만, 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)는 셋모드(SET) 모드를 통하여 상기의 세팅을 간편하게 실시할 수 있다. 따라서 사용자(P)는 상기 연속전위권선 제조장치(1000)의 셋모드(SET)를 활성화시키는 셋모드활성단계(S1)를 실시하게 되는데, 이를 달성하기 위하여, 상기 사용자(P)가 본 발명의 제조장치(1000)를 동작시키게 되면 도 5의 셋모드인터페이스(410)가 상기 디스플레이입력부(300)를 통하여 도시되며, 사용자는 상기 셋모드인터페이스(410)의 셋모드버튼(411)을 활성화시킴으로써 상기 셋모드활성단계(S1)를 달성한다.

이때 상기 사용자(P)가 상기 디스플레이입력부(300)상의 프로그램인터페이스(400)를 클릭하거나 수치를 입력하는 등의 제어행위를 하기 위하여, 마우스나 키보드 등의 별도의 입력장치를 추가하거나 레버나 스위치 등을 상기 디스플레이입력부(300)상에 설치하여 사용할 수도 있지만, 상기 디스플레이입력부(300)를 터치스크린으로 구성하여 상기 프로그램인터페이스(400)를 간편하게 조작할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 이하의 설명 역시 상기 디스플레이입력부(300)가 터치스크린으로 구성되어 있는 것을 일예시로 하여 설명한다.

여기에서 상기 디스플레이입력부(300)를 터치스크린으로 구성할 경우, 각종 수치 등을 입력하기 위하여 별도의 터치스크린키보드(430)를 구성하여 제공하는 것이 바람직하다.

사용자(P)가 상기한 바와 같이 상기 셋모드버튼(411)을 눌러서 상기 제조장치(1000)를 셋모드(SET)로 활성화시키면, 그 다음으로 사용자는 개별스위치(600) 중 전위장치개방스위치(601)를 눌러서 상기 모든 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)를 개방하는 전위장치개방단계(S2)를 실시한다.

상기 전위장치개방단계(S2)를 실시한 이후에는, 제작하고자 하는 연속전위권선(CTC)의 요구사항에 따라 상기 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 동작 위치 및 동작 주기 등등을 조절하여 줘야 하는데, 본 발명의 연속권위전선 제조장치(1000)의 제어프로그램(210)은 상기 셋모드(SET) 상에서는 개별 조절 없이 단지 제작하고자 하는 연속전위권선을 구성하는 와이어의 크기(size), 전위의 간격(pitch), 와이어의 가닥수(no. of wires)의 세 개의 수치만을 입력하는 것만으로도 자동으로 상기 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)가 상기의 입력한 세 개의 수치에 맞춰서 자동으로 자기 자신의 동작 압력 및 동작 주기 등을 계산하여 설정할 수 있다. 여기서 상기 소선의 크기(size)는 연속전위권선(CTC)을 구성하는 개별 도체(wire)의 두께(Thickness) 및 가로길이(Width)를 통칭하는 수치정보이다.

또한 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)는 사용자(P)가 개별적으로 상기 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 동작 위치를 조정하여 줄 수도 있는데, 상기와 같이 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 동작 위치를 사용자(P)가 직접 개별적으로 조정하는 단계는 싱크모드(SYNC)에서 실행할 수 있다.

따라서 사용자(P)는 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)를 셋모드(SET)로 실행할지 싱크모드(SYNC)로 실행할지를 결정하는 모드설정단계(S3)를 수행하여 둘 중 하나의 단계를 결정하여 상기 제조장치(1000)를 동작시키도록 한다.

만약 사용자(P)가 상기 제조장치(1000)를 셋모드(SET)로 실행시키고자 한다면, 상술한 설명에 따라 사용자는 상기 연속전위권선을 구성하는 와이어의 크기(size), 전위간격(pitch) 와이어의 가닥수(no. of wires)의 세 개의 수치를 입력하도록 하는 수치입력단계(S4)를 수행하며, 상기 디스플레이입력부(300)는 사용자가 상기의 수치를 입력할 수 있도록 하기 위하여 수치표시부(415)는 사용자(P)가 입력한 와이어의 크기(size)인 두께 및 가로길이 수치, 와이어의 가닥수(no. of wires), 전위의 간격(pitch)을 표시하는 창인 수치표시부(415)를 제공한다.

그리고 상기 셋모드인터페이스(410)는 싱크모드(SYNC)를 실행시키는 싱크모드버튼(417)이 위치한다. 상기 싱크모드버튼(417)을 사용자가 활성화시키면 바로 싱크모드활성화단계(S9)가 실행되며, 이에 대해서는 차후에 설명하도록 한다.

상기한 바와 같이 수치입력단계(S4)가 완료되어 연속전위권선(CTC)에 대한 모든 수치가 입력되면, 사용자는 개별스위치(600) 중 전위장치준비스위치(602)를 작동시키는 준비단계(S5)를 실시하여 세팅이 끝난 연속전위장치(100)를 동작 준비상태로 설정하게 된다.

상기와 같이 준비단계(S5)를 실시하게 되면, 도 5의 셋모드버튼(411) 부분이 런모드버튼(431)로 바뀌며 런모드(RUN) 모드를 실행할 수 있음을 알리고, 사용자는 상기 런모드버튼(431)를 누름으로써 런모드단계(S6)를 실행한다.

상기와 같이 런모드단계(S6)를 실시함으로써, 본격적으로 상기 연속전위장치(100)를 동작시켜 연속전위권선(CTC)을 제조하는 제작단계(S7)에 돌입한다. 이때 상기 디스플레이입력부(300)는 도 9에 도시된 운영인터페이스(440)를 제공함으로써 사용자(P)가 연속전위권선(CTC)의 세팅 상태 및 제작 현황을 확인할 수 있도록 하며, 또한 상기 수치표시부(415)를 통하여 입력한 수치를 확인할 수 있는 와이어상태창(441)을 제공한다. 또한 상기 제작단계(S7)에서는 연속전위장치(100)의 조정은 할 수 없도록 비활성화시킨다.

또한 상기의 운영인터페이스(440)에는 싱크모드버튼(417)을 제공함으로써 사용자(P)가 런모드(RUN)로 운영 중인 연속전위권선 제조장치(1000)를 싱크모드(SYNC)로 변경할 수 있는데, 만약 상기 연속전위권선(CTC)의 제작단계(S7) 중 제작 불량이나 기기이상 등의 문제를 인식하는 문제인식단계(S8)가 발생하면 사용자(P)는 상기 제조장치(1000)를 싱크모드(SYNC)로 변경할 수 있도록 싱크모드 버튼(417)을 활성화시킨다. 이에 따라 제조장치(1000)는 연속전위권선(CTC)의 제조를 멈추고 싱크모드 활성단계(S9)가 실시되며, 또한 상술한 모드설정단계(S3)에서 싱크모드 버튼(417)을 활성화시킬 경우에도 싱크모드 활성단계(S9)가 실행된다.

상기 싱크모드 활성단계(S9)가 실행되면 사용자는 상기 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 대하여 개별적인 위치조정이 가능하게 되는데, 이는 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 설치되어 있는 설정스위치(610~660)를 통해서 조절할 수도 있으며, 또한 디스플레이입력부(300)가 제공하는 셋모드인터페이스(410) 상에서의 설정버튼(421~426)을 통해서도 가능하다. 이는 상기한 것과 같이 둘 다 제공하거나, 또는 둘 중 하나만을 제공할 수도 있다.

상기의 수단을 통하여 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 대하여 수동 조절을 실시하는 개별전위장치 조절단계(S10) 이후에는 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 대하여 개별적으로 세팅을 저장할 수 있도록 하는 개별전위장치 저장단계(S11)를 실시하는데, 이는 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160) 중 어느 하나의 조정을 완료한 다음에 상기 개별설정저장스위치(603)를 누름으로써 달성할 수 있다.

그리고 모든 조정이 끝난 뒤에는 연속전위장치(100)의 전체적인 현 세팅 현황을 저장할 수 있도록 하는 전체전위장치 저장단계(S12)를 실시하게 되는데, 이는 상기 연속전위장치(100)에 대한 모든 조정이 끝난 후 상기 전체설정저장스위치(604)를 누름으로써 달성할 수 있다.

상기와 같이 전체전위장치 저장단계(S12)가 완료되면, 상기 연속전위장치(100)는 연속전위권선(CTC)의 제작을 위한 세팅이 완료된 상태이므로, 다음으로는 준비단계(S5)를 실시하여 상기한 단계에 따라 연속전위권선(CTC)을 제조할 수 있도록 한다.

또한 상기 제어부(200)는 연속전위권선(CTC)를 제공하는 케이지스트랜드(C)와도 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 케이지스트랜드(C)가 상기 연속전위권선(CTC)을 연속전위장치(100)에 제공하는지의 여부 및 현재 연속전위권선(CTC)의 제공 현황 및 제공 예정치 등의 정보를 입력받아 상기 연속전위장치(100)의 제어에 사용하도록 한다.

그리고 상기 디스플레이입력부(300)는 LED 또는 LCD 모니터로 구성되거나, 또는 FND디스플레이입력부 등 종래의 방식으로 구성할 수 있으며, 이에 따라 상기 프로그램인터페이스(400)은 터치스크린방식 또는 키보드 등의 외부입력장치를 사용한 입력방식 등 다양한 방식으로 상기 제어 수치를 입력받을 수 있으며, 상기 프로그램인터페이스(400)은 단순히 스위치 또는 레버 등을 이용하여 상기 제어 수치를 입력받을 수 있도록 구성할 수도 있으며, 이는 상술한 바 있다.

또한 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)는 과거에 입력하였던 수치정보(size, pitch, no.of wires)를 저장하고, 이를 다시 불러와서 곧바로 적용할 수 있도록 함으로써 작업의 편의성을 도모할 수 있도록 하는데, 이를 위하여 제어프로그램(210)은 상기한 수치정보의 저장 및 불러오기 기능을 갖추게 되고 이는 처리장치와 기억장치로 구성된 제어부(200)를 통해 구현할 수 있다. 이는 통상의 기술을 사용하여 달성할 수 있다.

그리고 디스플레이입력부(300) 역시 상기한 저장 및 불러오기 기능을 사용자(P)가 사용할 수 있도록 인터페이스를 제공하여야 하는데, 이는 셋모드(SET)에서 실시되며, 상기 셋모드인터페이스(410)가 제공하는 세 개의 버튼(412, 413, 414)을 통하여 실시할 수 있다. 먼저 레시피버튼(412)은 미리 저장되어 있는 과거의 세팅저장 목록을 살펴볼 수 있는 버튼이며, 따라서 상기 레시피버튼(412)을 누르게 되면 도 5에서 도시된 창에 별도의 세팅저장 목록 창이 드러나게 된다. 사용자(P)는 터치스크린으로 목록에서 사용하고자 하는 세팅을 선택할 수 있으며, 다음에는 세팅버튼(413)을 눌러 해당 세팅을 적용시키고, 복귀버튼(414)을 눌러서 다시 도 5의 셋모드(SET) 화면으로 돌아오게 된다. 여기서 상기의 저장 및 불러오기 기능은 도 4에 도시되어 있는 절차 중 수치입력단계(S4)에서 실시하면 된다.

또한 상기 연속전위장치(100) 세팅의 저장은 개별설정저장스위치(603) 및 전체설정저장스위치(604)를 누를 때 자동으로 제어프로그램(210)에 의해 자동으로 저장되도록 한다.

그리고 상기 셋모드인터페이스(410) 상의 리셋버튼(416)은 모든 세팅을 초기화하는 버튼이다.

1000 : 연속전위권선 제조장치. 100 : 연속전위장치.
110, 120, 130, 140, 150, 160 : 전위장치.
111, 121, 131, 141, 151, 161 : 푸셔.
112, 122, 132, 142, 152, 162 : 액츄에이터.
113, 123, 133, 143, 153, 163 : 구동모터.
114, 124, 134, 144, 154, 164 : 드라이버.
200 : 제어부. 210 : 제어프로그램.
300 : 디스플레이입력부. 400 : 프로그램인터페이스.
410 : 셋모드인터페이스. 411 : 셋모드버튼.
412 : 레시피버튼. 413 : 세팅버튼.
414 : 복귀버튼. 415 : 수치표시부.
416 : 리셋버튼. 417 : 싱크모드버튼.
421~426 : 설정버튼. 431 : 런모드버튼.
440 : 운영인터페이스. 441 : 와이어상태창.
600 : 개별스위치. 601 : 전위장치개방스위치.
602 : 전위장치준비스위치. 603 : 개별설정저장스위치.
604 : 전체설정저장스위치. 610~660 : 전위장치설정스위치.
S1 : 셋모드활성단계. S2 : 전위장치개방단계.
S3 : 모드설정단계. S4 : 수치입력단계.
S5 : 준비단계. S6 : 런모드단계.
S7 : 제작단계. S8 : 문제인식단계.
S9 : 싱크모드활성단계. S10 : 개별전위장치조절단계.
S11 : 개별전위장치저장단계. S12 : 전체전위장치저장단계.

Claims

연속전위권선(Continuously Transposed Cable, CTC)의 제조장치로써, 4개 이상의 전위장치로 구성되는 연속전위장치; 상기 연속전위장치 내 각각의 전위장치와 유선 또는 무선으로 연결되는 제어부; 그리고 상기 제어부와 유선 또는 무선으로 연결되며, 관리자가 조작하여 제어할 수 있도록 하는 수단을 제공하는 디스플레이입력부로 구성되어, 상기 관리자가 디스플레이입력부를 통한 제어에 따라 상기 제어부가 자신과 연결된 연속전위장치 내 각각의 전위장치를 개별적으로 제어하여 연속전위권선을 제조할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 연속전위장치 내 전위장치는 6개로 하여 구성하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 각각의 전위장치는 연속전위권선(CTC)에 직접적인 물리력을 가하여 상기 연속전위권선(CTC)을 가공하는 푸셔; 상기 푸셔에게 물리력을 제공하는 액츄에이터; 상기 액츄에이터를 동작시키는 구동모터; 상기 구동모터의 동작을 제어하는 드라이버로 구성되고, 상기 각각의 전위장치 내 드라이버가 모두 제어부와 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 각각의 전위장치 내 드라이버가 자신과 연결된 구동모터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어부에는 처리장치와 기억장치가 설치되고, 상기 제어부에는 상기 연속전위장치를 제어할 수 있으며 또한 상기 디스플레이입력부를 통하여 제공되는 상기 연속전위장치의 제어 메뉴인 프로그램인터페이스를 포함하는 제어프로그램이 설치되는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
제 4항에 있어서, 상기 디스플레이입력부는 터치스크린으로 구성하고, 상기 프로그램인터페이스는 사용자가 상기 제어프로그램을 조작할 수 있도록 하는 수단을 디스플레이입력부를 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
제 1항에 있어서, 본 발명의 연속전위권선 제조장치의 몸체에는 전위장치 전체를 개방하는 전위장치개방스위치, 전위장치 전체를 작동 준비하도록 하는 전위장치준비스위치, 개별 설정된 각각의 전위장치의 설정값을 개별적으로 저장하는 개별설정저장스위치, 개별 설정된 각각의 전위장치의 설정값 전체를 저장하는 전체설정저장스위치가 설치되고, 상기 각각의 전위장치에는 연결된 각각의 전위장치를 개별 설정하기 위한 전위장치설정스위치가 설치되는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
제 6항에 있어서, 상기 전위장치개방스위치, 전위장치준비스위치, 개별설정저장스위치, 전체설정저장스위치 및 각각의 전위장치설정스위치는 프로그램인터페이스에 포함되어 사용자에게 제공될 수도 있는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
제 4항에 있어서, 상기 제어프로그램은 상기 연속전위장치를 셋모드(SET), 싱크모드(SYNC), 런모드(RUN)의 세 가지 모드로 구분하여 제어하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
제 4항에 있어서, 상기 제어프로그램은 사용자가 상기 각각의 전위장치에 대하여 개별 제어 이후 개별설정저장스위치나 전체설정저장스위치를 통하여 설정값을 저장하고자 할 경우 상기 설정값을 제어부의 기억장치에 저장하고, 상기 저장된 설정값을 상기 프로그램인터페이스를 통해 사용자에게 제공하여 상기 사용자가 상기 프로그램인터페이스를 통해 제공되는 설정값을 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
제 4항에 있어서, 상기 제어부는 상기 연속전위권선(CTC)을 연속전위장치에 제공하는 케이지스트랜드와도 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 제어프로그램이 케이지스트랜드로부터 상기 연속전위권선(CTC)의 구성 요소(와이어의 사이즈, 와이어의 가닥수(no, of wires))를 전달받아 이를 상기 각각의 전위장치 제어에 사용하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
제 1항 내지 10항 중 어느 한 항으로 구성되는 연속전위권선 제조장치를 동작시켜 연속전위권선(CTC)을 제조하기 위한 방법으로써, 셋모드(SET)를 실행하는 셋모드활성단계(S1); 상기 연속전위장치를 개방하는 전위장치개방단계(S2); 사용자가 상기 전위장치 각각에 대하여 개별적으로 설정할지 또는 제어프로그램에 의하여 자동으로 전위장치를 설정할지 결정하는 모드설정단계(S3); 상기 모드설정단계(S3)에서 자동으로 전위장치를 설정할 경우, 제작하고자 하는 연속전위권선(CTC)의 수치를 입력하는 수치입력단계(S4); 상기 연속전위장치를 준비시키는 준비단계(S5); 런모드(RUN)를 실행하는 런모드단계(S6); 연속전위권선(CTC)을 제조하는 제작단계(S7); 그리고 상기 제작단계(S7)를 통하여 연속전위권선(CTC)을 제조하는 도중 이상이 발생하는지를 감지하는 문제인식단계(S8)를 통하여 상기 연속전위권선(CTC)을 제조하며, 또한 상기 문제인식단계(S8)를 통하여 문제가 발생하였거나 또는 상기 모드설정단계(S3)에서 사용자가 상기 전위장치 각각에 대하여 개별적으로 설정하고자 하는 경우 싱크모드(SYNC)를 실행하는 싱크모드활성단계(S9), 상기 전위장치 각각에 대하여 개별적으로 설정하는 개별전위장치조절단계(S10), 개별 설정된 전위장치 각각의 설정값을 저장하는 개별전위장치저장단계(S11), 상기 연속전위장치에서 개별적으로 설정된 전위장치 전체의 설정값을 저장하는 전체전위장치저장단계(S12)를 포함하여 상기 전체전위장치저장단계(S12) 이후에는 상기 준비단계(S5)를 실시하여 상기한 절차에 따라 연속전위권선(CTC)을 제조하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선 제조장치를 이용한 연속전위권선의 제조방법.
제 11항에 있어서, 상기 수치는 연속전위권선을 구성하는 와이어의 크기(size), 전위간격(pitch), 와이어의 가닥수(no. of wires)임을 특징으로 하는 연속전위권선 제조장치를 이용한 연속전위권선의 제조방법.