KR101629759B1 - 보빈공급장치 및 이를 포함하는 코일제조설비 - Google Patents

보빈공급장치 및 이를 포함하는 코일제조설비 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 보빈공급장치는, 일단에 삽입홀이 형성되어 양측 단부가 구분되는 보빈을 도입하는 보빈도입유닛; 상기 보빈도입유닛으로부터 상기 보빈에 소재를 권취하는 권취장치로 연장되어 상기 보빈의 이동을 가이드하고, 상기 보빈도입유닛측의 입측레일과 상기 권취장치측의 출측레일을 포함하는 보빈공급레일; 및 상기 입측레일 및 출측레일 사이에 설치되며, 상기 권취장치에 공급되는 상기 보빈의 공급 방향을 전환 가능한 보빈방향전환유닛을 포함한다.

Description

보빈공급장치 및 이를 포함하는 코일제조설비{Bobbin supplying apparatus and coil manufacturing apparatus including thereof}
본 발명은 보빈공급장치 및 이를 포함하는 코일제조설비에 관한 것이며, 상세하게는 권취장치에 효과적으로 보빈을 공급하는 보빈공급장치 및 이를 포함하여 코일의 생산성을 효과적으로 향상시키는 코일제조설비에 관한 것이다.
일상 생활에서 흔히 사용되는 극박제품으로는 비닐랩, 쿠킹호일, 접착테이프, 휴지, 필름 등이 있으며, 철강 소재로는 비정질 소재(amorphous material)라는 초극박 제품이 있다.
일반적으로 비정질 소재란 비정질 금속, 유리상태의 금속이다. 보통 금속은 작은 결정입자의 모임이지만, 비정질 금속은 원자의 배열이 무질서하고 결정상태로 되어있지 않는 금속을 의미한다.
비정질 극박소재 코일은, 소재공급장치에서 용융된 금속을 연속적으로 냉각장치에 공급하며, 냉각장치에서 급속 냉각된 비정질 극박소재 리본은 권취장치에서 보빈에 권취되어 코일로 제조된다. 보빈은 일반적으로 원통형상을 가지며, 좌, 우 방향이 구분되며, 일반적으로 급속 냉각된 비정질 극박소재 리본은 보빈에 흡착되어 권취가 개시된다. 보빈에 비정질 극박소재 리본을 흡착하는 방법으로는 영구자석을 이용하는 방법, 양면 접착테이프를 이용하는 방법, 전자석을 이용하는 방법 및 흡착 공기를 이용하는 방법 등이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1406579호(2014.06.13. 공고)
본 발명의 목적은 권취장치에 효과적으로 보빈을 공급하는 보빈공급장치 및 이를 포함하여 코일의 생산성을 효과적으로 향상시키는 코일제조설비를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보빈공급장치는, 일단에 삽입홈이 형성되며 양측 단부가 구분되는 보빈을 제공하는 보빈제공유닛; 상기 보빈제공유닛으로부터 상기 보빈에 소재를 권취하는 권취장치로 연장되어 상기 보빈의 이동을 가이드하며, 상기 보빈제공유닛측의 입측레일 및 상기 권취장치의 출측레일로 구분되는 보빈공급레일; 및 상기 입측레일 및 출측레일 사이에 설치되며, 상기 권취장치로 공급되는 상기 보빈의 방향을 전환 가능한 방향전환유닛을 포함한다.
상기 입측레일은, 상기 방향전환유닛측으로 하향경사 배치되며, 상기 출측레일은, 상기 권취장치측으로 하향경사 배치될 수 있다.
상기 방향전환유닛은, 수평회전 가능하며, 상부에 상기 보빈을 거치하는 보빈거치부가 형성된 회전판부재; 일단이 상기 회전판부재의 하단에 연결되어 회전구동력을 전달하는 회전로드; 및 상기 회전로드의 타단에 연결되는 수평회전모터를 포함할 수 있다.
상기 방향전환유닛은, 회전홀이 관통 형성되어 상기 회전로드가 삽입 지지되며, 일단에 회전축을 구비하여 회전가능하도록 배치되는 지지프레임; 및 상기 지지프레임의 타단에 연결되어 상기 지지프레임에 승강구동력을 제공 가능한 승강실린더를 더 포함할 수 있다.
상기 보빈공급장치는, 상기 방향전환유닛의 일측에 배치되며, 상기 삽입홈을 센싱하여 삽입홈신호를 송신하는 센서부재; 및 상기 센서부재에 연결되어 상기 삽입홈신호에 따라 상기 수평회전모터 및 승강실린더를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
상기 보빈공급장치는, 상기 입측레일의 상부에 배치되는 입측스토퍼유닛을 더 포함하며, 상기 입측스토퍼유닛은, 상기 입측레일의 상부에 이격 배치되는 입측지지프레임; 상기 입측지지프레임에 설치되어 선단이 입측상승위치 및 입측하강위치 사이로 전환 가능한 입측지지부재; 및 상기 입측지지부재에 승강구동력을 제공하는 입측실린더를 포함하고, 상기 입측상승위치는, 상기 입측레일의 상단으로부터 상기 보빈의 직경거리를 초과하여 이격된 위치이며, 상기 입측하강위치는, 상기 입측레일의 상단으로부터 상기 보빈의 직경거리 미만으로 이격된 위치일 수 있다.
상기 보빈공급장치는, 상기 방향전환유닛의 상부에 배치되는 전환스토퍼유닛을 더 포함하며, 상기 전환스토퍼유닛은, 상기 회전판부재의 상부에 이격 배치되는 전환지지프레임; 상기 전환지지프레임에 설치되어 선단이 전환상승위치 및 전환하강위치 사이로 전환 가능한 전환지지부재; 및 상기 전환지지부재에 승강구동력을 제공하는 전환실린더를 포함하고, 상기 전환상승위치는, 상기 회전판부재의 상단으로부터 상기 보빈의 직경거리를 초과하여 이격된 위치이며, 상기 입측하강위치는, 상기 회전판부재의 상단으로부터 상기 보빈의 직경거리 미만으로 이격된 위치일 수 있다.
상기 센서부재는, 상기 보빈거치부 상의 보빈의 존재 여부를 센싱하여 보빈신호를 송신하며, 상기 제어기는, 상기 보빈신호에 따라 상기 입측실린더 및 전환실린더를 제어할 수 있다.
상기 보빈공급장치는, 상기 출측레일의 상부에 배치되는 출측스토퍼유닛을 더 포함하며, 상기 출측스토퍼유닛은, 상기 출측레일의 상부에 이격 배치되는 출측지지프레임; 상기 출측지지프레임에 설치되어 선단이 출측상승위치 및 출측하강위치 사이로 전환 가능한 출측지지부재; 및 상기 출측지지부재에 숭강구동력을 제공하는 출측실린더를 포함하고, 상기 출측상승위치는, 상기 출측레일의 상단으로부터 상기 보빈의 직경거리를 초과하여 이격된 위치이며, 상기 출측하강위치는, 상기 출측레일의 상단으로부터 상기 보빈의 직경거리 미만으로 이격된 위치일 수 있다.
상기 보빈공급장치는, 고정축을 구비한 일단이 상기 출측레일의 일단에 연결되며, 타단은 상기 권취장치측으로 연장되는 가이드레일; 및 상기 가이드레일에 승강구동력을 제공 가능한 가이드실린더를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 일단에 삽입홈이 형성된 보빈을 공급하는 보빈공급장치; 및 상기 삽입홈에 삽입되며 회전 가능한 한 쌍의 권취릴을 구비하며, 상기 권취릴은 교대로 상기 보빈에 소재를 권취하는 권취장치를 포함하되, 상기 보빈공급장치는, 상기 권취릴에 대응하여 권취릴의 방향을 전환하는 방향전환유닛을 포함한다.
상기 방향전환유닛은, 상부에 상기 보빈을 거치가능한 보빈거치부가 형성되며, 수평회전 가능한 회전판부재; 일단이 상기 회전판부재의 하단에 연결되어 회전구동력을 전달하는 회전로드; 상기 회전로드의 타단에 연결된 수평회전모터; 상기 회전판부재의 일측에 배치되며, 상기 삽입홈을 센싱하여 삽입홈신호를 송신하는 센서부재; 및 상기 센서부재에 연결되어 상기 삽입홈신호에 따라 상기 수평회전모터를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보빈공급장치 및 이를 포함하는 코일제조설비의 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보빈공급장치에 의해 권취릴의 방향에 삽입홈이 대응하도록 보빈이 순착적으로 공급된다. 따라서, 권취장치의 연속적인 권취작업이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보빈공급장치는 입측스토퍼유닛에 의해 보빈 방향전환시 보빈간의 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서,방향전환유닛으로부터의 보빈 탈락, 보빈간의 충돌 등을 방지하여 조업 생산성이 확보된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 코일제조설비는, 권취장치의 권취릴의 방향에 보빈의 삽입홈이 대응하도록 순차적으로 보빈을 공급하는 보빈공급장치를 포함하므로, 연속적인 코일제조가 가능하다. 따라서 코일의 생산성이 향상되며, 코일의 품질 균일성이 확보된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 보빈공급장치로부터 공급되는 보빈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 코일제조설비를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 보빈공급장치를 상부측에서 바라본 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6은 방향전환유닛 및 전환스토퍼유닛의 구성 및 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 입측스토퍼유닛의 구성 및 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실이예에 따른 보빈공급장치의 일 부분의 구성 및 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 보빈공급장치 및 이를 포함하는 코일제조설비에 관한 것으로, 이하에 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 실시예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
비정질 극박소재 리본을 보빈에 권취하여 코일을 제조하는 코일제조설비에 있어서, 비정질 극박소재의 소재 특성상 용융된 금속을 급속 냉각시킨 후 보빈에 권취하여 코일을 생산한다. 용융금속공급장치로부터 연속적으로 공급되는 용융금속은 냉각롤에서 급속 냉각되며, 냉각된 비정질 극박소재 리본은 권취장치에 연속적으로 공급된다. 권취장치는 비정질 극박소재 리본을 보빈에 권취하여 코일을 제조한다. 이하에서는 소재가 보빈에 권취 완료된 상태를 코일로 칭하기로 한다.
비정질 극박소재 리본은 권취장치에 연속적으로 공급되므로, 권취장치는 연속적으로 비정질 극박소재 리본을 권취해야 한다. 따라서 권취장치는 2 이상의 권취릴을 구비하여 교대로 권취작업을 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 비정질 극박소재는 소재 특성상 약 30 m/s의 권취속도로 권취장치에서 권취되어야 하는바, 권취장치로의 보빈 공급 및 권취장치로부터의 코일 배출이 신속하게 순차적으로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 보빈공급장치로부터 공급되는 보빈을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 1의 (a)는 보빈의 사시도, 도 1의 (b)는 보빈의 단면도, 도 1의 (c)는 보빈의 측면도를 나타낸다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 보빈(5)은 원통형의 형상을 가지며, 보빈(5)의 외주면에 비정질 극박소재가 권취된다. 보빈(5)의 일단에는 삽입홈(7)이 형성되어 있으며, 삽입홈(7)에는 권취릴이 삽입될 수 있다. 삽입홈(7)에 삽입된 권취릴의 회전함에 따라 보빈(5)도 함께 회전되며, 이에 따라 권취작업이 이루어진다. 삽입홈(7)이 형성되지 않은 보빈(5)의 타단에는 권취릴 삽입목적 이외의 권취작업, 보빈(5) 이송작업 등에 이용되는 보빈홈(7')이 형성될 수 있으며, 삽입홈(7)과 보빈홈(7')은 연통되어 전체로 보빈홀을 구성할 수 있다. 도 1에는 보빈홀이 형성된 보빈(5)을 도시하였으나, 본 발명은 반드시 이에 구속되는 것은 아니다.
보빈(5)의 외주면에는 가이드부(6, 6')가 형성된다. 가이드부(6, 6')는 이하에서 설명할 보빈공급레일(12)을 따라 보빈(5)이 이동 가능하도록 가이드하는 역할을 수행한다. 또한, 가이드부(6, 6')는 가이드부(6, 6') 사이에 비정질 극박소재 리본(R)이 권취되는 공간을 제공한다. 도 1에서 가이드부(6, 6')는 보빈(5)의 외주면으로부터 돌출 형성되는 것을 도시하였으나, 반드시 이에 구속되는 것은 아니며, 보빈공급레일(12)에 대응하도록 형성되는 모든 형상을 포함한다.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 삽입홈(7)이 형성된 보빈(5)의 일단측에 위치하는 가이드부(6)와 삽입홈(7)이 형성되지 않은 보빈(5)의 타단측에 위치하는 가이드부(6')는 서로 대칭을 이루지 않도록 배치될 수 있다. 즉, 삽입홈(7)이 형성된 보빈(5)의 일단측에 위치하는 가이드부(6)로부터 삽입홈(7)이 형성된 보빈(5)의 일단으로까지의 길이(l1)는, 삽입홈(7)이 형성되지 않는 보빈(5)의 타단측에 위치하는 가이드로(6')부터 삽입홈(7)이 형성되지 않은 보빈(5)의 타단으로까지의 길이(l2)보다 길게 형성될 수 있다. 따라서, 보빈(5)의 삽입홈(7) 방향은 가이드부(6, 6')의 위치 또는 가이드부(6, 6')로부터의 보빈(5) 선단까지의 길이(l1, l2)로 파악할 수 있다. 도 1은 권취작업에 이용되는 보빈(5)을 예시적으로 나타낸 것에 불과하며, 보빈(5)의 형상은 반드시 이에 구속되는 것은 아니다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 가이드부(6, 6')로부터 보빈(5)의 선단까지의 길이가 긴 쪽의 일단에 삽입홈(7)이 형성된 것으로 가정한다.
보빈(5)은 일단에만 삽입홈(7)이 형성되므로, 방향성을 가지게 된다. 따라서, 2 이상의 권취릴을 교대로 이용하여 연속적인 권취작업을 수행하는 경우, 삽입홈(7)이 각각의 권취릴에 대응하도록 권취장치(40)에 보빈(5)을 공급해야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 코일제조설비를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 코일제조설비(1)는 일측에 배치되어 연속적으로 용융금속을 공급하는 용융금속공급장치(도시 안함) 및 용융금속공급장치로부터 공급된 용융금속을 금속 냉각하는 냉각롤(60)을 구비한다. 냉각롤(60)에서 냉각된 비정질 극박소재 리본(R)은 권취장치(40)에서 코일로 권취된다. 권취장치(40)는 2 이상의 권취릴을 구비하여 교대로 권취작업을 수행함이 바람직하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일제조설비(1)의 권취장치(40)에는 권취릴이 비정질 극박소재 리본(R)의 양측에서 서로 마주보도록 이격되어 배치된다.
보빈(5)은 보빈공급장치(10)로부터 공급되며, 보빈공급장치(10)와 권취장치(40) 사이에는 이송설비(3)가 배치된다. 이송설비(3)는 보빈공급장치(10) 상의 공급위치(A)로부터 권취장치(40) 상의 권취위치(B)로 보빈(5)을 이송하며, 코일을 권취위치(B)로부터 전달위치(C)로 이송하는 이송장치(20) 및 이송장치(20)의 일측에 배치되어 전달위치(C)로 이송된 코일을 이송장치(20)로부터 분리하여 코일카(50)로 전달하는 전달장치(30)를 포함한다. 공급위치(A)와 전달위치(C)는 동일한 위치(A=C)일 수 있다.
권취장치(40)의 권취릴은 서로 마주보도록 이격배치되어 교대로 권취작업을 수행하므로, 본 발명의 보빈공급장치(10)는 각각의 권취릴에 삽입홈(7)의 방향이 대응하도록 보빈(5)을 공급하여, 권취장치(40)가 연속적인 권취작업을 수행할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 보빈공급장치를 상부측에서 바라본 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보빈공급장치(10)는 일방향을 향해 배치되는 보빈공급레일(12)을 포함한다. 보빈공급레일(12)은 입측레일(14)과 출측레일(16)으로 구분되며, 입측레일(14)과 출측레일(16) 사이에는 방향전환유닛(100)이 구비된다. 보빈제공유닛(도시 안함)으로부터 제공된 보빈(5)은 입측레일(14) 일단의 상부에 거치되며, 입측레일(14)을 따라 방향전환유닛(100)으로 이동한다. 입측레일(14)은 방향전환유닛(100)측으로 하향경사 배치될 수 있으며, 출측레일(16)은 권취장치(40)측으로 하향경사 배치될 수 있다. 따라서, 보빈(5)은 자중에 의해 회전하여 권취장치(5)측으로 이동한다.
방향전환유닛(10)의 일측에는 센서부재(150)가 배치되며, 센서부재(150)는 보빈(5)의 삽입홈(7) 방향을 탐지하여 삽입홈신호를 송신한다. 제어기는 보빈(5)의 삽입홈(7) 위치가 권취장치(40)의 권취릴에 대응하는지 여부를 판단하며, 삽입홈(7)의 위치가 권취릴에 대응하도록 방향전환유닛(100)을 구동한다.
입측레일(14)의 상부에는 입측스토퍼유닛(200)이, 방향전환유닛(100)의 상부에는 전환스토퍼유닛(300)이, 출측레일(16)의 상부에는 상부에는 출측스토퍼유닛(400)이 설치되어, 보빈(5)의 이동을 제한할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 방향전환유닛 및 전환스토퍼유닛의 구성 및 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 방향전환유닛(100)은 입측레일(14) 및 출측레일(16) 사이에 배치되는 회전판부재(110)를 포함한다. 회전판부재(110)의 일측에 배치된 입측레일(14)의 일단부는 회전판부재(110)의 타측에 배치된 출측레일(16)의 일단부보다 높게 배치된다. 회전판부재(110)는 입측레일(14) 및 출측레일(16)과 같이 출측레일(16)측으로 하향경사 배치될 수 있다. 입측레일(14) 상을 이동하는 보빈(5)은 회전판부재(110)를 거쳐 출측레일(16)로 이동한다. 회전판부재(110)에는 보빈(5)이 거치되는 보빈거치부(도시 안함)가 형성될 수 있으며, 보빈거치부는 보빈(5)의 외주면에 대응하는 형상으로 함몰 형성될 수 있다.
회전로드(120)는 회전판부재(110)의 하단에 연결되며, 수평회전모터(도시 안함)로부터 회전판부재(110)에 회전구동력을 전달한다. 수평회전모터의 구동에 따라 회전판부재(110)는 수평회전하며, 이에 따라 보빈(5)의 방향이 전환된다. 지지프레임(130)에는 회전홀이 관통형성되고, 회전로드(120)는 회전홀에 삽입 배치되며, 지지프레임(130) 및 회전로드(120)는 지지프레임(130)에 의해 지지된다. 지지프레임(130)의 일단에는 회전축(132)이 구비되며, 지지프레임(130)의 타단에는 승강실린더(140)가 연결된다. 승강실린더(140)의 구동에 따라 지지프레임(130)의 타단이 승강하며, 회전판부재(110)가 지표면과 수평하게 배치되거나 기울어지게 배치된다.
전환스토퍼유닛(300)은 방향전환유닛(100)의 상부에 배치된다. 전환지지프레임(310)은 회전판부재(11)의 상부에 이격 배치되며, 전환지지부재(320)는 전환지지프레임(310)에 승강 가능하도록 배치된다. 전환실린더(330)는 전환지지부재(320)에 연결되어 승강 구동력을 공급한다. 전환지지부재(320)는 회전판부재(110)의 상단으로부터 보빈(5)의 직경거리를 초과하여 이격되는 전환상승위치 및 회전판부재(110)의 상단으로부터 보빈(5)의 직경거리 미만으로 이격되는 전환하강위치 사이를 전환 가능하며, 전환상승위치에서 회전판부재(110) 상의 보빈(5)의 이동을 제한한다. 회전판부재(110)의 일측에 배치되는 센서부재(150)는 회전판부재(110) 상의 보빈(5)의 존재 여부 및 삽입홈(7)의 방향을 센싱하여 보빈신호 및 삽입홈신호를 제어기에 송신한다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 센서부재(150)에 의해 회전판부재(110) 상으로 보빈(5)이 이동한 것이 감지되면 제어기는 전환실린더(330)를 구동하며, 전환지지부재(320)는 전환하강위치로 이동한다. 전환지지부재(320)가 전환하강위치에서 보빈(5)을 지지하므로, 보빈(5)은 회전판부재(110) 상에서의 이동을 정지하게 된다. 보빈(5)의 이동이 정지된 후 센서부재(150)는 보빈(5)의 삽입홀(7) 방향을 측정한다. 삽입홀(7)의 방향이 권취장치(40)의 권취릴과 대응하지 않는다고 판단되는 경우, 제어기는 승강실리더(140), 전환실린더(330) 및 수평회전모터를 구동한다. 승강실린더(140)의 신축에 따라 출측레일(16)측으로 하향경사 배치되었던 회전판부재(110)는 지표면과 수평하게 배치된다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 회전판부재(110)가 지표면과 수평하게 배치된 후 전환지지부재(320)는 전환상승위치로 이동하며, 수평회전모터의 구동에 따라 회전판부재(110)가 180° 수평회전한다. 회전판부재(110)의 수평회전에 따라 보빈(5)도 180°수평회전하며, 이에 따라 삽입홈(7)의 방향이 반대 방향으로 전환된다. 도 4의 (b)의 보빈(5)은 도면을 기준으로 하부측에 삽입홈(7)이 배치되나, 도 5의 (b)의 보빈(5)은 도면을 기준으로 상부측에 삽입홈(7)이 배치되는 것을 통해 보빈(5)이 180° 수평회전 하였음을 확인할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 회전판부재(110)가 180° 수평회전한 후 승강실린더(140)가 신장되며, 승강실린더(140)의 신장에 따라 회전판부재(110)는 출측레일(16)측으로 하향경사 배치된다. 따라서 보빈(5)은 자중에 의해 회전하여 출측레일(5)측으로 이동한다.
삽입홈(7)의 방향이 권취릴의 방향에 대응하는 것으로 판단되는 경우, 보빈(5)의 방향전환이 불필요하다. 따라서 제어기는 전환실린더(330)를 신장구동하여 전환지지부재(320)가 전환상승위치로 상승이동하도록 제어하며, 보빈(5)은 출측레일(16)으로 이동하게 된다.
도 7 및 도 8은 입측스토퍼유닛의 구성 및 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 입측스토퍼유닛(200)은 입측레일(14)의 상부에 이격 배치되는 입측지지프레임(210), 입측지지프레임(210)에 승강 가능하도록 배치되는 입측지지부재(220), 입측지지부재(220)에 승강구동력을 제공하는 입측실린더(230)을 포함한다. 입측부재(200)는 보빈(5)의 이동방향을 기준으로 전, 후로 방향으로 2 이상 구비될 수 있으며, 입측실린더(230)는 이들 입측부재(200)에 대응하도록 배치될 수 있다.
입측지지부재(220)는 입측레일(14)의 상부로부터 보빈(5)의 직경거리 미만으로 이격된 입측하강위치에 위치하여, 입측레일(14)상을 이동하는 보빈(5)의 이동을 제한한다. 이는 방향전환유닛(100)에서 보빈(5)의 방향전환이 이루어지고 있는 경우, 방향전환유닛(100) 상에 배치된 보빈(5)과의 간섭을 피하기 위함이다. 제어기는 보빈신호에 의해 보빈거치부 상에 보빈(5) 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, 입측지지부재(220)가 입측상승위치로 이동하도록 제어한다. 입측지지부재(220)가 입측상승위치로 이동함에 따라 입측지지부재(220)에 의해 이동이 제한되었던 보빈(5)은 방향전환유닛(100) 상으로 이동하게 된다. 입측스토퍼유닛(200)에 의해 보빈(5)은 방향전환유닛(100) 상으로 순차적으로 공급될 수 있다.
입측스토퍼유닛(200)이 복수의 입측지지부재(220)을 구비하는 경우, 이들 입측지지부재(220)는 순차적으로 입측하강위치로부터 입측상승위치로 이동할 수 있으며, 이에 따라 다량의 보빈(5) 공급시 보빈(5) 공급 속도를 제어할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실이예에 따른 보빈공급장치의 일 부분의 구성 및 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
출측레일(16)의 상부에는 출측스토퍼유닛(400)이 배치된다. 출측지지프레임(410)은 출측레일(16)의 상부에 이격배치되며, 출측지지부재(420)은 출측지지프레임(410)에 승강 가능할도록 배치된다. 출측실린더(420)은 출측지지부재(420)에 연결되어 승강구동력을 제공한다. 출측지지부재(420)는 출측레일(16)의 상단으로부터 보빈(5)의 직경거리 미만으로 이격된 출측하강위치 및 출측레일(16)의 상단으로부터 보빈(5)의 직경거리를 초과하여 이격된 출측상승위치로 전환될 수 있으며, 출측하강위치에서 출측레일(16) 상의 보빈(5)의 이동을 제한한다.
출측레일(16)의 일단에는 가이드레일(510)이 연결되며, 가이드레일(510)은 출측레일(16)과 고정축(512)에 의해 연결된다. 가이드레일(510)의 일단에는 승강구동력을 제공하는 가이드실린더(520)가 연결되며, 가이드실린더(520)의 신축에 따라 가이드레일(510)이 상하 회전된다. 가이드레일(510) 출측레일(16)과 동일한 경사각을 가지도록 권취장치(40)측을 향해 하향배치되나, 이송유닛(20)이 권취장치(40)로부터 코일을 이송하는 경우 출측레일(16)보다 더 큰 경사각을 가지도록 하향경사 배치된다. 이송유닛(20)이 이송하는 코일과의 가이드레일(510) 간섭을 방지하기 위함이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 코일제조설비(1)는 전술한 보빈공급장치(10) 및 연속적으로 보빈(5)에 비정질 극박소재 리본(R)을 권취하는 권취장치(40)를 포함한다. 권취장치(40)는 한쌍의 권취릴을 구비하므로, 각각의 권취릴이 교대로 비정질 극박소재 리본(R)을 권취하여 연속적인 권취작업을 수행할 수 있다. 보빈공급장치(10)와 권취장치(40) 사이에는 보빈(5)을 권취장치(40)로 이송 가능하며, 권취 완료된 코일을 권취장치(40)부터 이송 가능한 이송장치(20)가 설치된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 코일제조설비(1)는 보빈공급장치(10)에서 권취릴의 방향에 따라 보빈(5)을 공급하므로, 연속적인 권취 작업이 가능하다. 따라서, 코일 제조 생산성이 향상되며, 코일의 품질 균일성이 확보된다.
발명을 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.
1: 코일제조설비 3: 이송설비 5: 보빈
6, 6': 가이드부 7: 삽입홈 7': 보빈홈
10: 보빈공급장치 12: 보빈공급레일 14: 입측레일
16: 출측레일 20: 이송장치 30: 전달장치
40: 권취장치 50: 코일카 60: 냉각롤
100: 방향전환유닛 110: 회전판부재 120: 회전로드
130: 지지프레임 132: 회전축 140: 승강실린더
150: 센서부재 200: 입측스토퍼유닛 210: 입측지지프레임
220: 입측지지부재 230: 입측실린더 300: 전환스토퍼유닛
310: 전환지지프레임 320: 전환지지부재 330: 전환실린더
400: 출측스토퍼유닛 410: 출측지지프레임 420: 출측지지부재
430: 출측실린더 510: 가이드레일 512: 고정축
520: 가이드실린더

Claims (12)

  1. 일단에 삽입홈이 형성되며 양측 단부가 구분되는 보빈을 제공하는 보빈제공유닛;
    상기 보빈제공유닛으로부터 상기 보빈에 소재를 권취하는 권취장치로 연장되어 상기 보빈의 이동을 가이드하며, 상기 보빈제공유닛측의 입측레일 및 상기 권취장치측의 출측레일로 구분되는 보빈공급레일; 및
    상기 입측레일 및 상기 출측레일 사이에 설치되며, 상기 권취장치로 공급되는 상기 보빈의 방향을 전환 가능한 방향전환유닛을 포함하되,
    상기 방향전환유닛은,
    수평회전 가능하며, 상부에 상기 보빈을 거치하는 보빈거치부가 형성된 회전판부재;
    일단이 상기 회전판부재의 하단에 연결되어 회전구동력을 전달하는 회전로드; 및
    상기 회전로드의 타단에 연결되는 수평회전모터를 포함하는, 보빈공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입측레일은,
    상기 방향전환유닛측으로 하향경사 배치되며,
    상기 출측레일은,
    상기 권취장치측으로 하향경사 배치되는, 보빈공급장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방향전환유닛은,
    회전홀이 관통 형성되어 상기 회전로드가 삽입 지지되며, 일단에 회전축을 구비하여 회전가능하도록 배치되는 지지프레임; 및
    상기 지지프레임의 타단에 연결되어 상기 지지프레임에 승강구동력을 제공 가능한 승강실린더를 더 포함하는, 보빈공급장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보빈공급장치는,
    상기 방향전환유닛의 일측에 배치되며, 상기 삽입홈을 센싱하여 삽입홈신호를 송신하는 센서부재; 및
    상기 센서부재에 연결되어 상기 삽입홈신호에 따라 상기 수평회전모터 및 승강실린더를 제어하는 제어기를 더 포함하는, 보빈공급장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보빈공급장치는,
    상기 입측레일의 상부에 배치되는 입측스토퍼유닛을 더 포함하며,
    상기 입측스토퍼유닛은,
    상기 입측레일의 상부에 이격 배치되는 입측지지프레임;
    상기 입측지지프레임에 설치되어 선단이 입측상승위치 및 입측하강위치 사이로 전환 가능한 입측지지부재; 및
    상기 입측지지부재에 승강구동력을 제공하는 입측실린더를 포함하고,
    상기 입측상승위치는,
    상기 입측레일의 상단으로부터 상기 보빈의 직경거리를 초과하여 이격된 위치이며,
    상기 입측하강위치는,
    상기 입측레일의 상단으로부터 상기 보빈의 직경거리 미만으로 이격된 위치인, 보빈공급장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보빈공급장치는,
    상기 방향전환유닛의 상부에 배치되는 전환스토퍼유닛을 더 포함하며,
    상기 전환스토퍼유닛은,
    상기 회전판부재의 상부에 이격 배치되는 전환지지프레임;
    상기 전환지지프레임에 설치되어 선단이 전환상승위치 및 전환하강위치 사이로 전환 가능한 전환지지부재; 및
    상기 전환지지부재에 승강구동력을 제공하는 전환실린더를 포함하고,
    상기 전환상승위치는,
    상기 회전판부재의 상단으로부터 상기 보빈의 직경거리를 초과하여 이격된 위치이며,
    상기 입측하강위치는,
    상기 회전판부재의 상단으로부터 상기 보빈의 직경거리 미만으로 이격된 위치인, 보빈공급장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 센서부재는,
    상기 보빈거치부 상의 보빈의 존재 여부를 센싱하여 보빈신호를 송신하며,
    상기 제어기는,
    상기 보빈신호에 따라 상기 입측실린더 및 전환실린더를 제어하는, 보빈공급장치.
  9. 일단에 삽입홈이 형성되며 양측 단부가 구분되는 보빈을 제공하는 보빈제공유닛;
    상기 보빈제공유닛으로부터 상기 보빈에 소재를 권취하는 권취장치로 연장되어 상기 보빈의 이동을 가이드하며, 상기 보빈제공유닛측의 입측레일 및 상기 권취장치측의 출측레일로 구분되는 보빈공급레일;
    상기 입측레일 및 상기 출측레일 사이에 설치되며, 상기 권취장치로 공급되는 상기 보빈의 방향을 전환 가능한 방향전환유닛; 및
    상기 출측레일의 상부에 배치되는 출측스토퍼유닛을 포함하되,
    상기 출측스토퍼유닛은,
    상기 출측레일의 상부에 이격 배치되는 출측지지프레임;
    상기 출측지지프레임에 설치되어 선단이 출측상승위치 및 출측하강위치 사이로 전환 가능한 출측지지부재; 및
    상기 출측지지부재에 승강구동력을 제공하는 출측실린더를 포함하고,
    상기 출측상승위치는,
    상기 출측레일의 상단으로부터 상기 보빈의 직경거리를 초과하여 이격된 위치이며,
    상기 출측하강위치는,
    상기 출측레일의 상단으로부터 상기 보빈의 직경거리 미만으로 이격된 위치인, 보빈공급장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 보빈공급장치는,
    고정축을 구비한 일단이 상기 출측레일의 일단에 연결되며, 타단은 상기 권취장치측으로 연장되는 가이드레일; 및
    상기 가이드레일에 승강구동력을 제공 가능한 가이드실린더를 더 포함하는, 보빈공급장치.
  11. 일단에 삽입홈이 형성된 보빈을 공급하는 보빈공급장치; 및
    상기 삽입홈에 삽입되며 회전 가능한 한 쌍의 권취릴을 구비하며, 상기 권취릴은 교대로 상기 보빈에 소재를 권취하는 권취장치를 포함하되,
    상기 보빈공급장치는,
    상기 권취릴에 대응하여 권취릴의 방향을 전환하는 방향전환유닛을 포함하고,
    상기 방향전환유닛은,
    수평회전 가능하며, 상부에 상기 보빈을 거치하는 보빈거치부가 형성된 회전판부재;
    일단이 상기 회전판부재의 하단에 연결되어 회전구동력을 전달하는 회전로드; 및
    상기 회전로드의 타단에 연결되는 수평회전모터를 포함하는, 코일제조설비.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 방향전환유닛은,
    상기 회전판부재의 일측에 배치되며, 상기 삽입홈을 센싱하여 삽입홈신호를 송신하는 센서부재; 및
    상기 센서부재에 연결되어 상기 삽입홈신호에 따라 상기 수평회전모터를 제어하는 제어기를 더 포함하는, 코일제조설비.
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