KR101701460B1 - 광통신 포설용 마이크로튜브용 고속 정렬권취기 - Google Patents

광통신 포설용 마이크로튜브용 고속 정렬권취기 Download PDF

Info

Publication number
KR101701460B1
KR101701460B1 KR1020150094984A KR20150094984A KR101701460B1 KR 101701460 B1 KR101701460 B1 KR 101701460B1 KR 1020150094984 A KR1020150094984 A KR 1020150094984A KR 20150094984 A KR20150094984 A KR 20150094984A KR 101701460 B1 KR101701460 B1 KR 101701460B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tension
unit
arm
bobbin
traverse
Prior art date
Application number
KR1020150094984A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170004527A (ko
Inventor
이동근
백병철
김성진
조의선
차현봉
Original Assignee
원광이엔텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 원광이엔텍 주식회사 filed Critical 원광이엔텍 주식회사
Priority to KR1020150094984A priority Critical patent/KR101701460B1/ko
Publication of KR20170004527A publication Critical patent/KR20170004527A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101701460B1 publication Critical patent/KR101701460B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2884—Microprocessor-controlled traversing devices in so far the control is not special to one of the traversing devices of groups B65H54/2803 - B65H54/325 or group B65H54/38
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/40—Arrangements for rotating packages
    • B65H54/44—Arrangements for rotating packages in which the package, core, or former is engaged with, or secured to, a driven member rotatable about the axis of the package
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/10—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Winding Filamentary Materials (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 광통신 포설용 마이크로튜브용 고속 정렬권취기는 압출 생산된 마이크로튜브(10)가 권취되는 보빈(110)을 갖는 와인딩 유닛(100); 상기 와인딩 유닛(100)에 연결된 상태에서 공급되는 마이크로튜브(10)의 위치를 조정하는 트레버스 유닛(200); 상기 트레버스 유닛(200)으로 공급되는 마이크로튜브(10)의 장력을 기설정된 수준 이하로 조절하는 장력 조절 유닛(300); 및 상기 와인딩 유닛(100), 트레버스 유닛(200), 장력 조절 유닛(300)에 전기적으로 연결되는 모션 컨트롤러(600);를 포함하며, 상기 모션 컨트롤러(600)는 상기 장력 조절 유닛(300)을 통해 측정된 장력을 기반으로 하여 상기 보빈(110)의 회전 속도 및 상기 트레버스 유닛(200)의 이송 속도를 제어한다.

Description

광통신 포설용 마이크로튜브용 고속 정렬권취기{Winder for rapid alignment of microtube}
본 발명은 마이크로튜브의 생산성 향상을 위한 고속 정렬권취기에 관한 것이며, 구체적으로는 광케이블의 공압 포설시에 상기 광케이블을 수용하는 마이크로튜브의 생산성 향상을 위한 고속 정렬권취기에 대한 것이다.
초고속 정보통신망 구축 계획에 따라 추진된 국내 통신망 고도화 및 통신서비스의 수요 유발을 위한 각종 정보화사업은 초고속인터넷을 통한 인터넷 인구의 폭발적인 증가를 가져오고 있다.
광케이블은 광섬유를 여러 가닥으로 묶어서 케이블로 만든 것으로 정보통신 산업의 급속한 발전에 따라 유,무선 전송망 구성에 있어 매우 중요한 역할을 수행하는 제품이다. 1980년대 이후는 광통신의 대량 상용화에 따라 멀티미디어 시대를 이끌며 정보 산업사회의 기간산업으로 매우 중요한 역할을 하고 있는 광케이블은 통신네트워크의 정보 전달매체로서 광전송 교환과 더불어 정보통신 산업의 네트워크상 근간을 이루고 있다.
광케이블 기반의 FTTH는 100메가 이상의 인터넷망으로 초고속인터넷 뿐 아니라 주문형 비디오와 양방향 데이터통신(IP TV), 인터넷 전화 등 방송ㆍ통신 융합서비스를 제공하게 된다.
마이크로덕트는 평활한 타입 또는 립 타입의 내면을 가지는 튜브로 구성되어 광케이블의 공압 포설에 사용되는 것으로서, 상기 공압 포설(air Blowing)은 컴프레셔에서 생성된 압축공기와 Blowing 장비를 이용하여 마이크로덕트 각각의 Tube에 광케이블(Air-Blown Cable) 또는 집합광섬유(Air-Blown Fiber)를 포설하는 기술을 일컫는 것이다.
상기 마이크로튜브는 광케이블이 통과하는 통로로서 HDPE 소재를 압출하여 생산하고 있는데, 일반적으로 마이크로튜브의 크기는 직경 5㎜ 내지 14㎜ 범위를 갖는다. 한편, 마이크로튜브는 HDPE 소재를 압출하여 생산하는 제품으로 압출기로부터 연속적으로 성형되어지는 튜브를 보빈에 정렬권취하여 제품 포장을 진행한다. 마이크로튜브는 광섬유를 통과시켜야 하는 제품의 특성상 정렬 권취시에 장력 및 외부압력으로 인한 내경의 변형이 생산품질의 중요한 변수가 된다.
압출 생산된 마이크로튜브를 감는 장비는 압출되어진 튜브, 와이어, cable 등을 보빈에 권취시 일정한 피치(pitch)로 정렬권취하는 장치로서, 섬유산업에서는 고속, 다축 와인더를 적용한 고가장비를 사용하고 있다. 한편, 전선 및 호스업계에서는 기계식 와인딩 기술을 적용한 저가의 장비가 사용되어지고 있다.
마이크로튜브는 내경을 중요시하는 제품의 특성상 일정 장력 이상으로 권취할 수 없어 이를 위한 전용 권취기의 개발이 요구되어진다.
종래에 적용되는 기계식 권취방식은 권취 속도에 대한 제어불가로 보빈의 양끝단에 대한 정확한 위치 파악이 안되어 끝단 정렬권취에 어려움이 있다. 또한, 끝단위치 제어를 위해 트레버스의 위치센서로 감지하고 있으나, 위치정밀도가 부족하다는 문제가 있다.
또한, 종래의 권취기는 압출기부터 나오는 마이크로튜브의 길이가 길어 장력의 조절이 어렵고, 트레버스에서 보빈까지의 튜브 진입각 변화가 커서 장력의 차이가 많다. 또한, 마이크로튜브의 권취 두께 증가로 기존 나무보빈의 경우에 날개가 벌어지는 문제가 발생되며, 이로 인해 정렬권취에 문제가 발생한다.
종래 문헌으로서 등록특허 제10-0623494호를 참조하면, 농업분야에서 발생되는 폐비닐을 권취기를 이용해 롤형태로 조밀하게 권취할 수 있게 하고, 아울러 그 권취된 폐비닐롤을 권취기의 권취부로부터 편리하게 분리시킬 수 있도록 하는 권취기를 제공한다.
상기한 종래의 문헌에서는 흙,자갈,나무조각 등의 불순물이 폐비닐과 함께 수거되는 것을 미연에 차단할 수 있게 함과 동시에 권취부를 이용하여 폐비닐을 롤형태로 편리하게 권취할 수 있게 하는 구조는 개시하지만, 광섬유를 통과시켜야 하는 마이크로튜브 제품의 특성상 정렬 권취시에 장력 및 외부압력으로 인한 내경변형 문제가 발생하는 경우에 대비할 수 있는 구조에 대해서는 기재가 없다는 한계가 있게 된다.
(특허문헌 1) KR10-0623494 B
본 발명에 따른 광통신 포설용 마이크로튜브용 고속 정렬권취기는 마이크로튜브의 압출 냉각시에 항복점을 고려한 정렬권취기능 및 고속생산능력을 갖는다. 또한, 본 발명은 압출 장력에 따른 모션제어 기술로 생산되는 마이크로튜브의 장력을 측정하여 제어 장력이 기설정된 범위 내에서 관리되도록 피드백 제어한다.
본 발명은 마이크로튜브 생산공정에서 세계수준의 100(M/min) 이상 생산속도를 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 광통신 포설용 마이크로튜브용 고속 정렬권취기는 압출 생산된 마이크로튜브(10)가 권취되는 보빈(110)을 갖는 와인딩 유닛(100); 상기 와인딩 유닛(100)에 연결된 상태에서 공급되는 마이크로튜브(10)의 위치를 조정하는 트레버스 유닛(200); 상기 트레버스 유닛(200)으로 공급되는 마이크로튜브(10)의 장력을 기설정된 수준 이하로 조절하는 장력 조절 유닛(300); 및 상기 와인딩 유닛(100), 트레버스 유닛(200), 장력 조절 유닛(300)에 전기적으로 연결되는 모션 컨트롤러(600);를 포함하며, 상기 모션 컨트롤러(600)는 상기 장력 조절 유닛(300)을 통해 측정된 장력을 기반으로 하여 상기 보빈(110)의 회전 속도 및 상기 트레버스 유닛(200)의 이송 속도를 제어한다.
상기 장력 조절 유닛(300)은, 메인 프레임(310), 상기 메인 프레임(310) 상에서 상하 이동하며 마이크로튜브(10)를 지지하는 장력 조절 롤러부(320) 및 상기 장력 조절 롤러부(320)에서 마이크로튜브(10)에 의해 눌려지는 장력을 감지하는 장력 감지부(340)를 포함한다.
상기 장력 조절 유닛(300)은, 상기 장력 조절 롤러부(320)에 연결되는 장력 조절 아암부(350)를 더 포함하며, 상기 장력 조절 아암부(350)는, 상기 지지 롤러부(330)의 하단에 고정되는 아암 프레임(351), 상기 아암 프레임(351)에 고정되는 장력 아암 힌지(352) 및 상기 장력 아암 힌지(352)에 회동 가능하게 결합되는 장력 아암(353)을 포함한다.
상기 트레버스 유닛(200)은, 트레버스 아암부(210) 및 상기 트레버스 아암부(210)의 위치 이동을 가능하게 하는 트레버스 이송부(220)를 포함하며, 상기 트레버스 아암부(210)는 아암 롤러(211), 상기 아암 롤러(211)에 회전 가능하게 결합되는 아암(212) 및 상기 아암(212)의 끝단에 결합되는 동시에 상기 트레버스 이송부(220) 상에 배치되는 아암 힌지(213)를 포함한다.
상기 와인딩 유닛(100)은, 상기 보빈(110), 상기 보빈(110)에 동력을 제공하는 와인딩 서버모터(120), 상기 보빈(110)의 일측에 배치되는 제1 고정부(140), 상기 보빈(110)의 타측에 배치되는 제2 고정부(150) 및 상기 고정부들(140,150) 중 어느 하나에 동력을 전달하는 타이밍 벨트(122)를 포함하며, 상기 고정부들(140,150)은 상기 보빈(110)의 축방향을 따라 이동하여 상기 보빈(110)에 결속된다.
본 발명에 따른 고속 정렬권취기는 마이크로튜브의 압출 냉각시에 항복점을 고려한 정렬권취기능 및 고속생산능력을 갖는다.
또한, 본 발명은 압출 장력에 따른 모션제어 기술로 생산되는 마이크로튜브의 장력을 측정하여 제어 장력을 기설정된 범위인 1(kgf) 내에서 관리되도록 피드백 제어한다. 이를 통해 100(M/min) 이상의 생산속도와 최대 6,000M 이상 권취길이를 갖게 한다.
종래에 섬유산업에서 사용되는 정렬권취기는 고속/고성능의 장비를 적용하고 있는 관계로 장비금액이 높아 적용이 어려우며, 기존 파이프/전선/호스 업계에서 사용되고 있는 볼 트레버스 방식은 기계식으로 장력제어요소가 최소로 되어 장비금액은 낮으나 저장력을 요구하는 마이크로튜브의 정렬권취에는 어려움이 있다는 문제점이 있었는바, 본 발명은 이러한 문제점을 해소한다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로튜브용 고속 정렬권취기의 전체 구성도,
도 2는 고속 정렬권취기를 상부에서 바라본 평면도,
도 3은 고속 정렬권취기를 좌측에서 바라본 측면도,
도 4는 본 발명을 구성하는 와인딩 유닛 및 트레버스 유닛의 배치를 보이는 도면,
도 5는 장력 조절 유닛을 보이는 도면,
도 6은 와인딩 유닛을 구성하는 보빈의 작동 구조를 보이는 도면,
도 7은 트레버스 유닛을 구성하는 트레버스 아암의 작동 구조를 보이는 도면,
도 8은 마이크로튜브의 정렬권취를 위한 트레버스 유닛의 좌우이송 메커니즘을 보이는 도면,
도 9는 장력 조절 유닛을 통해 마이크로튜브의 장력조절 구조를 보이는 도면, 및
도 10은 모션 컨트롤러를 통해 와인딩 유닛, 트레버스 유닛 및 장력 조절 유닛을 제어하는 개념을 보이는 블럭 다이아그램이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 마이크로튜브용 고속 정렬권취기를 설명한다.
본 발명의 마이크로튜브용 고속 정렬권취기는 와인딩 유닛(100), 와인딩 유닛(100)에 직접 연결된 상태에서 공급되는 마이크로튜브의 위치를 조정하는 트레버스 유닛(200), 트레버스 유닛(200)으로 공급되는 마이크로튜브의 전체적인 장력을 일정 수준 이하로 조절하는 장력 조절 유닛(300), 감겨 있는 마이크로튜브를 공급하는 언와인딩 유닛(500), 언와인딩 유닛(500)과 장력 조절 유닛(300) 사이에 배치되는 윈치 C/V 유닛(400) 및 와인딩 유닛(100) 등에 전기적으로 연결되는 모션 컨트롤러(600)를 포함한다.
와인딩 유닛(100)은 원통 형상의 보빈(110)에 마이크로튜브(10)를 권취하는 기능을 한다.
구체적으로, 도 6을 참조하면 와인딩 유닛(100)은 마이크로튜브(10)가 직접 권취되는 보빈(110), 보빈(110)에 회전 동력을 제공하는 와인딩 서버모터(120), 보빈(110) 회전축 상으로 동력을 전달하는 타이밍 벨트(122), 보빈(110)의 일측에 배치되는 제1 고정부(140), 보빈(110)의 타측에 배치되는 제2 고정부(150), 및 와인딩 서버모터(120)와 고정부(140,150)가 거치되는 와인딩 프레임(130)을 포함한다.
제1 고정부(140)는 보빈(110)의 일측에서 그 축방향을 따라 이동 가능한 동시에 상기 보빈(110)에 밀착하도록 끼워지는 제1 고정봉(142) 및 제1 고정봉(142)에 동력을 제공하는 제1 모터(144)를 포함한다. 제2 고정부(150)는 보빈(110)의 타측에서 그 축방향을 따라 이동 가능한 동시에 상기 보빈(110)에 밀착하도록 끼워지는 제2 고정봉(152) 및 제2 고정봉(152)에 동력을 제공하는 제2 모터(154)를 포함한다.
상기 상태에서, 모터(144,154)를 구동하여 고정봉(142,152)을 보빈(110)의 양측에 밀착하게 한 이후에, 와인딩 서버모터(120)를 통해 보빈(110)에 회전력을 가하게 한다. 한편, 보빈(110)에 고정부(140,150)가 결합된 상태에서 별도의 승하강 수단을 통해 보빈(110)의 높이를 조절할 수 있다.
트레버스 유닛(200)은 정렬권취를 위해 마이크로튜브(10)를 이송하는 역할을 한다.
구체적으로, 도 7,8을 참조하면 트레버스 유닛(200)은 트레버스 아암부(210) 및 트레버스 아암부(210)의 위치 이동을 가능하게 하는 트레버스 이송부(220)를 포함한다.
트레버스 아암부(210)는 보빈(110)에 감기는 마이크로튜브(10)의 권취두께에 따른 정렬권취 성능향상을 위해 트레버스 아암을 적용하고자 하는 것으로서, 이를 위해 보빈(110)의 권취두께와 마이크로튜브(10)의 진입각을 일정하게 유지한다.
트레버스 아암부(210)는 아암 롤러(211), 일측단이 상기 아암 롤러(211)에 회전 가능하게 결합되는 아암(212) 및 아암(212)의 끝단에 결합되는 동시에 트레버스 이송부(220) 상에 배치되는 아암 힌지(213)를 포함한다.
트레버스 이송부(220)는 보빈(110)에 감기는 마이크로튜브(10)의 정렬권취를 위한 좌우이송 매커니즘을 구현하고자 하는 것으로서, 이를 위해 트레버스 서보모터(230)와 볼 스크류(미도시)를 이용한 이송거리를 제어하는 방식을 통해 최소 피치를 0.1㎜ 정도로 유지할 수 있다. 즉, 장력 조절 유닛(300)으로부터 이송되는 마이크로튜브(10)는 트레버스 이송부(220)에 의해 보빈(110)의 축방향을 따라 좌우로 일정간격으로 이송되는 과정을 통해 보빈(110)을 따라 촘촘히 감겨질 수 있는 상태가 된다. 또한, 실타래와 같이 겹겹이 적층되는 형태로도 감겨질 수 있다.
장력 조절 유닛(300)은 마이크로튜브(10)의 압출후 권취 공정간 장력을 조절하는 역할을 한다.
구체적으로, 도 5,9를 참조하면 장력 조절 유닛(300)은 일 실시예로서 메인 프레임(310), 메인 프레임(310) 상에서 상하 이동하며 마이크로튜브(10)를 지지하는 장력 조절 롤러부(320), 메인 프레임(310) 상에 고정되는 지지 롤러부(330) 및 장력 조절 롤러부(320)에서 마이크로튜브(10)에 의해 눌려지는 장력을 감지하는 장력 감지부(340)를 포함한다.
한편, 장력 조절 유닛(300)은 다른 실시예로서 장력 조절 롤러부(320)에 연결되는 장력 조절 아암부(350)를 더 포함할 수 있다.
장력 조절 아암부(350)는 지지 롤러부(330)의 하단에 고정되는 아암 프레임(351), 아암 프레임(351)에 고정되는 장력 아암 힌지(352) 및 장력 아암 힌지(352)에 회동 가능하게 결합되는 장력 아암(353)을 포함한다.
본 발명에서는 마이크로튜브(10)의 와인딩 장력을 최대 장력 1Kgf 으로 설정하여 조절하는바, 이를 위해 장력 조절 유닛(300)을 통과하는 마이크로튜브(10)의 장력 측정을 통해 권취속도를 제어한다.
장력 측정 과정을 통한 제어 과정을 보면 다음과 같다.
장력 감지부(340)에 내장된 변위 센서를 이용하여 장력을 측정하거나 장력 조절 아암부(350)의 장력 아암(353)의 각도 조절을 통해 장력 제어가 가능할 수 있다. 이 경우에 장력 조절 롤러부(320)의 높이를 조절하거나 또는 장력 아암(353)의 회전각을 조절하는 장력조절 서보모터(360)의 구동을 제어하는 과정을 통해 가능할 수 있다. 여기에서, 장력 아암(353)의 각도 조절은 장력 아암 힌지(352)에 결합된 엔코더를 통한 회전각 측정으로 가능하게 된다.
이하, 언와인딩 유닛(500)에서 투입되는 마이크로튜브(10)의 이송 속도(V1)와 보빈(110)에 감겨지는 속도(V2)를 비교하는 과정을 통해 장력을 조절할 수 있는 과정을 설명한다.
보빈(110)에 감겨지는 속도(V2)가 마이크로튜브(10)의 투입 속도(V1)보다 빠른 경우에는 장력 조절 롤러부(320)의 높이가 상부 방향으로 이동하게 되고, 모션 컨트롤러(600)에서는 장력 감지부(340)에 내장된 변위 센서를 통해 이를 감지하여 보빈(110)의 회전수를 저감하게 함으로써 보빈(110)에 감겨지는 속도(V2)를 낮추게 된다.
한편, 보빈(110)에 감겨지는 속도(V2)가 마이크로튜브(10)의 투입 속도(V1)보다 느린 경우에는 장력 조절 롤러부(320)의 높이가 하부 방향으로 이동하게 되고, 모션 컨트롤러(600)에서는 장력 감지부(340)에 내장된 변위 센서를 통해 이를 감지하여 보빈(110)의 회전수를 증가하게 함으로써 보빈(110)에 감겨지는 속도(V2)를 높이게 된다.
상기 내용을 보면, 보빈(110)에 감겨지는 속도(V2)에 따라 장력 조절 롤러부(320)의 높이가 상하 방향으로 변동하게 됨을 알 수 있다. 여기에서, 장력 조절 롤러부(320)가 이동할 수 있는 최고점(H1)과 최저점(H2)을 지정한 경우에, 바람직하게는 상기 H1,H2 사이에서 요구 구간(A)을 유지한 채 상하방향으로 이동하게 한다.
H1,H2 사이에서 요구 구간(A)을 유지하기 위해서는 보빈(110)의 회전속도를 제어하여 와인딩 유닛(100) 속도를 가감함으로써 마이크로 튜브(10)의 와인딩 품질을 향상시킬 수 있다. 즉, 요구 구간(A)의 범위가 좁을수록 최적 장력 구간에 근접하게 되는바, 이를 통해 장력 제어기술과 품질이 향상된다.
또한, 마이크로 튜브(10) 직경에 따라 서버모터(120)의 용량을 산출하여 적용하며, 서버모터(120)의 허용 Torque 제어를 통해 마이크로튜브(10)가 늘어지거나 끊어지는 것을 방지할 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명에서는 모션 컨트롤러(600)를 이용하여 와인딩 유닛(100), 트레버스 유닛(200) 및 장력 조절 유닛(300)의 구동을 제어할 수 있다. 즉, 유닛들(100,200,300)은 각각 서보 모터(120,230,360) 및 서보 모터(120,230,360)에 연결되는 드라이버(125,235,365)를 구비한다.
상기와 같이, 서보 모터(120,230,360), 드라이버(125,235,365) 및 모션 컨트롤러(600)를 통한 제어회로를 구성하여 권취 기능을 갖게 하는 3개의 구동부를 서보 모터로 구성하여 동기 제어를 수행한다. 더불어, 장력 제어를 위해 장력 측정값 피드백 방식을 적용한다.
본 발명에서는 정렬 권취 제어를 위해서 마이크로튜브(10)의 압출 속도에 따른 권취속도를 제어함과 동시에 정렬권취 알고리즘을 적용할 수 있다.
압출 속도에 따른 권취속도 제어는 보빈 회전속도를 구하고, 속도·두께 설정방식을 기초하여 권선 속도를 제어할 수 있다.
보빈 회전속도(N)은 하기의 식으로 정의한다.
Figure 112015064614988-pat00001
(여기서, N : 보빈회전수, D : 보빈직경, V:압출속도)
보빈의 초기 지름으로서 D1(Winging)를 설정하고, 마이크로튜브 재료의 두께를 T, 평균 속도V를 설정하여, 시간의 경과에 따라 권경 D는 자동적으로 산출할 수 있으며, 이를 통해 권선속도를 제어한다.
정렬권취 알고리즘은 보빈(110)의 크기와 마이크로튜브(10)의 외경을 기준으로 하여 트레버스 유닛(200)의 이송거리를 산출하여 정렬권취 위치를 결정하고 이를 권취하도록 알고리즘을 구현하게 된다. 즉, 정렬권취를 위한 제어변수를 산출하고 마이크로튜브의 외경에 따른 알고리즘을 적용한다.
본 발명에 따른 고속 정렬권취기는 마이크로튜브의 압출 냉각시에 항복점을 고려한 정렬권취기능 및 고속생산능력을 가지며, 압출 장력에 따른 모션제어 기술로 생산되는 마이크로튜브의 장력을 측정하여 제어 장력을 기설정된 범위인 1(kgf) 내에서 관리되도록 피드백 제어한다. 이를 통해 100(M/min) 이상의 생산속도와 최대 6,000M 이상 권취길이를 갖게 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100 : 와인딩 유닛
200 : 트레버스 유닛
300 : 장력 조절 유닛
400 : 윈치 C/V 유닛
500 : 언와인딩 유닛
600 : 모션 컨트롤러

Claims (5)

  1. 압출 생산된 마이크로튜브(10)가 권취되는 보빈(110)을 갖는 와인딩 유닛(100);
    상기 와인딩 유닛(100)에 연결된 상태에서 공급되는 마이크로튜브(10)의 위치를 조정하는 트레버스 유닛(200);
    상기 트레버스 유닛(200)으로 공급되는 마이크로튜브(10)의 장력을 기설정된 수준 이하로 조절하는 장력 조절 유닛(300); 및
    상기 와인딩 유닛(100), 트레버스 유닛(200), 장력 조절 유닛(300)에 전기적으로 연결되는 모션 컨트롤러(600);를 포함하며,
    상기 모션 컨트롤러(600)는 상기 장력 조절 유닛(300)을 통해 측정된 장력을 기반으로 하여 상기 보빈(110)의 회전 속도 및 상기 트레버스 유닛(200)의 이송 속도를 제어하는,
    상기 장력 조절 유닛(300)은,
    메인 프레임(310), 상기 메인 프레임(310) 상에서 상하 이동하며 마이크로튜브(10)를 지지하는 장력 조절 롤러부(320) 및 상기 장력 조절 롤러부(320)에서 마이크로튜브(10)에 의해 눌려지는 장력을 감지하는 장력 감지부(340)를 포함하며,
    상기 모션 컨트롤러(600)는, 상기 장력 조절 롤러부(320)의 높이를 감지하여 상기 보빈(110)에 마이크로튜브(10)가 권취되는 속도를 조절함으로써, 상기 장력 조절 유닛(300)으로 투입되는 마이크로튜브(10)의 이송 속도(V1)와 상기 보빈(110)에 권취되는 속도(V2)를 비교하여 마이크로튜브(10)의 장력을 조절하고,
    상기 장력 조절 롤러부(320)는 기설정된 최고점(H1)과 최저점(H2) 사이에서의 요구 구간(A)을 유지한 채 상하방향으로 이동하고,
    상기 모션 컨트롤러(600)는 압출 장력에 따른 모션제어 기술로 생산되는 마이크로튜브(10)의 장력을 측정하여 제어되는 장력을 기설정된 범위인 1(kgf) 내에서 관리되도록 피드백 제어하고, 이를 통해 마이크로튜브(10)의 정렬 권취시에 장력 및 외부압력으로 인한 내경 변형을 방지하는,
    마이크로튜브용 고속 정렬권취기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 장력 조절 유닛(300)은,
    상기 장력 조절 롤러부(320)에 연결되는 장력 조절 아암부(350)를 더 포함하며,
    상기 장력 조절 아암부(350)는, 상기 지지 롤러부(330)의 하단에 고정되는 아암 프레임(351), 상기 아암 프레임(351)에 고정되는 장력 아암 힌지(352) 및 상기 장력 아암 힌지(352)에 회동 가능하게 결합되는 장력 아암(353)을 포함하는,
    마이크로튜브용 고속 정렬권취기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 트레버스 유닛(200)은,
    트레버스 아암부(210) 및 상기 트레버스 아암부(210)의 위치 이동을 가능하게 하는 트레버스 이송부(220)를 포함하며,
    상기 트레버스 아암부(210)는 아암 롤러(211), 상기 아암 롤러(211)에 회전 가능하게 결합되는 아암(212) 및 상기 아암(212)의 끝단에 결합되는 동시에 상기 트레버스 이송부(220) 상에 배치되는 아암 힌지(213)를 포함하는,
    마이크로튜브용 고속 정렬권취기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 와인딩 유닛(100)은,
    상기 보빈(110), 상기 보빈(110)에 동력을 제공하는 와인딩 서버모터(120), 상기 보빈(110)의 일측에 배치되는 제1 고정부(140), 상기 보빈(110)의 타측에 배치되는 제2 고정부(150) 및 상기 고정부들(140,150) 중 어느 하나에 동력을 전달하는 타이밍 벨트(122)를 포함하며,
    상기 고정부들(140,150)은 상기 보빈(110)의 축방향을 따라 이동하여 상기 보빈(110)에 결속되는,
    마이크로튜브용 고속 정렬권취기.
KR1020150094984A 2015-07-03 2015-07-03 광통신 포설용 마이크로튜브용 고속 정렬권취기 KR101701460B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150094984A KR101701460B1 (ko) 2015-07-03 2015-07-03 광통신 포설용 마이크로튜브용 고속 정렬권취기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150094984A KR101701460B1 (ko) 2015-07-03 2015-07-03 광통신 포설용 마이크로튜브용 고속 정렬권취기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170004527A KR20170004527A (ko) 2017-01-11
KR101701460B1 true KR101701460B1 (ko) 2017-02-03

Family

ID=57833256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150094984A KR101701460B1 (ko) 2015-07-03 2015-07-03 광통신 포설용 마이크로튜브용 고속 정렬권취기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101701460B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102249778B1 (ko) * 2019-06-14 2021-05-10 주식회사 씨에스메카트로닉스 Cd 전선관 자동 권취장치용 cd 전선관 이송장치
KR102147369B1 (ko) * 2019-08-01 2020-08-24 킴텍(주) 복합재료 폴의 제조장치
KR20210158047A (ko) 2020-06-23 2021-12-30 (주)아모레퍼시픽 화장품 도포 헤드

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000118866A (ja) 1998-10-12 2000-04-25 Hitachi Cable Ltd 線条体の巻取装置
JP2007204191A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Murata Mach Ltd 糸巻取装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000118866A (ja) 1998-10-12 2000-04-25 Hitachi Cable Ltd 線条体の巻取装置
JP2007204191A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Murata Mach Ltd 糸巻取装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170004527A (ko) 2017-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6448642B2 (ja) マイクロダクトチューブ巻取り機、ダブルステーション巻取り機、空のマイクロダクトプラスチックチューブ用の処理システム、並びにこのようなチューブを巻き取る方法
KR101612937B1 (ko) 마이크로튜브용 자동 고속 정렬 권취기
CN101454850B (zh) 绕线装置、张紧装置以及绕线方法
KR101701460B1 (ko) 광통신 포설용 마이크로튜브용 고속 정렬권취기
JP5177701B2 (ja) トラバース制御方法およびその装置
CN103193102A (zh) 薄膜生产设备的浮动辊装置
JP4996949B2 (ja) 光ファイバ担持用スロット貯線装置および光ファイバ担持用スロット貯線方法
JP2010235332A (ja) 光ファイバ巻取装置及び光ファイバ巻取方法
CN106217838A (zh) 碳纤维缠绕张力模块化控制系统
US6595454B2 (en) Optical fiber tensioning device and method of controlling the tension applied to an optical fiber
AU773041B2 (en) Optical fibre tensioning device and method of controlling the tension applied to an optical fibre
EP1112979B1 (en) Method and device for controlling the tension applied to an optical fibre
JP2005262595A (ja) フィラメントワインディング装置
US6588695B1 (en) Method and device for unwinding elongated stock
JP2004175472A (ja) 線状体の巻取り装置及び巻取り方法
WO2011144815A1 (en) Method and arrangement in connection with a fibre coating line
CN115771806A (zh) 一种连续纤维束螺旋放卷张紧、导向集成装置及控制方法
US6499688B1 (en) Optical fiber ribbon winding apparatus and method
JP5206162B2 (ja) フィラメントワインディング装置
FI106074B (fi) S/Z-kaapelointiin tarkoitettu kaapelointikone
US11813784B2 (en) Device for starting an extrusion process
CN220300014U (zh) 一种放线装置
KR102205543B1 (ko) 정수기용 압출 튜브 자동 정렬장치
CN212197932U (zh) 绕线设备
EP4375223A1 (en) Autonomous device for winding cable wires

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200213

Year of fee payment: 4