KR101710440B1 - 탄소테이프 슬릿장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 탄소테이프 슬릿장치는,
한 개의 폭이 큰 탄소테이프를 풀어주는 언와인딩부;
상기 언와인딩부로부터 풀어진 한 개의 폭이 큰 탄소테이프를 컷팅하여, 폭이 작은 여러 개의 탄소테이프들을 한꺼번에 만들어내는 컷팅부;
상기 폭이 작은 탄소테이프들이 서로 엉키지 않게, 여러 갈래로 분배하는 분배부; 및
상기 분배된 탄소테이프들이 감기는 와인딩드럼, 상기 분배된 탄소테이프들이 상기 와인딩드럼에 감기는 인장력을 감지하는 텐션감지롤러, 상기 와인딩드럼을 회전시키고 상기 와인딩드럼을 전후로 이동시키는 구동부, 상기 텐션감지롤러로부터 인장력 값을 전달받아 상기 와인딩드럼의 회전속도를 조절하는 제어부로 구성된 와인딩부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한 개의 폭이 큰 탄소테이프를 풀어주는 언와인딩부;
상기 언와인딩부로부터 풀어진 한 개의 폭이 큰 탄소테이프를 컷팅하여, 폭이 작은 여러 개의 탄소테이프들을 한꺼번에 만들어내는 컷팅부;
상기 폭이 작은 탄소테이프들이 서로 엉키지 않게, 여러 갈래로 분배하는 분배부; 및
상기 분배된 탄소테이프들이 감기는 와인딩드럼, 상기 분배된 탄소테이프들이 상기 와인딩드럼에 감기는 인장력을 감지하는 텐션감지롤러, 상기 와인딩드럼을 회전시키고 상기 와인딩드럼을 전후로 이동시키는 구동부, 상기 텐션감지롤러로부터 인장력 값을 전달받아 상기 와인딩드럼의 회전속도를 조절하는 제어부로 구성된 와인딩부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 탄소테이프 슬릿장치에 관한 것이다.
탄소테이프는 탄소섬유 직물을 수지에 담가 경화시켜 만든 테이프다. 탄소테이프로, 엔진커버, 항공기 날개, 항공기 동체(이하, "제품"이라 칭한다)를 만든다.
도 1은 폭이 큰 탄소테이프가 롤에 감겨진 상태를 나타낸 도면이다.
일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 폭(W1)이 큰(100~400mm) 탄소테이프(T1)가 롤(Ro)에 감겨 판매된다.
폭(W1) 큰 탄소테이프(T1)는, 그 폭이 커서 복잡한 형상을 제품을 만들기 어렵다. 따라서, 복잡한 형상의 제품을 만들기 위해, 컷팅되어 버려지는 탄소테이프(T1)의 양이 상당하다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 폭(W2)이 작은(3~13mm) 탄소테이프(T2)를 가지고 제품을 만들고 있다.
도 2는 폭이 작은 탄소테이프가 롤에 감겨진 상태를 나타낸 도면이다.
최근에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 폭(W2)이 작은 탄소테이프(T2)가 롤(Ro)에 감겨 판매되고 있다.
폭(W2)이 작은 탄소테이프(T2)는, 그 폭이 작아 복잡한 형상의 제품을 만들기 적당하다. 따라서, 복잡한 형상의 제품을 만들기 위해, 컷팅되어 버려지는 탄소테이프(T2)의 양을 상당히 줄일 수 있다.
그러나, 폭(W2)이 작은 탄소테이프(T2)는, 폭(W1)이 큰 탄소테이프(T) 보다 그 생산성이 떨어져, 그 구매가격이 비싸다.
본 발명의 목적은, 폭이 큰 한 개의 탄소테이프로부터 폭이 작은 여러 개의 탄소테이프들을 한꺼번에 만들어 내는 탄소테이프 슬릿장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 탄소테이프 슬릿장치는,
한 개의 폭이 큰 탄소테이프를 풀어주는 언와인딩부;
상기 언와인딩부로부터 풀어진 한 개의 폭이 큰 탄소테이프를 컷팅하여, 폭이 작은 여러 개의 탄소테이프들을 한꺼번에 만들어내는 컷팅부;
상기 폭이 작은 탄소테이프들이 서로 엉키지 않게, 여러 갈래로 분배하는 분배부; 및
상기 분배된 탄소테이프들이 감기는 와인딩드럼, 상기 분배된 탄소테이프들이 상기 와인딩드럼에 감기는 인장력을 감지하는 텐션감지롤러, 상기 와인딩드럼을 회전시키고 상기 와인딩드럼을 전후로 이동시키는 구동부, 상기 텐션감지롤러로부터 인장력 값을 전달받아 상기 와인딩드럼의 회전속도를 조절하는 제어부로 구성된 와인딩부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적은,
한 개의 폭이 큰 탄소테이프를 풀어주는 언와인딩부;
상기 언와인딩부로부터 풀어진 한 개의 폭이 큰 탄소테이프를 컷팅하여, 폭이 작은 여러 개의 탄소테이프들을 한꺼번에 만들어내는 컷팅부;
상기 폭이 작은 탄소테이프들이 서로 엉키지 않게, 여러 갈래로 분배하는 분배부; 및
상기 분배된 탄소테이프들이 감기는 와인딩드럼, 상기 분배된 탄소테이프들이 상기 와인딩드럼에 감기는 인장력을 감지하는 텐션감지롤러, 상기 와인딩드럼을 회전시키고 상기 와인딩드럼을 전후로 이동시키는 구동부, 상기 텐션감지롤러로부터 인장력 값을 전달받아 상기 와인딩드럼의 회전속도를 조절하는 제어부로 구성된 와인딩부;를 포함하며,
상기 컷팅부는,
위쪽에 일렬로 일정간격으로 배치된 상도들; 및
아래쪽에 일렬로 일정간격으로 배치된 하도들;을 포함하며,
상기 상도는 상도본체와 상기 상도본체의 양 끝단에 배치된 칼날로 구성되며,
상기 하도는 하도본체와 상기 하도본체의 양 끝단에 배치된 받침대로 구성되며,
서로 이웃한 하도의 받침대들 사이에는, 상기 상도의 아래쪽 칼날이 일정깊이로 들어간 상태로 위치되는 틈이 형성되며,
상기 분배부는,
상기 폭이 작은 여러 개의 탄소테이프들을 상하로 동일한 개수만큼 분배하되, 그 분배되는 개수를 점차 줄여가는 것을 특징으로 하는 탄소테이프 슬릿장치에 의해 달성된다.
본 발명은, 폭이 큰 한 개의 탄소테이프로부터, 폭이 작은 여러 개의 탄소테이프들을 한꺼번에 만들어 낼 수 있다.
따라서, 본 발명을 사용하면, 폭이 큰 탄소섬유 테이프를 구입하여 그 구매단가를 줄일 수 있고, 폭이 작은 탄소테이프로 제품을 만들어, 컷팅되어 버려지는 탄소테이프의 양을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명을 사용하면, 폭이 작은 탄소테이프들이 적절한 인장력으로 골고루 감긴 롤 들을 한꺼번에 얻을 수 있다.
도 1은 폭이 큰 탄소테이프가 롤에 감겨진 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 폭이 작은 탄소테이프가 롤에 감겨진 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소테이프 슬릿장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 화살표 A 방향에서 컷팅부를 바라본 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 와인딩드럼을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소테이프 슬릿장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 폭이 작은 탄소테이프가 롤에 감겨진 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소테이프 슬릿장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 화살표 A 방향에서 컷팅부를 바라본 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 와인딩드럼을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소테이프 슬릿장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명인 탄소테이프 슬릿장치를 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소테이프 슬릿장치를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소테이프 슬릿장치(1)는, 언와인딩부(10), 컷팅부(20), 분배부(30), 와인딩부(40)로 구성된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면,
언와인딩부(10)는, 언와이딩드럼(11), 제1가이드롤러(12), 제2가이드롤러(13), 구동부(미도시)로 구성된다.
언와이딩드럼(11)에는 폭이 큰 한 개의 탄소테이프(T1)가 장착된다.
구동부(미도시)는 언와인딩드럼(11)을 회전시켜 탄소테이프(T1)를 천천히 풀어준다. 구동부(미도시)는 모터와 제어부로 구성된다. 구동부(미도시)는 공지된 기술로 다양하게 구성가능하므로, 자세한 설명을 생략한다.
제1가이드롤러(12)와 제2가이드롤러(13)는 언와인딩드럼(11)으로부터 풀어지는 탄소테이프(T1)를 가이드 한다.
도 4는 도 3에 도시된 화살표 A 방향에서 컷팅부를 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면,
컷팅부(20)는 언와인딩부(10)로부터 풀어진 한 개의 폭이 큰 탄소테이프(T1)를 컷팅하여, 폭이 작은 여러 개의 탄소테이프(T2)들을 한꺼번에 만들어낸다.
컷팅부(20)는 상도(21), 하도(22), 구동부(미도시)로 구성된다.
본 실시예에서는, 한 개의 폭이 큰 탄소테이프(T1)를 컷팅하여, 폭이 작은 12개의 탄소테이프(T2)를 한꺼번에 만들어낸다.
이를 위해, 상도(21)는 13개가 위쪽에 일렬로 일정간격으로 배치되고, 하도(22) 13개가 아래쪽에 일렬로 일정간격으로 배치된다.
상도(21)는 상도본체(21a)와, 상도본체(21a)의 양 끝단에 배치된 칼날(21b)로 구성된다.
하도(22)는 하도본체(22a)와, 하도본체(22a)의 양 끝단에 배치된 받침대(22b)로 구성된다.
서로 이웃한 하도(22)의 받침대(22b)들 사이에는, 상도(21)의 아래쪽 칼날(21b)이 들어가는 틈(S)이 형성된다. 틈(S) 사이로 아래쪽 칼날(21b)이 H(1mm 내외) 만큼 들어간 상태로 위치된다. 이로 인해, 탄소테이프(T1)가 아래쪽 칼날(21b)과 위쪽 받침대(22b) 사이를 지나가기만 하면, 탄소테이프(T1)가 여러 개의 탄소테이프(T2)들로 확실하게 갈라지면서 컷팅된다.
구동부(미도시)는 상도(21)와 하도(22)를 회전시킨다. 구동부(미도시)는 모터와 제어부로 구성된다. 구동부(미도시)는 공지된 기술로 다양하게 구성가능하므로, 자세한 설명을 생략한다.
한편, 상도(21)와 하도(21)를 12개 보다 많이 일렬로 배치하여, 한 개의 폭이 큰 탄소테이프(T1)로부터, 폭이 작은 탄소테이프(T2)를 12개보다 많이 만들어낼 수 있음은 물론이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면,
분배부(30)는 폭이 작은 탄소테이프(T2)들이 서로 엉키지 않게, 여러 갈래로 탄소테이프(T2)들을 분배한다.
본 실시예에서, 분배부(30)는 12개의 탄소테이프(T2)들을 상하로 동일한 개수만큼 분배하되, 그 분배되는 개수를 점차 줄여간다. 테스트결과, 이렇게 분배하는 것이 탄소테이프(T2)들이 서로 엉키지 않는 가장 좋은 방법이었다.
분배부(30)는 제1분배부(31), 제2분배부(32), 제3분배부(33), 가이드롤러(R)로 구성된다.
제1분배부(31)는 12개의 탄소테이프(T2)를 6개씩 상하로 분배한다. 이를 위해, 제1분배부(31)는 12개 중 6개의 탄소테이프(T2)를 위로 분배하는 제1-1분배부(31a), 12개 중 6개의 탄소테이프(T2)를 아래로 분배하는 제1-2분배부(31b)로 구성된다.
제2분배부(32)는 6개의 탄소테이프(T2)를 3개씩 상하로 분배한다. 이를 위해, 제2분배부(32)는 6개 중 3개의 탄소테이프(T2)를 위로 분배하는 제2-1분배부(32a), 6개 중 3개의 탄소테이프(T2)를 아래로 분배하는 제2-2분배부(32b)로 구성된다.
제3분배부(33)는 3개의 탄소테이프(T2)를 1개씩 4행과 3열로 분배한다. 이를 위해, 제3분배부(33)는 제3-1분배부(33a), 제3-2분배부(33b), 제3-3분배부(33c), 제3-4분배부(33d), 제3-5분배부(33e), 제3-6분배부(33f), 제3-7분배부(33g), 제3-8분배부(33h), 제3-9분배부(33i), 제3-10분배부(33j), 제3-11분배부(33k), 제3-12분배부(33l)로 구성된다.
가이드롤러(34)는 제2분배부(20)와 제3분배부(30) 사이에 위치되어, 탄소테이프(T2)를 가이드한다.
도 5는 도 3에 도시된 와인딩드럼을 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 직선화살표는 와인딩드럼의 전후이동방향을 나타내며, 곡선화살표는 회전방향을 나타낸다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소테이프 슬릿장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3, 도 5, 도 6을 참조하면,
와인딩부(40)는, 와인딩드럼(41), 텐션감지롤러(42), 제1가이드롤러(43), 제2가이드롤러(44), 구동부(미도시), 제어부(미도시)로 구성된다.
본 실시예에서 와인딩드럼(41)은 12개다. 와인딩드럼(41)은 4행 3열로 배치된다. 와인딩드럼(41) 한 개마다 분배된 탄소테이프(T2)가 한 개씩 감긴다. 와인딩드럼(41)에 탄소테이프(T2)를 감기 전에 와인딩드럼(41)에 롤(Ro, 도 2참조)를 삽입한다. 그러면, 롤(Ro, 도 2참조) 위에 탄소테이프(T2)가 감긴다.
와인딩드럼(41)는 시계방향으로 회전하면서, 탄소테이프(T2)를 감는다. 와인딩드럼(41)은 전후로 이동한다. 이로 인해, 와인딩롤러(41)가 회전할 때, 와인딩드럼(41) 전체에 걸쳐 탄소테이프(T2)가 골고루 감길 수 있다.
텐션감지롤러(42)는 탄소테이프(T2)의 인장력을 감지한다. 인장력이 강하면 텐션감지롤러(42)가 위로 올라가고, 인장력이 약하면 텐션감지롤러(42)가 아래로 처진다. 이러한 원리로, 텐션감지롤러(42)는 탄소테이프(T2)의 인장력을 감지하여 구동부(미도시)에 알려준다.
제1가이드롤러(43)와 제2가이드롤러(44)는 이들 사이로 지나가는 탄소테이프(T2)를 가이드한다.
구동부(미도시)는 와인딩롤러(41)를 회전시키고 전후로 이동시킨다. 구동부(미도시)는 모터로 구성된다. 구동부(미도시)는 공지된 기술로 다양하게 구성가능하므로, 자세한 설명을 생략한다. 미설명 부호 41a는 와인딩드럼(41)의 축을 나타낸다.
제어부(미도시)는 텐션감지롤러(42)로부터 탄소테이프(T2)의 인장력 값을 전달받아, 와인딩롤러(41)의 회전속도를 조절한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소테이프 슬릿장치의 작동을 설명한다.
도 1 및 도 6을 참조하면,
작업자는 폭이 큰 탄소테이프(T1)를 언와인딩드럼(11)에 장착한다.
언와인딩드럼(11)에서 탄소테이프(T1)를 잡아당겨, 컷팅부(20)에서 탄소테이프(T1)를 컷팅하여 폭이 작은 12개의 탄소테이프(T2)들로 만들고, 12개의 탄소테이프(T2)들을 분배부(30)를 통해서 분배한 후, 언와인딩부(40)의 12개의 와인딩드럼(11)들 각각에 탄소테이프(T2)를 한개씩 와인딩한다.
이렇게 작업자가 한 번의 수동작업을 마치면, 이제 탄소테이프 슬릿장치(1)를 작동시켜, 모든 작업을 자동으로 진행한다.
도 1 내지 도 3, 도 6을 참조하면,
언와인딩부(10)는 탄소테이프(T1)를 풀어준다.
제1가이드롤러(12)와 제2가이드롤러(13)는 언와인딩드럼(11)으로부터 풀어지는 탄소테이프(T1)를 가이드 한다.
도 1 내지 도 4, 도 6을 참조하면,
컷팅부(20)는 언와인딩부(10)로부터 풀어진 탄소테이프(T1)를 컷팅하여, 12개의 탄소테이프(T2)들을 한꺼번에 만들어낸다.
이를 위해, 상도(21)와 하도(22)가 회전하면서, 상도(21)의 아래쪽 칼날(21a)과 하도(22)의 위쪽 받침대(22a) 사이로 탄소테이프(T1)를 지나가게 만든다.
도 1 내지 도 3, 도 6을 참조하면,
분배부(30)는 12개의 탄소테이프(T2)들이 서로 엉키지 않게, 여러 갈래로 분배한다.
제1분배부(31)는 12개의 탄소테이프(T2)를 6개씩 상하로 분배한다. 제2분배부(32)는 6개의 탄소테이프(T2)를 3개씩 상하로 분배한다. 제3분배부(33)는 3개의 탄소테이프(T2)를 1개씩 4행과 3열로 분배한다.
가이드롤러(34)는 제2분배부(20)와 제3분배부(30)에 위치하여, 탄소테이프(T2)를 가이드한다.
와인딩부(40)는, 12개의 와이딩드럼(41) 각각에 탄소테이프(T2)를 한 개씩 감는다. 와인딩드럼(41)는 시계방향으로 회전하면서 탄소테이프(T2)를 감는다. 이때, 와인딩드럼(41)는 전후로 이동한다. 이로 인해, 와인딩롤러(41)가 회전할 때, 와인딩드럼(41) 전체에 걸쳐 탄소테이프(T2)가 골고루 감긴다.
텐션감지롤러(42)는 탄소테이프(T2)의 인장력을 감지한다.
제어부(미도시)는 텐션감지롤러(42)로부터 탄소테이프(T2)의 인장력 값을 전달받아, 와인딩롤러(41)의 회전속도를 조절한다.
상술한 과정을 거쳐, 폭이 큰 한 개의 탄소테이프(T1)에서, 폭이 작은 12개의 탄소테이프(T2)들을 한꺼번에 만들어진다. 그리고, 폭이 작은 탄소테이프(T2)들이 적절한 인장력으로 골고루 감긴 12개 롤(Ro, 도 2참조)을 한꺼번에 얻을 수 있다.
1: 탄소테이프 슬릿장치 10: 언와인딩부
11: 언와인딩드럼 20: 컷팅부
21: 상도 22: 하도
30: 분배부 31: 제1분배부
32: 제2분배부 33: 제3분배부
40: 와인딩부 41: 와인딩드럼
42: 텐션감지롤러
11: 언와인딩드럼 20: 컷팅부
21: 상도 22: 하도
30: 분배부 31: 제1분배부
32: 제2분배부 33: 제3분배부
40: 와인딩부 41: 와인딩드럼
42: 텐션감지롤러
Claims (5)
- 한 개의 폭이 큰 탄소테이프를 풀어주는 언와인딩부;
상기 언와인딩부로부터 풀어진 한 개의 폭이 큰 탄소테이프를 컷팅하여, 폭이 작은 여러 개의 탄소테이프들을 한꺼번에 만들어내는 컷팅부;
상기 폭이 작은 탄소테이프들이 서로 엉키지 않게, 여러 갈래로 분배하는 분배부; 및
상기 분배된 탄소테이프들이 감기는 와인딩드럼, 상기 분배된 탄소테이프들이 상기 와인딩드럼에 감기는 인장력을 감지하는 텐션감지롤러, 상기 와인딩드럼을 회전시키고 상기 와인딩드럼을 전후로 이동시키는 구동부, 상기 텐션감지롤러로부터 인장력 값을 전달받아 상기 와인딩드럼의 회전속도를 조절하는 제어부로 구성된 와인딩부;를 포함하며,
상기 분배된 탄소테이프가 상기 와인딩드럼 전체에 걸쳐 골고루 감길 수 있도록, 상기 구동부는 상기 분배된 탄소테이프가 상기 와인딩드럼에 감기는 동안, 상기 와인딩드럼을 상기 분배된 탄소테이프의 폭방향인 전후로 이동시키는 것을 특징으로 하는 탄소테이프 슬릿장치. - 삭제
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KR1020150062866A KR101710440B1 (ko) | 2015-05-06 | 2015-05-06 | 탄소테이프 슬릿장치 |
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