KR101800153B1 - 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치에 관한 것이다. 이는, 와이어가 감겨있는 공급보빈을 회전시켜 와이어가 풀려나가게 하는 보빈구동모터와, 제어부를 구비한 와이어 능동공급부와; 상기 공급보빈에 감겨있는 와이어를 인장하여 와이어가 이송되게 하는 인장부와; 상기 와이어 능동공급부와 인장부의 사이에 설치된 것으로서, 와이어의 텐션을 유지함과 아울러 와이어의 이송속도를 검출하여 상기 제어부로 전달하는 텐션조절부와; 상기 텐션조절부와 인장부의 사이에 위치하며, 텐션조절부를 통과한 와이어를 그 내부로 통과시켜 와이어에 피복층을 코팅하여 케이블화 하는 코팅부와; 상기 코팅부를 통과한 케이블을 권취하는 권취부를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치는, 와이어 공급롤의 회전속도가 능동적으로 제어되므로, 와이어의 공급속도를 전체적인 이송속도에 일치시켜, 와이어에 과도한 인장하중이 가해지지 않아, 와이어가 늘어나거나 절단되는 일이 없이 원활한 피복 작업을 할 수 있다. 또한, 와이어의 굵기에 따른 최적 텐션을 일정하게 유지할 수 있어 슬립현상이 없고 그에 따라 피복층의 두께가 균일한 고품질의 케이블을 생산할 수 있다.

Description

셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치{Self-Tension Adjusting type wire Coating Device}

본 발명은 와이어 피복장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속이송되는 와이어의 텐션을 스스로 최적 제어함으로써 고품질의 케이블을 생산할 수 있는 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치에 관한 것이다.

산업분야에서 널리 사용되는 통신용 또는 전력용 케이블의 종류는 매우 다양하나, 그 기본 구조는, 코어를 이루는 동선(銅線)과 상기 동선을 감싸 보호하는 피복으로 이루어진다.

상기한 케이블을 생산하는 장치는, 대개, 원자재인 금속와이어가 감겨있는 공급롤과, 상기 금속와이어를 당겨 소정 경로를 따라 이송시키는 이송장치와, 상기 금속와이어의 이송경로 상에 배치되며 금속와이어 표면에 절연층을 피복시키는 피복장치와, 피복장치를 통과한 케이블을 감아 들이는 권취롤로 이루어진다.

또한 상기 이송장치에는, 공급롤에 감겨있는 금속와이어를 당겨 풀어내는 인출기가 포함된다. 상기 인출기를 이용해 금속와이어를 인장하면 공급롤이 풀리며 금속와이어가 풀려 나온다.

그런데 상기한 종래의 피복장치는, 상기 인출기가 금속와이어를 당길 때, 금속와이어에 가해지는 과도한 인장력에 의해, 금속와이어가 가늘어지거나 절단되는 문제를 발생한다. 이러한 현상은 인출기가 금속와이어를 일률적인 힘으로 인장하기 때문에 발생하는 것으로, 공급롤의 중량이 무겁거나 금속와이어의 굵기가 가늘수록 더욱 빈번히 일어난다.

상기한 문제를 해결하기 위하여, 금속와이어의 이송라인을 아예 소형라인과 중형라인으로 구분하여 별도 운용하기도 하는데, 이는 생산비용을 크게 상승시키는 요인이 된다.

국내 실용신안공보 실1989-0008677호 (통신 케이블의 장력 조절 장치) 국내 공개특허공보 특2001-0086424 (전선제조방법 및 그 장치)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 와이어에 과도한 인장하중이 가해지지 않아, 와이어가 늘어나거나 절단되는 일이 없이 원활한 피복 작업을 할 수 있고, 또한, 와이어의 굵기에 따른 최적 텐션을 일정하게 유지할 수 있어 슬립현상이 없고 그에 따라 피복층의 두께가 균일한 고품질의 케이블을 생산할 수 있는 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치는, 와이어가 감겨있는 공급보빈을 회전 가능하도록 지지하는 지지수단과, 상기 지지수단에 지지되어 있는 공급보빈을 회전시켜 와이어가 풀려나가게 하는 보빈구동모터와, 상기 보빈구동모터를 제어하는 제어부를 구비한 와이어 능동공급부와; 상기 공급보빈에 감겨있는 와이어를 인장하여 와이어가 소정 이송경로를 따라 이송되게 하는 인장부와; 상기 와이어 능동공급부와 인장부의 사이에 설치된 것으로서, 와이어의 텐션을 유지함과 아울러 와이어의 이송속도를 검출하여 상기 제어부로 전달하는 텐션조절부와; 상기 텐션조절부와 인장부의 사이에 위치하며, 텐션조절부를 통과한 와이어를 그 내부로 통과시켜 와이어에 피복층을 코팅하여 케이블화 하는 코팅부와; 상기 코팅부를 통과한 케이블을 권취하는 권취부를 포함하고, 상기 텐션조절부는; 수직으로 연장되며 지지력을 제공하는 지지컬럼과, 상기 지지컬럼의 상단부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 와이어 능동공급부로부터 풀려나온 와이어를 상기 코팅부 측으로 유도하는 상단멀티풀리와, 상기 상단멀티풀리의 연직 하부에 승강 가능하게 설치되며, 코팅부 측으로 이송되는 와이어에, 외부로부터 인가된 하중을 가하는 텐션풀리와, 상기 지지컬럼에 고정되며 수직으로 배치되는 실린더와, 상기 실린더의 하부로 연장된 피스톤로드를 가지며, 상기 텐션풀리의 수직 높이를 제어하여, 와이어에 가해지는 하중을 조절하는 액츄에이터와, 상기 텐션풀리의 회전속도를 통해 와이어의 이송속도를 검출하여 상기 제어부로 전달하는 속도검출부를 포함하며, 상기 지지컬럼의 전면에는 상기 텐션풀리의 승강운동을 가이드 하는 가이드로드가 구비되고, 상기 가이드로드에는, 가이드로드를 따라 수직방향으로 슬라이딩 운동하며, 텐션풀리를 회전 가능하게 지지하고, 상기 액츄에이터의 피스톤로드에 연결된 상태로 액츄에이터에 의해 승강하는 수직슬라이더가 장착되며, 상기 지지컬럼의 측부에는, 상기 텐션풀리의 무게에 대응하는 무게를 가지며 텐션풀리의 무게를 상쇄시킴으로써, 상기 와이어에 텐션풀리 자체의 무게에 의한 하중이 인가되는 것을 방지하는 카운터웨이트를 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 속도검출부는, 텐션풀리의 회전에 따라 작동하는 가변저항을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 속도검출부로부터 전달된 저항값을 기초로 상기 모터의 회전속도를 조절하는 인버터를 구비하는 특징으로 한다.

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또한, 상기 권취부는; 내부공간을 제공하는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 외측부에 회전 가능하게 설치되는 권취보빈과, 상기 권취보빈에 대응 배치되며 케이블을 권취보빈으로 유도하는 유도풀리와, 상기 지지프레임의 내부에 왕복운동 가능하게 구비되고, 그 일부가 지지프레임의 외부로 연장되어 상기 유도풀리를 회전 가능하게 지지하는 왕복로드와, 상기 왕복로드를 왕복 운동시켜, 권취보빈에 대한 유도풀리의 상대 위치를 제어하는 로드구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로드구동부는; 상기 왕복로드에 결합하는 랙기어와, 상기 랙기어에 치합하는 피니언기어와, 상기 피니언기어를 구동하는 콘트롤모터와, 상기 권취보빈에 감겨있는 케이블의 감김 상황을 감지하는 센서와, 상기 센서로부터 감지정보를 전달받아 콘트롤모터를 구동하는 모터제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치는, 와이어 공급롤의 회전속도가 능동적으로 제어되므로, 와이어의 공급속도를 전체적인 이송속도에 일치시켜, 와이어에 과도한 인장하중이 가해지지 않아, 와이어가 늘어나거나 절단되는 일이 없이 원활한 피복 작업을 할 수 있다.

또한, 와이어의 굵기에 따른 최적 텐션을 일정하게 유지할 수 있어 슬립현상이 없고 그에 따라 피복층의 두께가 균일한 고품질의 케이블을 생산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치의 구동 메카니즘을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3 및 도 4는 상기 도1에 도시한 텐션조절부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 상기 도 3에 도시한 텐션조절부의 배면도이다.
도 6은 상기 도 1에 도시한 권취부의 구성을 설명하기 위한 구조도이다.
도 7은 상기 도 1에 도시한 권취부의 다른 예를 나타내 보인 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치(10)의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 연속 피복장치(10)는, 와이어 능동공급부(20), 텐션조절부(30), 코팅부(40), 인장부(50), 유도롤러부(60), 권취부(70)를 포함하여 구성된다. 이러한 연속 피복장치(10)는 하나의 생산 라인을 이루며, 동선(이하, 와이어(w))의 표면에 절연물질을 피복하는 동작을 한다.

먼저, 상기 와이어 능동공급부(20)는, 준비된 와이어(w)를 최적의 속도로 특히 능동적으로 공급하는 역할을 한다. 이를테면, 와이어가 외력에 의해 단순히 풀려나가게 하는 것이 아니라, 공급보빈(23) 자체를 회전시켜, 공급보빈(23)에 감겨있는 와이어(w)가 필요한 속도로 풀려나가게 하는 것이다. 가령, 후속공정을 위한 와이어(w)의 최적 이송 요구속도가 있다면, 상기 요구속도에 맞추어 와이어(w)를 내보내는 것이다.

여하튼, 상기 와이어 능동공급부(20)는, 와이어(w)가 감겨있는 공급보빈(23)을 회전 가능하도록 지지하는 지지수단과, 상기 지지수단에 지지되어 있는 공급보빈(23)을 회전시켜 와이어(w)가 풀려나가게 하는 보빈구동모터(21)와, 상기 보빈구동모터(21)를 제어하는 제어부(25)를 포함한다.

상기 지지수단의 구조는, 공급보빈(23)을 회전가능하게 지지할 수 있는 한 다양하게 변경할 수 있으며, 도 1에 도시한 것처럼 외팔보 형태의 보빈지지기구(22)를 취할 수도 있다.

상기 보빈구동모터(21)는 제어부(25)내의 인버터(미도시)로부터 인가된 전기신호에 의해 회전속도가 조절되는 타입의 모터이다. 상기 인버터는 VFD(Variable Frequency Drive)로서, 전압과 주파수를 변화시켜 모터의 속도를 제어하는 공지의 장치로서, 후술할 텐션조절부(30)의 속도검출부(도 5의 32f)와 접속되어 있다. 인버터의 출력값이, 속도검출부에서 검출된 검출값에 기초하는 것이다.

상기 제어부(25)는 상기한 인버터를 내장함과 아울러 연속피복장치(10)의 전체적인 동작을 컨트롤한다.

상기 와이어 능동공급부(20)로부터 배출되는 와이어(w)는, 적절하게 배치된 아이들롤러를 통과한 후 텐션조절부(30)로 진입한다.

상기 텐션조절부(30)는, 공급보빈(23)에서 권취보빈(73)에 이르는 와이어가, 적절한 크기의 텐션을 가지게 함으로써, 와이어의 원활한 이송을 유도하는 역할을 한다. 참고로, 와이어에 가해지는 텐션의 크기가 작다면 슬립현상이 발생하고, 텐션이 허용치 이상으로 크다면 와이어의 연신이 발생하거나 절단된다.

상기 텐션조절부(30)는 도 3 내지 도 5에 보다 자세히 도시하였다. 도 3 및 도 4는 상기 텐션조절부의 정면 및 측면을 나타낸 도면이고, 도 5는 텐션조절부의 배면도이다.

도 3 내지 도 5을 참조하면, 상기 텐션조절부(30)는, 지지컬럼(31), 상단멀티풀리(34), 텐션풀리(35), 액츄에이터(37), 속도검출부(32f)를 포함한다.

상기 지지컬럼(31)은, 지면에 대해 수직으로 연장되며 지지력을 제공하는 수직형 강철부재로서, 전면에 상부브라켓(32a) 및 하부브라켓(32b)을 갖는다. 상기 상하부브라켓(32a,32b)은 연직방향 위 아래로 이격 배치되며 두 개의 가이드로드(32c)를 지지한다.

상기 가이드로드(32c)는, 수직으로 연장된 환봉형 부재로서, 상하부브라켓(32a,32b)에 지지된 상태로, 후술할 수직슬라이더(32d)를 승강 가능하게 지지한다.

아울러, 상기 가이드로드(32c)의 사이에는 수직장공(31a)이 위치한다. 상기 수직장공(31a)은 수직방향으로 연장된 일정폭의 관통구멍으로서, 수직슬라이더(32d)와 액츄에이터(37)의 연결통로 역할을 한다.

또한 상기 지지컬럼(31)의 상단부에는 샤프트베어링(31b)이 구비된다. 상기 샤프트베어링(31b)은 상단멀티풀리(34)의 샤프트(34b)를 축회전 가능하게 지지하는 역할을 한다. 상기 샤프트베어링(31b)의 작용에 의해, 상단멀티풀리(34)는 지지컬럼(31)의 상단부에 축회전 가능하도록 지지되는 것이다.

상기 상단멀티풀리(34)는 다수의 풀리홈(34a)을 구비한 도르래로서, 공급보빈(23)으로부터 공급된 와이어(w)를 감아 유도하여 코팅부(40)측으로 보내는 기능을 갖는다. 상기 풀리홈(34a)의 개수는 경우에 따라 달라질 수 있다.

상기 텐션풀리(35)는, 상단멀티풀리(34)의 연직 하부에 승강 가능하게 설치되며, 코팅부(40)측으로 이송되는 와이어(w)에 하중을 가하여 와이어의 텐션을 유지하는 역할을 담당한다.

상기 텐션풀리(35)는 상단멀티풀리(34)와 동일한 직경을 가지며 다수의 풀리홈(35a)을 구비한다. 텐션풀리(35)의 풀리홈(35a)은 상단멀티풀리(34)의 풀리홈(34a)보다 한 개가 적다.

상기 상단멀티풀리(34)의 풀리홈(34a)과, 텐션풀리(35)의 풀리홈(35a)에는 상기 와이어(w)가 번갈아 감긴다. 이를테면, 상기 와이어 능동공급부(20)로부터 공급된 와이어는, 상단멀티풀리(35)의 첫 번째 풀리홈(34a)에 감긴 후, 하부로 내려가 텐션풀리(35)의 첫 번째 풀리홈(35a)을 감아 돈 후 상승하여, 상단멀티풀리(34)의 두 번째 풀리홈(34a)에 걸쳐진 후 다시 하강하여 텐션풀리(35)의 두 번째 풀리홈(35a)을 감아 도는 방식으로, 이송되는 것이다.

텐션풀리(35)의 마지막 풀리홈(35a)을 감아 상승한 와이어(w)는, 상단멀티풀리(34)의 마지막 풀리홈(34a)을 거쳐 누름풀리(36)을 경유하여 코팅부(40)로 이동한다.

상기 누름풀리(36)는 아암(31c)을 통해 지지컬럼(31)의 측부에 회전 가능하도록 설치된 롤러로서, 상기 텐션풀리(35) 및 상단멀티풀리(34)를 통과한 와이어를 하향 지지하며 코팅부(40)로 유도한다.

또한, 상기 수직슬라이더(32d)는 텐션풀리(35)를 승강 및 회전 가능하도록 지지하는 것으로서, 샤프트(35b)를 수평으로 지지한 상태로 가이드로드(32c)를 따라 수직으로 슬라이딩 가능하다.

상기 텐션풀리(35)는 수직슬라이더(32d)에 축회전 가능하게 지지되며 그 하부를 지나는 와이어(w)에 하중을 인가하여 와이어가 적절한 텐션을 유지하게 한다. 상기 하중은 텐션풀리(35) 자체의 무게가 아닌 액츄에이터(37)에 의해 가해진 하향 가압력을 의미한다. 상기 텐션풀리(35)의 무게는 카운터웨이트(33d)에 의해 상쇄되기 때문이다.

상기 수직슬라이더(32d)는 수직장공(31a)을 통과해 액츄에이터(37)의 피스톤로드(37b)와 연결된다. 상기 액츄에이터(37)를 조작하여 수직슬라이더(32d)의 높이를 조절할 수 있는 것이다.

특히 상기 수직슬라이더(32d)에는 속도검출부(32f)가 설치된다. 상기 속도검출부(32f)는 가변저항 방식의 검출부로서, 예컨대 텐션풀리(35)의 회전시 계속적으로 변화하는 저항값을 출력하여 상기 제어부(25)의 인버터로 전달한다.

상기 제어부(25)는 속도검출부(32f)로부터 전달된 저항값의 변화를 처리하여, 현재 텐션풀리(35)의 회전속도를 계산하고, 계산된 정보를 이용하여 보빈구동모터(21)의 회전속도를 제어한다. 즉, 보빈구동모터(21)를 텐션풀리(35)에 동기화 시키는 것이다. 다시 말하면, 공급보빈(23)으로부터 풀려 상단멀티풀리(34) 측으로 향하는 와이어의 이송속도를, 텐션풀리(35)를 돌아 나가는 와이어의 속도에 일치시키는 것이다.

한편, 상기 지지컬럼(31)의 측부에는, 상부스프로킷(33a), 하부스프로킷(33b), 체인(33c), 카운터웨이트(33d)가 고정되어 있다. 상기 상하부스프로킷(33a,33b)은 연직방향 위아래에 장착된 상태로 체인(33c)을 지지하며 체인이 길이방향으로 움직이도록 한다.

상기 체인(33c)은 일정길이를 가지며 상기 상부스프로킷(33a)과 하부스프로킷(33b)을 감은 상태로 그 양단부가 카운터웨이터(33d)와 연결된다. 상기 카운터웨이트(33d)는 텐션풀리(35)와 같은 무게를 갖는 무게추로서 체인이 도면상 반시계 방향으로 회전하도록 작용한다.

또한 상기 체인(33c)의 일부는 체인홀더(32e)를 통해 수직슬라이더(32d)와 연결된다. 상기 체인홀더(32e)는 체인(33c)과 수직슬라이더(32d)를 연결시키는 부재로서, 수직슬라이더(32d) 및 텐션풀리(35)의 무게를 체인(33c)에 인가한다.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 카운터웨이트(33d)와 체인홀더(32e)는 상부스프로킷(33a)을 사이에 두고 반대편에 위치하므로, 텐션풀리(35)와 카운터웨이트(33d)는 힘의 형평을 이루게 된다.

상기 상단멀티풀리(34)와 텐션풀리(35) 사이의 와이어(w)에, 텐션풀리(35) 자체의 무게에 의한 하중이 인가되지 않는 것이다. 상기 와이어에 인가되는 하중은 액츄에이터(37)로부터 비롯된 것뿐이다.

계속하여 도 5를 참조하면, 상기 지지컬럼(31)의 후방에 마련되어 있는 수용공간(31d) 내에 액츄에이터(37)가 수직으로 배치되어 있음을 알 수 있다. 상기 액츄에이터(37)는 공압식으로서, 지지컬럼(31)에 고정되며 수직으로 배치되는 실린더(37a)와, 상기 실린더(37a)의 하부로 연장되고 상기 수직슬라이더(32d)에 연결되는 피스톤로드(37b)를 포함한다. 상기 수직슬라이더(32d)에 의해 텐션풀리(35)의 고도(高度)가 결정됨은 상기한 바와 같다.

도면부호 38은 압력조절부이다. 상기 압력조절부(38)는 실린더(37a)로 주입되는 공압을 조절하는 것으로서, 가령, 상기 수직슬라이더(32d)를 내리 누르는 힘을 제어할 수 있다. 내리 누르는 힘이란, 와이어에 가해지는 인장력으로서 텐션을 의미한다. 상기 압력조절부(38)를 이용해 와이어의 텐션을 적절히 조절하는 것이다.

다시 도 1을 참조하여 설명을 이어가기로 한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 텐션조절부(30)를 통과한 와이어는 수평으로 이송하며 코팅부(40)의 처리챔버(41)를 통과한다.

상기 처리챔버(41)는 수평으로 통과하는 와이어를 열처리 및 코팅처리하는 공간이다. 길이방향으로 연속 이송하는 와이어에 절연용 피복층을 코팅하는 방식이나 구조는 일반적인 것으로서 그 설명은 생략하기로 한다. 상기 코팅부(40)를 통과한 와이어는 그 표면에 피복층이 코팅된 케이블(C)의 상태이다.

상기 코팅부(40)의 하류측에는 인장부(50)가 위치한다. 상기 인장부(50)는 코팅부(40)에서 나오는 케이블(C)을 당겨 권취부(70)로 유도하는 역할을 한다. 특히 인장부(50)의 인장력은, 와이어(w)의 이송라인 상류로 거슬러 올라가 와이어 능동공급부(20)에 미친다. 와이어 능동공급부(20)의 보빈구동모터(21)를 작동하지 않은 상태로, 인장부(50)를 구동하면, 공급보빈(23)에 감겨있는 와이어가 당겨져 인출된다.

상기 인장부(50)는, 지면에 견고히 고정되어 있는 지지대(51)와, 상기 지지대(51)의 측부에 상호 대응하도록 배치된 제1,2인장롤러(52a,52b)와, 제2인장롤러(52b)를 감아 돌아 나오는 케이블(c)을 유도롤러부(60)로 보내는 보조롤러(52c)로 구성된다.

상기 제1,2인장롤러(52a,52b)는, 위에 언급한 상단멀티풀리(34) 및 텐션풀리(35)와 마찬가지로 다수의 풀리홈을 가지는 롤러이다.

상기 코팅부(40)로부터 화살표 a 방향으로 이송된 케이블은, 먼저 제1인장롤러(52a)를 감은 후, 화살표 b 방향을 따라 제2인장롤러(52b)로 이동하여 제2인장롤러(52b)를 감아 돈 상태로 다시 제1인장롤러(52a)에 감긴다.

케이블(c)은 상기와 같이 제1,2인장롤러(52a,52b)를 번갈아 왕복한 후, 제2인장롤러(52b)를 마지막으로 감아 돌아 화살표 d 방향을 따라 보조롤러(52c)를 향한다.

상기 보조롤러(52c)를 통과한 케이블(c)은 유도롤러부(60)를 경유하여 다수의 아이들롤러(63)에 가이드 된 후 권취부(70)로 이동한다.

상기 유도롤러부(60)는, 인장부(50)의 상부에 위치하며 상호 대응 배치되는 다수의 유도롤러(61a,61b)를 구비한다. 상기 유도롤러(61a,61b)도 다수의 풀리홈을 갖는 타입의 롤러이다.

상기 보조롤러(52c)를 통과한 케이블은, 화살표 e방향으로 한쪽 유도롤러(61a)를 거친 후 타측 유도롤러(61b)와의 사이에서 왕복한 다음 화살표 g방향을 따라 아이들롤러(63)를 경유하여 권취부(70)로 이동한다.

상기 권취부(70)는 케이블을 받아 권취보빈(73)에 권취시키는 역할을 한다.

도 6은 상기 도 1에 도시한 권취부의 구성을 설명하기 위한 구조도이다.

도시한 바와 같이, 상기 권취부(70)는, 내부공간(71p)을 제공하며 박스의 형태를 취하는 지지프레임(71)과, 상기 지지프레임(71)의 외측부에 회전 가능하게 설치되는 권취보빈(73)과, 상기 권취보빈(73)에 대응 배치되며 케이블을 권취보빈(73)으로 유도하는 유도풀리(71a)와, 상기 지지프레임(71)의 내부에 수평으로 설치되며 그 일부가 지지프레임의 외부로 연장되어 유도풀리(71a)를 회전 가능하게 지지하는 왕복로드(71b)와, 상기 왕복로드(71b)를 길이방향으로 왕복운동 시키는 로드구동부를 포함한다.

상기 유도풀리(71a)는 왕복로드(71b)에 대해 베어링을 통해 지지되어 회전 가능하다. 즉, 왕복로드(71b)는 축회전 하지 않고 유도풀리(71a)만 회전하는 것이다.

상기 권취보빈(73)은 피복의 코팅이 완료된 케이블(c)이 감기는 부분으로서, 별도의 구동수단에 의해 회전하며 케이블을 감아들인다.

또한 상기 왕복로드(71b)는 내부공간(71p)의 내부에 수평으로 지지된 막대형 부재로서, 후술할 로드구동부에 의해 길이방향으로 왕복운동 한다. 이와 같이 왕복로드(71b)가 길이방향 왕복운동 하므로, 유도풀리(71a)는 권취보빈(73)의 폭방향을 따라 왕복하며, 케이블을 권취보빈(73)의 외주면 전체에 고르게 분산시킬 수 있다. 즉 케이블이 권취보빈(73)의 둘레에 편중됨 없이 고르게 감기도록 하는 것이다.

상기 로드구동부는 매우 다양하게 변경할 수 있는데, 도 6에 도시한 로드구동부는, 축회전샤프트(72e)와, 상기 축회전샤프트(72e)의 길이방향으로 왕복운동 하는 캐리어(72f)와, 상기 캐리어(72f)의 상부에 고정되며 왕복로드(71b)와 결합하는 고정브라켓(72g)를 포함한다.

아울러 상기 축회전샤프트(72e)를 한쪽 방향으로 축회전 시키기 위한 것으로서, 축회전샤프트(72e)의 일단부에는 종동풀리(72e)가 고정되어 있다. 상기 종동풀리(72d)는 콘트롤모터(72a)의 구동풀리(72b)와 벨트(72c)로 연결되며 콘트롤모터(72a)의 회전력을 전달받는다.

상기 캐리어(72f)는 공지의 트래버스 유닛(traverse unit)으로서, 축회전샤프트(72e)의 축회전시, 축회전샤프트(72e)의 길이방향을 따라 한정된 범위내에서 왕복 운동한다. 상기 캐리어(72f)가 왕복 운동함에 따라, 고정브라켓(72g)을 통해 캐리어(72f)와 고정되어 있는 왕복로드(71b)와 유도풀리(71a)도 동시에 왕복 운동함은 당연하다. 유도풀리(71a)는 왕복운동 하면서 회전하여 케이블을 권취보빈(73)으로 중계한다.

상기 로드구동부로서 도 7에 도시한 예를 적용할 수도 있다. 도 7은 상기 권취부(70)의 다른 예를 나타내 보인 도면이다.

도 7에 도시한 로드구동부는, 상기 왕복로드(71b)에 결합하는 랙기어(72h)와, 상기 랙기어(72h)에 치합하는 피니언기어(72k)와, 상기 피니언기어(72k)를 구동하는 콘트롤모터(72a)와, 상기 권취보빈(73)에 감기는 케이블의 감김 상황을 감지하는 센서(72n)와, 상기 센서(72n)로부터 감지정보를 전달받아 콘트롤모터(72a)를 구동하는 모터제어기(72m)를 포함한다.

상기 콘트롤모터(72a)는 모터제어기(72m)로부터 신호를 전달받아 피니언기어(72k)를 회전시킴으로써, 왕복로드(71b) 및 유도풀리(71a)가 왕복운동 하게 한다.

또한 상기 센서(72n)는 권취보빈(73)에 감긴 케이블의 분포상황, 즉 케이블이 권취보빈(73)의 폭방향으로 고르게 펼쳐져 감기는지 여부를 파악하는 역할을 담당한다. 상기한 역할을 수행할 수 있는 한, 센서(72n)의 종류는 다양하게 변경될 수 있다.

상기 모터제어기(72m)는 센서(72n)로부터 전달된 정보를 기초로, 콘트롤모터(72a)를 제어하여, 권취보빈(73)에 대한 유도풀리(71a)의 상대 위치를 조절하게 한다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치의 구동 메카니즘을 설명하기 위한 블록도이다.

먼저, 상기 인장부(50)가 케이블(c)을 인장하면, 케이블(c)의 인장력이 공급보빈(23)까지 미쳐, 와이어(w)가 약간씩 풀려 나오기 시작한다. 이 때 상기 텐션풀리(35)가 동시에 피동하여 회전하며 그와 동시에 상기 속도검출부(32f)가 와이어(w)의 이송속도를 검출한다.

상기 속도검출부(32f)에서 검출된 검출값, 본 실시예에서는 저항의 변화값은 제어부(25)로 실시간 전송되어, 제어부내의 인버터가 보빈구동모터(21)의 회전속도를 제어하게 한다.

상기 보빈구동모터(21)가 공급보빈(23)을 제어된 회전속도로 회전시키면, 공급보빈(23)에 권취되어 있던 와이어가 풀리며 이송되기 시작한다. 이때 와이어의 굵기에 따른 최적 텐션을 인가하기 위하여 상기 액츄에이터(37)를 작동시킴은 물론이다.

상기 과정을 통해 와이어가 설계 속도로 이송되기 시작하면, 와이어를 코팅부(40)로 유도하여 절연 피복층을 형성하고, 권취부(70)의 권취보빈(73)에 권취시킨다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:연속피복장치 20:와이어능동공급부 21:보빈구동모터
22:보빈지지기구 23:공급보빈 25:제어부
30:텐션조절부 31:지지컬럼 31a:수직장공
31b:샤프트베어링 31c:아암 31d:수용공간
32a:상부브라켓 32b:하부브라켓 32c:가이드로드
32d:수직슬라이더 32e:체인홀더 32f:속도검출부
33a:상부스프로킷 33b:하부스프로킷 33c:체인
33d:카운터웨이트 34:상단멀티풀리 34a:풀리홈
34b:샤프트 35:텐션풀리 35a:풀리홈
35b:샤프트 36:누름풀리 37:액츄에이터
37a:실린더 37b:피스톤로드 38:압력조절부
40:코팅부 41:처리챔버 50:인장부
51:지지대 52a:제1인장롤러 52b:제2인장롤러
52c:보조롤러 60:유도롤러부 61a,61b:유도롤러
63:아이들롤러 70:권취부 71:지지프레임
71a:유도풀리 71b:왕복로드 71p:내부공간
72a:콘트롤모터 72b:구동풀리 72c:벨트
72d:종동풀리 72e:축회전샤프트 72f:캐리어
72g:고정브라켓 72h:랙기어 72k:피니언기어
72m:모터제어기 72n:센서 73:권취보빈

Claims (6)

1. 와이어가 감겨있는 공급보빈을 회전 가능하도록 지지하는 지지수단과, 상기 지지수단에 지지되어 있는 공급보빈을 회전시켜 와이어가 풀려나가게 하는 보빈구동모터와, 상기 보빈구동모터를 제어하는 제어부를 구비한 와이어 능동공급부와;
   상기 공급보빈에 감겨있는 와이어를 인장하여 와이어가 소정 이송경로를 따라 이송되게 하는 인장부와;
   상기 와이어 능동공급부와 인장부의 사이에 설치된 것으로서, 와이어의 텐션을 유지함과 아울러 와이어의 이송속도를 검출하여 상기 제어부로 전달하는 텐션조절부와;
   상기 텐션조절부와 인장부의 사이에 위치하며, 텐션조절부를 통과한 와이어를 그 내부로 통과시켜 와이어에 피복층을 코팅하여 케이블화 하는 코팅부와;
   상기 코팅부를 통과한 케이블을 권취하는 권취부를 포함하고,
   상기 텐션조절부는;
   수직으로 연장되며 지지력을 제공하는 지지컬럼과,
   상기 지지컬럼의 상단부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 와이어 능동공급부로부터 풀려나온 와이어를 상기 코팅부 측으로 유도하는 상단멀티풀리와,
   상기 상단멀티풀리의 연직 하부에 승강 가능하게 설치되며, 코팅부 측으로 이송되는 와이어에, 외부로부터 인가된 하중을 가하는 텐션풀리와,
   상기 지지컬럼에 고정되며 수직으로 배치되는 실린더와, 상기 실린더의 하부로 연장된 피스톤로드를 가지며, 상기 텐션풀리의 수직 높이를 제어하여, 와이어에 가해지는 하중을 조절하는 액츄에이터와,
   상기 텐션풀리의 회전속도를 통해 와이어의 이송속도를 검출하여 상기 제어부로 전달하는 속도검출부를 포함하며,
   상기 지지컬럼의 전면에는 상기 텐션풀리의 승강운동을 가이드 하는 가이드로드가 구비되고,
   상기 가이드로드에는, 가이드로드를 따라 수직방향으로 슬라이딩 운동하며, 텐션풀리를 회전 가능하게 지지하고, 상기 액츄에이터의 피스톤로드에 연결된 상태로 액츄에이터에 의해 승강하는 수직슬라이더가 장착되며,
   상기 지지컬럼의 측부에는, 상기 텐션풀리의 무게에 대응하는 무게를 가지며 텐션풀리의 무게를 상쇄시킴으로써, 상기 와이어에 텐션풀리 자체의 무게에 의한 하중이 인가되는 것을 방지하는 카운터웨이트를 것을 특징으로 하는 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 속도검출부는,
   텐션풀리의 회전에 따라 작동하는 가변저항을 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 속도검출부로부터 전달된 저항값을 기초로 상기 모터의 회전속도를 조절하는 인버터를 구비하는 특징으로 하는 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 권취부는;
   내부공간을 제공하는 지지프레임과,
   상기 지지프레임의 외측부에 회전 가능하게 설치되는 권취보빈과,
   상기 권취보빈에 대응 배치되며 케이블을 권취보빈으로 유도하는 유도풀리와,
   상기 지지프레임의 내부에 왕복운동 가능하게 구비되고, 그 일부가 지지프레임의 외부로 연장되어 상기 유도풀리를 회전 가능하게 지지하는 왕복로드와,
   상기 왕복로드를 왕복 운동시켜, 권취보빈에 대한 유도풀리의 상대 위치를 제어하는 로드구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 로드구동부는;
   상기 왕복로드에 결합하는 랙기어와,
   상기 랙기어에 치합하는 피니언기어와,
   상기 피니언기어를 구동하는 콘트롤모터와,
   상기 권취보빈에 감겨있는 케이블의 감김 상황을 감지하는 센서와,
   상기 센서로부터 감지정보를 전달받아 콘트롤모터를 구동하는 모터제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프 텐션 조절형 와이어 연속 피복장치.

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