KR101822440B1 - 와이어 피더 및 이를 이용한 스프링 제조공정 - Google Patents

Abstract

와이어 피더 및 이를 이용한 스프링 제조공정이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 바디; 상기 바디에 상하 축을 중심으로 회전 가능하게 장착되어, 코일 형태로 감겨진 와이어 더미가 상면에 안착 설치되는 회전판; 상기 회전판의 중앙 부위에 배치되어 상기 와이어 더미의 내측면을 지지하는 복수의 지지봉; 상기 바디에 지지되어 상기 회전판의 원주 방향 일측에 배치되며, 상기 와이어 더미로부터 인출된 와이어를 인출 안내하는 제1인출가이드; 상기 바디에 지지되고, 상기 제1인출가이드로부터 상기 회전판의 원주 방향으로 소정 각도 간격 이격 배치되며, 상기 제1인출가이드에 이어 상기 와이어를 인출 안내하는 제2인출가이드; 및 상기 바디에 지지되고, 상기 제2인출가이드로부터 상기 회전판의 원주 방향으로 소정 각도 간격 이격 배치되며, 상기 제2인출가이드에 이어 상기 와이어를 인출 안내하여 상기 와이어를 스프링 성형장치로 제공하는 제3인출가이드;를 포함하는, 와이어 피더가 제공될 수 있다.

Description

와이어 피더 및 이를 이용한 스프링 제조공정 {WIRE FEEDER AND SPRING MANUFACTURING PROSESS USING THE SAME}

본 발명은 와이어 피더 및 이를 이용한 스프링 제조공정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스프링 성형장치로 원재료인 와이어를 공급하여 주는 와이어 피더 및 이를 이용한 스프링 제조공정에 관한 것이다.

스프링의 제조는 원재료인 와이어가 제공되면, 이를 적절한 길이로 절단하고, 절단된 와이어 절편을 코일 등의 소정 형태로 성형하여 이뤄지게 된다. 이러한 스프링의 제조공정은 근래 들어 대부분 자동화 구현되고 있으며, 자동화 설비는 크게 원재료인 와이어를 공급해주는 와이어 피더와, 공급된 와이어를 절단하여 소정 형상으로 성형하는 스프링 성형장치 등으로 구성되어 있다.

상기와 같은 자동화 설비에 있어 스프링 성형장치는 코일 스프링, 토션 스프링, 비틀림 스프링 등 제작하고자 하는 스프링의 타입에 따라 다양한 종류가 구비되고 있다. 다만, 와이어 피더는 스프링의 규격 등에 따라 일부 차이가 있을 수 있으나, 통상적으로 스프링 성형장치의 종류를 불문하고 유사한 형태의 와이어 피더가 사용되고 있다. 스프링 제조공정에서 사용되는 와이어 피더는 코일 형태로 감겨져 제공되는 와이어가 회전판에 거치되고, 회전판이 회전되면서 스프링 성형장치로 와이어를 한 가닥씩 공급하도록 구성되어 있다. 일 예로, 등록특허공보 제10-1574009호(발명의 명칭: 와이어 인출장치)는 이와 유사한 형태의 와이어 피더를 개시하는 바 있다.

다만, 스프링 제조공정에 사용되는 와이어는 상당수가 얇은 두께의 와이어로 구성되어 있는데, 이러한 경우 와이어 피더에 의한 와이어 공급과정에서 와이어의 엉킴이 발생될 수 있다. 특히, 얇은 두께의 와이어는 별도의 스풀이나 드럼 등에 감겨져 취급되는 것이 아니라, 코일 형태로 감아 끈으로 묶여진 상태로 취급되기 때문에, 회전판에서 한 가닥씩 풀려 나오는 과정에서 와이어에 엉킴 등이 발생되기가 쉽게 된다. 또한, 이와 같이 와이어에 엉킴이 발생되면, 와이어가 적절히 인출되지 않아 와이어 피더나 스프링 성형장치에 오작동, 파손 등이 유발될 수 있다. 그러나 종래 와이어 피더는 이와 같은 엉킴 현상에 대한 특별한 예방책이나 대응수단을 갖추고 있지 않고, 전적으로 작업자의 감시에 의존하고 있는 측면이 있었다. 즉, 작업자가 와이어의 엉킴을 직접 감시하고, 엉킴이 발생된 경우 장치 가동을 중단하는 등의 필요한 조치를 취하는 것이다.

등록특허공보 제10-1574009호(2015년 11월 26일 등록)

본 발명의 실시예들은 와이어의 엉킴을 효과적으로 예방할 수 있는 와이어 피더 및 이를 이용한 스프링 제조공정을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시예들은 와이어의 엉킴 발생시 적절한 조치가 취해져 장치의 파손 등을 방지할 수 있는 와이어 피더 및 이를 이용한 스프링 제조공정을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 바디; 상기 바디에 상하 축을 중심으로 회전 가능하게 장착되어, 코일 형태로 감겨진 와이어 더미가 상면에 안착 설치되는 회전판; 상기 회전판의 중앙 부위에 배치되어 상기 와이어 더미의 내측면을 지지하는 복수의 지지봉; 상기 바디에 지지되어 상기 회전판의 원주 방향 일측에 배치되며, 상기 와이어 더미로부터 인출된 와이어를 인출 안내하는 제1인출가이드; 상기 바디에 지지되고, 상기 제1인출가이드로부터 상기 회전판의 원주 방향으로 소정 각도 간격 이격 배치되며, 상기 제1인출가이드에 이어 상기 와이어를 인출 안내하는 제2인출가이드; 및 상기 바디에 지지되고, 상기 제2인출가이드로부터 상기 회전판의 원주 방향으로 소정 각도 간격 이격 배치되며, 상기 제2인출가이드에 이어 상기 와이어를 인출 안내하여 상기 와이어를 스프링 성형장치로 제공하는 제3인출가이드;를 포함하되, 상기 제1인출가이드는, 상하로 소정 길이 연장 형성된 제1가이드봉; 상기 제1가이드봉 상단에 구비되는 도르래; 상기 제1가이드봉 하단에 구비되는 윈치; 상기 윈치로부터 인출되어 상기 도르래를 거쳐 연장되는 케이블; 및 상기 케이블 일단에 체결되며, 중앙으로 상기 와이어가 통과될 수 있도록 원형 고리 형태로 형성된 제1가이드링;을 포함하고, 상기 윈치는, 기 설정된 소정 시간 간격마다 상기 케이블을 소정 길이 인출시켜 상기 제1가이드링의 높이를 점진적으로 낮추도록 구동 제어되는, 와이어 피더가 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기의 와이어 피더에 상기 와이어 더미를 설치하는 단계; 상기 회전판이 회전되고, 상기 제1 내지 3인출가이드에 의해 상기 와이어 더미로부터 상기 와이어가 인출 안내되는 단계; 및 인출 안내된 상기 와이어가 상기 스프링 성형장치로 공급되어 소정 형상의 스프링으로 가공되는 단계;를 포함하는 스프링 제조공정이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 와이어 피더 및 이를 이용한 스프링 제조공정은, 와이어 인출이 진행됨에 따라 제1인출가이드의 인출 위치가 점진적으로 낮아져, 와이어 더미로부터 와이어가 보다 안정적으로 인출 안내될 수 있다. 이로 인해, 와이어 인출이 보다 원활하게 이뤄질 수 있으며, 와이어 더미 등에서의 엉킴 현상이 방지될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 와이어 피더 및 이를 이용한 스프링 제조공정은, 제2인출가이드를 통해 와이어의 인장력 변화에 탄력적으로 대응하되, 엉킴 등의 발생으로 기준치 이상의 인장력이 작용되는 경우, 회동감지부를 통해 이를 감지할 수 있다. 또한, 상기와 같은 경우, 제3인출가이드는 액츄에이터 및 커터를 통해 와이어를 중간에서 컷팅시킬 수 있다. 따라서 엉킴 등으로 인해 와이어 인출에 장애가 발생되더라도, 와이어 피더나 스프링 성형장치에 무리가 가지 않고, 장치의 파손이 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 피더를 보여주는 측면 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 와이어 피더의 평면 개략도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제2인출가이드의 측면 개략도이다.
도 4는 도 2에 도시된 제3인출가이드의 측면 개략도이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 피더(100)를 보여주는 측면 개략도이다. 도 2는 도 1에 도시된 와이어 피더(100)의 평면 개략도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 와이어 피더(100)는 스프링 성형장치(S)의 전단에 배치되어 원재료인 와이어(W)를 스프링 성형장치(S)로 공급하는데 사용될 수 있다. 원재료는 와이어(W)는 코일 형태로 감겨져 제공될 수 있으며, 와이어 피더(100)에 의해 한 가닥씩 스프링 성형장치(S)로 공급될 수 있다. 편의상 본 명세서에서는 코일 형태로 감겨져 제공되는 와이어(W)를 와이어 더미(W0)로 지칭하기로 한다.

본 실시예의 와이어 피더(100)는 바디(110)를 포함할 수 있다. 바디(110)는 와이어 피더(100)의 하부 구조를 형성할 수 있다. 도시되지 않았으나, 바디(110) 내부에는 후술할 회전판(120)을 회전 구동시키기 위한 모터가 구비될 수 있으며, 바디(110) 외면에는 사용자의 조작을 위한 제어패널이 구비될 수 있다.

본 실시예의 와이어 피더(100)는 회전판(120)을 포함할 수 있다. 회전판(120)은 바디(110) 상부에 장착 지지될 수 있다. 회전판(120)은 상하 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 회전판(120)은 바디(110)에 상하 축을 중심으로 회전 가능하도록 장착 지지될 수 있다. 회전판(120)의 회전은 바디(110) 내부에 마련된 모터에 의해 이뤄질 수 있다.

회전판(120)은 소정 반경을 가진 원판 형태로 형성될 수 있다. 회전판(120) 상면에는 와이어 더미(W0)가 안착 지지될 수 있으며, 회전판(120) 하면은 바디(110)를 향해 배치될 수 있다. 필요에 따라, 회전판(120)의 테두리에는 와이어 더미(W0)의 이탈을 방지하기 위한 단턱(121)이 형성될 수 있다.

본 실시예의 와이어 피더(100)는 복수의 지지봉(130)을 포함할 수 있다. 복수의 지지봉(130)은 회전판(120)의 중앙 부위에 배치되어 회전판(120)의 반경 중심을 기준으로 원주 방향 이격 배치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 총 4개의 지지봉(130)이 대략 90도 간격으로 이격 배치된 경우를 예시하고 있다.

각 지지봉(130)은 상하로 소정 길이 연장 형성될 수 있으며, 상단의 소정 범위에 절곡부(131)가 형성될 수 있다. 절곡부(131)는 지지봉(130)의 상단 일부가 반경 방향 내측을 향해 소정 정도 절곡되어 형성될 수 있다. 이와 같은 절곡부(131)는 와이어 더미(W0)로의 삽입을 용이하게 한다.

바람직하게, 지지봉(130)은 회전판(120)에 대해 반경 방향으로 소정 범위 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 지지봉(130)은 하단이 회전판(120)에 체결되되, 회전판(120)의 반경 방향으로 소정 범위 이동 가능하도록 회전판(120)에 체결될 수 있다. 예컨대, 지지봉(130) 하단은 회전판(120)에 반경 방향으로 형성된 가이드홀(122)에 소정의 고정수단을 통해 체결될 수 있다. 지지봉(130)은 가이드홀(122)을 따라 반경 방향으로 슬라이드 이동될 수 있으며, 고정수단을 통해 위치 고정될 수 있다.

상기와 같은 복수의 지지봉(130)은 회전판(120)에 안착된 와이어 더미(W0)의 반경 방향 내측면을 지지할 수 있다. 즉, 코일 형태로 감겨진 와이어 더미(W0)는 중앙으로 복수의 지지봉(130)이 끼워지도록 회전판(120)에 안착 설치될 수 있다.

특히, 본 실시예의 경우, 지지봉(130)이 복수개로 구성되며 각 지지봉(130)이 반경 방향으로 위치 조절될 수 있기 때문에, 복수의 지지봉(130)이 형성하는 반경 크기를 적절히 조절할 수 있는 이점이 있다. 예컨대, 와이어 더미(W0)의 반경이 큰 경우, 지지봉(130)을 적절히 반경 방향 외측으로 이동시킴으로써, 지지봉(130)이 와이어 더미(W0)와 적절한 간격을 유지하며 와이어 더미(W0)를 지지할 수 있도록 한다. 이와 같은 경우, 와이어 더미(W0)가 적절한 반경을 유지하면서 한 가닥씩 풀려 나오기 때문에 와이어(W)의 엉킴 발생 또한 방지될 수 있다. 참고로, 종래 일반적인 와이어 피더의 경우(예컨대, 등록특허공보 제10-1574009호의 와이어 인출장치 등), 복수의 지지봉이 하나의 구조체로 형성되기 때문에, 이와 같은 반경 크기의 조절이 불가하다. 따라서 반경이 큰 와이어 더미에 사용되는 경우, 지지봉이 와이어 더미의 반경을 적절히 유지해주지 못하고, 와이어가 풀려 나오는 과정에서 쉽게 엉킴이 발생되어 왔다.

한편, 본 실시예의 와이어 피더(100)는 제1인출가이드(140)를 포함할 수 있다. 제1인출가이드(140)는 와이어 더미(W0)로부터 풀려 나온 한 가닥의 와이어(W)를 인출 안내할 수 있다. 제1인출가이드(140)는 후술할 제2, 3인출가이드(150, 160)와 함께 와이어(W)의 인출을 안내할 수 있으며, 와이어(W)는 와이어 더미(W0)로부터 제1인출가이드(140), 제2인출가이드(150) 및 제3인출가이드(160)를 순차적으로 거쳐 스프링 성형장치(S)로 공급될 수 있다.

제1인출가이드(140)는 제1가이드봉(141)을 포함할 수 있다. 제1가이드봉(141)은 상하로 소정 길이 연장 형성되어 바디(110)에 지지될 수 있다. 또한, 제1가이드봉(141)은 평면상 회전판(120)의 반경 방향 외측으로 소정 간격 이격 배치될 수 있다.

제1인출가이드(140)는 제1가이드링(142)을 포함할 수 있다. 제1가이드링(142)은 중앙에 관통홀이 형성된 원형 고리 형태로 형성될 수 있다. 와이어(W)는 제1가이드링(142) 중앙의 관통홀로 통과되어 인출 안내되게 된다. 이와 같은 제1가이드링(142)은 롤러 등을 사용한 형태에 비해 구조가 매우 간단하고 관리가 용이한 이점을 가진다. 특히, 와이어(W)가 중앙의 관통홀을 통과하며 안내되는 방식이기 때문에, 롤러 등을 사용하는 경우와 비교하여 와이어(W)가 롤러 측면 등에 끼이거나, 롤러로부터 이탈되는 문제점 등이 발생되지 않게 된다. 따라서 구조가 간소화되면서도, 와이어(W)의 인출 안내 기능이 향상될 수 있는 이점이 있다.

한편, 제1인출가이드(140)는 케이블(143), 풀리(144) 및 윈치(145)를 포함할 수 있다. 케이블(143)은 제1가이드링(142)을 지지하기 위한 것으로, 일단에 제1가이드링(142)이 체결될 수 있다. 제1가이드링(142)은 케이블(143)에 현수된 형태로 지지될 수 있다. 풀리(144)는 제1가이드봉(141) 상단에 배치될 수 있다. 풀리(144)는 케이블(143) 중단에 체결되어 케이블(143)의 길이 방향 이동을 안내할 수 있다. 윈치(145)는 제1가이드링(142) 하단에 배치될 수 있으며, 케이블(143) 타단에 연결되어 케이블(143)을 권취 및 권출시킬 수 있다.

상기와 같은 경우, 케이블(143)은 윈치(145)의 구동에 따라 귄취 또는 귄출되어 길이방향으로 이동될 수 있다. 또한, 케이블(143)의 길이방향 이동에 따라 제1가이드링(142)은 상하로 이동될 수 있다. 따라서 제1가이드링(142)은 윈치(145)의 구동을 통해 상하 위치가 조절될 수 있다.

바람직하게, 윈치(145)는 와이어(W)의 공급이 진행됨에 따라 케이블(143)을 권출시켜 제1가이드링(142)을 하방으로 이동시키도록 구동 제어될 수 있다. 이는 와이어(W)의 공급이 진행됨에 따라 와이어 더미(W0)의 높이가 점차 낮아져 와이어(W)의 인출 위치가 달라지게 되는 것을 고려한 것이다. 즉, 본 실시예의 경우, 윈치(145)를 통해 제1가이드링(142)의 높이를 점차 낮춰줌으로써, 와이어 더미(W0)로부터 와이어(W)가 인출되는 위치와 제1가이드링(142)의 간격을 일정하게 유지해줄 수 있다.

부연하면, 종래 일반적인 경우, 고정된 높이의 가이드에 의해 와이어가 인출 안내되므로, 와이어 공급이 진행됨에 따라 와이어의 인출 위치와 가이드 간의 거리가 점차 멀어지는 현상이 발생되게 된다. 와이어 더미 및 와이어의 인출 위치가 점차 낮아짐에도 불구하고, 가이드의 높이는 고정된 상태로 유지되기 때문이다. 이와 같이 와이어의 인출 위치와 가이드 간의 거리가 멀어지게 되면, 와이어가 적절히 인출 안내되지 못하고, 와이어 더미 등에 엉킴이 발생될 우려가 있다. 본 실시예의 경우, 이러한 상황을 고려해 제1가이드링(142)의 높이를 조절함으로써, 와이어(W)가 보다 원활히 인출 안내될 수 있도록 하고, 엉킴 등의 발생을 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

보다 바람직하게, 윈치(145)는 기 설정된 시간 간격마다 케이블(143)을 소정 길이 권출시키도록 구동 제어될 수 있다. 예컨대, 윈치(145)는 5분의 시간 간격으로 케이블(143)을 10cm씩 권출시키도록 구동 제어될 수 있다. 이는 윈치(145)의 구동 제어를 단순화하여 보다 효율적인 운용을 가능하게 한다. 한편, 상기의 시간 간격이나 권출 길이는 회전판(120)의 회전 속도나 와이어(W)의 공급 속도에 따라 적절히 변경 설정될 수 있다.

한편, 상기와 같이 케이블(143) 및 제1가이드링(142)을 통해 와이어(W)의 인출을 안내하는 방식은, 제1가이드링(142)이 와이어 더미(W0)에 좀 더 가까운 위치에서 와이어(W)를 인출 안내하도록 하는 효과도 가진다. 즉, 케이블(143) 일단에 제1가이드링(142)이 현수된 상태로 설치되므로, 와이어(W)의 무게나 인장력 등에 의해 케이블(143)이 와이어 더미(W0)를 향해 비스듬하게 배치되고, 제1가이드링(142)이 와이어 더미(W0)에 보다 인접한 위치에서 와이어(W)를 인출 안내하게 되는 것이다. 반면, 종래 일반적인 와이어 피더는 고정된 구조물의 가이드에 의해 와이어가 인출 안내되므로(본 실시예의 제1가이드봉(141) 상단 위치에 대응), 상대적으로 먼 위치에서 와이어가 인출 안내되게 된다. 특히, 제1가이드링(142)은 와이어 더미(W0)로부터 풀려 나오는 와이어(W)를 일차적으로 안내하는 구성이므로, 본 실시예와 같이 제1가이드링(142)이 와이어 더미(W0)에 좀 더 인접하게 배치되는 경우, 와이어(W)의 인출 안내가 보다 원활하게 이뤄질 수 있으며, 엉킴 방지의 효과 또한 개선될 수 있게 된다.

한편, 본 실시예의 와이어 피더(100)는 제2인출가이드(150)를 포함할 수 있다. 제2인출가이드(150)는 전술한 제1인출가이드(140)에 이어 와이어(W)의 인출을 안내할 수 있다.

제2인출가이드(150)는 제1인출가이드(140)로부터 원주 방향으로 소정 간격 이격 배치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 제1, 2인출가이드(140, 150)가 대략 120도 간격으로 이격 배치되고 있으며, 후술할 제3인출가이드(160) 또한 제2인출가이드(150)와 대략 120도 간격으로 이격 배치되고 있다. 참고로, 도 1의 경우, 도시 편의를 위해 제1, 2인출가이드(140, 150)를 서로 마주보는 방향(180도 간격)으로 도시하고 있으며, 제3인출가이드(160)는 도시를 생략하고 있음을 알려둔다.

제2인출가이드(150)는 와이어(W)를 인출 안내하는 기능면에서는 전술한 제1인출가이드(140)와 유사점을 가진다. 다만, 제2인출가이드(150)는 와이어(W)를 탄성 지지하며 인출 안내하는 한편, 와이어 더미(W0) 등에 엉킴이 발생되어 와이어(W)가 적절히 인출되지 못할 경우, 이를 감지하는 기능을 겸비할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 제2인출가이드(150)의 측면 개략도이다.

도 3을 참조하면, 제2인출가이드(150)는 고정부(151)를 포함할 수 있다. 고정부(151)는 대략 박스 형태로 형성되어 바디(110)에 지지될 수 있다.

제2인출가이드(150)는 제2가이드봉(152)을 포함할 수 있다. 제2가이드봉(152)은 회전판(120)의 반경 방향 외측으로 소정 간격 이격 배치될 수 있다. 제2가이드봉(152)은 소정 길이로 연장 형성되어 하단이 고정부(151)에 장착될 수 있다. 이때, 제2가이드봉(152) 하단은 힌지(152a)를 통해 고정부(151)에 회동 가능하게 장착될 수 있다. 이로 인해, 제2가이드봉(152)은 수직 방향(V)을 기준으로 회전판(120)을 향해 회동되거나, 회전판(120) 반대 방향으로 회동될 수 있다.

제2인출가이드(150)는 인장스프링(153)을 포함할 수 있다. 인장스프링(153)은 일단이 고정부(151)에 체결되고, 타단이 제2가이드봉(152)에 체결될 수 있다. 인장스프링(153)은 제2가이드봉(152)의 회동을 탄성 지지할 수 있다. 즉, 인장스프링(153)은 회전판(120) 반대 방향으로 제2가이드봉(152)을 탄성 지지할 수 있다.

한편, 제2인출가이드(150)는 제2가이드링(154)을 포함할 수 있다. 제2가이드링(154)은 제2가이드봉(152) 상단에 장착될 수 있으며, 전술한 제1가이드링(142)과 유사하게 원형 고리 형태로 형성될 수 있다. 단, 제2가이드링(154)은 전술한 제1가이드링(142)과 달리 케이블 등을 매개로 설치될 필요는 없으며, 제2가이드봉(152)에 직접 장착되거나 소정의 연결부재를 통해 제2가이드봉(152)에 장착되면 무방하다.

상기와 같은 제2인출가이드(150)는 제2가이드링(154)에 의해 인출 안내되는 와이어(W)의 인장력과 인장스프링(153)의 탄성력이 균형을 이루며 제2가이드봉(152)의 회동 위치가 결정될 수 있다.

이때, 제2가이드봉(152)의 초기 위치는 수직 방향(V)을 기준으로 회전판(120) 반대 방향으로 소정 각도(θ) 회동된 위치로 설정될 수 있다. 즉, 제2가이드봉(152)은 외력이 작용되지 않은 상태에서 수직 방향(V)에 대해 회전판(120) 반대 방향으로 소정 각도(θ)를 이루도록 배치될 수 있다. 예컨대, 제2가이드봉(152)은 초기 위치에서 수직 방향(V)과 대략 30도를 이루도록 배치될 수 있다. 이러한 초기 위치에서 제2가이드봉(152)의 회전판(120) 반대 방향으로의 회동은 고정부(151) 내부에 마련된 스토퍼 등에 의해 제한될 수 있다. 또한, 초기 위치에서 회전판(120)을 향한 회동은 인장스프링(153)에 의해 탄성 지지될 수 있다.

제2가이드봉(152)은 상기와 같이 수직 방향(V)에 비스듬하게 배치된 초기 위치에서, 와이어(W)의 인장력이 작용되면 회전판(120) 측으로 소정 정도 회동될 수 있으며, 이와 같은 제2가이드봉(152)의 회동이 인장스프링(153)에 의해 탄성 지지되면서 회동 위치가 조절될 수 있다. 이에 의해, 제2인출가이드(150)는 와이어(W)의 인장력 변화에 대응하며 와이어(W)를 인출 안내할 수 있다.

다만, 제2가이드봉(152)의 회동은 초기 위치에서 수직 방향(V)까지가 허용 범위로 설정될 수 있으며, 수직 방향(V) 이상의 회동은 와이어(W)의 인출에 문제가 있는 것으로 취급될 수 있다. 즉, 제2가이드봉(152)은 정상적인 작동 시 초기 위치에서 수직 방향(V)의 범위에서 회동되며 와이어(W)의 인장력 변화에 대응하되, 수직 방향(V) 이상으로 회전판(120)을 향해 회동되면, 와이어(W)를 통해 지나치게 큰 인장력이 작용되는 것이므로, 이는 와이어(W) 인출에 장애가 발생된 것으로 취급될 수 있다. 예컨대, 와이어(W)가 인출되는 와이어 더미(W0)에서 엉킴이 발생된 경우, 와이어 더미(W0)로부터 와이어(W)가 적절히 인출되지 않아 이와 같은 현상이 발생될 수 있다.

따라서 제2인출가이드(150)는 제2가이드봉(152)의 회동 위치를 통해 상기와 같은 인출 장애 상태를 감지할 수 있는 회동감지부(155)를 추가로 구비할 수 있다.

구체적으로, 회동감지부(155)는 제2가이드봉(152)의 힌지(152a)에 구비되는 제1접촉돌기(155a)를 포함할 수 있다. 제1접촉돌기(155a)는 힌지(152a)의 중심축(H)에 대해 반경 방향 외측으로 돌출 형성될 수 있다. 또한, 제1접촉돌기(155a)는 제2가이드봉(152) 및 힌지(152a)의 회동에 따라 함께 이동될 수 있다. 즉, 제1접촉돌기(155a)는 제2가이드봉(152)이 회동됨에 따라 중심축(H)에 대해 원주 방향의 이동 궤적을 그리며 이동될 수 있다. 제1접촉돌기(155a)는 힌지(152a)를 중심으로 제2가이드봉(152)과 대략 180도 간격으로 배치될 수 있다.

바람직하게, 제1접촉돌기(155a)는 힌지(152a)에 체결되는 밴드부재(155b)의 일측에 형성될 수 있다. 즉, 회동감지부(155)는 힌지(152a)에 체결되는 밴드부재(155b)를 포함할 수 있으며, 이러한 밴드부재(155b)의 일측에는 제1접촉돌기(155a)가 형성될 수 있다. 밴드부재(155b)는 고무 등의 탄성 재질로 형성될 수 있으며, 내주면에 힌지(152a)가 끼움 결합되는 원형 고리 형태의 밴드부(155c)와, 밴드부(155c) 일측에 돌출 형성되는 제1접촉돌기(155a)로 구성될 수 있다. 이와 같은 밴드부재(155b)는 힌지(152a)나 제2가이드봉(152)과 별개의 부품으로 형성되어 힌지(152a)에 장착 가능함으로써, 종래 회동감지부(155)가 구비되지 않은 와이어 피더에도 적용을 가능하게 하는 이점이 있다.

또한, 회동감지부(155)는 링크레버(155d)를 포함할 수 있다. 링크레버(155d)는 힌지(152a)에 인접하게 배치되어 회전 가능하게 형성될 수 있다. 링크레버(155d)는 제2접촉돌기(155e)와, 제2접촉돌기(155e)로부터 소정 각도 간격 이격된 제3접촉돌기(155f)를 구비할 수 있다. 제2접촉돌기(155e)는 제1접촉돌기(155a)와 접촉 가능하도록 제1접촉돌기(155a)의 이동 궤적 내에 배치될 수 있다. 단, 초기 상태에서 제2접촉돌기(155e)는 제1접촉돌기(155a)와 소정 간격 이격될 수 있으며, 제1, 2접촉돌기(155e, 155f) 간의 간격은 제2가이드봉(152)에 허용하는 소정 각도(θ) 범위에 대응된다. 제3접촉돌기(155f)는 제2접촉돌기(155e)와 대략 90도 간격으로 이격 배치될 수 있으며, 링크레버(155d)의 회동에 따라 후술할 누름스위치(155h)에 접촉될 수 있다.

링크레버(155d)는 토션스프링 등의 탄성부재에 의해 반시계 방향으로 탄성 지지되되, 스토퍼(155g)에 의해 반시계 방향의 회동이 제한되어 초기 상태에서 회동 위치가 유지될 수 있다. 초기 상태에서 링크레버(155d)는 제2접촉돌기(155e)가 대략 수직 방향으로 배치되어 제1접촉돌기(155a)와 소정 간격 이격되고, 제3접촉돌기(155f)는 후술할 누름스위치(155h)와 이격 배치될 수 있다.

한편, 회동감지부(155)는 누름스위치(155h)를 포함할 수 있다. 누름스위치(155h)는 제3접촉돌기(155f)와 인접하게 배치되어 링크레버(155d)의 회동에 따라 제3접촉돌기(155f)와 접촉될 수 있다. 즉, 누름스위치(155h)는 제3접촉돌기(155f)에 접촉되어 스위칭 온 될 수 있다. 누름스위치(155h)의 스위칭 온 신호는 후술할 제3인출가이드(160)로 제공될 수 있다.

제2가이드봉(152)에 외력이 가해지지 않은 초기 위치에서, 상기와 같은 링크레버(155d)는 제2접촉돌기(155e)가 제1접촉돌기(155a)와 이격 배치될 수 있다. 와이어(W)의 인장력 등이 가해져 제2가이드봉(152)이 회동되면, 제1접촉돌기(155a)는 힌지(152a)와 함께 반시계 방향으로 회동되며 제2접촉돌기(155e)로 접근될 수 있다. 제2가이드봉(152)이 수직 방향(V) 이상으로 회동된 경우, 제1접촉돌기(155a)는 제2접촉돌기(155e)에 접촉되며, 이로 인해 링크레버(155d)가 시계방향으로 회동될 수 있다. 또한, 링크레버(155d)가 회동됨에 따라, 제3접촉돌기(155f)는 누름스위치(155h)를 눌러 스위칭 온 시키게 된다.

한편, 제1접촉돌기(155a)가 제2접촉돌기(155e)를 밀어 지나가면, 링크레버(155d)는 토션스프링에 의해 다시 초기 위치로 복귀될 수 있다. 이때, 제2가이드봉(152)에 작용되던 외력(와이어(W)의 인장력)이 제거되면, 제2가이드봉(152)이나 제1접촉돌기(155a)는 인장스프링(153)에 의해 다시 시계 방향으로 회동되게 되는데, 이와 같은 제2가이드봉(152)의 시계 방향 회동은 제1접촉돌기(155a)가 다시 제2접촉돌기(155e)에 접촉되면서 제한되게 된다. 즉, 제2가이드봉(152)의 초기 위치로의 복귀는 전술한 바와 반대측(도면상, 제2접촉돌기(155e) 우측에서의 접촉)에서 제1접촉돌기(155a)와 제2접촉돌기(155e)가 접촉되면서 제한되게 된다. 따라서 제2가이드봉(152)은 완전히 초기 위치로 복귀되지 못하고 대략 수직 방향(V)으로 배치될 수 있다. 이는 작업자로 하여금 해당 와이어 피더(100)에서 와이어(W) 인출에 장애가 발생되었음을 시각적으로 알려주기 위함이다. 즉, 작업자는 제2가이드봉(152)의 배치 형태나 자세를 통해 특정 와이어 피더(100)에 장애가 발생되었음을 쉽게 파악하고, 이에 적절한 후속 조치를 취할 수 있다.

바람직하게, 전술한 링크레버(155d) 및 누름스위치(155h)는 마운팅브라켓(155i)을 매개로 고정부(151) 일면에 설치될 수 있다. 즉, 링크레버(155d) 및 누름스위치(155h)는 별도의 마운팅브라켓(155i)에 장착되어 일종의 모듈화된 형태로 제공될 수 있으며, 이와 같은 마운팅브라켓(155i)이 고정부(151)에 설치됨으로써, 링크레버(155d) 및 누름스위치(155h)가 고정부(151)에 추가될 수 있다. 이는 전술한 밴드부재(155b)와 유사하게 종래 와이어 피더에도 회동감지부(155)를 쉽게 부가할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 본 실시예의 회동감지부(155)는 밴드부재(155b)를 힌지(152a)에 끼우고, 모듈화된 마운팅브라켓(155i)을 고정부(151) 일면에 설치함으로써, 기존의 와이어 피더에도 용이하게 부가될 수 있다.

다시 도 1 및 2를 참조하면, 본 실시예의 와이어 피더(100)는 제3인출가이드(160)를 포함할 수 있다. 제3인출가이드(160)는 제2인출가이드(150)로부터 원주 방향으로 소정 간격 이격 배치될 수 있으며, 제2인출가이드(150)에 이어 와이어(W)의 인출을 안내할 수 있다. 제3인출가이드(160)를 거친 와이어(W)를 스프링 성형장치(S)로 투입되게 된다. 참고로, 도 1의 경우 편의상 제3인출가이드(160)의 도시를 생략하고 있다.

제3인출가이드(160)는 와이어(W)를 인출 안내하는 기능면에서 전술한 제1, 2인출가이드(140, 150)와 유사점을 가진다. 단, 제3인출가이드(160)는 와이어(W) 인출에 장애가 발생된 경우, 와이어(W)를 중간에서 컷팅하여 스프링 성형장치(S)나 와이어 피더(100)에 무리한 작동력이 가해지지 않도록 하고, 장치를 파손으로부터 보호하는 기능을 겸비할 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 제3인출가이드(160)의 측면 개략도이다.

도 4를 참조하면, 제3인출가이드(160)는 제3가이드봉(161)을 포함할 수 있다. 제3가이드봉(161)은 상하로 소정 길이 연장 형성되어 바디(110)에 지지될 수 있으며, 회전판(120)의 반경 방향 외측으로 소정 간격 이격 배치될 수 있다.

제3인출가이드(160)는 하부브라켓(162) 및 하부롤러(163)를 포함할 수 있다. 하부브라켓(162)은 제3가이드봉(161) 일측에 장착될 수 있으며, 하부롤러(163)는 하부브라켓(162)에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 바람직하게, 하부롤러(163)는 한 쌍이 구비될 수 있으며, 한 쌍의 하부롤러(163)는 와이어(W)의 이송 방향을 따라 전후로 이격 배치될 수 있다. 또한, 하부브라켓(162) 상면에는 컷팅홈(162a)이 형성될 수 있다. 컷팅홈(162a)은 전후로 배치된 한 쌍의 하부롤러(163) 사이에 배치될 수 있다.

제3인출가이드(160)는 상부브라켓(164) 및 상부롤러(165)를 포함할 수 있다. 상부브라켓(164)은 하부브라켓(162) 상측에 소정 간격 이격 배치될 수 있으며, 상부롤러(165)는 상부브라켓(164)에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 바람직하게, 상부롤러(165)는 한 쌍이 구비될 수 있으며, 한 쌍의 상부롤러(165)는 와이어(W) 이송 방향을 따라 전후로 이격 배치될 수 있다. 와이어(W)는 상부롤러(165) 및 하부롤러(163) 사이를 통해 이송되며 인출 안내될 수 있다.

한편, 제3인출가이드(160)는 상부브라켓(164)에 설치되는 커터(166) 및, 커터(166)를 작동시키는 액츄에이터(167)를 더 포함할 수 있다. 커터(166)는 상하로 구동될 수 있도록 상부브라켓(164)에 장착 지지되되, 한 쌍의 상부롤러(165) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 커터(166) 하단은 하부브라켓(162)의 컷팅홈(162a)에 대응되도록 배치될 수 있다. 액츄에이터(167)는 상부브라켓(164) 상면이 장착되어 커터(166)를 상하로 구동시킬 수 있다. 액츄에이터(167)의 구동에 따라 커터(166)는 하강되어 상, 하부롤러(163) 사이로 이송되는 와이어(W)를 컷팅시킬 수 있다.

상기와 같은 제3인출가이드(160)는 상, 하부롤러(163)를 통해 와이어(W)를 인출 안내하되, 전술한 누름스위치(155h)를 통해 스위칭 온 신호가 제공되면, 와이어(W)를 중간에서 컷팅시키도록 구성될 수 있다. 즉, 와이어 더미(W0)에 엉킹 등이 발생되어 와이어(W)가 적절히 인출되지 않는 경우, 누름스위치(155h)가 스위칭 온 되어 액츄에이터(167)로 신호를 제공하고, 이에 따라 액츄에이터(167)가 커터(166)를 구동하여 와이어(W)를 컷팅하는 것이다. 따라서 와이어(W)의 인출에 장애가 발생된 경우, 제3인출가이드(160)에 의해 와이어(W)가 중간에서 컷팅되어, 스프링 성형장치(S)에서 무리하게 와이어(W)를 잡아 당기거나, 와이어 피더(100)에 불필요한 외력이 가해지는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 실시예의 와이어 피더(100)를 이용한 스프링 제조공정이 제공될 수 있다.

본 실시예의 스프링 제조공정은, 원재료인 와이어 더미(W0)를 와이어 피더(100)에 설치하는 단계를 포함할 수 있다. 본 단계에서 코일 형태로 감겨진 와이어 더미(W0)는 지지봉(130)에 끼워져 회전판(120)에 안착 설치될 수 있다.

또한, 본 실시예의 스프링 제조공정은, 와이어 피더(100)에 의해 와이어 더미(W0)로부터 와이어(W)가 한 가닥씩 인출 안내되어 스프링 성형장치(S)로 제공되는 단계를 포함할 수 있다. 이는 전술한 와이어 피더(100)과 유사하므로 보다 상세한 설명을 생략하기로 한다.

또한, 본 실시예의 스프링 제조공정은, 와이어 피더(100)로부터 제공된 와이어(W)가 스프링 성형장치(S)에 의해 소정 형상의 스프링으로 성형되는 단계를 포함할 수 있다. 이는 종래 공지된 스프링 성형장치(S)를 통한 스프링의 가공이나 성형 과정과 동일 또는 유사하게 진행될 수 있다.

이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 와이어 피더(100) 및 이를 이용한 스프링 제조공정은, 와이어(W) 인출이 진행됨에 따라 제1인출가이드(140)의 인출 위치가 점진적으로 낮아져, 와이어 더미(W0)로부터 와이어(W)가 보다 안정적으로 인출 안내될 수 있다. 이로 인해, 와이어(W) 인출이 보다 원활하게 이뤄질 수 있으며, 와이어 더미(W0) 등에서의 엉킴 현상이 방지될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 와이어 피더(100) 및 이를 이용한 스프링 제조공정은, 제2인출가이드(150)를 통해 와이어(W)의 인장력 변화에 탄력적으로 대응하되, 엉킴 등의 발생으로 기준치 이상의 인장력이 작용되는 경우, 회동감지부(155)를 통해 이를 감지할 수 있다. 또한, 상기와 같은 경우, 제3인출가이드(160)는 액츄에이터(167) 및 커터(166)를 통해 와이어(W)를 중간에서 컷팅시킬 수 있다. 따라서 엉킴 등으로 인해 와이어(W) 인출에 장애가 발생되더라도, 와이어 피더(100)나 스프링 성형장치(S)에 무리가 발생되지 않고, 장치의 파손이 방지될 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 와이어 피더 110: 바디
120: 회전판 130: 지지봉
140: 제1인출가이드 150: 제2인출가이드
160: 제3인출가이드

Claims (5)

1. 바디(110);
   상기 바디(110)에 상하 축을 중심으로 회전 가능하게 장착되어, 코일 형태로 감겨진 와이어 더미(W0)가 상면에 안착 설치되는 회전판(120);
   상기 회전판(120)의 중앙 부위에 배치되어 상기 와이어 더미(W0)의 내측면을 지지하는 복수의 지지봉(130);
   상기 바디(110)에 지지되어 상기 회전판(120)의 원주 방향 일측에 배치되며, 상기 와이어 더미(W0)로부터 인출된 와이어(W)를 인출 안내하는 제1인출가이드(140);
   상기 바디(110)에 지지되고, 상기 제1인출가이드(140)로부터 상기 회전판(120)의 원주 방향으로 소정 각도 간격 이격 배치되며, 상기 제1인출가이드(140)에 이어 상기 와이어(W)를 인출 안내하는 제2인출가이드(150); 및
   상기 바디(110)에 지지되고, 상기 제2인출가이드(150)로부터 상기 회전판(120)의 원주 방향으로 소정 각도 간격 이격 배치되며, 상기 제2인출가이드(150)에 이어 상기 와이어(W)를 인출 안내하여 상기 와이어(W)를 스프링 성형장치(S)로 제공하는 제3인출가이드(160);를 포함하되,
   상기 제1인출가이드(140)는,
   상하로 소정 길이 연장 형성된 제1가이드봉(141);
   상기 제1가이드봉(141) 상단에 구비되는 도르래(144);
   상기 제1가이드봉(141) 하단에 구비되는 윈치(145);
   상기 윈치(145)로부터 인출되어 상기 도르래(144)를 거쳐 연장되는 케이블(143); 및
   상기 케이블(143) 일단에 체결되며, 중앙으로 상기 와이어(W)가 통과될 수 있도록 원형 고리 형태로 형성된 제1가이드링(142);을 포함하고,
   상기 윈치(145)는,
   기 설정된 소정 시간 간격마다 상기 케이블(143)을 소정 길이 인출시켜 상기 제1가이드링(142)의 높이를 점진적으로 낮추도록 구동 제어되는, 와이어 피더.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2인출가이드(150)는,
   상기 바디(110)에 지지되는 고정부(151);
   하단의 힌지(152a)를 통해 상기 고정부(151)에 회동 가능한게 장착되는 제2가이드봉(152);
   상기 고정부(151)와 상기 제2가이드봉(152) 간에 장착되어 상기 제2가이드봉(152)을 탄성 지지하는 인장스프링(153);
   상기 제2가이드봉(152) 상단에 구비되며, 중앙으로 상기 와이어(W)가 통과될 수 있도록 원형 고리 형태로 형성된 제2가이드링(154); 및
   상기 제2가이드봉(152)의 회동을 감지하는 회동감지부(155);를 포함하되,
   상기 제2가이드봉(152)은,
   수직 방향(V)에 대해 상기 회전판(120) 반대 방향으로 소정 각도(θ) 회동된 상태로 초기 위치가 설정되며,
   상기 회동감지부(155)는,
   상기 제2가이드봉(152)이 상기 수직 방향(V) 이상으로 상기 회전판(120)을 향해 회동되면, 이를 감지하도록 형성되는 와이어 피더.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 회동감지부(155)는,
   상기 힌지(152a)에 끼움 결합되는 밴드부(155c)와, 상기 밴드부(155c) 일측에 돌출 형성된 제1접촉돌기(155a)를 구비하는 밴드부재(155b);
   상기 힌지(152a)의 회동에 따라 상기 제1접촉돌기(155a)에 접촉되는 제2접촉돌기(155e)와, 상기 제2접촉돌기(155e)로부터 원주 방향으로 소정 각도 이격 배치되는 제3접촉돌기(155f)를 구비하는 링크레버(155d); 및
   상기 링크레버(155d)의 회동에 따라 상기 제3접촉돌기(155f)에 접촉되어 스위칭 온 되는 누름스위치(155h);를 구비하되,
   상기 링크레버(155d)는,
   상기 제2가이드봉(152)이 상기 수직 방향(V) 이상으로 상기 회전판(120)을 향해 회동되면, 상기 제2접촉돌기(155e)에 상기 제1접촉돌기(155a)가 접촉되어 회동되도록 형성되는, 와이어 피더.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 제3인출가이드(160)는,
   상기 바디(110)에 지지되는 제3가이드봉(161);
   상기 제3가이드봉(161) 상단에 장착되며, 상면에 컷팅홈(162a)이 형성된 하부브라켓(162);
   상기 하부브라켓(162)에 장착되되, 상기 컷팅홈(162a)을 사이에 두고 상기 와이어(W)의 이송 방향을 따라 전후로 이격 배치되는 한 쌍의 하부롤러(163);
   상기 하부브라켓(162) 상측에 배치되는 상부브라켓(164);
   상기 와이어(W)의 이송 방향을 따라 전후로 이격 배치되어 상기 상부브라켓(164)에 장착되며, 상기 한 쌍의 하부롤러(163)와의 사이에서 상기 와이어(W)를 인출 안내하는 한 쌍의 상부롤러(165);
   하단이 상기 컷팅홈(162a)을 향하도록 상기 한 쌍의 상부롤러(165) 사이에 배치되는 커터(166); 및
   상기 커터(166)를 상하 구동시키는 액츄에이터(167);를 포함하되,
   상기 액츄에이터(167)는,
   상기 회동감지부(155)를 통해 상기 수직 방향(V) 이상의 회동이 감지되면, 상기 커터(166)를 하강시켜 상기 와이어(W)를 컷팅하도록 구동 제어되는, 와이어 피더.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 와이어 피더(100)에 상기 와이어 더미(W0)를 설치하는 단계;
   상기 회전판(120)이 회전되고, 상기 제1 내지 3인출가이드(140, 150, 160)에 의해 상기 와이어 더미(W0)로부터 상기 와이어(W)가 인출 안내되는 단계; 및
   인출 안내된 상기 와이어(W)가 상기 스프링 성형장치(S)로 공급되어 소정 형상의 스프링으로 가공되는 단계;를 포함하는 스프링 제조공정.

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