KR101841758B1 - 와이어 권선장치 및 이를 이용한 권선방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시 예는 권선 시 와이어의 장력을 일정하게 유지하고, 권선 회전 수가 일정하도록 제어할 수 있으므로, 일정한 권선품 제작 및 양산성 확보가 가능한 권선장치 및 이를 이용한 권선방법을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 와이어 권선장치는 와이어가 권선되며, 회전운동과 직선 왕복운동을 수행하는 권선보빈; 플라이롤러와 결합하고, 권선보빈의 회전축에 대해 플라이롤러를 궤도운동 시키는 플라이; 및 회전운동과 직선 왕복운동을 수행하고, 와이어를 권선한 후 와이어를 권출하여 권선보빈에 와이어를 공급하는 롤러부;를 포함한다.

Description

와이어 권선장치 및 이를 이용한 권선방법{An apparatus for winding wird and a method for winding wire using the same}
본 발명은 와이어 권선장치 및 이를 이용한 권선방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 권선 시 와이어의 장력을 일정하게 유지하고, 권선 회전 수가 일정하도록 제어할 수 있으므로, 일정한 권선품 제작 및 양산성 확보가 가능한 권선장치 및 이를 이용한 권선방법에 관한 것이다.
최근에, 친환경 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차 등에 적용되는 전원은, 고주파화에 의한 부품의 고효율화 및 소형화가 지속적으로 진행되고 있다.
하이브리드 자동차 또는 전기 자동차 등은, 보통 고압의 직류전원을 저압의 직류전원으로 낮추기 위한 저전압 직류 변환장치(LDC: Low Voltage DC-DC Converter)를 구비하고 있다. 저전압 직류 변환장치(LDC)는 고전압 배터리로부터 전압을 스위칭 소자인 FET(Field Effect Transistor)와, 파워 트랜스포머와, 정류 다이오드를 이용하여 고전압의 입력 전압을 원하는 크기의 저전압으로 변환하는 장치이다.
저전압 직류 변환장치(LDC)의 고효율화 및 소형화를 구현하기 위해서는, 파워 트랜스포머 부품 제작 시, 리츠선(Litz Wire)의 권선 부피를 최소화하고, 권선된 리츠선의 배부름 현상이나 리츠선의 회전 수 불일치 등을 방지하는 것이 필요하다.
대한민국 등록특허 제 10-1530625호(발명의 명칭: 평타권선 제조장치, 이하 종래기술1이라 한다.)에서는, 내부에 나사산이 형성된 본체부와, 상기 본체부에 형성된 나사산과 대응되는 나사산이 형성되어 상기 본체부와 나사결합하고, 상기 본체부를 관통하도록 구비되는 회전축을 포함하는 회전부와, 상기 회전축의 단부에 결합되며 권선의 일측 단부를 고정하는 권선 고정부 및 상기 권선 고정부에 고정된 권선이 삽입되어 권선될 때 권선의 이동을 가이드하도록 일측에 삽입홀이 형성된 권선 가이드부를 포함하여 구성되는 평타권선 제조장치가 개시되어 있다.
상기 종래기술1은, 수작업 권선 시 와이어 장력(tension)이 상이하여 권선품 배부름, 권선 회전 수 불일치 등으로 불량이 발생하고, 이에 따라 검사 공수가 증가하여, 일정한 권선품 제작 및 양산성 확보가 어렵다는 제1문제점을 갖는다.
그리고, 상기 종래기술1은, 보빈을 교환할 수 있는 별도의 구성이 구비되지 않아, 다양한 권선치구를 사용할 수 없어, 권선품의 확장성을 향상시킬 수 없다는 제2문제점을 갖는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예는, 상기 와이어가 권선되며, 회전운동과 직선 왕복운동을 수행하는 권선보빈; 플라이롤러와 결합하고, 상기 권선보빈의 회전축에 대해 상기 플라이롤러를 궤도운동 시키는 플라이; 및 회전운동과 직선 왕복운동을 수행하고, 상기 와이어를 권선한 후 상기 와이어를 권출하여 상기 권선보빈에 상기 와이어를 공급하는 롤러부;를 포함하여 이루어지고, 상기 플라이롤러는 상기 권선보빈의 주위를 궤도운동하며 상기 와이어를 상기 권선보빈에 권선시키고, 상기 롤러부로부터 권출되어 상기 권선보빈에 권선되기 전인 상기 와이어의 일부위가 소정의 장력(tension)을 유지하는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 플라이와 결합하고, 상기 플라이를 회전운동과 직선 왕복운동 시키는 플라이구동부, 제1회전부와 결합하고, 상기 제1회전부를 회전운동과 직선 왕복운동 시키는 제1구동부, 및 제2회전부와 결합하고, 상기 제2회전부를 회전운동과 직선 왕복운동 시키는 제2구동부,를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 플라이구동부 또는 상기 제1구동부가 직선 왕복운동 시, 상기 플라이구동부 또는 상기 제1구동부를 안내하는 제1가이드부, 및 상기 제2구동부가 직선 왕복운동 시, 상기 제2구동부를 안내하는 제2가이드부,를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 권선보빈은, 상기 제1회전부에 결합된 후 회전할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 롤러부는, 클러치에 의해 상기 제2회전부와 연결되는 경우에 회전할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 롤러부는, 상기 롤러부에 제동력을 공급하는 토크컨트롤러와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 롤러부 또는 상기 권선보빈에 권선되는 상기 와이어의 권선 회전 수를 화면에 표시하는 디스플레이부, 및 상기 권선보빈, 상기 플라이 또는 상기 롤러부의 회전운동과 직선 왕복운동을 제어하는 제어부,를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 외부로부터 상기 롤러부로 상기 와이어가 공급 시, 상기 와이어가 일정한 장력을 유지하도록 하는 장력유지부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예는, (ⅰ) 상기 와이어가 공급되고, 상기 플라이구동부에 구비된 와이어이동홀을 통과하여 상기 플라이롤러에 거치되는 단계; (ⅱ) 상기 제1회전부와 상기 권선보빈을 결합하고, 상기 와이어의 공급으로 상기 와이어가 연장되면서, 상기 플라이롤러에 거치된 상기 와이어의 말단이 상기 롤러부로 이동시켜 고정되는 단계; (ⅲ) 상기 롤러부가 회전하여, 상기 와이어가 상기 롤러부에 권선되는 단계; (ⅳ) 상기 플라이의 회전에 의해 상기 플라이롤러가 상기 권선보빈의 주위를 궤도운동 하여, 상기 와이어가 상기 권선보빈에 구비된 제3홈에 권선되는 단계; (ⅴ) 상기 플라이구동부 또는 상기 제1구동부의 직선 왕복운동으로, 상기 권선보빈과 상기 플라이롤러의 거리가 증가하고, 상기 플라이롤러가 상기 권선보빈의 주위를 궤도운동 하여, 상기 와이어가 상기 권선보빈에 구비된 제4홈에 권선되는 단계; (ⅵ) 상기 플라이롤러와 상기 권선보빈 사이의 상기 와이어 일부위가 절단되고, 절단된 상기 와이어 일부위의 상기 권선보빈 측 말단이 고정되는 단계; (ⅶ) 상기 제1회전부의 회전운동에 의해 상기 권선보빈이 회전운동하고, 상기 롤러부로부터 상기 와이어가 권출되어 상기 권선보빈에 구비된 제2홈에 권선되는 단계; (ⅷ) 상기 제1구동부 또는 상기 제2구동부의 직선 왕복운동으로, 상기 제1구동부와 상기 제2구동부의 거리가 증가하고, 상기 권선보빈의 회전에 의해 상기 롤러부로부터 상기 와이어가 권출되어 상기 권선보빈에 구비된 제1홈에 권선되는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치를 이용한 권선방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 (ⅷ)단계 이 후, 상기 제1구동부 또는 상기 제2구동부의 직선 왕복운동으로, 상기 제1구동부와 상기 제2구동부의 거리가 감소하고, 상기 권선보빈의 회전에 의해 상기 롤러부로부터 상기 와이어가 권출되어 상기 권선보빈에 구비된 제2홈에 권선되는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 (ⅶ)단계 또는 상기 (ⅷ)단계는, 상기 롤러부에 연결된 상기 토크컨트롤러에 의해 상기 롤러부가 제동력을 공급 받아, 상기 롤러부로부터 권출되어 상기 권선보빈에 권선되기 전인 상기 와이어의 일부위가 소정의 장력(tension)을 유지하며 수행될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 (ⅲ)단계, 상기 (ⅳ)단계, 상기 (ⅴ)단계, 상기 (ⅶ)단계 또는 상기 (ⅷ)단계에서, 디스플레이부가 상기 롤러부 또는 상기 권선보빈에 권선되는 상기 와이어의 권선 회전 수를 화면에 표시할 수 있다.
본 발명은, 권선 시 와이어의 장력을 일정하게 유지하고, 권선 회전 수가 일정하도록 제어할 수 있으므로, 일정한 권선품 제작 및 양산성 확보가 가능하다는 제1효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은, 권선보빈을 교환하면서 권선을 수행할 수 있어, 다양한 권선치구를 사용할 수 있으므로, 권선품의 확장성을 향상시킬 수 있다는 제2효과를 갖는다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 와이어 권선장치의 사시도이다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 와이어가 롤러부에 권선된 상태에 대한 와이어 권선장치의 정면도이다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 와이어가 제3홈에 권선된 상태에 대한 와이어 권선장치의 평면도이다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 와이어가 제2홈에 권선 중인 상태에 대한 와이어 권선장치의 평면도이다.
도5는 본 발명의 실시 예에 따른 와이어 권선장치의 측면도이다.
도6은 본 발명의 실시 예에 따른 권선보빈의 평면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 와이어 권선장치의 사시도이고, 도2는 본 발명의 실시 예에 따른 와이어가 롤러부(30)에 권선된 상태에 대한 와이어 권선장치의 정면도이다.
또한, 도3은 본 발명의 실시 예에 따른 와이어가 제3홈(13)에 권선된 상태에 대한 와이어 권선장치의 평면도이고, 도4는 본 발명의 실시 예에 따른 와이어가 제2홈(12)에 권선 중인 상태에 대한 와이어 권선장치의 평면도이며, 도5는 본 발명의 실시 예에 따른 와이어 권선장치의 측면도이다.
그리고, 도6은 본 발명의 실시 예에 따른 권선보빈(10)의 평면도이다.
도1, 도2, 도3, 도4, 도5 및 도6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 와이어 권선장치는, 와이어가 권선되며, 회전운동과 직선 왕복운동을 수행하는 권선보빈(10); 플라이롤러(21)와 결합하고, 권선보빈(10)의 회전축에 대해 플라이롤러(21)를 궤도운동 시키는 플라이(20); 및 회전운동과 직선 왕복운동을 수행하고, 와이어를 권선한 후 와이어를 권출하여 권선보빈(10)에 와이어를 공급하는 롤러부(30);를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 플라이롤러(21)는 권선보빈(10)의 주위를 궤도운동하며 와이어를 권선보빈(10)에 권선시킬 수 있다.
그리고, 롤러부(30)로부터 권출되어 권선보빈(10)에 권선되기 전인 와이어의 일부위가 소정의 장력(tension)을 유지할 수 있다.
(권선은, 소정의 구성요소에 와이어가 감기는 동작을 의미할 수 있다. 그리고, 권출은, 소정의 구성요소로부터 와이어가 풀려서 인출되는 동작을 의미할 수 있다.)
와이어는, 리츠선(Litz wire)과 같은 비철금속선 또는 금속선일 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는, 와이어가 비철금속 또는 금속 재질로 형성된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
플라이롤러(21)는, 권선보빈(10)의 주위를 궤도운동하는데, 구체적으로, 권선보빈(10)이 제1회전부(51)와 결합된 후 권선보빈(10)의 회전운동 시 회전축을 중심으로, 회전축에 수직인 일정한 반경의 원 궤적을 따라 권선보빈(10)의 주위를 이동할 수 있다.
(플라이롤러(21)는, 플라이롤러(21)와 권선보빈(10)을 연결한 와이어가 권선보빈(10)의 회전축에 수직하도록 궤도운동을 할 수 있고, 도3 또는 도4에서 보는 바와 같이, 플라이롤러(21)와 권선보빈(10)을 연결한 와이어가 권선보빈(10)의 회전축에 대해 기울기를 갖도록 위치하여 권선을 위한 궤도운동을 수행할 수 있다.)
권선보빈(10)에 와이어가 감기는 동작은, 두 가지 과정으로 구분되어 수행되는데, 먼저, 권선보빈(10)이 정지한 상태에서 플라이롤러(21)의 궤도운동에 의해 권선보빈(10)에 와이어가 감기고, 그 후, 권선보빈(10)의 회전운동에 의해 롤러부(30)로부터 권선보빈(10)으로 와이어가 공급되면서 권선보빈(10)에 와이어가 감길 수 있다.
이때, 롤러부(30)로부터 권선보빈(10)으로 와이어가 권선될 때, 와이어 권선품의 배부름 현상 방지 등을 위해, 와이어에 일정한 장력을 공급할 수 있다. 장력은, 롤러부(30)의 토크 제어에 의해 발생할 수 있고, 롤러부(30)의 토크 제어는 토크컨트롤러(31)에 의해 수행될 수 있다. 토크컨트롤러(31)의 상세한 사항에 대해서는 후술하기로 한다.
본 발명의 와이어 권선장치는, 플라이(20)와 결합하고, 플라이(20)를 회전운동과 직선 왕복운동 시키는 플라이구동부(40), 제1회전부(51)와 결합하고, 제1회전부(51)를 회전운동과 직선 왕복운동 시키는 제1구동부(50), 및 제2회전부(61)와 결합하고, 제2회전부(61)를 회전운동과 직선 왕복운동 시키는 제2구동부(60),를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
플라이(20)는, 플라이롤러(21)가 권선보빈(10) 주위를 궤도운동 할 수 있도록 회전운동을 하며, 플라이롤러(21)를 지난 와이어가 권선보빈(10)에 권선될 때, 권선보빈(10)에 대한 권선 위치가 조절될 수 있도록, 권선보빈(10)의 회전축 방향으로 직선 왕복운동을 수행할 수 있다.
플라이구동부(40)는, 상기와 같은 플라이(20)의 작동을 가능하게 하는 동력을 공급할 수 있다.
제1회전부(51)는, 권선보빈(10)과 결합하여, 권선보빈(10)을 회전운동시키며, 이러한 제1회전부(51)의 회전운동에 대한 동력은 제1구동부(50)로부터 공급될 수 있다.
그리고, 플라이구동부(40) 뿐만 아니라 제1구동부(50)도 직선 왕복운동이 가능하여, 결과적으로 권선보빈(10)이 직선 왕복운동을 수행할 수 있다.
따라서, 플라이롤러(21)로부터 권선보빈(10)으로 와이어가 권선되는 경우에, 와이어가 권선보빈(10)에 권선되는 위치는, 플라이구동부(40)와 제1구동부(50)의 상대적 직선 왕복운동에 의해 조절될 수 있다.
제2회전부(61)는, 롤러부(30)와 결합하여, 롤러부(30)를 회전운동시키며, 이러한 제2회전부(61)의 회전운동에 대한 동력은 제2구동부(60)로부터 공급될 수 있다.
그리고, 제1구동부(50) 뿐만 아니라 제2구동부(60)도 직선 왕복운동이 가능하여, 결과적으로 롤러부(30)가 직선 왕복운동을 할 수 있다.
이에 따라, 롤러부(30)로부터 권선보빈(10)으로 와이어가 권선되는 경우에, 와이이가 권선보빈(10)에 권선되는 위치는, 제1구동부(50)와 제2구동부(60)의 상대적 직선 왕복운동에 의해 조절될 수 있다.
권선보빈(10)은, 제1회전부(51)에 결합된 후 회전할 수 있다.
권선보빈(10)의 회전에 의해, 롤러부(30)로부터 권선보빈(10)으로 와이어가 공급되면서, 권선보빈(10)에 와이어가 권선될 수 있다.
그리고, 그 전에, 롤러부(30)에 와이어가 먼저 권선되는 동작이 수행될 수 있다. 권선보빈(10)보다 롤러부(30)에 와이어가 먼저 권선되는 동작은, 플라이롤로의 궤도운동에 의해 와이이가 권선보빈(10)에 권선되는 동작 이전에 수행될 수 있다. 이러한 권선 과정에 대한 상세한 사항은, 후단의 와이어 권선장치를 이용한 권선방법에 상술하기로 한다.
권선보빈(10)은, 도6에서 보는 바와 같이, 제1홈(11) 내지 제4홈(14)을 구비할 수 있다.
이때, 권선보빈(10)은, 제1홈(11)은 제1회전부(51)가 설치된 방향을 향하고, 제4홈(14)은 플라이(20)가 설치된 방향을 향하게 설치될 수 있다.
와이어가 권선보빈(10)에 권선되는 경우에, 제1홈(11) 내지 제4홈(14)의 각 홈에 대한 권선 위치 제어는, 상기된 바와 같이, 플라이구동부(40)의 작동에 의한 플라이(20)와 플라이롤러(21)의 운동 제어, 제1구동부(50)의 작동에 의한 제1회전부(51)와 권선보빈(10)의 운동 제어, 그리고 제2구동부(60)의 작동에 의한 제2회전부(61)와 롤러부(30)의 운동 제어에 의해 수행될 수 있다.
롤러부(30)는, 클러치(62)에 의해 제2회전부(61)와 연결되는 경우에 회전할 수 있다.
클러치(62)는, 롤러부(30)와 선택적으로 결합과 분리를 수행할 수 있다.
롤러부(30)는 클러치(62)와 결합하면 제2회전부(61)의 회전에 의해 회전할 수 있다. 그리고, 롤러부(30)는 클러치(62)와 분리되면, 제2회전부(61)의 회전 여부와 관계 없이, 와이어로 연결된 권선보빈(10)의 회전에 의해 회전하며, 와이어를 권출하여 권선보빈(10)에 와이어를 공급할 수 있다.
롤러부(30)는, 롤러부(30)에 제동력을 공급하는 토크컨트롤러(31)와 연결될 수 있다.
이때, 토크컨트롤러(31)와 롤러부(30)는 벨트(32)에 의해 연결될 수 있다.
토크컨트롤러(31)는, 롤러부(30)의 회전운동에 대응하여 회전운동을 할 수 있으며, 구체적으로, 롤러부(30)가 와이어를 권선하는 경우 또는 롤러부(30)가 와이어를 권출하는 경우에 롤러부(30)의 회전운동에 대응하여 동일한 방향으로 회전운동을 수행할 수 있다. 그리고, 롤러부(30)의 회전운동에 대응하여 제동력을 공급하여 롤러부(30)의 토크를 제어할 수 있다.
바람직하게는, 롤러부(30)가 와이어를 권선하는 경우와 롤러부(30)가 와이어를 권출하는 경우의 모든 경우에 제동력을 공급할 수 있다.
토크컨트롤러(31)가 롤러부(30)에 제동력을 공급함으로써, 플라이롤러(21)를 지나 와이어가 공급되어 롤러부(30)에 와이어가 권선되는 경우와 롤러부(30)로부터 권선보빈(10)으로 와이어가 권출되어 와이어가 권선보빈(10)에 권선되는 경우에, 와이어는 일정한 장력을 유지할 수 있다.
본 발명의 와이어 권선장치는, 플라이구동부(40) 또는 제1구동부(50)가 직선 왕복운동 시, 플라이구동부(40) 또는 제1구동부(50)를 안내하는 제1가이드부(71), 및 제2구동부(60)가 직선 왕복운동 시, 제2구동부(60)를 안내하는 제2가이드부(72),를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는, 제1가이드부(71)가 플라이구동부(40) 또는 제1구동부(50)를 안내하고, 제2가이드부(72)가 제2구동부(60)를 안내한다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 각 구동부에 대한 각각의 가이드부가 설치되는 등으로, 다른 실시 예를 가질 수 있다.
본 발명의 와이어 권선장치는, 롤러부(30) 또는 권선보빈(10)에 권선되는 와이어의 권선 회전 수를 화면에 표시하는 디스플레이부(80), 및 권선보빈(10), 플라이(20) 또는 롤러부(30)의 회전운동과 직선 왕복운동을 제어하는 제어부,를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
디스플레이부(80)에서 롤러부(30) 또는 권선보빈(10)에 권선되는 와이어의 권선 회전 수를 화면에 표시하므로, 제어부에 입력된 사항이 제대로 수행되는지 시각적으로 확인하면서 권선 작업을 수행할 수 있다.
제어부에 의한 제어신호는 플라이구동부(40), 제1구동부(50) 또는 제2구동부(60)로 전달되고, 제어신호에 의한 플라이구동부(40), 제1구동부(50) 또는 제2구동부(60)의 작동에 의해, 권선보빈(10), 플라이(20) 또는 롤러부(30)의 회전운동과 직선 왕복운동이 제어될 수 있다.
본 발명의 와이어 권선장치는, 외부로부터 롤러부(30)로 와이어가 공급 시, 와이어가 일정한 장력을 유지하도록 하는 장력유지부(90)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
장력유지부(90)는, 플라이(20)의 회전에 의해 플라이롤러(21)가 권선보빈(10)의 회전축에 대해 궤도운동을 하여 와이어를 권선 시, 와이어가 일정한 장력(tension)을 유지하도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 구체적인 일 실시 예로써, 도1에서 보는 바와 같이, 장력유지부(90)에 장력고리(91)가 복수 개 구비될 수 있다. 이때, 와이어를 공급하는 와이어타래(미도시)로부터 플라이롤러(21)로 와이어가 공급 시, 와이어는 장력고리(91)의 고리 구멍 부위를 통과하며 장력고리(91)와 접촉하여 와이어가 장력고리(91)에 소정의 방향으로 힘을 줄 수 있다. 여기서, 장력고리(91)는 와이어를 지지하며 와이어의 힘에 대응하는 탄성력을 와이어에 공급하여 와이어가 일정한 장력을 유지하도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 와이어 권선장치를 이용한 권선방법에 대해 설명하기로 한다.
(여기서, 권선보빈(10)은, 제1홈(11)을 제1회전부(51)와 결합하는 방향으로 하여 설치될 수 있다.)
첫째 단계에서, 와이어가 공급되고, 플라이구동부(40)에 구비된 와이어이동홀(41)을 통과하여 플라이롤러(21)에 거치될 수 있다.
둘째 단계에서, 제1회전부(51)와 권선보빈(10)을 결합하고, 와이어의 공급으로 와이어가 연장되면서, 플라이롤러(21)에 거치된 와이어의 말단이 롤러부(30)로 이동시켜 고정될 수 있다.
이때, 권선보빈(10)을 제1회전부(51)에 결합하기 위해, 고정클램프(52)가 사용될 수 있다.
셋째 단계에서, 롤러부(30)가 회전하여, 와이어가 롤러부(30)에 권선될 수 있다.
이에 따라, 도2에서 보는 바와 같이, 권선보빈(10)에 와이어가 권선되기 전에, 롤러부(30)에 소정의 회전 수로 와이어가 권선될 수 있다. 셋째 단계에서 롤러부(30)에 권선된 와이어는, 일곱째 단계와 여덟째 단계에서 권선보빈(10)이 회전할 때, 권선보빈(10)에 권선될 수 있다.
넷째 단계에서, 플라이(20)의 회전에 의해 플라이롤러(21)가 권선보빈(10)의 주위를 궤도운동 하여, 와이어가 권선보빈(10)에 구비된 제3홈(13)에 권선될 수 있다.
다섯째 단계에서, 플라이구동부(40) 또는 제1구동부(50)의 직선 왕복운동으로, 권선보빈(10)과 플라이롤러(21)의 거리가 증가하고, 플라이롤러(21)가 권선보빈(10)의 주위를 궤도운동 하여, 와이어가 권선보빈(10)에 구비된 제4홈(14)에 권선될 수 있다.
이에 따라, 도3에서 보는 바와 같이, 플라이(20)의 회전에 의한 플라이롤러(21)의 궤도운동으로 인해, 롤러부(30)가 권선보빈(10)과 와이어로 연결된 상태로 된 후, 반복되는 플라이롤러(21)의 궤도운동으로, 플라이롤러(21)를 지난 와이어가 권선보빈(10)의 제3홈(13) 및 제4홈(14)에 순차적으로 권선될 수 있다.
여기서, 제3홈(13)에 와이어가 권선된 후, 플라이구동부(40)에 의한 플라이롤러(21)의 직선 운동 또는 제1구동부(50)에 의한 권선보빈(10)의 직선 운동에 의해, 제4홈(14)으로 권선 위치가 조정될 수 있다.
여섯째 단계에서, 플라이롤러(21)와 권선보빈(10) 사이의 와이어 일부위가 절단되고, 절단된 와이어 일부위의 권선보빈(10) 측 말단이 고정될 수 있다.
일곱째 단계에서, 제1회전부(51)의 회전운동에 의해 권선보빈(10)이 회전운동하고, 롤러부(30)로부터 와이어가 권출되어 권선보빈(10)에 구비된 제2홈(12)에 권선될 수 있다.
여덟째 단계에서, 제1구동부(50) 또는 제2구동부(60)의 직선 왕복운동으로, 제1구동부(50)와 제2구동부(60)의 거리가 증가하고, 권선보빈(10)의 회전에 의해 롤러부(30)로부터 와이어가 권출되어 권선보빈(10)에 구비된 제1홈(11)에 권선될 수 있다.
이에 따라, 도4에서 보는 바와 같이, 플라이롤러(21)와 권선보빈(10)을 연결하던 와이어는 절단된 후 각 말단이 플라이롤러(21) 및 권선보빈(10)에 고정되게 감겨지는 마무리가 될 수 있다. 권선보빈(10) 측 말단의 마무리에는 풀림방지커버(53)가 사용되며, 풀림방지커버(53)는 권선보빈(10) 또는 제1회전부(51)에 결합할 수 있다.
그리고, 권선보빈(10)의 회전에 의해 롤러부(30)로부터 권출된 와이어가 권선보빈(10)에 권선될 수 있다. 이때, 롤러부(30)는 토크컨트롤러(31)에 의해 토크가 제어되고, 권선보빈(10)과 롤러부(30)를 연결한 와이어는 권선되기에 적합한 장력을 구비할 수 있다.
여기서, 제2홈(12)에 와이어가 권선된 후, 제1구동부(50)에 의한 권선보빈(10)의 직선 운동 또는 제2구동부(60)에 의한 롤러부(30)의 직선 운동에 의해, 제4홈(14)으로 권선 위치가 조정될 수 있다.
본 발명의 와이어 권선장치를 이용한 권선방법은, 일곱째 단계 이 후, 제1구동부(50) 또는 제2구동부(60)의 직선 왕복운동으로, 제1구동부(50)와 제2구동부(60)의 거리가 감소하고, 권선보빈(10)의 회전에 의해 롤러부(30)로부터 와이어가 권출되어 권선보빈(10)에 구비된 제2홈(12)에 권선되는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이는, 와이어 권선의 마무리를 위해 수행될 수 있고, 일곱째 단계 이 후, 제2홈(12)에 권선되면, 롤러부(30)와 권선보빈(10)을 연결한 와이어는 절단되고, 권선보빈(10) 측 말단을 권선보빈(10)에 고정하여, 권선 작업이 마무리될 수 있다.
일곱째 단계 또는 여덟째 단계는, 롤러부(30)에 연결된 토크컨트롤러(31)에 의해 롤러부(30)가 제동력을 공급 받아, 롤러부(30)로부터 권출되어 권선보빈(10)에 권선되기 전인 와이어의 일부위가 소정의 장력(tension)을 유지하며 수행될 수 있다.
이에 대해서는, 상기에 상술되어 있다.
셋째 단계, 넷째 단계, 다섯째 단계, 일곱째 단계 또는 여덟째 단계에서, 디스플레이부(80)가 롤러부(30) 또는 권선보빈(10)에 권선되는 와이어의 권선 회전 수를 화면에 표시할 수 있다.
시각적 확인을 위한 디스플레이부(80)뿐만 아니라, 작업 완료를 청각적 신호로 생성하는 신호부가 설치될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 권선보빈 11 : 제1홈
12 : 제2홈 13 : 제3홈
14 : 제4홈 20 : 플라이
21 : 플라이롤러 30 : 롤러부
31 : 토크컨트롤러 32 : 벨트
40 : 플라이구동부 41 : 와이어이동홀
50 : 제1구동부 51 : 제1회전부
52 : 고정클램프 53 : 풀림방지커버
60 : 제2구동부 61 : 제2회전부
62 : 클러치 71 : 제1가이드부
72 : 제2가이드부 80 : 디스플레이부
90 : 장력유지부 91 : 장력고리

Claims (12)

  1. 와이어 권선장치에 있어서,
    상기 와이어가 권선되며, 회전운동과 직선 왕복운동을 수행하고, 제1홈 내지 제4홈을 구비하는 권선보빈;
    상기 권선보빈의 주위를 궤도운동하며 상기 와이어를 상기 권선보빈에 권선시키는 플라이롤러와 결합하고, 상기 권선보빈의 회전축에 대해 상기 플라이롤러를 궤도운동 시키기 위해 회전운동을 수행하며, 직선 왕복운동을 수행하는 플라이;
    상기 플라이와 결합하고, 상기 플라이를 회전운동과 직선 왕복운동 시키는 플라이구동부;
    제1회전부와 결합하고, 상기 제1회전부를 회전운동과 직선 왕복운동 시키는 제1구동부;
    제2회전부와 결합하고, 상기 제2회전부를 회전운동과 직선 왕복운동 시키는 제2구동부; 및
    회전운동과 직선 왕복운동을 수행하고, 상기 와이어를 권선한 후 상기 와이어를 권출하여 상기 권선보빈에 상기 와이어를 공급하는 롤러부;를 포함하여 이루어지고,
    상기 롤러부로부터 권출되어 상기 권선보빈에 권선되기 전인 상기 와이어의 일부위가 소정의 장력(tension)을 유지하고,
    상기 권선보빈은, 상기 제1홈은 상기 제1회전부가 설치된 방향을 향하고, 상기 제4홈은 상기 플라이가 설치된 방향을 향하게 설치되며,
    상기 와이어는 상기 제3홈, 상기 제4홈, 상기 제2홈, 및 상기 제1홈에 순차적으로 권선되고,
    상기 플라이롤러가 상기 권선보빈의 주위를 궤도운동 하여, 상기 와이어가 상기 제3홈과 제4홈에 순차적으로 권선되며,
    상기 제1회전부의 회전운동에 의해 상기 권선보빈이 회전운동하여, 상기 와이어가 상기 제2홈에 권선되고,
    상기 제2회전부의 회전운동에 의해 상기 권선보빈이 회전운동하여, 상기 와이어가 상기 제1홈에 권선되는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치.
  2. 삭제
  3. 청구항1에 있어서,
    상기 플라이구동부 또는 상기 제1구동부가 직선 왕복운동 시, 상기 플라이구동부 또는 상기 제1구동부를 안내하는 제1가이드부, 및
    상기 제2구동부가 직선 왕복운동 시, 상기 제2구동부를 안내하는 제2가이드부,
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치.
  4. 청구항1에 있어서,
    상기 권선보빈은, 상기 제1회전부에 결합된 후 회전하는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치.
  5. 청구항4에 있어서,
    상기 롤러부는, 클러치에 의해 상기 제2회전부와 연결되는 경우에 회전하는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치.
  6. 청구항5에 있어서,
    상기 롤러부는, 상기 롤러부에 제동력을 공급하는 토크컨트롤러와 연결되는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치.
  7. 청구항1에 있어서,
    상기 롤러부 또는 상기 권선보빈에 권선되는 상기 와이어의 권선 회전 수를 화면에 표시하는 디스플레이부, 및
    상기 권선보빈, 상기 플라이 또는 상기 롤러부의 회전운동과 직선 왕복운동을 제어하는 제어부,
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치.
  8. 청구항1에 있어서,
    외부로부터 상기 롤러부로 상기 와이어가 공급 시, 상기 와이어가 일정한 장력을 유지하도록 하는 장력유지부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치.
  9. 청구항6의 와이어 권선장치를 이용한 권선방법에 있어서,
    (ⅰ) 상기 와이어가 공급되고, 상기 플라이구동부에 구비된 와이어이동홀을 통과하여 상기 플라이롤러에 거치되는 단계;
    (ⅱ) 상기 제1회전부와 상기 권선보빈을 결합하고, 상기 와이어의 공급으로 상기 와이어가 연장되면서, 상기 플라이롤러에 거치된 상기 와이어의 말단이 상기 롤러부로 이동시켜 고정되는 단계;
    (ⅲ) 상기 롤러부가 회전하여, 상기 와이어가 상기 롤러부에 권선되는 단계;
    (ⅳ) 상기 플라이의 회전에 의해 상기 플라이롤러가 상기 권선보빈의 주위를 궤도운동 하여, 상기 와이어가 상기 권선보빈에 구비된 제3홈에 권선되는 단계;
    (ⅴ) 상기 플라이구동부 또는 상기 제1구동부의 직선 왕복운동으로, 상기 권선보빈과 상기 플라이롤러의 거리가 증가하고, 상기 플라이롤러가 상기 권선보빈의 주위를 궤도운동 하여, 상기 와이어가 상기 권선보빈에 구비된 제4홈에 권선되는 단계;
    (ⅵ) 상기 플라이롤러와 상기 권선보빈 사이의 상기 와이어 일부위가 절단되고, 절단된 상기 와이어 일부위의 상기 권선보빈 측 말단이 고정되는 단계;
    (ⅶ) 상기 제1회전부의 회전운동에 의해 상기 권선보빈이 회전운동하고, 상기 롤러부로부터 상기 와이어가 권출되어 상기 권선보빈에 구비된 제2홈에 권선되는 단계;
    (ⅷ) 상기 제1구동부 또는 상기 제2구동부의 직선 왕복운동으로, 상기 제1구동부와 상기 제2구동부의 거리가 증가하고, 상기 권선보빈의 회전에 의해 상기 롤러부로부터 상기 와이어가 권출되어 상기 권선보빈에 구비된 제1홈에 권선되는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치를 이용한 권선방법.
  10. 청구항9에 있어서,
    상기 (ⅷ)단계 이 후, 상기 제1구동부 또는 상기 제2구동부의 직선 왕복운동으로, 상기 제1구동부와 상기 제2구동부의 거리가 감소하고, 상기 권선보빈의 회전에 의해 상기 롤러부로부터 상기 와이어가 권출되어 상기 권선보빈에 구비된 제2홈에 권선되는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치를 이용한 권선방법.
  11. 청구항9에 있어서,
    상기 (ⅶ)단계 또는 상기 (ⅷ)단계는, 상기 롤러부에 연결된 상기 토크컨트롤러에 의해 상기 롤러부가 제동력을 공급 받아, 상기 롤러부로부터 권출되어 상기 권선보빈에 권선되기 전인 상기 와이어의 일부위가 소정의 장력(tension)을 유지하며 수행되는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치를 이용한 권선방법.
  12. 청구항9에 있어서,
    상기 (ⅲ)단계, 상기 (ⅳ)단계, 상기 (ⅴ)단계, 상기 (ⅶ)단계 또는 상기 (ⅷ)단계에서, 디스플레이부가 상기 롤러부 또는 상기 권선보빈에 권선되는 상기 와이어의 권선 회전 수를 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 와이어 권선장치를 이용한 권선방법.
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