KR101871690B1 - 케이블 권선 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블 권선 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 케이블 권선 장치는 프레임과, 권취된 케이블을 연속해서 공급시키기 위해서 상기 프레임의 일측에 설치되는 케이블 공급 유닛과, 상기 케이블 공급 유닛을 통해서 공급되는 케이블을 가이드하는 하는 가이드 유닛과, 상기 가이드 유닛과 인접하여 상기 프레임 상에 설치되어 X축 레일과, 상기 X축 레일을 따라서 이동되는 이동 프레임과, 상기 이동 프레임에 설치되는 Y축 레일과, 상기 Y축 레일을 따라서 이동되는 수평 이동 유닛과, 상기 수평 이동 유닛에 설치되는 수직 레일과, 상기 수직 레일을 따라서 이동되는 수직 이동 유닛과, 상기 케이블을 파지하는 그리퍼를 포함하는 케이블 권선 장치에 있어서, 상기 가이드 유닛은 상기 케이블 공급 유닛을 통해서 공급되는 케이블을 가이드하는 하는 가이드부와 상기 가이드부를 X축 및 Y축으로 이동시키는 이동부를 포함하고, 상기 수직 이동 유닛에 설치된 회전 수단을 통해서 일정한 경사각을 따라 회전되는 회전 몸체를 더 포함하되, 상기 그리퍼는 상기 회전 몸체에 설치되어 상기 케이블을 파지하고, 상기 그리퍼에 의해서 파지된 케이블이 원형으로 권취되는 과정에서 상기 이동부는 상기 가이드부를 X축 및 Y축으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

Description

케이블 권선 장치{a device for winding cable}

본 발명은 케이블 권선 장치에 관한 것으로서, 케이블을 자동으로 감을 수 있으면서도 푸는 과정에서 꼬임을 방지할 수 있는 케이블 권선 장치에 관한 것이다.

케이블을 자동으로 감을 수 있는 권선 장치는 조선소, 건설 현장, 선박 등에서 많이 이용되고 있다.

이러한 케이블 권선 장치에 관련된 선행기술에는 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 제10-2014-0011425 호(2014.01.29: 출원일), 출원번호 제10-2005-0027946(2005.09.29: 출원일, 출원번호 제10-2006-7025257(2006.11.30: 출원일) 등이 있다.

특히, 케이블 제조사에서 보빈에 감겨진 채 출고된 케이블을 원하는 길이만큼 절단하여 원형으로 감는 과정에서 한 방향으로 감게 되면 케이블을 푸는 과정에서 꼬임이 발생하게 되는 문제점이 있다.

최근에는 두께가 두꺼운 케이블 제품이 많이 출고되고, 선박 및 해양 플랜트 제작 과정에서 케이블이 권선된 보빈 자체를 작업장에 들고 들어가기보다 필요한 길이만큼 케이블을 절단하고 이를 원형으로 감아서 설치되는 위치를 태그로 부착하여 포장하는 방법을 많이 사용하고 있다.

도 1은 케이블 감는 방법을 예시하는 개념도이다.

도 1의 (b)에 도시된 방식으로 케이블을 감는 경우 펼치는 과정에서 케이블의 꼬임이 빈번하게 발생하게 되고, 이를 방지 하기 위하여 도 1의 (a)에 도시된 형태로 감거나 한번은 도 1의 (a)로 감고 한번은 도 1의 (b) 형태로 감는 경우도 있다. 이러한 과정은 종래에 수작업을 통해서 이루어졌기 때문에 작업자의 근골력계 질환을 유발하게 되는 사용상의 문제점이 있었다.

이러한 수작업을 통해서 이루어지는 케이블 권선 작업을 자동화한 것으로 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 제10-2005-0038497호가 있다.

선행 기술은 소위 '8자 말이' 작업을 자동화한 기계 장치를 개시하고 있지만, 권선 작업이 일정하게 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 케이블 권선 장치는 케이블을 풀때 꼬여지는 현상을 방지할 수 있는 자동 권선 장치를 제공하되, 일정한 크기로 케이블을 권선시킬 수 있는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 케이블 권선 장치는 프레임과, 권취된 케이블을 연속해서 공급시키기 위해서 상기 프레임의 일측에 설치되는 케이블 공급 유닛과, 상기 케이블 공급 유닛을 통해서 공급되는 케이블을 가이드하는 하는 가이드 유닛과, 상기 가이드 유닛과 인접하여 상기 프레임 상에 설치되어 X축 레일과, 상기 X축 레일을 따라서 이동되는 이동 프레임과, 상기 이동 프레임에 설치되는 Y축 레일과, 상기 Y축 레일을 따라서 이동되는 수평 이동 유닛과, 상기 수평 이동 유닛에 설치되는 수직 레일과, 상기 수직 레일을 따라서 이동되는 수직 이동 유닛과, 상기 케이블을 파지하는 그리퍼를 포함하는 케이블 권선 장치에 있어서, 상기 가이드 유닛은 상기 케이블 공급 유닛을 통해서 공급되는 케이블을 가이드하는 하는 가이드부와 상기 가이드부를 X축 및 Y축으로 이동시키는 이동부를 포함하고, 상기 수직 이동 유닛에 설치된 회전 수단을 통해서 일정한 경사각을 따라 회전되는 회전 몸체를 더 포함하되, 상기 그리퍼는 상기 회전 몸체에 설치되어 상기 케이블을 파지하고, 상기 그리퍼에 의해서 파지된 케이블이 원형으로 권취되는 과정에서 상기 이동부는 상기 가이드부를 X축 및 Y축으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 케이블 공급 유닛과 가이드 유닛 사이에는 절단 유닛이 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 절단 유닛은 일정한 거리을 두고 설치되는 한 쌍의 고정부와, 상기 고정부 사이에 이동되는 절단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 케이블 권선 장치는 케이블을 파지하는 그리퍼를 X,Y축 및 수직 레일을 이용하여 이동시킬 수 있으면서도 회전 수단을 통해서 8자 감기 형태로 케이블을 일정한 크기로 감을 수 있는 장점이 있다.

도 1은 케이블을 감는 방법을 예시하는 개념도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 케이블 권선 장치를 도시하는 측면도.
도 3은 도 2의 평면도.
도 4는 도 3의 정면도.
도 5는 도 2의 변화도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 케이블 권선 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면 대용 사진.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 케이블 권선 장치를 도시하는 측면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 케이블 권선 장치는 프레임(10), 케이블 공급 유닛(20), 가이드 유닛(25), X축 레일(30), 이동 프레임(40), Y축 레일(50), 수평 이동 유닛(60), 수직 레일(70), 수직 이동 유닛(80), 회전 몸체(90) 및 그리퍼(98)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 프레임(10)은 각 구성요소가 설치되는 기대 역할을 하게 되며, 케이블(10)이 권취된 보빈(2)에 인접하여 설치된다.

이러한 프레임(10)은 보빈(2)에서 풀려지는 케이블(1)을 이송시키기 위한 케이블 공급 유닛(20)이 설치된다.

이러한 케이블 공급 유닛(20)은 한 쌍의 롤러 사이로 케이블을 통과시켜서 구동 모터를 통해서 롤러를 구동시켜서 케이블을 이송하는 방식으로 설치된다.

이러한 케이블 공급 유닛(20)을 통해서 이송되는 케이블은 그리퍼(98)에 파지된다.

이러한 그리퍼(98)는 케이블을 파지하여 원 형태로 이동시키는 역할을 하게 된다.

이러한 그리퍼(98)는 유압 방식 또는 기어 방식을 통해서 케이블의 외주면을 가압시켜서 파지할 수 있는 기능을 내장하고 있다.

그리고 상기 그리퍼(98)는 회전 몸체(90)에 설치되며, 회전 몸체(90)는 수직 이동 유닛(80)에 설치된다. 이러한 회전 몸체(90)는 회전 수단을 통해서 일정한 경사각을 따라 회전되며, 이러한 회전 수단은 구동 모터를 통해서 회전 몸체(90)를 회전시켜서 그리퍼에 파지된 케이블을 회전시키게 된다.

이러한 회전 몸체(90)가 결합된 수직 이동 유닛(80)은 수평 이동 유닛(60)에 수직으로 설치된 Y축 레일(70)을 따라서 수직으로 이동된다.

이러한 회전 몸체(90)가 원형으로 케이블을 권취시킬 수 있도록 X축과 Y축으로 이동가능하도록 해야 한다.

이러한 이동을 구현하기 위하여 상기 가이드 유닛과 인접하여 상기 프레임 상에 설치되어 X축 레일(30)과, 상기 X축 레일을 따라서 이동되는 이동 프레임(40), 상기 이동 프레임(40)에 설치되는 Y축 레일(50)을 이용하게 된다.

상기 Y축 레일(50)을 따라서 수평 이동 유닛(60)이 이동되고, 상기 수평 이동 유닛(60)에 수직 레일(70)이 설치된다.

상기 X축 레일(30)과 Y축 레일(50)의 구동 방식은 케이블을 파지한 그리퍼를 원형으로 이동시킬 수 있도록 역으로 설치되는 구조(즉, Y축 레일을 프레임에 설치하고 X축 레일을 Y축 레일을 따라서 이동되는 구조)를 채택하여도 같은 기능을 수행할 수 있다.

다음으로 가이드 유닛(25)은 상기 케이블 공급 유닛을 통해서 공급되는 케이블을 가이드하는 가이드부(26)와, 상기 가이드부(26)를 X축 및 Y축으로 이동시키는 이동부(27)를 포함한다.

상기 가이드부(26)는 케이블 공급 유닛을 통해서 이송되는 케이블의 이동을 가이드하는 역할을 하게 되며, 이동부(27)는 전술한 X축 레일(30)과 Y축 레일(50)을 따라서 이동되는 그리퍼에 의해서 케이블이 원형으로 권취되는 과정에서 케이블이 원형으로 이동될 수 있도록 가이드하는 역할을 하게 된다.

이러한 이동 구조에 대해 보다 상세히 살펴보면,

도 3은 도 2의 평면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 프레임의 상측 양쪽으로 설치된 X축 레일(30)을 따라서 Y축 레일(50)이 설치된 이동 프레임(40)이 이동되고, Y축 레일(50)을 따라서 수평 이동 유닛(60)이 움직일 수 있으므로 케이블을 파지한 그리퍼를 원형으로 감을 수 있게 된다.

다시 도 2에 도시된 바와 같이 수직 레일(70)을 따라서 수직 이동 유닛이 이동되고, 수직 이동 유닛에 설치된 회전 수단을 통해서 일정한 경사각을 따라 회전되는 회전 몸체가 설치된다.

이러한 수직 이동 유닛에 대해 보다 상세히 살펴보면,

도 4는 도 3의 정면도이다.

수직 이동 유닛(80)은 수평 이동 유닛(60)에 수직으로 설치된 수직 레일(70)을 따라서 수직으로 이동되며, 케이블을 감는 과정에서 케이블을 위치를 수직으로 조절하여 일정한 크기로 케이블이 권취될 수 있도록 한다

케이블이 권취되는 동안 각 구성 요소의 움직임이 대해서 살펴보면, 도 5는 도 2의 변화도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 좌측에서 케이블을 파지한 그리퍼는 X축 레일과 Y축 레일을 따라서 원형으로 움직이는 수직 이동 유닛에 의해서 원형으로 케이블을 감으면서, 동시에 수직 레일을 따라서 수직 하방향으로 케이블을 내려 안정적으로 케이블이 배출대에 원형으로 감져지도록 한다.

이러한 이동 과정은 도 5에서 그리퍼가 점선으로 도시된 형태로 이동된 상태가 된다. 이러한 이동이 완료되면 케이블은 반원형 정도 배출대에 올려지고, 다시 원위치로 복귀하면서 완전한 원형으로 권취된다.

이러한 원형 권취 작업이 완료되면, 그리퍼가 설치되는 회전 몸체가 180도로 회전되면서 케이블이 8자 형태를 이루면서 원형으로 감겨지도록 한다.

이러한 권취 과정이 완료되면 케이블을 절단하고, 배출시키는 과정이 이루어진다.

이러한 과정은 도 2에 도시된 바와 같이 프레임(10)의 하부에는 배출대(120)가 설치되어 권취된 케이블을 배출할 수 있으며, 이러한 배출대(120)는 구동모터를 통해서 자동으로 케이블을 배출시킬 수 있다.

권취작업이 완료된 경우 케이블을 일정한 길이로 절단시킬 필요가 있으며, 이러한 기능을 절단 유닛을 통해서 수행할 수 있다.

상기 절단 유닛(110)은 상기 케이블 공급 유닛(20)과 가이드 유닛(25) 사이에 설치되고, 상세하게는 일정한 거리을 두고 설치되는 한 쌍의 고정부(112)와, 상기 고정부(112) 사이에 이동되는 절단부(114)를 포함한다.

먼저, 상기 한 쌍의 고정부(112)는 케이블 공급 유닛(20)을 통해서 공급되는 케이블의 양측면을 가압시켜서 케이블을 고정시키게 되며, 이러한 고정부는 유압 실린더를 통해서 구현될 수 있다.

다음으로 절단부(114)는 상기 한 쌍의 고정부 사이에 설치되어 고정된 케이블을 절단시키게 되며, 유압 실린더 단부에 설치되는 칼날을 통해서 이러한 작업을 수행할 수 있다.

이러한 절단부와 고정부의 작동은 제어부를 통해서 제어가능하도록 설치된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 케이블 권선 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면 대용 사진이다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 케이블 권선 장치에 의해서 케이블이 권선되는 과정은 작업자에 의한 작업을 자동화한 것이다.

즉, 도 6의 작업자가 왼손으로 파지한 부분(B)은 그리퍼에 의해서 파지된 부분이며, 오른손이 파지한 부분(A)은 가이드 유닛에 의해서 가이드되는 부분이다.

도 6의 (a) 사진에 도시된 바와 같이 케이블이 공급되면, 왼손으로 파지한 부분(B)은 가이드 역할을 하면서 원형으로 케이블을 감게되고, 도 6의 (b) 사진과 같이 오른손이 파지한 부분(A)는 전후 방향과 좌우 방향으로 이동하면서 8자 형태로 케이블이 감길 수 있도로 가이드 하게 된다. 즉, 본원 발명의 가이드 유닛이 X축과 Y축으로 이동하면서 케이블의 이동을 가이드하는 것이 작업자가 오른손을 이용하여 케이블을 감는 역할과 동일한 것이다.

이상과 같이 본 발명은 케이블 권선 장치를 제공하는 것을 중요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

10: 프레임
20: 케이블 공급 유닛
25: 가이드 유닛
26: 가이드부
27: 이동부
30: X축 레일
40: 이동 프레임
50: Y축 레일
60: 수평 이동 유닛
70: 수직 레일
80: 수직 이동 유닛
90: 회전 몸체
98: 그리퍼
120: 절단 유닛
112: 고정부
114: 절단부
120: 배출대

Claims (3)

1. 프레임과, 권취된 케이블을 연속해서 공급시키기 위해서 상기 프레임의 일측에 설치되는 케이블 공급 유닛과, 상기 케이블 공급 유닛을 통해서 공급되는 케이블을 가이드하는 하는 가이드 유닛과, 상기 가이드 유닛과 인접하여 상기 프레임 상에 설치되어 X축 레일과, 상기 X축 레일을 따라서 이동되는 이동 프레임과, 상기 이동 프레임에 설치되는 Y축 레일과, 상기 Y축 레일을 따라서 이동되는 수평 이동 유닛과, 상기 수평 이동 유닛에 설치되는 수직 레일과, 상기 수직 레일을 따라서 이동되는 수직 이동 유닛과, 상기 케이블을 파지하는 그리퍼를 포함하는 케이블 권선 장치에 있어서,
   상기 가이드 유닛은 상기 케이블 공급 유닛을 통해서 공급되는 케이블을 가이드하는 하는 가이드부와 상기 가이드부를 X축 및 Y축으로 이동시키는 이동부를 포함하고,
   상기 수직 이동 유닛에 설치된 회전 수단을 통해서 일정한 경사각을 따라 회전되는 회전 몸체를 더 포함하되, 상기 그리퍼는 상기 회전 몸체에 설치되어 상기 케이블을 파지하고,
   상기 그리퍼에 의해서 파지된 케이블이 원형으로 권취되는 과정에서 상기 이동부는 상기 가이드부를 X축 및 Y축으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 케이블 권선 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이블 공급 유닛과 가이드 유닛 사이에는 절단 유닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 케이블 권선 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 절단 유닛은,
   일정한 거리을 두고 설치되는 한 쌍의 고정부와, 상기 고정부 사이에 이동되는 절단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 권선 장치.
   

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