KR101898760B1

KR101898760B1 - 비드링 권취장치

Info

Publication number: KR101898760B1
Application number: KR1020147031037A
Authority: KR
Inventors: 시게아키 노무라
Original assignee: 후지 세이코 가부시키가이샤; 후지쇼지 가부시키가이샤
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2018-09-13
Also published as: DE112012006267T5; CN104245178A; US9968985B2; KR20150003267A; WO2013161031A1; RU2014146774A; JPWO2013161031A1; IN2014MN02111A; CN104245178B; RU2601523C2; US20150059916A1; PH12014502358A1

Abstract

비드링 권취장치는, 회전축(16)에 탈착 가능하게 지지되는 포머(18)의 외부에 공급되는 와이어(W)를 권취함으로써 비드링을 형성한다. 비드링 권취장치는, 회전축(16)을 지지하는 베어링(13)을 안내하기 위한 안내부재(12), 베어링(13)을 안내부재(12)를 따라 승강시키는 구동부재(19, 20, 21)를 구비한다. 포머(18)를 직경이 다른 별개의 포머(18)와 교환할 때, 구동부재(19~21)에 의해 베어링(13)을 승강시켜, 포머(18)의 상단을 정위치에 배치시킨다.

Description

비드링 권취장치{Bead ring winding device}

본 발명은, 포머(former)의 외주에 와이어를 권취하여, 비드링을 형성하도록 한 비드링 권취장치에 관한 것이다.

일반적으로, 이러한 종류의 비드링 권취장치에 있어서는, 회전축에 지지된 포머의 상단과 대응하는 높이에 와이어의 공급부가 배치된다. 그리고, 포머(former)가 회전하면서 와이어의 공급부로부터 포머의 외주에 와이어가 공급되어, 이 와이어의 권취에 의해 비드링이 형성되도록 되어 있다. 종래, 이와 같은 구성의 비드링 권취장치에 있어서, 형성하는 비드링의 권취직경을 변경할 경우에는, 회전축 상의 포머를 떼어내고, 그 비드링의 권취직경에 적합한 직경을 갖는 별개의 포머로 교환하였다.

그런데, 이러한 종래 구성의 비드링 권취장치에 있어서는, 포머(former)의 교환 후 와이어 공급부의 위치가 교환 후의 포머 상단과 대응하지 않게 되기 때문에, 교환 후의 포머 외주에 대응하는 와이어의 공급이 안정하게 이루어지지 않는 문제가 있었다.

이와 같은 문제에 대처하기 위하여, 포머 및 그 회전축을 지지하는 장치 전체를 상하방향으로 이동가능하게 구성하여, 교환 후의 포머 상단을 와이어의 공급부와 대응하는 위치까지 이동시키는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 포머를 포함하는 장치 전체가 대중량이기 때문에, 포머를 소정위치까지 정확히 이동시키는 것은 불편하고 곤란하다.

본 발명은, 이와 같은 종래기술에 존재하는 문제점에 착안하여 안출된 것이다. 그 목적은, 회전축 상의 포머를 직경이 다른 별개의 포머와 교환한 경우에, 교환 후의 포머 상단이 소정위치에 배치되도록 교환 후의 포머를 용이하게, 또한 정확히 이동할 수 있는 비드링 권취장치를 제공하는 것에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 회전축에 탈착가능하게 지지된 포머(former)의 외주에 공급되는 와이어를 권취함으로써 비드링을 형성하는 비드링 권취장치로서, 상기 회전축을 지지하는 베어링을 승강 가능하게 안내하기 위한 안내부, 베어링을 상기 안내부재를 따라 승강시키는 구동부재를 구비하는 비드링 권취장치를 제공한다.

따라서, 본 발명의 비드링 권취장치에 있어서, 비드링의 권취직경의 변경에 따라서 회전축 상의 포머를 직경이 다른 별개의 포머와 교환한 경우에는, 구동부재에 의해 베어링을 안내부를 따라 승강시킴으로써, 교환 후의 포머 위치를 변경할 수 있다. 따라서, 교환 후의 포머 상단이 소정의 높이 위치에 배치되도록 교환 후의 포머를 용이하고 정확하게 이동할 수 있다.

상기 비드링 권취장치는, 포머가 승강하는 범위의 상한과 대응하는 높이의 위치에 설치된 포머에 와이어를 공급하는 와이어 공급부를 구비할 수 있다.

상기 구동부는 서보모터를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 비드링 권취장치는, 포머의 직경에 대응한 서보모터의 회전량에 관한 데이터를 기억하는 기억부, 이 기억부에 기억된 데이터에 기초하여 포머의 상단을 정위치까지 이동시키는 상기 서보모터의 회전을 제어하는 제어부를 구비한다.

상기 비드링 권취장치는, 상기 포머의 상단이 정위치에 배치되었는지를 검출하는 검출부를 구비할 수 있다.

상기 비드링 권취장치는, 상기 포머의 상단과 대응하는 높이에 설치된, 포머에 공급되는 와이어에 권취 경향을 부여하기 위한 경향 부여장치를 구비할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 회전축 상의 포머(former)를 직경이 다른 별개의 포머와 교환한 경우에, 교환 후의 포머 상단이 소정위치에 배치되도록 교환 후의 포머를 용이하고 정확히 이동할 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 비드링 권취장치를 나타낸 정면도.
도 2는 도 1의 비드링 권취장치의 요부 종단면도.
도 3은 동 비드링 권취장치로의 와이어 공급로에 배치된 경향 부여장치를 확대하여 나타낸 요부 정면도.
도 4는 도 3의 4-4선에 있어서의 확대 단면도.
도 5는 도 1의 비드링 권취장치의 회로구성을 나타낸 블록도.

이하, 본 발명을 구체화한 비드링 권취장치의 일 실시형태를 도면에 따라 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 장치 프레임(11)의 앞 벽 뒷면에는, 한 쌍의 안내부재(12)가 도 1에 있어서 우상방으로 올라가는 경사상태로 평행하게 연장되도록 배치된다. 안내부재(12)에는, 베어링(13)이 지지판(14) 및 복수의 피안내부(15)를 사이에 두고 안내부재(12)의 연장되는 방향을 따라서 승강 가능하게 지지된다. 베어링(13)에는 수평인 축선을 갖는 회전축(16)이 회전 가능하게 지지되고, 이 회전축(16)은 장치 프레임(11)의 앞 벽에 형성된 장공(11a)을 사이에 두고 전방으로 돌출된다. 베어링(13)의 뒷 부분에는, 회전축(16)을 회전시키기 위한 회전용 서보모터(17)가 지지된다. 장치 프레임(11) 밖에서, 회전축(11)의 전단에는 원형의 포머(former)(18)가 착탈 가능하게 지지된다. 그리고, 이 포머(18)가 회전하면서, 포머(18)의 외주에 와이어(W)가 권취됨으로써 비드링이 형성된다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 장치 프레임(11)의 앞 벽 뒷면에는, 구동부재를 구성하는 볼 나사(19)가 안내부재(12)와 평행하게 연장되는 축선을 중심으로 회전가능하게 지지된다. 지지판(14)에는, 볼 나사(19)에 나사결합하는 구동부재로서의 암나사체(20)가 설치된다. 장치 프레임(11)의 앞 벽 뒷면에는 구동부재를 구성하는 승강용 서보모터(21)가 설치되고, 이 서보모터(21)의 모터 축이 커플링(22)을 사이에 두고 볼 나사(19)에 접속된다. 그리고, 승강용 서보모터(21)에 의해 볼 나사(19)가 회전됨으로써, 암나사체(20)를 사이에 두고 지지판(14) 및 베어링(13)이 안내부재(12)를 따라 승강한다. 이로써, 포머(18)가 직경이 다른 별개의 포머(18)와 교환된 경우에도, 그 교환 후의 포머(18)의 상단을 항상 소정의 높이 위치까지 이동시킬 수 있다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 장치 프레임(11)의 앞면에는, 포터센서 등으로 이루어진 검출부(23)가 포머(18)의 상단이 배치되어야 할 정위치와 대응하는 위치에 설치된다. 그리고, 상기 승강용 서보모터(21)의 회전에 의해 베어링(13)이 승강되어, 포머(18)의 위치가 변경된 때에는, 이 검출부(23)의 검출에 의해 포머(18)의 상단이 정위치에 배치되었는지가 확인된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 장치 프레임(11)의 앞면에는, 와이어(W)를 포머(18)의 상단을 향해 안내하여 포머(18)의 외주에 공급하기 위한 와이어 공급부(24)가 브라켓(25)를 사이에 두고, 포머(18)의 승강범위 상한과 거의 같은 높이의 위치에 설치된다. 포머(18)로의 와이어(W) 공급로에 있어서 와이어 공급부(24) 보다 상류 측에서, 또한 포머(18)의 상단과 거의 같은 높이의 위치의 브라켓(25) 상에는 와이어(W)에 권취 경향(bias)을 부여하는 경향 부여장치(26)가 배치된다.

도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 경향 부여장치(26)에는, 와이어(W) 공급로의 상류 측에 위치하는 1개의 대직경 롤러(27)와, 이 대직경 롤러(27) 보다 하류 측에 위치하는 복수의 소직경 롤러(28B, 28C, 28D)가 설치된다. 이 소직경 롤러(28B~28D) 중 2개의 소직경 롤러(28C, 28D)는, 브라켓(25)에 부착된 지지판(29) 상의 정위치에 회전 가능하게 지지된다. 나머지 1개의 소직경 롤러(28B)는, 지지판(29) 상에 지축(30)을 사이에 두고 회전 가능하게 부착된 회동레버(31)의 선단에 회전 가능하게 지지된다. 그리고, 회동레버(31)의 회동에 따라 소직경 롤러(28B)의 위치가 변경됨으로써, 와이어(W)에 대한 경향의 정도가 가감된다.

즉, 주로 대직경 롤러(27)는 와이어(W)에 텐션을 부여하는 동작을 하고, 소직경 롤러(28B~28D)가 경향 롤러의 기능을 수행한다. 또한, 소직경 롤러(28D)는, 소직경 롤러(28B) 상을 통과한 와이어(W)가 상방으로 어긋나는 것을 제지하는 기능도 수행한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 회동레버(31)의 하방에 대응한 위치의 지지판(29) 상에는, 너트(32)가 고정된다. 너트(32)에는 조절나사(33)가 회전 가능하게 나사결합된다. 이 조절나사(33)의 선단에는 회동레버(31)의 선단 측 가장자리에 계합 가능한 계합부(33a)가 형성된다. 조절나사(33)의 머리부분과 너트(32)와의 사이에서 조절나사(33)의 나사부분에는, 조절칼라(34)가 상기 머리부분 상의 시트부(35)를 사이에 두고 탈착 가능하게 부착된다. 회동레버(31)의 선단에는, 동 회동레버(31)를 도 3에서의 반시계 방향으로 회동하는 힘을 가하기 위한 스프링(36)이 걸쳐져 설치된다. 그리고, 이 스프링(36)이 힘을 가함으로써, 회동레버(31)는 조절나사(33)의 계합부(33a)와 계합하는 위치까지 회동하여 배치된다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 조절칼라(34)의 일측에는, 조절칼라(34)를 조절나사(33)의 나사부분에 대해 측방으로부터 탈착하기 위한 개구(34a)가 형성된다. 조절칼라(34)에는, 개구(34a)와는 반대 측 위치에, 조절칼라(34)의 탈착 조작시에 사용하는 파지 핀(34b)이 돌출된다. 또한, 본 실시형태에서는, 두께 T가 다른 별개의 조절칼라(34)도 준비된다. 조절나사(33)의 나사부분에 대하여 두께 T가 다른 별개의 조절칼라(34)를 대신 부착함으로써, 회동레버(31)이 회동하여 변위되고, 그 결과, 소직경 롤러(28B)의 위치가 변경된다. 이로써, 와이어(W)에 대한 경향 부여 정도가 변경된다.

다음, 상기와 같이 구성된 비드링 권취장치의 전기회로 구성에 대하여 설명한다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 장치 전체의 작동을 제어하는 제어부(40)에는, 기억부(41)가 접속된다. 기억부(41)에는, 다양한 포머(18)의 직경에 대응한 승강용 서보모터(21)의 회전량에 관한 데이터나, 다양한 와이어 권취 횟수에 대응한 회전용 서보모터(17)의 회전량에 관한 데이터 등이 기억된다. 제어부(40)에는, 상기 검출부(23)로부터의 검출 데이터나, 조작부(42)로부터의 입력 데이터가 입력된다. 제어부(40)로부터는, 회전용 서보모터(17)나, 승강용 서보모터(21)에 대한 구동신호나, 표시부(43)에 대한 표시 데이터가 출력된다.

그리고, 상기 제어부(40)는, 회전축(16) 상의 포머(18)의 교환시에 조작부(42)로부터 교환 후의 포머(18)의 직경에 대한 데이터가 입력되면, 기억부(41)에 기억된 승강용 서보모터(21)의 회전량에 대한 데이터 중의 대응하는 데이터에 기초하여 포머(18)의 상단이 정위치에 배치되도록 승강용 서보모터(21)의 회전을 제어한다. 또한, 제어부(40)는, 포머(18)의 외주에 와이어(W)를 권취하여 비드링을 형성할 때, 기억부(41)에 기억된 회전용 서보모터(17)의 회전량에 대한 데이터 중의 대응하는 데이터에 기초하여 와이어(W)의 권취 횟수 소정 횟수가 되도록 회전용 서보모터(17)의 회전을 제어한다.

다음, 상기와 같이 구성된 비드링 권취장치의 작용을 설명한다.

본 비드링 권취장치에 있어서, 비드링의 권취 직경의 변경에 따라 회전축(16) 상의 포머(18)를 직경이 다른 별개의 포머(18)와 교환한 경우, 예를 들면 도 1 에서 실선으로 나타낸 큰 직경의 포머(18)에서, 같은 도에서 쇄선으로 나타낸 작은 직경의 포머(18)로 교환한 경우에는, 작업자는 조작부(42)로부터 교환 후의 포머(18)의 직경에 대한 데이터를 입력한다. 그러면, 제어부(40)의 제어에 의해, 기억부(41)에 기억된 승강용 서보모터(21)의 회전량에 대한 데이터 중의 대응하는 데이터가 읽혀지고, 이 회전량의 데이터에 기초하여 승강용 서보모터(21)가 회전된다. 또한, 포머(18)의 교환 후, 포머(18)의 회전축(16)은 일단 최하단의 원위치로 이동되고, 그 후, 승강용 서보모터(21)가 기억부(41)의 데이터에 따라 소요량만큼 회전됨으로써 원위치로부터 상승된다.

즉, 이 승강용 서보모터(21)의 회전에 의해, 볼 나사(19) 및 암나사체(20)을 사이에 두고 베어링(13)이 안내부재(12)를 따라 승강된다. 이로써, 큰 직경의 포머(18)에서 작은 직경의 포머(18)로 교환된 경우에도, 교환 후 작은 직경의 포머(18) 상단을 교환 전 큰 직경의 포머(18)의 경우와 마찬가지로 와이어 공급부(24)와 거의 같은 높이의 정위치에 배치시킬 수 있다.

또한, 교환 후의 포머(18)의 상단이 정위치에 배치되면 그 상태가 검출부(23)에 의해 검출되고, 그 검출신호가 제어부(40)에 입력된다. 이로 인해, 제어부(40)에 의한 승강용 서보모터(21)의 회전제어에 오차가 발생한 경우에도 검출부(23)의 검출신호에 기초하여, 제어부(40)에 의해 승강용 서보모터(21)의 회전이 정지됨으로써, 포머(18)의 상단이 정위치에 정확히 배치된다. 즉, 기억부(41)의 데이터에 따른 승강용 서보모터(21)의 회전이 종료한 경우에도, 포머(18)의 상단이 검출부(23)의 높이에 아직 도달하지 않았다면, 승강용 서보모터(21)의 회전이 계속된다. 또한, 역으로, 기억부(41)의 데이터에 따라 승강용 서보모터(21)의 회전이 종료되기 전에 포머(18)의 상단이 검출부(23)의 높이까지 도달하면, 그 지점에서 승강용 서보모터(21)의 회전은 종료된다.

따라서, 포머(18) 교환 후의 비드링의 권취 형성시에, 교환 후의 포머(18)의 외주에 와이어 공급부(24)로부터 와이어(W)를 안정적으로 공급할 수 있다.

또한, 상기 포머(18)의 교환 등에 따라, 경향 부여장치(26)에 의한 와이어(W)의 경향 정도를 변경할 필요가 있을 경우에는, 도 3에 나타낸 조절나사(33)를 푼다. 그리하면, 조절칼라(34)가 조절나사(33)의 머리부분과 너트(32) 사이의 협지상태로부터 해방된다. 이 상태에서, 조절칼라(34)를 조절나사(33)의 나사부분으로부터 측방으로 뽑아내고, 두께 T가 다른 별개의 조절칼라(34)를 조절나사(33)의 나사부분에 장착한다.

그 후, 조절나사(33)를 조이면, 교환 후의 조절칼라(34)가 조절나사(33)의 머리부분과 너트(32)의 사이에 협지되어, 조절나사(33)의 위치가 조절칼라(34)의 두께 T에 대응하여 변경된다. 그리고, 조절나사(33)의 위치변경에 대응하여 회동레버(31)가 회동하는 결과, 소직경 롤러(28B)의 위치가 변경된다. 이리하여 소직경 롤러(28B)의 위치가 변경됨으로써, 와이어(W)에 대한 경향 정도가 가감된다. 따라서, 조절칼라(34)의 교환이라는 간단한 조작에 의해 와이어(W)에 대한 경향 정도를 용이하게 조절할 수 있다.

따라서, 본 실시형태에 의하면, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.

1) 본 비드링 권취장치에 의하면, 비드링의 권취 직경의 변경에 따라 회전축(16) 상의 포머(18)를 직경이 다른 별개의 포머(18)과 교환한 경우에는, 회전축(16)을 지지하는 베어링(13)을 구동부재(19~21)에 의해 안내부재(12)를 따라 승강시킴으로써, 교환 후의 포머(18) 위치를 변경할 수 있다. 따라서, 교환 후의 포머(18) 상단이 소정의 높이위치에 배치되도록 교환 후의 포머(18)를 용이하고 정확하게 이동시킬 수 있다.

2) 본 비드링 권취장치에 있어서, 상기 포머(18)의 승강범위 상한과 거의 같은 높이의 위치에 포머(18)에 대하여 와이어(W)를 공급하는 와이어 공급부(24)가 배치된다. 이로 인해, 포머(18)의 교환시에 교환 후의 포머(18) 상단을 와이어 공급부(24)와 거의 같은 높이의 정위치에 배치할 수 있어, 교환 후의 포머(18)의 외주에 대한 와이어(W)의 공급을 안정적으로 행할 수 있다.

3) 본 비드링 권취장치에 있어서, 상기 구동부재(19~21)는 승강용 서보모터 (21)을 포함한다. 또한, 포머(18)의 직경에 대응하는 승강용 서보모터(21)의 회전량에 대한 데이터를 기억하는 기억부(41)가 설치되고, 이 기억부(41)에 기억된 데이터에 기초하여 포머(18)의 상단이 정위치에 배치되도록 승강용 서보모터(21)의 회전을 제어하는 제어부(40)가 설치된다. 이로 인해, 포머(18)의 교환시에, 기억부(41)에 기억된 데이터에 기초하여, 제어부(40)의 제어에 의해 승강용 서보모터(21)가 회전되어, 교환 후의 포머(18) 상단이 정위치에 배치되도록 베어링(13)이 승강된다. 따라서, 포머(18)의 이동조절을 포머(18)의 직경에 대응하여 용이하고 정확하게 행할 수 있다.

4) 본 비드링 권취장치에 있어서, 포머(18)의 상단이 정위치에 배치되었는지를 검출하는 검출부(23)가 설치된다. 이로 인해, 검출부(23)의 검출에 기초하여, 포머(18)의 위치결정을 정확히 행할 수 있다.

5) 본 비드링 권취장치에 있어서, 포머(18)의 상단이 배치되어야 할 정위치와 거의 같은 높이의 위치에, 포머(18)에 공급되는 와이어(W)에 권취 경향을 부여하기 위한 경향 부여장치(26)가 설치된다. 이로 인해, 포머(18)의 교환시에, 교환 후의 포머(18) 상단을 경향 부여장치(25)와 거의 같은 높이의 위치에 배치할 수 있다.

6) 본 비드링 권취장치에 있어서, 경향 부여장치(26)의 경향 부여용 롤러(28B)의 위치 조절을 조절칼라(34)에 의해 조절하도록 한다. 이로 인해, 조절칼라(34)를 교환하여 조절나사(33)를 조이는 것만으로 경향 부여 정도를 용이하게 변경할 수 있다. 또한, 조절나사(33)에 의해 조절칼라(34)를 조이면, 조절칼라(34)가 와셔의 역할을 수행하여, 조절나사(33)의 풀림을 억제할 수 있다.

(변경예)

또한, 본 실시형태는, 다음과 같이 변경하여 구체화하는 것도 가능하다.

ㆍ 상기 실시형태에 있어서, 포머(18) 상단의 위치설정을 검출부(23)의 검출에만 기초하여 행하도록 할 수 있다.

ㆍ 상기 실시형태에 있어서, 경향 부여장치(26)를 생략할 수 있다.

11: 장치 프레임
12: 안내부재
13: 베어링
16: 회전축
17: 회전용 서보모터
18: 포머
19: 구동부재를 구성하는 볼 나사
20: 구동부재를 구성하는 암나사체
21: 구동부재를 구성하는 승강용 서보모터
23: 검출부
24: 와이어 공급부
26: 경향 부여장치
40: 제어부
41: 기억부
W: 와이어

Claims

와이어 공급부;
비드링을 형성하도록 상기 와이어 공급부로부터의 와이어를 외주 둘레에 수용하는 포머;
일 평면에서 연장하며, 상기 포머가 탈착 가능하게 결합되는, 회전축;
상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링;
상기 평면에 수직하게 연장하는 제1 축을 따라서, 그리고 동시에 상기 제1 축에 수직하게 연장하는 제2 축을 따라서, 상기 베어링이 상기 와이어 공급부에 대해 이동하도록 배치되는 안내부재로서, 상기 안내부재는 상기 제1 축 및 제2 축 모두에 대해서 대각선인 제3 축을 따라서 연장하는, 안내부재; 및
상기 베어링을 상기 안내부재를 따라 이동시키는 구동 부재를 포함하는,
비드링 권취장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동부재는 서보모터를 포함하고, 기억부가 상기 포머의 직경에 대응하여 상기 서보모터에 의해 생성된 회전량에 대한 데이터를 기억하고, 상기 기억부에 기억된 데이터에 기초하여 포머의 상단을 정위치까지 이동시키도록 제어부가 상기 서보모터에 의해 생성된 회전을 제어하는 것을 특징으로 하는,
비드링 권취장치.
제 1 항에 있어서,
검출부가 상기 포머의 상단이 정위치에 배치되었는지를 검출하는 것을 특징으로 하는,
비드링 권취장치.
제 1 항에 있어서,
경향 부여장치가 상기 포머에 공급되는 와이어에 권취 경향(bias)을 부여하고, 상기 경향 부여장치가 상기 포머의 상단과 대응하는 높이에 설치되는 것을 특징으로 하는,
비드링 권취장치.
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