KR101934677B1

KR101934677B1 - 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치

Info

Publication number: KR101934677B1
Application number: KR1020180091261A
Authority: KR
Inventors: 양등석
Original assignee: 양등석
Priority date: 2018-08-06
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2019-01-02

Abstract

본 발명은 절연튜브가 외면에 삽입 배치된 바이메탈 상에 길이방향으로 히터와이어를 일정 간격으로 와인딩 처리하여 열동형 과부하계전기에 조립 장착되는 바이메탈 조립체를 제조하기 위한 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치에 관한 것으로서, 상기 바이메탈을 낱개씩 순차 공급하기 위한 것으로서, 바이메탈이 적층 구비되는 매거진부 및 상기 매거진부에 적층되어있는 다수의 바이메탈 중에서 최하층 바이메탈을 푸시하여 매거진부의 전방(前方)에 위치시키는 푸시부를 갖는 바이메탈 공급유닛; 상기 바이메탈공급유닛을 통해 낱개씩 순차 공급되는 바이메탈을 이송척으로 파지하여 이송하기 위한 바이메탈 이송유닛; 상기 바이메탈이송유닛을 통해 이송되는 바이메탈의 길이방향 측 양측단부에 대해 지지 및 파지하여 고정함과 더불어 회전모터부의 구비를 통해 히터와이어의 와인딩 처리를 위한 회전력을 제공하는 바이메탈 고정 및 회전유닛; 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛의 전방(前方)에 설치되어 히팅와이어의 단부를 바이메탈의 상면으로 공급함과 더불어 로드리스실린더와의 결합을 통해 히터와이어의 와인딩 처리시 바이메탈의 길이방향으로 일정 속도로의 위치 이동을 견인함에 의해 히터와이어를 바이메탈 상에 일정 간격으로 와인딩되게 하며 히터와이어의 와인딩 완료시 절단 처리하기 위한 절단부를 갖는 히터와이어 공급 및 절단유닛; 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛과 상기 히터와이어 공급 및 절단유닛에 의한 동시 구동에 의해 바이메탈 상에 히터와이어가 와인딩되어 제조된 바이메탈 조립체를 파지하여 외부로 배출하기 위한 배출척을 갖는 바이메탈조립체 배출유닛;을 포함하며, 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛은, 상기 바이메탈 공급유닛의 전방(前方)에 위치되고, 바이메탈 이송유닛에 의해 이송되는 바이메탈의 일측단부를 지지 및 파지하여 고정하는 고정척을 갖는 고정척부; 상기 고정척부를 회전 구동함에 의해 바이메탈의 상면으로 공급된 히터와이어의 와인딩을 가능하게 하는 회전모터부; 상기 고정척부와 마주하는 방향에 위치하여 간격 배치 및 공압실린더와의 결합을 통해 전후진하도록 구비되고, 전진 배치시 바이메탈 이송유닛에 의해 이송되는 바이메탈의 타측면을 지지하여주는 바이메탈지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 열동형 과부하계전기에 장착되어 사용되는 바이메탈 조립체의 양산성을 확보할 수 있고 양질 및 균일한 품질로 제조할 수 있으며, 특히 히터와이어에 대해 균일한 간격 유지에 의한 와인딩 처리가 이루어지므로 바이메탈 조립체 측 일정한 저항값을 유지할 수 있도록 제조할 수 있어 저항치에 대한 변동을 없앨 수 있고 정확도를 높일 수 있는 열동형 과부하계전기용 바이메탈 조립체를 제조할 수 있다.

Description

열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치{AUTOMATIC WINDING APPARATUS FOR MANUFACTURING BIMETAL ASSEMBLY OF THERMAL OVERLOAD RELAY}

본 발명은 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플레이트 몸체를 갖는 바이메탈 상에 가열체로 사용되는 히터와이어를 일정한 간격으로 권선하여 감을 수 있는 자동화설비를 제공함으로써 중앙을 기준으로 전저항값이 일정하게 유지되게 하여 전저항값의 산포를 좁게 개선할 수 있도록 하고 바이메탈의 안정된 동작특성을 갖게 하는 등 바이메탈 조립체의 제조품질을 향상시킬 수 있도록 하며 바이메탈 조립체의 제조에 따른 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치에 관한 것이다.

일반적으로 과부하계전기(Overload Relay)는 부하전류를 검출하는 방식이 바이메탈 특성을 이용하여 검출하는 방식인 열동형 과부하계전기(Thermal Overload Relay)와 CT(Current Transformer)를 통하여 검출된 미소전류를 전자회로부를 이용하여 검출하는 전자식 모터보호계전기(Electronic Motor Protection Relay)로 나눌 수 있으며, 전동기 부하 등 각종 산업용 전력기기를 사용함에 있어서 과부하 등의 이상상태로부터 부하를 보호하는데 사용되고 있다.

이때, 상기 열동형 과부하계전기는 부하별 사용용도에 따라 일반(표준)형, 결상보호형, 지동형으로 나눌 수 있는데, 제조업체별로 특성은 약간씩 상이하다 할 수 있다.

상기 일반(표준)형은 가장 많이 사용하는 제품으로서, 내부 바이메탈 각 상에 과전류 요소를 검출하는 가열체(히터)를 와이어 형태로 권선한 제품이고, 상기 결상보호형은 일반(표준)형에 결상검출기능을 추가한 제품으로서 모터의 소손 원인 중 많은 부분을 차지하는 결상에 의한 사고 방지를 위해 사용되는 제품이며, 상기 지동형은 기동시간이 긴 블라워나 휀 또는 원심분리기 등 관성이 큰 부하에 적용되는 제품으로서 동작 특성이 일반형 제품과는 다르다.

이러한 열동형 과부하계전기는 주전원을 연결하는 전원부와, 과부하 및 이상 발생시 접촉기를 트립(trip)시켜줄 수 있는 기구부를 포함한다.

상기 기구부에는 바이메탈이 구비되고, 이 바이메탈의 만곡특성을 이용하여 과부하 및 이상 발생시 트립장치 등의 기구를 통해 보조접점(예를 들면, 전기접촉자 등)에 트립 시그널을 전달하도록 구성된다.

이때, 상기 바이메탈은 과부하를 검출하기 위한 것으로서 만곡특성을 위한 플레이트 몸체로 구비되고, 바이메탈을 가열하는 가열체가 되는 히터와이어가 외측에 와인딩되어 바이메탈 조립체를 형성하게 된다.

이러한 바이메탈 조립체의 구성을 통해 바이메탈의 저항 및 히터와이어의 저항 분포에 의하여 바이메탈의 동작특성을 결정하게 되는데, 바이메탈 조립체에서의 정확한 발열량 검출이 이루어져야 열동형 과부하계전기에서의 트립 작동이 정확하게 이루어질 수 있다.

하지만, 종래 열동형 과부하계전기에는 수동 또는 반자동으로 바이메탈에 히터와이어를 와인딩 처리하여 바이메탈 조립체를 제조한 후 이를 연결단자와 연결하여 케이스 내에 장착하고 있는데, 바이메탈 상에 히터와이어를 일정한 간격으로 와인딩 처리하지 못하므로 인해 전저항을 측정시 바이메탈 조립체의 중앙 기준으로 양측부 산포가 넓은 문제점이 있었다.

즉, 바이메탈 조립체에서의 저항이 전체적으로 일정하게 형성되지 못하고 변동이 심한 문제점이 있었으며, 이러한 요인으로 인해 바이메탈에서 정확한 발열량을 검출하지 못하고 트립 작동신호를 제공하는 문제점 및 열동형 과부하계전기 측에서 불필요한 트립 작동이 이루어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 바이메탈 조립체의 제조시 수동 또는 반자동 작업을 수행하므로 인해 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

한편, 종래 선행기술문헌 관련하여서는 구조적인 특징을 갖는 열동형 과부하계전기에 관한 기술이 많이 제안되고 있고, 바이메탈 어셈블리에 관한 기술도 제안된 바가 있으나, 열동형 과부하계전기에 있어 바이메탈 조립체의 제조에 사용되는 히터와이어를 바이메탈에 와인딩 처리하는 자동 와인딩장치에 대한 제안기술은 쉽게 찾아볼 수가 없었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1400424호 대한민국 등록실용신안공보 제20-0441144호

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 플레이트 몸체를 갖는 바이메탈 상에 가열체로 사용되는 히터와이어를 일정한 간격으로 권선하여 감을 수 있는 자동화설비를 제공함으로써 중앙을 기준으로 전저항값이 일정하게 유지되게 하여 전저항값의 산포를 좁게 개선할 수 있도록 하고 바이메탈의 안정된 동작특성을 갖게 하는 등 바이메탈 조립체의 제조품질을 향상시킬 수 있도록 하며 바이메탈 조립체의 제조에 따른 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 히터와이어에 대해 균일한 간격 유지에 의한 와인딩 처리를 가능하게 함으로써 일정한 저항값을 유지할 수 있도록 하여 저항치에 대한 변동을 없앨 수 있도록 하며, 궁극적으로 열동형 과부하계전기의 동작특성을 향상시킴으로써 과부하 및 이상 발생시 빠른 대응을 가능하게 하고 정확도를 높일 수 있게 하는 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 바이메탈 조립체의 제조 및 히터와이어의 와인딩 처리에 따른 공정능력을 향상시킬 수 있게 하는 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치는, 절연튜브가 외면에 삽입 배치된 바이메탈 상에 길이방향으로 히터와이어를 일정 간격으로 와인딩 처리하여 열동형 과부하계전기에 조립 장착되는 바이메탈 조립체를 제조하기 위한 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치에 있어서, 상기 바이메탈을 낱개씩 순차 공급하기 위한 것으로서, 바이메탈이 적층 구비되는 매거진부 및 상기 매거진부에 적층되어있는 다수의 바이메탈 중에서 최하층 바이메탈을 푸시하여 매거진부의 전방(前方)에 위치시키는 푸시부를 갖는 바이메탈 공급유닛; 상기 바이메탈공급유닛을 통해 낱개씩 순차 공급되는 바이메탈을 이송척으로 파지하여 이송하기 위한 바이메탈 이송유닛; 상기 바이메탈이송유닛을 통해 이송되는 바이메탈의 길이방향 측 양측단부에 대해 지지 및 파지하여 고정함과 더불어 회전모터부의 구비를 통해 히터와이어의 와인딩 처리를 위한 회전력을 제공하는 바이메탈 고정 및 회전유닛; 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛의 전방(前方)에 설치되어 히팅와이어의 단부를 바이메탈의 상면으로 공급함과 더불어 로드리스실린더와의 결합을 통해 히터와이어의 와인딩 처리시 바이메탈의 길이방향으로 일정 속도로의 위치 이동을 견인함에 의해 히터와이어를 바이메탈 상에 일정 간격으로 와인딩되게 하며 히터와이어의 와인딩 완료시 절단 처리하기 위한 절단부를 갖는 히터와이어 공급 및 절단유닛; 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛과 상기 히터와이어 공급 및 절단유닛에 의한 동시 구동에 의해 바이메탈 상에 히터와이어가 와인딩되어 제조된 바이메탈 조립체를 파지하여 외부로 배출하기 위한 배출척을 갖는 바이메탈조립체 배출유닛;을 포함하며, 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛은, 상기 바이메탈 공급유닛의 전방(前方)에 위치되고, 바이메탈 이송유닛에 의해 이송되는 바이메탈의 일측단부를 지지 및 파지하여 고정하는 고정척을 갖는 고정척부; 상기 고정척부를 회전 구동함에 의해 바이메탈의 상면으로 공급된 히터와이어의 와인딩을 가능하게 하는 회전모터부; 상기 고정척부와 마주하는 방향에 위치하여 간격 배치 및 공압실린더와의 결합을 통해 전후진하도록 구비되고, 전진 배치시 바이메탈 이송유닛에 의해 이송되는 바이메탈의 타측면을 지지하여주는 바이메탈지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 히터와이어 공급 및 절단유닛은, 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛의 전방(前方)에 위치되고, 로드리스실린더 상에 결합되어 바이메탈의 길이방향으로 일정 속도로 위치 이동 가능하게 구비되는 베이스부; 상기 고정척에 파지되는 바이메탈의 앞쪽에 위치하도록 베이스부 상에 고정 설치되고, 히터와이어의 관통 배치를 위한 중공을 가지며, 히터와이어를 바이메탈의 상면으로 최종 공급되게 가이드하는 히터와이어 선단공급부; 상기 히터와이어 선단공급부의 전방(前方)에 위치되고 공압실린더와의 결합을 통해 전후진 이동 가능하게 베이스부 상에 설치되며, 공압실린더의 구동에 의해 히터와이어를 공급방향으로 밀어내어 히터와이어 선단공급부를 통과하여 돌출 배치 및 바이메탈의 상면으로 위치되게 하는 히터와이어 푸시부; 상기 히터와이어 푸시부의 전방(前方)에 위치되고, 히터와이어를 지지하면서 히터와이어의 공급을 가이드하는 가이드롤부; 상기 가이드롤부의 전방(前方)에 위치되고 회전 가능하게 구비되며, 바이메탈 측으로 공급하기 위한 히터와이어가 감긴 히터와이어 공급롤부; 상기 히터와이어 선단공급부의 측부에 위치된 채로 베이스부 상에 고정 설치되고, 공압실린더와의 결합을 통해 공급되는 히터와이어에 교차되는 방향에서 전후진 가능하게 구비되어 와인딩 처리된 히터와이어를 절단 처리하기 위한 커터를 갖는 히터와이어 절단부;를 포함하도록 구성할 수 있다.

여기에서, 상기 바이메탈 이송유닛은, 상기 바이메탈 공급유닛의 측부에 고정 설치되는 지주부; 상기 지주부의 상부에 고정 결합되는 제1고정브래킷부; 상기 제1고정브래킷부 상에 지지 결합되어 전후진 이동 가능하게 구비되는 전후진프레임부; 상기 전후진프레임부를 전후진 구동하는 제1실린더부; 상기 전후진프레임부의 선단부에 고정 결합되는 제2고정브래킷부; 상기 제2고정브래킷부 상에 지지 결합되어 상하 이동 가능하게 구비되는 상하이동프레임부; 상기 상하이동프레임부에 대해 상하 이동을 구동하는 제2실린더부; 상기 상하이동프레임부의 하면에 고정 결합되고, 상기 푸시부에 의해 매거진부로부터 배출 공급된 바이메탈을 파지하기 위한 이송척을 갖는 이송척부;를 포함하도록 구성할 수 있다.

여기에서, 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛의 바이메탈지지부는, 상기 고정척부를 향하여 전진 배치 가능하도록 구비되는 실린더부; 상기 실린더부의 로드에 결합되는 로드연결부; 상기 로드연결부에 지지 결합되는 지지봉부;를 포함하되, 상기 지지봉부는 상기 로드연결부 상에 베어링 결합을 통해 회전 가능하게 구비함으로써 회전모터부의 구동에 의해 바이메탈을 회전 제어시 바이메탈과의 마찰력이 발생하지 않도록 동시 회전되게 구성할 수 있다.

여기에서, 상기 지지봉부는, 끝단부를 자성체로 구비하여 상기 바이메탈이송유닛을 통해 이송되는 바이메탈의 타측면을 지지할 시 자성에 의한 안정된 지지력을 갖게 하거나 또는 끝단면에 십자형 구조의 지지홈을 형성하여 상기 바이메탈이송유닛을 통해 이송되는 바이메탈의 타측면을 지지할 시 안정된 지지력을 갖도록 구성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 플레이트 몸체를 갖되 절연튜브가 조립된 상태에 있는 바이메탈 상에 가열체로 사용되는 히터와이어를 일정한 간격으로 권선하여 감을 수 있는 자동화설비를 제공할 수 있으며, 중앙을 기준으로 전저항값이 일정하게 유지되게 하여 전저항값의 산포를 좁게 개선할 수 있고 바이메탈의 안정된 동작특성을 갖게 하는 등 바이메탈 조립체의 제조품질을 향상시킬 수 있으며, 열동형 과부하계전기용 바이메탈 조립체의 제조에 따른 생산성을 향상시킬 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.

본 발명은 히터와이어에 대해 균일한 간격 유지에 의한 와인딩 처리를 수행할 수 있어 일정한 저항값을 유지할 수 있고 저항치에 대한 변동을 없앨 수 있는 바이메탈 조립체를 용이하게 제조할 수 있으며, 궁극적으로 열동형 과부하계전기의 동작특성을 향상시킴으로써 과부하 및 이상 발생시 빠른 대응을 가능하게 하고 정확도를 높일 수 있는 열동형 과부하계전기용 바이메탈 조립체를 제조할 수 있다.

본 발명은 바이메탈 조립체의 제조 및 히터와이어의 와인딩 처리에 따른 공정능력을 향상시킬 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치를 통해 제조되는 바이메탈 조립체를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치를 통해 제조되는 바이메탈 조립체가 장착되는 열동형 과부하계전기를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치를 나타낸 개략적 구성도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치에 있어 요부 구성을 나타낸 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치에 있어 완충수단을 포함하는 구성을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.

본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치(1000)는 도 1 및 도 2에서 보여주는 바와 같이, 절연튜브(3)가 외면에 삽입 배치된 바이메탈(2) 상에 길이방향으로 히터와이어(4)를 일정 간격으로 와인딩 처리하여 열동형 과부하계전기(10)에 조립 장착되는 바이메탈 조립체(1)를 자동 공정으로 제조하기 위한 장치이다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치(1000)는 도 1 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 바이메탈 공급유닛(100), 바이메탈 이송유닛(200), 바이메탈 고정 및 회전유닛(300), 히터와이어 공급 및 절단유닛(400), 및 바이메탈조립체 배출유닛(500)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

여기에서, 본 발명의 자동 와인딩 장치 상에 공급되는 바이메탈(2)은 이하에 설명의 편의상 절연튜브(3)를 생략하여 기재하더라도 절연튜브(3)를 포함하는 것이며, 히터와이어(4)를 바이메탈(2) 상에 와인딩하는 것은 바이메탈(2)에 직접 접촉되지 않게 절연튜브(3) 상에 와인딩 처리하는 것으로 정의한다.

상기 바이메탈 공급유닛(100)은 바이메탈을 낱개씩 순차 공급하기 위한 구성으로서, 다수의 바이메탈이 적층 구비되는 매거진부(110), 및 상기 매거진부(110)에 적층되어있는 다수의 바이메탈 중에서 최하층 바이메탈을 푸시하여 매거진부(110)로부터 빼내 매거진부(110)의 전방(前方)에 위치시키는 푸시부(120)를 포함한다.

이때, 상기 푸시부(120)는 매거진부에 적층된 바이메탈에 대해 전진 슬라이딩을 통해 매거진부로부터 빼내는 푸시블록과, 상기 푸시블록을 전후진 제어하는 공압실린더로 구성할 수 있다.

상기 바이메탈 이송유닛(200)은 상기 바이메탈공급유닛(100), 특히 푸시부(120)의 동작에 의해 매거진부(110)로부터 배출되어 낱개씩 순차 공급되는 바이메탈을 이송척으로 파지하여 바이메탈 고정 및 회전유닛(300) 측으로 이송 처리하기 위한 구성이다.

이때, 상기 바이메탈 이송유닛(200)은 상기 바이메탈 공급유닛(100)의 측부에 위치하여 고정 설치되는 지주부(210)와, 상기 지주부(210)의 상부에 고정 결합되는 제1고정브래킷부(220)와, 상기 제1고정브래킷부(220) 상에 지지 결합되어 전후진 이동 가능하게 구비되는 전후진프레임부(230)와, 상기 전후진프레임부(230)를 전후진 구동하는 제1실린더부(240)와, 상기 전후진프레임부(230)의 선단부에 고정 결합되는 제2고정브래킷부(250)와, 상기 제2고정브래킷부(250) 상에 지지 결합되어 상하 이동 가능하게 구비되는 상하이동프레임부(260)와, 상기 상하이동프레임부(260)에 대해 상하 이동을 구동하는 제2실린더부(270)와, 상기 상하이동프레임부(260)의 하면에 고정 결합되고 상기 푸시부(120)에 의해 매거진부(110)로부터 배출되어 공급된 바이메탈을 파지하기 위한 이송척(281)을 갖는 이송척부(280)를 포함한다.

상기 제1실린더부(240)와 제2실린더부(270)는 공압실린더가 바람직하다.

상기 이송척(281)은 공압 작용에 의해 구동하여 파지 동작을 수행 또는 해제하도록 구비된다.

상기 바이메탈 고정 및 회전유닛(300)은 상기 바이메탈 이송유닛(200)을 통해 이송되는 바이메탈의 길이방향 측 양측단부에 대해 이를 지지 및 파지하여 고정함과 더불어 회전모터부의 구비를 통해 상기 히터와이어 공급 및 절단유닛(400) 측에서 공급되는 히터와이어를 바이메탈 상에 와인딩 처리하는 회전력을 제공하기 위한 구성이다.

이때, 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛(300)은 상기 바이메탈 공급유닛(100)의 전방(前方)에 위치되고 바이메탈 이송유닛(200)에 의해 이송되는 바이메탈의 일측단부를 지지 및 파지하여 고정하기 위한 고정척(311)을 갖는 고정척부(310)와, 상기 고정척부(310)를 회전 구동함에 의해 바이메탈의 상면으로 공급된 히터와이어의 와인딩을 가능하게 하는 회전모터부(320)와, 상기 고정척부(310)와 서로 마주하는 방향에 위치하여 간격 배치되는 것으로서 공압실린더와의 결합을 통해 전후진하도록 구비되고 전진 배치시 바이메탈 이송유닛(200)에 의해 이송되는 바이메탈의 타측면을 지지하여주기 위한 바이메탈지지부(330)를 포함한다.

상기 고정척(311)은 공압 작용에 의해 구동하여 파지 동작을 수행 또는 해제하도록 구비된다.

상기 바이메탈지지부(330)는 상기 고정척부(310)를 향하여 로드를 전진 배치 가능하도록 구비되는 실린더부(331)와, 상기 실린더부(331)의 로드에 결합되는 로드연결부(332)와, 상기 로드연결부(332)에 지지 결합되는 샤프트 형상의 지지봉부(333)를 포함하도록 구성할 수 있다.

여기에서, 상기 지지봉부(333)는 상기 로드연결부(332) 상에 베어링(334) 결합을 통해 자체 회전 가능하게 구비함이 바람직하며, 이를 통해 회전모터부(320)의 구동에 의해 바이메탈을 회전 제어시 동시 회전되게 함으로써 바이메탈과의 마찰력이 발생하지 않도록 하고 바이메탈의 이탈 및 구부러짐 등의 훼손을 방지케 할 수 있다.

또한, 상기 지지봉부(333)는 끝단부를 자성체로 구비하여 상기 바이메탈 이송유닛(200)을 통해 이송되는 바이메탈의 타측면을 지지할 시 자성에 의한 안정된 지지력을 갖게 하거나 또는 끝단면에 십자형 구조의 지지홈을 형성하여 상기 바이메탈 이송유닛(200)을 통해 이송되는 바이메탈의 타측면을 지지할 시 지지홈 내 삽입 배치에 따라 안정된 지지력을 갖도록 구성할 수 있다.

여기에서, 상기 지지홈은 십자형 구조의 형태 뿐만 아니라 방사상 구조로도 형성할 수 있다 할 것이다.

상기 히터와이어 공급 및 절단유닛(400)은 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛(300)의 전방(前方)에 설치되어 히팅와이어의 단부를 바이메탈의 상면으로 공급함과 더불어 로드리스실린더(411)와의 결합을 통해 히터와이어의 와인딩 처리시 바이메탈의 길이방향으로 일정 속도로의 위치 이동을 견인함에 의해 히터와이어를 바이메탈 상에 일정 간격으로 와인딩되게 하며 히터와이어의 와인딩 완료시 절단 처리하기 위한 절단부를 갖는 구성이다.

이때, 상기 히터와이어 공급 및 절단유닛(400)은 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛(300)의 전방(前方)에 위치되고 로드리스실린더(411) 상에 결합되어 바이메탈의 길이방향으로 일정 속도로 위치 이동 가능하게 구비되는 베이스부(410)와, 상기 고정척(311)에 파지되는 바이메탈의 앞쪽에 위치하도록 베이스부(410) 상에 고정 설치되고 히터와이어의 관통 배치를 위한 중공을 가지며 히터와이어를 바이메탈의 상면으로 최종 공급되게 가이드하는 히터와이어 선단공급부(420)와, 상기 히터와이어 선단공급부(420)의 전방(前方)에 위치되고 공압실린더와의 결합을 통해 전후진 이동 가능하게 베이스부(410) 상에 설치되며 공압실린더의 구동에 의해 히터와이어를 바이메탈이 고정된 공급방향으로 밀어내어 히터와이어 선단공급부(420)를 통과하여 돌출 배치 및 바이메탈의 상면으로 위치되게 하는 히터와이어 푸시부(430)와, 상기 히터와이어 푸시부(430)의 전방(前方)에 위치되고 히터와이어를 지지하면서 히터와이어의 공급을 가이드하는 가이드롤부(440)와, 상기 가이드롤부(440)의 전방(前方)에 위치되고 회전 가능하게 구비되며 바이메탈 측으로 공급하기 위한 히터와이어가 감겨져있는 히터와이어 공급롤부(450); 상기 히터와이어 선단공급부(420)의 측부에 위치된 채로 베이스부(410) 상에 고정 설치되고 공압실린더와의 결합을 통해 공급되는 히터와이어 측과 교차되는 방향에서 전후진 가능하게 구비되어 와인딩 처리된 히터와이어를 절단 처리하기 위한 커터를 갖는 히터와이어 절단부(460)를 포함한다.

이때, 상기 히터와이어 선단공급부(420)에는 선단 측부에 돌출벽이 형성되어 히터와이어 절단부(460) 측 전진에 의한 히터와이어 절단시 지지력을 제공할 수 있게 함으로써 히터와이어의 절단 처리가 용이하게 진행되도록 구비된다.

상기 바이메탈조립체 배출유닛(500)은 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛(300)과 상기 히터와이어 공급 및 절단유닛(400)에 의한 동시 구동에 의해 바이메탈 상에 히터와이어가 공급 및 고정된 상태로 일정 간격으로 와인딩되어 제조된 바이메탈조립체(1)를 파지하여 외부로 배출하기 위한 배출척을 갖는 구성이다.

이때, 상기 바이메탈조립체 배출유닛(500)은 바이메탈조립체를 파지하기 위한 배출척(511)을 갖는 배출척부(510)와, 상기 배출척(511)을 통해 파지한 바이메탈조립체를 낙하시켜 하측방향으로 배출되게 하는 배출미끄럼틀부(520)를 포함한다.

상기 배출척(511)을 갖는 배출척부(510)는 전후진 및 상하 이동 가능하게 구비되는데, 이미 상술한 바와 같은 바이메탈 이송유닛(200) 측 구성과 동일하게 설치된다 할 것이다.

상기 배출척(511)은 공압 작용에 의해 구동하여 파지 동작을 수행 또는 해제하도록 구비된다.

상기 이송척(281)과 고정척(311) 및 배출척(511) 각각은 바이메탈을 파지하는 내면에 대해 헤어라인가공, 전해연마가공, 샌딩가공 중에서 선택된 어느 1가지 가공방식을 이용하여 표면거칠기를 형성함으로써 절연튜브가 조립된 바이메탈을 견고하게 파지하여 공정능력을 향상시킬 수 있도록 구비함이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 자동 와인딩장치(1000)는 외부 충격에도 안정된 작업이 가능하도록 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 완충수단(600)을 포함하는 구성을 갖게 할 수 있다.

이를 위해, 상기 완충수단(600)은 자동 와인딩장치(1000)가 설치되는 지면과 장치의 사이에 설치되는데, 장방형 설치구조를 갖는 내부프레임(610)과, 상기 내부프레임(610)의 외측에 위치하여 간격 배치되는 외부프레임(620)과, 상기 내부프레임(610)과 외부프레임(620) 사이의 네 모서리 부분에 고정 설치되어 완충 기능을 하는 쇽업쇼버에 의한 완충기(630)와, 상기 내부프레임과 외부프레임 사이의 네 측면부에 개재되어 탄성에 의한 완충력을 발휘하는 탄성체(640), 및 상기 내부프레임(610)의 내부공간상에 배치되는 완충패드(650)를 포함하는 구성을 갖게 할 수 있다.

상기 탄성체(640)는 탄성스프링 또는 탄성와이어로 구성할 수 있는데, 탄성스프링의 경우 고무재 등 플렉시블한 외피에 내재하는 형태로 구성할 수 있고, 탄성와이어의 경우 내부프레임과 외부프레임에 통공을 형성한 후 탄성와이어를 관통시켜 연결 고정하는 형태로 구성할 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 상기 완충수단(600)의 상면에 상술한 구성으로 이루어지는 자동 와인딩장치(1000)가 설치된다.

한편, 상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치(1000)는 바이메탈 공급유닛(100)을 통해 절연튜브(3)가 조립된 바이메탈(2)을 낱개씩 연속 공급한다.

상기 바이메탈 공급유닛(100)은 매거진부(110)에 다수의 바이메탈(2)을 적층 구비한 상태에 공압실린더와의 결합을 갖는 푸시부(120)를 전진시켜 상기 매거진부(110)에 적층되어있는 다수의 바이메탈(2) 중에서 최하층 바이메탈을 푸시함에 의해 매거진부(110)로부터 배출시켜 전방(前方)에 위치시킨다.

이렇게 푸시부(120)의 동작에 의해 매거진부(110)로부터 전진 배치된 바이메탈(2)에 대해 바이메탈 이송유닛(200)에서 잡아 바이메탈 고정 및 회전유닛(300) 측으로 이송 처리한다.

상기 바이메탈 이송유닛(200)에서는 제1실린더부(240)에 결합된 전후진프레임부(230)에 의해 전후진되고 제2실린더부(270)에 결합된 상하이동프레임부(260)에 의해 상하 이동하는 이송척(281)으로 매거진부(110)로부터 배출된 상태에 있는 바이메탈(2)을 파지하여 바이메탈 고정 및 회전유닛(300) 측으로 이송 처리한다.

이때, 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛(300)에서는 고정척(311)과 지지봉부(333)를 통해 이송되는 바이메탈(2)을 지지한다.

여기에서, 상기 고정척(311)은 고정척이 세워진 상태로 오픈 배치되어 있어 바이메탈(2)의 일측단부는 하측 고정척의 상면에 얹혀진 상태로 있고 타측면을 지지봉부(333)가 지지하게 되며, 바이메탈(2)은 수평 배치상태에 있게 된다.

이렇게 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛(300) 측 고정척(311)과 지지봉부(333)를 통해 이송되는 바이메탈(2)을 지지한 상태에 히터와이어 공급 및 절단유닛(400) 측에서는 공압실린더 작용에 의한 히터와이어 푸시부(430)의 전진 구동을 통해 히터와이어 공급롤부(450)로부터 공급되는 히터와이어(4)를 잡아당겨 히터와이어 선단공급부(420)로 돌출 배치함으로써 수평 배치상태에 있는 바이메탈(2)의 상면 일측으로 히터와이어(4)를 공급하고 이와 동시에 바이메탈 고정 및 회전유닛(300) 측에서는 고정척(311)을 구동하여 지지 상태로만 있던 바이메탈(2)과 바이메탈(2)의 상면으로 공급되는 히터와이어(4)를 동시에 파지하여 고정한다.

이어, 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛(300) 측 회전모터부(320)의 구동을 통해 고정척(311)을 갖는 고정척부(310)를 회전시킴과 동시에 히터와이어 공급 및 절단유닛(400) 측에서는 로드리스실린더(411)의 구동을 통해 베이스부(410)를 움직여 히터와이어 공급 및 절단유닛(400)에 대해 바이메탈(2) 측 길이방향으로 일정한 속도로 위치 이동시킴으로써 바이메탈(2) 상에 히터와이어(4)를 일정 간격으로 권선 처리한다.

즉, 절연튜브(3)가 조립된 바이메탈(2) 상에 히터와이어(4)가 일정 간격으로 와인딩되어 권선된다.

이렇게 히터와이어(4)를 바아메탈(2) 상에 와인딩 처리하여 권선한 후에는 히터와이어 절단부(460)의 커터를 공압실린더를 구동하여 히터와이어(4)와 교차되는 방향으로 전진 배치함으로써 바이메탈 상에 권선된 히터와이어(4)의 끝단부를 절단하여 도 1에서 보여주는 바와 같은 바이메탈(2) 상에 히터와이어(4)가 권선된 바이메탈 조립체(1)를 완성한다.

이때, 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛(300) 측에서는 회전모터부(320)의 구동을 통해 고정척부(310)를 회전시켜 바이메탈 조립체(1)를 수평 상태에서 수직 배치되게 한다.

이어, 바이메탈조립체 배출유닛(500)에서는 배출척부(510)를 움직이고 공압실린더를 통해 배출척(511)을 구동하여 바이메탈 조립체(1)를 파지한 상태에 배출미끄럼틀부(520) 측 상부로 이동하여 바이메탈 조립체(1)를 낙하시킴으로써 외부 배출시킨다.

이렇게 배출된 바이메탈 조립체(1)는 열동형 과부하계전기(10)에 장착되고, 바이메탈 특성을 이용한 정확한 발열량을 검출하는데 사용된다.

이에 따라, 본 발명에서는 열동형 과부하계전기(10)에 장착되어 사용되는 바이메탈 조립체(1)의 제조에 따른 양산성을 확보할 수 있고 양질 및 균일한 품질로 제조할 수 있으며, 특히 히터와이어(4)에 대해 균일한 간격 유지에 의한 와인딩 처리가 이루어지므로 바이메탈 조립체(1) 측 일정한 저항값을 유지할 수 있도록 제조할 수 있어 저항치에 대한 변동을 없앨 수 있고 정확도를 높일 수 있는 열동형 과부하계전기용 바이메탈 조립체(1)를 제조할 수 있다.

이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.

1: 바이메탈조립체 2: 바이메탈
3: 절연튜브 4: 히터와이어
100: 바이메탈 공급유닛 200: 바이메탈 이송유닛
300: 바이메탈 고정 및 회전유닛 400: 히터와이어 공급 및 절단유닛
500: 바이메탈조립체 배출유닛

Claims

절연튜브가 외면에 삽입 배치된 바이메탈 상에 길이방향으로 히터와이어를 일정 간격으로 와인딩 처리하여 열동형 과부하계전기에 조립 장착되는 바이메탈 조립체를 제조하기 위한 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치에 있어서,
상기 바이메탈을 낱개씩 순차 공급하기 위한 것으로서, 바이메탈이 적층 구비되는 매거진부 및 상기 매거진부에 적층되어있는 다수의 바이메탈 중에서 최하층 바이메탈을 푸시하여 매거진부의 전방(前方)에 위치시키는 푸시부를 갖는 바이메탈 공급유닛; 상기 바이메탈공급유닛을 통해 낱개씩 순차 공급되는 바이메탈을 이송척으로 파지하여 이송하기 위한 바이메탈 이송유닛; 상기 바이메탈이송유닛을 통해 이송되는 바이메탈의 길이방향 측 양측단부에 대해 지지 및 파지하여 고정함과 더불어 회전모터부의 구비를 통해 히터와이어의 와인딩 처리를 위한 회전력을 제공하는 바이메탈 고정 및 회전유닛; 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛의 전방(前方)에 설치되어 히팅와이어의 단부를 바이메탈의 상면으로 공급함과 더불어 로드리스실린더와의 결합을 통해 히터와이어의 와인딩 처리시 바이메탈의 길이방향으로 일정 속도로의 위치 이동을 견인함에 의해 히터와이어를 바이메탈 상에 일정 간격으로 와인딩되게 하며 히터와이어의 와인딩 완료시 절단 처리하기 위한 절단부를 갖는 히터와이어 공급 및 절단유닛; 상기 바이메탈 고정 및 회전유닛과 상기 히터와이어 공급 및 절단유닛에 의한 동시 구동에 의해 바이메탈 상에 히터와이어가 와인딩되어 제조된 바이메탈 조립체를 파지하여 외부로 배출하기 위한 배출척을 갖는 바이메탈조립체 배출유닛; 을 포함하며,
상기 바이메탈 고정 및 회전유닛은, 상기 바이메탈 공급유닛의 전방(前方)에 위치되고, 바이메탈 이송유닛에 의해 이송되는 바이메탈의 일측단부를 지지 및 파지하여 고정하는 고정척을 갖는 고정척부; 상기 고정척부를 회전 구동함에 의해 바이메탈의 상면으로 공급된 히터와이어의 와인딩을 가능하게 하는 회전모터부; 상기 고정척부와 마주하는 방향에 위치하여 간격 배치 및 공압실린더와의 결합을 통해 전후진하도록 구비되고, 전진 배치시 바이메탈 이송유닛에 의해 이송되는 바이메탈의 타측면을 지지하여주는 바이메탈지지부; 를 포함하고,
상기 바이메탈 고정 및 회전유닛의 바이메탈지지부는, 상기 고정척부를 향하여 전진 배치 가능하도록 구비되는 실린더부; 상기 실린더부의 로드에 결합되는 로드연결부; 상기 로드연결부에 지지 결합되는 지지봉부; 를 포함하되, 상기 지지봉부는 상기 로드연결부 상에 베어링 결합을 통해 회전 가능하게 구비함으로써 회전모터부의 구동에 의해 바이메탈을 회전 제어시 바이메탈과의 마찰력이 발생하지 않도록 동시 회전되게 구성하는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치.
제 1항에 있어서,
상기 히터와이어 공급 및 절단유닛은,
상기 바이메탈 고정 및 회전유닛의 전방(前方)에 위치되고, 로드리스실린더 상에 결합되어 바이메탈의 길이방향으로 일정 속도로 위치 이동 가능하게 구비되는 베이스부;
상기 고정척에 파지되는 바이메탈의 앞쪽에 위치하도록 베이스부 상에 고정 설치되고, 히터와이어의 관통 배치를 위한 중공을 가지며, 히터와이어를 바이메탈의 상면으로 최종 공급되게 가이드하는 히터와이어 선단공급부;
상기 히터와이어 선단공급부의 전방(前方)에 위치되고 공압실린더와의 결합을 통해 전후진 이동 가능하게 베이스부 상에 설치되며, 공압실린더의 구동에 의해 히터와이어를 공급방향으로 밀어내어 히터와이어 선단공급부를 통과하여 돌출 배치 및 바이메탈의 상면으로 위치되게 하는 히터와이어 푸시부;
상기 히터와이어 푸시부의 전방(前方)에 위치되고, 히터와이어를 지지하면서 히터와이어의 공급을 가이드하는 가이드롤부;
상기 가이드롤부의 전방(前方)에 위치되고 회전 가능하게 구비되며, 바이메탈 측으로 공급하기 위한 히터와이어가 감긴 히터와이어 공급롤부;
상기 히터와이어 선단공급부의 측부에 위치된 채로 베이스부 상에 고정 설치되고, 공압실린더와의 결합을 통해 공급되는 히터와이어에 교차되는 방향에서 전후진 가능하게 구비되어 와인딩 처리된 히터와이어를 절단 처리하기 위한 커터를 갖는 히터와이어 절단부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치.
제 1항에 있어서,
상기 바이메탈 이송유닛은,
상기 바이메탈 공급유닛의 측부에 고정 설치되는 지주부;
상기 지주부의 상부에 고정 결합되는 제1고정브래킷부;
상기 제1고정브래킷부 상에 지지 결합되어 전후진 이동 가능하게 구비되는 전후진프레임부;
상기 전후진프레임부를 전후진 구동하는 제1실린더부;
상기 전후진프레임부의 선단부에 고정 결합되는 제2고정브래킷부;
상기 제2고정브래킷부 상에 지지 결합되어 상하 이동 가능하게 구비되는 상하이동프레임부;
상기 상하이동프레임부에 대해 상하 이동을 구동하는 제2실린더부;
상기 상하이동프레임부의 하면에 고정 결합되고, 상기 푸시부에 의해 매거진부로부터 배출 공급된 바이메탈을 파지하기 위한 이송척을 갖는 이송척부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 지지봉부는,
끝단부를 자성체로 구비하여 상기 바이메탈이송유닛을 통해 이송되는 바이메탈의 타측면을 지지할 시 자성에 의한 안정된 지지력을 갖게 하거나 또는 끝단면에 십자형 구조의 지지홈을 형성하여 상기 바이메탈이송유닛을 통해 이송되는 바이메탈의 타측면을 지지할 시 안정된 지지력을 갖게 하는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하계전기의 바이메탈 조립체 제조용 자동 와인딩장치.