KR102361646B1 - 변류기 환형코아 권취 자동제작 시스템 및 그 변류기 권취 환형코아 자동 제작 시스템 운용방법 - Google Patents

변류기 환형코아 권취 자동제작 시스템 및 그 변류기 권취 환형코아 자동 제작 시스템 운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 권취횟수, 환형코아 내부반경, 환형코아 외부반경 및 전기강판 절단, 아르곤 용접의 작업 조건을 입력하고 작업을 지시 제어하는 작업지시제어부; 전기강판을 공급하기 위하여 전동장치에 연결된, 전기강판을 감아 놓을 수 있는 휠이 있고, 휠에 감겨있는 전기강판을 작업지시제어부의 명령에 따라 전기강판을 풀어 공급하는 전기강판공급부; 전기강판의 결함을 검사하는 검사기, 전기강판을 넣고 회전롤러를 회전시켜 전기강판을 이송하는 전기강판이송기, 이송된 전기강판에 정열홀 및 전기강판 양단측면을 라운드지게 형성 절단하는 절단기, 절단된 전기강판을 코아권취부로 이송하는 이송지그를 갖는 전기강판검사이송절단부; 전기강판 정열홀에 맞는 정렬핀이 있는 원기둥지그, 원기둥지그를 감싸 지지하면서 회전운동을 하는 원형 회전휠, 권선되는 전기강판의 텐션을 유지시키는 제1, 제2, 제3 텐션지그, 전기강판을 용접하는 아르곤 용접기, 상하로 압축하는 기능 및 환형코아의 탈착을 위해서 원형 회전휠 우측으로 좌우운동이 가능한 정열탈착지그를 갖는 코아권취부; 권취코아가 탈착될 때 권취코아를 받아내어 이송하는 코아이송팔과 이송된 권취코아를 수납하는 수납판을 갖는 권취코아이송부; 전동모터, 서보모터로 동력을 발생하고 필요에 따라서 회전운동, 상하운동 좌우수평운동의 동력을 전달하는 전동력발생전달부를 갖는 환형코아 권취 자동제작 시스템에 관한 발명이다.

Description

변류기 환형코아 권취 자동제작 시스템 및 그 변류기 권취 환형코아 자동 제작 시스템 운용방법{A Current Transformer Ring-Shaped Core Winding Wire Automatic Manufacture System And A Operation Method With The Current Transformer Winding Wire Ring-Shaped Core Automatic Manufacture System Thereof}
본 발명은 4차산업혁명, 전기차, 자율주행자동차 시대에서 필수적으로 사용될 AC에서 DC, DC에서 AC 변류기, 변압기, 인버터 등에 사용되는 코일을 감는 데 사용되는, 환형코아를 만드는 시스템 및 그 시스템을 운용하는 운용방법으로, 전기강판을 원형으로 권취하여 환형코아를 자동으로 제작하는 시스템 및 그 시스템이 운용되는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 4차산업혁명, 전기차, 자율주행자동차 시대에서는 필수적으로 변류기, 변압기, 인버터, 전동장치 등 전기동력과 관련된 장치가 폭발적으로 필요하게 되고, 전동장치는 코일을 감아 전기전력을 변환하기 위해서는 코아가 필수적으로 사용된다. 코아 성분은 전기강판으로, 원형이나 직사각형 형태로 여러 겹의 전기강판을 권취하여 만들어 진다.
변류기, 변압기, 인버터에 사용되는 환형코아는 전기강판의 두께, 너비, 환형코아 내부직경, 환형코아 외부직경, 권선회수 등이 요구하는 정해진 규격에 맞게 제작되어야하기 때문에 다양한 요구를 맞추어 제작하기가 매우 어렵다.
또한 전기강판을 일정하게 압착하여 권취하여야 하고 풀어지지 않도록 마무리를 해야 함으로 작업공정이 단순하지 않아 수작업이 많이 발생할 수 있지만, 생산성 및 작업공간을 얻기 위해서 일괄 자동화되는 장비시스템 개발이 요구된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방법이 연구되고 있다.
한국등록특허 10-2086394 한국등록특허 10-2113205
본 발명은 상기와 같은, 4차산업혁명, 전기차, 자율주행자동차 시대에서는 필수적으로 사용될 변류기, 변압기, 인버터 등에 코일을 감는 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템으로, 다양한 고객의 요구에 맞는 환형코아를 자동제작하는 시스템 및 그 시스템을 운용하는 방법으로 만든 환형코아를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로,
전기강판의 두께, 너비, 권취횟수, 환형코아 내부반경, 환형코아 외부반경 및 전기강판 절단, 아르곤 용접의 작업 조건, 권취코아의 수거 이송 조건, 전동력발생을 입력하고 작업을 지시 제어하는 작업지시제어부;
전기강판을 공급하기 위하여 전동장치에 연결된, 전기강판을 감아 놓을 수 있는 휠이 있고, 휠에 감겨있는 전기강판을 작업지시제어부의 명령에 따라 전기강판을 풀어 공급하는 전기강판공급부;
공급된 전기강판의 결함을 검사하는 검사기, 상하의 회전롤러 사이에 전기강판을 넣고 회전롤러를 회전시켜 전기강판을 이송하는 전기강판이송기, 이송된 전기강판에 정열홀 및 전기강판 양단측면을 라운드지게 형성 절단하는 절단기, 절단된 전기강판을 코아권취부로 이송하는 이송지그를 갖는 전기강판검사이송절단부;
환형코아 내부반경에 맞는 지름을 갖고 전기강판 정열홀에 맞는 정렬핀이 있는 원기둥지그, 상기 원기둥지그를 감싸 지지하면서 회전운동을 하는 원형 회전휠, 권선되는 전기강판의 텐션을 유지시키는 제1, 제2, 제3 텐션지그, 전기강판을 용접하는 아르곤 용접기, 전기강판 정열홀과 원기둥지그 정열핀을 일치시켜 상하로 압축하는 기능 및 전기강판을 권취하여 환형코아가 완성되면 환형코아의 탈착을 위해서 원형 회전휠 우측으로 좌우운동이 가능한 정열탈착지그를 갖는 코아권취부;
권취되고 용접된 권취코아가 탈착될 때 권취코아를 받아내어 이송하는 코아이송팔과 이송된 권취코아를 수납하는 수납판을 갖는 권취코아이송부;
다수의 전동모터, 서보모터로 동력을 발생하고 필요에 따라서 회전운동, 상하운동 좌우수평운동의 동력을 전달하는 전동력발생전달부를 포함한다.
상기 절단기는 서보모터의 상하운동에 따라 정열홀과 절단면을 동시 또는 각각으로 형성하는 절단칼을 포함한다.
상기 검사기는 센서를 이용하여 실시간 이송되는 전기강판의 불량을 감시하여 알람경보를 발생하는 것을 포함한다.
상기 회전롤러는 서보모터로 구동되고 전기강판 접촉면 상부 및 하부에 설치된 것을 포함한다.
상기 원기둥지그는 환형코아 내부반경에 따라서 다양한 직경을 포함한다.
상기 코아이송팔은 원기둥지그에서 권취가 끝나 환형코아가 추출될 때 수납판 아래에서 상하회전운동하여 원기둥지그와 밀착해서 권취코아를 받아 수납판에 수납 후 수납판 아래에서 대기하는 것을 포함한다.
상기 수납판은 코아이송팔이 상하회전운동을 할 수 있도록 직사각형 홀을 포함한다.
상기 전기강판 권취 시 텐션을 유지시키는 제1, 제2, 제3 텐션지그는 서로 독립적으로 작동되며, 전기강판을 권취할 때는 제1, 제2, 제3 텐션지그 모두 작동 텐션모드를 유지하나, 용접하는 아르곤 용접기가 작동할 때는 제3 텐션지그는 공간을 제공하기 위해서 팔을 접어 텐션을 유지하지 않는 것을 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로,
환상코아의 내부반경에 맞는 원기둥지그를 장착하고, 권취회수, 절단기 작동, 용접조건, 권선코아 탈착 및 이송조건을 입력하고 전기강판을 준비하는 작업조건입력전기강판준비단계;
전기강판을 검사하여 이송 전달하여 정열홀을 형성하고 절단면이 라운드형으로 형성되도록 절단하는 전기강판검사이송초기절단단계;
전기강판 정열홀을 원기둥지그 정열핀에 정열하는 전기강판권취부이송홀정열단계;
제1, 제2, 제3 텐션지그가 모두 작동 텐션모드를 유지하며 전기강판을 1회 회전시키고, 용접하는 아르곤 용접기가 작동할 때는 제3 텐션지그는 공간을 제공하기 위해서 팔을 접어 텐션을 유지하지 않은 상태에서 초기용접이 진행되고, 다시 제3 텐션지그를 텐션모드화하여 입력된 권취회수에 맞추어 전기강판을 권취하는 초기용접권취단계;
권취횟수에 맞추어 전기강판 절단면 양측이 라운드형으로 형성하고, 정열홀이 없는 면에 정열홀을 형성하여 절단하고 마감권취하면, 제3 텐션지그는 공간을 제공하기 위해서 팔을 접어 텐션을 유지하지 않은 상태에서 풀림방지를 위해서 마감용접하는 전기강판마감절단마감용접단계;
마감용접이 끝난 환형코아를 원기둥지그에서 추출 할 때, 코아이송팔은 수납판 아래에서 상하회전운동으로 원기둥지그에 밀착해서 권취코아를 받아 수납판에 수납 후 수납판 아래에서 대기하는 마감용접된 권취코아추출이송단계를 포함한다.
상기 전기강판을 절단하는 단계는 이송된 전기강판의 길이를 감지하여 절단하는 것을 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로,
환상코아의 내부반경에 맞는 원기둥지그를 장착하고, 권취횟수, 절단기 작동, 용접조건, 권선코아 탈착 및 이송조건을 입력하고 전기강판을 준비하는 작업조건입력전기강판준비단계;
전기강판을 검사하여 이송 전달하여 정열홀을 형성하고 절단면이 라운드형으로 형성되도록 절단하는 전기강판검사이송초기절단단계;
전기강판 정열홀을 원기둥지그 정열핀에 정열하는 전기강판권취부이송홀정열단계;
제1, 제2, 제3 텐션지그가 모두 작동 텐션모드를 유지하며 전기강판을 1회 회전시키고, 용접하는 아르곤 용접기가 작동할 때는 제3 텐션지그는 공간을 제공하기 위해서 팔을 접어 텐션을 유지하지 않은 상태에서 초기용접이 진행되고, 다시 제3 텐션지그를 텐션모드화하여 입력된 권취횟수에 맞추어 전기강판을 권취하는 초기용접권취단계;
권취횟수에 맞추어 전기강판 절단면 양측이 라운드형으로 형성하고, 정열홀이 없는 면에 정열홀을 형성하여 절단하고 마감권취하면, 제3 텐션지그는 공간을 제공하기 위해서 팔을 접어 텐션을 유지하지 않은 상태에서 풀림방지를 위해서 마감용접하는 전기강판마감절단마감용접단계;
마감용접이 끝난 환형코아를 원기둥지그에서 추출 할 때, 코아이송팔은 수납판 아래에서 상하회전운동으로 원기둥지그에 밀착해서 권취코아를 받아 수납판에 수납 후 수납판 아래에서 대기하는 마감용접된 권취코아추출이송단계로 만들어진 전기강판 초기면이 라운드지고 정렬홀이 있고 1회 초기용접되어 권취되고, 전기강판 끝면이 라운드지고 2회 마감용접된 환형코아를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 4차산업혁명, 전기차, 자율주행자동차 시대에서 필수적으로 사용될 변류기, 변압기, 인버터 등에 사용되는 코일을 감는 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템 및 그 시스템 운용하여 고객이 요구한 다양한 환형코아를 얻을 수 있다.
또한 환형코아 제작을 보다 효율적으로 진행하여 전기강판으로 환형코아를 제작하는 공정을 단순화 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템의 블록을 보여주는 사진이다.
도 2는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템을 사시방향으로 찍은 사진이다.
도 3은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 작업지시 제어부를 보여주는 사진이다.
도 5는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 전기강판공급부를 보여주는 사진이다.
도 6은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 전기강판검사이송절단부를 보여주는 사진이다.
도 7은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 코아권취부를 보여주는 사진이다.
도 8은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 코아권취부의 다양한 원기둥지그 보여주는 사진이다.
도 9는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 권취코아이송부를 보여주는 사진이다.
도 10은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 전동력발생전달부를 보여주는 사진이다.
도 11은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 작업단계를 보여주는 공정도이다.
도 12는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 작업조건입력전기강판준비단계를 보여주는 사진이다.
도 13은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 전기강판검사이송초기절단단계를 보여주는 사진이다.
도 14은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 전기강판권취부이송홀정열단계를 보여주는 사진이다.
도 15는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 초기용접권취단계를 보여주는 사진이다.
도 16은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 전기강판마감절단마감용접단계를 보여주는 사진이다.
도 17은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 권취코아추출이송단계를 보여주는 사진이다.
도 18는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템으로 만들어진 전기강판환형코아를 보여주는 사진이다.
도 19는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템으로 만들어진 전기강판환형코아 초기용접권취 상태를 보여주는 사진이다.
도 20은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템으로 만들어진 전기강판환형코아 마감용접권취 상태를 보여주는 사진이다.
본문에 게시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예 들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시(說示)된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템의 블록을 보여주는 사진이다.
도 2는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템을 사시방향으로 찍은 사진이다.
도 3은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템의 블록도이다.
도 1, 2, 3을 참조하여 설명하면, 4차산업혁명, 전기차, 자율주행자동차 시대에서 필수적으로 사용될 변류기, 변압기, 인버터 등에 사용되는 코일을 감는 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템(100)은, 전기강판의 두께, 너비, 권취횟수, 환형코아 내부반경, 환형코아 외부반경 및 전기강판 절단, 아르곤 용접의 작업 조건, 권취코아의 수거 이송 조건, 전동력발생을 입력하고 작업을 지시 제어하는 작업지시제어부(110); 전기강판을 공급하기 위하여 전동장치에 연결된, 전기강판을 감아 놓을 수 있는 휠이 있고, 휠에 감겨있는 전기강판을 작업지시제어부의 명령에 따라 전기강판을 풀어 공급하는 전기강판공급부(120); 공급된 전기강판의 결함을 검사하는 검사기, 상하의 회전롤러 사이에 전기강판을 넣고 회전롤러를 회전시켜 전기강판을 이송하는 전기강판이송기, 이송된 전기강판에 정열홀 및 전기강판 양단측면을 라운드지게 형성 절단하는 절단기, 절단된 전기강판을 코아권취부로 이송하는 이송지그를 갖는 전기강판검사이송절단부(130); 환형코아 내부반경에 맞는 지름을 갖고 전기강판 정열홀에 맞는 정렬핀이 있는 원기둥지그, 상기 원기둥지그를 감싸 지지하면서 회전운동을 하는 원형 회전휠, 권선되는 전기강판의 텐션을 유지시키는 제1, 제2, 제3 텐션지그, 전기강판을 용접하는 아르곤 용접기, 전기강판 정열홀과 원기둥지그 정열핀을 일치시켜 상하로 압축하는 기능 및 전기강판을 권취하여 환형코아가 완성되면 환형코아의 탈착을 위해서 원형 회전휠 우측으로 좌우운동이 가능한 정열탈착지그를 갖는 코아권취부(140); 권취되고 용접된 권취코아가 탈착될 때 권취코아를 받아내어 이송하는 코아이송팔과 이송된 권취코아를 수납하는 수납판을 갖는 권취코아이송부(150); 다수의 전동모터, 서보모터로 동력을 발생하고 필요에 따라서 회전운동, 상하운동 좌우수평운동의 동력을 전달하는 전동력발생전달부(160)로 구성되어 있다.
자세한 세부적인 설명은 구성부의 도면을 통해서 자세하게 설명하고자 한다.
도 4는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 작업지시 제어부를 보여주는 사진이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 전기강판으로 환형코아를 만들기 위해서는, 전기강판의 두께, 너비, 권취횟수, 환형코아 내부반경, 환형코아 외부반경 및 전기강판 절단, 아르곤 용접의 작업 조건, 내부반경에 맞는 원기둥지그 장착, 권취코아의 수거 이송 조건, 전동력발생을 등의 초기 작업조건 들이 전력조정판(112), 터치모니터(114), 내의 CPU, 메모리에 입력되어서 작업이 지시되고 제어된다.
작업의 조건들은 소비자의 요구에 맞는 규격이 입력되면 프로그램적으로 일괄 세팅이 된다. 세팅된 데이터는 게시판 또는 디지털 또는 아날로그 게이지에 표시되어 상태를 파악할 수 있다.
권선되는 전기강판의 텐션을 유지시키는 텐션, 아르곤 용접기, 전기강판 이송속도 등은 소비자의 제품에 관계없이 일정한 값으로 시스템 셋업 시 초기입력으로 고정되어 제어될 수 있지만, 전기강판의 두께, 너비, 권취횟수, 환형코아 내부반경, 환형코아 외부반경 및 전기강판 절단 등은 제품에 따라서 새롭게 입력되고 제어된다.
도 5은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 전기강판공급부를 보여주는 사진이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 환형코아의 재료인 전기강판(122)은 롤 형태로 회전휠(124)에 감겨진 상태에서 길게 풀어지며 전송 이동된다. 전송되기 위해서는 상하운동을 하는 상하롤러(126)가 상하운동을 하면서 전기강판(122)을 풀어준다.
도 6은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 전기강판검사이송절단부를 보여주는 사진이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 전기강판검사이송절단부(130)는, 공급된 전기강판의 결함을 검사하는 검사기(132), 상하의 회전롤러(135) 사이에 전기강판을 넣고 회전롤러(135)를 회전시켜 전기강판을 이송하는 전기강판이송기(134), 이송된 전기강판에 정열홀 및 전기강판 양단측면을 라운드지게 형성 절단하는 절단기(136), 절단된 전기강판을 코아권취부로 이송하는 이송지그(138)를 갖는다.
상기 검사기(132)는 센서, 적외선, 또는 레이저를 이용하여 실시간 이송되는 전기강판의 불량을 감시하여 알람경보를 발생한다.
상기 회전롤러(135)는 서보모터로 구동되고 전기강판 접촉면 상부 및 하부에 설치되어 전기강판을 이송한다.
상기 절단기(136)는 서보모터의 상하운동에 따라 정열홀(128)과 절단면을 동시 또는 각각으로 형성하는 절단칼(137)을 갖고, 절단된 전기강판은 이송지그(138)가 작업지시제어부(110)의 지시에 따라 코아권취부(140)로 이송한다.
도 7은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 코아권취부를 보여주는 사진이다.
도 8은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 코아권취부의 다양한 원기둥지그 보여주는 사진이다.
도 7, 8을 참조하여 설명하면, 코아권취부(140)는, 환형코아 내부반경에 맞는 지름을 갖고 전기강판 정열홀에 맞는 정렬핀(144a)이 있는 원기둥지그(144)가 전기강판을 권취한다. 원기둥지그(144)를 감싸 지지하면서 회전운동을 하는 원형 회전휠(143)이 전동 서보모터에 의해서 회전되어 원기둥지그(144) 상의 전기강판을 권취한다. 원기둥지그(144)는 환형코아 내부반경에 따라서 맞는 직경을 갖는 원기둥지그(144)로 교체되어야 함으로 다양한 크기의 원기둥지그(144)를 갖는다(도8).
전기강판이 권취되는 동안 제1, 제2, 제3 텐션지그(145a, 145b, 145c)가 전기강판의 텐션을 유지시킨다. 전기강판 권취 시 텐션을 유지시키는 제1, 제2, 제3 텐션지그(145a, 145b, 145c)는 서로 독립적으로 작동되며, 전기강판을 권취할 때는 제1, 제2, 제3 텐션지그(145a, 145b, 145c) 모두 작동 텐션모드를 유지하나, 용접하는 아르곤 용접기(146)가 작동할 때는 제3 텐션지그는 공간을 제공하기 위해서 팔을 접어 텐션을 유지하지 않는다.
전기강판을 아르곤으로 용접하는 아르곤 용접기(146)는 초기용접 시는 1회, 마감용접 시는 2회 용접을 실시한다.
전기강판 정열홀과 원기둥지그 (144) 정열핀(144a)을 일치시키기 위해서 상하로 이동하여 압축하는 정열압축기(141), 전기강판을 권취하여 환형코아가 완성되면 환형코아의 탈착을 위해서 우측으로 좌우운동이 가능한 탈착지그(142)는 하나의 정열탈착지그로 구성되어 상하좌우 운동을 하는 서보모터로 구동된다.
도 9는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 권취코아이송부를 보여주는 사진이다.
도 9를 참조하여 설명하면, 권취코아이송부(150)는 권취되고 용접된 권취코아(170)가 탈착될 때, 권취코아(170)를 받아내어 이송하는 코아이송팔(154)과 이송된 권취코아(170)를 수납하는 수납판(152)로 구성된다.
코아이송팔(154)은 원기둥지그(144)에서 권취가 끝나 권취코아(170)가 추출될 때 수납판(152) 아래에서 상하회전운동하여 원기둥지그(144)와 밀착해서 권취코아(170)를 받아 수납판(152)에 수납 후 수납판(152) 아래에서 대기한다.
수납판(152)은 코아이송팔(154)이 상하회전운동을 할 수 있도록 직사각형홀(156)을 갖는다.
도 10은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 전동력발생전달부를 보여주는 사진이다.
도 10을 참조하여 설명하면, 전동력발생전달부(160)는 다수의 전동모터, 서보모터(165)로 동력을 발생하고 필요에 따라서 사진에는 표시되어 있지 않지만 회전운동, 상하운동 좌우수평운동의 동력을 전달하는 다양한 동력전달체인, 벨트, 볼스크류로 구성되어 있다.
도 11은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 작업단계를 보여주는 공정도이다.
도 12는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 작업조건입력전기강판준비단계를 보여주는 사진이다.
도 13은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 전기강판검사이송초기절단단계를 보여주는 사진이다.
도 14은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 전기강판권취부이송홀정열단계를 보여주는 사진이다.
도 15는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 초기용접권취단계를 보여주는 사진이다.
도 16은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 전기강판마감절단마감용접단계를 보여주는 사진이다.
도 17은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템에서 권취코아추출이송단계를 보여주는 사진이다.
도 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17을 참조하여, 각 공정단계의 설명은 각 단계를 보여주는 사진과 함께 설명한다.
작업조건입력전기강판준비단계는, 작업초기 조건을 잡아주는 단계로, 환상코아의 내부반경에 맞는 원기둥지그를 장착하고, 권취횟수, 절단기 작동, 용접조건, 권선코아 탈착 및 이송조건을 입력하고 전기강판을 준비한다.(S100, 도12)
모든 공정이 자동으로 일괄되게 진행되는 관계로 초기조건을 입력 시 다양한 요구조건을 잘 맞추어야만 원하는 환형코아를 만들 수 있기 때문에 초기에 각별한 주의를 해야지 조건이 잘못 입력되면 대량 불량품을 만들어 낸다.
전기강판검사이송초기절단단계는, 전기강판을 검사하여 이송 전달하여 정열홀을 형성하고 절단면이 라운드형으로 형성되도록 절단한다.(S110, 도 13)
절단기는 서보모터의 상하운동에 따라 정열홀과 절단면을 동시 또는 각각으로 형성하는 절단칼을 갖고, 절단된 전기강판은 이송지그가 작업지시제어부의 지시에 따라 코아권취부로 이송한다.
전기강판권취부이송홀정열단계는, 전기강판을 이송지그가 이동시켜 전기강판 정열홀(128)을 원기둥지그 정열핀에 정열한다.(S120, 도 14)
초기용접권취단계는, 제1, 제2, 제3 텐션지그가 모두 작동 텐션모드를 유지하며 전기강판을 1회 회전시키고, 용접하는 아르곤 용접기가 작동할 때는 제3 텐션지그는 공간을 제공하기 위해서 팔을 접어 텐션을 유지하지 않은 상태에서 초기용접이 1회 진행되고, 다시 제3 텐션지그를 텐션모드화하여 입력된 권취횟수에 맞추어 전기강판을 권취한다. (S130, 도 15)
전기강판마감절단마감용접단계는, 권취횟수에 맞추어 전기강판 절단면 양측이 라운드형으로 형성하고, 정열홀이 없는 면에 정열홀을 형성하여 전기강판을 절단하여 마감권취한다. 마감권취 후 제3 텐션지그는 공간을 제공하기 위해서 팔을 접어 텐션을 유지하지 않은 상태에서 풀림방지를 위해서 마감용접을 2회 실시한다. (140, 도 16)
권취코아추출이송단계는, 마감용접이 끝난 환형코아를 원기둥지그에서 추출 하기 위해, 코아이송팔은 수납판 아래에서 상하회전운동으로 원기둥지그에 밀착해서 권취코아를 받아 수납판에 수납 후 수납판 아래에서 대기한다. (S150, 도 17)
도 18는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템으로 만들어진 전기강판환형코아를 보여주는 사진이다.
도 19는 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템으로 만들어진 전기강판환형코아 초기용접권취 상태를 보여주는 사진이다.
도 20은 본 발명의 환형코아를 일괄 자동으로 제작하는 시스템으로 만들어진 전기강판환형코아 마감용접권취 상태를 보여주는 사진이다.
도 18, 19, 20을 참조하여 설명하면, 마감용접되어 만들어진 권취환형코아(도18)는 전기강판 초기면이 라운드지고 중앙에 정렬홀(128)이 있고 1회 초기용접되어 권취되어 있다(도 19). 라운드지고 중앙에 정렬홀(128)로 초기 정열하여 권취하는 관계로 표면이 매끄럽다.
마감용접된 권취환형코아는 전기강판 끝면이 라운드지고 2회 용접되어 있으며, 끝이 라운드진 상태에서 용접되어 표면이 매끄럽다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당분야에서 통상의 지식을 갖은 자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정하여 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 변류기 환형코아 권취 자동제작 시스템 및 그 시스템 운용방법으로 확대하여 여러 대의 시스템 장치를 결합 더 큰 장치를 만들 수 있다.
또한 본 발명의 사상을 확대하여 여러 대의 시스템 장치를 병렬로 연결하여 대단위 원격 조정되는 무인 자동화 스마트 작업장도 만들 수 있다.
100: 환형코아 권취 자동제작 시스템 110: 작업지시제어부
120: 전기강판공급부 130: 전기강판검사이송절단부
140: 코아권취부 143:원형 회전휠
144: 원기둥지그 144a: 정열핀
145a, 145b, 145c: 제1, 제2, 제3 텐션지그
146: 아르곤용접기 150: 권취코아이송부
152: 수납판 154: 권취코아이송팔
160: 전동력발생전달부

Claims (7)

  1. 전기강판의 두께, 너비, 권취횟수, 환형코아 내부반경, 환형코아 외부반경 및 전기강판 절단, 아르곤 용접의 작업 조건, 권취코아의 수거 이송 조건, 전동력발생을 입력하고 작업을 지시 제어하는 작업지시제어부;
    전기강판을 공급하기 위하여 전동장치에 연결된, 전기강판을 감아 놓을 수 있는 휠이 있고, 휠에 감겨있는 전기강판을 작업지시제어부의 명령에 따라 전기강판을 풀어 공급하는 전기강판공급부;
    공급된 전기강판의 결함을 검사하는 검사기, 상하의 회전롤러 사이에 전기강판을 넣고 회전롤러를 회전시켜 전기강판을 이송하는 전기강판이송기, 이송된 전기강판에 정열홀 및 전기강판 양단측면을 라운드지게 형성 절단하는 절단기, 절단된 전기강판을 코아권취부로 이송하는 이송지그를 갖는 전기강판검사이송절단부;
    환형코아 내부반경에 맞는 지름을 갖고 전기강판 정열홀에 맞는 정렬핀이 있는 원기둥지그, 상기 원기둥지그를 감싸 지지하면서 회전운동을 하는 원형 회전휠, 권선되는 전기강판의 텐션을 유지시키는 제1, 제2, 제3 텐션지그, 전기강판을 용접하는 아르곤 용접기, 전기강판 정열홀과 원기둥지그 정열핀을 일치시켜 상하로 압축하는 기능 및 전기강판을 권취하여 환형코아가 완성되면 환형코아의 탈착을 위해서 원형 회전휠 우측으로 좌우운동이 가능한 정열탈착지그를 갖는 코아권취부;
    권취되고 용접된 권취코아가 탈착될 때 권취코아를 받아내어 이송하는 코아이송팔과 이송된 권취코아를 수납하는 수납판을 갖는 권취코아이송부;
    다수의 전동모터, 서보모터로 동력을 발생하고 필요에 따라서 회전운동, 상하운동 좌우수평운동의 동력을 전달하는 전동력발생전달부를 갖는 것이 특징인 환형코아 권취 자동제작 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 절단기는 서보모터의 상하운동에 따라 정열홀과 절단면을 동시 또는 각각으로 형성하는 절단칼을 갖는 것이 특징인 환형코아 권취 자동제작 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 원기둥지그는 환형코아 내부반경에 따라서 다양한 직경을 갖는 것이 특징인 환형코아 권취 자동제작 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전기강판 권취 시 텐션을 유지시키는 제1, 제2, 제3 텐션지그는 서로 독립적으로 작동되며, 전기강판을 권취할 때는 제1, 제2, 제3 텐션지그 모두 작동 텐션모드를 유지하나, 용접하는 아르곤 용접기가 작동할 때는 제3 텐션지그는 공간을 제공하기 위해서 팔을 접어 텐션을 유지하지 않는 것이 특징인 환형코아 권취 자동제작 시스템.
  5. 환상코아의 내부반경에 맞는 원기둥지그를 장착하고, 권취횟수, 절단기 작동, 용접조건, 권선코아 탈착 및 이송조건을 입력하고 전기강판을 준비하는 작업조건입력전기강판준비단계;
    전기강판을 검사하여 이송 전달하여 정열홀을 형성하고 절단면이 라운드형으로 형성되도록 절단하는 전기강판검사이송초기절단단계;
    전기강판 정열홀을 원기둥지그 정열핀에 정열하는 전기강판권취부이송홀정열단계;
    제1, 제2, 제3 텐션지그가 모두 작동 텐션모드를 유지하며 전기강판을 1회 회전시키고, 용접하는 아르곤 용접기가 작동할 때는 제3 텐션지그는 공간을 제공하기 위해서 팔을 접어 텐션을 유지하지 않은 상태에서 초기용접이 진행되고, 다시 제3 텐션지그를 텐션모드화하여 입력된 권취횟수에 맞추어 전기강판을 권취하는 초기용접권취단계;
    권취회수에 맞추어 전기강판 절단면 양측이 라운드형으로 형성하고, 정열홀이 없는 면에 정열홀을 형성하여 절단하고 마감권취하면, 제3 텐션지그는 공간을 제공하기 위해서 팔을 접어 텐션을 유지하지 않은 상태에서 풀림방지를 위해서 마감용접하는 전기강판마감절단마감용접단계;
    마감용접이 끝난 환형코아를 원기둥지그에서 추출 할 때, 코아이송팔은 수납판 아래에서 상하회전운동으로 원기둥지그에 밀착해서 권취코아를 받아 수납판에 수납 후 수납판 아래에서 대기하는 마감용접된 권취코아추출이송단계를 갖는 것이 특징인 환형코아 권취 자동제작 시스템 운용방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전기강판마감절단마감용접단계는 이송된 전기강판의 길이를 감지하여 절단하는 것이 특징인 환형코아 권취 자동제작 시스템 운용방법.
  7. 삭제
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