KR102462040B1 - 사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드를 커팅장치로 공급하는 자동공급장치 - Google Patents

사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드를 커팅장치로 공급하는 자동공급장치 Download PDF

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장덕흠
박성진
이재은
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Abstract

본 발명에 의한 사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치는, 사이징 처리되고 건조된 길이방향으로 길게 늘어진 탄소섬유 스트랜드(carbon fiber strand)가 적재되는 적재부; 상기 탄소섬유 스트랜드를 미리 설정된 가닥수만큼 홀딩하고 로딩하는 로딩유닛; 상기 탄소섬유 스트랜드를 공급파이프로 피딩하는 피딩유닛; 및 상기 로딩유닛과 상기 피딩유닛을 동시 구동하는 유닛구동부를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치는, 원판홀더를 통해 일정 가닥수의 탄소섬유 스트랜드가 로딩되고 동시에 구동되는 피딩유닛을 통해 균일하게 커팅장치로 공급될 수 있어 작업 효율이 증대됨은 물론 커팅 수율 및 완제품 품질이 향상되어 결과적으로 사이징제 처리된 탄소섬유의 집속력을 유지 및 컴파운딩 성형 과정에서의 피딩성이 향상될 수 있다.

Description

사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드를 커팅장치로 공급하는 자동공급장치{AUTO SUPPLY APPARATUS FOR CARBON FIBER STRAND INTO CUTTING UNIT}
본 발명은 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 있는 사이징 처리된 탄소섬유 스트랜드를 적정 가닥수만큼 커팅장치로 일관되고 편리하게 공급하기 위한 사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치에 관한 것이다.
최근 탄소섬유 강화 복합재료는 고강성(중량 대비)을 확보하면서도 경량화가 가능하며 전기 전도성이 있어 각종 전기, 전자제품, 자동차부품 및 기계부품, 반도체부품 등 다양한 분야에서 폭넓게 사용되고 있다.
이러한 탄소섬유 복합재료에는 탄소섬유 시트재에 수지가 함침된 중간재(prepreg type)를 이용하여 다중 적층 성형할 수도 있으며, 일정 길이로 잘게 짤려진 칩 형태의 이른바 촙드 스트랜드(chopped strand)를 이용하여 열가소성 수지를 컴파운딩한 탄소섬유 강화복합재를 제조 후 이를 컴파운딩 성형 할 수 있다.
통상적으로 촙드 스트랜드를 생산하는 방식은 2가지가 있다.
첫 번째로 사이징제 처리, 건조(경화), 절단하는 방식과 두 번째로 사이징제 처리, 절단, 건조(경화)하는 방식이 있다.
첫 번째 방식으로 생산된 촙드 스트랜드는 형상이 일정한 크기로 품질이 우수하고, 편상, 라운드 형상으로 집속력이 우수하여 피딩성 향상, 퍼지볼현상(촙드 스트랜드에서 집속력이 떨어져 미세한 탄소분진으로 컴파운드설비의 사이드 피더가 막히는 현상)가능성이 현저히 떨어지는 장점이 있다. 단점으로 두 번째 방식에 비해 생산량이 떨어지고, 제조원가가 높다.
두 번째 방식으로 생산된 촙드 스트랜드는 첫 번째 생산방식에 비해 생산성이 높고, 제조원가가 낮은 장점이 있으나 촙 스트랜드 형상이 일정하지 않아 피딩성, 퍼지볼현상 발생되는 단점이 있다.
또한, 촙드 스트랜드 절단방식에 따라 길로틴 절단방식, 로터리 절단방식있으며, 길로틴 절단 방식은 많은량(가닥수)을 절단할 수 있는 장점이 있다. 그러나 일정길이의 촙드 스트랜드 절단길이 조정이 어렵고, 절단속도가 낮아서 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
로터리 절단 방식의 경우 길로틴 절단방식에 비해 적은량(가닥수)을 절단하게 된는 단점이 있으나 그 대신 촙드 스트랜드 절단길이가 정확하고, 절단속도(RPM)가 높다는 장점이 있다.
본 발명은 사이징제 처리, 건조(경화), 로터리 절단방식의 촙드 스트랜드 생산방식을 적용한다.
여기서, 사이징제 처리되고 건조된 이후 절단되는 촙드 스트랜드는 플라스틱 기재의 매트릭스 수지와의 접착력을 향상시키기 위하여 길이방향으로 길게 늘어진 탄소섬유 스트랜드(적어도 7 ~ 10 m)를 유/무기 접착이 가능하도록 사이징제로 처리 및 경화시킨 다음 다음 고객사가 원하는 일정 길이(대략 3 ~ 10cm)로 절편화된 것을 말한다.
그러나, 사이징제 처리되고 건조된 탄소섬유 스트랜드를 커팅장치로 수작업으로 공급함에 따라 탄소섬유 스트랜드 공급량도 일정치 않아 커팅 수율, 작업자의 작업 효율도 나빠지며 인건비 비중이 높아져 제조원가가 상승되는 문제점이 있다.
또한, 탄소섬유 스트랜드를 커팅장치로 수작업으로 공급되었을 때, 일정량을 커팅장치에 투입하기 어렵다. 이때 투입량이 과다하게 되면 로터리 커팅장치의 정상적인 절단능력을 저해하여 사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드의 집속력을 떨어트리고, 이로 인해 피딩성이 떨어지는 품질문제가 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 원판홀더를 통해 일정 가닥수의 사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드가 로딩되고 동시에 구동되는 피딩유닛을 통해 균일하게 커팅장치로 공급될 수 있어 작업 효율이 증대됨은 물론 커팅 수율 및 완제품 품질이 향상되어 결과적으로 수지 내 탄소섬유의 집속력 및 성형 과정에서의 피딩성이 향상될 수 있는 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치는, 사이징 처리되고 건조된 길이방향으로 길게 늘어진 탄소섬유 스트랜드(carbon fiber strand)가 적재되는 적재부; 상기 탄소섬유 스트랜드를 미리 설정된 가닥수만큼 홀딩하고 로딩하는 로딩유닛; 상기 탄소섬유 스트랜드를 공급파이프로 피딩하는 피딩유닛; 및 상기 로딩유닛과 상기 피딩유닛을 동시 구동하는 유닛구동부를 포함할 수 있다.
상기 로딩유닛은, 상기 탄소섬유 스트랜드의 측부에 인접되게 배치되어 회전 시 적어도 수 가닥의 상기 탄소섬유 스트랜드를 홀딩하는 원판홀더; 일단이 상기 유닛구동부에 편심되게 연결되는 제1 링크; 및 상기 제1 링크에 연결되고 타단이 상기 원판홀더에 직결되는 제2 링크를 더 포함할 수 있다.
상기 유닛구동부가 회전함에 따라 상기 제1 링크는 업/다운 운동되고 상기 제2 링크는 시소 운동되며, 상기 원판홀더는 미리 설정된 회전 각도만큼 정회전 또는 역회전되게 동작되게 마련될 수 있다.
상기 원판홀더에는 외주면을 따라 적어도 하나 이상의 비대칭슬롯이 마련될 수 있다.
상기 피딩유닛은, 피딩구동부에 의해 회동하는 주동피딩롤; 상기 상기 주동피딩롤에 일정 주기마다 접근 또는 이격되는 종동피딩롤; 상기 종동피딩롤을 회동가능하게 지지하되 피딩축을 기준으로 시소 운동되는 피딩레버; 및 상기 피딩축에 연결되되 상기 유닛구동부의 캠 동작에 의해 상기 피딩축이 일방향으로 회동되도록 푸시하는 푸시아암을 포함할 수 있다.
상기 피딩유닛은, 한쌍의 상기 피딩레버 사이를 상호 연결되게 마련되어 상기 푸시아암을 원복시키는 복원스프링을 더 포함할 수 있다.
상기 유닛구동부는, 구동축이 마련되는 구동모터; 상기 구동축에 연결되는 푸시캠; 및 상기 구동축으로부터 편심되게 배치되는 편심블록을 포함하며, 상기 제1 링크의 단부에는 로드엔드베어링이 마련되어 상기 편심블록에 결합핀으로 연결될 수 있다.
상기 푸시캠과의 마찰을 저감시키도록, 상기 푸시아암의 단부에는 회동롤러가 마련될 수 있다.
상기 적재부는, 제1 경사부; 및 제2 경사부를 포함하며, 상기 탄소섬유 스트랜드는 상기 제1 및 제2 경사부가 교차되는 구역에 적재될 수 있다.
본 발명에 의한 사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치는, 원판홀더를 통해 일정 가닥수의 탄소섬유 스트랜드가 로딩되고 동시에 구동되는 피딩유닛을 통해 균일하게 커팅장치로 공급될 수 있어 작업 효율이 증대됨은 물론 커팅 수율 및 완제품 품질이 향상되어 결과적으로 수지 내 탄소섬유의 집속력 및 성형 과정에서의 피딩성이 향상될 수 있다.
도 1는 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치의 상면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치에서 로딩유닛 및 유닛구동부의 사시도이다.
도 5는 도 4의 정면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치에서 피딩유닛의 상면도 및 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치에서 피딩유닛의 동작 상태를 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치의 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 1는 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치의 상면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치에서 로딩유닛 및 유닛구동부의 사시도이고, 도 5는 도 4의 정면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치에서 피딩유닛의 상면도 및 측면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 사이징 처리되고 건조된 길이방향으로 길게 늘어진 탄소섬유 스트랜드(carbon fiber strand)가 적재되는 적재부(100); 상기 탄소섬유 스트랜드를 홀딩하고 로딩하는 로딩유닛(200); 상기 탄소섬유 스트랜드를 공급파이프로 피딩하는 피딩유닛(300); 및 상기 로딩유닛(200)과 상기 피딩유닛(300)을 동시 구동하는 유닛구동부(400)를 포함할 수 있다.
설명에 앞서, 적재부(100), 로딩유닛(200), 피딩유닛(300) 및 유닛구동부(400) 모두 나란하게 배치되는 한쌍으로 마련될 수 있다.
상기 적재부(100)는 사이징 처리되고 건조된 길이방향으로 길게 늘어진 탄소섬유 스트랜드(carbon fiber strand)(대략 7 ~ 10 m)가 적재되는 부분이다.
상기 적재부(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 일방향으로 경사진 제1 경사부(110)와, 소정 간격 이격 설치되어 반대방향으로 경사진 제2 경사부(120)를 포함할 수 있다.
상기 탄소섬유 스트랜드는 도 3에 주로 도시된 것처럼 상기 제1 및 제2 경사부(110, 120)가 교차되는 구역에 적재될 수 있다. 따라서, 적재되는 탄소섬유 스트랜드 다발은 제1 및 제2 경사부(110, 120)의 높이로 인해, 주동피딩롤(310) 및 종동피딩롤(320)보다 상부에 부양된 상태일 수 있다.
또한, 탄소섬유 스트랜드의 끝단은, 우측구역에 마련되는 스토핑플레이트(510)에 접촉되게 적재될 수 있다.
한편, 비교적 길게 늘어진 탄소섬유 스트랜드를 커팅장치로 탄소섬유 스트랜드 공급량을 일정하게 하기 위해서는, 상기 탄소섬유 스트랜드를 자동으로 홀딩하고 로딩하는 작업이 요구된다.
이에 본 실시예에서는 탄소섬유 스트랜드를 미리 설정된 가닥수만큼 움켜잡고 이를 피딩유닛(300)으로 로딩시키는 로딩유닛(200)이 마련될 수 있다.
상기 로딩유닛(200)은 주로 도 4 내지 도 5를 참조하면, 상기 탄소섬유 스트랜드의 측부에 인접되게 배치되어 회전 시 적어도 수 가닥의 상기 탄소섬유 스트랜드를 홀딩하는 원판홀더(210); 일단이 상기 유닛구동부(400)에 편심되게 연결되는 제1 링크(220); 및 상기 제1 링크(220)에 연결되고 타단이 상기 원판홀더(210)에 직결되는 제2 링크(230)를 포함할 수 있다.
상기 원판홀더(210)는 상기 탄소섬유 스트랜드의 측부에 인접되게 배치될 수 있다. 상기 원판홀더(210)는 회전 시 탄소섬유 스트랜드 다발에서 적어도 수 가닥을 홀딩하고, 이를 피딩유닛(300)으로 로딩하는 역할을 한다.
이에 원판홀더(210)에는 외주면을 따라 적어도 하나 이상의 비대칭슬롯(211)이 마련될 수 있다. 상기 비대칭슬롯(211)은 일방향(도 5 기준 시계방향)으로 탄소섬유 스트랜드의 홀딩이 용이하게 하도록 비대칭 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 90도 간격마다 1개씩 총 4개의 비대칭슬롯(211)이 마련되나, 비대칭슬롯(211)의 개수 및 위치는 달리 설정할 수 있다.
이와 같은 원판홀더(210)는 탄소섬유 스트랜드의 다발에 측부를 긁어 내려가면서 비대칭슬롯(211)에 수 가닥(미리 설정된 가닥수, 예컨대 3-4가닥)을 홀딩하고 피딩유닛(300)의 공급 높이(도 3의 로딩판(250))까지 하방으로 이송하여 로딩시킬 수 있다.
제1 링크(220)의 일단은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 유닛구동부(400)의 구동축으로부터 소정간격만큼 편심되게 연결될 수 있다. 즉, 구동축에 편심블록(430)이 마련되고 편심블록(430)에 제1 링크(220)의 로드엔드베어링(221)이 결합핀(222)으로 연결될 수 있다.
이에 따라 상기 유닛구동부(400)가 회전함에 따라 상기 제1 링크(220)는 편심된 반경만큼 업/다운 운동되고 상기 제1 링크(220)에 연결된 상기 제2 링크(230)는 시소 운동될 수 있다.
상기 제2 링크(230)의 타단은 상기 원판홀더(210)에 직결되게 마련될 수 있다. 제2 링크(230)의 타단에 연결되는 축샤프트에 상기 원판홀더(210)가 결합된 상태로, 상기 제2 링크(230)의 시소 운동되는 회동 각도(미리 설정된 회전 각도)와 동일하게 정회전 또는 역회전 동작되게 마련될 수 있다.
이와 같이, 원판홀더(210)의 정회전 동작으로 탄소섬유 스트랜드를 자동으로 균일한 개수, 수가닥만큼 홀딩할 수 있고 자동으로 로딩유닛(200)의 공급높이인 로딩판(250)까지 로딩시킬 수 있다.
탄소섬유 스트랜드가 로딩되어 로딩판(250)으로 로딩되는 동안, 주동피딩롤(310) 내지는 종동피딩롤(320)에 간섭될 우려가 있으나, 하나의 유닛구동부(400)가 동작되어 로딩 과정과 동시에 피딩 과정이 수행되어 간섭 여지가 없게 된다. 상세한 설명은 유닛구동부(400)에서 하기로 한다.
상기 피딩유닛(300)은, 피딩구동부(311)에 의해 회동하는 주동피딩롤(310); 상기 상기 주동피딩롤(310)에 일정 주기마다 접근 또는 이격되는 종동피딩롤(320); 상기 종동피딩롤(320)을 회동가능하게 지지하되 피딩축(331)을 기준으로 시소 운동되는 피딩레버(330); 및 상기 피딩축(331)에 연결되되 상기 유닛구동부(400)의 캠 동작에 의해 상기 피딩축(331)이 일방향으로 회동되도록 푸시하는 푸시아암(340); 한쌍의 상기 피딩레버(330) 사이를 상호 연결되게 마련되어 상기 푸시아암(340)을 원복시키는 복원스프링(350)을 포함할 수 있다.
주동피딩롤(310)은 도 3을 참조할 때 중앙 구역에 마련될 수 있다. 상기 주동피딩롤(310)은 피딩구동부(311)에 연결될 수 있다.
종동피딩롤(320)은 주동피딩롤(310)에 인접하게 배치되어 상호작용으로 로딩된 탄소섬유 스트랜드를 피딩하는 역할을 한다. 이러한 상기 종동피딩롤(320)은 유닛구동부(400)의 푸시캠(420)의 캠 동작으로 인해 상기 주동피딩롤(310)에 일정 주기마다 접근 또는 이격될 수 있다.
피딩레버(330)는 상기 종동피딩롤(320)을 회동가능하게 지지하되 피딩축(331)을 기준으로 시소 운동될 수 있다.
푸시아암(340)은 상기 피딩축(331)에 연결되되 상기 유닛구동부(400)의 캠 동작에 의해 상기 피딩축(331)이 일방향으로 회동되도록 푸시하는 부분이다. 상기 푸시아암(340)의 단부에는 상기 푸시캠(420)과의 접촉 시 마찰을 저감시키는 회동롤러(341)가 마련될 수 있다.
복원스프링(350)은 한쌍의 상기 피딩레버(330) 사이를 상호 연결되게 마련되어 상기 푸시아암(340)을 원복시킬 수 있다. 도 6 기준, 하부의 종동피딩롤(320)이 시계방향으로 회동된 다음 복원스프링(350)에 의해 반시계방향으로 원복될 수 있다.
이로써, 로딩된 탄소섬유 스트랜드를 공급파이프로 자동으로 공급될 수 있어 균일한 공급량으로 커팅장치로 공급될 수 있고 작업 효율이 증대됨은 물론 커팅 수율 및 완제품 품질이 향상될 수 있다.
또한, 자동으로 탄소섬유 스트랜드를 홀딩, 로딩 및 피딩 과정이 수행될 수 있어 작업자의 작업 효율이 향상되며 인건비용이 절감될 수 있다.
한편, 탄소섬유 스트랜드를 로딩시키고 공급하는 구동부가 별개로 개별적으로 마련되면, 이들의 동기 제어가 필요하며 설비비용이 증가되고 복잡성이 증대될 수 있다.
이에 본 실시예에서는 로딩유닛(200)과 피딩유닛(300)을 하나의 유닛구동부(400)로 동시 구동될 수 있다.
이를 위해, 상기 유닛구동부(400)는 도 4 및 도 8을 참조하면, 구동축이 마련되는 구동모터(410); 상기 구동축에 연결되는 푸시캠(420); 및 상기 구동축으로부터 편심되게 배치되는 편심블록(430)을 포함할 수 있다.
여기서, 편심블록(430)에 연결된 원판홀더(210)가 동작되는 순간 푸시캠(420)도 함께 동작되어 피딩유닛(300)의 종동피딩롤(320)이 벌어지며, 탄소섬유 스트랜드의 홀딩, 로딩판(250)으로 로딩이 가능할 수 있다.
또한, 로딩된 후 종동피딩롤(320)이 주동피딩롤(310)에 면접하고 주동피딩롤(310)의 회동으로 공급파이프(500)로 공급될 수 있다.
이와 같이, 하나의 구동모터(410)에 푸시캠(420)과 편심블록(430)이 마련되고, 피딩유닛(300)의 동작도 유닛구동부(400)가 함께 담당하게 되면, 동기제어가 필요없어지며 장치의 간소화 및 제작비용 절감 유지보수 용이한 장점이 있다.
또한, 원판홀더(210)를 통해 일정 가닥수의 탄소섬유 스트랜드가 로딩되고 동시에 구동되는 피딩유닛(300)을 통해 균일하게 커팅장치로 공급될 수 있어 작업 효율이 증대됨은 물론 커팅 수율이 향상되어 수지 내 탄소섬유의 집속력 및 성형 과정에서의 피딩성이 향상될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치에서 피딩유닛의 동작 상태를 도시한 도면이다.
이하, 본 실시예에 따른 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치를 이용하여 열소산 과정을 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 탄소섬유 스트랜드는 상기 제1 및 제2 경사부(120)가 교차되는 구역에 적재되고, 적재되는 탄소섬유 스트랜드 다발은 제1 및 제2 경사부(110, 120)의 높이로 인해, 주동피딩롤(310) 및 종동피딩롤(320)의 상부에 부양된 상태일 수 있다. 또한, 탄소섬유 스트랜드의 끝단은, 우측구역에 마련되는 스토핑플레이트(510)에 접촉되게 적재될 수 있다.
다음, 로딩유닛(200)이 탄소섬유 스트랜드를 수가닥 홀딩한다.
유닛구동부(400)가 회전함에 따라 구동축(반시계방향으로 회동)으로부터 편심되게 연결된 상기 제1 링크(220)는 업 운동되고 상기 제2 링크(230)는 시소 운동되며, 상기 제2 링크(230)의 시소 운동되는 회동 각도(미리 설정된 회전 각도)만큼 원판홀더(210)가 정회전(도 5 기준 시계방향)된다.
이에, 원판홀더(210)는 탄소섬유 스트랜드의 다발에 측부를 긁어 내려가면서 비대칭슬롯(211)에 수 가닥(미리 설정된 가닥수, 예컨대 3-4가닥)을 홀딩한다.
다음, 원판홀더(210)가 정회전이 최대로 이루어지면서 피딩유닛(300)의 공급 높이인 로딩판(250)으로 하방 이송되어 로딩된다.
이러한 홀딩 및 로딩 작업이 진행됨과 동시에, 피딩유닛(300)이 동작된다. 보다 상세 설명하면, 원판홀더(210)가 시계방향으로 탄소섬유 스트랜드를 홀딩하고 하방 이송하여 로딩되는 순간, 유닛구동부(400)에 물려있는 푸시캠(420)이 푸시아암(340)을 밀어내고 피딩레버(330)를 회동시켜 종동피딩롤(320)이 주동피딩롤(310)로부터 이격된다.
이에 따라 탄소섬유 스트랜드의 피딩 과정에서 어떤 간섭이 배제될 수 있다.
이처럼 하나의 유닛구동부(400)에 푸시캠(420)과 편심블록(430)이 마련되고, 피딩유닛(300)의 동작도 유닛구동부(400)가 담당하게 되면, 동기제어가 필요없어지며 장치의 간소화 및 제작비용 절감 유지보수 용이한 장점이 있다.
다음, 푸시캠(420)이 지나가고 나면 복원스프링(350)에 의해 피딩레버(330)가 복원되며 종동피딩롤(320)이 주동피딩롤(310)에 접촉된다.
마지막으로, 주동피딩롤 및 종동피딩롤(310, 320) 사이에 위치된 탄소섬유 스트랜드 수가닥이 공급파이프를 통해 커팅장치 측으로 공급된다.
이러한 단계 구성을 통해, 원판홀더(210)를 통해 일정 가닥수의 탄소섬유 스트랜드가 로딩되고 동시에 구동되는 피딩유닛(300)을 통해 균일하게 커팅장치로 공급될 수 있어 작업 효율이 증대됨은 물론 커팅 수율이 향상되어 수지 내 탄소섬유의 집속력 및 성형 과정에서의 피딩성이 향상될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 : 적재부 110 : 제1 경사부
120 : 제2 경사부
200 : 로딩유닛 210 : 원판홀더
211 : 비대칭슬롯 220 : 제1 링크
221 : 로드엔드베어링 230 : 제2 링크
250 : 로딩판
300 : 피딩유닛 310 : 주동피딩롤
311 : 피딩구동부 320 : 종동피딩롤
330 : 피딩레버 340 : 푸시아암
341 : 회동롤러 350 : 복원스프링
400 : 유닛구동부 410 : 구동모터
420 : 푸시캠 430 : 편심블록
500 : 공급파이프 510 : 스토핑플레이트

Claims (9)

  1. 사이징 처리되고 건조된 길이방향으로 길게 늘어진 탄소섬유 스트랜드(carbon fiber strand)가 적재되는 적재부;
    상기 탄소섬유 스트랜드를 홀딩하고 로딩하는 로딩유닛;
    상기 탄소섬유 스트랜드를 공급파이프로 피딩하는 피딩유닛; 및
    상기 로딩유닛과 상기 피딩유닛을 동시 구동하는 유닛구동부를 포함하며,
    상기 로딩유닛은,
    상기 사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드의 측부에 인접되게 배치되어 회전 시 적어도 수 가닥의 상기 탄소섬유 스트랜드를 홀딩하는 원판홀더;
    일단이 상기 유닛구동부에 편심되게 연결되는 제1 링크; 및
    상기 제1 링크에 연결되고 타단이 상기 원판홀더에 직결되는 제2 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유닛구동부가 회전함에 따라 상기 제1 링크는 업/다운 운동되고 상기 제2 링크는 시소 운동되며,
    상기 원판홀더는 미리 설정된 회전 각도만큼 정회전 또는 역회전되게 동작되게 마련되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원판홀더에는 외주면을 따라 적어도 하나 이상의 비대칭슬롯이 마련되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피딩유닛은,
    피딩구동부에 의해 회동하는 주동피딩롤;
    상기 주동피딩롤에 일정 주기마다 접근 또는 이격되는 종동피딩롤;
    상기 종동피딩롤을 회동가능하게 지지하되 피딩축을 기준으로 시소 운동되는 피딩레버; 및
    상기 피딩축에 연결되되 상기 유닛구동부의 캠 동작에 의해 상기 피딩축이 일방향으로 회동되도록 푸시하는 푸시아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 피딩유닛은, 한쌍의 상기 피딩레버 사이를 상호 연결되게 마련되어 상기 푸시아암을 원복시키는 복원스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유닛구동부는,
    구동축이 마련되는 구동모터;
    상기 구동축에 연결되는 푸시캠; 및
    상기 구동축으로부터 편심되게 배치되는 편심블록을 포함하며,
    상기 제1 링크의 단부에는 로드엔드베어링이 마련되어 상기 편심블록에 결합핀으로 연결되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 푸시캠과의 마찰을 저감시키도록, 상기 푸시아암의 단부에는 회동롤러가 마련되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 적재부는,
    제1 경사부; 및
    제2 경사부를 포함하며,
    상기 사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드는 상기 제1 및 제2 경사부가 교차되는 구역에 적재되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 스트랜드 자동공급장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120052798A (ko) * 2010-11-16 2012-05-24 위순임 탄소섬유가닥 조립체와 이의 제조 방법 및 장치
KR101149276B1 (ko) * 2005-12-12 2012-05-25 주식회사 한국화이바 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성복합재료의 제조방법 및 제조장치
KR101845839B1 (ko) * 2017-10-16 2018-04-06 이희두 로드 낱개 토출용 공급 피더

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101149276B1 (ko) * 2005-12-12 2012-05-25 주식회사 한국화이바 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성복합재료의 제조방법 및 제조장치
KR20120052798A (ko) * 2010-11-16 2012-05-24 위순임 탄소섬유가닥 조립체와 이의 제조 방법 및 장치
KR101845839B1 (ko) * 2017-10-16 2018-04-06 이희두 로드 낱개 토출용 공급 피더

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