KR102597810B1 - 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력차단기를 구성하는 각 부품을 자동으로 조립하기 위한 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비에 관한 것이다.
또한, 바이메탈을 조립하여 몸체에 고정시켜 바이메탈 조립체를 제조하는 제1 조립부와 상기 조립부를 통해 조립된 바이메탈 조립체에 회동 동작하는 작동부를 설치하여 전력차단기 조립체를 제조하는 제2 조립부와 상기 전력차단기 조립체의 작동부에 인장 코일 스프링의 상단부를 걸쳐주는 스프링 거치부와 상기 스프링 거치부에 의해 걸쳐진 인장 코일 스프링의 하단부를 전력차단기 조립체에 걸쳐주는 스프링 조립부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력차단기 시스템 조립 자동화 장비{power breaker assembly device}

본 발명은 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력차단기를 구성하는 각 부품을 자동으로 조립하기 위한 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비에 관한 것이다.

일반적으로 건축물에는 누전이나 과부하로 인한 각종 부하기기의 손상, 선로화재, 감전사고 등의 전기안전사고를 예방하기 위한 목적으로 전력차단기가 설치된다.

전력차단기는 과부하 전류, 단락전류 및 누전 발생시에 이를 감지하여 전류를 차단시킴으로써 안전사고를 미연에 방지하기 위한 것으로써, 한국공개특허 제10-2018-0105973호 "누전 차단기"와 같은 기술이 개발되고 있다.

이러한 전력차단기는 단락 보호 차단 기능과 누전 차단 기능을 수행하게 되며, 단락 보호 차단 기능은 전력차단기를 통과하여 출력되는 전류가 코일을 통과하지 않고 도선을 통하여 곧바로 흐르게 됨에 따라 유지 저항으로 열이 발생하게 된다.

이와 같이 발생된 열에 의하여 전력차단기에 설치된 바이메탈의 서로 다른 열팽창 계수에 따라 바이메탈이 신축 변형되어 고정접점으로부터 가동접점을 오프(Off) 상태로 전환시킴으로써 전류를 차단시키게 된다.

또한, 전력차단기의 누전 차단 기능은 코어 외측에 마그네틱 코일을 권선시키고, 이의 외측에 도선에 연결된 코일을 권선시켜 도선에 인입된 전류와 출력되는 전류차로 인하여 마그네틱 코일에 자계가 형성됨에 따라 마그네틱 코일 내부에 설치된 코어가 당겨짐과 함께 트립바를 차단시킴으로써 누전 차단 기능을 수행하게 된다.

이와 같은 동작의 실시를 위해 전력차단기 내부에는 자력에 의해 당겨지는 코어에 일정한 탄성력을 부여하기 위한 스프링이 설치된다.

이와 같이 동작하는 전력차단기의 조립은 대부분 수작업에 의존하고 있으며, 내부에 인장 코일 스프링을 수작업에 의존하여 설치하는데는 많은 시간이 소요되어 생산성이 낮은 문제점이 있었다.

이에 따라, 전력차단기의 조립과정에서 인장 코일 스프링을 자동으로 조립하기 위한 기술 개발의 필요성이 제기되고 있다.

한국공개특허 제10-2018-0105973호 "누전 차단기"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전력차단기를 구성하는 각 부품을 자동으로 조립하기 위한 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비는 바이메탈을 조립하여 몸체에 고정시켜 바이메탈 조립체를 제조하는 제1 조립부와 상기 조립부를 통해 조립된 바이메탈 조립체에 회동 동작하는 작동부를 설치하여 전력차단기 조립체를 제조하는 제2 조립부와 상기 전력차단기 조립체의 작동부에 인장 코일 스프링의 상단부를 걸쳐주는 스프링 거치부와 상기 스프링 거치부에 의해 걸쳐진 인장 코일 스프링의 하단부를 전력차단기 조립체에 걸쳐주는 스프링 조립부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바이메탈 조립체는 이송 플레이트에 삽입되어 고정된 상태로 컨베이어 벨트를 통해 이송되며 조립되는 것을 특징으로 한다.

또한, 스프링 조립부는 전력차단기 조립체에 상단부가 걸쳐져 가 결합된 인장 코일 스프링의 하단부에 핀을 삽입하는 헤드부와 상기 헤드부를 이송시켜 하단부가 핀에 걸쳐진 인장 코일 스프링을 당겨주면서 인장 코일 스프링의 하단부를 전력차단기 조립체에 형성된 홀에 걸쳐주기 위한 이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 헤드부는 이송부에 체결되는 몸체부와 상기 몸체부에 수평 이송가능하게 설치되되, 인장 코일 스프링의 하단부에 걸쳐지는 핀이 돌출된 제1 플레이트와 상기 제1 플레이트에 지지대를 통해 연결되어 평행하게 배치되어 제1 플레이트를 따라 수평 이송되는 제2 플레이트와 상기 제1 플레이트를 수평 이송시켜주기 위한 실린더와 상기 몸체부의 양측 단부에 오목한 형태의 골이 수직하게 형성되어 인장 코일 스프링이 자력에 의해 밀착되어 위치가 정렬되도록 자성체로 구성된 위치 정렬부를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비에 의하면, 전력차단기를 구성하는 바이메탈에서부터 작동부와 인장 코일 스프링의 위치 정렬 및 조립까지 자동으로 실시할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 이송 플레이트를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비를 통해 조립된 바이메탈 조립체가 안착되는 것을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비를 통해 조립된 바이메탈 조립체가 안착된 것을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비를 통해 조립된 전력차단기 조립체를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 헤드부를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 조립 준비 동작을 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 위치 정렬 동작을 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 조립 준비 동작에 따른 핀의 삽입을 도시한 도면.
도 11은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 조립 준비 동작에 따른 핀의 삽입을 도시한 도면.
도 12는 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 조립 준비 동작에 따른 핀의 삽입을 도시한 도면.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비를 도시한 평면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 이송 플레이트를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비를 통해 조립된 바이메탈 조립체가 안착되는 것을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비를 통해 조립된 바이메탈 조립체가 안착된 것을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비를 통해 조립된 전력차단기 조립체를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 헤드부를 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 조립 준비 동작을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 위치 정렬 동작을 도시한 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 조립 준비 동작에 따른 핀의 삽입을 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 조립 준비 동작에 따른 핀의 삽입을 도시한 도면이며, 도 12는 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 조립 준비 동작에 따른 핀의 삽입을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 5 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비는 바이메탈(11)을 조립하여 몸체(10)에 고정시켜 바이메탈 조립체(12)를 제조하는 제1 조립부(31)와 상기 조립부(31)를 통해 조립된 바이메탈 조립체(12)에 회동 동작하는 작동부(13)를 설치하여 전력차단기 조립체(14)를 제조하는 제2 조립부(32)와 상기 전력차단기 조립체(14)의 작동부(13)에 인장 코일 스프링(101)의 상단부를 걸쳐주는 스프링 거치부(33)와 상기 스프링 거치부(33)에 의해 걸쳐진 인장 코일 스프링(101)의 하단부를 전력차단기 조립체(14)에 걸쳐주는 스프링 조립부(34)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 바이메탈 조립체(12)는 이송 플레이트(21)에 하나 이상 마련된 거치부(22)에 각각 삽입되어 고정된 상태로 컨베이어 벨트를 통해 이송되며 조립이 진행된다.

또한, 도 6 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력차단기 시스템 조립 자동화 장비의 스프링 조립부는 전력차단기 조립체(14)에 상단부가 걸쳐져 가 결합된 인장 코일 스프링(101)의 하단부(101b)에 핀(6)을 삽입하는 헤드부(1)와 상기 헤드부(1)를 이송시켜 하단부(101b)가 핀(6)에 걸쳐진 인장 코일 스프링(101)을 당겨주면서 인장 코일 스프링(14)의 하단부(101b)를 전력차단기 조립체(14)에 형성된 홀(100a)에 걸쳐주기 위한 이송부(2)를 포함하여 구성된다.

보다 상세하게는, 전력차단기 조립체(14)에 인장 코일 스프링(101)의 상단부(101a)가 걸쳐진 상태로 공급되면, 인장 코일 스프링(101)의 하단부(101b)를 당겨 전력차단기 조립체(14)에 형성된 홀(100a)에 인장 코일 스프링(101)의 하단부(101b)를 걸어 도 12에 도시된 바와 같이 조립을 완료하게 되는 것이다.

이와 같은 조립 동작을 실시하기 위해 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 상기 헤드부(1)는 이송부(2)에 체결되는 몸체부(3)와 상기 몸체부(3)에 수평 이송가능하게 설치되되, 인장 코일 스프링(101)의 하단부에 걸쳐지는 핀(6)이 돌출된 플레이트(4)와 상기 플레이트(4)를 수평 이송시켜주기 위한 실린더(5)를 포함하도록 구성된다.

다른 실시예로써, 상기 헤드부(1)는 복수 개의 핀(6)을 구비하여 복수 개의 전력차단기 조립체(14)에 인장 코일 스프링(101)을 동시에 조립하도록 실시될 수도 있다.

예를 들면, 상기 헤드부(3)는 이송부(2)에 체결되는 몸체부(3)와 상기 몸체부(3)에 수평 이송가능하게 설치되되, 인장 코일 스프링(101)의 하단부에 걸쳐지는 핀(6)이 돌출된 제1 플레이트(4a)와 상기 제1 플레이트(4a)에 지지대(8)를 통해 연결되어 평행하게 배치되어 제1 플레이트(4a)를 따라 수평 이송되는 제2 플레이트(4b)와 상기 제1 플레이트(4a)를 수평 이송시켜주기 위한 실린더(5)를 포함하도록 구성될 수 있다.

또한, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 헤드부(1)는 단부에 오목한 형태의 골이 수직하게 형성되어 인장 코일 스프링(101)이 자력에 의해 밀착되어 위치가 정렬되도록 자성체로 구성된 위치 정렬부(7)를 더 포함하도록 실시될 수도 있다.

상기 위치 정렬부(7)는 인장 코일 스프링(7)이 좌,우 또는 상,하로 요동하는 것을 억제하고 정위치시켜 상기 핀(6)이 진입할 때 인장 코일 스프링(7)의 하단부(101b)가 항상 일정한 위치에 위치하도록 위치를 정렬시켜주게 된다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 헤드부
2 : 이송부
3 : 몸체부
4 : 플레이트
5 : 실린더
6 : 핀
7 : 위치 정렬부
8 : 지지대
11 : 바이메탈
12 : 바이메탈 조립체
13 : 작동부
14 : 전력차단기 조립체
15 : 스프링 조립부
21 : 이송 플레이트
22 : 거치부
31 : 제1 조립부
32 : 제2 조립부
33 : 스프링 거치부
34 : 스프링 조립부
101 : 인장 코일 스프링

Claims (4)

1. 바이메탈을 조립하여 몸체에 고정시켜 바이메탈 조립체를 제조하는 제1 조립부와;
   상기 조립부를 통해 조립된 바이메탈 조립체에 회동 동작하는 작동부를 설치하여 전력차단기 조립체를 제조하는 제2 조립부와;
   상기 전력차단기 조립체의 작동부에 인장 코일 스프링의 상단부를 걸쳐주는 스프링 거치부와;
   상기 스프링 거치부에 의해 걸쳐진 인장 코일 스프링의 하단부를 전력차단기 조립체에 걸쳐주는 스프링 조립부를 포함하며,
   상기 스프링 조립부는
   전력차단기 조립체에 상단부가 걸쳐져 가 결합된 인장 코일 스프링의 하단부에 핀을 삽입하는 헤드부와;
   상기 헤드부를 이송시켜 하단부가 핀에 걸쳐진 인장 코일 스프링을 당겨주면서 인장 코일 스프링의 하단부를 전력차단기 조립체에 형성된 홀에 걸쳐주기 위한 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는
   전력차단기 시스템 조립 자동화 장비.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 바이메탈 조립체는 이송 플레이트에 삽입되어 고정된 상태로 컨베이어 벨트를 통해 이송되며 조립되는 것을 특징으로 하는
   전력차단기 시스템 조립 자동화 장비.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 헤드부는
   이송부에 체결되는 몸체부와;
   상기 몸체부에 수평 이송가능하게 설치되되, 인장 코일 스프링의 하단부에 걸쳐지는 핀이 돌출된 제1 플레이트와;
   상기 제1 플레이트에 지지대를 통해 연결되어 평행하게 배치되어 제1 플레이트를 따라 수평 이송되는 제2 플레이트와;
   상기 제1 플레이트를 수평 이송시켜주기 위한 실린더와;
   상기 몸체부의 양측 단부에 오목한 형태의 골이 수직하게 형성되어 인장 코일 스프링이 자력에 의해 밀착되어 위치가 정렬되도록 자성체로 구성된 위치 정렬부를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
   전력차단기 시스템 조립 자동화 장비
   
   
4. 삭제