KR102632217B1 - 권취재의 권취 장치 및 권취 장치의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 권취 장치는 권취재가 권취되는 보빈이 결합되는 적어도 하나의 스핀들; 상기 스핀들로 상기 권취재를 안내하며, 미리 설정된 폭으로 왕복 직선 운동하는 이송부; 및 상기 권취재의 권취 시 상기 보빈의 표면을 가압하는 가압 롤러를 포함하고, 상기 스핀들 및 상기 가압 롤러의 길이 방향과 상기 이송부의 운동 방향은 서로 평행한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 트래버스와 가압 롤러, 스핀들이 평행하게 배치됨으로써 하나의 패키지를 평행하게 감을 수 있다. 또한, 권취재의 장력 변화에 따라 스핀들의 회전 속도와 트래버스의 이송 속도를 가변함으로써 패키지가 불균일하게 감기는 것을 방지하고 평행하게 감기도록 할 수 있다.

Description

권취재의 권취 장치 및 권취 장치의 제어 방법{Winding device of winding material and control method of winding device}
본 발명의 실시예는 권취재의 권취 장치 및 권취 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 실 권취 장치는 실을 보빈으로 안내하여 보빈에 일정 폭으로 실을 권취하는 장치로, 전 과정이 자동으로 이루어지는 장치이다. 실의 자동 권취를 위해 실을 공급하고 안내하는 복수의 롤러, 실이 보빈에 밀착된 상태로 감기도록 가압하는 롤러, 실의 권취를 위한 보빈 및 드럼, 각 구성품을 구동하기 위한 구동부, 여러 구성품이 설치되어 지지되는 지지 구조들이 복잡하게 구성되어 있다.
탄성이 있는 실의 경우 권취 중 실이 권취되는 회전부(보빈 및 드럼 등)에서 실의 장력(텐션) 변화가 발생하더라도, 실 자체가 신축성이 있어 회전부와의 속도 동기를 통해 권취가 가능하다. 그러나 탄성이 없는 실의 경우, 회전부에서 장력 변화가 발생하는 경우 이에 대응할 수 없어 실이 끊어지거나 제대로 권취가 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시 예는 하나의 스핀들을 통해 하나의 패키지를 평행하게 권취할 수 있는 권취재의 권취 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예는 권취재의 장력 변화에 따라 자동으로 권취 장치를 제어할 수 있는 권취 장치의 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 권취 장치는 권취재가 권취되는 보빈이 결합되는 적어도 하나의 스핀들; 상기 스핀들로 상기 권취재를 안내하며, 미리 설정된 폭으로 왕복 직선 운동하는 이송부; 및 상기 권취재의 권취 시 상기 보빈의 표면을 가압하는 가압 롤러를 포함하고, 상기 스핀들 및 상기 가압 롤러의 길이 방향과 상기 이송부의 운동 방향은 서로 평행한 것을 특징으로 한다.
상기 이송부와 이격되어 배치되고 상기 권취재를 안내하는 제1 롤러와, 상기 제1 롤러에 연결되어 상기 제1 롤러의 위치 변화를 감지하는 센서와, 상기 제1 롤러의 위치를 조정하는 제1 작동기를 갖는 제1 롤러부를 더 포함할 수 있다.
상기 센서의 신호를 바탕으로, 상기 권취재의 장력이 증가하면 상기 스핀들의 회전수 및 상기 이송부의 이송 속도가 감소하도록 제어하고, 상기 권취재의 장력이 감소하면 상기 스핀들의 회전수 및 상기 이송부의 이송 속도가 증가하도록 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 제1 롤러의 위치가 미리 설정된 기준 위치를 기준으로 일방향으로 이동한 것으로 감지되면 상기 권취재의 장력이 증가된 것으로 판단하고, 상기 제1 롤러의 위치가 미리 설정된 기준 위치를 기준으로 타방향으로 이동한 것으로 감지되면 상기 권취재의 장력이 감소된 것으로 판단하는 것이 특징이다.
또한, 본 발명은 권취재를 안내하는 제1 롤러와, 상기 제1 롤러에 연결되어 상기 제1 롤러의 위치 변화를 감지하는 센서와, 상기 제1 롤러의 위치를 조정하는 제1 작동기를 갖는 제1 롤러부; 상기 권취재가 권취되는 보빈이 결합되는 적어도 하나의 스핀들; 상기 스핀들에 인접하여 설치되며, 상기 스핀들의 길이 방향에 평행한 방향으로 왕복 직선 운동하고, 상기 권취재를 상기 스핀들로 안내하는 이송부; 상기 스핀들에 인접하여 설치되고 상기 스핀들의 길이 방향에 평행하게 배치되며 상기 권취재의 권취 시 상기 권취재를 가압하는 제2 롤러와, 상기 제2 롤러의 위치를 조정하는 제2 작동기를 갖는 제2 롤러부; 및 상기 스핀들의 회전 속도 및 상기 이송부의 이송 속도를 제어하는 컨트롤러를 포함하는, 권취 장치를 제공할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 센서의 신호를 바탕으로, 상기 권취재의 장력이 증가하면 상기 스핀들의 회전수 및 상기 이송부의 이송 속도가 감소하도록 제어하고, 상기 권취재의 장력이 감소하면 상기 스핀들의 회전수 및 상기 이송부의 이송 속도가 증가하도록 제어하는 것이 특징이다.
상기 컨트롤러는, 상기 제1 롤러의 위치가 미리 설정된 기준 위치를 기준으로 일방향으로 이동한 것으로 감지되면 상기 권취재의 장력이 증가된 것으로 판단하고, 상기 제1 롤러의 위치가 미리 설정된 기준 위치를 기준으로 타방향으로 이동한 것으로 감지되면 상기 권취재의 장력이 감소된 것으로 판단하는 것이 특징이다.
또한, 본 발명은 1항 내지 7항 중 어느 한 상에 개시된 권취 장치를 제어하는 권취 장치의 제어 방법에 있어서, 권취재의 장력 변화에 따라 상기 권취재를 권취하는 스핀들의 회전 속도 및 상기 권취재를 상기 스핀들로 안내하는 이송부의 이송 속도를 제어하는, 권취 장치의 제어 방법을 제공할 수 있다.
상기 권취재의 장력이 증가하면 상기 스핀들의 회전수 및 상기 이송부의 이송 속도가 감소하도록 제어하고, 상기 권취재의 장력이 감소하면 상기 스핀들의 회전수 및 상기 이송부의 이송 속도가 증가하도록 제어하는 것이 특징이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 트래버스와 가압 롤러, 스핀들이 평행하게 배치됨으로써 하나의 패키지를 평행하게 감을 수 있다.
또한, 권취재의 장력 변화에 따라 스핀들의 회전 속도와 트래버스의 이송 속도를 가변함으로써 패키지가 불균일하게 감기는 것을 방지하고 평행하게 감기도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치를 간략하게 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에 따른 권취 장치를 간략하게 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1에 따른 권취 장치의 주요 부분을 간략하게 도시한 정면도이다.
도 4는 도 3에 따른 권취 장치의 주요 부분의 동작을 간략하게 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치의 제어 흐름을 도시한 모식도이다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "하부"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 따른 권취재의 권취 장치 및 권취 장치의 제어 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
먼저 권취 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치를 간략하게 도시한 측면도이다. 도 2는 도 1에 따른 권취 장치를 간략하게 도시한 평면도이다. 도 3은 도 1에 따른 권취 장치의 주요 부분을 간략하게 도시한 정면도이다. 도 4는 도 3에 따른 권취 장치의 주요 부분의 동작을 간략하게 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 권취 장치(10)는 권취재(1)를 자동으로 권취하기 위한 장치이다. 권취 장치(10)는 크게 권취재(1)의 장력 감지를 위한 제1 롤러부(100), 권취재(1)의 안내를 위한 방향전환 롤러(200) 및 이송부(300), 권취재(1)의 권취를 위한 제2 롤러부(400) 및 지지부(500), 제어를 위한 컨트롤러(600)를 포함할 수 있다.
예시적으로, 도 3 및 도 4에서와 같이, 지지부(500)는 주요 구성품의 지지를 위한 판상의 베이스 플레이트(510)와, 베이스 플레이트(510) 상에 회전 가능하게 설치된 복수의 스핀들(520), 스핀들(520)의 위치 이동을 위한 드럼(530), 이송부(300)의 지지를 위한 이송축(540) 등을 포함할 수 있다. 스핀들(520)과 이송축(540)은 베이스 플레이트(510)의 판면에 수직으로 배치된다. 또한, 스핀들(520)과 이송축(540)은 길이 방향을 따라 서로 평행하게 배치될 수 있다.
권취 장치(10)는 전술한 구성들 이외에도 다수의 구성을 포함할 수 있으나, 본 실시 예에서는 권취 장치(10)의 기능을 설명하기 위해 필수적인 구성들에 대해서만 상세히 설명한다.
권취재(1)는 예시적으로, 실(yarn or thread)을 포함할 수 있다. 여기서 실은 탄성이 있는 실이나 탄성이 없는 실, 여러 굵기를 갖는 실, 다양한 소재의 실 등 다양한 실을 모두 포함하는 의미일 수 있다. 권취재(1)는 권취 장치(10)의 외부로부터 제1 롤러부(100)를 향해 자동으로 공급될 수 있다. 이를 위해, 도면에 도시하지는 않았으나, 별도의 권취재 공급 기구가 구비될 수 있다. 권취재(1)는 후술할 스핀들(520)에 탈착 가능하게 삽입되는 보빈(미도시)에 감기고, 권취가 완료된 권취재(1) 및 보빈의 묶음을 패키지(3)로 정의할 수 있다. 권취재(1)는 스핀들(520)을 기준으로 방사 방향(스핀들의 원주 방향)을 따라 권취된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 롤러부(100)는 제1 롤러(110)와 레버(120), 레버 샤프트(130) 및 센서(140), 제1 작동기(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 롤러(110)는 권취재(1)의 장력을 확인하고 감지하기 위한 구성이다. 제1 롤러(110)는 권취재(1)가 투입되는 투입 위치와 후술할 방향전환 롤러(200)의 사이에 배치될 수 있다. 권취재(1)는 일 방향으로 공급되어 제1 롤러(110)의 외주면을 따라 방향전환 롤러(200)로 이송된다. 제1 롤러(110)는 제1 롤러 샤프트(110a)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 이때, 제1 롤러(110)는 도 1을 기준으로 권취재(1)가 외주면에 접촉하는 방향을 따라 회전 가능하게 설치된다. 예시적으로, 제1 롤러(110)는 댄서 롤러(dancer roller or dancer roll)로 구비될 수 있다. 댄서 롤러는 스프링이나 공기압, 무게 추 등을 이용해 일정 방향으로 일정 크기의 힘을 가해 위치 변동에 관계없이 권취재(1)에 일정한 장력이 인가되도록 하는 기구이다. 본 실시 예에서는 제1 롤러(110)가 레버(120)에 연결되고, 레버(120)를 지지하는 레버 샤프트(130)에 센서(140)가 설치되며, 제1 작동기(150)에 의해 제1 롤러(110)의 위치가 제어될 수 있다.
레버(120)는 소정의 길이를 갖는 바(bar) 형상으로, 일단이 제1 롤러(110)를 회전 가능하게 지지하는 샤프트에 결합된다. 레버(120)의 타단에 인접하여 레버(120)를 선회 가능하게 지지하는 레버 샤프트(130)가 결합된다. 또한, 레버(120)의 타단에는 제1 작동기(150)가 연결될 수 있다. 제1 작동기(150)에 의해 레버(120)가 작동되며, 작동 중심은 레버 샤프트(130)이다. 레버(120)는 레버 샤프트(130)를 중심으로 제1 롤러(110)와 연결된 단부가 지렛대의 동작과 같이 동작될 수 있다. 레버 샤프트(130)의 일단에는 센서(140)가 설치된다. 레버(120)는 레버 샤프트(130)를 중심으로 반대쪽 단부가 제1 작동기(150)에 의해 도 1의 화살표 방향을 따라 선회(회전)할 수 있다. 즉, 레버 샤프트(130)를 중심으로 레버(120)의 반대쪽 단부가 선회함으로써 레버(120)의 이동에 따라 제1 롤러(110)의 위치가 조정될 수 있다. 이를 위해, 레버 샤프트(130)는 권취 장치(10)의 지지 구조 상에 고정되고, 제1 롤러(110)의 제1 롤러 샤프트(110a)는 고정되지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 1을 기준으로 제1 롤러(110)에 연결된 레버(120)의 일단이 레버 샤프트(130)를 중심으로 상측으로 선회하면 제1 롤러(110) 역시 상향 이동될 수 있다. 반대로 레버(120)의 일단이 레버 샤프트(130)를 중심으로 하측으로 선회하면 제1 롤러(110) 역시 하향 이동될 수 있다. 이러한 제1 롤러(110)의 위치 조정은 권취재(1)의 권취 중에도 이루어질 수 있다.
상세한 구조를 도시하지는 않았으나, 제1 작동기(150)의 회전축은 스크류 형상을 가질 수 있다. 제1 작동기(150)의 회전축에 레버(120)가 연결되어 제1 작동기(150)의 회전으로 레버(120)가 직선 운동할 수 있다. 제1 작동기(150)는 미리 설정된 장력 범위 내에서 권취 길이(또는 권취 시간)에 따른 구간별 장력 설정값에 비례하여 동작될 수 있다. 예를 들어, 장력값은 제1 롤러(110)의 최상부 위치~최하부 위치의 범위 내에서 설정될 수 있다. 제1 작동기(150)의 동작 범위 역시 제1 롤러(110)의 최상부 위치~최하부 위치의 범위 내에서 레버(120)가 직선 운동할 수 있도록 설정될 수 있다.
전술한 센서(140)는 레버 샤프트(130)의 편향 감지를 위한 센서로, 예를 들어 로터리 엔코더일 수 있다. 권취재(1)의 장력이 커지면 제1 롤러(110)에 부하를 주어 제1 롤러(110)의 위치가 초기 세팅 기준 위치와 달라지게 된다. 센서(140)는 제1 롤러(110)의 위치 변화에 따른 레버(120)의 편향을 감지하고, 감지된 편향도를 전기적 신호로 변환해 컨트롤러(600)로 전달한다(편향은 미리 설정된 레버(120)의 기준 위치를 중심으로 상부 또는 하부 방향으로 치우치는 정도를 감지하는 것임. 후술할 컨트롤러(600)는 레버(120)가 상부로 편향된 것으로 감지되면 권취재의 장력이 증가, 하부로 편향된 것으로 감지되면 권취재의 장력이 감소하는 것으로 판단할 수 있다).
제1 작동기(150)는 권취재(1)의 공급 초기에 미리 설정된 위치에 제1 롤러(110)가 배치될 수 있도록 레버(120)를 작동시킬 수 있다. 제1 작동기(150)는 편향 정도에 따라 스핀들(520)의 회전수를 제어할 수 있도록 변경된 장력값에 대한 전기적 신호를 후술할 컨트롤러(600)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 후술할 컨트롤러(600)에서 이송부(300)의 이송 속도 및 스핀들(520)의 회전 속도를 제어하게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 방향전환 롤러(200)는 권취재(1)의 방향을 변경하는 롤러로, 권취 장치(10)의 지지구조 상에 위치가 고정될 수 있다. 즉, 방향전환 롤러(200)는 위치가 고정된 샤프트(200a)에 의해 회전 가능하게 설치될 수 있다. 방향전환 롤러(200)는 제1 롤러(110)와 소정 간격 이격되어 설치될 수 있다. 예를 들어, 권취재(1)가 제1 롤러(110)의 하측으로 투입된 후, 방향전환 롤러(200)의 상측으로 이송될 수 있다. 제1 롤러(110)를 거쳐 이송된 권취재(1)는 방향전환 롤러(200)를 거쳐 이송부(300) 쪽으로 안내될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 이송부(300)는 권취 장치(10)의 지지 구조물 중 하나인 지지부(500)의 이송축(540) 상에 이동 가능하게 설치된다. 이송부(300)는 소정의 길이를 갖는 이송축(540) 상을 왕복 직선운동 하며(도 3의 화살표 방향 참조), 미리 설정된 간격으로 권취재(1)가 보빈에 권취되도록 한다(도 2에 예시적인 간격이 도시되어 있다. 도 2에서 이송부(300) 양측의 이점 쇄선으로 표시한 간격이 미리 설정된 간격을 표시한다). 이송부(300)는 후술할 스핀들(520)의 길이 방향과 평행한 방향을 따라 이동한다. 예를 들어, 미리 설정된 간격은 보빈의 폭 및 패키지(3)의 폭에 대응할 수 있다. 이송부(300)에 의해 권취재(1)가 스핀들(520) 상의 한 지점으로만 공급되지 않고 이송부(300)의 직선운동 간격 내에서 왕복 이동하면서 공급될 수 있다. 따라서 권취재(1)가 보빈에 권취될 때 균일한 두께로 권취될 수 있다. 예시적으로, 이송부(300)는 '트래버스'로 지칭될 수 있다. 이송부(300)에 의해 이송된 권취재(1)는 제2 롤러부(400)에 의해 스핀들(520) 상의 보빈에 밀착되어 권취될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 롤러부(400)는 제2 롤러(410) 및 제2 작동기(420)를 포함할 수 있다.
제2 롤러(410)는 이송부(300)와 스핀들(520)의 사이에 배치되며, 권취재(1)가 스핀들(520) 상의 보빈에 감길 때 보빈의 표면을 가압하여 권취재(1)가 풀리지 않고 단단하게 권취되도록 한다. 이를 위해, 제2 롤러(410)는 스핀들(520)과 평행하게 배치되는 제2 롤러 샤프트(410a)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 제2 롤러(410)는 제2 작동기(420)에 의해 위치가 조정되어 권취재(1)를 가압하는 가압력이 유지될 수 있다. 제2 롤러(410)는 권취재(1)를 가압하는 기능을 하므로, '가압 롤러'로 지칭될 수 있다. 제2 롤러(410) 및 제2 작동기(420)는 전술한 제1 롤러(110) 및 제2 작동기(420)와 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있다. 또한, 제2 롤러(410)는 보빈을 전체적으로 가압할 수 있어야 하므로 적어도 보빈의 폭 또는 미리 설정된 패키지의 폭과 동일하거나 그보다 큰 길이를 가질 수 있다. 즉, 제2 롤러(410)는 스핀들(520)의 길이 방향에 따른 길이가 패키지의 폭과 동일하거나 그보다 큰 길이를 갖는다. 예시적으로, 도 3과 같이 제2 롤러(410)의 길이는 패키지(3)의 폭(스핀들의 길이 방향에 따른 패키지의 폭)보다 큰 길이로 형성될 수 있다. 권취재(1)가 권취되면서 패키지(3)의 외경이 커지면, 제2 롤러(410)는 커진 외경만큼 스핀들(520)로부터 멀어지게 된다. 도면에 도시하지는 않았으나, 제2 롤러(410)의 일측에 패키지(3)의 권취 외경 변화에 따른 제2 롤러(410)의 위치 변화를 감지하는 센서가 설치될 수 있다. 제2 롤러(410)의 위치 변화를 감지한 센서의 신호에 따라, 드럼(530)이 미리 정해진 각도만큼 제2 롤러(410)의 반대 방향으로 회전하도록 제어될 수 있다. 이에 따라, 제2 롤러(410)는 다시 스핀들(520)에 가까워지도록 제어되며, 전술한 드럼(530)과 제2 롤러(410)의 위치 제어 동작은 권취가 완료될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 도 4를 참조하면, 패키지(3)의 권취가 완료된 후 드럼(530)이 선회하여 비어 있는 스핀들(520a)이 권취 위치로 이동할 수 있다. 패키지(3)의 권취 완료 후 권취재(1)의 커팅이나 드럼(530)의 동작은 종래의 구조를 차용할 수 있다(이 구조는 본 발명의 주요 특징이 아니므로 상세한 설명을 생략한다). 비어 있는 스핀들(520a)이 권취 위치로 이동하면 권취재(1)는 다시 새 보빈에 권취되고, 권취 완료된 패키지(3)는 스핀들(520)로부터 분리될 수 있다.
전술한 바에 따르면, 이송부(300)와 제2 롤러(410), 스핀들이 평행하게 배치됨으로써 하나의 패키지를 평행하게 감을 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 권취 장치에 있어서, 도 5를 참조하여 권취재의 장력에 따라 이송 기구 및 스핀들의 회전수를 제어하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치의 제어 흐름을 도시한 모식도이다.
도 5에서와 같이, 컨트롤러(600)는 제1 작동기(150) 및 센서(140)로부터 전달된 신호를 통해 권취재(1)의 장력 변화에 따라 스핀들(520)의 회전수를 제어할 수 있다. 예를 들어, 권취재(1)의 장력이 커져 제1 롤러(110)에 위치 변화가 발생할 수 있다. 장력이 커지면 제1 롤러(110)는 초기 세팅 위치를 기준으로 일방향으로 이동할 수 있다. 예시적으로, 컨트롤러(600)는 도 1을 기준으로 제1 롤러(110)가 상승하는 것을 장력이 커진 것으로 판단할 수 있다(그러나 롤러들의 설치 위치나 방향이 변경되면 장력이 커진 것으로 판단하는 방향이 달라질 수 있다). 위치 변화에 대한 감지는 센서(140)를 통해 이루어지고, 센서(140)에서 측정된 신호는 컨트롤러(600)로 전달된다. 센서(140)에서 감지한 편향도가 커지면, 컨트롤러(600)는 설정값과 증가된 편향도의 차이만큼 스핀들(520)의 회전수를 기준 회전수보다 감소시킨다. 동시에 컨트롤러(600)는 이송부(300)의 이송 속도 역시 감소하도록 제어한다(이송부의 이송 속도는 스핀들의 회전수 변화에 비례하여 이를 추종하도록 제어됨). 이에 따라, 권취재(1)의 장력을 물리적으로 낮추는 것과 동일한 효과를 나타낼 수 있다.
반대로 권취재(1)의 장력이 작아져 제1 롤러(110)에 위치 변화가 발생할 수 있다. 장력이 작아지면 제1 롤러(110)는 초기 세팅 위치를 기준으로 타방향으로 이동할 수 있다. 예시적으로, 컨트롤러(600)는 도 1을 기준으로 제1 롤러(110)가 하강하는 것을 장력이 작아진 것으로 판단할 수 있다(그러나 롤러들의 설치 위치나 방향이 변경되면 장력이 커진 것으로 판단하는 방향이 달라질 수 있다). 센서(140)에서 감지한 편향도가 작아지면, 컨트롤러(600)는 설정값과 감소된 편향도의 차이만큼 스핀들(520)의 회전수를 기준 회전수보다 증가시킨다. 동시에 컨트롤러(600)는 이송부(300)의 이송 속도 역시 증가하도록 제어한다. 이에 따라, 권취재(1)의 장력을 물리적으로 높이는 것과 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 컨트롤러(600)는 편향도에 따라 스핀들(520)의 회전수를 조절하여 권취재(1)의 장력 변화에 대응할 수 있다. 따라서 일정한 장력으로 권취재(1)를 권취하는 것과 동일하게 권취재(1)를 균일하게 권취할 수 있다. 이송부(300)와 스핀들(520)의 속도 변화 후 일정 시간이 지나면서 제1 롤러(110)는 장력 변화 전 세팅 위치로 회귀하게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1: 권취재 3: 패키지
10: 권취 장치 100: 제1 롤러부
110: 제1 롤러 140: 센서
150: 제1 작동기 200: 방향전환 롤러
300: 이송부 400: 제2 롤러부
410: 제2 롤러 420: 제2 작동기
500: 지지부 520: 스핀들
540: 이송축 600: 컨트롤러

Claims (9)

  1. 권취재가 권취되는 보빈이 결합되는 적어도 하나의 스핀들;
    상기 스핀들로 상기 권취재를 안내하며, 미리 설정된 폭으로 왕복 직선 운동하는 이송부; 및
    상기 권취재의 권취 시 상기 보빈의 표면을 가압하는 가압 롤러를 포함하고,
    상기 스핀들 및 상기 가압 롤러의 길이 방향과 상기 이송부의 운동 방향은 서로 평행한 것을 특징으로 하고,
    상기 이송부와 이격되어 배치되고 상기 권취재를 안내하는 제1 롤러와, 상기 제1 롤러에 연결되어 상기 제1 롤러의 위치 변화를 감지하는 센서와, 상기 제1 롤러의 위치를 조정하는 제1 작동기를 갖는 제1 롤러부를 더 포함하는 권취 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 센서의 신호를 바탕으로, 상기 권취재의 장력이 증가하면 상기 스핀들의 회전수 및 상기 이송부의 이송 속도가 감소하도록 제어하고, 상기 권취재의 장력이 감소하면 상기 스핀들의 회전수 및 상기 이송부의 이송 속도가 증가하도록 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는, 권취 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 롤러의 위치가 미리 설정된 기준 위치를 기준으로 일방향으로 이동한 것으로 감지되면 상기 권취재의 장력이 증가된 것으로 판단하고, 상기 제1 롤러의 위치가 미리 설정된 기준 위치를 기준으로 타방향으로 이동한 것으로 감지되면 상기 권취재의 장력이 감소된 것으로 판단하는, 권취 장치.
  5. 권취재를 안내하는 제1 롤러와, 상기 제1 롤러에 연결되어 상기 제1 롤러의 위치 변화를 감지하는 센서와, 상기 제1 롤러의 위치를 조정하는 제1 작동기를 갖는 제1 롤러부;
    상기 권취재가 권취되는 보빈이 결합되는 적어도 하나의 스핀들;
    상기 스핀들에 인접하여 설치되며, 상기 스핀들의 길이 방향에 평행한 방향으로 왕복 직선 운동하고, 상기 권취재를 상기 스핀들로 안내하는 이송부;
    상기 스핀들에 인접하여 설치되고 상기 스핀들의 길이 방향에 평행하게 배치되며 상기 권취재의 권취 시 상기 권취재를 가압하는 제2 롤러와, 상기 제2 롤러의 위치를 조정하는 제2 작동기를 갖는 제2 롤러부; 및
    상기 스핀들의 회전 속도 및 상기 이송부의 이송 속도를 제어하는 컨트롤러를 포함하는, 권취 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 센서의 신호를 바탕으로, 상기 권취재의 장력이 증가하면 상기 스핀들의 회전수 및 상기 이송부의 이송 속도가 감소하도록 제어하고, 상기 권취재의 장력이 감소하면 상기 스핀들의 회전수 및 상기 이송부의 이송 속도가 증가하도록 제어하는, 권취 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 롤러의 위치가 미리 설정된 기준 위치를 기준으로 일방향으로 이동한 것으로 감지되면 상기 권취재의 장력이 증가된 것으로 판단하고, 상기 제1 롤러의 위치가 미리 설정된 기준 위치를 기준으로 타방향으로 이동한 것으로 감지되면 상기 권취재의 장력이 감소된 것으로 판단하는, 권취 장치.
  8. 1항 내지 7항 중 어느 한 상에 개시된 권취 장치를 제어하는 권취 장치의 제어 방법에 있어서,
    권취재의 장력 변화에 따라 상기 권취재를 권취하는 스핀들의 회전 속도 및 상기 권취재를 상기 스핀들로 안내하는 이송부의 이송 속도를 제어하는, 권취 장치의 제어 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 권취재의 장력이 증가하면 상기 스핀들의 회전수 및 상기 이송부의 이송 속도가 감소하도록 제어하고, 상기 권취재의 장력이 감소하면 상기 스핀들의 회전수 및 상기 이송부의 이송 속도가 증가하도록 제어하는, 권취 장치의 제어 방법.
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