KR20050094787A

KR20050094787A - 선재(線材) 어큐므레이터

Info

Publication number: KR20050094787A
Application number: KR1020050083089A
Authority: KR
Inventors: 이상수
Original assignee: 이상수
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2005-09-28
Also published as: KR100700386B1

Abstract

본 발명은 장력이 균일하게 유지되는 가운데 선재의 축적 및 해소를 위한 가동롤러의 이동제어가 비접촉 감지수단인 볼륨편을 이용하여 정확하게 이루어지고 이에 따라 설비가 안전하게 운용되도록 하며, 가동롤러의 수평이동을 위한 가이드프레임이 알루미늄 프로파일로 이루어짐으로써 보다 저렴한 비용으로 선재의 장력조정오류에 의한 연신변형이나 단사 발생을 방지하여 선재의 품질 및 생산성을 현저히 향상시키며, 별도의 표면가공이 불필요하고 중량이 가벼우며 취급이 용이하여 시공작업성이 현저히 향상됨과 아울러 외관도 미려하도록 하는 선재(線材) 어큐므레이터에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 선재가 가공구역에서 와인딩장치로 넘어가는 중간단계로 설치되고 수평 가이드프레임에 선재가 걸어지는 고정롤러, 윈치장치의 로프에 고정되며 가이드프레임을 타고 수평 이동되는 슬라이더에 지지되는 가동롤러, 정역회전모터 및 클러치로 이루어지는 구동수단과 상기 구동수단에 의하여 회전되는 샤프트에 고정되며 로프가 권취되는 윈치, 상기 윈치의 회전속도 제어수단이 구비되는 윈치장치 및 제어부를 포함하는 선재의 어큐므레이터(Accumlator)에 있어서, 상기 윈치장치의 회전속도 제어수단은 상기 샤프트에 결합되는 피니언, 상기 피니언과 치합되는 피동기어, 상기 피동기어의 일측에 취부되며 회동반경이 점차 F아지는 볼륨편 및 상기 볼륨편의 회동경로에 인접설치되는 센서를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 것으로서, 상기 가이드프레임은 상기 슬라이더에 장착되는 가이드롤러를 위한 가이드홈이 복수개소 형성된 알루미늄 프로파일로 형성되는 것이다.

Description

선재(線材) 어큐므레이터{A ACCUMULATOR FOR WIRE}

본 발명은 선재(線材) 어큐므레이터에 관한 것으로서, 특히 장력이 균일하게 유지되는 가운데 선재의 축적 및 해소를 위한 가동롤러의 이동제어가 비접촉 감지수단인 볼륨편을 이용하여 이루어짐으로써 마모나 손상 발생 염려가 없어 제어가 정확하게 이루어지고 이에 따라 설비가 안전하게 운용되도록 하며, 가동롤러의 수평이동을 위한 가이드프레임이 알루미늄 프로파일로 이루어짐으로써 보다 저렴한 비용으로 선재의 장력조정오류에 의한 연신변형이나 단사 발생을 방지하여 선재의 품질 및 생산성을 현저히 향상시키며, 별도의 표면가공이 불필요하고 중량이 가벼우며 취급이 용이하여 시공작업성이 현저히 향상됨과 아울러 아울러 외관도 미려하도록 하는 선재(線材) 어큐므레이터에 관한 것이다.

일반적으로 금속선재는 여러 공정을 거쳐 제조된 후 표면특성 및 기계적특성을 제공하기 위하여 코팅 피복되어야 하며, 이러한 선재의 처리공정에서는 연신변형 및 단사를 방지하기 위해서 일정한 장력이 유지되어야 하고, 특히 정보통신분야 를 비롯하여 선재 사용분야가 경량화되는 추세여서 선재 또한 극세화되는 추세이고 이에 따라 균등한 장력 유지는 대단히 중요한 과제이다.

한편, 선재가 코팅 등의 가공구역을 벗어나 와인딩되는 과정을 살펴보면, 선재는 연속적으로 배출공급되는데 비하여 코팅처리된 선재가 보빈에 감겨지는 와인딩장치는 보빈 교체에 따른 시간공백이 발생되기 때문에 선재가 장력을 유지할 수 없는 시점이 발생된다.

이때를 위하여 선재 코팅장치 등에서는 와인딩이 이루어지지 않는 동안 일정 장력이 유지되는 가운데 선재를 축적해 두는 어큐므레이터(Accumlator)가 구비된다(도 1 참조).

선재 어큐므레이터는 선재가 걸어지는 고정롤러(20) 및 가동롤러(30)가 수평설치되는 가이드프레임(10)에 지지되어 공중에 설치되며, 상기 가동롤러(30)가 지지되는 슬라이더(40)가 상기 가이드프레임(10)에 가이드되고 윈치장치(50)의 로프(54)에 고정되어 전후진 슬라이딩됨으로 고정롤러(20)와의 간격이 신축적으로 가변되는 장치이다.

이러한 구성에 의하여 보빈(4a) 교체로 와인딩이 잠시 중단되는 동안에는 고정롤러(20)로부터 가동롤러(30)가 멀리 떨어져 긴 길이의 선재를 축적하면서 텐션지지하고, 보빈(4a)이 교체되어 와인딩이 개시되면 두 롤러 간의 간격을 점차 좁혀 선재(2)의 축적분을 해소하는 운동이 교빈 교체시마다 반복적으로 이루어진다.

이와 같은 구성의 어큐므레이터는 가동롤러 수평이동시 진동이 발생되지 않고 정숙하게 이루어져야 선재의 불량연신을 막을 수 있다.

또한, 가동롤러(30)를 전/후진시킴으로 두 롤러간의 간격을 조정하는 상기 윈치장치(50)는 와인딩장치의 보빈교체 전후 및 정상 와인딩 시점에 따라 가속 또는 감속되는 회전속도의 볼륨제어가 이루어진다.

그런데, 종래 기술은 윈치장치의 속도볼륨제어가 원형봉에 볼륨곡선이 새겨진 캠 및 상기 볼륨곡선에 결합 안내되는 지시자(도시되지 아니함)를 사용하고 있어 볼륨곡선의 마모 등으로 제어가 부정확하고 손상이 커질 경우 오류 사고를 야기하는 중대한 문제점이 있었다,

또한, 종래 기술의 상기 가이드프레임은 I빔 또는 H빔에 연마처리된 강판을 용접하여 제작하거나 통상의 LM 가이드를 사용하고 있다.

그러나, LM 가이드는 비용이 고가로 되는 문제점이 있고, I빔 등에 연마처리된 강판을 용접하여 제작하는 종래기술은 제작공수가 막대하게 소요되고 중량이 무거워 취급이 대단히 어려우며 천공작업이 필요한 현장설치시 용접기가 동원되어야 하는 번거로움이 있고 슬라이드면이 불균일하여 흔들림이 발생되는 등으로 특히 선재가 불균일하게 늘어나는 연신불량이 발생되며 외관도 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,

본 발명의 목적은 장력이 균일하게 유지되는 가운데 선재의 축적 및 해소를 위한 가동롤러의 이동제어가 비접촉 감지수단인 볼륨편을 이용하여 이루어짐으로써 마모나 손상 발생 염려가 없어 제어가 정확하게 이루어지고 이에 따라 설비가 안전하게 운용되도록 하는 선재(線材) 어큐므레이터를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 가동롤러의 수평이동을 위한 가이드프레임이 알루미늄 프로파일로 이루어짐으로써 보다 저렴한 비용으로 선재의 장력조정오류에 의한 연신변형이나 단사 발생을 방지하여 선재의 품질 및 생산성을 현저히 향상시키며, 별도의 표면가공이 불필요하고, 중량이 가벼우며 취급이 용이하여 시공작업성이 현저히 향상됨과 아울러 외관도 미려하도록 하는 선재(線材) 어큐므레이터를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선재(線材) 어큐므레이터는 선재가 가공구역에서 와인딩장치로 넘어가는 중간단계로 설치되고 수평 가이드프레임에 선재가 걸어지는 고정롤러, 윈치장치의 로프에 고정되며 가이드프레임을 타고 수평 이동되는 슬라이더에 지지되는 가동롤러, 정역회전모터 및 클러치로 이루어지는 구동수단과 상기 구동수단에 의하여 회전되는 샤프트에 고정되며 로프가 권취되는 윈치, 상기 윈치의 회전속도 제어수단이 구비되는 윈치장치 및 제어부를 포함하는 선재의 어큐므레이터(Accumlator)에 있어서,

상기 윈치장치의 회전속도 제어수단은 상기 샤프트에 결합되는 피니언, 상기 피니언과 치합되는 피동기어, 상기 피동기어의 일측에 취부되며 회동반경이 점차 F아지는 볼륨편 및 상기 볼륨편의 회동경로에 인접설치되는 센서를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 가이드프레임은 상기 슬라이더에 장착되는 가이드롤러를 위한 가이드홈이 복수개소 형성된 알루미늄 프로파일로 형성됨이 바람직하다.

이하, 본 발명의 선재(線材) 어큐므레이터에 대한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 개략적인 설치상태도, 도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 윈치장치의 정면도, 도 3은 도 2의 평면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일 실시예의 선재(線材) 어큐므레이터(1)는, 선재(2)가 가공구역(3)에서 와인딩장치(4)로 넘어가는 중간단계로 설치되고 수평 가이드프레임(10)에 선재가 걸어지는 고정롤러(20), 윈치장치의 로프에 고정되며 가이드프레임(10)을 타고 수평 이동되는 슬라이더(40)에 지지되는 가동롤러(30), 정역회전모터(51a) 및 클러치(51b)로 이루어지는 구동수단(51)과 상기 구동수단(51)에 의하여 회전되는 샤프트(53)에 고정되며 로프(54)가 권취되는 윈치(52), 상기 윈치(52)의 회전속도 제어수단이 구비되는 윈치장치(50) 및 제어부(70)를 포함하는 선재의 어큐므레이터(Accumlator)에 있어서, 상기 윈치장치의 회전속도 제어수단(50A)은 상기 샤프트(53)에 결합되는 피니언(55), 상기 피니언(55)과 치합되는 피동기어(56), 상기 피동기어(56)의 일측에 취부되며 회동반경이 점차 F아지는 볼륨편(57) 및 상기 볼륨편(57)의 회동경로에 인접설치되는 센서(58)를 포함하여 구성되는 것이다.

여기서 상기 윈치(52)에는 로프(54)의 양단이 결착 고정됨이 바람직하다.

그리고, 상기 볼륨편(57)은 피동기어 중심으로부터의 거리가 점차 짧아지는 삼각형 형태로 이루어져도 무방하다.

상기 윈치장치(50)의 피동기어(56)에 취부되는 볼륨편(57), 피니언(55)과 피동기어(56)의 잇수비 및 로프(54)에 지지되는 슬라이더(40) 및 가동롤러(30)의 전/후진은 상호 유기적으로 설계된다

도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 가이드프레임(10) 및 가동롤러(30)가 지지된 슬라이더(40)의 구성도이며, 도 5는 도 4의 A-A선 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가이드프레임(10)은 상기 슬라이더(40)에 장착되는 가이드롤러(41)를 위한 가이드홈(12)이 복수개소 형성된 알루미늄 프로파일로 형성됨이 바람직하다.

상기 가이드프레임(10)은 사각관 형상으로 되며, 상/하/좌/우면에 각각 대칭으로 가이드홈(12)이 2개소씩 형성되고, 상기 슬라이더(40)는 일측에 상기 가동롤러(30)가 지지되는 롤러지지대(43)가 구비되며, 상기 가이드프레임(10)의 좌/우면과 상면에 밀착 슬라이딩되는 복수의 가이드롤러(41)가 설치될 수 있다.

상기 가이드롤러(41)는 상기 가이드프레임(10)의 외표면에 밀착되는 외주연(41a)에 상기 가이드홈(12)에 끼워지는 가이드단(41b)이 링형태로 돌출형성됨이 바람직하다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 슬라이더(40)에는 가이드롤러(41)가 가이드프레임의 좌/우면에 동일 높낮이에 설치됨과 아울러 상면과 하면에 대각선 상으로 설치되어도 무방하다.

상기 고정롤러(20) 및 가동롤러(30)는 선재가 다중으로 권취되도록 V홈(21)(31)이 다중으로 형성된다.

또한, 상기 가이드프레임(10)의 좌우 소정 위치에는 상기 슬라이더 및 가동롤러의 이동영역을 제한하는 스토퍼(60)가 설치된다.

상기한 구성을 지닌 본 발명에 따른 선재(線材) 어큐므레이터(1)의 작용상태를 살펴본다.

코팅 등의 선재가공구역(3)으로부터 연속적으로 공급되는 선재(2)의 보빈(4a) 교체에 따른 와인딩 동작 공백 타이밍은 와인딩장치(4)로부터 보빈의 와인딩 회전수를 카운트하는 제어부(70)에 의하여 감지된다.

와인딩 동작 공백 타이밍에는 선재(2)의 장력유지를 위하여 고정롤러(20)로부터의 가동롤러(30) 이격거리가 급격하게 멀어져 선재를 축적하고 이를 위하여 상기 가동롤러(30) 및 슬라이더(40)를 움직이는 로프(54)의 윈치장치(50) 회전속도가 고속으로 가변제어된다.

이때를 위한 상기 볼륨편(57)은 회동반경이 점차 짧아지고 이에 비례하여 고정설치되는 센서(58)와의 간격이 멀어지고, 이에 따라 윈치장치(50)의 회전이 가속되어 볼륨편(57)이 센서(58)로부터 완전히 벗어난 영역에서는 고속회전이 이루어져 슬라이더(40) 및 가동롤러(30)가 고정롤러로부터 멀어지는 쪽으로 빠르게 이동된다. 상기 피동기어(56)의 최대 정역회전영역은 330°범위 내에서 이루어짐이 바람직하다.

이와 같이 윈치장치(50)의 회전속도 볼륨제어가 피동기어(56)에 취부되는 상기 볼륨편(57)에 의하여 비접촉 감지됨으로 마모나 손상 발생 염려가 없어 제어가 항시 정확하게 이루어지고 설비가 안전하게 운용된다.

또한, 윈치(52)에 로프(54)의 양단이 고정됨으로써 로프의 유동이 저지되어 안전성이 더욱 향상된다.

그리고, 와인딩장치(4)의 보빈교체 후 와인딩동작이 고속으로 이루어지면 윈치장치의 정역회전모터(51a)가 역회전되면서 로프(54)의 이동방향이 전환되고 이에 따라 슬라이더(40) 및 가동롤러(30)가 고정롤러(20) 쪽으로 이동되면서 두 롤러에 사이에 축적된 선재(2)를 와인딩장치로 공급하여 해소한다.

이후, 가동롤러(30)가 고정롤러(20) 근접제한 설정위치에 이르면 윈치장치의 와인딩속도가 이전보다 느린 평상속도로 조정 제어된다.

한편, 상기 가이드프레임(10)이 압출성형되는 알루미늄 프로파일로 이루어지고, 상기 가이드롤러(41)가 상하좌우면에서 균형적으로 밀착 안내되어 슬라이더(40)가 정숙하게 이동됨으로 선재의 장력조정오류에 의한 연신변형이나 단사가 발생되지 않아 품질 및 생산성을 현저히 향상시킨다.

아울러, 상기 가이드프레임(10)은 압출성형되는 알루미늄 프로파일로 이루어짐으로써 별도의 표면가공이 불필요하고, 중량이 가벼워 취급이 용이함으로써 설치비용이 현저히 감축된다.

또한, 가이드프레임(10) 현장 시공시 천공이 필요할 경우 드릴링으로 가능하여 용접기가 불필요하고 어떤 환경에도 적용 조립 설치가 간편하여 시공작업성이 현저히 향상된다.

이와 같은 상기 알루미늄 프로파일로 되는 가이드프레임(10)은 정밀도가 기존의 LM가이드에는 미치지 못하지만 비용이 현저히 절감되면서 선재의 어큐므레이터에 충분한 정밀도를 가짐으로 품질특성을 향상시키면서 비용낭비를 줄여 설치비용을 현저히 절감시킨다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 선재(線材) 어큐므레이터는 장력이 균일하게 유지되는 가운데 선재의 축적 및 해소를 위한 가동롤러의 이동제어가 비접촉 감지수단인 볼륨편을 이용하여 이루어짐으로써 마모나 손상 발생 염려가 없어 제어가 항시 정확하게 이루어지고 설비가 안전하게 운용되는 뛰어난 효과가 있다.

또한, 가동롤러의 수평이동을 위한 가이드프레임이 알루미늄 프로파일로 이루어짐으로써 보다 저렴한 비용으로 선재의 장력조정오류에 의한 연신변형이나 단사 발생을 방지하여 선재의 품질 및 생산성을 현저히 향상시키며, 별도의 표면가공이 불필요하고, 중량이 가벼우며 취급이 용이하여 시공작업성이 현저히 향상되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 개략적인 설치상태도

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 윈치장치의 정면도

도 3은 도 2의 평면도

도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 가이드프레임 및 가동롤러가 지지된 슬라이더의 구성도

도 5는 도 4의 A-A선 단면도

도 6은 도 5에 대응하는 다른 실시예의 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 본 발명의 선재(線材) 어큐므레이터 2: 선재(線材)

3: 선재 가공구역 4: 와인딩장치 4a: 보빈

10: 가이드프레임 12: 가이드홈 20: 고정롤러

30: 가동롤러 40: 슬라이더 41: 가이들롤러

43: 롤러지지대 50: 윈치장치 51: 구동수단

52: 윈치 53: 샤프트 54: 로프

50A: 회전속도 제어수단 55: 피니언 56: 피동기어

57: 볼륨편 58: 센서 60: 스토퍼

70: 제어부

Claims

선재(2)가 가공구역(3)에서 와인딩장치(4)로 넘어가는 중간단계로 설치되고 수평 가이드프레임(10)에 선재가 걸어지는 고정롤러(20), 윈치장치의 로프에 고정되며 가이드프레임(10)을 타고 수평 이동되는 슬라이더(40)에 지지되는 가동롤러(30), 정역회전모터(51a) 및 클러치(51b)로 이루어지는 구동수단(51)과 상기 구동수단(51)에 의하여 회전되는 샤프트(53)에 고정되며 로프(54)가 권취되는 윈치(52), 상기 윈치(52)의 회전속도 제어수단이 구비되는 윈치장치(50) 및 제어부를 포함하는 선재의 어큐므레이터(Accumlator)에 있어서,

상기 윈치장치의 회전속도 제어수단(50A)은 상기 샤프트(53)에 결합되는 피니언(55), 상기 피니언(55)과 치합되는 피동기어(56), 상기 피동기어(56)의 일측에 취부되며 회동반경이 점차 F아지는 볼륨편(57) 및 상기 볼륨편(57)의 회동경로에 인접설치되는 센서(58)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선재(線材) 어큐므레이터.
제 1항에 있어서,

상기 윈치(52)에는 로프(54)의 양단이 결착 고정됨을 특징으로 하는 선재(線材) 어큐므레이터.
제 1항에 있어서,

상기 가이드프레임(10)은 상기 슬라이더(40)에 장착되는 가이드롤러(41)를 위한 가이드홈(12)이 복수개소 형성된 알루미늄 프로파일로 형성됨을 특징으로 하는 선재(線材) 어큐므레이터.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,

상기 가이드프레임(10)은 사각관 형상으로 되며, 상/하/좌/우면에 각각 대칭으로 가이드홈(12)이 2개소씩 형성되고,

상기 슬라이더(40)는 일측에 상기 가동롤러(30)가 지지되는 롤러지지대(43)가 구비되며, 상기 가이드프레임(10)의 좌/우면과 상면에 밀착 슬라이딩되는 복수의 가이드롤러(41)가 설치됨을 특징으로 하는 선재(線材) 어큐므레이터.
제 4항에 있어서,

상기 가이드롤러(41)는 상기 가이드프레임(10)의 외표면에 밀착되는 외주연(41a)에 상기 가이드홈(12)에 끼워지는 가이드단(41b)이 링형태로 돌출형성됨을 특징으로 하는 선재(線材) 어큐므레이터.
제 4항에 있어서,

상기 슬라이더(40)에는 가이드롤러(41)가 가이드프레임의 좌/우면에 동일 높낮이에 설치됨과 아울러 상면과 하면에 대각선 상으로 설치됨을 특징으로 하는 선재(線材) 어큐므레이터.
제 1항에 있어서,

상기 고정롤러(20) 및 가동롤러(30)는 선재가 다중으로 권취되도록 V홈(21)(31)이 다중으로 형성됨을 특징으로 하는 선재(線材) 어큐므레이터.