KR20070096558A

KR20070096558A - 선재의 재권취장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20070096558A
Application number: KR1020060027267A
Authority: KR
Inventors: 여상현
Original assignee: 여상현
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2007-10-02
Also published as: KR101034356B1

Abstract

본 발명은 베이스 타측 상부에 회전가능하게 설치되며, 피복공정이 수행되지 않은 전선용 선재가 권취된 권취드럼과, 이 권취드럼에 권취된 선재를 베이스 일측 상부에 회전가능하게 설치된 권취드럼에 정렬시키면서 재권취시키도록 된 선재 재권취장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 상기 권취드럼과 재권취드럼의 회전축단에 벨트와 체인 중 어느 하나로 연결되어 동력을 전달하여 권취드럼의 선재가 풀릴 때, 재권취드럼에 선재가 재권취되도록 하는 제1, 제2교류모터와; 상기 제1, 제2교류모터 사이의 베이스 상부에 설치되는 본체의 양측면 상부에 회전가능하게 설치되어 권취드럼에서 재권취드럼으로 재권취되는 선재를 안내하도록 된 제1, 제2가이드롤러와; 상기 제1, 제2가이드롤러로 안내되어 재권취드럼으로 재권취되는 선재가 일정한 장력을 유지하게 하는 선재의 장력유지수단과; 상기 제1, 제2가이드롤러 중 어느 하나로 안내되는 선재의 외경으로 돌출되는 불량선재의 위치를 검출하기 위한 불량선재 검출수단과; 상기 제2가이드롤러로 안내된 선재가 재권취드럼에 정렬되면서 귄취되게 하는 선재의 정렬수단과; 상기 본체에 내장되어 불량선재 검출수단에 의하여 재권취되는 선재의 불량지점이 검출되면, 제1, 제2교류모터를 기설정된 속도까지 감속시킨 후, 권취드럼과 재권취드럼을 동시에 브레이크로 정지시키고, 권취드럼과 재권취드럼이 정지되기까지의 길이만큼 제1, 제2교류모터를 회전시켜 선재를 역권취시킨 후, 제1, 제2교류모터가 정지되도록 제어하는 운전제어부와; 상기 불량선재 검출수단에 의하여 재권취되는 선재의 불량지점이 검출됨과 동시에 권취드럼과 재권취드럼이 정지할 때까지의 길이를 측정하도록 제1가이드롤러와 제2가이드롤러 중 어느 하나와 인접한 본체의 측면에 설치되는 엔코더를 포함한다.

따라서, 전선 및 도선으로 사용되는 전선용 선재의 외경에 절연재를 피복하는 공정상에서 균일하게 정렬된 상태에서 재권취된 선재가 균일성을 가지는 상태에서 공급됨으로써, 전선의 불량률이 최소화될 수 있으며, 이렇게 선재를 정렬하면서 재권취하는 과정에서 선재의 외경으로 불필요한 돌기가 돌출되는 등의 불량이 발생할 경우, 이를 즉각적으로 검출하고, 이때, 장력이 유지된 상태에서 불량선재가 발생한 위치를 신속하게 검색하여 발생위치의 불량문제를 해소할 수 있게 함으로써, 선재의 신뢰도를 향상시킬 수 있게 하는 선재의 재권취장치 및 그 방법을 제공한다.

선재, 피복, 재권취

Description

선재의 재권취장치 및 그 방법{wire rewinding apparatus and method}

도 1은 본 발명에 따른 재권취장치의 전체구조를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 재권취장치의 전체구조를 도시한 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 장력유지수단을 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 불량선재 검출수단을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 선재의 정렬수단을 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101 : 베이스 102 : 선재

103 : 권취드럼 104 : 재권취드럼

105: 벨트 106 : 체인

107 : 제1교류모터 108 : 제2교류모터

109 : 본체 110 : 제1가이드롤러

111 : 제2가이드롤러 112 : 엔코더

113 : 상부 스프로켓 114 : 하부 스프로켓

115 : 고정브라켓 116 : 제1가이드봉

117 : 고정롤러 118 : 제1가이드관

119 : 고정편 120 : 이송브라켓

121 : 터닝롤러 122 : 연동기어

123 : 저항지시 기어 124 : 지지브라켓

125 : 검출판 126 : 직립브라켓

127 : 제2가이드봉 128 : 제2가이드관

129 : 리드스크류 130 : 이송체

131 : 감지부 132 : 리미트센서

133 : 보정롤러 134 : 방지롤

135 : 고정바

본 발명은 베이스 타측 상부에 회전가능하게 설치되며, 피복공정이 수행되지 않은 전선용 선재가 권취된 권취드럼과, 이 권취드럼에 권취된 선재를 베이스 일측 상부에 회전가능하게 설치된 권취드럼에 정렬시키면서 재권취시키도록 된 선재 재권취장치에 관한 것으로, 특히, 전선 및 도선으로 사용되는 전선용 선재의 외경에 절연재를 피복하는 공정상에서 균일하게 정렬된 상태에서 재권취된 선재가 균일성을 가지는 상태에서 공급됨으로써, 전선의 불량률이 최소화될 수 있으며, 이렇게 선재를 정렬하기 위해 재권취하는 과정에서 선재의 외경으로 불필요한 돌기가 돌출되는 등의 불량이 발생할 경우, 이를 즉각적으로 검출하고, 이때, 장력이 유지된 상태에서 불량선재가 발생한 위치를 신속하게 검색하여 발생위치의 불량문제를 해 소할 수 있게 함으로써, 선재의 신뢰도를 향상시킬 수 있게 하는 선재의 재권취장치 및 그 방법을 제공한다.

일반적으로, 전선은 구리 등으로 된 금속와이어의 표면에 절연층을 코팅하여 이루어지는데, 이러한 전선을 제조하는 장치는 금속와이어가 공급되는 공급롤과 이 금속와이어가 권취되는 권취롤을 포함하는 이송장치와, 이 이송장치에 의해 이송되는 금속와이어의 이송경로 상에 구비되어 금속와이어 표면에 절연층을 피복시키는 피복장치와, 절연층을 경화시키기 위한 냉각액이 저장된 냉각조가 기본적인 구성이며, 이 냉각조에는 상기 냉각액의 온도가 적정수준으로 유지되도록 하는 냉매사이클이나 냉각수순환장치 등이 구비되는 등 그 구성이 복잡하다.

이러한 장치에 의해 상기 금속와이어(이하, 선재라 함)는 그 표면에 절연층이 피복된 후, 냉각조에서 수냉되어 권취되는데, 여기서, 공급롤에 권취된 선재는 최초 선재를 생산하는 공정에서 1차로 권취드럼에 권취된 상태에서 재권취공정에서 재권취드럼에 재권취된 상태의 것을 말하는 것이다.

즉, 전선의 피복을 위해 공급롤에 권취되는 선재는, 선재의 외경으로 불필요한 와이어가 돌출되어 있을 경우 피복 시 돌출된 와이어에 의하여 안정된 절연이 이루어지지 않으므로 불량률이 증가하고, 아울러, 공급롤에 권취된 선재가 균일하게 권취되지 않을 경우에는 피복장치로 공급되는 선재가 균일한 속도와 균일한 장력 및 움직임을 최소화한 상태에서 공급되어야 함에도 불구하고, 정렬되지 않은 권취방식에 의하여 피복공정에서 필수적으로 유지되어야 할 요소에 변수가 발생할 수 밖에 없게 되므로, 전선의 권심이 중앙에 위치하지 못하고 한쪽으로 치우치는 등의 문제점이 발생하게 되므로 안정된 절연이 이루어지지 않아 불량률이 증가하게 된다.

따라서, 종래에는 피복공정에서 요구하는 필수적인 요구조건을 만족시키기 위하여 재권취공정에서 선재의 외경으로 돌출되는 와이어를 작업자가 일일이 제거하며, 또한, 균일하게 정렬될 수 있도록 재권취 시 선재의 정렬을 우선적으로 시행하여 왔다.

그러나, 종래의 재권취장치는 선재 생산 시부터 선재가 권취되어 있던 권취드럼은 선재가 정렬되면서 권취되는 재권취드럼이 DC모터의 회전에 따라 선재가 풀어지면서 자회전할 수 있는 구성이었고, 이에 따라, 선재가 재권취드럼이 잡아당기는 방식으로 선재를 권취하므로 선재가 늘어나게 되므로 선재의 굵기가 균일하지 못하다는 단점이 있었다.

그리고, 선재의 재권취는 일정한 속도로 이루어지고 있기 때문에 선재의 불량위치를 감지한 후, 재권취드럼을 정지시키게 되면, 관성에 의하여 권취드럼이 일정 속도로 회전하게 되고, 이에 따라 재권취드럼은 정지한 상태에서 권취드럼에서 풀리던 선재는 갈곳을 잃게 되어 장력이 완화되고, 결국, 서로 엉키거나 재권취장비와 간섭이 발생하거나 단선되는 등의 문제점이 발생하게 된다.

이러한, 문제점을 해결하기 위하여 개량된 재권취장치는 권취드럼과 재권취드럼을 동시에 정지시키기 위한 브레이크장치가 도입되었으나, 장비를 동시에 정지시킬 경우에도 단선의 염려와 장력의 완화 등의 문제는 해소되지 못하고 있는 실정이다.

특히, 재권취 중에는 선재가 권취되는 재권취드럼의 경우 시간이 경과할수록 권취되는 선재의 길이가 늘어 날수록 동일한 회전수에서도 선재를 끌어당기는 속도가 점차 증가하게 됨으로써 선속도 빨라지게 되고, 이에 따라 장력변화에 대응하여 권취되는 선재의 장력을 일정하게 유지시키는 일은 매우 요원하게 될 수 밖에 없으므로, 재권취드럼의 속도를 점차 줄여 나가게 되고 이에 따라 재권취공정에 소요되는 시간이 증가하게 되므로 생산성이 저하되는 등의 문제점을 갖는다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 재권취공정 중 재권취 속도를 고속으로 유지하면서도 선재가 일정한 장력을 유지할 수 있게 하고, 선재의 불량에 의하여 운전 중 임의의 정지와 재가동 동작이 이루어지더라도 장력이 안정되게 유지되게 하면서, 선재의 불량지점은 작업자에게 노출될 수 있도록 하면서, 재권취 시 발생하는 단선, 불균일한 선재의 두께 문제를 해결하고, 안정되고 균일한 정렬과 재권취작업이 신속하게 이루어지게 함으로써 부가적으로 생산성의 향상을 꾀할 수 있게 하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적은, 베이스(101) 타측 상부에 회전가능하게 설치되며, 피복공정이 수행되지 않은 전선용 선재(102)가 권취된 권취드럼(103)과, 이 권취드럼(103)에 권취된 선재(102)를 베이스(101) 일측 상부에 회전가능하게 설치된 권취드럼(103)에 정렬시키면서 재권취시키도록 된 선재의 재권취장치에 있어서, 상기 권취 드럼(103)과 재권취드럼(104)의 회전축(104a)단에 벨트(105)와 체인 중 어느 하나로 연결되어 동력을 전달하여 권취드럼(103)의 선재(102)가 풀릴 때, 재권취드럼(104)에 선재(102)가 재권취되도록 하는 제1, 제2교류모터(107)(108)와; 상기 제1, 제2교류모터(107)(108) 사이의 베이스(101) 상부에 설치되는 본체(109)의 양측면 상부에 회전가능하게 설치되어 권취드럼(103)에서 재권취드럼(104)으로 재권취되는 선재(102)를 안내하도록 된 제1, 제2가이드롤러(110)(111)와; 상기 제1, 제2가이드롤러(110)(111)로 안내되어 재권취드럼(104)으로 재권취되는 선재(102)가 일정한 장력을 유지하게 하는 선재의 장력유지수단과; 상기 제1, 제2가이드롤러(110)(111) 중 어느 하나로 안내되는 선재(102)의 외경으로 돌출되는 불량선재의 위치를 검출하기 위한 불량선재 검출수단과; 상기 제2가이드롤러(111)로 안내된 선재(102)가 재권취드럼(104)에 정렬되면서 귄취되게 하는 선재의 정렬수단과; 상기 본체(109)에 내장되어 불량선재 검출수단에 의하여 재권취되는 선재(102)의 불량지점이 검출되면, 제1, 제2교류모터(107)(108)를 기설정된 속도까지 감속시킨 후, 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)을 동시에 브레이크(도시하지 않음)로 정지시키고, 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)이 정지되기까지의 길이만큼 제1, 제2교류모터(107)(108)를 회전시켜 선재(102)를 역권취시킨 후, 제1, 제2교류모터(107)(108)가 정지되도록 제어하는 운전제어부(도시하지 않음)와; 상기 불량선재 검출수단에 의하여 재권취되는 선재(102)의 불량지점이 검출됨과 동시에 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)이 정지할 때까지의 길이를 측정하도록 제1가이드롤러(110)와 제2가이드롤러(111) 중 어느 하나와 인접한 본체(109)의 측면에 설치되는 엔코더(112)를 포 함하는 것을 특징으로 하는 선재의 재권취장치에 의해 달성된다.

그리고, 상기 선재의 장력유지수단은, 상기 본체(109)의 전면에서 후면측으로 함몰되게 형성된 내장부(109a)의 벽면 상부와 하부에 회전가능하게 설치되며 체인(106)으로 연결되는 상, 하부 스프로켓(113)(114)과; 상기 체인(106)과 인접위치에서 평행하도록 내장부(109a)의 벽면에 설치되는 고정브라켓(115)에 고정되는 한 쌍의 제1가이드봉(116)과; 상기 제1가이드봉(116)의 수직상부에 위치하는 내장부(109a)의 벽면에 고정설치되는 제1고정축단(도시하지 않음)에 회전가능하게 설치되며, 원주방향을 따라 홈 형상으로 이루어진 가이드홈(117a)이 일정간격으로 다수개 형성되어 선재(102)를 안내하도록 된 고정롤러(117)와; 상기 제1가이드봉(116)에 제1가이드관(118)이 삽입되며, 타측 제1가이드관(118)이 체인(106)과 고정편(119)으로 연결되어 승, 하강하면서 체인(106)이 승, 하강되게 하는 이송브라켓(120)과; 상기 이송브라켓(120)에 고정설치되는 제2고정축단(도시하지 않음)에 회전가능하게 설치되며, 원주방향을 따라 홈 형상으로 이루어진 가이드홈(121a)이 일정간격으로 다수개 형성되어 선재(102)를 안내하도록 된 터닝롤러(121)와; 상기 하부 스프로켓(114)의 회전축(114a)에 축설된 연동기어(122)와 치합되도록 내장부(109a) 벽면에 회전가능하게 설치되는 저항지시 기어(123)와; 상기 저항지시 기어(123)에 연결되어 저항지시 기어(123)가 회전하는 방향과 회동각도에 따라 저항값이 달라지도록 된 가변저항의 저항값을 비교부에서 비교하여 제1, 제2교류모터(107)(108)로 공급되는 전류를 제어하여 회전속도를 제어하도록 된 장력제어부(도시하지 않음)를 포함한다.

여기서, 이송브라켓(120)의 고정편(119)이 상, 하부 스프로켓(113)(114) 사이의 가운데 위치를 기준위치로 설정하고, 이때, 저항지시 기어(123)에 의한 가변저항의 저항값은 '0'으로 초기화되게 하며, 기준위치에서 이송브라켓(120)이 승강하면 저항지시 기어(123)에 연결된 인버터(도시하지 않음)에 의하여 가변저항의 저항값이 '-'값으로 증가되도록 하고, 기준위치에서 이송브라켓(120)이 하강하면 인버터에 의하여 가변저항의 저항값이 '+'값으로 증가되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 불량선재 검출수단은, 상기 본체(109)의 내장부(109a) 벽면에 설치고정되는 지지브라켓(124)에 '+'단자가 연결된 검출판(125)을 결합고정시키고, 본체(109)와 고정롤러(117)와 터닝롤러(121)와 제1, 제2가이드롤러(110)(111) 중 어느 하나에 '-'단자를 연결하여 선재(102)에 '-'단자가 연결되게 하고, 이 검출판(125)에 형성된 검출홈(125a)을 통과하는 불량선재 발생지점이 검출홈(125a)과 접촉하면 신호가 운전제어부로 전달되게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 선재의 정렬수단은, 상기 본체(109)의 일측면과 재권취드럼(104) 사이의 베이스(101)에서 전후방향으로 이격되게 각각 기립설치되는 한 쌍의 직립브라켓(126)과; 상기 한 쌍의 직립브라켓(126) 내측 상부에 결합되는 제2가이드봉(127)에 삽입되어 전후방으로 왕복동하도록 된 제2가이드관(128)과; 상기 한 쌍의 직립브라켓(126) 내측 제2가이드봉(127) 하부에 회전가능하게 결합되는 리드스크류(129)와; 상기 제2가이드관(128)의 하부로 부착된 연결판(128a)에 결합되고, 리드스크류(129)에 체결되어 리드스크류(129) 후단으로 동력을 전달하는 제3교류모터(도시하지 않음)에 의해 리드스크류(129)가 자회전하면, 회전방향에 따라 왕복이송 하도록 된 이송체(130)와; 상기 이송체(130)의 하부에 설치되는 감지부(131)를 감지하도록 한 쌍의 직립브라켓(126) 내측 리드스크류(129) 하부에 결합된 고정바(135)의 전, 후방에 이격되게 설치되는 리미트센서(132)와; 상기 리미트센서(132)에 의해 감지부(131)가 감지되면 제3교류모터의 회전방향을 반전시키도록 된 정렬제어부(도시하지 않음)와; 상기 연결판(128a)에 결합된 연결편(128b)에 회전가능토록 결합되어 제2가이드롤러(111)에서 안내되는 선재(102)의 좌우측 치우침을 보정하도록 된 보정롤러(133)를 포함한다.

여기서, 상기 연결판(128a)에 결합되어 제2가이드롤러(111)에서 안내되는 선재(102)의 좌우측 치우침을 방지하도록 된 한 쌍의 방지롤(134)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 목적은, 베이스(101) 타측 상부에 회전가능하게 설치되며, 피복공정이 수행되지 않은 전선용 선재(102)가 권취된 권취드럼(103)과, 이 권취드럼(103)에 권취된 선재(102)를 베이스(101) 일측 상부에 회전가능하게 설치된 권취드럼(103)에 정렬시키면서 재권취시키도록 된 선재의 재권취방법에 있어서, 상기 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)의 회전축(104a)단으로 동력을 전달하는 제1, 제2교류모터(107)(108)를 구동하여 권취드럼(103)에서는 권취된 선재(102)가 풀어지면서 제1가이드롤러(110)에 안내되고, 이 제1가이드롤러(110)에 안내된 선재(102)를 본체(109)의 내장부(109a) 벽면에 기립설치된 제1가이드봉(116) 상부에 설치되는 고정롤러(117)의 가이드홈(117a)과 제1가이드봉(116)에서 승, 하강하도록 된 터닝롤러(121)의 가이드홈(121a)에 교번되게 외감되게 한 후, 제2가이드롤러(111) 안내되 게 하여 재권취드럼(104)에 재권취되게 하는 권취단계와; 상기 제1, 제2가이드롤러(110)(111)로 안내되는 선재(102)가 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)의 회전속도에 의해 풀어지는 선재(102)의 길이와 재권취되는 선재(102)의 길이 차이로 발생하는 장력의 긴장/이완현상을 보정하여 선재(102)가 일정한 장력을 유지할 수 있게 하는 장력유지단계와; 상기 본체(109)의 내장부(109a) 벽면에 설치고정되는 지지브라켓(124)에 '+'단자가 연결된 검출판(125)을 결합고정시키고, 본체(109)와 고정롤러(117)와 터닝롤러(121)와 제1, 제2가이드롤러(110)(111) 중 어느 하나에 '-'단자를 연결하여 선재(102)에 '-'단자가 연결되게 하고, 이 검출판(125)에 형성된 검출홈(125a)을 통과하는 불량선재 발생지점이 검출홈(125a)과 접촉하면 신호가 운전제어부로 전달되게 하여 불량선재의 위치를 검출하게 하는 불량선재 검출단계와; 상기 제2가이드롤러(111)로 안내된 선재(102)가 재권취드럼(104)에 정렬되면서 권취되게 하는 선재정렬단계와; 상기 불량선재 검출단계에서 선재(102)의 불량지점이 검출되면, 운전제어부는 제1, 제2가이드롤러(110)(111) 중 어느 하나에 인접한 본체(109)의 측벽에 설치된 엔코더(112)가 이동되는 선재(102)의 길이를 측정하게 하는 선재길이측정단계와; 상기 불량선재 검출단계에서 선재(102)의 불량지점이 검출되면, 운전제어부는 제1, 제2교류모터(107)(108)를 기설정된 속도까지 감속제어하고, 기설정된 속도까지 감속되면 브레이크로 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)을 정지시키고, 제1, 제2교류모터(107)(108)를 정지제어하는 모터 감속정지단계와; 상기 모터 감속정지단계에 의해 제1, 제2교류모터(107)(108)와 선재(102)가 정지되면, 운전제어부는 엔코더(112)가 측정한 이송거리 만큼 제1, 제2교류모터 (107)(108)를 역회전시킨 후 정지시켜 불량선재 발생위치까지 선재(102)가 이송되게 하는 역권취단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선재의 재권취방법에 의해서도 달성된다.

그리고, 상기 장력유지단계는, 상기 권취드럼(103)에서 풀어지는 선재(102)의 시간당 길이가 재권취드럼(104)에서 재권취하는 선재(102)의 시간당 길이 보다 길면, 제1가이드봉(116)에 삽입되어 터닝롤러(121)를 고정하는 제1가이드관(118)과 이송브라켓(120)이 하강하고, 권취드럼(103)에서 풀어지는 선재(102)의 시간당 길이가 재권취드럼(104)에서 재권취하는 선재(102)의 시간당 길이 보다 짧으면, 터닝롤러(121)를 고정하는 제1가이드관(118)과 이송브라켓(120)이 승강하는 장력대응단계와; 상기 장력대응단계에 의하여 타측 제1가이드관(118)의 고정편(119)에 고정된 체인(106)이 승, 하강함에 따라 하부 스프로켓(114)이 회전하면, 하부 스프로켓의 회전축(114a)에 축설된 연동기어(122)와 이 연동기어(122)에 치합된 저항지시 기어(123)가 회전하면서 저항값을 가변시키면 비교부(도시하지 않음)에서 가변저항의 저항값을 기준 저항값과 비교측정하는 저항측정단계와; 상기 저항측정단계에서 가변되는 저항값이 장력제어부에 입력되면, 장력제어부에서 측정 저항값과 기준 저항값을 비례제어 방식으로 비교, 연산하여 제1, 제2교류모터(107)(108)의 회전속도를 제어하도록 된 장력제어단계를 포함한다.

또한, 상기 장력제어단계에서는, 상기 이송브라켓(120)의 고정편(119)이 상, 하부 스프로켓(113)(114) 사이의 가운데 위치(기준위치)에 도달하면, 저항지시 기어(123)가 지시하는 가변저항의 저항값은 기준 저항값 '0'이 되게 하고, 가운데 위 치(기준위치)에서 이송브라켓(120)이 승강하면 저항지시 기어(123)에 연결된 인버터에 의하여 가변저항의 저항값이 '-'값으로 증가되도록 하고, 가운데 위치(기준위치)에서 이송브라켓(120)이 하강하면 인버터에 의하여 가변저항의 저항값이 '+'값으로 증가되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 선재정렬단계는, 상기 제2가이드봉(127)에 삽입되어 왕복동하는 제2가이드관(128) 하부의 연결판(128a)에 결합되고 리드스크류(129)에 체결되는 이송체(130)가 제2교류모터(108)가 회전함에 따라 연동회전될 수 있도록 제3교류모터를 회전시켜 이송체(130)가 제1가이드봉(116)을 따라 이송하면, 한 쌍의 방지롤(134) 사이를 통과하는 선재(102)가 보정롤러(133)의 가이드홈(133)에 안내되면서 재권취드럼(104)에 정렬되면서 재권취되게 하는 연동정렬단계와; 상기 연동정렬단계에 의해 이송체(130)가 리드스크류(129)와 제2가이드봉(127)을 따라 어느 한 방향으로 이송될 때, 이송체(130) 하부에 설치된 감지부(131)가 고정바(135)의 전, 후방에 설치된 리미트센서(132) 중 어느 하나에 감지되면 정렬제어부가 제3교류모터의 회전방향을 반전시켜 리드스크류(129)를 역회전시키는 왕복정렬단계와; 상기 정렬제어부는 제2교류모터(108)의 회전속도에 따라 제3교류모터의 속도를 연동제어하는 연동제어단계를 포함한다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 선재(102)의 재권취장치는 베이스(101)의 중앙부에 본체(109)가 기립설치되고, 이 본체(109)의 일측에는 선재(102)를 재권취하기 위한 재 권취드럼(104)이 본체(109) 하부에 설치된 제2교류모터(108)의 동력을 벨트(105) 또는 체인(106)으로부터 회전축으로 전달받아 회전할 수 있도록 설치된다.

아울러, 본체(109)의 타단에는 재권취드럼(104)으로 권취될 선재(102)가 권취되어 있는 권취드럼(103)이 본체(109) 하부에 설치된 제1교류모터(107)의 동력을 벨트(105) 또는 체인(106)으로부터 회전축으로 전달받아 회전될 수 있도록 설치된다.

여기서, 상기 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 회전축(104a)단이 전, 후로 왕복동할 수 있도록 유압실린더가 설치되고, 중량체인(106) 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)이 회전축(104a)단에 장착될 수 있도록 리프트가 병설될 수도 있는 것으로서, 이러한 기술적 구성은 대부분의 중량체를 조작하기 위한 기계기구에서는 일반적으로 사용되는 주지된 기술이므로 본 발명에서는 이를 한정하지 않으며, 이하에서는 그 상세한 구성과 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 본체(109)의 양측면 상부에는 상기 권취드럼(103)에서 재권취드럼(104)으로 재권취되는 선재(102)가 안내될 수 있도록 가이드홈(111a0(110a)이 형성된 제1, 제2가이드롤러(110)(111)가 자회전 가능토록 설치되며, 이때, 안내되는 선재(102)가 일정한 장력을 유지해야 재권취드럼(104)에 안정적이고 균일하게 정렬될 수 있는 바, 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)이 제1, 제2교류모터(107)(108)의 회전에 의하여 회전하면서 이송되는 선재(102)가 일정한 장력을 유지하도록 하기 위한 선재의 장력수단을 도 2와 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

즉, 상기 본체(109)의 전면에서 후면측으로 함몰되게 형성된 내장부(109a)의 벽면 상부와 하부에는 상, 하부 스프로켓(113)(114)을 도 1, 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이 회전가능한 상태에서 이격되게 설치하고, 이 상, 하부 스프로켓(113)(114)을 체인(106)으로 연결한다.

그리고, 인접한 내장부(109a)의 벽면에는 한 쌍의 제1가이드봉(116)이 체인(106)과 평행한 상태로 기립설치되도록 상, 하단을 고정브라켓(115)으로 고정시키며, 제1가이드봉(116)의 수직상부에는 고정롤러(117)가 회전가능하게 결합된 제1고정축단이 고정설치되며, 상기 한 쌍의 가이드봉에는 제1가이드관(118)이 삽입되게 하고, 이 제1가이드관(118)은 이송브라켓(120)으로 연결시키되, 이송브라켓(120)에 고정설치되는 제2고정축단에는 터닝롤러(121)를 회전가능하게 설치한다.

또한, 상기 이송브라켓(120)의 타측 제1가이드관(118)에는 체인(106)과 이송브라켓(120), 제1가이드관(118)이 결합됨으로써, 이송브라켓(120)과 제1가이드관(118)이 제1가이드봉(116)을 따라 승, 하강할 때 체인(106)이 동반 승, 하강하게 함으로써, 체인(106)의 승, 하강 이송에 의하여 상, 하부 스프로켓(1130(114)이 자회전할 수 있게 한다.

여기서, 상기 고정롤러(117)와 터닝롤러(121)는, 원주방향을 따라 홈 형상으로 이루어진 가이드홈(117a)(121a)을 도 3에 도시된 바와 같이 일정간격으로 다수개 형성하되, 고정롤러(117)에는 터닝롤러(121)의 가이드홈(121a) 보다 한 개 더 많게 가이드홈(117a)을 형성되도록 함으로써, 제1가이드롤러(110)를 경유한 선재(102)가 고정롤러(117)의 가이드홈(117a)과 터닝롤러(121)의 가이드홈(121a)을 경 유하여 상부의 고정롤러(117)의 가이드홈(117a)으로 안내되게 한 후, 제2가이드롤러(111)로 안내될 수 있게 한다.

즉, 상기한 바와 같이 고정롤러(117)와 터닝롤러(121)를 경유하는 선재(102)가 다수 번 반복될 수 있도록 하면, 결국 고정롤러(117)의 가이드홈(117a)이 터닝롤러(121)의 가이드홈(121a) 개수 보다 한 개 더 많도록 설정된다는 것이다.

그리고, 상기 하부 스프로켓(114)의 회전축에는 연동기어(122)를 축설하여 하부 스프로켓(114)의 회전과 동반되어 연동기어(122)가 회전되게 하고, 이 연동기어(122)에 치합되도록 내장부(109a) 벽면에는 저항지시 기어(123)를 회전가능하게 설치하되, 바람직하게는 연동기어(122)와 저항지시 기어(123) 사이에 연동기어(122)의 회전수를 일정비률로 감속시키는 감속기어(122a)를 설치하여 체인(106)의 승강과 하강 동작에 의하여 저항지시 기어(123)가 회전하는 반경이 360°를 초과하지 않게 하는 것이 바람직하다.

따라서, 제1, 제2교류모터(107)(108)의 회전속도 차이에 의해 재권취드럼(104)에 재권취되는 선재(102)의 길이와 권취드럼(103)에서 풀어지는 선재(102)의 길이에 차이가 발생하므로써 선재(102)의 장력이 이완되거나 긴장되는 현상이 발생할 경우에는, 터닝롤러(121)가 제1가이드봉(116)을 따라 승, 하강하며, 이때, 체인(106)의 승, 하강은 하부 스프로켓(114)과 저항지시 기어(123)의 회전 또는 회동동작으로 연계됨으로써, 저항지시 기어(123)에 의하여 가변저항의 저항값이 변동되고, 이때, 변동되는 가변저항의 저항값은 장력제어부에 의하여 비교부에서 비교하게 되며, 이때, 측정되는 저항값에 의하여 제1, 제2교류모터(107)(108)로 공급되는 전류를 제어함으로써 제1, 제2교류모터(107)(108)의 속도를 PID제어할 수 있게 되는 것이다.

상기한 PID제어방식은 후술하는 선재의 재권취방법의 작용설명에서 상세하게 설명하기로 한다.

여기서, 상기 이송브라켓(120)의 고정편(119)이 상, 하부 스프로켓(113)(114) 사이의 가운데 위치할 때, 이 위치를 기준위치로 설정하고, 이때, 저항지시 기어(123)에 의한 가변저항의 저항값은 '0'으로 설정되게 하며, 이 기준위치에서 이송브라켓(120)이 승강하면 저항지시 기어(123)에 연결된 인버터에 의하여 가변저항의 저항값이 '-'값으로 증가 또는 감소되도록 하고, 기준위치에서 이송브라켓(120)이 하강하면 인버터에 의하여 가변저항의 저항값이 '+'값으로 증가 또는 감소되도록 하여 저항값의 '+' 증가와 '-' 증가에 따라 제1, 제2교류모터(107)(108)의 속도를 선택적으로 제어될 수 있게 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1, 제2가이드롤러(110)(111) 중 어느 하나로 안내되는 선재(102)의 외경으로 와어어가 돌출되면, 이 부분은 선재(102)의 불량위치이므로, 이 불량위치를 감지하고, 돌출된 와이어는 작업자에 의하여 제거되어야 하는 바, 재권취공정 중 권취되는 선재(102)의 불량선재의 위치를 검출하기 위한 불량선재 검출수단은, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 본체(109)의 내장부(109a) 벽면에 설치고정되는 지지브라켓(124)에 검출홈(125a)이 형성된 검출판(125)을 결합고정시키되, 이 검출판(125)에는 '+'단자가 연결되게 하고, 상기 검출판(125)의 검출홈(125a)을 통과하는 선재(102)가 '-'단자가 연결될 수 있도록 적어도 본체(109), 고정롤러 (117), 터닝롤러(121), 제1, 제2가이드롤러(110)(111) 중 어느 하나에는 '-'단자를 연결하여 검출판(125)의 검출홈(125a)을 통과하는 선재(102)의 불량선재 발생지점(선재(102)에 돌출된 와이어)이 검출홈(125a)과 접촉하면 신호가 발생되게 하고, 이 신호가 운전제어부로 전달되게 한다.

여기서, 상기 본체(109)는 '-'단자가 연결된 상태이므로 지지브라켓(124)에 결합되는 검출판(125)에는 절연체로서 지지브라켓(124)과 검출판(125)이 절연되게 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제2가이드롤러(111)로 안내된 선재(102)가 재권취드럼(104)에 재권취될 때에는 일측단에서 타측단까지 일정하게 밀착되면서 권취되고, 타측단에 도달한 후에는 일측단을 향하여 일정하면서도 균일하게 밀착되면서 재권취되어야 하는 바, 이를 위한 선재의 정렬수단은, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 본체(109)의 일측면과 재권취드럼(104) 사이의 베이스(101)에서 전후방향으로 이격되게 직립브라켓(126)을 기립설치하고, 이 한 쌍의 직립브라켓(126)을 내측에서 연결하도록 상부에는 제2가이드봉(127)을 삽입설치한다.

그리고, 상기 제2가이드봉(127)에는 제2가이드관(128)을 삽입시키고, 그 하부로 연결판(128a)을 결합시키되, 연결판(128a)의 하부에는 제2가이드봉(127) 하부에 위치한 직립브라켓(126) 내측에 자회전가능하도록 결합되는 리드스크류(129)에 체결되는 이송체(130)가 결합되게 하며, 이 리드스크류(129)의 끝단에는 제3교류모터의 동력이 전달될 수 있도록 한다.

따라서, 리드스크류(129)의 회전방향에 의하여 리드스크류(129)의 나사산을 따라 이송체(130)가 왕복동하되, 이송체(130) 상부의 제2가이드관(128)은 제2가이드봉(127)을 따라 안내됨으로써, 이송체(130)가 전후로 직선 왕복동할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 상기 이송체(130)의 하부에는 돌출되도록 감지부(131)를 설치하고, 리드스크류(129) 하부에 위치하도록 직립브라켓(126)의 내측에 고정바(135)를 설치하되, 이 고정바(135)에는 리미트센서(132)를 이격되게 설치하여 이송체(130)가 왕복동하면서 하부의 감지부(131)가 리미트센서(132)에 감지되면 이송방향이 반전되게 한다.

따라서, 상기 리미트센서(132)에 의해 감지부(131)가 감지되면 정렬제어부로 그 신호가 전달되며, 정렬제어부는 제3교류모터의 회전방향을 반전시켜 이송체(130)가 리미트센서(132)를 벗어나지 않게 함으로써, 이송체(130)가 왕복동할 수 있게 되는 것이며, 상기 연결판(128a)에 결합된 연결편(128b)에는 보정롤러(133)를 회전가능하게 설치하여 제2가이드롤러(111)를 경유한 선재(102)가 보정롤러(133)에 안내된 후 재권취드럼(104)에 재권취되게 하고, 이때, 이송체(130)는 지속적으로 왕복동하기 때문에 선재(102)의 권취방향 권취각도가 일정하게 되므로 균일한 권취가 가능하게 된다.

여기서, 상기 연결판(128a)에는 한 쌍의 방지롤(134)을 설치하여 제2가이드롤러(111)에서 안내되는 선재(102)가 보정롤러(133)로 안내될 때 좌우측 치우치는 것을 방지하게 한 후, 보정롤러(133)로 안내되게 함으로써, 고속으로 권취되는 선재(102)가 보정롤러(133)로 안내될 때 엇비슷하게 안내되어 보정롤러(133)를 이탈 하는 것이 방지될 수 있게 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 불량선재 검출수단에 의하여 재권취되는 선재(102)의 불량지점이 검출되면, 이와 동시에 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)이 정지할 때까지의 길이를 측정할 수 있도록 제1가이드롤러(110)와 제2가이드롤러(111) 중 어느 하나와 인접한 본체(109)의 측면에는 엔코더(112)를 설치하는 바, 본 발명에서 참조하는 도 2에는 제1가이드롤러(110)와 인접한 본체(109)에 엔코더(112)가 설치되어 있으며, 이 설치위치는 다양하게 채택변경할 수 있는 것이므로 본 발명은 여기에 한정되지 않는다.

그리고, 상기한 불량선재 검출수단에 의하여 재권취되는 선재(102)의 불량지점이 검출되면, 운전제어부는 제1, 제2교류모터(107)(108)를 기설정된 속도까지 감속시켜 선재(102)의 이송속도가 감속되도록 한 후, 브레이크를 제어하여 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)을 동시에 정지시킨다.

이때, 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)에 권취된 선재(102)의 권취외경이 서로 다르므로, 동시에 정지될 경우 일순간 장력이 완화되거나 긴장될 수 있으나, 이때에는 장력의 완화와 긴장에 따라 터닝롤러(121)가 하강하거나 승강하기 때문에 선재(102)가 긴장되더라도 끈어지지 않으며, 장력이 완화되더라도 일정한 장력이 유지될 수 있게 되는 것이다.

따라서, 운전제어부는 브레이크에 의한 동시 정지에 이어서 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)이 정지되기까지 감속하면서 선재(102)가 이송된 길이가 엔코더(112)에 의하여 측정되어 있으므로 그 이송거리 만큼 제1, 제2교류모터(107)(108) 를 역회전시켜 선재(102)를 역권취시킴으로서 불량선재의 위치가 검출판(125)까지 이동되게 하여 작업자가 신속하게 후속조취를 취할 수 있게 하는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 선재의 재권취장치의 작용은 선재의 재권취방법을 통하여 설명하기로 한다.

먼저, 선재(102)는 권취드럼(103)으로부터 제1가이드롤러(110)로 안내된 후, 고정롤러(117)와 터닝롤러(121)에 형성된 다수개의 가이드홈(117a)(121a)에 교번적으로 안내된 후, 고정롤러(117)로부터 제2가이드롤러(111)로 안내되는 바, 이때, 제2가이드롤러(111)로 안내되는 선재(102)는 검출판(125)의 검출홈(125a)을 통과하면서 불량선재의 위치가 검출되게 하며, 제2가이드롤러(111)를 경유한 선재(102)는 제2가이드봉(127)과 리드스크류(129)에 왕복동되도록 결합된 이송체(130)의 방지롤(134) 및 보정롤러(133)로 안내된 후 재권취드럼(104)으로 권취되게 한다.

여기서, 최초 운전을 시작하기 전에는 작업자의 의도에 따라 제1, 제2교류모터(107)(108) 중 어느 하나를 가동하여 후술하는 터닝롤러(121)가 기준위치로 이동될 수 있게 한 후, 장비를 운용하는 것이 바람직하나, 이것은 장비를 운용하는 것의 한 가지 방법에 속하는 것이므로 본 발명은 이를 한정하지는 않으며, 이와 같이 터닝롤러(121)를 기준위치까지 이동시키지 않는다 하더라도 장비의 운전이 시작되면 운전제어부의 제어에 의하여 자동적으로 기준위치로 이동하게 되므로 본 발명은 여기에 한정되지 않는다.

따라서, 작업자가 콘트롤박스(도시하지 않음)운전시작 버튼을 눌러 재권취 운전을 시작시키면, 운전제어부는 상기 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)의 회전축 (104a)단으로 동력을 전달하는 제1, 제2교류모터(107)(108)를 구동하여 권취드럼(103)에 권취된 선재(102)가 풀어지면서 제1가이드롤러(110)에 안내되게 하고, 이 제1가이드롤러(110)에 안내된 선재(102)는 제1가이드봉(116) 상부에 설치된 고정롤러(117)의 가이드홈(117a)과 제1가이드봉(116)에서 승, 하강하도록 된 터닝롤러(121)의 가이드홈(121a)에 교번되게 외감되어 있으므로, 이를 순차적으로 경유 하고 제2가이드롤러(111)에 안내된 후 재권취드럼(104)에 재권취되게 하는 권취단계가 수행된다.

상기 권취단계가 수행됨과 동시에 상기 제1, 제2가이드롤러(110)(111)로 안내되는 선재(102)는 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)의 회전속도에 의해 풀어지는 선재(102)의 길이와 재권취되는 선재(102)의 길이 차이로 장력의 이완현상 또는 긴장현상이 발생하는 바, 이를 보정하여 선재(102)가 일정한 장력을 유지할 수 있게 하는 장력유지단계가 수행된다.

상기한 장력유지단계는, 상기 권취드럼(103)에서 풀어지는 선재(102)의 시간당 길이가 재권취드럼(104)에서 재권취하는 선재(102)의 시간당 길이 보다 길면, 장력이 이완되는 현상이 발생하고, 이에 따라 제1가이드봉(116)을 따라 터닝롤러(121)는 자중에 의하여 하강하게 됨으로써, 장력의 이완에 대응함으로써 장력이 유지되게 하고, 권취드럼(103)에서 풀어지는 선재(102)의 시간당 길이가 재권취드럼(104)에서 재권취하는 선재(102)의 시간당 길이 보다 짧으면, 선재(102)의 장력이 긴장되므로 재권취드럼(104)과 권취드럼(103) 사이의 선재(102)길이가 짧아지게 되므로 터닝롤러(121)가 승강하면서 장력을 유지시키는 장력대응단계가 수행되는 것 이다.

여기서, 상기 장력대응단계에 의하여 터닝롤러(121)가 승, 하강함에 따라 이송브라켓(120), 제1가이드관(118), 고정편(119)이 승, 하강하면, 고정편(119)에 고정된 체인(106)이 승, 하강하고, 이에 따라 하부 스프로켓(114)이 체인(106)의 승, 하강에 의하여 동반회전하게 된다.

따라서, 상기 하부 스프로켓(114)의 회전축(114a)에 축설된 연동기어(122)와 이 연동기어(122)에 치합된 저항지시 기어(123)가 회전하면, 가변저항의 저항값이 변동되고, 이때, 비교부에서는 가변저항의 저항값을 기준 저항값과 비교측정하는 저항측정단계를 수행한다.

그리고, 상기 저항측정단계에서 가변되는 저항값이 장력제어부에 입력되면, 장력제어부에서 측정 저항값과 기준 저항값을 비례제어 방식으로 비교, 연산하여 제1, 제2교류모터(107)(108)의 회전속도를 제어하도록 된 장력제어단계가 수행된다.

여기서, 상기 장력제어단계에서는, 상기 이송브라켓(120)의 고정편(119)이 상, 하부 스프로켓(113)(114) 사이의 가운데 위치(기준위치)에 도달하면, 저항지시 기어(123)가 지시하는 가변저항의 저항값은 기준 저항값 '0'이 되게 하고, 가운데 위치(기준위치)에서 이송브라켓(120)이 승강하면 저항지시 기어(123)에 연결된 인버터에 의하여 가변저항의 저항값이 '-'값으로 증가되도록 하고, 가운데 위치(기준위치)에서 이송브라켓(120)이 하강하면 인버터에 의하여 가변저항의 저항값이 '+'값으로 증가되도록 한다.

여기서, 장력유지단계는 PID제어 알고리즘에 의하여 장력을 일정하게 유지시키는 것으로, P(비례제어)는 제어하기 위한 일정한 장력(저항값)와 가변저항의 차이(저항 편차)를 산출해내서 그 편차 값에 비례하게 제어량을 주는 것을 말한다.

즉, 저항값이 인버터에 의하여 '-' 값으로 증가하게 되면 제1교류모터(107)를 가속시키되, 가속의 범위는 가변저항의 저항값에 따라 결정하고, 저항값이 인버터에 의하여 '+' 값으로 증가하게 되면 제2교류모터(108)를 가속시키되, 가속의 범위는 가변저항의 저항값에 따라 결정되게 한다는 것이다.

만약, 가속의 범위는 저항지시 기어(123)가 가변저항을 지시하는 각도가 가변저항을 뜻하는 것으로 볼 때, 현재각도가 0˚(터닝롤러(121)의 기준위치)라면 편차는 100%, 운전제어부는 기준전압을 제1, 제2교류모터(107)(108)에 인가하고, +50˚라면 편차는 50%이므로 제2교류모터(108)에 50%의 편차에 해당하는 제어전압을 인가하며, -50˚라면 편차는 50%이므로 제1교류모터(107)에 50%의 편차에 해당하는 제어전압을 인가함으로써 제1, 제2교류모터(107)(108)의 속도를 제어하여 장력이 유지될 수 있게 하는 것이다.

I(적분제어)제어는 미세한 제어전압이 요구될 때(예를 들면, 1˚의 편차) 1˚만큼의 편차를 계속 적분해서 제어전압을 더해주는 것을 말한다.

D(미분제어)제어는 현재 저항지시 기어(123)의 각도와 바로전 각도의 기울기에 비례하게 제어전압을 주어서 보다 신속하고 유연하게 목표 제어전압에 도달할 수 있도록 해주는 것으로서, PID제어방식은 현재 산업현장에서 널리 사용되는 제어알고리즘이므로 이하에서는 그 설명을 생략하기로 한다.

한편, 재권취단계가 수행되는 과정에서 검출판(125)의 검출홈(125a)을 통과하는 선재(102)는 검출판(125)이 '+'단자가 연결되어 있고, 본체(109)와 고정롤러(117)와 터닝롤러(121)와 제1, 제2가이드롤러(110)(111) 중 어느 하나에 '-'단자가 연결되어 있기 때문에 선재(102)는 '-'단자와 연결된 상태이므로, 선재(102)의 외경으로 와이어가 돌출된 불량선재 발생지점이 검출홈(125a)을 통과하게 되면, 검출홈(125a)에 접촉하게 되면서 신호가 발생하고, 이 신호는 운전제어부로 전달됨으로써, 불량선재의 위치를 검출하는 불량선재 검출단계가 재권취와 동시에 수행된다.

상기 불량선재 검출단계에서 선재(102)의 불량지점이 검출되면, 운전제어부는 엔코더(112)가 이송되는 선재(102)의 길이를 측정하게 하는 선재길이측정단계를 수행하게 하고, 이와 동시에 제1, 제2교류모터(107)(108)를 기설정된 속도까지 감속제어하며, 기설정된 속도까지 감속되면 브레이크로 권취드럼(103)과 재권취드럼(104)을 정지시키고, 제1, 제2교류모터(107)(108)를 정지제어하는 모터 감속정지단계를 수행한다.

상기 모터 감속정지단계에 의해 제1, 제2교류모터(107)(108)와 선재(102)가 정지되면, 운전제어부는 엔코더(112)가 측정한 이송거리 만큼 제1, 제2교류모터(107)(108)를 역회전시킨 후 정지시켜 불량선재 발생위치가 검출판(125)의 위치에 도달할 수 있도록 함으로써, 작업자가 선재(102)의 외경으로 돌출되는 와이어를 절단하는 등의 조취를 취할 수 있게 하는 역권취단계를 수행한다.

한편, 상기 제2가이드롤러(111)로 안내된 선재(102)는 제2가이드봉(127)에 삽입된 제2가이드관(128)과 그 하부에 연결판(128a)으로 연결되어 리드스크류(129) 에 체결되는 이송체(130)에 결합되는 보정롤러(133)에 안내되는 바, 이 보정롤러(133)에 안내되기 직전에 전후진 왕복동에 의하여 선재(102)가 좌우측으로 치우치는 것을 방지하기 위한 방지롤(134)을 경유하게 되고, 재권취단계가 시작됨과 동시에 정렬제어부는 제2교류모터(108)의 회전속도에 따라 제3교류모터가 회전하여 제3교류모터의 회전속도가 제2교류제어하는 연동제어단계를 수행하며, 재권취방향에 알맞게 보정롤러(133)에서 선재(102)가 재권취드럼(104)으로 안내될 수 있게 하는 연동정렬단계를 수행하는 바, 상기 연동정렬단계에 의해 이송체(130)가 리드스크류(129)와 제2가이드봉(127)을 따라 전, 후방 중 어느 한 방향으로 이송될 때, 이송체(130) 하부에 설치된 감지부(131)가 고정바(135)의 전, 후방에 설치된 리미트센서(132) 중 어느 하나에 감지되면, 선재(102)가 재권취되는 방향이 반전되었음을 뜻하는 것이므로, 정렬제어부는 제3교류모터의 회전방향을 반전시켜 리드스크류(129)를 역회전시킴으로써, 선재(102)의 재권취방향에 따라 보정롤러(133)가 선재(102)를 균일하게 안내할 수 있게 하는 왕복정렬단계가 수행된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 전선의 피복공정에서 사용되는 공급롤에 선재를 재권취함에 있어서, 권취드럼과 재권취드럼을 동시에 회전시켜 고속으로 재권취시킬 수 있게 하여 작업속도를 향상시킴으로써, 생산효율을 증대시키고, 고속회전 시 발생하는 선재의 장력력변화에 대응하여 고속회전 시에도 항상 일정한 장력이 유지되게 함으로써 선재의 두께를 일정하게 유지하게 하여 제품의 신뢰도를 향상시키며, 고속의 재권취공정 중에서도 선재의 외경으로 와이어가 돌출되어 발생하는 선 재의 불량지점을 검출한 후에도 장력의 변화없이 작업자가 신속하게 불량지점을 찾아 문제를 해결할 수 있도록 하는 효과를 가진다.

아울러, 고가의 DC모터를 사용하지 않고 저가의 AC모터를 사용하면서도 고품질의 선재를 재권취할 수 있게 됨으로써, 저렴한 가격에 장비를 제작/보급하면서도 고품질의 선재를 재권취할 수 있다는 효과를 가진다.

Claims

베이스 타측 상부에 회전가능하게 설치되며, 피복공정이 수행되지 않은 전선용 선재가 권취된 권취드럼과, 이 권취드럼에 권취된 선재를 베이스 일측 상부에 회전가능하게 설치된 권취드럼에 정렬시키면서 재권취시키도록 된 선재 재권취장치에 있어서,

상기 권취드럼과 재권취드럼의 회전축단에 벨트와 체인 중 어느 하나로 연결되어 동력을 전달하여 권취드럼의 선재가 풀릴 때, 재권취드럼에 선재가 재권취되도록 하는 제1, 제2교류모터와;

상기 제1, 제2교류모터 사이의 베이스 상부에 설치되는 본체의 양측면 상부에 회전가능하게 설치되어 권취드럼에서 재권취드럼으로 재권취되는 선재를 안내하도록 된 제1, 제2가이드롤러와;

상기 제1, 제2가이드롤러로 안내되어 재권취드럼으로 재권취되는 선재가 일정한 장력을 유지하게 하는 선재의 장력유지수단과;

상기 제1, 제2가이드롤러 중 어느 하나로 안내되는 선재의 외경으로 돌출되는 불량선재의 위치를 검출하기 위한 불량선재 검출수단과;

상기 제2가이드롤러로 안내된 선재가 재권취드럼에 정렬되면서 귄취되게 하는 선재의 정렬수단과;

상기 본체에 내장되어 불량선재 검출수단에 의하여 재권취되는 선재의 불량지점이 검출되면, 제1, 제2교류모터를 기설정된 속도까지 감속시킨 후, 권취드럼과 재권취드럼을 동시에 브레이크로 정지시키고, 권취드럼과 재권취드럼이 정지되기까지의 길이만큼 제1, 제2교류모터를 회전시켜 선재를 역권취시킨 후, 제1, 제2교류모터가 정지되도록 제어하는 운전제어부와;

상기 불량선재 검출수단에 의하여 재권취되는 선재의 불량지점이 검출됨과 동시에 권취드럼과 재권취드럼이 정지할 때까지의 길이를 측정하도록 제1가이드롤러와 제2가이드롤러 중 어느 하나와 인접한 본체의 측면에 설치되는 엔코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 선재 재권취장치.
제1항에 있어서,

상기 선재의 장력유지수단은,

상기 본체의 전면에서 후면측으로 함몰되게 형성된 내장부의 벽면 상부와 하부에 회전가능하게 설치되며 체인으로 연결되는 상, 하부 스프로켓과;

상기 체인과 인접위치에서 평행하도록 내장부의 벽면에 설치되는 고정브라켓에 고정되는 한 쌍의 제1가이드봉과;

상기 제1가이드봉의 수직상부에 위치하는 내장부의 벽면에 고정설치되는 제1고정축단에 회전가능하게 설치되며, 원주방향을 따라 홈 형상으로 이루어진 가이드홈이 일정간격으로 다수개 형성되어 선재를 안내하도록 된 고정롤러와;

상기 제1가이드봉에 제1가이드관이 삽입되며, 타측 제1가이드관이 체인과 고정편으로 연결되어 승하강하면서 체인이 승하강되게 하는 이송브라켓과;

상기 이송브라켓에 고정설치되는 제2고정축단에 회전가능하게 설치되며, 원 주방향을 따라 홈 형상으로 이루어진 가이드홈이 일정간격으로 다수개 형성되어 선재를 안내하도록 된 터닝롤러와;

상기 하부 스프로켓의 회전축에 축설된 연동기어와 치합되도록 내장부 벽면에 회전가능하게 설치되는 저항지시 기어와;

상기 저항지시 기어에 연결되어 저항지시 기어가 회전하는 방향과 회동각도에 따라 저항값이 달라지도록 된 가변저항의 저항값을 비교부에서 비교하여 제1, 제2교류모터로 공급되는 전류를 제어하여 회전속도를 제어하도록 된 장력제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선재 재권취장치.
제2항에 있어서,

상기 이송브라켓의 고정편이 상, 하부 스프로켓 사이의 가운데 위치를 기준위치로 설정하고, 이때, 저항지시 기어에 의한 가변저항의 저항값은 '0'으로 초기화되게 하며, 기준위치에서 이송브라켓이 승강하면 저항지시 기어에 연결된 인버터에 의하여 가변저항의 저항값이 '-'값으로 증가되도록 하고, 기준위치에서 이송브라켓이 하강하면 인버터에 의하여 가변저항의 저항값이 '+'값으로 증가되도록 함을 특징으로 하는 선재 재권취장치.
제1항에 있어서,

상기 불량선재 검출수단은,

상기 본체의 내장부 벽면에 설치고정되는 지지브라켓에 '+'단자가 연결된 검 출판을 결합고정시키고, 본체와 고정롤러와 터닝롤러와 제1, 제2가이드롤러 중 어느 하나에 '-'단자를 연결하여 선재에 '-'단자가 연결되게 하고, 이 검출판에 형성된 검출홈을 통과하는 불량선재 발생지점이 검출홈과 접촉하면 신호가 운전제어부로 전달되게 함을 특징으로 하는 선재 재권취장치.
제1항에 있어서,

상기 선재의 정렬수단은,

상기 본체의 일측면과 재권취드럼 사이의 베이스에서 전후방향으로 이격되게 각각 기립설치되는 한 쌍의 직립브라켓과;

상기 한 쌍의 직립브라켓 내측 상부에 결합되는 제2가이드봉에 삽입되어 전후방으로 왕복동하도록 된 제2가이드관과;

상기 한 쌍의 직립브라켓 내측 제2가이드봉 하부에 회전가능하게 결합되는 리드스크류와;

상기 제2가이드관의 하부로 부착된 연결판에 결합되고, 리드스크류에 체결되어 리드스크류 후단으로 동력을 전달하는 제3교류모터에 의해 리드스크류가 자회전하면, 회전방향에 따라 왕복이송하도록 된 이송체와;

상기 이송체의 하부에 설치되는 감지부를 감지하도록 한 쌍의 직립브라켓 내측 리드스크류 하부에 결합된 고정바의 전, 후방에 이격되게 설치되는 리미트센서와;

상기 리미트센서에 의해 감지부가 감지되면 제3교류모터의 회전방향을 반전 시키도록 된 정렬제어부와;

상기 연결판에 결합된 연결편에 회전가능토록 결합되어 제2가이드롤러에서 안내되는 선재의 좌우측 치우침을 보정하도록 된 보정롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 선재의 재권취장치.
제5항에 있어서,

상기 연결판에 결합되어 제2가이드롤러에서 안내되는 선재의 좌우측 치우침을 방지하도록 된 한 쌍의 방지롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선재의 재권취장치.
베이스 타측 상부에 회전가능하게 설치되며, 피복공정이 수행되지 않은 전선용 선재가 권취된 권취드럼과, 이 권취드럼에 권취된 선재를 베이스 일측 상부에 회전가능하게 설치된 권취드럼에 정렬시키면서 재권취시키도록 된 선재 재권취방법에 있어서,

상기 권취드럼과 재권취드럼의 회전축단으로 동력을 전달하는 제1, 제2교류모터를 구동하여 권취드럼에서는 권취된 선재가 풀어지면서 제1가이드롤러에 안내되고, 이 제1가이드롤러에 안내된 선재를 본체의 내장부 벽면에 기립설치된 제1가이드봉 상부에 설치된 고정롤러의 가이드홈과 제1가이드봉에서 승하강하도록 된 터닝롤러의 가이드홈에 교번되게 외감되게 한 후, 제2가이드롤러 안내되게 하여 재권취드럼에 재권취되게 하는 권취단계와;

상기 제1, 제2가이드롤러로 안내되는 선재가 권취드럼과 재권취드럼의 회전속도에 의해 풀어지는 선재의 길이와 재권취되는 선재의 길이 차이로 발생하는 장력의 이완현상을 보정하여 선재가 일정한 장력을 유지할 수 있게 하는 장력유지단계와;

상기 본체의 내장부 벽면에 설치고정되는 지지브라켓에 '+'단자가 연결된 검출판을 결합고정시키고, 본체와 고정롤러와 터닝롤러와 제1, 제2가이드롤러 중 어느 하나에 '-'단자를 연결하여 선재에 '-'단자가 연결되게 하고, 이 검출판에 형성된 검출홈을 통과하는 불량선재 발생지점이 검출홈과 접촉하면 신호가 운전제어부로 전달되게 하여 불량선재의 위치를 검출하게 하는 불량선재 검출단계와;

상기 제2가이드롤러로 안내된 선재가 재권취드럼에 정렬되면서 권취되게 하는 선재정렬단계와;

상기 불량선재 검출단계에서 선재의 불량지점이 검출되면, 운전제어부는 제1, 제2가이드롤러 중 어느 하나에 인접한 본체의 측벽에 설치된 엔코더가 이동되는 선재의 길이를 측정하게 하는 선재길이측정단계와;

상기 불량선재 검출단계에서 선재의 불량지점이 검출되면, 운전제어부는 제1, 제2교류모터를 기설정된 속도까지 감속제어하고, 기설정된 속도까지 감속되면 브레이크로 권취드럼과 재권취드럼을 정지시키고, 제1, 제2교류모터를 정지제어하는 모터 감속정지단계와;

상기 모터 감속정지단계에 의해 제1, 제2교류모터와 선재가 정지되면, 운전제어부는 엔코더가 측정한 이송거리 만큼 제1, 제2교류모터를 역회전시킨 후 정지 시켜 불량선재 발생위치까지 선재가 이송되게 하는 역권취단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선재 재권취방법.
제7항에 있어서,

상기 장력유지단계는,

상기 권취드럼에서 풀어지는 선재의 시간당 길이가 재권취드럼에서 재권취하는 선재의 시간당 길이 보다 길면, 제1가이드봉에 삽입되어 터닝롤러를 고정하는 제1가이드관과 이송브라켓이 하강하고, 권취드럼에서 풀어지는 선재의 시간당 길이가 재권취드럼에서 재권취하는 선재의 시간당 길이 보다 짧으면, 터닝롤러를 고정하는 제1가이드관과 이송브라켓이 승강하는 장력대응단계와;

상기 장력대응단계에 의하여 타측 제1가이드관의 고정편에 고정된 체인이 승, 하강함에 따라 하부 스프로켓이 회전하면, 스프로켓의 회전축에 축설된 연동기어와 이 연동기어에 치합된 저항지시 기어가 회전하면서 저항값을 가변시키면 비교부에서 가변저항의 저항값을 기준 저항값과 비교측정하는 저항측정단계와;

상기 저항측정단계에서 가변되는 저항값이 장력제어부에 입력되면, 장력제어부에서 측정 저항값과 기준 저항값을 비례제어 방식으로 비교, 연산하여 제1, 제2교류모터의 회전속도를 제어하도록 된 장력제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선재 재권취방법.
제8항에 있어서,

상기 장력제어단계에서는,

상기 이송브라켓의 고정편이 상, 하부 스프로켓 사이의 가운데 위치(기준위치)에 도달하면, 저항지시 기어가 지시하는 가변저항의 저항값은 기준 저항값 '0'이 되게 하고, 가운데 위치(기준위치)에서 이송브라켓이 승강하면 저항지시 기어에 연결된 인버터에 의하여 가변저항의 저항값이 '-'값으로 증가되도록 하고, 가운데 위치(기준위치)에서 이송브라켓이 하강하면 인버터에 의하여 가변저항의 저항값이 '+'값으로 증가되도록 함을 특징으로 하는 선재 재권취방법.
제7항에 있어서,

상기 선재정렬단계는,

상기 제2가이드봉에 삽입되어 왕복동하는 제2가이드관 하부의 연결판에 결합되고 리드스크류에 체결되는 이송체가 제2교류모터가 회전함에 따라 연동회전될 수 있도록 제3교류모터를 회전시켜 이송체가 제2가이드봉을 따라 이송하면, 한 쌍의 방지롤 사이를 통과하는 선재가 보정롤러의 안내홈에 안내되면서 재권취드럼에 정렬되면서 재권취되게 하는 연동정렬단계와;

상기 연동정렬단계에 의해 이송체가 리드스크류와 제2가이드봉을 따라 어느 한 방향으로 이송될 때, 이송체 하부에 설치된 감지부가 고정바의 전, 후방에 설치된 리미트센서 중 어느 하나에 감지되면 정렬제어부가 제3교류모터의 회전방향을 반전시켜 리드스크류를 역회전시키는 왕복정렬단계와;

상기 정렬제어부는 제2교류모터의 회전속도에 따라 제3교류모터의 속도를 연 동제어하는 연동제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선재 재권취방법.