KR20160051591A - 태빙장치의 와이어 공급장치 - Google Patents

태빙장치의 와이어 공급장치 Download PDF

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Abstract

태빙장치의 와이어 공급장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 태빙장치의 와이어 공급장치는: 스풀이 장착되는 스풀장착부와, 스풀장착부에 회전가능하게 설치되고, 스풀에서 권출되는 와이어의 권출 위치에 따라 회전되며 와이어의 이동을 가이드하는 회전가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태빙장치의 와이어 공급장치{WIRE FEEDER OF TABBING APPARATUS}
본 발명은 태빙장치의 와이어 공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스풀에 권취된 와이어를 공급하는 태빙장치의 와이어 공급장치에 관한 것이다.
현재 인류는 주로 석유, 석탄, 원자력, 천연가스 등에서 대부분의 에너지를 얻고 있는데 이러한 화석 및 원자력 에너지원은 머지않은 미래에 고갈될 것으로 예측되고 있다. 따라서, 세계 각국은 신재생 에너지 연구개발에 박차를 가하고 있으며 그 중 태양광발전은 햇빛이 비치는 어디서나 전기를 얻을 수 있고, 다른 발전방식과 달리 공해가 전혀 없어 더욱 주목받고 있다.
태양광발전을 하기 위해서는 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체소자가 필요한데 이를 태양전지라 한다. 일반적으로 단위 태양전지만으로는 최대 전압이 약 0.5V 밖에 발생하지 않으므로 단위 태양전지를 직렬로 연결하여 사용해야한다. 이렇게 단위 태양전지들을 연결하여 모듈화한 것을 태양전지모듈이라고 한다.
태양전지모듈의 제조과정은 셀 테스트(cell test) 공정, 태빙(tabbing) 공정, 레이업(lay-up) 공정, 라미네이션(lamination) 공정, 모듈테스트 공정으로 구분할 수 있다.
첫번째 셀 테스트 공정에서는 다양한 전기적 성질을 갖는 태양전지 셀을 테스트 후 구별하여 비슷한 전기적 성질을 갖는 셀끼리 분류하고, 두번째 태빙 공정에서는 와이어를 이용해 복수개의 셀을 직렬로 연결한다. 세번째 레이업 공정에서는 일렬로 연결된 셀을 원하는 모양으로 배열한 후 저철분강화유리, EVA, 백시트 등을 적층한다. 네번째 라미네이션 공정에서는 레이업 공정을 거쳐 태양전지모듈의 형태를 갖춘 부재를 고온에서 진공압착하여 내구성 및 방수성을 갖도록 한다. 마지막으로 모듈테스트 공정에서는 완성된 태양전지모듈이 정상적으로 작동하는지 테스트한다.
여기서, 와이어를 이용해 복수개의 셀을 연결하는 태빙 공정은 태양전지모듈의 제조 공정 중 가장 핵심적인 공정으로, 와이어가 셀과 제대로 접합되지 않으면 태양전지모듈 전체의 성능 및 품질이 저하된다. 태빙 공정을 개략적으로 살펴보면, 릴에서 공급되는 복수개의 와이어를 절단한 후, 셀에 일측부가 걸쳐지도록 안착시키고, 그 타측부에 다시 셀을 안착, 적층시키는 것을 반복하면서 고온분위기에 노출시킨다. 고온분위기상에서 와이어는 셀에 솔더링(soldering)되고, 복수개의 셀은 와이어에 의해 전기적으로 연결된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1058399호(2011.08.16 등록, 발명의 명칭 : 태버-스트링거 및 태빙-스트링잉 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 스풀에 권취된 상태의 와이어를 후공정으로 이송, 공급하는 과정에서 와이어에 가해지는 외력의 작용을 보다 저감시킬 수 있는 태빙장치의 와이어 공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치는: 스풀이 장착되는 스풀장착부; 및 상기 스풀장착부에 회전가능하게 설치되고, 상기 스풀에서 권출되는 와이어의 권출 위치에 따라 회전되며 와이어의 이동을 가이드하는 회전가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스풀장착부는, 지지대; 상기 지지대에 설치되고, 상기 스풀과 상기 회전가이드부가 장착되는 스풀장착축; 및 상기 스풀장착축에 착탈가능하게 결합되고, 상기 회전가이드부의 이탈을 구속하는 이탈방지구;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지대는, 베이스부; 및 상기 베이스부에 결합되고, 상기 스풀장착축을 각도조절가능하게 지지하는 틸팅부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 틸팅부는, 상기 스풀장착축이 고정되는 스풀설치대; 상기 베이스부와 상기 스풀설치대를 힌지연결하는 힌지연결부; 및 상기 베이스부에 설치되고, 상기 스풀설치대를 설정각도로 지지하는 틸팅지지부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 틸팅지지부는, 상기 베이스부에 이동가능하게 설치되는 이동지지구; 상기 이동지지구에서 상기 스풀설치대측으로 연장되는 지지바; 상기 지지바를 상기 이동지지구에 각도조절가능하게 연결하는 각도조절부; 및 상기 지지바에 회전가능하게 연결되고, 상기 스풀설치대와 접하는 받침구;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지대는, 상기 베이스부를 이동가능하게 지지하는 바퀴부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스풀장착부는, 상기 지지대에 상기 스풀의 둘레를 커버하도록 설치되고, 상기 와이어의 처짐을 구속하는 처짐방지커버;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 처짐방지커버는, 상기 지지대에 결합되는 지지대결합부; 및 상기 지지대결합부에서 상기 스풀의 축방향과 나란하게 연장되고, 상기 스풀의 둘레를 따라 배치되는 처짐방지부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전가이드부는, 상기 스풀의 반경방향으로 연장되게 형성되고, 상기 와이어가 통과하는 와이어통과홀부가 형성되는 와이어가이드부; 및 상기 스풀장착부의 스풀장착축에 결합되고, 상기 와이어가이드부를 회전가능하게 지지하는 축결합부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 와이어가이드부는, 상기 스풀의 반경방향으로 연장되게 형성되는 연장부; 및 상기 연장부에서 상기 스풀측으로 돌출되게 형성되고, 상기 와이어통과홀부가 형성되는 걸림방지부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 축결합부는, 상기 스풀장착축에 끼워지고, 상기 와이어가이드부의 회전중심부를 회전가능하게 지지하는 회전지지부; 상기 회전지지부의 일측부에 형성되고, 상기 스풀과 접하는 스풀접촉부; 및 상기 회전지지부의 타측부에 형성되고, 상기 스풀장착부의 이탈방지구와 접하는 이탈방지구접촉부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 상기 회전가이드부를 통과한 상기 와이어의 이동을 정위치에서 가이드하는 정위치가이드부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 정위치가이드부는, 상기 스풀장착부에 상기 스풀의 축방향과 나란하게 설치되는 가이드지지대; 및 상기 와이어가 통과되는 가이드홀부를 구비하여 상기 가이드지지대에 설치되는 가이드부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가이드지지대는, 상기 스풀장착부에 고정되는 레일부; 상기 레일부를 따라 이동가능하게 설치되는 이동부; 및 상기 이동부와 연결되고, 상기 가이드부를 지지하는 와이어지지부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 와이어지지부는, 상기 가이드부를 회전가능하게 지지하는 회전축부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 와이어지지부는, 와이어지지대; 상기 와이어지지대를 상기 이동부에 수평방향으로 이동가능하게 연결하는 제1연결부; 및 상기 가이드부를 상기 와이어지지대에 수직방향으로 이동가능하게 연결하는 제2연결부;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치에 의하면, 회전가이드부가 와이어의 권출 위치에 맞추어 자연히 회전되면서 와이어와의 간섭이 최소화된 상태로 와이어의 이동을 가이드하게 되므로, 스풀에 권취된 상태의 와이어를 후공정으로 이송, 공급하는 과정에서 와이어에 가해지는 외력의 작용을 현저히 저감시킬 수 있다. 이에 따라, 와이어에 무리하게 작용하는 외력으로 인해 와이어에 응력이 잔류되는 것을 방지할 수 있고, 셀과의 접합성을 안정적으로 확보할 수 있어 태양전지 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치를 개략적으로 도시한 전방측 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치를 개략적으로 도시한 후방측 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치의 작동을 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치에 스풀을 장착하는 과정을 설명하고자 도시한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치를 개략적으로 도시한 전방측 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치를 개략적으로 도시한 후방측 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치를 개략적으로 도시한 요부 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치의 작동을 설명하고자 도시한 개념도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치에 스풀을 장착하는 과정을 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 태빙장치의 와이어 공급장치(1)는 스풀장착부(10), 회전가이드부(20), 정위치가이드부(30)를 포함한다.
스풀장착부(10)는 와이어(3)가 권취된 상태의 스풀(2)이 장착되는 부분이다. 스풀(2)은 스풀장착부(10)에 마련된 스풀장착축(15)상에 회전되지 않도록 장착된다. 회전가이드부(20)는 와이어(3)의 이동을 가이드하는 부분으로, 스풀(2)이 끼워진 상태의 스풀장착축(15)에 회전가능하게 설치된다. 회전가이드부(20) 중 스풀(2)의 둘레와 인접한 단부 상에는 와이어(3)가 통과하는 와이어통과홀부(24)가 형성된다.
스풀장착축(15)에 스풀(2)을 장착시킨 상태에서, 와이어(3)를 스풀(2)의 일측으로 잡아당기면, 예를 들어 도 3상의 P지점을 통과하도록 잡아당기면, 스풀(2)의 둘레에 권취된 상태의 와이어(3)가 스풀(2)에서 풀려나게 된다. 이때, 스풀(2)은 회전되지 않고, 와이어(3)의 권출지점은, 즉 스풀(2)로부터 와이어(3)가 풀려나며 이격되는 지점은, 스풀(2)의 둘레를 따라 원형의 궤적을 이루면서 가변된다.
회전가이드부(20)는 와이어통과홀부(24)를 통과한 상태로 일측으로 잡아당겨지는 와이어(3)에 밀려, 즉 상기와 같이 가변되는 와이어(3)의 권출에 연동하여 회전하게 된다. 예를 들어, 와이어(3)의 권출지점이 스풀(2)의 둘레를 따라 정방향으로 한바퀴만큼 가변되는 동안, 회전가이드부(20) 또한 정방향으로 한바퀴 회전하게 된다.
정위치가이드부(30)는 회전가이드부(20)를 통과한 와이어(3)의 이동을 정위치에서 가이드하는 장치이다. 정위치가이드부(30)는 상기와 같이 스풀(2)에서 풀려난 와이어(3)가 하나의 지점을 일률적으로 통과하도록 스풀(2)의 이송방향 전방의 설정 위치상에 와이어(3)가 통과하는 가이드홀부(37)를 제공한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스풀장착부(10)는 지지대(11), 스풀장착축(15), 이탈방지구(16), 처짐방지커버(17)를 포함한다.
지지대(11)는 복수개의 스풀(2)을 지지할 수 있는 골조를 제공하는 부분이다. 지지대(11)는 스풀(2)이 장착되는 스풀장착축(15)의 기울기를 조정가능하고, 바퀴에 의해 이동가능한 구조를 가진다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지지대(11)는 베이스부(12), 틸팅부(13), 바퀴부(14)를 포함한다.
베이스부(12)는 지지대(11)의 기본 골조를 이루는 부분이다. 본 발명의 일실시예에 따른 베이스부(12)는 받침대(121)와 수직지지대(122)를 포함한다. 수직지지대(122)는 복수개의 스풀(2)을 수직방향으로 배열할 수 있도록 수직방향으로 연장된 형상의 골조를 제공한다. 받침대(121)는 수직지지대(122)를 하단지지하는 부분으로, 수평방향으로 연장된 형상을 가지고 수직지지대(122)의 하부와 연결된다.
본 발명의 일실시예에 따른 수직지지대(122)는 수직골조부(123)와 수평골조부(124)를 포함한다. 수직골조부(123)는 수직방향으로 연장된 빔(beam) 형상을 가지며, 복수개가 병렬로 배치된다. 수평골조부(124)는 수평방향으로 연장된 빔 형상을 가지고, 복수개의 수직골조부(123)와 연결된다. 수평골조부(124)는 복수개가 병렬되게 설치되되, 틸팅부(13)에 구비되는 스풀설치대(131) 각각에 대응되는 위치에 설치된다.
틸팅부(13)는 베이스부(12)에 결합되고, 스풀장착축(15)을 각도조절가능하게 지지한다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 틸팅부(13)는 스풀설치대(131), 힌지연결부(132), 틸팅지지부(133)를 포함한다.
스풀설치대(131)는 스풀장착축(15)과 처짐방지커버(17)가 설치되는 부분으로, 패널 형상을 가진다. 본 발명의 일실시예에 따른 스풀설치대(131)는 하나의 스풀설치대(131)상에 복수개의 스풀(2)을 수평방향으로 배치할 수 있도록 수평방향으로 연장된 직사각형 패널 형상을 가진다. 이에 따라, 스풀설치대(131) 하나의 기울기를 조정하는 것에 의해 복수개의 스풀(2)의 기울기를 동시에 동일하게 증감조정할 수 있다.
힌지연결부(132)는 베이스부(12)의 수평골조부(124)와 스풀설치대(131)의 상부를 힌지연결한다. 틸팅지지부(133)는 베이스부(12)를 기준으로 하여 스풀설치대(131)를 설정각도로 지지한다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 틸팅지지부(133)는 이동지지구(134), 지지바(135), 각도조절부(136), 받침구(137)를 포함한다.
이동지지구(134)는 베이스부(12)의 수직골조부(123)상에 수직골조부(123)에 형성된 레일을 따라 상하로 이동가능하게 설치된다. 지지바(135)는 이동지지구(134)에서 스풀설치대(131)측으로 연장되게 형성된다. 각도조절부(136)는 지지바(135)를 이동지지구(134)에 각도조절가능하게 연결한다.
본 발명의 일실시예에 따른 각도조절부(136)는 회전축과, 회전축을 중심으로 하는 호(弧)형상의 가이드홀부를 포함하는 구조를 가지나, 본 발명에 따른 각도조절부(136)는 이에 한정되지 않으며, 지지바(135)를 각도조절가능하게 지지한다면 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.
받침구(137)는 스풀설치대(131)와 접하는 부재로, 각도조절부(136)를 중심으로 회동되는 지지바(135)의 단부에 회전가능하게 연결된다. 받침구(137)는 힌지연결부(132)의 하측에서 스풀설치대(131)를 설정 각도로 받쳐 지지하게 된다. 이동지지구(134)의 높이, 지지바(135)의 연장각도, 받침구(137)의 각도를 설정 위치, 각도로 조정하는 것에 의해 스풀설치대(131)의 각도를, 즉 복수개의 스풀(2)의 각도를 다양하고 정밀하게 조정할 수 있다.
이때, 스풀(2)은 틸팅부(13)에 의해 와이어(3)의 공급 방향측이 보다 상측에 위치하도록 기울어진 상태로 지지된다. 와이어(3)가 일측으로 당겨질 시, 이와 같이 이동되는 와이어(3)에 밀려 스풀(2)에 감겨진 상태의 와이어(3) 일부가 스풀(2)의 축방향 일측으로 쏠리게 되는데, 틸팅부(13)를 이용해 스풀(2)을 경사지지게 지지함으로써 와이어(3)가 스풀(2)의 축방향 일측으로 쏠려 꼬이거나 주변의 기구물에 걸리는 것을 방지할 수 있다.
바퀴부(14)는 베이스부(12)를 이동가능하게 지지하는 부분으로, 받침대(121)의 하부에 결합되는 복수개의 바퀴를 포함한다. 바퀴부(14)를 이용해 중량의 와이어 공급장치(1) 전체를 용이하게 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 스풀(2)에 감긴 상태의 와이어(3)를 전부 소모 시, 대기 중인 와이어 공급장치(1)와 위치를 교체함으로써, 현 공정 위치에서 복수개의 스풀(2)을 교체하는 경우와 비교해, 와이어(3)를 새로운 것으로 교체하는 데 걸리는 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.
스풀장착축(15)은 스풀(2)과 회전가이드부(20)가 장착되는 부분이다. 스풀장착축(15)은 축 형상을 가지고 지지대(11)의 스풀설치대(131)에 고정설치된다. 스풀(2)과 회전가이드부(20)는 스풀장착축(15)에 순차적으로 끼워짐으로써 동축상에 위치된다.
이탈방지구(16)는 스풀(2)가 회전가이드부(20)가 스풀장착축(15)에 끼워진 상태에서 회전가이드부(20)의 이탈을 구속하도록 스풀장착축(15)의 단부에 착탈가능하게 결합된다. 이탈방지구(16)는 퀵락, 너트부재 등을 포함하여 스풀장착축(15)의 단부에 착탈가능하게 체결, 조립할 수 있다면 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.
처짐방지커버(17)는 와이어(3)의 처짐을 구속하기 위한 부분으로, 지지대(11)상에 스풀(2)의 둘레를 커버하도록 설치된다. 스풀(2)에서 와이어(3)가 점차 풀려나는 중에 스풀(2)에 감긴 상태가 느슨해지는 와이어(3) 부분이 생겨나고, 이렇게 느슨해진 와이어(3) 부분은 스풀(2)의 아래로 처지게 된다.
이와 같이 와이어(3)의 처진 부분은 처짐방지커버(17)에 닿으면 더 이상의 처짐이 구속되어 하측 또는 주변에 위치한 다른 스풀(2) 및 와이어(3)와 간섭되는 것이 방지된다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 처짐방지커버(17)는 지지대결합부(171), 처짐방지부(172), 연결지지부(173)를 포함한다.
지지대결합부(171)는 지지대(11)의 스풀설치대(131)에 결합되는 부분이다. 본 발명의 일실시예에 따른 지지대결합부(171)는 원판 형상을 가지고 스풀설치대(131)상에 볼팅되어 고정된다.
처짐방지부(172)는 지지대결합부(171)에서 스풀(2)의 축방향과 나란하게 연장되는 부분이다. 스풀(2)의 하측으로 처지는 와이어(3)는 스풀(2)의 하측에 위치되는 처짐방지부(172)에 받쳐져 더 이상의 처짐이 구속된다. 본 발명의 일실시예에서 처짐방지부(172)는 스풀(2)의 둘레를 따라 복수개를 배치된 구조를 가지나, 스풀(2)의 하측에 대응되는 위치에 하나가 구비되는 경우에도, 상기와 같이 와이어(3)의 처짐 방지 기능을 구현할 수 있다.
본 발명의 일실시예와 같이 스풀(2)의 둘레를 따라 복수개를 배치한 경우, 처짐방지커버(17) 자체의 강성을 보다 안정적으로 확보할 수 있고, 와이어(3)가 하측으로 처지는 것을 방지하는 외에 다른 방향으로의 와이어(3)의 밀림, 이동 등도 안정되게 구속할 수 있다.
연결지지부(173)는 복수개의 처짐방지부(172)의 단부를 상호 연결한다. 연결지지부(173)로 처짐방지부(172)의 단부를 상호 연결함으로써, 처짐방지부(172)의 강성을 보강할 수 있다. 이에 따라, 처짐방지부(172)의 단부가 임의의 외력이나 자체 중량 등으로 인해 구부러지거나 처지는 것을 방지할 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 회전가이드부(20)는 와이어가이드부(21)와 축결합부(25)를 포함한다.
와이어가이드부(21)는 와이어(3)가 통과하는 와이어통과홀부(24)를 구비하여 스풀장착축(15)에서 스풀(2)의 반경방향으로 연장되게 형성된다. 스풀(2)로부터 와이어(3)가 권출 시 와이어가이드부(21)는, 와이어통과홀부(24)를 통과한 와이어(3)와 접한 상태에서 와이어(3)에 작용하는 장력에 의해 축결합부(25)를 중심으로 회전된다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 와이어가이드부(21)는 연장부(22)와 걸림방지부(23)를 포함한다.
연장부(22)는 스풀장착축(15)에서 스풀(2)의 반경방향으로 연장되게 형성된다. 연장부(22)는 스풀(2)의 반경보다 길게 형성되고, 걸림방지부(23)는 연장부(22)의 단부에서 스풀(2)측으로 돌출되게 형성된다. 걸림방지부(23)상에는 스풀(2)에서 권출된 와이어(3)가 통과할 수 있는 와이어통과홀부(24)가 형성된다. 와이어통과홀부(24)는 걸림방지부(23)상에 스풀장착축(15)과 나란한 방향으로 관통되게 형성된다.
스풀(2)과 와이어가이드부(21)가 스풀장착축(15)상에 순차적으로 장착됨에 따라, 연장부(22)는 스풀장착축(15)상에서 스풀(2)의 일측에 위치되는데, 상기와 같이 걸림방지부(23)를 스풀(2)측으로 연장되게 형성하고 걸림방지부(23)상에 와이어통과홀부(24)를 형성하면, 와이어통과홀부(24) 중 와이어(3)가 진입되는 입구부분이 스풀(2) 중 와이어(3)가 실제로 권취되는 오목한 부분에 보다 근접하게 위치되므로 와이어(3)가 스풀(2)의 가장자리단턱부에 간섭되는 일 없이 와이어통과홀부(24)로 보다 안정적으로 진입될 수 있다.
축결합부(25)는 와이어가이드부(21)를 회전가능하게 지지하는 부분으로, 스풀장착축(15)에 축결합된다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 축결합부(25)는 회전지지부(26), 스풀접촉부(27), 이탈방지구접촉부(28)를 포함한다.
회전지지부(26)는 와이어가이드부(21)의 회전중심부(21a)를 회전가능하게 지지하는 부분으로, 링 형상을 가지고 스풀장착축(15)의 둘레에 끼워진다. 와이어가이드부(21)의 회전중심부(21a)는 회전지지부(26)의 둘레에 회전가능하게 결합된다.
회전지지부(26)의 외경부를 회전중심부(21a)의 내경부와 유격을 가지도록, 즉 느슨하게 접하도록 형성하고, 회전지지부(26)와 와이어가이드부(21)를 이종재질로, 예를 들어 금속재, 합성수지재를 각각 적용하면, 와이어가이드부(21)와 회전지지부(26)간의 마찰력이 현저히 저감된다. 이에 따라, 와이어(3)에 극소량의 장력이 걸리더라도 와이어가이드부(21)가 와이어(3)의 장력에 연동하여 원활하게 회전할 수 있다.
스풀접촉부(27)는 축결합부(25) 중 스풀(2)과 접하는 부분으로, 회전지지부(26)의 일측부에 회전지지부(26)보다 확장된 너비로 형성된다. 이탈방지구접촉부(28)는 축결합부(25) 중 이탈방지구(16)와 접하는 부분으로, 회전지지부(26)의 타측부에 회전지지부(26)보다 확장된 너비로 형성된다.
이탈방지구(16)를 스풀장착축(15)에 체결하면, 이탈방지구접촉부(28)가 이탈방지구(16)와 압접됨과 동시에 스풀접촉부(27)가 스풀(2)과 압접된다. 이러한 작용에 의해 축결합부(25)는 스풀장착축(15)상의 정위치에 고정된 상태를 유지하게 되고, 즉 와이어가이드부(21)는 스풀장착축(15)상의 정위치에 회전가능하게 지지되고, 스풀(2)은 스풀접촉부(27)에 압박되어 임의로 회전되지 않게 고정된다.
도 4, 도 6, 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 정위치가이드부(30)는 가이드지지대(31)와 가이드부(36)를 포함한다.
가이드지지대(31)는 와이어(3)의 이동, 공급을 설정 방향으로 가이드하는 가이드부(36)를 지지하는 부분으로, 스풀장착부(10)의 스풀설치대(131)상에 스풀(2)의 축방향과 나란하게 설치된다. 도 4, 도 6, 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가이드지지대(31)는 레일부(32), 이동부(33), 레일체결부(34), 와이어지지부(35)를 포함한다.
레일부(32)는 스풀장착축(15)의 하측에서 스풀설치대(131)상에 스풀(2)의 축방향과 나란하게 설치된다. 이동부(33)는 레일부(32)를 따라 이동가능하게 설치된다. 레일체결부(34)는 이동부(33)를 레일부(32)상의 설정 위치에 착탈가능하게 체결하는 부분으로, 이동부(33)와 일체로 연결되어 이동부(33)와 함께 레일부(32)를 따라 이동된다.
예를 들어, 레일체결부(34)는 레일부(32)와 접하는 볼, 볼을 레일부(32)측으로 탄성가압하는 탄성부재를 포함할 수 있으며, 레일부(32)상의 설정 위치에 볼의 일부가 끼워질 수 있는 홀이나 홈을 형성할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같은 상태에서 도 4, 도 6에 도시된 바와 같이 이동부(33)를 스풀(2)측으로 이동시키는 중에 레일부(32)상에 형성된 홀이나 홈에 레일체결부(34)의 볼이 끼워지게 되면, 볼에 작용하는 탄성력에 의해 이동부(33)의 이동을 구속할 수 있고, 이동부(33)와 연결된 가이드부(36)를 정위치에 안정되게 위치시킬 수 있다.
또한, 이동부(33)를 탄성부재의 탄성력보다 큰 힘으로 레일부(32)와 나란하게 밀거나 잡아당기면, 볼이 레일부(32)상에 형성된 홀이나 홈으로부터 이탈되고, 이동부(33)를 도 7에 도시된 바와 같이 레일부(32)를 따라 용이하게 이동시킬 수 있다.
와이어지지부(35)는 가이드부(36)를 지지하는 부분으로, 스풀(2)의 하측에 위치되는 이동부(33)에서 스풀(2)의 회전중심부에 대응되는 위치까지 연장되게 형성된다. 도 4, 도 6, 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 와이어지지부(35)는 와이어지지대(351), 회전축부(352), 제1연결부(353), 제2연결부(354)를 포함한다.
와이어지지대(351)는 가이드부(36)를 지지하는 골조를 이루는 부분으로, 이동부(33)와 가이드부(36)간의 거리에 해당되는 수직방향 길이를 가진다. 가이드부(36)는 회전축부(352)에 의해 와이어지지대(351)상에 수직방향 기울기를 조절가능하게, 즉 회전가능하게 설치된다.
제1연결부(353)는 와이어지지대(351)를 수평방향으로 이동가능하게 지지하는 부분이다. 제1연결부(353)는 와이어지지대(351)를 레일부(32)의 연장방향과 직각되는 수평방향으로 이동가능하게 이동부(33)에 연결한다. 본 발명의 일실시예에서 제1연결부(353)는 가이드홀부를 포함하는 구조를 가지나, 와이어지지대(351)를 이동부(33)상에 이동가능하게 지지할 수 있다면 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.
제2연결부(354)는 가이드부(36)를 와이어지지대(351)에 수직방향으로 이동가능하게 연결하는 부분이다. 본 발명의 일실시예에서 제2연결부(354)는 회전축부(352)의 이동을 가이드하는 가이드홀부를 포함하는 구조를 가지나, 가이드부(36)를 와이어지지대(351)상에 이동가능하게 지지할 수 있다면 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.
스풀(2)을 교체하고자 하는 경우, 이동부(33)를 도 7에 도시된 바와 같이 레일부(32)를 따라 이동시킴으로써 가이드부(36)를 스풀(2)로부터 보다 이격시킬 수 있고, 가이드부(36)와 스풀장착축(15)의 사이에 확보된 이격 공간을 통해 스풀(2)을 용이하게 스풀장착축(15)으로부터 이탈, 장착시킬 수 있다. 또한, 제1연결부(353), 제2연결부(354)를 이용해, 가이드부(36)의 수평방향 및 수직방향 위치를 다양하게 조절할 수 있다.
가이드부(36)는 와이어(3)가 통과되는 가이드홀부(37)를 구비하여 가이드지지대(31)에 설치된다. 가이드부(36)는 회전축부(352)에 의해 회전가능하게 지지된다. 도 3을 참조하면, 수직방향으로 배열되는 복수개의 스풀(2)로부터 하나의 수평선상에 위치되는 P지점으로 와이어(3)를 공급하는 경우, P지점을 향하는 복수개의 와이어(3)의 경사각도에 맞추어 가이드부(36) 각각이 자연히 회전하게 된다. 이에 따라, 와이어(3)가 가이드홀부(37)를 통과하는 과정에서 가이드부(36)에 간섭되는 것을 보다 감소시킬 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 와이어 공급장치(1)의 작용에 대해 간단히 설명하기로 한다.
스풀(2)에 권취된 상태의 와이어(3)를 도 6에 도시된 바와 같이 잡아당기면, 와이어(3)가 스풀(2)에서 권출되면서 회전가이드부(20)와 정위치가이드부(30)를 순차적으로 통과하게 된다. 이때, 회전가이드부(20)는 스풀(2)의 둘레상에서 원형 궤적을 이루어 가변되는 와이어(3)의 권출 위치에 맞추어 자연히 회전되면서, 와이어(3)와의 간섭이 최소화된 상태로 와이어(3)의 이동을 가이드하게 된다.
또한, 정위치가이드부(30)는 와이어(3)의 이송 각도에 맞추어 그 가이드 각도가 자연히 가변되면서, 와이어(3)와의 간섭이 최소화된 상태로 와이어(3)의 이동을 가이드하게 된다. 이에 따라, 와이어(3)에는 그 이동에 필요한 정도 이외에는 장력이 추가로 작용하지 않게 된다.
또한, 서로 다른 스풀(2)에 권취된 상태의 와이어(3) 복수개를 도 3에 도시된 바와 같이 P측으로 동시에 당기면, 스풀(2)에서 권출된 와이어(3)는 상기와 같이 회전가이드부(20)의 와어이통과홀부(24)의 원형 궤적에 대응되는 경로상에 위치되도록 1차적으로 가이드되고, 스풀(2)로부터 P지점을 향해 설정 간격 이격된 정위치에 위치되도록 정위치가이드부(30)에 의해 2차적으로 가이드되는 과정을 거쳐, 복수의 이격된 지점으로부터 P지점으로 일률되게 그 이송이 이루어지게 된다.
기존에는 스풀(2)로부터 와이어(3)를 설정 길이만큼 미리 풀어놓은 상태로 설정 장력을 부여하여 대기시키고, 필요량이 당겨져 사용되면 다시 와이어(3)를 스풀(2)로부터 설정 길이만틈 풀어 대기시키는 과정을 거치고 있다.
이러한 경우, 와이어 공급장치(1)가 스풀(2)로부터 풀어져 있는 와이어(3)의 양을 감지하는 센서, 와이어(3)에 장력을 부여하기 위한 스풀(2)을 회전구동시키기 위한 구동장치, 와이어(3)를 미리 풀어놓기 위한 댐퍼롤러 등을 포함하는 복잡한 구조를 가지게 된다. 또한, 대기 중인 와이어(3) 부분에 작용하는 장력으로 인해 응력이 잔류되어 제품의 품질에 악영향을 끼칠 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 회전가이드부(20)가 와이어(3)의 권출 위치에 맞추어 자연히 회전되면서 와이어(3)와의 간섭이 최소화된 상태로 와이어(3)의 이동을 가이드하게 되므로, 스풀(2)에 권취된 상태의 와이어(3)를 후공정으로 이송, 공급하는 과정에서 와이어(3)에 가해지는 외력의 작용을 현저히 저감시킬 수 있다. 이에 따라, 와이어(3)에 무리하게 작용하는 외력으로 인해 와이어(3)에 응력이 잔류되는 것을 방지할 수 있고, 셀과의 접합성을 안정적으로 확보할 수 있어 태양전지 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 와이어 공급장치 2 : 스풀
3 : 와이어 10 : 스풀장착부
11 : 지지대 12 : 베이스부
13 : 틸팅부 14 : 바퀴부
15 : 스풀장착축 16 : 이탈방지구
17 : 처짐방지커버 20 : 회전가이드부
21 : 와이어가이드부 21a : 회전중심부
22 : 연장부 23 : 걸림방지부
24 : 와이어통과홀부 25 : 축결합부
26 : 회전지지부 27 : 스풀접촉부
28 : 이탈방지구접촉부 30 : 정위치가이드부
31 : 가이드지지대 32 : 레일부
33 : 이동부 34 : 레일체결부
35 : 와이어지지부 36 : 가이드부
37 : 가이드홀부 121 : 받침대
122 : 수직지지대 123 : 수직골조부
124 : 수평골조부 131 : 스풀설치대
132 : 힌지연결부 133 : 틸팅지지부
134 : 이동지지구 135 : 지지바
136 : 각도조절부 137 : 받침구
171 : 지지대결합부 172 : 처짐방지부
173 : 연결지지부 351 : 와이어지지대
352 : 회전축부 353 : 제1연결부
354 : 제2연결부

Claims (16)

  1. 스풀이 장착되는 스풀장착부; 및
    상기 스풀장착부에 회전가능하게 설치되고, 상기 스풀에서 권출되는 와이어의 권출 위치에 따라 회전되며 상기 와이어의 이동을 가이드하는 회전가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스풀장착부는,
    지지대;
    상기 지지대에 설치되고, 상기 스풀과 상기 회전가이드부가 장착되는 스풀장착축; 및
    상기 스풀장착축에 착탈가능하게 결합되고, 상기 회전가이드부의 이탈을 구속하는 이탈방지구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지대는,
    베이스부; 및
    상기 베이스부에 결합되고, 상기 스풀장착축을 각도조절가능하게 지지하는 틸팅부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 틸팅부는,
    상기 스풀장착축이 고정되는 스풀설치대;
    상기 베이스부와 상기 스풀설치대를 힌지연결하는 힌지연결부; 및
    상기 베이스부에 설치되고, 상기 스풀설치대를 설정각도로 지지하는 틸팅지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 틸팅지지부는,
    상기 베이스부에 이동가능하게 설치되는 이동지지구;
    상기 이동지지구에서 상기 스풀설치대측으로 연장되는 지지바;
    상기 지지바를 상기 이동지지구에 각도조절가능하게 연결하는 각도조절부; 및
    상기 지지바에 회전가능하게 연결되고, 상기 스풀설치대와 접하는 받침구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 지지대는,
    상기 베이스부를 이동가능하게 지지하는 바퀴부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 스풀장착부는,
    상기 지지대에 상기 스풀의 둘레를 커버하도록 설치되고, 상기 와이어의 처짐을 구속하는 처짐방지커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 처짐방지커버는,
    상기 지지대에 결합되는 지지대결합부; 및
    상기 지지대결합부에서 상기 스풀의 축방향과 나란하게 연장되고, 상기 스풀의 둘레를 따라 배치되는 처짐방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회전가이드부는,
    상기 스풀의 반경방향으로 연장되게 형성되고, 상기 와이어가 통과하는 와이어통과홀부가 형성되는 와이어가이드부; 및
    상기 스풀장착부의 스풀장착축에 결합되고, 상기 와이어가이드부를 회전가능하게 지지하는 축결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 와이어가이드부는,
    상기 스풀의 반경방향으로 연장되게 형성되는 연장부; 및
    상기 연장부에서 상기 스풀측으로 돌출되게 형성되고, 상기 와이어통과홀부가 형성되는 걸림방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 축결합부는,
    상기 스풀장착축에 끼워지고, 상기 와이어가이드부의 회전중심부를 회전가능하게 지지하는 회전지지부;
    상기 회전지지부의 일측부에 형성되고, 상기 스풀과 접하는 스풀접촉부; 및
    상기 회전지지부의 타측부에 형성되고, 상기 스풀장착부의 이탈방지구와 접하는 이탈방지구접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 회전가이드부를 통과한 상기 와이어의 이동을 정위치에서 가이드하는 정위치가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 정위치가이드부는,
    상기 스풀장착부에 상기 스풀의 축방향과 나란하게 설치되는 가이드지지대; 및
    상기 와이어가 통과되는 가이드홀부를 구비하여 상기 가이드지지대에 설치되는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가이드지지대는,
    상기 스풀장착부에 고정되는 레일부;
    상기 레일부를 따라 이동가능하게 설치되는 이동부; 및
    상기 이동부와 연결되고, 상기 가이드부를 지지하는 와이어지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 와이어지지부는,
    상기 가이드부를 회전가능하게 지지하는 회전축부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 와이어지지부는,
    와이어지지대;
    상기 와이어지지대를 상기 이동부에 수평방향으로 이동가능하게 연결하는 제1연결부; 및
    상기 가이드부를 상기 와이어지지대에 수직방향으로 이동가능하게 연결하는 제2연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치의 와이어 공급장치.
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