KR20200087191A - 차폐식 전기 케이블의 말단 부분을 제조하기 위한 장치 및 공정 - Google Patents

Abstract

차폐식 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a)을 제조하기 위한 장치 및 공정이 설명되며, 여기서 상기 말단 부분(1a)의 외부 표면은 상기 차폐식 전기 케이블(1)의 적어도 하나의 도체(2)를 피복하는 전기 절연 재료(3)의 적어도 하나의 층 주위에 배열된 차폐 브레이드(4)를 가지며, 상기 장치(10)는, 상기 차폐 브레이드(4)를 변형시키도록 맞춰진 압력을 가하기 위해 케이블(1)의 상기 말단 부분(1a)의 외부 표면과 맞물리도록 맞춰진 접촉 표면(8a)을 구비한 접촉 요소(8), 상기 케이블(1)에 대해 상기 접촉 요소(8)를 이동시키는 이동 수단(9), 및 상기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A) 주위의 적어도 하나의 이동 경로가 저장되거나 획득되는 논리 제어 유닛(20)을 포함하고, 상기 논리 제어 유닛(20)은, 상기 경로를 따라 상기 접촉 요소(8)를 이동시키고 상기 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)과 상기 접촉 요소(8)의 상기 접촉 표면(8a) 사이의 거리(D)를 조정하기 위해 상기 적어도 하나의 경로에 따라 상기 이동 수단(9)을 제어하도록 구성된다.

Description

차폐식 전기 케이블의 말단 부분을 제조하기 위한 장치 및 공정

본 발명은 전기 케이블의 말단 부분을 제조하기 위한 장치 및 공정에 관한 것이다. 본 발명은 차폐식 전기 케이블 분야, 특히 동축 케이블 분야에서 특히 유용하다.

유전체로(dielectrically) 절연되며 그리고 전기 전도성 재료로 만들어진 소위 "차폐 브레이드(shielding braid)"를 구비한 하나 이상의 도체를 포함하는 차폐식 전기 케이블(shielded electrical cables)이 공지되어 있으며, 이는 전자기 간섭(EMI)을 상쇄 시키거나 적어도 제한하기 위한 전자기 차폐물로서 작용한다.

예를 들어, 동축 케이블은 일반적으로 구리로 만든 단일 중심 도체(코어라고 함)와 일반적으로 폴리에틸렌 또는 PTFE로 만든 전기 절연 재료(유전체) 층을 가지며, 이는 차폐 브레이드로부터 중심 코어를 분리시켜서 코어와 차폐 브레이드 사이의 전기 절연을 지속적으로 보장한다.

차폐 브레이드는 전기 절연 재료의 층 주위에 배열되고 메시를 형성하기 위해 (예를 들어 구리 또는 알루미늄과 같은) 브레이디드 금속 와이어(braided metal wires)로 구성된다.

차폐 케이블은 차폐 브레이드 외에, 차폐식 전기 케이블의 코어(또는 일반적으로 하나 이상의 도체)를 피복하는 유전체 주위에 배열된, 예를 들어 두께가 0.1 mm인 알루미늄 시트와 같은, 금속 시트를 구비할 수 있다. 다시 말해, 케이블의 추가 차폐를 구성하는 금속 시트가 전기 절연 재료(유전체)와 브레이드 사이에 개재된다(interposed).

차폐 브레이드의 외부에는 일반적으로 전기 절연 재료로 만들어진 보호 시스(protective sheath)가 있다.

차폐식 전기 케이블은 전기 케이블의 말단에 연결된 전기 커넥터를 구비할 수도 있다. 예를 들어, 동축 케이블의 말단 부분에서 커넥터를 구속(constrain)하기 위해, 전기 케이블의 말단 부분은 전형적으로 다음 단계를 포함하는 공정을 수행함으로써 제조되어야 한다:

외부 보호 시스의 일부분을 제거하여 차폐 브레이드를 주어진 길이 만큼 전기 케이블의 말단 부분에 노출된 상태로 두는 것;

노출된 차폐 브레이드 부분을 단축하기 위해 노출된 차폐 브레이드의 일부분을 제거하여 노출된 유전체를 갖는 케이블의 말단 부분의 말단 일부를 획득하는 것;

차폐 브레이드의 노출되고 단축된 부분을 개방하여 차폐 브레이드의 금속 와이어를 케이블의 코어를 피복하는 유전체로부터 이격시켜서, 전기 케이블의 말단 부분의 자유 말단을 향해 분기되는(diverging) 실질적인 원뿔형 형상을 가지며 일반적으로 차폐 브레이드가 상승되고 이에 따라 유전체로부터 (또는 존재하는 경우에는 차폐 시트로부터) 멀어지도록 형상화되는 차폐 브레이드의 말단 부분을 획득하는 것.

차폐 브레이드의 개방은 차폐식 전기 케이블의 말단 부분의 제조 공정의 중대한 작동이다.

예를 들어 US8291578에 기술된 것과 같은 공지된 기술의 일부 공정은 2 개의 펀치(punch)에 의해 브레이드의 외부 표면에 압력을 가함으로써, 이는 차폐 브레이드의 외부 표면의 2 개의 대향 영역을 가압함으로써 전기 케이블의 코어를 향하는 반경 방향으로 차폐 브레이드를 개방하고, 전기 케이블의 말단 부분의 자유 말단을 향하여 분기되는 형상을 갖도록 브레이드를 굽힘으로써 변형시킨다.

이 공정에 의해 얻어진 차폐 브레이드의 개방은 불균일할 수 있는데, 즉 브레이드의 일부 와이어가 다른 와이어에 대해 유전체로부터 더 먼 거리에 있을 수 있다. 경우에 따라, 차폐 브레이드의 일부가 동축 케이블의 유전체와 접촉하는 것을 방지하기 위해 더 큰 압력이 가해져야 되거나 압력이 여러번 가해져야 되므로, 차폐 브레이드를 손상시킬 위험이 증가하며, 아마도, 유전체와 브레이드 사이에 배열된 차폐 시트(존재하는 경우)를 손상시킬 수도 있다.

브레이드를 손상시킬 위험을 피하기 위해, 공지된 기술의 일부 방법은 케이블의 나머지 부분에 대해 케이블의 말단 부분 부분의 코어를 이동시켜서, 고정 위치에서 케이블의 말단 부분으로부터 떨어진 일부분을 유지하는 것을 제공한다. US7395592는 예를 들어, 케이블의 말단 부분이 케이블 자체의 길이방향 축에 대해 구부러져 코어(또는 중심 도체)가 실질적으로 원뿔형으로 형상된 표면을 그리는 회전 운동을 수행하게 한다. 한편으로, 코어의 이동이 개방 공정 동안 차폐 브레이드를 손상시킬 위험을 제한할 수 있는 경우, 이러한 방법은 특히 케이블의 단면이 줄어들 때마다 다른 쪽의 전기 케이블의 코어(즉, 내부 도체)를 손상시킬 위험을 증가시킨다.

더욱이, 이 방법은 전기 절연 재료(유전체)와 브레이드 사이에 개재된 알루미늄 시트를 손상/변형시킬 가능성이 매우 높다.

US4719697은 동축 케이블의 말단 부분을 제조하는 공정을 기술하고, 여기서 차폐 브레이드의 개방은 디스크에 의해 발생하며, 그 에지는 브레이드의 외부 표면과 접촉하도록 배열되고 전기 케이블의 길이방향 축 주위로 회전되어 브레이드의 외부 표면 주위에 압력을 가한다. 디스크는 전기 모터에 의해 회전되는 샤프트에 구속되는 지지 아암의 말단에 장착된다. 지지 아암은 수동 이동 시스템에 의해 위치되며, 이는 샤프트가 회전하지 않는 정지 위치와 샤프트가 회전되는 미리 결정된 작동 위치 사이에서 지지 아암의 진동을 결정한다. 이 솔루션은 동축 케이블의 특정 섹션에 대해 차폐 브레이드 개방의 균일성을 향상시키게 하지만, 이 장치는 다른 동축 케이블의 구성 공차(construction tolerances)의 균형을 맞출 수 없으므로, 개방 시스템의 신뢰성 및 반복성 수준을 제한시킨다. 더욱이, 디스크가 작동 위치에 장착되는 아암의 수동 이동 시스템은 획득하기가 복잡할 뿐만 아니라 사용 측면에서 신뢰할 수 없고 부정확하다.

본 발명의 목적은 전술한 단점들을 해결하고 높은 수준의 신뢰성 및 반복성으로 차폐 브레이드의 개방을 수행할 수 있는 차폐식 전기 케이블의 말단 부분을 제조하기 위한 공정 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 추가적인 목적은 차폐 브레이드 및/또는 차폐 전기 케이블의 중심 도체를 손상시킬 위험 없이 균일한 방식으로 차폐 브레이드의 개방을 수행할 수 있는 차폐식 전기 케이블의 말단 부분을 제조하기 위한 공정 및 장치를 제공하는 것이다.

이들 및 다른 목적들은 독립항 1에 따른 차폐식 전기 케이블의 말단 부분을 제조하기 위한 장치 및 독립항 10에 따른 차폐식 전기 케이블의 말단 부분을 제조하는 공정을 통해 본 발명에 의해 획득된다. 본 발명의 추가적인 특징/양상들은 각각의 종속항들에 표시되어있다. 공정을 참조하여 본 명세서에서 설명 및/또는 청구된 것은 장치에 적용될 수 있으며 그 반대도 가능하다는 것을 즉각 유의해야 한다.

본 발명에 따른 차폐식 전기 케이블의 말단 부분을 제조하기 위한 장치로서, 여기서 말단 부분의 외부 표면은 차폐식 전기 케이블의 적어도 하나의 도체를 피복하는 전기 절연 재료의 적어도 하나의 층 주위에 배열된 차폐 브레이드를 가지며, 장치는, 차폐 브레이드를 변형시키도록 맞춰진 압력을 가하기 위해 케이블의 말단 부분의 외부 표면과 맞물리도록 맞춰진 접촉 표면을 구비한 적어도 하나의 접촉 요소, 케이블에 대해 접촉 요소를 이동시키는 이동 수단, 및 케이블의 길이방향 축 주위의 적어도 하나의 이동 경로가 저장되거나 획득되는 논리 제어 유닛을 포함한다.

논리 제어 유닛은, 경로를 따라 접촉 요소를 이동시키고 케이블의 길이방향 축과 접촉 요소의 접촉 표면 사이의 거리를 조정하기 위해 적어도 하나의 경로에 따라 이동 수단을 제어하도록 구성된다.

"거리 조정"은 거리 설정(예를 들어 값으로)과 거리 수정을 모두 의미한다. 예를 들어, 거리는 장치를 사용하는 동안 및/또는 본 발명의 공정을 구현하는 동안 수정될 수 있으며; 거리는 처리할 케이블에 따라 선택된 값으로 설정될 수 있다. 공정 동안, 이 값을 수정하지 않는 것이 가능할 수도 있다.

유리하게는, 브레이드와 접촉하는 접촉 요소의 이동 수단의 이동을 제어하도록 의도된 제어 유닛의 존재는 브레이드와 맞물리도록 의도된 접촉 요소의 이동의 빠르고 간단하고 확실하며 반복적인 제어를 획득하게 한다.

더욱이, 당 업계에 공지된 장치와 달리, 브레이드와 접촉하는 접촉 요소에 의해 기술된 이동, 및 따라서 브레이드의 변형을 일으키는 경로는 적절하게 선택되고 수정될 수 있으며, 실제로, 제어 유닛은 하나 이상의 경로에 따라 접촉 요소의 이동 수단을 제어한다.

하나 이상의 경로는 제어 유닛에 유리하게 저장되거나 제어 유닛에 의해 획득될 수 있고 가장 바람직하고 효과적인 방식으로 접촉 요소의 이동을 제어하는 데 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 하나 이상의 경로의 획득은 또한 적절한 센서에 의해 추정 및/또는 검출될 수 있는 하나 이상의 작동 파라미터에 기초하여 경로의 실시간 수정을 제공할 수 있음에 유의해야 한다.

접촉 요소의 이동 수단을 제어하기 위해 접촉 요소의 하나 이상의 경로가 제어 유닛에 의해 사용될 수 있는 가능성은 본 발명에 따른 장치의 다양성을 증가시킬 수 있으며, 따라서 다른 크기의 케이블의 처리에 쉽게 적용될 수 있다.

더욱이, 제어 유닛은 케이블의 길이방향 축과 브레이드와 접촉하는 접촉 요소의 접촉 표면 사이의 거리를 조정하기 위해 이동 수단을 제어할 수 있게 한다.

유리하게는, 이 조정은 케이블의 길이방향 축으로부터 원하는 거리에서 브레이드와 접촉하는 접촉 표면을 배열할 수 있게 하고, 이에 따라 브레이드 자체의 표면을 사용하여 브레이드를 효과적으로 개방하도록 맞춰진 원하는 압력을 가할 수 있다.

더욱이, 거리의 조정은 US4719697에 따른 장치의 단점들을 극복할 수 있게 하며, 브레이드와 맞물리도록 디스크가 배열된 아암의 수동 진동 운동은 단일 작동 위치에서의 그 포지셔닝을 결정한다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 케이블의 길이방향 축과 브레이드와의 접촉 요소의 접촉 표면 사이의 거리의 조정은, 브레이드와의 맞물림을 달성하기 전에 및/또는 브레이드와의 맞물림이 이미 발생했을 때마다 또는 케이블 주위의 이동이 수행될 때마다 수행된다.

유리하게는, 거리 조정은 따라서 브레이드와의 접촉을 달성하기 위해 수행될 수 있고, 및/또는 거리는 길이방향 축 주위로 케이블이 이동하는 동안 조정되고 따라서 후속적으로 수정될 수 있다.

따라서, 거리의 조정은 유리하게도 브레이드에 가해지는 압력을 조절할 수 있게하며, 선택적으로 케이블의 축 주위의 브레이드의 변형 이동 중에도 가능하다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 이동 수단은 평면에서 브레이드와 접촉 요소의 이동을 허용한다. 보다 상세하게는, 브레이드와 접촉하는 접촉 표면과 케이블의 길이방향 축 사이의 거리의 조정은 평면에서 또한 발생하며, 바람직하게는 이 평면은 브레이드의 변형을 위해 케이블의 길이방향 축을 주위의 이동이 발생하는 평면과 일치한다.

가능한 실시예에 따르면, 이동 수단은 케이블의 길이방향 축에 수직인 평면에서 브레이드와 접촉하는 접촉 요소의 이동을 허용한다. 유리하게는, 평면에서의 이동은 제어가 간단하고 높은 케이블 처리 속도를 획득할 수 있게 한다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 이동 수단은 평면(바람직하게는 케이블의 축에 수직인 평면)에서 이동 시스템을 또는 카테시안 이동 시스템(Cartesian movement system)을 포함한다. 예를 들어, 가능한 실시예에 따르면, 케이블에 대한 접촉 요소의 이동은 바람직하게는 서로 직교하는 2 개의 선형 이동들을 결합함으로써 획득되며, 예를 들어 2 개의 선형 액추에이터들(linear actuators)이 사용될 수 있다.

유리하게는, 선형 이동들의 결합을 통한 접촉 요소의 이동은 매우 정확하고 신속하므로, 상기 하나 이상의 이동 경로에 따라 커스터마이징 가능한, 평면에서의 경로를 획득할 수 있다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 접촉 요소의 이동 경로는 실질적으로 원형이다.

유리하게는, 원형 경로는 케이블의 원주를 따라 브레이드와 접촉하는 접촉 표면에 압력을 가하게 하고, 압력은 변형 및 이에 따라 동일한 브레이드의 개방을 야기하도록 의도된다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 접촉 요소의 이동 경로는 케이블의 길이방향 축에 대해 (예를 들어 일정하지 않은) 가변 거리, 바람직하게는 케이블의 길이방향 축에 접근할 때 가변적인 거리를 갖는 곡선 형상을 갖는다. 가능한 실시예에 따르면, 접촉 요소의 이동 경로는 실질적으로 편평한 나선 형상을 갖는다.

바람직하게는, 공정은 케이블상의 접촉 요소에 의해 (예를 들어 로드 센서 또는 로드 셀에 의해) 가해지는 압력을 검출하는 단계를 포함한다. 보다 바람직하게는, 접촉 요소는 케이블에 가해지는 압력을 일정하게 유지함으로써, 또는 (예를 들어, 검출된 압력에 따라 케이블의 길이방향 축과 접촉 요소 사이의 거리의 피드백 제어에 의해) 압력을 값 범위 내에 유지함으로써 경로를 그린다.

유리하게는, - 길이방향 축 주위의 이동 동안 - 케이블의 길이방향 축에 대한 브레이드와의 접촉 표면의 거리의 조정은 브레이드에 가해지는 압력을 변화시킬 수 있다.

언급된 바와 같이, 일 양상에 따르면, 바람직하게는 접촉 요소는 케이블의 길이방향 축을 향하여 (그리고 따라서 중심 도체를 향하여), 바람직하게는 케이블의 길이방향 축을 향한 반경 방향으로 압력을 가하기 위해 차폐식 전기 케이블의 말단 부분의 외부 표면과 맞물리도록 맞춰진 접촉 표면을 갖는다.

접촉 요소, 특히 그 접촉 표면은 전기 케이블의 말단 부분의 자유 말단으로부터 이격된 곳에서 브레이드와 맞물린다. 이러한 방식으로, 압력이 브레이드의 자유 말단으로부터 이격되어 가해져서, 전기 케이블의 말단 부분의 자유 말단을 향해 분기되는 실질적인 원뿔형 형상을 가지며 일반적으로 차폐 브레이드가 상승되고 이에 따라 유전체로부터 (또는 존재하는 경우에는 차폐 시트로부터) 멀어지도록 형상화되는 차폐 브레이드의 말단 부분을 획득할 수 있게 한다.

일 양상에 따르면, 접촉 요소는 디스크형(disk-shaped)일 수 있고 차폐식 전기 케이블의 길이방향 축에 수직으로 배열될 수 있다. 보다 상세하게, 가능한 실시예에 따르면, 접촉 요소는 디스크형으로 만들어지고, 디스크는 케이블의 길이방향 축에 수직인 평면으로 연장된다(바람직하게는, 이동 수단은 디스크가 연장되는 평면에서 디스크를 이동시킨다).

가능한 실시예에 따르면, 접촉 요소의 접촉 표면은 곡선형 표면, 바람직하게는 원형 표면이다. 예를 들어, 접촉 요소가 디스크형인 가능한 실시예에 따르면, 원형 접촉 표면은 디스크의 경계를 정하는 원주(주변 원주)에 대응한다. 따라서 접촉 표면은 디스크의 경계를 정하는 연속적인 원형 표면이다.

본 발명의 추가적인 양상 및 장점은 첨부 도면의 개략적인 도면에 대한 제한 없이 순전히 참조 기준으로서 예로서 만들어진 다음의 설명에서 더 명확해질 것이다:
- 도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 발명에 따른 공정을 수행하기 전에 수행될 수 있는 일부 가능한 제조 단계 동안의 차폐식 케이블의 길이방향 단면도를 개략적으로 도시한다;
- 도 2의 (a)는 본 발명의 가능한 실시예에 따른 차폐식 케이블의 말단 부분을 제조하기 위한 장치의 사시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 사시도의 확대를 개략적으로 도시한다;
- 도 3a 및 도 3b는 2 개의 가능한 작동 단계 동안의 본 발명에 따른 장치의 접촉 요소의 가능한 실시예의 위에서부터의 2 개의 도면을 개략적으로 도시한다;
- 도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 장치의 이동 수단의 가능한 실시예의 정면도이며, 이는 본 발명의 가능한 실시예에 따라 차폐식 전기 케이블의 말단 부분을 제조하는 공정의 일부 단계를 개략적으로 도시한다;
- 도 5 및 도 6은 본 발명의 가능한 실시예에 따른 장치의 추가적인 2 개의 가능한 작동 단계 동안 도 3a 및 3b에 도시된 접촉 요소의 위에서부터의 2 개의 도면을 개략적으로 도시한다;
- 도 7은 본 발명의 공정의 일 실시예의 일부 가능한 단계 동안 차폐 케이블의 길이방향 단면도를 개략적으로 도시한다.

도 1a를 참조하면, 차폐식 전기 케이블(1)은 전형적으로 중심 도체(2), 및 전기 절연 재료(3) 또는 유전체의 하나의 층에 의해 분리되고 중심 도체(2)를 피복하는 차폐 브레이드(4)를 포함한다. 언급한 바와 같이, 일부 가능한 실시예에 따르면, 예를 들어 간략화를 위해 첨부 도면에 도시되지 않은 얇은 알루미늄 시트로 구성된 추가적인 차폐 층이 브레이드(4)와 유전체(3) 사이에 배열될 수 있다.

전형적으로 전기 절연 재료로도 만들어진 보호 피복(5)이 차폐 브레이드(4) 주위에 존재한다. 도 1b를 참조하면, 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a)은 주어진 길이의 보호 피복(5)을 제거함으로써 전형적으로 미리 준비되어서, 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a)의 차폐 브레이드(4)를 노출된 상태로 둔다.

도 1c를 참조하면, 차폐 브레이드(4)의 노출된 부분은 차폐식 전기 케이블(1)의 중심 도체(2)를 피복하는 전기 절연층(3)의 일부분을 노출된 상태로 두도록 바람직게는 단축된다. 따라서, 미리 준비된 바와 같이 차폐식 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a)은 차폐 브레이드(4)의 개방 단계에 적용될 준비가 된다.

도 2의 (a) 및 도 2의 (b)를 참조하면, 차폐식 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a)을 제조하기 위한 장치(10)는 차폐 브레이드(4)의 개방이 수행되는 워크 스테이션(10a)을 포함한다. 특히, 차폐식 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a)은 바람직하게는 하나 이상의 워크 스테이션(10a, 10b) 사이에 배열된 가이드(7)를 따라 유리하게 이동될 수 있는 클램프(6) 또는 유사한 구속 요소에 의해 구속된다. 워크 스테이션(10b)은 차폐 브레이드의 개방에서 (예를 들어 노출된 차폐 브레이드를 단축시키기 위한) 선행 처리 또는 (예를 들어 개방된 차폐 브레이드를 뒤집기 위한) 후속을 수행하도록 구성된 워크 스테이션일 수 있다.

예를 들어, 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시된 실시예는, 예를 들어 케이블의 양쪽 말단을 처리해야 할 때마다, 가이드(7)를 따라 슬라이딩하는 2 개의 각각의 클램프(6)를 이용하여 2 개의 자유 말단 부분 모두에 의해 차폐식 전기 케이블(1)이 구속된다. 도 2의 (b)를 참조하면, 전기 케이블의 말단 부분(1a)은 본 발명의 공정에 따라 차폐 브레이드(4)의 개방을 수행하도록 맞춰진 워크 스테이션(10a)의 전방에 배열된다.

장치(10)는, 차폐식 전기 케이블의 말단 부분 부분(1a)의 외부 표면 상에 배열되고 따라서 차폐 브레이드(4)를 변형시키도록 맞춰진 압력을 가하기 위해 그것과 맞물리도록 맞춰진 접촉 표면(8a)을 구비하며 바람직하게는 디스크 형상인 접촉 요소(8)를 포함한다.

바람직하게는 접촉 요소(8)는, 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)을 향해 바람직하게는 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)을 향하는 방사 방향으로 압력을 가하기 위해 차폐식 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a)의 외부 표면과 맞물리도록 맞춰진 접촉 표면(8a)을 갖는다.

가능한 실시예에 따르면, 예를 들어, 첨부된 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 접촉 요소(8)는 디스크형일 수 있고 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)에 수직으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 표면 접촉(8a)은 바람직하게는 디스크와 같은 접촉 요소(8)의 주변 원주이다.

장치(10)는 케이블(1)에 대해 접촉 요소(8)를 이동시키도록 구성된 이동 수단(9)을 더 포함해서 접촉 요소(8)는 케이블(1)의 길이방향 축(A-A) 주위에 배열된 경로를 그린다.

이동 수단(9)은 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)과 접촉 요소(8)의 접촉 표면(8a) 사이의 거리(D)를 조정하여 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A) 주위의 접촉 요소(8)에 의해 그려진 경로를 제어하도록 추가로 구성된다.

장치(10)는 접촉 요소(8)의 적어도 하나의 이동 경로가 저장되거나 획득되는 (도 2의 (a)에 개략적으로 도시된) 논리 제어 유닛(20)을 포함한다. 논리 제어 유닛(20)은 전술한 경로를 따라 접촉 요소(8)를 이동시키고 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)과 접촉 요소(8)의 접촉 표면(8a) 사이의 거리(D)를 조정하기 위해 저장되거나 획득된 경로에 따라 이동 수단(9)을 제어한다. 언급된 바와 같이, 거리(D)의 조정은 거리를 설정 및/또는 거리를 수정하는 것을 포함한다.

도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시된 실시예에서, 접촉 요소(8)는 지지 아암(11)에 구속되며, 이는 차례로 이동 수단(9)에 결합된 이동 아암(12)에 구속된다. 지지 아암(11)은 바람직하게는 베어링(도면에 도시되지 않음)에 의해 이동 아암(12)에 구속되어서 지지 아암(11)은 이동 아암에 축 방향으로 구속되고 그 길이방향 축 주위에서 (접촉 요소(8)와 함께) 자유롭게 회전할 수 있다. 다시 말해서, 접촉 요소(8)는 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)에 평행한 회전 축 주위에서 자유롭게 회전하는 디스크인 것이 바람직하다.

이동 아암(12)은 바람직하게는 서로 직교하는 2 개의 선형 이동들(x 및 y)을 따라 이동 아암(12)을 (및 이에 따라 접촉 요소(8)를) 이동시키도록 구성된 2 개의 선형 액추에이터들(9x, 9y)을 구비하는 카테시안 이동 시스템에 구속된다.

이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 2 개의 선형 이동들을 결합함으로써 선형 액추에이터들의 이동 방향이 놓인 평면 상에 배열된 경로를 따라 접촉 요소(8)를 이동시킬 수 있다.

그러나, 추가적인 실시예들은, 이동 수단(9)이, 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축과 실질적으로 일치하는 회전 축 주위의 경로를 따라 접촉 요소를 회전시키도록 구성된 전기 모터, 및 전기 모터의 회전축에 대해 반경 방향을 따라 접촉 요소를 병진이동(translate)하는 선형 액추에이터를 포함하는 것을 제공할 수 있다. 반경 이동 방향 및 회전 이동 방향은 바람직하게는 동일한 평면 상에 놓인다.

도 2의 (a)를 참조하면, 이동 수단(9)(예를 들어, 전체 카테시안 이동 시스템)은 예를 들어 공압식, 유압식 및 전기식 액추에이터들 또는 당 업계에 공지된 추가 액추에이터들을 포함할 수 있는 병진이동 수단(13)에 의해 (바람직하게는 전술한 카테시안 이동 시스템(9)에 의해 정의된 평면 xy에 직교하는) 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)에 평행한 이동 방향을 따라 병진이동될 수 있다.

이동 수단(9)은 워크 스테이션(10a)으로부터의 케이블(1)의 말단 부분(1a)의 도착을 기다리고 있는 휴지 위치(P1)와 이동 시스템(9)이 차폐 브레이드(4)의 개방을 수행하기 위해 접촉 요소를 이동시킬 준비가 되어 있는 작업 위치(P2) 사이에서 병진이동될 수 있다.

차폐식 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a)이 워크 스테이션(10a) 옆에 위치될 때, 차폐 브레이드의 개방을 수행하기 위해, 카테시안 이동 시스템(9)은 휴지 위치(P1)로부터 (도 3b에 도시된) 작업 위치(P2)로 병진이동 수단(13)에 의해 병진이동된다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 장치(10)는 바람직하게는 클램프(6)와 전기 케이블(1)의 자유 말단 사이에 포함된 전기 케이블(1)의 일부분을 축으로 중심에 두고 지지하도록 구성된 방사 포지셔닝 수단(radial positioning means)(14)을 포함한다.

방사 포지셔닝 수단(14)은 바람직하게는 차폐식 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a)의 통과를 위한 관통 구멍(15)을 구비한 몸체(14a)를 포함한다. 몸체(14a)는 장치(1)의 이동 수단(9)에 구속되어서, 관통 구멍(15)의 길이방향 축은 클램프(6)에 의해 구속된 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)과 실질적으로 일치한다. 방사 포지셔닝 수단(14)의 몸체(14a)는 또한 접촉 요소(8)의 이동 경로가 놓여 있는 평면으로부터 고정 거리된 거리에 있도록 이동 수단(9)에 구속된다.

다시 말해서, 병진이동 수단(13)이 휴지 위치(P1)와 작업 위치(P2) 사이에서 이동 수단(9)을 병진이동시킬 때, 몸체(14a)와 접촉 요소(8) 둘 다 함께 병진된다.

이동 수단(9)이 도 3a에 도시된 휴지 위치(P1)로부터 도 3b에 도시된 작업 위치(P2)로 병진이동될 때, 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a)은 관통 구멍(15)을 통과하여 몸체(14a)에서 나온다. 가능한 실시예에 따르면, 케이블(1)의 말단 부분(1a)의 진입을 용이하게 하기 위해, 관통 구멍(15)은 유입 개구부가 유출 개구부보다 더 크도록 테이퍼드된다(tapered).

(예를 들어 도 3b에 도시된 바와 같이) 일단 이동 수단(9)이 작업 위치(P2)에 있으면, 접촉 요소(8)는 브레이드의 개방을 수행하기 위해 차폐 브레이드(4)의 외부 표면과 접촉(맞물림)하도록 이동될 수 있다. 특히, 논리 제어 유닛(20)은, 접촉 요소(8)의 접촉 표면(8a)으로부터 방사 포지셔닝 수단(14)의 관통 구멍(15)의 길이방향 축과 실질적으로 일치하는 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)까지의 거리(D)를 조정하기 위해 이동 수단을 제어한다.

도 4a 내지 도 4b를 참조하면, 접촉 요소(8)는 먼저 전기 케이블(1)의 말단 부분의 외부 표면과 접촉하게 운반되고 이에 따라 맞물리도록, 그리고 특히 브레이드(4)와 접촉하게 운반되고 이에 따라 맞물리도록 이동된다(예를 들어, 도 4a와 eg 4b 사이의 이동 참조). 이어서, 접촉 요소(8)는 예를 들어 도 4b 및 도 4c를 비교할 때 볼 수 있는 것과 같은 곡선형 반시계 방향 회전 경로에 따라 케이블의 축 주위의 경로를 따라 이동된다.

논리 제어 유닛(20)은 논리 제어 유닛(20)의 메모리 내에 저장될 수 있거나 센서를 통해 획득되거나 수동으로 입력된 하나 이상의 작동 처리 파라미터에 의해 결정될 수 있는 이동 경로에 따라 선형 전기 액추에이터들(9x, 9y)의 이동을 제어한다.

특히, 이동 아암(12)은 제1 가이드(16y)(예를 들어, 트랙 또는 슬라이딩 샤프트)를 따라 이동 가능하고 (예를 들어, 변속기 벨트(transmission belt) 또는 체인과 결합된 피니언(pinion)에 의해) 자기 선형 모터 또는 전동 캐리지(motorized carriage)를 예를 들어 포함하는 제1 선형 액추에이터(9y)에 구속된다. 제1 가이드(16y)는 차례로 제2 가이드(16x)와 결합되고 선형 액추에이터(9y)에 대해 설명된 것과 유사하게 하나 이상의 선형 액추에이터(9x)에 의해 제2 가이드(16x)를 따라 이동된다. 특히, 제1 가이드(16y)는 그 말단들에서 제1 가이드에 수직인 2 개의 제2 가이드들(16x)과 결합되어, 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시된 카테시안 이동 시스템(9)을 형성한다.

논리 제어 유닛(20)에 의해 획득되거나 논리 제어 유닛(20)에 저장되는 이동 경로는, 예를 들어, 원주를 따라 접촉 요소를 이동시키는 것과, 디스크(8)의 접촉 표면(8a)과 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A) 사이의 거리(D)를 실질적으로 일정하게 유지하는 것을 제공할 수 있다. 거리(D)는 전기 케이블(1)의 섹션 및/또는 차폐 브레이드의 유형(브레이드를 구성하는 와이어 및/또는 금속 와이어의 섹션의 재료)에 따라 결정될 수 있어서, 차폐 브레이드(4)의 외부 표면 주위에 적절한 압력을 가하고 브레이드를 손상시킬 위험없이 브레이드를 변형시키도록 맞춰진다.

추가적인 실시예는, 로직 제어 유닛(20)에 의해 획득되거나 로직 제어 유닛에 저장된 이동 경로가, 접촉 요소(8)가 이동 경로의 적어도 일부에 대해 실질적으로 편평한 나선 형상을 갖는 경로를 그리도록 제공하는 것을 제공할 수 있다. 다시 말해서, 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a) 주위의 접촉 요소(8)의 이동 동안, 디스크(8)의 접촉 표면(8a)과 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A) 사이의 거리(D)는 차폐 브레이드(4)의 외부 표면 주위에 다양한 강도의 압력을 가하기 위해 수정된다.

추가적인 실시예는 논리 제어 유닛(20)이 이동 수단(9)을 복수의 작동 위치들 사이에서 병진이동시키기 위해 병진이동 수단(13)을 제어하도록 제공할 수 있다. 각각의 작동 위치에서, 이동 수단(9)은 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A) 주위의 경로를 따라 접촉 요소(8)를 이동시킨다. 이동 수단(9)의 각각의 작동 위치에서, 접촉 요소(8)에 의해 그려진 경로는 평행한 평면들 상에 놓인다.

추가적인 실시예는 또한 디스크(8)의 접촉 표면(8a)과 차폐 브레이드(4)의 외부 표면 사이에 하중(loading)(또는 압력)를 실질적으로 일정하게 유지하면서 접촉 요소(8)에 의해 가해지는 힘(또는 압력)을 검출하고 그것을 손상시킬 위험 없이 브레이드를 변형시키도록 맞춰진 로드 센서(예를 들어 지지 아암(11)에 또는 이동 아암(12)에 장착된 예를 들어 로드 셀)로부터 발생하는 신호에 따라 이동 수단(9)을 제어하기 위해 로직 제어 유닛(20)이 구성되도록 제공할 수 있다.

요약하면, 본 발명에 따른 장치(10)의 주요 작동 단계들은 다음과 같다:

(a) 차폐 브레이드를 변형시키도록 맞춰진 압력을 가하기 위해, 접촉 요소(8)가 케이블(1)의 길이방향 축(A-A) 주위의 이동 경로를 그리도록 차폐식 전기 케이블(1)에 대하여 접촉 요소(8)를 이동시키는 것;

(b) 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A) 주위에 접촉 요소(8)에 의해 그려진 경로를 제어하기 위해 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)과 접촉 요소(8)의 접촉 표면(8a) 사이의 거리(D)를 조정하는 것.

단계 (b)는 (브레이드의 외부 표면에 접촉 요소를 가져 오기 위해) 접촉 요소(8)가 전기 케이블(1)의 차폐 브레이드(4)와 접촉하기 전에 수행되거나, 및/또는 (거리(D)를 일정하게 유지하거나 실질적으로 편평한 나선 형상을 갖는 경로를 그리기 위해 거리(D)를 변경하거나 차폐 브레이드에 작용하는 하중을 일정하게 유지하기 위해) 차폐식 케이블의 길이방향 축 주위의 접촉 요소의 이동 동안에 수행될 수 있다.

도 5를 참조하면, 단계 (a) 동안, 접촉 요소(8)는, 도 7에 더 명확하게 도시된 바와 같이, 변형되고 전기 케이블(1)의 자유 말단 부분을 향해 분기되는 실질적으로 원뿔형 형상을 가정하는 차폐 브레이드(4)의 외부 표면 주위에 압력을 가한다. 공정의 끝에서, 접촉 요소(8)는 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a) 주위에서 하나 이상의 회전(revolution)을 하고, 차폐 브레이드가 개방된 말단 부분(1a)은 후속 워크 스테이션을 향해 이동될 수 있다. 이동을 허용하기 위해, 병진이동 수단(13)은 바람직하게는 이동 수단(9)을 휴지 위치(P1)를 향하게 한다. 장치(10)가 방사 포지셔닝 수단(14)을 구비할 때마다, 몸체(14a)는 바람직하게는 2 개의 개방 가능한 부분을 포함한다. 특히, 도 6을 참조하면, 차폐 브레이드(4)의 개방 공정의 끝에서, 몸체(4)의 두 부분은 이동 수단(9)이 휴지 위치(P1)를 향하는 병진이동하는 동안 차폐 브레이드의 개방을 손상(compromise)시키지 않도록 관통 홀(15)의 길이방향 축으로부터 이격된다.

Claims (20)

1. 차폐식 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a)을 제조하기 위한 장치(10)로서,
   상기 말단 부분(1a)의 외부 표면은 상기 차폐식 전기 케이블(1)의 적어도 하나의 도체(2)를 피복하는 전기 절연 재료(3)의 적어도 하나의 층 주위에 배열된 차폐 브레이드(4)를 가지며,
   상기 장치(10)는, 상기 차폐 브레이드(4)를 변형시키도록 맞춰진 압력을 가하기 위해 케이블(1)의 상기 말단 부분(1a)의 외부 표면과 맞물리도록 맞춰진 접촉 표면(8a)을 구비한 접촉 요소(8), 상기 케이블(1)에 대해 상기 접촉 요소(8)를 이동시키는 이동 수단(9), 및 상기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A) 주위의 적어도 하나의 이동 경로가 저장되거나 획득되는 논리 제어 유닛(20)을 포함하고,
   상기 논리 제어 유닛(20)은, 상기 경로를 따라 상기 접촉 요소(8)를 이동시키고 상기 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)과 상기 접촉 요소(8)의 상기 접촉 표면(8a) 사이의 거리(D)를 조정하기 위해 상기 적어도 하나의 경로에 따라 상기 이동 수단(9)을 제어하도록 구성되는, 장치(10).
2. 제1 항에 있어서, 상기 이동 수단(9)은 상기 경로를 따라 상기 차폐식 전기 케이블(1)에 대한 상기 접촉 요소(8)의 이동 동안 상기 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)과 상기 접촉 요소(8)의 상기 접촉 표면(8a) 사이의 거리(D)를 조정하도록 구성되는, 장치(10).
3. 제1항 또는 제2 항에 있어서, 상기 이동 수단(9)은 상기 접촉 요소(8)를 이동시키도록 및/또는 평면 상에서 상기 차폐식 전기 케이블(1)에 대해 상기 접촉 요소(8)를 이동시킴으로써 상기 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A) 과 상기 접촉 요소(8)의 상기 접촉 표면(8a) 사이의 거리(D)를 조정하도록 구성되는, 장치(10).
4. 제3 항에 있어서, 상기 이동 수단(9)은, 적어도 2 개의 축들을 따라 2 개의 선형 이동들을 결합함으로써 상기 차폐식 전기 케이블(1)에 대해 상기 접촉 요소(8)를 이동시키도록 구성된 2 개의 선형 액추에이터들(9x, 9y)을 포함하는, 장치(10).
5. 제4 항에 있어서, 상기 선형 이동들은 서로 직교하는, 장치(10).
6. 제4항 또는 제5 항에 있어서, 상기 선형 이동들은 상기 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)에 실질적으로 수직인 평면 상에 놓이는, 장치(10).
7. 제1항 내지 제6항 중 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 경로는 실질적으로 원형 형상을 갖는, 장치(10).
8. 제1항 내지 제7항 중 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 경로는 실질적으로 편평한 나선 형상을 갖는, 장치(10).
9. 제1항 내지 제8항 중 한 항에 있어서, 상기 접촉 요소(8)의 상기 접촉 표면(8a)은 곡선형 표면이고, 바람직하게는 원형 표면인, 장치(10).
10. 차폐식 전기 케이블(1)의 말단 부분(1a)을 제조하는 공정으로서, 상기 말단 부분(1a)의 외부 표면은 상기 케이블(1)의 적어도 하나의 도체(2)를 피복하는 전기 절연 재료(3)의 적어도 하나의 층 주위에 배열된 차폐 브레이드(4)를 가지며, 상기 공정은:
    (a) 접촉 요소(8)가 상기 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A) 주위에 적어도 하나의 이동 경로를 그리도록(describe) 상기 차폐식 전기 케이블(1)에 대하여 접촉 요소(8)를 이동시키는 단계로서, 상기 접촉 요소(8)는 상기 차폐 브레이드(4)를 변형시키도록 맞춰진 압력을 가하기 위해 상기 케이블(1)의 상기 말단 부분(1a)의 외부 표면과 맞물리도록 맞춰진 접촉 표면(8a)을 구비하는, 단계;
    (b) 상기 차폐식 전기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)과 상기 접촉 요소(8)의 상기 접촉 표면(8a) 사이의 거리(D)를 조정하는 단계;를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 경로는 상기 경로에 따라 상기 단계 (a) 및 (b)를 수행하기 위해 상기 접촉 요소(8)의 이동 수단(9)을 제어하도록 구성된 논리 제어 유닛(20)에 저장되거나 획득되는, 공정.
11. 제10 항에 있어서, 상기 단계 (b)의 적어도 일부는 상기 접촉 요소(8)의 상기 접촉 표면(8a)을 케이블(1)의 상기 말단 부분(1a)의 외부 표면과 맞물리도록 배열하기 전에 수행되는, 공정.
12. 제10항 또는 제11 항에 있어서, 상기 단계 (b)의 적어도 일부가 상기 단계 (a) 동안 수행되는, 공정.
13. 제10항 내지 제12항 중 한 항에 있어서, 상기 단계 (a) 및/또는 상기 단계 (b)는, 평면 상에서, 상기 접촉 요소(8)를 이동시키는 것 및/또는 상기 차폐식 전기 케이블(1)에 대해 상기 접촉 요소(8)의 거리(D)를 조정하는 것을 제공하는, 공정.
14. 제13항에 있어서, 상기 접촉 요소(8)는 적어도 2 개의 축을 따라 선형 이동들을 결합함으로써 상기 케이블(1)에 대하여 이동되는, 공정.
15. 제14 항에 있어서, 상기 선형 이동들은 서로 직교하는, 공정.
16. 제14항 또는 제15 항에 있어서, 상기 이동들은 상기 케이블(1)의 길이방향 축(A-A)에 실질적으로 수직인 평면 상에 놓이는, 공정.
17. 제10항 내지 제16항 중 한 항에 있어서, 상기 접촉 요소(8)는 실질적으로 원형 형상을 갖는 경로를 그리는, 공정.
18. 제10항 내지 제16항 중 한 항에 있어서, 상기 접촉 요소(8)는 실질적으로 평평한 나선형 형상을 갖는 경로를 그리는, 공정.
19. 제10항 내지 제18항 중 한 항에 있어서, 상기 케이블(1) 상에서 상기 접촉 요소(8)에 의해 가해지는 압력을 검출하는 단계를 포함하고, 바람직하게는 상기 접촉 요소(8)는 상기 케이블(1) 상에 가해진 압력을 일정하게 유지함으로써 또는 미리 결정된 값 범위로 경로를 그리는, 공정.
20. 제10항 내지 제18항 중 한 항에 있어서, 상기 접촉 요소(8)는 케이블(1) 상에 가해진 압력을 변화시킴으로써 경로를 그리는, 공정.

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