KR20210094489A - 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치 - Google Patents

와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치 Download PDF

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카를로 젤메띠
필리뽀 코르라디니
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에이더블유디에스 테크놀로지스 에스알엘
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Abstract

와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치는 회전축을 중심으로 베이스에 대해 회전 가능하도록 장착된 베이스와 지지부를 갖는다. 회전축은 베이스와 지지부를 통해 연장되는 와이어 경로와 일치한다. 또한, 와이어 클러치 장치가 지지부에 장착되고 와이어 경로를 따라 가이드되는 와이어에 맞물리도록 구성되고, 베이스에 대해 지지부를 회전시키도록 구성되는 회전 메커니즘이 제공된다.

Description

와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치{DEVICE FOR IMPARTING A TORSIONAL FORCE ONTO A WIRE}
본 발명은 용접 와이어일 수 있는 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치에 관한 것이다.
와이어 소모품은 금속화와 같은 표면 처리부터 용접에서의 금속 부품 접합에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 사용된다. 앞으로 몇 년 동안, 와이어는 3D 프린터의 매우 중요하고 지속적으로 개선되는 분야에서 점점 더 많이 활용될 것이다.
오늘날 자동 및 로봇 시스템에 대한 중요한 투자를 앞두고 있는 많은 산업 응용 분야에서, 생산성 극대화가 필수적이며 많은 양의 소모품이 있는 벌크 컨테이너가 중단을 줄이고 스풀 교체 중단 시간을 최소화할 수 있기 때문에 더 작은 스풀보다 선호된다. 용접 산업에서 일반적으로 허용되는 변경 중단 시간을 측정하는 파라미터는 빈 15kg 스풀을 완전히 새 스풀로 교체하는 데 일반적으로 평균 15분이 걸리며, 따라서 스풀 전환 중단 시간을 와이어 1kg에 대한 전환을 위해 사라진 1분 내에 정량화할 수 있다. 이 계산에 따르면 1200kg의 제품을 포함하는 대형 팩 또는 드럼은 최대 20시간의 전환 중단 시간 절약에 해당한다. 이 20시간은 스풀 변경으로 인해 지속적으로 생산을 중단하는 대신 적극적으로 생산하는 데 더 잘 사용할 수 있다: 이러한 이점은 생산 비용을 크게 절감하고 제조 공정의 효율성을 향상시킨다.
원치 않는 모든 생산 중단은 품질의 일관성 측면에서 추가적인 문제와 단점을 초래할 수 있다는 점을 추가해야 하고, 연료 탱크 또는 트레일러나 철도 차량의 긴 용접과 같은 특정 용접 공정에서는 일반적으로 중단하는 것이 허용되지 않기 때문에, 용접 공정의 시작부터 끝까지 중단되지 않아야 하는 용접 비드의 중간에 일반적으로 중단이 허용되지 않고; 특정 금속화 또는 용접 응용 분야에서, 중간의 원치 않는 중단으로 인해 부품이 완전히 거부되고 폐기될 수 있다.
용접 아크에 의해 생성된 위험한 스파크로부터 안전한 거리에 있고 지게차 취급이 용이한 특정 중앙 집중 영역("와이어 팜"이라고 함)에 다량의 와이어 소모품을 포함하는 팩의 집중이, 이제 시장에서 이용가능한 와이어 피드 시스템에 의해 가능해지고, 이는, 팩 위치로부터 와이어 소모품이 실제로 녹거나 용융되는 용접 또는 금속화 토치까지 100미터에 도달할 수 있는 거리에 걸쳐 롤을 갖는 도관을 통해 스무스하고 마찰없이 와이어를 운송하는데 도움이 될 수 있다. 대형 팩을 안전한 중앙 영역에 배치할 수 있으며 취급 및 운송과 관련된 위험과 용접 불꽃 화재 위험을 줄이는 것 외에도, 생산 셀 주변에 들어가서 결국 생산 주기를 부정적으로 방해하지 않고도 쉽게 검사할 수 있다.
중단없이 연속적으로 생산할 수 있는 대량의 와이어가 포함된 벌크 팩은 생산성이 높은 와이어 팜 설정의 필수 요건이다.
와이어를 운반하는 지지부는 0.5kg 미만의 작은 스풀부터 최대 2톤의 제품을 운반하는 벌크 컨테이너에 이르기까지 다양한 형식으로 제공된다.
대량의 와이어 소모품을 벌크 컨테이너 위나 내부에 보관하는 방법에는 일부 회전식 디릴링(de-reeling) 장비가 필요한 대형 스풀에서 내용물을 비우기 위해 턴테이블에 놓아야 하는 릴 캡스턴(reel capstan)까지 여러 가지가 있다. 그러나 두 경우 모두 와이어가 오염 가능성에 노출되어 녹 및 용접 다공성을 유발할 수 있으며 대형 와이어 스풀 또는 릴을 풀기 위해 사용해야 하는 회전 장비는 귀중하고 때로는 절실히 필요한 바닥 공간을 차지한다.
몇 년 전에 확실히 더 효과적인 세 번째 시스템이 개발되었다: 와이어를 곧게 펴고, 늘이고, 돌려서 반대 비틀림을 전하고, 이어서 수평 코일 모양의 컨테이너에 놓아 와이어를 소성 변형시키는 와인딩 머신이다. 와이어가 소비로 풀리면, 턴테이블이나 디릴링 장치 없이도 고정된 컨테이너에서 큰 공급 어려움 없이 쉽고 원활하게 추출할 수 있으며, 와인딩 과정이 올바르게 완료되면, 팩을 벗어나기 전에 엉키지 않아야 한다. 이 과정을 "비틀림 없는" 와인딩이라고 하지만 쉽지는 않으며, 때로는 경도, 기둥 모양의 강도, 등급 및 화학적 성질에 따라, 와이어가 여전히 약간의 장력을 유지할 수 있으며, 이는 한 번에 한 가닥만 컨테이너로부터 추출하는 것을 보장하도록 와이어 코일 상에 일반적으로 배치되는, 다양한 중량과 형상의 리테이너 플레이트를 통한 추출 동안 제어되어야 한다. 추출 과정에서 실수로 더 많은 루프가 발생하면 즉각적인 결과는 엉킴과 생산 중단이 될 것이다.
종래 기술은, 한 가닥만 빼내고 동시에 더 많은 루프를 빼내지 않는 것을 보장하기 위하여, 다양한 형태의 플레이트에서 와이어에 자유롭게 떨어뜨린 구형 마블 또는 회전 와이어 가이드 암과 그 아래에 리브가 있는 고정 장치까지 풀어내는 동안 와이어를 유지하고 제동하는 모든 종류의 시스템을 개발하거나 개선하는 데 초점을 맞춘 많은 발명을 교시하며; 문제는 팩에서 나오는 와이어에 너무 많은 장력이 부과되면 필연적으로 일부 와이어 루프가 중앙 플레이트 개구부로 끌려 사용된 리테이너의 유형에 관계 없이, 운송 중에 이동하면 떨어지고 엉킬 수 있다는 것이다. 첫 번째 반응은 와이어를 점검하기 위해 항상 유지 중량을 증가시키는 것이지만, 리테이너 플레이트가 너무 무거우면 필연적으로 와이어가 변형되고, 변형된 와이어는 아크 이탈 문제 및 결과적으로 용접 품질 문제를 일으킬 수 있으며 심지어 매우 무거운 리테이너는 항상 와이어를 제어할 수 없다.
일반적으로 알루미늄 및 모든 강철 와이어를 위한 다양한 와이어 리테이닝 시스템을 설명하는 많은 선행 기술 특허 중:
US 5,746,380은 와이어 풀어냄(wire pay-out)을 제어하기 위해 와이어 코일의 구형 요소 레이어를 설명한다.
WO 2016/022389는 리브가 있는 리테이너 플레이트 및 와이어 가이딩 회전 아암의 조합을 제안하며, 회전 아암은 와이어를 구속하고 그 이동 범위를 제한하는 범위를 가지며 와이어를 외부로 가이드한다.
US 7,410,111은 더 가볍고 알루미늄 와이어 변형을 방지하기 위해 개구부가 있는 리테이너 플레이트에 대해 교시한다.
US 7,950,523은 운송 및 취급 중에 잘못 배치된 경우 와이어 스트랜드를 제어하기 위해 상호 작용하는 2개의 플레이트 조합을 설명한다.
이전에 제안된 모든 솔루션은, 리테이너 플레이트 아래에서 제어되지 않은 상태로 빠져나와 결국 엉키게 되는 팩 중심으로 떨어지는 방법을 찾을 수 있기 때문에 장력이 과도하게 부하된 와이어가 있는 경우 효과가 없을 수 있다.
작업자의 기술과 신뢰할 수 있는 와이어 리테이너 플레이트와 결합된 장비 효율성은, 비틀림 없는 와인딩으로 와이어에 남아있는 잔류 장력을 최소화하고 원활한 와이어 공급을 보장하여 진정한 차이를 만들 수 있되, 다른 변수가 와이어 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다: 와이어 피더 압력 롤의 잘못된 조정 또는 마모된 압력 롤 가이드 그루브 또는 "V" 모양의 가이드 그루브와 반대의 "U" 모양 또는 그 반대의 경우, 더 부정적으로는, 사용 중인 와이어의 직경에 맞지 않는 부정확한 사이즈의 그루브. 위의 모든 사항은 꼬임 없는 와인딩에 장력을 충전하는 데 기여할 수 있으며, 컨테이너에서 당겨지는 동안 그리고 장력 축적이 리테이너 플레이트에 의해 가해지는 제동 효과를 초과하면, 와이어가 확인되지 않고 튀어나와 결국 엉키게 되고, 단일 매듭 또는 제어되지 않은 지저분한 루프 묶음 형태로 팩 내부에 잼이 발생하여 대형 벌크 팩이 처음에 방지하도록 설계된 생산 중단이 발생한다.
꼬임 없는 와인딩 공정 후에도 여전히 와이어에 남아있는 잔류 장력의 문제는 5000 등급 알루미늄 와이어에서 더 악화되는 것처럼 보이지만, 모든 알루미늄 와이어와 변형에 더 강한 강철 와이어에 영향을 미칠 수 있다. 5000 등급 알루미늄 와이어의 동작은 예측할 수 없으며 아마도 와이어 자체의 화학적 성질 또는 생산 과정에서 겪는 어닐링 공정에 따라 달라질 수 있는 경도와 관련이 있을 수 있다. 5000 등급 알루미늄 용접 와이어는 일정 기간 동안 벌크 팩 내부에 보관된 후 부분적으로 비틀림 전 상태로 되돌아가는 경향이 있으며 컨테이너 직경이 작을수록 이러한 유형의 "정적 변형"이 되는 것이 더 나쁘게 보이는 것이 주목되었다.
요약하면, 비틀림 없는 와인딩 머신이 팩 내부에 비틀림이 적은 와이어를 올바르게 배치한 후에도, 다른 부정적인 변수(장비 결함, 잘못된 조절, 컨테이너 모양 조절 등)는 와인딩 머신을 조정할 때 작업자가 사용하는 기술과 특별한 주의에도 불구하고 와이어 성능에 여전히 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 범위는, 풀림(payout) 제어 리테이너 플레이트조차 필요하지 않거나 적어도 매우 가볍고 유연할 수 있는 리테이너 플레이트가 대신 사용될 수 있는 지점까지 잔류 장력을 상쇄하고 중화함으로써 코일과 와이어 피더 사이의 어떤 지점에서 와이어에 개입하는 것이다.
본 발명은 특히 알루미늄 용접 와이어를 사용하여 벌크 팩에서 원활하고 문제가 없는 와이어 풀림을 보장하도록 설계되었지만 일반적으로 꼬임 없는 와인딩 공정을 통해 벌크 팩에 퇴적된 후 모든 와이어에 적용 가능하다.
일반적으로 와이어 코일과 와이어 피더 사이에 위치할 수 있는 역장력 회전 장치로 구성된다. 바람직한 실시 예에서 그리고 그것의 효과를 최대화하기 위해, 장치는 와이어가 팩을 빠져 나가는 지점에서 바로 돔의 상단에 장착된다.
이 장치에는, 가이드 그루브가 와이어에 고정되고 주어진 방향(시계 방향 또는 반시계 방향) - 바람직하게는, 와이어 자체의 풀림 방향임 - 으로 축을 회전시켜 역 비틀림 운동을 전하는 적어도 1개, 바람직하게는 2개의(또는 그 이상의) 휠이 장착되어 있다. 이 카운터 비틀림은, 잘못된 비틀림 없는 와인딩 프로세스의 결과이거나 잘못된 휠 압력 조정 또는 손상을 입은/마모된 피더 롤 그루브로 인해 와이어에 축적된 과도한 장력으로 인해 와이어에 여전히 존재하는 모든 장력을 중화한다.
또한, 와이어에 가해지는 역 비틀림력은, 취급 또는 운송 중에 의도치 않게 변위된 후에도, 와이어 코일의 외부 가장자리를 향해 밀린 와이어를 편리하게 유지하여, 와이어 루프가 실수로 벌크 팩의 중앙에 있는 개방된 여유 공간으로 제어되지 않은 상태로 떨어지는 것을 방지한다.
장력 완화 장치의 회전은 2개의 방법으로 활성화할 수 있다:
(1) 회전하는 와셔 베이스에 연결되고 베벨 기어를 통해 이것과 상호작용하는 2개 이상의 휠의 기계적 결합 작용에 의해. 이 실시 예에서 하나 이상의(바람직하게는 2개) 그루브 휠 그룹이 피더에 의해 당겨지는 와이어에 대해 밀리고, 결국 베벨 기어로 인해 라운드 기어 와셔 베이스와 맞물리고 회전한다: 회전하는 동안, 와이어를 "클러치"하거나 와이어를 잡고 베벨 기어의 모양과 방향에 따라 회전 속도와 방향으로 미리 정해진 원하는 방향으로 역비틀림력을 전한다.
(2) 와이어가 풀리는 동안 와이어 축을 따라 꼬임 방향을 자동으로 결정하는 전기 모터에 의해. 이 경우, 모터 속도와 와이어의 회전은 와이어 피더(바람직한 실시 예에서와 같이)에 내장되거나 와이어 피더 외부에 배치될 수 있는 외부 PLC에 의해 제어된다.
기계적 실시 예에서 장력 완화 회전 속도는 이후에 조정되거나 일시 중지될 수 없지만, 모터(DC, AC, 브러시리스 또는 스테퍼와 같은 알려진 유형일 수 있음)에 의해 작동되는 장력 완화 장치는 PLC를 통해 프로그래밍하여 몇 가지 중요한 기능을 자동으로 수행할 수 있기 때문에 확실히 바람직하고 더 유연하다. 와이어에 전해지는 회전 방향을 와이어의 와인딩 방향에 맞출 수 있다. 또한, 제어부는 필요시에 와이어에 과도한 역장력이 축적되어 결과적으로 모터를 결합하거나 분리하는 전자석을 통해 와셔 및 그루브 휠의 회전을 활성화하거나 중지할 때를 결정할 수 있다.
모터 체결은 또한 공급 와이어에 역비틀림 효과를 전하는 데 기여하는 그루브가 있는 휠 그룹을 운반하는 회전 와셔에 대해 모터를 운반하는 장치의 이동 부분을 밀어내는 공압 또는 자기 피스톤으로 활성화될 수 있다. 이 경우 모터는 연속적으로 회전하고 와이어에 누적되는 장력을 상쇄하기 위해 역비틀림을 전해야 하는 경우에만 회전 와셔와 맞물리되, 모터는 벨트 또는 베벨 기어를 통해 회전 와셔와 계속 맞물릴 수도 있으며, 이 경우 그 기능은 외부 PLC를 통해 제어되고 프로그래밍되어야 한다.
일반적으로 말하면, 필요에 따라 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 와이어를 축을 따라 반대로 꼬아서 발생하는 장력의 중화는 리테이너 플레이트를 사용하지 않아도 원활한 와이어 풀림에 적극적으로 기여할 수 있고, 또는 리테이너 플레이트를 선호하는 경우, 적어도 매우 가볍고 유연한 것이 될 수 있으며, 이는 연질 알루미늄 와이어의 가능한 변형을 방지하는 데 확실히 도움이 될 수 있다.
바람직한 실시 예에서, 리테이너 플레이트는 여전히 와이어 코일에 배치되고 취급 및 운송 중에 와이어에 묶일 수 있지만, 와이어가 가이딩 도관에 이미 삽입된 상태에서도 쉽게 제거할 수 있도록 2개 이상의 섹션으로 쉽게 분할될 수 있다.
본 발명은, 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치를 제공하고, 상기 장치는, 베이스, 회전축을 중심으로 상기 베이스에 대해 회전 가능하도록 장착되는 지지부 - 상기 회전축은 상기 베이스 및 지지부를 통해 연장하는 와이어 경로와 일치함 - , 상기 지지부 상에 장착되고 상기 와이어 경로를 따라 가이드되는 와이어에 체결되게 되어 있는 와이어 클러치 장치, 및 상기 베이스에 대해 상기 지지부를 회전시키도록 되어 있는 회전 메커니즘을 갖는다. 상기 와이어 클러치 장치는 와이어에 기계적으로 결합하여 원하는 정도로 와이어에 비틀림력을 가할 수 있다.
와이어 클러치 장치는 와이어 풀림(즉, 와이어 경로를 따른 와이어의 병진 이동)을 허용하는 동시에 와이어에 회전 운동을 전하는 모든 형태로 구현될 수 있다. 바람직하게는, 와이어 클러치 장치는 지지부에 장착된 한 쌍의 롤이고, 롤들은 와이어 경로의 반대편 측에 배열되고, 롤들 중 적어도 하나는 와이어 수용 그루브를 갖는다. 한 쌍의 롤은 와이어에 기계적으로 체결되어 와이어를 축을 중심으로 회전시키는 동시에 와이어 풀림을 허용하는 매우 간단하면서도 효과적인 수단이다.
서로 다른 와이어가 축을 중심으로 안정적으로 회전할 수 있도록 하기 위해 두 롤을 서로에 대해 바이어스시키는 바이어싱 장치가 제공되어 특정 요건에 따라 클러칭 힘을 조정할 수 있다.
바이어싱 장치는 조임 토크를 바이어싱 메커니즘에 가하기 위한 핸드 휠을 포함할 수 있으며, 토크 리미터는 핸드 휠에서 바이어싱 메커니즘으로의 토크 경로에 배열된다. 토크 리미터는 바이어스 장치가 와이어에 과도한 힘을 가하는 것을 방지한다.
일 실시 예에 따르면, 핸드 휠을 스핀들 너트에 연결하는 스프링 장착 캠 메커니즘이 제공된다. 캠 메커니즘은 기술적으로 간단하면서도 효과적인 방식으로 토크 리미터능을 구현할 수 있다.
바람직하게는, 토크 리미터는 메커니즘을 다른 와이어에 적응시킬 수 있도록 조정 가능하다. 또한 마모의 영향은 수시로 보상될 수 있다.
회전 메커니즘은 와이어 경로를 따른 와이어의 이동을 베이스에 대한 지지부의 회전으로 변환하도록 구성된 기어를 포함할 수 있으며, 이에 따라 와이어 클러치 메커니즘을 회전시키기 위한 별도의 드라이브가 필요하지 않다.
기어는 베이스에 연결된 링 기어와 지지부에 회전 가능하게 장착된 피니언이 있는 베벨 기어일 수 있으며, 결과적으로 콤팩트한 회전 메커니즘을 제공한다.
베벨 기어의 대안으로 매우 컴팩트한 웜 드라이브를 사용할 수 있다.
와이어 클러치 장치의 휠을 통해 와이어를 당길 때 와이어 클러치 장치가 회전하는 방향을 변경할 수 있도록, 지지부에 피니언을 위한 2개의 장착 위치가 제공된다.
회전 메커니즘과 관련된 토크 리미터를 사용하면, 최대 비틀림력을 원하는 스레스홀드로 매우 쉽게 제한할 수 있다.
토크 리미터는 기어와 기어가 배열된 샤프트 사이에 배열될 수 있다. 이러한 방식으로 컴팩트한 설계를 얻을 수 있다.
바람직하게는, 토크 리미터는 메커니즘을 와이어의 상이한 특성으로 조정하도록 조정 가능하다.
일 실시 예에 따르면, 토크 리미터는 스프링의 광범위한 압축 범위에 걸쳐 크게 변화하는 스프링 힘을 제공하기 때문에 유리한 벨빌 스프링을 포함한다.
대안적인 설계에서, 회전 메커니즘은 베이스에 장착되고 베이스에 대해 지지부를 회전시키도록 되어 있는 구동 모터를 포함할 수 있다. 구동 모터는 와이어 클러치 장치를 통해 와이어가 인출되는 속도와 독립적으로 작동할 수 있으므로 와이어 인출 속도(wire withdrawal speed)와는 독립적으로 와이어에 가해지는 비틀림력을 제어할 수 있다.
모터를 지지부에 연결하기 위해 커플링 장치가 제공되어 적절한 경우 모터를 분리하고 모터와 체결할 수 있다.
기술적으로 간단하면서도 신뢰할 수 있는 일 설계에서, 커플링 장치는 지지부와 관련된 구동 표면에 대해 구동 모터에 연결된 구동 휠을 가압하기 위한 어플리케이션 장치(application device)를 포함한다.
와이어에 비틀림력을 적용하기 위한 장치는 과도한 비틀림력이 와이어에 가해질 때를 감지하기 위한 모터 전류 센서를 포함할 수 있다. 모터 전류는 즉 적용된 비틀림력의 좋은 표시이다.
회전 메커니즘은 지지부의 회전축에 대해 편심으로 배치된 와이어 수용 개구를 갖는 아암일 수 있으며, 이에 따라 와이어의 장력을 사용하여 베이스를 회전시킬 수 있다.
본 발명은 또한 시스템이 제공되고, 상기 시스템은 일정량의 와이어가 와이어의 복수의 루프로 구성된 코일의 형태로 포함되는 컨테이너와, 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치를 갖고, 상기 장치는 와이어 위에 장착되고, 상기 장치는, 베이스, 회전축을 중심으로 상기 베이스에 대해 회전 가능하도록 장착되는 지지부 - 상기 회전축은 상기 베이스 및 상기 지지부를 통해 연장하는 와이어 경로와 일치함 - , 상기 지지부 상에 장착되고 상기 와이어 경로의 반대편 측 상에 배열되는 한 쌍의 롤 - 롤들 중 적어도 하나의 롤은 와이어 수용 그루브를 가짐 - , 및 상기 베이스에 대해 상기 지지부를 회전시키도록 되어 있는 회전 메커니즘을 갖고, 상기 시스템은 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치의 다운스트림에 배열되는 적어도 하나의 와이어 피더를 더 포함한다. 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치는 와이어 피더의 제어부로부터 직접적으로 편리하게 제어된다.
바람직하게, 2개의 와이어 피더가 사용되고, 즉, 와이어에 회전을 전하기 위해 장치의 다운스트림에 배열되는 보조 와이어 피더 및 보조 와이어 피더의 다운스트림에 그리고 그로부터 상당한 거리에 제공되는 메인 와이어 피더가 사용된다. 2개의 와이어 피더를 사용하면 와이어가 소비되는 장소로부터 상당한 거리에 와이어 컨테이너를 배열하는 것을 허용한다.
바람직한 실시 예에서, 와이어는 마그네슘을 포함하는 알루미늄 합금으로 만들어진 용접 와이어이다. 현장 테스트에 따르면 그의 유형의 용접 와이어는 일정 기간 보관할 때 내부 응력을 받는 경향이 있다. 따라서 용접 와이어에 비틀림력을 전하는 장치의 효과는 매우 유익하다.
- 도 1은 와이어 코일을 포함하는 컨테이너의 단면을 도시한다.
- 도 2는 도 1의 컨테이너의 사시도를 도시한다.
- 도 3은 와이어에 얽힌 도 1의 컨테이너를 도시한다.
- 도 4는 본 발명에 따른 시스템을 측면도로 도시한다.
- 도 5는 본 발명에 따른 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치가 제공된 컨테이너를 도시한다.
- 도 6은 분해도로 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치의 제 1 실시 예를 도시한다.
- 도 7은 도 6에 도시된 장치의 사시도를 도시한다.
- 도 8은 도 6의 장치의 평면도를 도시한다.
- 도 9는 분해도에서 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치의 제 2 실시 예를 도시한다.
- 도 10은 도 9의 장치를 사시도로 도시한다.
- 도 11은 도 9의 장치를 측면도로 도시한다.
- 도 12는 도 9의 장치를 평면도로 도시한다.
- 도 13은 상이한 기어 드라이브를 도시한다.
- 도 14는 분해도로 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치의 제 3 실시 예를 도시한다.
- 도 15는 도 14의 장치를 사시도로 도시한다.
- 도 16은 도 14의 장치를 측면도로 도시한다.
- 도 17은 도 14의 장치를 평면도로 도시한다.
- 도 18은 분해도에서 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치의 제 4 실시 예를 도시한다.
- 도 19는 도 18의 장치의 측면도를 도시한다.
- 도 20은 도 18의 장치의 사시도를 도시한다.
- 도 21은 도 18의 장치의 대안의 측면도를 도시한다.
- 도 22는 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치의 제 5 실시 예의 제 1 측면도를 도시한다.
- 도 23은 제 5 실시 예의 제 2 측면도를 도시한다.
- 도 24는 제 5 실시 예의 제 1 사시도를 도시한다.
- 도 25는 제 5 실시 예의 제 2 사시도를 도시한다.
- 도 26은 커버가 추가된 제 5 실시 예의 사시도를 도시한다.
- 도 27은 제 5 실시 예의 메커니즘의 일부를 분해도에서 도시한다.
- 도 28은 도 27의 구성 요소를 부분 단면도로 도시한다.
- 도 29는 도 28의 장치의 사시도를 도시한다.
- 도 30은 도 28의 메커니즘을 단면도로 도시한다.
- 도 31은 와이어에 비틀림력을 전하기 위해 장치에 사용되는 토크 리미터를 단면으로 도시한다.
- 도 32는 도 31의 토크 리미터를 측면도에서 도시한다.
- 도 33은 제 2 단면도의 토크 리미터를 도시한다.
- 도 34는 도 31의 토크 리미터의 부분 절단 측면도를 도시한다.
- 도 35는 도 31의 토크 리미터의 제 2 부분 절단 측면도를 도시한다.
- 도 36은 도 34 및 도 35의 토크 리미터를 평면도로 도시한다.
- 도 37은 토크 리미터를 사시도로 도시한다.
- 도 38은 도 37의 상세 XXXⅧ를 도시한다.
- 도 39는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 장치를 도 5와 유사한 방식으로 도시한다.
- 도 40은 도 39의 상세 XL를 확대하여 도시한다.
- 도 41은 도 40의 메커니즘을 확대하여 도시한다.
- 도 42는 도 41의 XLⅡ를 확대하여 도시한다.
- 도 43은 도 40의 메커니즘의 분해도를 도시한다.
- 도 44는 장치의 제 7 실시 예를 도 39와 유사한 도면으로 도시한다.
- 도 45는 도 44의 XLV를 확대하여 도시한다.
- 도 46은 장치의 제 8 실시 예의 분해도를 도시한다.
- 도 47은 제 8 실시 예의 사시도를 도시하고.
- 도 48은 제 8 실시 예를 통한 단면을 도시한다.
- 도 49는 제 8 실시 예의 평면도를 도시한다.
도 1에서, 코일(3)의 형태로 다량의 와이어(2)가 포함된 컨테이너(1)가 도시되어 있다. 코일(3)은 와이어(2)로부터 형성된 복수의 루프로 구성된다.
와이어(2)는 용접 와이어가 될 수 있다. 또한 3D 프린팅, 금속화 등에 사용되는 소모품 와이어일 수도 있다.
와이어(2)는 컨테이너의 상부 개구를 통해 컨테이너(1)로부터 인출된다(withdrawn). 커버 또는 돔(4)은 컨테이너(1)의 상부에 배치될 수 있으며, 돔(4)의 주된 목적은 와이어가 소모되는 기간 동안 컨테이너(1) 내부의 오염을 방지하는 것이다.
와이어의 루프가 코일(3) 내부로 떨어지는 것을 방지하기 위해 코일(3)의 상부 표면에 리테이너(5)가 배치된다. 리테이너(5)의 주요 목적은 와이어에 제동력을 가하고 그 무게로 인한 와이어와 마찰을 발생시키는 것이다.
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 리테이너의 존재에도 불구하고 와이어의 일부 루프가 코일(3)의 내부로 떨어질 수 있다. 루프가 얽히면 더 이상 컨테이너(1)에서 와이어를 인출할 수 없다.
도 4는 루프가 코일(3)의 내부로 떨어지고 얽히는 것을 방지하는 본 발명에 따른 시스템을 도시한다.
본 발명의 중요한 요소는 와이어(2)에 비틀림력을 전하기 위한 장치(10)이다. 일반적으로, 장치(10)는 자신의 축을 중심으로 와이어를 회전시켜 와이어의 잔류 응력의 일부를 상쇄하고 또한 와이어의 루프는 컨테이너(1) 내에서 해당 위치에 유지된다.
장치(10)의 다운스트림에서, 와이어를 와이어 가이드(7)로 그리고 와이어가 소비되는 장소, 예를 들어 용접 로봇으로 전진시키는 와이어 피더(6)가 배치될 수 있다. 와이어 피더(6)가 보조 와이어 피더가 되도록 메인 와이어 피더를 용접 로봇 가까이에서 사용할 수 있다. 장치(10)는 컨테이너(1)에 가깝게 배치된다. 도시된 실시 예에서, 장치(10)는 돔(4)에 배치된다(특히, 도 5 참조).
도 6 내지 도 8에서, 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치(10)의 제 1 실시 예가 설명될 것이다.
장치(10)는 베이스(12) 및 지지부(14)를 포함한다. 지지부(14)는 와이어(2)가 장치(10)를 통해 가이드되는 와이어 경로와 일치하는 축(16)을 중심으로 베이스(12)에 대해 회전 가능하도록 장착된다. 와이어 유입 가이드(15)는 지지부(14)에 부착된다.
롤러 베어링(18)은 베이스(12)에 지지부(14)를 장착하기 위해 사용된다.
와이어 클러치 장치(20)는 지지부(14)에 장착된다. 여기에서는 와이어 경로(16)의 반대편 측에 배치된 2개의 롤(22)로 구성되며, 양쪽 롤(22)들은 각각 와이어 수용 그루브(24)를 갖는다.
와이어 수용 그루브(24)는 와이어와 단단히 맞물리도록 특정 와이어의 치수에 적합한 폭과 깊이를 갖는다. 와이어 피더(6)가 컨테이너로부터 와이어를 인출할 때, 와이어는 두 개의 인접한 롤(22) 사이의 와이어 경로(16)를 통과하며, 롤(22)은 와이어에 의해 동행(entrain)되거나 회전된다.
장치(10)는 베이스에 대해 지지부를 회전시키도록 되어 있는 회전 메커니즘(26)을 더 포함한다. 여기서 회전 메커니즘(26)은 기어, 특히 베이스(12)에 고정 제공된 링 기어(30) 및 지지부(14)에 장착된 피니언(32)을 포함하는 베벨 기어(28)로 형성된다.
피니언(32)은 기어 드라이브(34)를 통해 롤(22)들 중 하나에 연결된다. 따라서, 롤(22)이 와이어에 의해 동행될 때, 롤의 회전은 기어를 통해 링 기어(30)에 결합하는 피니언(32)으로 전달된다. 따라서, 지지부(14)는 와이어가 장치(10)를 통해 견인될 때 베이스(12)에 대해 회전된다.
롤(22)이 와이어와 단단히 결합됨에 따라, 지지부(14)의 회전 및 이에 따른 와이어 클러치 장치(22)의 회전은 와이어에 비틀림력을 전한다.
와이어에 가해지는 일정량의 비틀림력은 와이어의 특성에 따라 크게 달라진다. 일부 와이어의 경우, 인출된 와이어의 루프 당 와이어 클러치 장치(20)를 1.5 회전 적용하면 좋은 결과를 얻을 수 있음이 밝혀졌다. 인출된 와이어의 길이당 회전 비율은 롤(22)의 크기와 회전 메커니즘(26)의 전달 비율을 선택함으로써 조정될 수 있다.
와이어 클러치 장치(20)는 인출된 와이어가 컨테이너(1) 내에서 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전해야 하는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 컨테이너(1)를 위에서 바라보고 와이어가 시계 방향으로 인출될 때, 와이어 클러치 장치(20)는 또한 시계 방향으로 회전해야 한다.
장치(10)를 컨테이너(1)에서 코일의 가능한 두 와인딩 방향(winding direction)에 적응시킬 수 있도록, 피니언(32)에 대한 2개의 마운팅 위치가 가능하다. 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 반대편 측에 피니언(32)을 장착하기 위한 장착 위치(36)가 제공되어 회전 방향을 변경한다.
과도한 비틀림력이 와이어에 가해지는 것을 방지하기 위해, 회전 메커니즘(20)의 어딘가에 토크 리미터가 제공될 수 있다. 토크 리미터는 스프링이 장착된 마찰 디스크 또는 유사한 메커니즘에 의해 형성될 수 있다.
장치(10)의 제 2 실시 예가 도 9 내지 도 12에 도시되어 있다. 제 1 실시 예로부터 알려진 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 사용되고 상기 설명을 참조한다.
제 1 실시 예와 제 2 실시 예의 일반적인 차이점은 제 2 실시 예에서 회전 메커니즘(26)은 베이스(12)에 고정되어 제공되는 웜 기어(31)로 형성된 웜 드라이브(29)와 지지부(14)에 장착된 스크류 기어(33)를 포함한다는 점이다.
스크류 기어(33)는 기어 드라이브(34)를 통해 롤(22) 중 하나에 연결된다. 따라서, 롤(22)이 와이어에 의해 동행될 때, 롤의 회전은 기어를 통해 웜 기어(31)에 결합되는 스크류 기어(33)로 전달되고, 회전될 때, 베이스(12)에 대해 지지부(14)를 회전시킨다.
제 1 실시 예와 유사한 방식으로, 지지부(14)의 반대편 측에 기어 드라이브(34)를 장착함으로써 회전 감각이 반전될 수 있다.
또한, 지지부의 회전에 대한 와이어 풀림의 고정된 변속비와 관계없이 베이스(12)에 대해 지지부(14)를 회전시킬 수 있도록 전기 모터에 의해 기어 드라이브(34)를 교환하는 것도 가능하다.
제 2 실시 예는 롤(22)에서 스크류 기어(33)로의 변속비를 편리하게 변경할 수 있게 하는 데, 이는 도 13을 참조하여 다음에서 설명될 것이다.
도 13a에서, 작은 직경의 코일(3)을 갖는 작은 직경의 컨테이너(1)가 도시된다. 롤(22)의 회전을 스크류 기어(33)의 적절한 회전으로 변환하기 위해, 대형 기어 휠(34a)(도 13b 참조)이 롤(22)이 장착된 축에 장착되고, 기어 휠(34a)은 중간 기어(34b)를 통해 스크류 기어(33)에 구동 가능하게 연결된 작은 기어 휠(34c)을 구동한다.
도 13c에서, 중간 직경의 코일(3)을 갖는 중간 직경의 컨테이너(1)가 도시된다. 롤(22)의 회전을 스크류 기어(33)의 (인출 와이어의 길이 단위당) 더 작은 회전으로 변환하기 위해, 중간 기어 휠(34a)(도 13d 참조)이 롤(22)이 장착되는 축 상에 장착되고, 기어 휠(34a)은 중간 기어(34b)를 통해 스크류 기어(33)에 구동 가능하게 연결된 중간 기어 휠(34c)을 구동한다.
도 13e에는 큰 직경의 코일(3)을 갖는 큰 직경의 컨테이너(1)가 도시되어 있다. 롤(22)의 회전을 스크류 기어(33)의 더 작은 회전으로 변환하기 위해, 작은 기어 휠(34a)(도 13f 참조)이 롤(22)이 장착된 축에 장착되고, 기어 휠(34a)은 중간 기어(34b)를 통해 스크류 기어(33)에 구동 가능하게 연결된 대형 기어 휠(34c)을 구동한다.
중간 기어(34b)는 슬라이딩 가이드(35)에 장착되어 기어비를 상이한 팩 치수(및 팩 내부의 해당 루프 직경)에 빠르게 적응시킬 수 있다.
먼지 커버(17)가 장치(10)를 닫아서 오물이 장치(10) 및 컨테이너(1)에 들어가는 것을 방지한다.
장치(10)의 제 3 실시 예가 도 14 내지 도 16에 도시되어 있다. 제 1 및 제 2 실시 예로부터 알려진 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 사용되고 상기 설명을 참조한다.
제 1 및 제 2 실시 예와 제 3 실시 예의 일반적인 차이점은, 제 1 및 제 2 실시 예는 와이어에 가해지는 비틀림력이 와이어 자체의 움직임에 의해 생성되는 "패시브" 장치인 반면, 제 2 실시 예에서, 비틀림력은 모터에 의해 능동적으로 생성되는 것이다.
제 3 실시 예는 또한 웜 기어(31)와 스크류 기어(33)로 형성된 웜 드라이브(29)를 사용한다. 여기서, 웜 기어(31)는 지지부(14)에 고정 연결되고 스크류 기어(33)는 베이스(12)에 장착된다.
스크류 기어(33)를 (적절한 감속 기어를 통해) 구동하기 위해 모터(40)가 제공된다.
롤(22)은 회전 가능하도록 지지부(14)에 장착된다. 그들은 서로에 대해 조정 가능한 힘으로 바이어스되어 있다.
제 3 실시 예에서, 장치(10)는 와이어 피더(6)에 통합될 수 있는 제어부에 의해 제어된다. 제어부를 개별적으로 구현하는 것도 가능하다.
와이어가 컨테이너(1)에서 인출되면, 전기 모터(40)가 작동되어 와이어 클러치 장치(20)를 올바른 방향으로 회전시켜 와이어에 비틀림력을 가한다.
인출된 와이어의 길이 단위당 와이어 클러치 장치(20)의 회전량은 제어부를 통해 매우 편리하게 제어될 수 있다. 과도한 비틀림력이 와이어에 가해지는 것을 방지하기 위해, 모터(40)의 모터 전류를 제어할 수 있다. 와이어에 과도한 비틀림력이 축적되면 와이어를 회전하는 데 더 큰 힘이 필요하므로 모터 전류가 증가한다. 그러한 경우, 모터(40)의 작동 속도는 감소 또는 정지될 수 있거나, 지지부(14)가 자유롭게 회전할 수 있도록 바이어싱 장치(46)를 비활성화하여 와이어의 비틀림 장력을 릴리스할 수 있다. 그 후, 바이어싱 장치(46)가 재활성화될 수 있고, 모터(40)의 작동이 재개될 수 있다.
제 3 실시 예의 장점은 많은 구성 요소가 제 2 실시 예에 따른 수동 장치 및 제 3 실시 예에 따른 능동 장치 모두에 사용될 수 있다는 것이다.
장치(10)의 제 4 실시 예가 도 17 내지 도 20에 도시되어 있다. 이전 실시 예로부터 알려진 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 사용되고 상기 설명을 참조한다.
제 3 실시 예와 제 4 실시 예의 일반적인 차이점은 제 4 실시 예에서 모터와 지지부 사이에 맞물리는 기어 연결(따라서 포지티브 연결)이 없고 마찰 기반 연결이라는 점이다.
여기서 회전 메커니즘(26)은 구동 휠(42)을 구동하는 구동 모터(40)(전기 모터)를 포함한다. 구동 휠(42)과 함께 전기 모터(40)는 베이스(12)에 피벗 가능하게 연결된 캐리어(44)에 장착된다.
여기서 솔레노이드 형태인 어플리케이션 장치(application device)(46)는 베이스(12)에 장착되고, 모터(40) 및 구동 휠(42)과 함께 캐리어(44)를 지지부(14)를 향하는 방향으로 가압하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 어플리케이션 장치(46)는 지지부(14)의 원통형 구동 표면(48)에 대해 구동 휠(42)을 가압한다.
구동 휠(42)에는 지지부(14)가 모터(40)에 의해 회전될 수 있도록 보장하기 위해 O-링(50) 또는 일부 다른 마찰 강화 요소가 제공될 수 있다.
제 4 실시 예의 와이어 클러치 장치(20)는 서로에 대해 그리고 롤 사이를 통과하는 와이어에 대해 가압되는 2개의 롤(22)을 포함하기 때문에 기본적으로 제 1 실시 예에 대응한다. 여기에는 2개의 롤이 서로에 대해 가압되는 힘을 변경할 수 있는 바이어싱 장치(52)가 제공된다.
와이어가 컨테이너(1)로부터 인출되면, 전기 모터(40)가 작동되어 와이어 클러치 장치(20)를 올바른 방향으로 회전시켜 원하는 비틀림력을 와이어에 가한다. 동시에, 바이어싱 장치(46)가 활성화되어 모터(40)의 동력이 지지부(14)로 전달되도록 한다.
도 21에서, 도 17 내지 도 20의 실시 예에 대한 대안이 도시된다. 여기서, 구동 휠(42)은 벨트 또는 고무 링(60)을 통해 지지부(14)에 연결되어 바이어싱 장치가 필요하지 않게 된다.
도 22 내지 도 30에서, 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치의 다른 실시 예가 도시되어 있다. 이전 실시 예에서 알려진 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고 상기 설명을 참조한다.
도 22 내지 도 30의 실시 예는, 와이어 경로(16)를 통한 와이어의 이동이 롤(22)의 회전을 초래하고, 롤(22)의 회전이 베이스(12)에 대한 지지부(14)의 회전으로 변환된다는 점에서 도 6 내지 도 13의 실시 예와 유사하다.
여기서 기어 드라이브(34)는 롤(22) 중 하나와 2개의 롤(22)의 회전을 동기화하는 2개의 기어 휠(72) 중 하나가 장착되는 샤프트(70)를 포함한다. 또한, 기어 휠(74)이 샤프트(70)에 장착되며, 이는 추가 기어 휠과 맞물려 최종적으로 웜 기어(31)에 맞물리게 되는 스크류 기어(32)를 동반한다.
토크 리미터(76)는 샤프트(70)와 기어 휠(34) 사이의 토크 전달 경로에 배치된다.
일반적으로 토크 리미터(76)는 과도한 토크가 샤프트(70)로부터 기어 휠(74)로 전달되는 것을 방지한다.
토크 리미터(76)는 가압 링(78), 여기서 벨빌 스프링인 스프링(80), 조절 나사(82) 및 잠금 메커니즘(84)을 포함한다.
기어 휠(74)은 샤프트(70)의 숄더(84)에 인접하게 배열된다. 조절 나사(82)를 샤프트(70)에 조임으로써, 스프링(80)은 조절 나사(82)에 의해 가압 링(78)에 대해 편향되며, 이는 기어 휠(74)을 숄더(84)에 대해 가압한다. 따라서, 마찰력이 생성되고, 이는 샤프트(70)에서 기어 휠(74)로 미리 규정된 스레스홀드까지 토크의 전달을 허용한다.
샤프트(70)의 조정 나사(82)를 조정함으로써 허용 토크 전달 수준을 조정할 수 있다. 잠금 메커니즘(86)은 일단 원하는 수준의 토크 전달이 달성되면 조절 나사(82)를 그 위치에 잠글 수 있게 한다.
토크 리미터는 와이어에 가해지는 과도한 비틀림력이 생성되지 않도록 확실하게 보장한다.
도 31 내지 도 38은 롤(22)이 서로에 대해 가압되는 힘을 변경하기 위해 사용되는 바이어싱 장치(52)의 세부 사항을 도시한다.
바이어싱 장치(52)는 레버(53)에 힘을 가하는 역할을 하며, 이는 롤(22)을 서로를 향해 바이어스시키는 힘을 발생시킨다.
바이어싱 장치(52)는 레버(53)에 연결되고 바이어싱 장치(52)에 의해 견인력이 적용될 수 있는 견인 로드(90)를 포함하며, 바이어싱 장치(52)는 접합부(abutment)(92) 상에서 지지된다.
접합부(92)는 웨지형 가압부(94)가 맞물리는 후크 형태를 갖는다(특히 도 31 내지 도 37 참조).
가압부(94)에서, 견인 로드(90)에 나사로 고정되는 너트(96)가 지지된다. 너트(96)는 캠 메커니즘(100)에 의해 너트(96)에 연결된 핸드 휠(98)에 의해 회전될 수 있다. 캠 메커니즘(100)은 핸드 휠(98)의 회전축에 평행하는 방향으로 변위 가능한 방식으로 핸드 휠(98)에 지지되는 전송 핀(104) 및 너트(96)에 제공되는 캠 표면(102)을 포함한다. 캠 표면(102)으로부터 떨어져 면하는 그 측 상에서, 압력 핀(104)은 스프링(108)의 스택에 의해 압력 핀(104) 쪽으로 바이어스되는 가압 와셔(106)에 의해 맞물린다. 여기서, 벨빌 스프링이 사용된다.
스프링(108)은 조정 휠(110)에 의해 미리 로드된 상태로 캡핑되고, 그 축 위치는 세트 나사(112)에 의해 조절 가능하다. 세트 나사(112)는 캡(114)의 제거 후에 접근 가능하다.
세트 나사(112)를 회전시킴으로써, 스프링(108)의 예압이 조정될 수 있다. 예압을 조정함으로써, 압력 핀(104)의 회전에 의해 너트(96)의 캠 표면(102) 상으로 전달될 수 있는 최대 토크가 조정될 수 있다. 도 38을 보면, 핸드 휠(98)을 시계 방향으로 회전하면 필요한 힘으로 인해 압력 핀(104)이 캠(102)에서 스프링(108)의 힘에 대하여 위쪽으로 슬라이딩하지 않는 한 너트(96)의 회전이 수반되어 최종적으로 캠 표면을 벗어난다. 반대 방향에서, 압력 핀(104)은 캠 표면(102)에서 아래로 슬라이딩해서 너트(96)를 확실하게 동반하기 위해 단부 스탑에서 맞물린다.
핸드 휠(98)에서 너트(96)로의 원하는 토크 전달 수준이 고정 나사(112)에 의해 조정되면, 잠금 나사(116)가 조여진다.
도 39 내지 도 43에서, 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치의 또 다른 실시 예가 도시되어 있다. 이전 실시 예에서 알려진 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고 상기 설명을 참조한다.
도 39 내지 도 43의 실시 예와 이전 실시 예 사이의 일반적인 차이점은 롤(22)이 있는 지지부(14)가 도 39 내지 도 43의 실시 예에서 전적으로 와이어(2)의 영향으로 회전된다는 것이다. 지지부의 회전에서 롤(22)의 회전을 변환하는 기어가 없다.
지지부(14)는 지지부(14)의 회전축에 대해 편심으로 배열된 와이어 수용 개구(122)를 갖는 암(120)에 의해 회전된다. 와이어(2)가 코일 형태로 컨테이너(1)에 유지될 때, 롤(22)들 사이에 들어가는 와이어 부분과 코일 형태로 수용된 와이어 부분 사이에 작용하는 임의의 견인력은 주변 방향으로 향하는 구성 요소를 갖는 와이어 수용 개구(122)에 힘이 생성된다.
도 39 내지 도 43의 실시 예에 대한 대안이 도 44 및 도 45에 도시되어 있다. 대안적인 실시 예와 이전 실시 예의 차이점은 가요성 와이어 가이드(130)가 대안으로 사용된다는 점이며, 이것은 여기서 튜브(132)에 고정되어, 와이어(2)가 와이어 가이드(130)로부터 빠져나가는 단부가 지지부(14)의 회전축에 대해 편심으로 배열되는 것을 보장한다.
도 46 내지 도 49에서, 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치의 또 다른 실시 예가 도시되어 있다. 이전 실시 예에서 알려진 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고 상기 설명을 참조한다.
도 46 내지 도 49의 실시 예에서, 장치(10)는 롤(22)을 능동적으로 회전시키기 위해 사용되는 전기 모터(140)를 갖는다. 롤러(22)의 다운스트림에는 와이어를 곧게 펴기 위해 두 세트의 스트레이트닝(straightening) 롤(142)이 제공된다. 모터(140)에 의해 구동되는 롤(22)은 스트레이트닝 롤(142)의 세트를 통해 와이어를 밀어내는 역할을 한다.
모터(140)에는 장치(10)의 회전축에 대해 동심으로 배열되는 슬라이딩 접촉부(144)에 의해 전력이 제공된다.

Claims (26)

  1. 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치로서, 베이스, 회전축을 중심으로 상기 베이스에 대해 회전 가능하도록 장착되는 지지부 - 상기 회전축은 상기 베이스 및 지지부를 통해 연장하는 와이어 경로와 일치함 - , 상기 지지부 상에 장착되고 상기 와이어 경로를 따라 가이드되는 와이어에 체결되게 되어 있는 와이어 클러치 장치, 및 상기 베이스에 대해 상기 지지부를 회전시키도록 되어 있는 회전 메커니즘을 갖는, 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 와이어 클러치 장치는 상기 지지부에 장착되는 한 쌍의 롤이고, 롤들은 상기 와이어 경로의 반대편 측에 배열되며, 롤들 중 적어도 하나는 와이어 수용 그루브를 갖는, 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 바이어싱 장치가 2개의 롤들을 서로 바이어스시키기 위하여 제공되는, 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 바이어싱 장치는 조임 토크(tightening torque)를 바이어싱 메커니즘에 가하기 위한 핸드 휠을 포함하고, 토크 리미터(torque limiter)가 상기 핸드 휠로부터 상기 바이어싱 메커니즘으로의 토크 경로에 배열되는, 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 핸드 휠을 스핀들 너트에 연결하는 스프링 장착 캠 메커니즘(spring loaded cam mechanism)이 제공되는, 장치.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 토크 리미터는 조절 가능한, 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 메커니즘은 상기 와이어 경로를 따르는 와이어의 이동을 상기 베이스에 대한 상기 지지부의 회전으로 변환하도록 되어 있는 기어를 포함하는, 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 기어는 상기 베이스에 연결되는 링 기어 및 상기 지지부에 회전 가능하게 장착된 피니언을 갖는 베벨 기어인, 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 피니언을 위한 2개의 장착 위치가 상기 지지부 상에 제공되는, 장치.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 기어는 웜 드라이브(worm drive)인, 장치.
  11. 청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 슬라이딩 가이드에 장착되는 중간 기어 휠이 제공되는, 장치.
  12. 청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서, 토크 리미터가 상기 회전 메커니즘과 관련되는, 장치.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 토크 리미터는, 상기 기어와 상기 기어가 배열되는 샤프트 사이에 배열되는, 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 토크 리미터는 조절 가능한, 장치.
  15. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서, 상기 토크 리미터는 벨빌 스프링(Belleville spring)을 포함하는, 장치.
  16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 메커니즘은, 상기 베이스에 장착되고 상기 베이스에 대해 상기 지지부를 회전시키도록 되어 있는 구동 모터를 포함하는, 장치.
  17. 청구항 16에 있어서, 커플링 장치가 상기 구동 모터를 상기 지지부에 연결하기 위해 제공되는, 장치.
  18. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서, 커플링 장치는 상기 지지부와 관련된 피구동 표면에 대해, 상기 구동 모터에 연결된 구동 휠을 가압하기 위한 어플리케이션 장치(application device)를 포함하는, 장치.
  19. 청구항 16 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서, 모터 전류 센서가 제공되는, 장치.
  20. 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 메커니즘은 상기 지지부의 회전축에 대해 편심으로 배열되는 와이어 수용 개구를 갖는 암인, 장치.
  21. 청구항 1 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서, 와이어 스트레이트너(wire straightener)가 상기 지지부에 배열되는, 장치.
  22. 시스템으로서, 일정 양의 와이어가 와이어의 복수의 루프로 구성된 코일의 형태로 포함되는 컨테이너와, 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치를 갖고, 상기 장치는 와이어 위에 장착되고, 상기 장치는, 베이스, 회전축을 중심으로 상기 베이스에 대해 회전 가능하도록 장착되는 지지부 - 상기 회전축은 상기 베이스 및 상기 지지부를 통해 연장하는 와이어 경로와 일치함 - , 상기 지지부 상에 장착되고 상기 와이어 경로의 반대편 측 상에 배열되는 한 쌍의 롤 - 롤들 중 적어도 하나의 롤은 와이어 수용 그루브를 가짐 - , 및 상기 베이스에 대해 상기 지지부를 회전시키도록 되어 있는 회전 메커니즘을 갖고, 상기 시스템은 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치의 다운스트림에 배열되는 적어도 하나의 와이어 피더를 더 포함하는, 시스템.
  23. 청구항 22에 있어서, 리테이너가 와이어의 코일 상에 배열되는, 시스템.
  24. 청구항 23에 있어서, 와이어에 회전을 전하기 위해 장치의 다운스트림에 배열되는 상기 와이어 피더는 보조 와이어 피더이고, 메인 와이어 피더는 상기 보조 와이어 피더의 다운스트림에 제공되는, 시스템.
  25. 시스템으로서, 일정 양의 와이어가 와이어의 복수의 루프로 구성되는 코일의 형태로 포함되는 컨테이너와, 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치를 갖고, 상기 장치는 와이어 위에 장착되고, 상기 장치는, 베이스, 회전축을 중심으로 상기 베이스에 대해 회전 가능하도록 장착되는 지지부 - 상기 회전축은 상기 베이스 및 상기 지지부를 통해 연장하는 와이어 경로와 일치함 - , 상기 지지부 상에 장착되고 상기 와이어 경로의 반대편 측 상에 배열되는 한 쌍의 롤 - 롤들 중 적어도 하나의 롤이 와이어 수용 그루브를 가짐 - , 및 상기 베이스에 대해 상기 지지부를 회전하도록 되어 있는 회전 메커니즘을 갖고, 상기 회전 메커니즘은 상기 베이스에 대해 상기 지지부를 회전시키기 위한 구동 모터를 포함하고, 상기 시스템은, 와이어에 비틀림력을 전하기 위한 장치의 다운스트림에 배열되는 적어도 하나의 와이어 피더, 및 상기 회전 메커니즘의 구동 모터의 회전 속도를 제어하기 위한 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 와이어 상에 가해진 비틀림력을 제한하기 위한 토크 감지부를 포함하는, 시스템.
  26. 청구항 25에 있어서, 와이어는 마그네슘을 포함하는 알루미늄 합금으로부터의 용접 와이어인, 시스템.
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