KR930010017B1 - 테이핑장치 및 테이핑시스템 - Google Patents

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내용 없음.

Description

테이핑장치 및 테이핑시스템

제 1 도는 본 발명의 일실시예를 나타낸 테이핑장치의 사시도.

제 2 도는 회전링기구의 정면도.

제 3 도는 절단클램프기구의 정면도.

제 4 도는 제 3 도의 Ⅳ-Ⅳ선의 단면도.

제 5 도는 제 3 도의 Ⅴ-Ⅴ선의 단면도.

제 6 도는 접착기구의 정면도.

제 7 도~제 10 도는 테이핑의 공정을 나타낸 설명도.

제 11 도는 코일소선의 입력데이타를 나타낸 도면.

제 12 도는 각 X, Y, Z 슬라이드유니트의 이동방향을 나타낸 도면.

제 13 도는 테이핑시의 테이핑헤드의 이동방향을 나타낸 도면.

제 14 도는 테이프의 자동교환기구를 구비한 테이핑장치를 나타낸 사시도.

제 16 도는 복수대의 테이핑장치를 구비한 테이핑시스템을 나타낸 사시도.

제 17 도는 클램퍼 및 경사기구를 나타낸 정면도.

제 18 도는 일반의 귀갑형 코일의 사시도.

제 19 도는 제 18 도의 XIX-XIX선의 단면도.

제 20 도는 및 제 21 도는 각각 다른 형상의 코일을 나타낸 사시도.

제 22 도는 종래의 테이핑장치의 요부를 나타낸 사시도.

제 23 도는 종래의 테이핑장치를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 코일소선(도체) 2 : 회전링

4 : 테이프 7a, 7b : 칼날

12a : 랙 14a : 실린더

7a, 7b, 12a, 14a : 절단기구 8a, 8b : 클램퍼

12b : 랙 14b : 실린더

8a, 8b, 12b, 14b : 클램프기구 17 : 접착건

19 : 실린더 17, 19 : 접착기구

22a : 지지프레임(프레임체) 26a : 받이대

26b : 클램퍼 26c : 클램프레버

26a~26c : 클램프기구 37 : 테이프장착축

38 : 스프링 39 : 홀더

40 : 고정핀 41 : 덮개

42 : 회전방지핀 37~42 : 테이프지지기구

43 : 테이프장착카세트

본 발명은 예를 들면 전동기의 코일에 절연테이프를 감는 테이핑장치 및 테이핑시스템에 관한 것이다. 제 18 도는 예를 들면 일본국 재단법인 직업훈련교재 연구회 발행「회전전기(回轉電機) 조립과(교과서)제 272 번」에 기재된 귀갑형(龜甲型)코일의 사시도를 나타낸다. 도면중, (1)은 코일소선(素線)이고, 리드부(1a), 앤드부(1b), 직선부(1c) 및 노즈부(1d)로 구성되어 있다. 도면에 나타낸 바와 같이, 일반적으로 코일은 복수의 코일소선(1)으로 구성되어 있다.

제 19 도는 제 18 도의 XIX-XIX선에 따른 단면을 나타낸 것이며, 통상 귀갑형 코일의 앤드부(1b)는 곡률반경 R의 원호를 형성하고 있다.

먼저, 제 18 도에 도시한 귀갑형 코일소선의 외주 절연테이핑의 종래 방식에 대하여 설명한다. 제 22 도는 카탈로그기재(프랑스 DERFI사, '82-1발행)의 테이핑헤드와 동등한 구성을 가진 장치이며, 코일소선(1)에 테이핑을 행하고 있는 부분적인 설명도이다. 도면에 있어서, (1)은 코일소선, (31)은 회전링, (32)는 외프레임이고, 회전링(31)을 지지한다. (4)는 테이프이고, 회전링(31)의 측면에 장착되어 회전링(31)의 회전과 동시에 코일소선(1)의 외주를 선회한다. (33a)는 구동풀리이고, 모터(33b)의 회전을 벨트(34)와 안내풀리(33c)를 통해 회전링(31)에 전달한다. 벨트(34)는 회전링(31)의 외주면에 접촉하여 회전링(31)을 회전시킨다. 회전링(31) 및 외프레임(32)에는 코일소선(1)을 출입시키기 위한 절결부가 있으며, 서로 절결부를 맞춤으로써 코일소선(1)의 출입이 가능해진다.

테이핑방법은 먼저 코일소선(1)을 회전링(31)의 내측에 삽입한다. 코일소선(1)은 테이핑작업동안 사람의 손에 의해 양끝을 지지한다.

마찬가지로 사람의 손에 의해 테이프(4)의 감기개시부에는 테이핑의 장력으로 테이프가 어긋나지 않도록 점착선의 테이프를 고정하여 놓는다. 또, 테이프(4)의 감기 종료부에도 같은 점착성의 테이프로 고정한다. 테이프(4)의 절단은 시판의 가위 또는 커터를 사용한다.

제 23 도는 제 22 도의 개량방식으로 제 22 도와 같은 테이핑헤드를 1유니트로 하여 장착함으로써 테이핑작업의 기계화를 실현한 것이며, 다음에 상세히 설명한다.

제 18 도에 있어서의 코일소선(1)의 양단부가 되는 리드부(1a) 및 노즈부(1d)를 제 23 도에 있어서의 받이대(26a)로 지좡磯코일소선(1)은 받이대(26a)에 재치된 후, 클램프레버(26c)의 조작에 의해 클램퍼(26b)로 조여져 지지된다. 코일치수의 변화에 대하여는 스플라인 축(28a)에 활합(滑合)되어 있는 지주(27)의 위치를 코일의 길이에 따라서 조정한 후, 록나사(28b)에 의해 고정한다. 지지대(29)는 지주(27)와 스플라인축(28a)을 지지하여 테이블(30)에 고정되어 있다.

회전링(31), 외프레임(32), 구동풀리(33a), 모터(33b), 안내풀리(33c) 및 벨트(34)로 구성되는 테이핑요소부분은 외프레임(35)에 장착되어서, 외프레임(35)을 지지하는 지지프레임(22a)을 통해 Z축 슬라이드 유니트(23a)에 지지된다. Z축 슬라이드유니트(23a)는 프레임(23d)를 통해 Y축 슬라이드유니트(24a)에 재치되고, Y축 슬라이드유니트(24a)는 다시 X축 슬라이드유니트(25a)에 재치되어 있다. X축 슬라이드유니트(24a)는 지지대(29)와 마찬가지로 테이블(30)에 고정되어 있다. 그리고, 각 슬라이드유니트(23a), (24a), (25a)는 각각 모터와 이송나사에 의해 상하, 전후, 좌우로 이동할 수 있는 구성으로 되어 있다.

다음에, 동작에 대하여 설명한다. 테이핑하려고 하는 코일소선(1)의 길이에 따라 지주(27)의 위치를 조절고정한 후, 코일소선(1)을 받이대(26a)에 재치하여 클램프레버(26c)를 조작하고, 클램퍼(26b)에 의해 클램프한다. 다음에, 테이프(4)를 회전링(31)에 세트한다. 회전링(31)의 외주에 형성한 절결부와 외프레임(32)의 절결부를 맞춘후, 회전링(31)의 중심에 코일소선(1)이 배치되도록 Z축 슬라이드유니트(23a), Y축 슬라이드유니트(24a)를 동작시킨다. 테이프의 감기개시부 및 감기종료부는 통상 제 18 도에 나타낸 코일소선(1)에 있어서 노즈부(1d)에 가까운 앤드부(1b) 또는 리드부(1a)에 가까운 앤드부(1b)가 된다.

제 23 도는 제 18 도에 있어서의 직선부(1c)를 테이핑하고 있는 상태를 나타내고 있다. 사람의 손에 의해 테이프(4)를 감기개시할때 테이핑시의 장력에 의해 테이프가 어긋나지 않도록 끝부를 점착성 테이프로 코일소선(1)에 고정한다. 또, 테이핑완료 후 테이프(4)가 감기 종료부도 테이프가 어긋나지 않도록 감기개시부와 마찬가지로 점착성 테이프로 고정한 후, 테이프 끝을 가위로 절단한다. 회전링(31)은 테이핑 개시지령에 의해 모터(33b)의 회전이 구동풀리(33a)에 전달되고, 벨트(34), 안내풀리(33c)를 통해 회전되어 코일소선(1)의 외주를 선회함으로써 테이핑을 행한다. 회전링(31)은 회전과 동시에 미리 코일소선(1)의 치수에 따라 제어장치에 입력되어 있는 데이터에 의거하여, Z축 슬라이드유니트(23a), Y축 슬라이드유니트(24a) 및 X축 슬라이드유니트(25a)의 동작에 의해 상하, 전후, 좌우로 이동하면서, 또는 모터(22b)의 동작으로 외프레임(35)을 경사시키면서 코일소선(1)이 항상 회전링(31)의 중앙에 위치하도록 제어하여 테이핑을 행한다.

이와같이 하여 코일소선(1)의 한쪽에 테이핑을 종료하면, 받이대(26a)로부터 코일소선(1)을 일단 떼어내고, 코일의 방향을 반대로 하여 다시 받이대(26a)에 세트한 후 반대측의 테이핑을 마찬가지로 행한다.

종래의 테이핑장치는 이상과같이 구성되어 있으므로, 테이프의 감기개시와 감기종료의 처치(시종단(始終端)처리라고 함)는 테이프의 고정, 테이프의 절단을 모두 사람의 손으로 실시하지 않으면 안 되며, 테이핑자체의 기계화는 할 수 있어도, 시종단처리에 사람의 손이 개재되며, 테이핑작업전체의 기계화를 도모할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것이며, 테이프의 시종단처리 및 테이프의 자동공급은 기계화함으로써, 테이핑작업전체의 기계화율을 높여 테이핑의 자동화에 기여하는 테이핑장치 및 테이핑 시스템을 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 테이핑장치 및 테이핑시스템은 테이프의 시종단처리의 기계화를 도모하기 위해, 테이프의 시종단을 클램프하여 접착제를 사용함으로써 테이프 끝을 코일에 접착 고정하는 동시에 테이프 끝을 절단할 수 있도록 한 기구, 테이프의 자동공급을 행하는 기구, 코일의 양측을 자동으로 테이핑할 수 있도록 코일을 경사, 선회시키는 기구를 구비한 것이다.

본 발명에 있어서의 테이핑장치 및 테이핑시스템을 테이프의 감기개시와 감기종료를 클램프, 절단, 접착하는 시종단처리기구에 의해 테이프가 기계적으로 코일에 고정, 절단 분리하는 것과, 테이프의 자동공급기구를 구비함으로써 테이핑작업의 기계화율이 고도화되어, 테이핑작업의 자동화를 도모할 수 있다.

다음에, 본 발명의 일시예에 대하여 도면에 따라서 설명한다.

제 1 도에 있어서, (1)은 코일소선이고, 양끝부는 받이대(26a)로 지지되어 클램프레버(26c)의 조작에 의해 클램퍼(26b)로 조여져 지지된다.

코일치수의 변화에 대하여는 스플라인축(28a) 에 활합되어 있는 지주(支柱)(27)의 위치를 코일의 길이에 따라 조정한 후, 록나사(28)에 의해 고정한다. 지지대(29)는 지주(27), 스플라인축(28a)를 지지하여 테이블(30)에 고정되어 있다. 회전링(2)은 외프레임(3)의 내주부를 선회할 수 있도록 장착되어 있다. 회전링(2)의 외주는 전주에 걸쳐서 톱니커팅 가공되어 있으며, 외프레임(3)에 장착되어 있는 중간기어(5b)를 통해 구동기어(5a)와 연결되어 있다. 구동기어(5a)는 뒤쪽의 모터(15)와 직결되어 있다. (4)는 테이프이고, 회전링(2)의 측면에 장착되어 있다. (17)은 접착건, (16)은 이 접착건(17)을 장착하는 장착대, (19)는 실린더이고, 장착대(16)를 통해 접착건(17)을 지지하고 있다. (18)은 장착대로 실린더(19)를 지지하고, 외프레임(3)의 측부에 고정되어 있다. (21a)은 접착제 탱크이고, 튜브(21b)를 통해 접착제를 접착건(17)에 공급한다. (22b)는 모터이고, 지지프레임(22a)를 통해 외프레임(3)에 직결되어 있다. (6)은 절단클램프기구이고, 외프레임(3)에 고정되어 있다.

이들 테이핑요소는 지지프레임(22a)을 통해 Z축 슬라이드유니트(28a)로 지지되어 있다. Z축 슬라이드 유니트(23a)는 프레임(23d)을 통해 Y축 슬라이드유니트(24a)에 재치되어 있다. Y축 슬라이드유니트(24a)는 X축 슬라이드유니트(25a)에 재치되어 있다. X축 슬라이드유니트(25a)는 지지대(29)와 같이 테이블(30)에 고정되어 있다. 또한, 각 슬라이드유니트는 각각 모터(23c), (24c) 이송나사(23b), (24b) (25b)를 가지고, Z축(상하방향), Y축(전후방향), X축(좌우방향)을 이동시키는 구성으로 되어 있다.

제 2 도~제 6 도는 제 1 도에 있어서의 부분상세도이며, 다음에 순서에 따라서 설명한다.

제 2 도는 회전링(2)의 동작기구를 설명한 것이다. 회전링(2)은 외주가 톱니커팅 가공되어 있고, 원주상의 1개소는 절결되어 있다. 외주는 외프레임(3)에 지지되고, 2매의 중간기어(5b)와 맞물려 있다. 그리고, 중간기어(5b)는 구동기어(5a)와 맞물려 있다. (4)는 테이프이고, 테이프홀더(도시하지 않음)를 통해 회전링(2)의 측면에 장착되어 있다. 구동기어(5a)를 구동하면 중간기어(5b)를 통해 회전링(2)이 화살표의 방향으로 회전하므로, 테이프(4)도 회전하여 코일소선(1)의 외주에 테이프가 감기게 된다. (6)은 절단, 클램프기구이고, 제 3 도에 따라서 상세히 설명한다.

제 3 도~제 5 도는 절단, 클램프기구의 상세를 나타낸 것이고, 제 3 도는 기구장착 단면도, 제 4 도는 절단동작을 나타탠 설명도, 제 5 도는 클램프 동작을 나타낸 설명도이다.

제 3 도에 있어서, (7)은 장착대이고, 절단, 클램프기구요소를 지지하여 회전링(2)의 내측에서 상기 요소가 동작하도록 제 2 도의 외프레임(3)에 고정되어 있다. (7a)는 상칼날, (7b)는 하칼날, (8a)는 좌클램퍼, (8b)는 우클램퍼이고, 각각 핀(9a), (9b) 및 베어링(10)을 통해 장착대(7)에 끼워 장착되어 있다. (11)은 스프링이고, 상칼날(7a)을 누름으로써, 절단시에 상칼날(7a) 과 하칼날(7b)과의 간극을 없애는 것이다.

제 4 도는 제 3 도의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도이고, 절단동작으로 나타낸 설명도이다. 제 5 도는 제 3 도의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이고, 클램프동작을 나타낸 설명도이다.

제 4 도에 있어서, 상칼날(7a) 및 하칼날(7b)은 절단용 가위에 상당하는 것이며, 각각의 중심부는 톱니커팅가공되어 서로 맞물려 있다. (12a) 는 랙이고, 하칼날(7b) 과 맞물려 장착판(13a)을 통해 실린더(14a)에 연결되어 있다.

제 5 도에 있어서, 좌클램퍼(8a), 우클램퍼(8b)는 클램퍼로서, 각각의 중심부는 톱니커팅가공되어 서로 맞물려 있다. (12b)는 랙이고, 좌클램퍼(8a)와 맞물리고, 장착판(13b)을 통해 실린더(14b)에 연결되어 있다.

제 6 도는 접착기구의 상세를 나타낸 것이며, 제 1 도에 있어서의 접착제탱크(21a)로부터 튜브(21b)를 통하여 송출된 접착제가 접착건(17)에 도입된다. 접착건(17)은 장착대(16)를 통해 실린더(19)에 재치되어 있다. (18)은 실린더(19)를 지지하는 장착대이고, 외프레임(3)에 고정되어 있다. (15)는 모터이고, 회전링(2)을 구동한다. 또한, 접착건(17)은 코일소선(1)의 바로 위에 위치하도록 배치되어 있다.

다음에, 동작에 대하여 설명한다. 제 1 도에 있어서, 테이핑하려고 하는 코일소선(1)의 길이에 따라서 지주(27)의 위치를 조정 고정한 후, 코일소선(1)을 받이대(26a)에 재치하여 클램프레버(26c)를 조작하고, 클램퍼(26b)에 위해 클램프한다. 그리고, 테이프(4)를 회전링(2)에 세트한다. 여기까지가 사람의 손에 의한 작업이고, 이후는 제어장치(도시하지 않음)에 미리 입력된 제어정보에 의해 기계적으로 동작하여 코일소선(1)의 한쪽 테이핑을 자동으로 행한다.

제 7 도~제 10 도에 있어서, 자동테이핑동작의 순서를 나타낸다.

제 7a 도에 있어서, 회전링(2)에 세트된 테이프(4)의 권시단(卷始端)을 좌우 클램퍼(8a), (8b)로 화살표방향으로 클램프한다. 클램프동작을 제 5 도에서 설명한다. 중심부에 톱니커팅가공되어 서로 맞물려 있는 좌우 클램퍼(8a), (8b)중 좌클램퍼(8a)와 맞물리는 랙(12b)을 실린더(14b)로 화살표방향으로 작동시킴으로써 좌우 클램퍼(8a), (8b)가 요동하여 클램프동작을 한다. 이 때 클램퍼가 회전링(2)의 외측으로 돌출함으로써 테이프끝을 클램프한다. 클램프를 개방하는 경우에는 실린더(14b)를 반대방향으로 작동시킨다. 클램프완료 후, 제 1 도에 있어서의 Y축 슬라이드유니트(24a)에 의해 회전링(2)의 중심부에 코일소선(1)이 올 때까지 프레임(23d)을 이동시킨다. 제 7b 도에 있어서, 화살표가 이동방향으로 표시한다. 이 상태에서 테이프(4)의 권출부(卷出部)와 코일소선(1)이 접촉된다. 다음에, 제 7c 도에 나타낸 바와 같이, 회전링(2)을 화살표방향으로 90°선회시킨다. 이 상태에서 회전링(2)의 원주상의 절결방향은 상부로 되고, 접착건(17)에 의한 코일소선(1)에의 접착제(20)의 도포를 행한다.

도포동작에 대하여 제 6 도에서 설명한다. 제 1 도에 있어서의 접착제탱크(21a)로부터 튜브(21b)를 통하여 접착건(17)에 송출된 접착제는 접착건(17)의 선단으로부터 코일소선(1)위에 도포된다. 제 6 도는 접착제를 코일소선(1)의 바로 위에 도포하는 상태를 나타낸 것이며, 접착건(17)은 장착대(16)를 통해 실린더(19)에 재치되어 있다. 접착시는 실린더(19)의 작동에 의해 접착건(17)이 화살표방향으로 이동한다. 이때 회전링(2)에 형성된 원주상의 절결방향이 제 7c 도에 나타낸 바와 같이 상부로 되어 있으므로, 접착건(17)은 회전링(2)과 간섭하지 않는다. 이 상태에서 코일소선(1)의 바로 위에 접착제를 도포한다. 도포후, 접착건(17)은 실린더(19)의 작동에 의해 원래의 위치로 후퇴한다. 접착건(17)이 후퇴함으로써 테이프(4)가 회전할때에 접착건(17)과의 간섭을 방지한다.

다음에, 제 8a 도에 나타낸 바와 같이, 회전링(2)을 화살표방향으로 180°선회시킨다. 이 동작에 의해 코일소선(1) 바로 위에 도포된 접착제와 테이프끝이 접촉하여, 코일소선(1)과 테이프끝이 접착된다. 또한, 테이프(4)는 테이프홀더(도시하지 않음)에 의해 적절한 장력을 유지하도록 회전링(2)에 장착되어 있으므로, 코일소선(1) 바로 위에 도포된 접착제가 테이프끝으로 눌려서 확실하게 접촉되게 된다.

이 상태에서 수초동안 기다리면 접착이 완료되므로, 제 8b 도에 나타낸 바와 같이 테이프끝을 상하칼날(7a), (7b)을 원래 위치로 복귀시키는 동시에 좌우 클램퍼(8a), (8b)의 클램프를 화살표방향으로 개방하여 원래 위치로 복귀시킨다.

다음에, 절단동작에 대하여 제 4 도에서 설명한다. 중심부에 톱니커팅가공되어 서로 맞물려 있는 상하칼날(7a), (7b)중, 하칼날(7b)과 맞물리는 랙(12a)을 실린더(14a)로 화살표방향으로 작동시킴으로써, 상하칼날(7a), (7b)이 요동하여 절단동작을 행한다. 이 때, 칼날이 회전링(2)의 외측으로 돌출함으로써 테이프끝을 절단한다. 양 칼날(7a), (7b)을 원래 위치로 복귀시키는 경우에는 실린더(14a)를 반대방향으로 작동시킨다. 절단동작은 통상의 손가위와 동일한 원리이지만, 절단시에 상하칼날(7a), (7b) 사이의 간극을 없애서 칼이 잘들게 하기 위하여, 제 3 도에 나타낸 바와 같이 스프링(11)으로 상칼날(7a), (7b)사이의 간극을 없애서 칼이 잘들게 하기 위하여, 제 3 도에 나타낸 바와 같이 스프링(11)으로 상칼날(7a)이 하칼날(7b)을 항상 누르도록 구성되어 있다. 또, 제 3 도에 나타낸 바와 같이, 칼날과 클램퍼는 회전링(2)의 내주에 수납 재치되고, 제 4 도, 제 5 도에 나타낸 바와 같이 각각의 동작을 완료하여 원래의 위치로 복귀한 상태는 회전링(2)의 내측에 수납되고, 회전링(2)과 함께 테이프(4)가 회전할 때 간섭하지 않도록 되어 있다. 여기까지가 테이프의 권시단처리가 된다.

다음에, 제 8c 도에 나타낸 바와 같이, 회전링(2)을 화살표방향으로 연속적으로 회전시킴으로써 테이핑동작을 개시한다. 테이핑동작은 제 2 도에 나타낸 바와 같이 도면의 뒤쪽에 배치된 모터와 직결되어 있는 구동기어(5a)의 회전이 중간기어(5b)를 통해 전달되어, 회전링(2)을 화살표 방향으로 회전시킨다. 이 경우, 테이프(4)는 회전링(2)의 측면에 장착되어 있고, 회전링(2)과 마찬가지로 회전하므로, 코일소선(1)의 외주를 테이핑하게 된다.

제 1 도에 있어서, 회전링(2)은 회전과 동시에 미리 코일소선(1)의 치수에 따라서 제어장치(도시하지 않음)에 입력되어 있는 데이터에 의거하여 Z축 슬라이드유니트(23a), Y축 슬라이드유니트(24a) 및 X축 슬라이드유니트(25a)의 동작에 의해 상하, 전후, 좌우로 이동하면서 또한 모터(22b)의 동작으로 외프레임(3)을 경동시키면서, 코일소선(1)이 항상 회전링(2)의 중앙에 위치하도록 제어하여 테이핑을 행한다. 이와 같이 하여 코일소선(1)의 한쪽의 테이핑이 종료된다.

다음에, 테이프의 권종단(捲終端)처리에 대하여 설명한다. 제 9a 도에 나타낸 바와 같은 상태에서 회전링(2)을 정지시킨 후, 제 7c 도에서 설명한 경우와 같이 접착건(17)에 의한 코일소선(1)에의 접착제(20)의 도포를 행한다. 다음에, 제 9b 도에 나타낸 바와 같이, 회전링(2)을 화살표방향으로 270°선회시키면, 제 8a 도에서 설명한 경우와 같이 코일소선(1)과 테이프끝이 접착된다. 이 상태에서 수초 기다리면 접착이 완료되므로, 제 9c 도에 나타낸 바와 같이 테이프(4)의 권종단을 제 7a 도에서 설명한 경우와 같이 좌우 클램퍼(8a), (8b)로 화살표 방향으로 클램프한다.

다음에, 제 10a 도에 나타낸 바와 같이, 테이프끝을 제 8b 도에서 설명한 경우와 같이 상하칼날(7a), (7b)로 화살표방향으로 절단한다. 그리고, 절단완료후에 상하칼날(7a), 7b)을 원래 위치에 복귀시킨다. 이 때, 좌우클램퍼(8a), (8b)의 클램프동작은 계속된다. 다음에 제 10b 도에 나타낸 바와 같이, 회전링(2)을 화살표방향으로 180°선회시키면, 회전링(2)의 원주상의 절결방향은 좌측으로 되고, 테이프(4)의 위치는 상부로 된다. 여기까지가 테이프의 권종단처리가 된다.

권종단처리가 완료되면, 제 7b 도에서 설명한 경우와 역으로, 코일소선(1)의 위치에서 회전링(2)을 화살표 방향으로 이동시킨다. 제 10c 도는 이 상태를 나타낸 것이며, 제 7a 도에 나타낸 상태와 같으며, 다음의 권시단처리를 할 수 있는 상태로 되어 있다.

이와 같이 하여 코일소선(1)의 한쪽의 테이핑이 완료되면, 받이대(26a)에서 코일소선(1)을 일단 떼어내서, 코일의 방향으로 반대로 하여 다시 받이대(26a)에 세트한 후, 반대측의 테이핑을 행한다. 반대측의 테이핑동작은 제 7 도~제 10 도에 있어서의 동작과 전혀 동일하다.

이와 같이 하여 테이핑이 완료되면, 회전링(2)은 자동적으로 원점위치로 복귀한다. 그 후, 사람의 손에 의해 받이대(26a)로부터 테이핑 완료코일을 떼어내고, 다음의 코일을 장착한다.

각 경동회전축(X), (Y), (Z)의 제어방법에 대하여 제 11 도~제 13 도에 따라서 상세히 설명한다.

테이핑되는 코일소선(1)의 형상데이터는 코일소선의 도면으로부터 퍼스콤에 입력하여 둔다. 일예로서 입력데이터는 제 11 도에 나타낸 것과 같다.

코일을 고정하는 코일지지대의 위치(X, Y, Z측의 원점위치로부터 어느 위치에 있는가)는 장치의 조립도면으로부터 용이하게 알 수 있다. 그 다음에, 코일소선(1)을 코일지지대에 고정했을때 코일지지대의 위치데이터와 코일소선의 형상데이터를 조합하면 각 축의 원점에 대해 코일소선의 위치가 어디로 되는가 산식(算式)을 풀뿐이다. 각 축은 모두 펄스모터로 작동되로 있으므로, 산식으로 구한 위치데이터를 펄스치로 환산할 필요가 있다.

다음에, 실제로 테이핑하기 위한 포인트이지만, 높이에 대하여는 코일소선(1)이 테이핑헤드 회전중심이 되는 위치에 맞추어서, 제 12 도에 나타낸 Z축이 이동하여 위치결정된다. 코일소선(1)의 한쪽을 테이핑할 경우 Z축을 움직일 필요는 없으나, 다른 한쪽의 경우는 코일 높이가 변하므로, 그 만큼 Z축을 이동시킨다. X, Y축에 대하여는 데이핑헤드가 코일지지대에 간섭하지 않는 위치를 산식에 의해 구하고, 이것이 감기개시, 감기종료위치로 된다. 또한 테이프도중 코일소선(1)과 테이핑헤드가 간섭하지 않도록 할 필요가 있으므로 제 13 도에 나타낸 바와 같이 테이핑헤드의 경동개시위치 및 경동종료위치도 산식에 의해 구할 수 있다. 그러나, 실제는 코일소선(1)의 형상이 도면대로 되어 있지 않으므로, 산식으로 구한 값으로 한번 테이핑헤드를 움직여서 코일소선 또는 코일지지대와 테이핑헤드의 간섭이 없는가, 크게 위치가 어긋나 있지 않은가를 확인해 둘 필요가 있다. 이때, 테이핑헤드의 위치를 어긋나게 할 필요가 있으면 이 어긋난 만큼은 보정치로서 재차 퍼스콤에 입력하여 정확한 위치데이터로 수정한다.

테이핑할 때의 테이핑헤드의 이동방향은 제 13 도에 나타낸 바와 같이 감기개시위치에서 경동개시위치(A)에 향하여 경사져서 이동한다. 경사이동이란 X, Y축이 모두 움직여서 코일소선(1)의 경사에 맞추어 이동하는 것이다. 다음에, 이대로 진행하면 테이핑헤드와 코일소선이 간섭하므로, X, Y축을 움직이면서 경동축도 움직이기 시작한다.

경동종료위치(A)까지 움직임이 종료하면 다음은 X축만 움직여서 경동개시위치(B)로 향한다. 경동개시위치(B)에서는 코일소선(1)과 간섭하지 않도록 경동이 개시되고, Y축도 코일소선(1)의 경사에 맞도록 움직이기 시작한다. 경동종료위치(B)로부터는 X, Y축이 움직여서 감기종료위치에 도달하면 X, Y회전축이 정지한다. 그후, 테이프(4)의 종단처리를 하여 코일소선(1)의 다른 한쪽을 마찬가지로 테이핑하여간다.

테이핑중의 테이핑헤드의 이동속도를 일정하게 하고 있으므로, 감기개시위치로부터 경동개시위치(A)와 같이 헤드가 X, Y축 보간(補間)하면서 움직이는 곳에서는 X, Y축의 이동속도는 다음과 같이 고려하고 있다.

테이핑헤드 이동속도를 V, 인접한 이동포인트의 어드레스를 X(i), Y(i), 포인트간의 거리를 L(i)로 하면

L(i)=SQR((X(i)-X(i+1))²+(Y(i)-Y(I+1))²)

L(i)의 거리를 움직이는 시간 T(i)는

T(i)=L(i)/V

각 포인트간을 X, Y축의 보간으로 움직이도록 하면 X, Y축의 속도는

Vx(i)=ABS(X(i)-X(i+1))/T(i)

Vy(i)=ABS(Y(i)-Y(i+1))T(i)

로 구할 수 있다.

다음에, 테이핑헤드회전축의 회전수제어에 대하여 설명한다. 제 13 도에 나타낸 바와 같이 테이프(4)를 감는다고 하면

테이핑헤드 회전축기어계의 감속비 i

테이프폭 W(㎜)

테이핑헤드이동속도 V(㎜/sec)

테이핑헤드 1회전당 테이프이동량 S(㎜/rev)

따라서, 테이핑헤드회전축용 모터의 회전수 P(rev/sec)는

P=(V/S)*60*(1/i)

예를 들면 테이프의 겹침이 테이프폭의 1/2겹치게 할 때는 S=W/2로 된다. 상기 식에서 간단히 테이프(4)의 겹침정도를 변경할 수 있다.

제 14 도에 대하여 설명한다. 제 14 도는 테이프(4)의 장착상태를 나타낸 단면도이다. 도면에 있어서, (36)은 테이프(4)가 감겨져 있는 중심(中芯), (37)은 중심(36)에 결합하고, 회전링(2) 및 후술하는 테이프장착카세트(43)의 가공되어 있는 구멍에 삽입되는 테이프장착축, (38)은 테이프(4)에 텐션력을 발생시키는 스프링, (39)는 스프링(38)의 압부력(押付力)을 테이프(4)의 측면에 부여하고, 테이프 장착축(37)과 결합되어 있는 홀더, (40)은 홀더(39)가 테이프장착축(37)으로부터 탈락하는 것을 방지하는 판고정핀, (41)은 스프링(38)의 힘을 받아멈추게 하는 동시에 테이프(4)의 탈락을 방지하는 덮개, (42)는 테이핑할때 테이프(4)가 유출되는 동시에 테이프장착축(37)이 회전하려고 하는 것을 방지하는 회전방지핀이다. 또한, 상기(36)~(42)로 테이프홀더가 구성되어 있다.

제 15 도는 제 1 도의 테이핑장치에 테이프(4)의 자동교환 및 코일소선(1)을 한쪽만이 아니라 양쪽 모두 자동테이핑할 수 있도록 코일소선(1)이 장착되어 있는 지주(27)를 요동시키거나, 그 아래의 지지대(29)와 함께 180°반전시키는 기구를 부가한 것이다. 도면에 있어서, (43)은 본 실시예에서는 1매에 4개의 테이프홀더가 장착가능한 테이프장착 카세트이고, 제 14 도의 회전링(2)에의 장착상태와 같으며, 여기서부터 새 테이프(4)를 회전링(2)에 공급하거나, 역으로 중심(36)만 남은 테이프홀더를 되돌려 보내기 위한 테이프장착카세트이다.

(44)는 테이프장착카세트(43)를 본 실시예에서는 4매 수납할 수 있으며, 로터리실린더에 의해 1매씩 인덱스 가능한 카세트장착대이다.

(45)는 테이프교환시 테이프홀더를 파지하는 핸드, (46)은 핸드(45)를 지지하고, 또한 전후로 왕복운동을 하는 실린더, (47)은 테이프장착카세트(43)에 장착되어 있는 4개의 테이프홀더의 위치에 핸드(45)를 4단계로 승강위치결정하는 실린더, (48)은 테이프장착카세트(43) 측에서 회전링(2)측으로, 또 그 역의 동작으로 핸드(45)의 방향을 90°요동시키는 로터리실린더이다. (49)는 상기 (43)~(48)의 각 부분을 지지하고 있는 장착대이다. (50)은 지지대(29)에 부착되어 있는 코일소선(1), 지주(27)등을 180°반전가능하게 하는 회전지지대, (51)은 회전지지대(50)에 지지되어 180°반전을 하기 위한 실린더이며, 움직임을 본 실시예에서는 랙과 피니언기구를 사용하여 회전운동으로 변환하고 있다. (52)는 회전지지대(50)를 전후이동시키는 실린더, (53)은 회전지지대(50)의 움직임을 가이드하고 있는 가이드레일이다.

(54a)는 코일소선(1)이 장착되어 있는 지주(27)를 요동시키는 기구부품의 하나이고, 지지대(29)위를 슬라이드하는 랙, (54b)는 랙(54a)의 양끝에 고정된 블록이고, 요동시에는 이 블록이 직접 외부로부터 힘을 받아서 랙(54a)을 슬라이드시킨다. (55a)는 스플라인축(28a)과 결합하고, 키 등에 의해 일체화된 기어, (55b)는 랙(54a)의 직선운동을 지주(27)의 요동운동으로 변환하기 위해 랙(54a)과 기어(55a)사이에 위치하고, 힘을 전달하는 중간기어, (55c)는 중간기어(55b)를 지지하고, 지지대(29)에 고정되어 있는 축이다. (56)는 랙(54a)을 슬라이드시키는 실린더, (57)은 요동, 반전부분을 지지하고 있는 장착대이다.

제 16 도는 제 1 도의 테이핑장치에 상기 테이프홀더의 자동교환 및 코일소선(1)의 요동, 선회기구를 부가한 장치를 복수대(제 16 도에서는 2대) 배치한 도면이며, 지지대(29)가 장치 사이를 이동할 수 있도록 레일을 부설하고 있다. 지지대의 이동은 지지대에 설치되어 있는 반송용의 구멍에 핀이 들어가서 그 핀이 실린더에 이동되므로 함께 지지대가 이동되어 간다. 제 17 도는 레일부분을 포함한 제 15 도의 요동부의 단면을 나타낸다.

제 16 도 및 제 17 도에 있어서, (58)은 지지대(29)를 지지하고, 장차사이를 이동할 수 있도록 장착한 프리베어링이다. (59a), (59b)는 프리베어링(58)을 안내하는 레일이고, 특히 레일(59a)는 V형 홈이 가공되어 있으며, 그 홈에 의해 지지대(29)의 움직이는 방향을 제한하고 있다. 또, 지지대(29)는 요동, 반전시에 후퇴하므로, 레일(59a, 59b)은 지지대의 부분에서 분단되어 있다. (60)은 장치사이를 연결하는 레일(59a, 59b)의 장착대이다.

다음에 테이프교환, 요동, 반전의 동작에 대하여 설명한다.

테이프교환은 테이프홀더에 테이프(4)가 없어졌을 때 행해진다.

1개의 테이프(4)로 테이핑가능한 코일소선(1)의 개수는 제어장치에 미리 입력된 정보를 판단하고, 실제로 테이핑한 코일소선(1)수와 비교하여, 그 수가 같지 않으면 테이프(4)가 없어진 것으로 하여 테이프교환이 개시된다. 테이프교환시에는 Z축 슬라이드유니트(23a), Y축 슬라이드유니트(24a), X축 슬라이드유니트(25a), 외프레임(3), 회전링(2)이 테이프교환할 수 있는 위치로 이동한다. 그와 동시에 테이프홀더를 파지하는 핸드(45)가 실린더(47)에 의해 최상단까지 이동하고, 또한 회전링(2)의 방향으로 90°요동한다. 각 슬라이드유니트 및 핸드(45)의 이동이 완료되면 실린더(46)에 의해 핸드(45)가 전진하고, 테이프홀더를 파지한다. 그 상태에서 핸드(45)를 후퇴시키면 회전링(2)에서 테이프홀더를 떼어낼 수 있다. 핸드(45)가 후퇴완료되면 그 후에는 테이프장착카세트(43)측으로 90°요동한다. 테이프(4)가 없어진 테이프홀더를 귀환시키는 장소는 제어장치가 이 테이프 홀더를 발취한 위치(테이프장착카세트(43)의 4단중 하나)를 기억하고 있으며, 그 장소까지 실린더(47)가 핸드(45)를 이동시키고, 실린더(46)에 의해 전진하고, 테이프장착카세트(43)의 빈구멍 부분에 테이프홀더의 테이프장착축(37)을 삽입하여 귀환이 종료된다.

다음에, 새 테이프(4)를 공급하는 것인데, 새 테이프(4)를 취하려 가는 장소는 조금전 테이프홀더를 귀환시킨 장소보다 하나위의 부분이 된다. 귀환시킨 장소가 최상단이면 테이프카세트장착대(44)를 90°인덱스하여 다음의 테이프장착카세트(43)에 장착되어 있는 테이프(4)를 최하단에서 취하러 간다. 핸드(45)에는 테이프홀더를 파지했을 때에 테이프(4)의 유무를 검출하는 기능(시판의 근접스위치 등으로 검출할 수 있으므로, 여기서는 설명하지 않음)을 가지고 있으며, 테이프(4)가 없으면 그 위의 장소, 다시 그위의 장소로 순번으로 찾아간다. 테이프(4)가 있으며 파지하여 그대로 핸드(45)가 후퇴하고, 테이프장착카세트(43)에서 테이프홀더를 꺼낸다. 다음에, 핸드(45)는 최상단까지 상승하고, 90°요동하고나서 핸드(45)가 전진하고, 회전링(2)의 구멍부에 테이프홀더의 테이프장착축(37)을 삽입하여 테이프(4)의 시단(始端)을 회전링(2)측의 절단, 클램프기구의 클램퍼(8a, 8b)에 건내주고, 핸드(45)는 원래의 위치로 복귀하며, 테이프(4)의 공급은 종료된다.

이렇게 하여 테이프의 자동교환이 행하여지는 것이며, 1매의 테이프장착카세트(43)에 테이프(4)가 없어져버리면, 장치의 자동운전중에 이 테이프장착카세트(43)를 1매만 테이크카세트장착대(44)에서 꺼내어 사람의 손으로 외부에서 넣어서 새 테이프(4)를 장착해 둔다.

다음에, 요동, 반전에 대하여 설명하며, 그전에 요동의 필요성에 대하여 설명한다. 제 17 도에 나타낸 바와같이, 지주(27)는 어떤 각도(본 실시예에서는 30°)경사져 있다.

제 18 도 및 제 19 도에 나타낸 바와 같이, 코일소선(1)의 앤드부(1b)는 곡률반경 R의 원호를 형성하고 있으므로 경사를 0°로 한 경우, 코일소선(1)의 테이핑되는 부분의 높이가 크게 변화한다. 이것은 테이핑중에 있어서 Z축 슬라이드유니트(23a)의 위치를 항상 변화시키지 않으면 테이핑할 수 없다는 것을 의미한다. 동시제어를 행하는 축의 수를 증가시키면 그만큼 프로그램이 복잡해지므로, 그것을 피하기 위해 Z축 슬라이드유니트(23a)의 위치를 일정하게 하도록 해서, 코일소선(1)을 30°경사시켜 동일 높이로 간주하고 있다.

다음에, 요동, 반전동작의 타이밍인데, 코일소선(1)의 한쪽의 테이핑이 종료되면 제 10c 도에 나타낸 도면이 된다. 여기서, 실린더(56)가 전진하는 동시에 실린더(52)에 의해 회전지지대(50)가 후퇴한다. 그러면, 실린더(56)와 랙(54a)에 부착되어 있는 블록(54b)이 접촉된다. 접촉된 상태로 더욱 회전지지대(50)가 후퇴하면 랙(54a)이 눌리어 슬라이드하기 시작한다. 랙(54a)이 이동하면 그것에 맞물려 있는 중간기어(55b), 기어(55a)가 회전하여 기어(55a)와 일체로 된 지주(27)가 요동을 개시한다. 회전지지대(50)가 완전히 후퇴하면 지주(27)의 요동이 완료된다. 요동이 완료되면 실린더(51)가 전진하고, 랙, 피니언기구에 의해 180°반전하며, 코일소선(1)의 테이핑되어 있지 않은 부분이 테이핑헤드측에 온다. 여기서, 실린더(52)에 의해 회전지지대(50)가 테이핑헤드측으로 이동하고, 전술한 테이핑을 개시한다. 코일소선(1)의 양쪽 모두 테이핑이 종료되면, 또 한번 요동, 반전동작을 하고, 코일소선(1)을 원래의 상태로 복귀시킨다.

제 16 도에 나타내 바와 같이, 코일소선(1)에 수종류, 또는 동종의 테이프를 수층 겹쳐 감을 때에는 상기의 기능을 구비한 테이핑장치를 수대 배치하여 순차 지지대(29)를 실린더 등으로 이송하면 된다.

또한, 상기 실시예에서는 제 18 도, 제 19 도에 나타낸 바와 같은 귀갑형 코일로서 노즈부, 리드부를 가진 일반적인 코일에의 적용에 대하여 설명하였으나, 실시예와 마찬가지로 테이핑을 필요로 하는 다른 코일에도 적용할 수 있으므로, 다음의 예를 든다.

(1) 제 20 도에 나타낸 바와 같은 더블노즈를 가진 귀갑형 또는 평면형 코일.

(2) 제 21 도에 나타낸 바와 같은 장방형의 코일.

(3) 기타, 원형의 코일이나 단지 직선도체에의 테이핑 등에도 적용할 수 있다.

단, (2), (3)에의 적용에 있어서는 제 1 도에 있어서의 받이대(26a)를 코일형상에 맞추어서 연구할 필요가 있다.

그리고, 상기 실시예에서는 회전링(2)을 테이핑위치에 따라 이동시키기 위하여, Z축 슬라이드유니트(23a), Y축 슬라이드유니트(24a), X축 슬라이드유니트(25a)를 사용하였으나, 이들 대신에 시판의 직교좌표형 로보트를 이용해도 된다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 테이핑 전후에 테이프의 시종단을 기계적으로 처리하는 기구, 테이프의 자동공급기구를 부가하였으므로, 테이핑작업의 기계화율을 높여 테이핑을 자동화할 수 있다.

Claims (4)

1. 프레임체와, 선형의 도체가 관통할 수 있는 구멍을 가지며, 상기 구멍을 중심으로 하여 회전가능하게 상기 프레임체에 지지된 회전링과, 상기 프레임체에 지지되어서 상기 회전링을 회전시키는 회전기구와, 상기 회전링에 상기 중심축으로부터 외주방향으로 소정의 거리의 곳에 상기 중심축과 평행으로 장착되고, 감겨진 테이프를 지지하는 테이프지지기구와, 상기 회전링이 상기 중심축의 방향으로 상기 도체와 상기 회전링을 상대적으로 이동시키는 이동기구와 상기 프레임체에 지지되어서 상기 테이프를 사이에 끼워서 이동을 저지할 수 있는 클램프기구와 상기 프레임체에 지지되어서 상기 도체에 상기 테이프를 접착하는 접착제를 공급하는 접착기구와 상기 프레임체에 지지되어서 상기 테이프를 절단할 수 있는 절단기구를 구비한 것을 특징으로 하는 테이핑장치.
2. 프레임체와 선형의 도체가 관통할 수 있는 구멍을 가지며 상기 구멍을 중심으로 하여 회전가능하게 상기 프레임체에 지지된 회전링과 상기 프레임체에 지지되어서 상기 회전링을 회전시키는 회전기구와 상기 회전링에 상기 중심축으로 부터 외주방향으로 소정의 거리의 것에 상기 중심축과 평행으로 장착되거나 감겨진 제 1 의 테이프를 지지하는 테이프지지기구와 상기 회전링의 상기 중심축의 방향으로 상기 도체와 상기 회전링을 상대적으로 이동시키는 이동기구와 상기 프레임체에 지지되어서 상기 제 1 의 테이프를 사이에 끼워서 이동을 저지할 수 있는 클램프기구와, 상기 프레임체에 지지되어 상기 도체에 상기 제 1 의 테이프를 접착하는 접착제를 공급하는 접착기구와, 상기 프레임체에 지지되어 상기 제 1 의 테이프를 절단할 수 있는 절단기구와, 상기 제 1 의 테이프의 보충용으로 되는 제 2 의 테이프를 수납한 테이프장착카세트와, 이 장착카세트로부터 상기 제 2 의 테이프를 꺼내서 상기 테이프지지기구에 장착하는 테이프공급기구를 구비한 것을 특징으로 하는 테이프장치.
3. 프레임체와, 선형의 도체가 관통할 수 있는 구멍을 가지며, 상기 구멍을 중심으로 회전가능하게 상기 프레임체에 지지된 회전링과, 상기 프레임체에 지지되어서 상기 회전링을 회전시키는 회전기구와, 상기 회전링에서 상기 중심축으로부터 외주방향으로 소정의 거리의 곳에 상기 중심축과 평행으로 장착하고, 감겨진 테이프를 지지하는 테이프지지기구와, 상기 회전링의 상기 중심축의 방향으로 상기 도체와 상기 회전링을 상대적으로 이동시키는 이동기구와, 상기 프레임체에 지지되어서 상기 테이프를 사이에 끼워서 이동을 저지할 수 있는 클램프기구와 상기 프레임체에 지지되어서 상기 도체에 상기 테이프를 접착하는 접착제를 공급하는 접착기구와, 상기 프레임체에 접근하고 또는 이반(離反)가능한 제 1 의 지지대와, 이 제 1 의 지지대에 수직축을 중심으로 회전가능하게 지지된 제 2 의 지지대와, 상기 회전링을 관통한 상기 도체의 양단부를 파지가능한 클램퍼와, 상기 제 2 의 지지대에 배치되어서 상기 클램퍼를 상기 제 1 의 지지대의 이동방향과 직각방향이고 또한 수평방향으로 축으로 하여 경동(傾動)가능한 경사기구를 구비한 것을 특징으로 하는 테이핑장치.
4. 도체에 복수 종류의 테이프를 테이핑장치로 복수층 겹쳐서 감는 테이핑시스템에 있어서, 상기 테이핑장치는 프레임체와, 선형의 도체가 관통할 수 있는 구멍을 가지며, 상기 구멍을 중심으로 하여 회전가능하게 상기 프레임체에 지지된 회전링과, 상기 프레임체에 지지되어서 상기 회전링을 회전시키는 회전기구와, 상기 회전링에 상기 중심으로부터 외주방향으로 소정의 거리의 곳에 상기 중심축과 평행으로 장착되고, 감겨진 테이프를 지지하는 테이프지지기구와, 상기 회전링의 상기 중심축의 방향으로 상기 도체와 상기 회전링을 상대적으로 이동시키는 이동기구와, 상기 프레임체에 지지되어서 상기 테이프를 사이에 끼워서 이동을 저지할 수 있는 클램프기구와, 상기 프레임체에 지지되어서 상기 도체에 상기 테이프를 접착하는 접착제를 공급하는 접착기구와, 상기 프레임체에 지지되어서 상기 테이프를 절단할 수 있는 절단기구로 구성되고, 상기 도체를 파지한 클램퍼가 상기 각 테이핑장치 사이를 이동가능한 이송기구로 순차 이송되는 것을 특징으로 하는 테이핑시스템.

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