KR960000921B1 - 코일 권선기계 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

코일 권선기계

제1도는 본 발명의 전체적인 구성을 나타내는 정면도.

제2도는 제1도의 장치의 요부를 나타내는 사시도.

제3도는 코일에 대한 권선의 단자를 얽어매는 작동을 나타내는 작동 설명도.

제4도는 코일에 대한 권선 작동을 나타내는 작동 설명도.

제5도 내지 제9도는 각각 코일에 대한 테이핑 작동을 나타내는 작동 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 주축대 2 : 스핀들

3 : 테이프 홀더 4 : 붙임 기구

5 : 노즐 바아 6 : 가이드 칼럼

7 : 공급 장치 8 : 반승 컨베이어

본 발명은 코일에 대한 권선 조작과, 테이핑을 자동적으로 교대로, 행하는 권선기계에 관한 것이다.

종래, 브라운관용의 트랜스등과 같이 권선과 테이핑을 교대로 행하여 형성하는 코일의 경우, 권선 장치와 테이핑 장치를 나란히 놓아, 권선 장치로 공작체(보빈)에 권선을 하고, 권선을 끝내면 그 공작체를 스핀들로부터 벗겨서, 자동 또는 수동으로 테이핑 장치로 보내, 테이핑 장치로 공작체의 권선상에 절연 테이프를 감어 돌려서 붙이고, 그후 공작체를 자동 또는 수동으로 다시 권선 장치로 되돌려 보내서, 다시 필요에 따라서 절연 테이프상에 권선을 행하는 조작을 반복하고 있었다.

그러나, 그런것과 넓은 설치장소를 필요로 함과 함께, 권선과 테이핑의 작업마다 스핀들에서 공작체의 착탈을 행할 필요가 있기 때문에, 작업이 번잡하고, 작업 효율이나 작업의 신뢰성도 낮다.

그래서, 공작체를 스핀들에 장착한 체로, 한개의 스테이션에서, 권선과 테이핑을 반복해서 행한 권선 장치가 제안되어 있다.

이것은, 스핀들에 대해, X, Y, Z방향(전후, 좌우, 상하 방향)으로 이동가능한, 권선용의 노즐 바아의 지지구조상에 테이핑기를 설치한 것으로, 스핀들의 공작체에 노즐 바아에 취부한 노즐과 스핀들의 회전에 의해 선재의 권선, 얽어매기(단말이 말어붙임 처리)를 하고서, 테이핑기에 의해 스핀들의 공작체 상에서 테이프를 붙여 스핀들을 서서히 회전시키는 것에 의해 테이핑을 행하도록 하고 있다.

그런데, 이와같은 권선 장치에서는 노즐 바아의 지지구조상에 테이핑기를 설치하고 있고, 권선 위치와 테이핑 위치가 동일 위치에 있기 때문에 공간적 여유가 없고 다루기가 어렵다. 즉, 권선을 실시하는 코일의 사양 변경을 할 때에, 권선 기구의 선재를 교환하는 작업이 테이핑기와의 간섭 등에 의해 곤란하게 된다.

또, 테이핑기는 테이프 유지 기구를 갖지 않고 있기 때문에, 공작체에 테이프를 붙일 때에 위치가 안정되지 않고 테이핑이 원활하게 되지 않는다는 결점이 있다.

또한, 테이핑기는 베이스에 일체로 취부되어 있기 때문에, 테이프의 교환을 용이하게 할 수 없고, 테이핑의 사양을 바꿀 때에는 테이프 홀더를 벗겨서 교환하든가, 베이스마다 교환해야 하지 않으면 안되었다.

본 발명의 목적은, 테이핑을 정확히 행함과 동시에, 테이프나 선재의 교환작업을 용이하게 할 수 있는 코일의 권선 기계를 제공하는 것이다.

그 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 공작체를 장착하는 주축대의 스핀들 및 스핀들의 공작체에 노즐을 거쳐서 선재을 권선하는 권선 기구를 갖추고, 주축대를 그 권선 위치에서 이동 가능하게 구성하여, 주축대의 상방에 테이프 홀더를 교환 가능하게 설치함과 동시에, 주축대에 대해서 독립적으로 전후, 좌우, 상하 방향으로 이동 가능한 왕복대를 설치하여, 이 왕복대상에 테이프 홀더로부터 테이프를 잡는 척(chuck), 테이프를 붙이는 롤러 및 테이프를 절단하는 테이프 절단기를 배치한다.

또 테이프 홀더를 주축대의 상방으로 이동 가능하게 설치한 베이스 상의 브래킷에 착탈 자유롭게 설치한다.

공작체의 권선시에 권선 기구측에 위치하는 스핀들의 주축대는 테이핑시에 그 권선 위치에서 테이핑 위치로 이동된다. 이 때문에, 테이핑기를 권선 기구측에서 떨어진 위치에 배치할 수 있고, 공간적 여유가 생기며, 선재 교환 등의 작업을 용이하게 할 수 있다. 또, 테이프 홀더를 주축대의 상방으로 교환 가능하게 설치하여, 독립적으로 이동 가능한 왕복대 상에 테이프를 잡는 척, 테이프를 붙이는 롤러 및 테이프 절단기를 설치했기 때문에, 테이프를 공작체에 정확히 붙일 수 있음과 동시에, 테이프의 사양 변경에도 용이하게 대응할 수 있다. 또, 테이프 홀더를 주축대에 대해 이동 가능한 베이스상의 브래킷에 설치하면, 테이프의 교환을 베이스 전체적으로 할 수 있음과 동시에, 복수의 스핀들을 설치한 다축식의 적, 즉, 복수의 테이핑기를 갖는 것이며, 각 테이프의 교환을 한번에 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의해서 설명한다.

제1도, 제2도에 있어서, 1은 주축대, 2는 스핀들, 3은 테이핑기의 테이프 홀더, 4는 테이핑기의 붙임 기구, 5는, 권선 기구의 노즐 바아, 6은 선재의 가이드 컬럼, 7은 공작체(보빈)의 공급(Delivery) 장치, 8은 공작체의 반송 콘베이어이다.

주축대(1)는 내부의 스핀들(2)을 회전 구동하는 모터(서보 모터등)를 갖추고, 가이드 레일(9)상에 설치되어, 도시하지 않은 구동 모터의 정역(正逆)구동에 의해서 X축 방향(스핀들축 방향)으로, 즉 권선 기구측에서 도시된 테이핑 위치까지 이동 가능하게 되어 있다.

권선 기구의 노즐 바아(5)는, 바아(5)에 설치한 노즐 홀더(10)에 선재를 안내하는 노즐(11)을 취부하여, 노즐 홀더(10)의 선단에 노즐(11)의 선재를 포착하도록 되어 있다.

노즐 바아(5)의 양단부는, 한쌍의 막대(12)의 상부에 각각 수직면에 있어서 상하 방향으로 회동 가능하게 설치한 받침대(13)에 착탈 자유롭게 지지되어, 받침대(13)의 각도에 의해서 노즐(11)의 경사 각도가, 수평에서 수직까지 자유로이 조정할 수 있다.

상기 한쌍의 막대(12)는, 도시하지 않는 모터를 거쳐서 X, Y, Z의 3축 방향(전후, 좌우, 상하 방향)으로 이동 가능한 왕복대(14)상에 세워 설치되어 있다. 또한 왕복대(14)를 이와같이 3축 방향으로 이동시키기 위한 모터 및 구동기구는, 도시는 안했지만, 장치의 받침대(49)의 내부에 설치되어 있다.

또, 노즐 바아(5)의 하방에 상기 공급 장치(7)의 근방에 선재의 임시 얽어매기 핀(15)이 설치되는 동시에, 핀(15)의 양측의 다리부에, 상기 받침대(13)에서 벗겨진 노즐 바아(5)를 적치해 두기 위한, 적재기(16)가 설치되어 있다.

공작체(W)에 대해 권선을 할 때는, 공작체(W)를 스핀들(2)에 장착한 주축대(1)를 권선 기구측으로 이동해서, 노즐 바아(5)의 노즐(11)에서 끌어낸 선재의 선단을, 임시 얽어매기 핀(15)에 얽어매어 둔다(감어 붙여서 계지한다).

그리고, 왕복대(14)에 의해서 노즐 바아(5)를 스핀들(2)의 부근까지 이동하고, 또한 노즐(11)의 각도를 조정한다. 이때 선단을 임시 얽어매기 핀(15)에 얽어맨 선재는, 노즐 바아(5)의 이동과 함께 노즐(11)에서 풀어져 나간다.

다음에, 왕복대(14)를 수평면에 원을 그리는 것같이 움직여, 노즐(11)을 제3도와 같이 공작체(W)의 소정의 단자(50)의 둘레를 수회 회전시켜서 선재를 얽어맨다.

단자(50)에의 얽어매기를 끝내면, 임시 얽어매기 핀(15)까지의 사이의 선재를 도시하지 않은 와이어 절단기 등으로 절단한 후, 노즐(11)을 공작체(W)상의 소정의 위치로 움직여서, 제4도와 같이 스핀들(2)의 축방향(선재의 권열(卷列) 방향)으로 소정의 속도로 보내서, 공작체(W)의 주의에 권선한다.

그리고, 권선을 끝내면, 노즐(11)을 공작체(W)의 다른 단자의 방으로 움직여, 그 단자의 둘레를 수회 회전시켜서 선재를 얽어맨다.

단자에의 얽어매기를 끝내면, 노즐 바아(5)를 임시 얽어매기 핀(15)측으로 되돌리고, 노즐(11)의 선재를 다시 임시 얽어매기 핀(15)에 얽어매어, 이와 단자와의 사이에서 선재를 절단해서 권선 조작을 종료한다.

17은 도면에 도시되지 않은 감김 틀로부터 노즐 바아(5)의 노즐로 인도되는 선재에 장력을 부여하는 장력 장치이다.

한편, 테이핑기의 테이프 홀더(3), 데이프 릴(18)의 지지대(19), 덮개판(20), 테이프의 안내 롤러(21, 22) 및 연판(沿坂)(23)으로 되어 있고, 주축대(1)의 상부에 스핀들(2)과 직교방향으로 레일(24)이 설치되어, 이 레일(24)에 연해서 도시하지 않은 공기 실린더에 의해 이동 가능한 베이스(25)상에 브래킷(26)을 거쳐서 부착되어 있다.

도시하지 않았으나, 베이스(25)는 2조 배치되어, 각 베이스(25)에 각각의 테이프 홀더(3)가 브래킷(26)을 거쳐서 부착되어 있다.

안내 롤러(21, 22)에서 테이프 릴(18)로부터 테이프(T)를 90°방향을 바꾸어, 연판(23)에서의 테이프(T)의 흔들림을 억지하고 있다.

테이핑기의 붙임기구(4)는 테이프 홀더(3)측에서 독립적으로 테이프 홀더(3)의 연판(23)의 하방으로 테이프(T)의 선단을 잡는 척(27), 테이프(T)를 공작체(W)에 붙이는 롤러(28), 테이프 절단기(29)로 되어 있다.

척(27), 롤러(28), 테이프 절단기(29)는 상기 막대(12)에 받쳐지는 테이핑대(30)에 배치되어, 상기 권선 기구와 마찬가지로 왕복대(14)에 의해서 X, Y, Z의 3축 방향으로 동작되도록 되어 있다. 또한, 상기한 바와 같이 권선 기구를 작동시키고 있을 때는, 테이핑대(30)도 일체로 되어 이동하는데, 붙임 기구(4)와 권선 기구와는, 미리 간섭하지 않는 위치에 분리시켜져 있기 때문에, 서로 방해가 되는 일은 없다.

테이핑대(30)의 내축에는, 척(27)의 구동 기구(31)가 설치되어, 도시하지 않은 공기 실린더의 작동에 따라 척(27)의 손잡이부가 개폐되도록 되어 있다.

또, 테이프 절단기(29)에는, 테이프(T)의 유무 및 절단 착오를 검지하기 위한 파이버 센서(Fiber Senser)(32)가 병설되어 있다.

테이핑을 할 때는, 주축대(1)를 제1도에 나타낸 테이핑 위치로 이동해서, 주축대(1) 상방의 테이프 릴(18)에서 안내 롤러(21, 22)를 거쳐 연판(23)하방으로 풀어 내고 있는 테이프(T)의 선단을 붙임 기구(4)의 척(27)이 잡아서 끌어내려 스핀들(2)의 공작체(W)에 맞춘다.

테이프(T)의 선단이 공작체(W)에 붙으면 척(27)을 개방하고, 제5도 및 제6도와 같이 롤러(28)를 대고 테이프(T)를 붙이면서, 스핀들(2)을 천천히 회전시켜 공작체(W)의 주위에 테이프를 붙인다.

이어서, 제7도 내지 제9도와 같이 테이프(T)에 측방에서 테이프 절단기(29)를 대어서 절단하고, 절단 후 다시 롤러(28)로 테이프(T)를 붙여서 종료한다.

테이프를 절단할 때, 파이버 센서(32)의 신호로서 테이프의 유무 및 절단 착오를 점검한다.

또한, 막대(12)와 왕복대(14)는 권선 기구와 붙임 기구(4)로 각각 별도로 설치해도 된다.

공급 장치(7)는, 반송 콘베이어(8)와 상기 주축대(1)(권선 기구측에 있을 때)의 사이를 미끄러져 왕복운동 가능한 브래킷(33)이 설치되어, 이 브래킷(33)에 도시하지 않은 회전 실린더에 의해서 수직면에 있어서 180°만큼씩 선회해서 위치 결정되는 공급대(34)가 설치되어, 공급대(34)의 양면에 공작체(W)의 지그(Jig)(35)를 잡는 손잡이부(36)가 설치되어 있다.

반송 콘베이어(8)의 팰리트(pallet)의 공작체(W) 및 주축대(1)의 스핀들(2)의 공작체(W)는, 공급 장치(7)의 반전 및 왕복 동작에 의해 한쪽의 손잡이부(36)가 스핀들(2)의 공작체(W)의 지그(35)를 잡아서 치구마다 팰리트로 되돌려, 이에 병행해서 다른쪽의 손잡이부(36)가 팰리트의 공작체(W)의 지그(35)를 잡아서 지그 전체적으로 스핀들(2)로 받어 건내도록 되어 있다.

다음에 동작을 설명한다.

먼저, 반송 콘베이어(8)의 팰리트의 공작체(W)는, 공급장치(7)를 거쳐서 지그 전체적으로 권선 기구측에 있는 주축대(1)의 스핀들(2)에 장착된다.

공작체(W)의 권선은 미끄럼 막대(12)의 받침대(13)의 지지되어 있는 노즐 바아(5)의 노즐(11)의 선재를 임시 얽어매기 핀(15)에 얽어맨 상태에서, 왕복대(14)의 구동, 받침대(13)의 회동 및 스핀들(2)의 회전에 따라 행하여 진다.

먼저, 제3도와 같이, 왕복대(14)의 이동에 의해 노즐 바아(5)를 스핀들(2)측으로 움직여 다시 높이를 스핀들(2)에 맞추어서 노즐(11)을 공작체(W)의 소정의 단자(50)의 근방에 위치시킨 후, 단자(50)의 둘레를 수회 회전시켜서 선재를 얽어맨다.

또한, 이때 타이핑기의 붙입 기구(4)는 스핀들(2)의 하방에 있어서, 권선 기구의 노즐 바아(5)와 마찬가지로 운동(유상운동)하게 되는데, 위치가 떨어져 있기 때문에, 스핀들(2)과 간섭하는 일은 없다.

단자(50)에의 얽어매기가 끝나면, 임시 얽어매기 핀(15)과의 사이에서 선재를 절단해서, 제4도와 같이, 노즐(11)을 공작체(W)상의 소정의 위치로 움직여, 스핀들(2)을 고속으로 회전함과 동시에, 노즐(11)을 선재의 권열방향으로 소정의 속도로 보내서 권선한다.

권선을 끝내면, 노즐(11)을 공작체(W)의 다른 단자의 근방으로 움직여, 그 단자의 둘레를 수회 회전시켜서 선재를 얽어맨다. 단자에의 얽어매기를 끝내면, 노즐 바아(5)를 임시 얽어매기 핀(15)측으로 되돌려서, 노즐(11)의 선재를 재차 임시 얽어매기 핀(15)에 얽어맨다.

노즐(11)의 선재를 임시 얽어매기 핀(15)에 얽어매고, 선재의 단말부를 절단 제거하면, 이번에는 주축대(1)가 권선 기구에서부터 제1도에 나타낸 테이핑 위치까지 되돌려 진다.

또한, 이때 노즐 바아(5)를 받침대(13)에서 벗겨내서, 적재기(16)로 옮겨 바꾸어 논다. 노즐 바아(5)는 타이핑시에는 불필요하게 되지 때문에, 왕복대(14)를 적재기(16)의 위치까지 이동해서 옮겨 바꾸어 놓는 것이다. 물론, 노즐(11)에서 풀어내어지는 선재도 노즐 바아(5)와 함께, 받침대(13)에서 분리한다.

주축대(1)가 테이핑 위치로 이동하고 나서, 다음과 같이 하여 테이핑이 행하여 진다.

먼저, 왕복대(14)의 막대(12)가 연장되어, 붙임기구(4)를 스핀들(2)의 부근까지 상승시킨다. 주축대(1) 상방의 테이프 릴(18)에서 연판(23) 하방으로 풀어내고 있는 테이프(T)의 선단을 왕복대(14) 및 타이핑대(30)에 설치한 구동기구(31)의 작동에 의해 척(27)이 잡아서 하방으로 끌어내려 공작체(W)에 맞춘다(제2도 참조).

다음에, 롤러(28)로 테이프를 붙이면서 스핀들(2)을 회동해서 소정의 길이를 붙여, 테이프단을 테이프 절단기(29)로 절단하여, 다시 롤러(28)로 붙이는 것으로 행하여 진다(제6도 내지 제9도 참조).

테이핑이 끝나면, 테이핑대(30)가 원래의 하방 위치로 되돌려지는 한편, 주축대(1)가 테이핑 위치에서 권선 기구측으로 되돌려 진다.

또한, 이때, 다음의 권선을 시작하기 위해 적재기(16)의 노즐 바아(5)가 다시 받침대(13)에서 바꾸어 유지된다.

그리고, 다시 권선이 시작된다. 이들 권선 조작과 테이핑은, 코일의 권층수에 따라서 반복해서 행하여 진다.

이상과 같이, 본 발명에서는, 주축대(1)를 이동가능하게 해서 권선 및 테이핑을 다른 위치에서 하기 때문에, 권선층 및 테이퍼측 쌍방에 충분한 공간을 가질 수 있어, 권선 및 테이핑의 양호한 작업성이 확보된다.

또, 테이핑기가 권선 기구측에서 떨어진 위치에 있기 때문에, 코일에 대한 권선의 사양 변경 등을 할 때에, 테이핑기가 방해가 되는 일없이, 권선 기구의 선재교환을 할 수 있어, 사양 변경이 용이하게 된다.

또한편, 테이핑기의 테이프 홀더(3)를 주축대(1)의 상방에 설치하여, 이 테이프 홀더(3)와는 별도로, 왕복대(14)측에 붙임 기구(4)의 척(27), 붙임 롤러(28), 테이프 절단기(29)를 설치했기 때문에, 테이프(T)의 선단을 단단히 유지해서 적절한 위치에 붙일 수가 있어, 붙임 위치가 안정되고, 공작체(W)에 정확히 테이핑할 수 있다.

또, 붙임 기구(4)를 테이프 홀더(3)측으로부터 독립적으로 설치하여, 주축대(1)의 상부와 레일(24)에 연해서 이동 가능한 2조의 베이스(25)를 갖춤과 함께, 각 베이스(25)에 테이프 홀더(3)를 취부하고 있기 때문에, 테이프(T)의 사양 변경시에는 공기 실린더에 의해서 베이스(25)와 함께 테이프 홀더(3)를 이동시키고 테이프 릴 및 테이프 단의 세트는 불요하다.

이 때문에, 테이프 교환을 용이하고 신속히 할 수 있음과 동시에, 동일 공작체(W)에 대해 다른 테이프의 붙임을 연속으로 행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 테이프(T)외의 필름을 감는 것도 가능하며, 이 경우 접착장치 등을 필요로 하나, 접착장치도 테이핑대(30)에 배치하면 된다.

또, 실시예에서는 주축대(1)를 이동가능토록 했으나, 스핀들(2)만을 이동 가능하게 하거나 혹은 주축대(1)를 선회시켜서 스핀들(2)의 위치를 이동하도록 해도 된다.

그밖에, 본 발명의 청구항에 기재된 범위내에 있어서, 발명의 기술적인 사상을 손상시키는 일없이 각종의 변경이 가능하다.

Claims (2)

1. 공작체를 장착하는 주축대의 스핀들과 스핀들의 공작체에 노즐을 거쳐서 선재를 권선하는 권선 기구를 구비하고, 주축대를 그 권선위치로부터 이동 가능하게 구성해서 주축대의 대해서 독립적으로 전후, 좌우, 상하방향으로 이동 가능한 왕복대를 설치하여, 이 왕복대상에 테이프 홀더로부터의 테이프를 잡는 척, 테이프를 붙이는 롤러 및 테이프를 절단하는 테이프 절단기를 배치하는 것을 특징으로 하는 코일 권선기계.
2. 제1항에 있어서, 상기 테이프 홀더는 주축대의 상방으로 이동가능하게 설치된 베이스상의 브래킷에 착탈 자유롭게 설치되는 것을 특징으로 하는 코일 권선기계.