WO2017086641A1 - 다수의 라이너 액츄에이터를 사용하는 연속전위권선 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

다수의 라이너 액츄에이터를 사용하는 연속전위권선 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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박순기
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(주)삼동
박순기
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Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a continuous potential winding, the method of driving the continuous disposing device (Transposing head) that is the core of the continuous potential winding manufacturing process mechanically continuous using a conventional method (Cam)
  • the present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of manufacturing a continuous potential winding using a plurality of motors and linear servo actuators, instead of the apparatus and method for manufacturing the potential winding.
  • Continuously Transposed Cable is an insulation varnish applied on a flat copper wire processed by cold working to continuously transfer at least 5 to 84 conductors, and then coated with insulating paper and other insulating materials. Mainly used in ultra high voltage transformers.
  • the continuous potential winding as described above reduces the load loss in the ultra-high voltage transformer by reducing the manufacturing labor, the eddy current due to the multiple potentials of the conductors, and the circulating current due to the difference in the length of each wire.
  • the continuous potential winding is shown in FIG. 1 as a key component that contributes significantly to the cooling efficiency after winding because the amount of insulating paper used is smaller than that of a general flat copper wire.
  • the continuous potential winding of the above type is manufactured and produced entirely by mechanical equipment.
  • the manufacturing equipment of the continuous potential winding is largely equipped with a strand strand that is enamel-coated with the number of strands required for the construction of the finished product.
  • a transposing head that collects the wires provided by the cage strands into a rectangular bundle, and at the same time plays a key role of continuously changing the electrical positions of all the wires, and the wires made of the bundle of bundles.
  • the general form of the continuous potential device 10, which is the most essential device here, is shown in FIG.
  • the operation method of the conventional continuous potential device 10 will be briefly described with reference to FIG. 2, and the disadvantages of the continuous potential device 10 will be described.
  • the conventional continuous potential device 10 is provided with a plurality of wires C from the rear cage strand 20 to form a continuous potential winding (CTC), and shaped into a rectangular bundle. At the same time, the potentials of the preemptive wires are changed continuously at the top and the rear end. In order to change the potential of the preemptive wires C, the preemptive wires C must be bent by applying a physical force. 10 includes a plurality of pushers 11 and in order to operate them, the conventional continuous potential device 10 installs a mechanical cam 12 on each of the pushers 11.
  • the cam 12 is operated by one power source 13, and as described above, the main body of the continuous potential device 10 to operate a plurality of cams 12 through one power source 13. 14, a plurality of chains are installed inside the cam 12, the power source 13, and the cam 12, and as the power source 13 rotates, the cams 12 connected by the chain operate in unison. Press (11) to force the lead (C) to bend.
  • the method of driving the mechanical cam 12 using one power source 13 as described above has some disadvantages.
  • the conventional continuous potential device 10 operates mechanically, so that the operator has high skill. Will be required.
  • the continuous potential winding (CTC) may have a variety of modifications, such as the potential gap by the amount of pre-owner (C) and pre-owner (C) used according to the various requirements of the consumer, the operator according to the continuous potential device
  • the mechanical travel distance between each device of (10), the rotational speed of the power source 13, the time difference of the operation between each chem 12, etc. need to be newly set at every other operation. Since the adjustment of the potential device 10 must be set repeatedly, high skill with respect to the continuous potential device 10 is essential.
  • CTCs continuous potential windings
  • the conventional continuous potential device 10 also has a disadvantage that generates a large noise due to the operation of the plurality of mechanical cam 12.
  • Prior Art 1 As a prior art related to the continuous potential winding as described above, there is Patent No. 10-0139602 (hereinafter, referred to as Prior Art 1) which discloses a manufacturing method of the continuous potential winding, but the prior art 1 is the entire production of the continuous potential winding As a technology related to the process has already become a conventional technology is a technology to overcome the present invention.
  • Prior Art 2 discloses a continuous potential conductor as a technology for the continuous potential winding
  • Prior Art 2 relates to the continuous potential winding itself and a plurality of preemptive wires at once.
  • the present invention relates to a continuous potential winding which has been displaced, and is a technology irrelevant to the present invention, which is an invention relating to a continuous potential device among the devices for manufacturing a continuous potential winding.
  • US Patent Publication No. US7980051 (hereinafter, referred to as Prior Art 3) shows a method for producing a composite cable by collecting a plurality of cables, but this also relates to a method for gathering and assembling a plurality of conductor cables to the inventors of the continuous potential device It is irrelevant to the present invention.
  • Patent Publication No. 10-2009-0034786 hereinafter, Prior Art 4
  • Patent Publication 10-2013-0111222 hereinafter Prior Art 5
  • Patent Publication 10-2012-0094014 hereinafter Prior Art 6
  • Prior Art 4 Patent Publication No. 10-2009-0034786
  • Prior Art 5 Patent Publication 10-2013-0111222
  • Patent Publication 10-2012-0094014 hereinafter Prior Art 6
  • prior arts 4 to 6 are all prior arts related to the continuous potential winding itself as in the prior art 2, and are different from the present invention.
  • prior art 7 which is an international application (PCT) document, discloses an apparatus and method for manufacturing a winding used inside a transformer, but the prior art 7 is also similar to the prior art 1 above.
  • PCT PCT
  • the present invention solves the problems of the prior art as described above, a plurality of liners (linear) capable of individually driving the power of the pusher instead of the conventional mechanical cam drive method for the continuous potential device that substantially manufactures the continuous potential windings.
  • a standardized continuous potential winding that allows the user to bend each wire to the desired amount and width (or spacing and shape) using actuators, while reducing noise and enabling simple setting with simple numerical manipulation (input) and storing setting information. It is an object of the present invention to provide a continuous potential winding manufacturing apparatus and a manufacturing method using a plurality of linear actuators that can produce a.
  • An apparatus for manufacturing a continuously transposed cable comprising: a continuous potential device composed of four or more potential devices; A control unit connected to each of the potential devices in the continuous potential device by wire or wirelessly; And a display input unit that is connected to the control unit by wire or wirelessly and provides a means for the administrator to operate and control the control unit.
  • a continuous wound wire which enables each potential device to be individually controlled to manufacture a continuous potential winding.
  • the potential device in the continuous potential device be six.
  • each of the potential device is a pusher for processing the continuous potential winding (CTC) by applying a direct physical force to the continuous potential winding (CTC);
  • An actuator for providing a physical force to the pusher;
  • a drive motor for operating the actuator;
  • a driver for controlling the operation of the driving motor, wherein all of the drivers in each of the potential devices are connected to the control unit by wire or wirelessly, and the drivers in each of the potential devices are connected to themselves according to the control signal of the control unit.
  • the control program may include a processing device and a storage device, and the control program may include a program interface that controls the continuous potential device and that is a control menu of the continuous potential device provided through the display input unit. Is installed.
  • the display input unit is configured as a touch screen
  • the program interface provides a means for allowing a user to operate the control program through the display input unit.
  • the body of the continuous potential winding manufacturing apparatus of the present invention the potential device opening switch for opening the entire potential device, the potential device preparation switch for preparing the entire potential device to operate, individually set the setting value of each potential device
  • An individual setting storage switch for storing, an overall setting storage switch for storing the entire set value of each potential device set individually, and each potential device is provided with a potential device setting switch for individually setting each connected potential device.
  • the above potential device opening switch, potential device preparation switch, individual setting storage switch, total setting storage switch, and each potential device setting switch may be included in the program interface and provided to the user.
  • control program controls the continuous potential device into three modes: set mode (SET), sync mode (SYNC), and run mode (RUN).
  • set mode SET
  • sync mode SYNC
  • run mode RUN
  • the control program stores the setting values in the storage device of the controller when the user wants to store the setting values through the individual setting storage switch or the whole setting storage switch after the individual control for each of the potential devices.
  • a value is provided to the user through the program interface so that the user can use the set value provided through the program interface.
  • control unit is also wired or wirelessly connected to the cage strand for providing the continuous potential winding (CTC) to the continuous potential device
  • control program is a component of the continuous potential winding (CTC) from the cage strand (wire of It is desirable to receive the size, the number of wires, and use it to control each of the potential devices.
  • a method for manufacturing a continuous potential winding (CTC) by operating the continuous potential winding manufacturing apparatus the set mode activation step (S1) of executing a set mode (SET); A potential device opening step of opening the continuous potential device (S2); A mode setting step (S3) of deciding whether the user sets each of the potential devices individually or automatically sets the potential devices by a control program; A numerical input step (S4) of inputting a numerical value of the continuous potential winding (CTC) to be produced when automatically setting the potential device in the mode setting step (S3); A preparation step (S5) of preparing the continuous potential device; A run mode step S6 of executing a run mode RUN; Manufacturing step (S7) to manufacture a continuous potential winding (CTC);
  • the continuous potential winding (CTC) is manufactured through the problem recognition step (S8) of detecting whether an abnormality occurs during the manufacturing of the continuous potential winding (CTC) through the manufacturing step (S7), and the problem recognition step ( Sink mode activation step (S9) for executing a sync mode (SY
  • the full potential device storage step (S12), including the full potential device storage step (S12) for storing the preparatory step (S5) is carried out in accordance with the above-described procedure Make a speed potential winding (CTC).
  • the numerical value uses the size of the wire constituting the continuous potential winding, the pitch of the potential, the number of wires and the like.
  • the operator can freely adjust the potential gap, potential width, potential amount, etc. of the wire by simply changing the numerical value on the operation screen, thereby making it possible to manufacture a more precise and standardized continuous potential winding, and store the existing numerical values. Can be used again, which not only increases work efficiency, but also greatly reduces the burden on the operator and reduces preparation time.
  • the continuous potential winding manufacturing apparatus of the present invention formed as described above is more compact and the pusher is individually operated by a small electric motor, so that it is possible to quickly cope with failures and to significantly reduce noise. There is also an advantage.
  • FIG. 1 is a perspective view of a continuous potential winding.
  • Figure 2 is a perspective view of a conventional continuous potential winding manufacturing apparatus.
  • FIG. 3 is a structural diagram of a continuous winding wire manufacturing apparatus of the present invention.
  • Figure 4 is a flow chart of the control step of the continuous potential winding manufacturing apparatus of the present invention.
  • FIG. 5 is a relationship structure diagram of a continuous potential winding manufacturing apparatus of the present invention.
  • 1000 continuous potential winding manufacturing apparatus.
  • 100 continuous potential device.
  • Pusher 111, 121, 131, 141, 151, 161.
  • control unit control unit.
  • 210 control program.
  • 300 display input unit.
  • 400 Program interface.
  • 416 reset button.
  • 417 Sync mode button.
  • 421 ⁇ 426 Setting button. 431: Run mode button.
  • 600 individual switch. 601: potential device opening switch.
  • 602 potential device preparation switch.
  • 603 Individual setting save switch.
  • S1 set mode activation step.
  • S2 potential device opening step.
  • S3 Mode setting step.
  • S4 Numerical input step.
  • S5 Preparation step.
  • S6 Run mode step.
  • S9 Sync mode activation step.
  • S10 individual potential device adjustment step.
  • S11 Individual potential device storage step.
  • S12 Storage of the entire potential device.
  • FIG. 3 is a structural diagram of a continuous winding wire manufacturing apparatus 1000 using the liner actuator of the present invention.
  • the components and operation of the continuous winding wire manufacturing apparatus 1000 of the present invention will be described with reference to FIG. 3.
  • the manufacturing apparatus may be configured with at least four pushers that form a form of the continuous potential winding (CTC) by squeezing out the copper wire to be introduced.
  • the six pushers since the defective rate rapidly increases in the manufacture of the continuous potential winding (CTC), it is preferable to make the six pushers most stable.
  • the continuous potential winding manufacturing apparatus 1000 of the present invention is composed of a continuous potential device 100, a control unit 200, and a display input unit 300, as shown in Figure 3, the manager (P) is the display input unit ( The continuous potential device 100 and the control unit 200 may be controlled through 300.
  • the continuous potential device 100 is composed of six potential devices (110, 120, 130, 140, 150, 160), the potential devices (110, 120, 130, 140, 150, 160 are all one pusher (111, 121, 131, 141, 151, 161), actuators 112, 122, 132, 142, 152, 162, drive motors (113, 123, 133, 143, 153, 163, and drivers 114, 124, 134, 144, 154, and 164.
  • the potential devices 110, 120, 130, 140, 150, 160
  • the potential devices (110, 120, 130, 140, 150, 160 are all one pusher (111, 121, 131, 141, 151, 161), actuators 112, 122, 132, 142, 152, 162, drive motors (113, 123, 133, 143, 153, 163, and drivers 114, 124, 134, 144, 154, and 164.
  • the internal components of the potential devices 110, 120, 130, 140, 150, and 160 configured as described above have the same configuration and operation to be performed. Therefore, the potentials are represented by the first potential device 110 as a representative example.
  • the first pusher 111 of the first potential device 110 is actually a continuous potential winding ( In order to form the shape of the CTC, it serves as a pin for applying a physical force in the direction of the arrow to the continuous potential winding (CTC).
  • the first actuator 112 in which the pusher 111 is installed serves to provide physical force to the pusher 112.
  • the first actuator 112 is a conventional liner actuator.
  • a physical force provided by the first actuator 112 constituted by the linear actuator to the first pusher 111, and the first pusher 111 again transmits the physical force to the continuous winding wire ( CTC) as it is to process the continuous potential winding (CTC) to form the shape of the continuous potential winding (CTC) to achieve.
  • the operation of the first actuator 112 is operated by the connected first drive motor 113, the first drive motor 113 is moved under the control of the first driver (114).
  • all of the drivers 114, 124, 134, 144, 154, and 164 including the first driver 114 are all connected to the controller 200 by wire or wirelessly, and operate according to the control signal of the controller 200. .
  • a control signal is transmitted to the drivers 114, 124, 134, 144, 154, and 164 connected to the control unit 200, and the driver 114, which receives the control signal,
  • control unit 200 for the control and operation of the control unit 200 to operate the continuous potential device 100 composed of six potential devices (110, 120, 130, 140, 150, 160) ) Is wired or wirelessly connected to the display input unit 300 that provides an interface that can be operated by the administrator or the user P.
  • the control unit 200 includes the continuous The control program 210 for controlling the potential device 100 is installed, and the control program 210 also allows the manager P to input a control value on the display input unit 300. It is desirable to provide.
  • the control unit 200 is preferably composed of a computer having a processing device (CPU, MPU, etc.) and a storage device (RAM, ROM, etc.).
  • the controller 200 is configured as a computer as described above, and in addition to the method of controlling the control of the continuous potential device 100 by the control program 210 and the program interface 400, the controller 200 is converted into an electronic circuit.
  • the controller 200 may be configured or mechanically controlled, the controller 200 may be configured as a computer as described above, and the control of the continuous potential device 100 may be controlled by the control program 210 and the program interface 400.
  • the method of controlling by means of the above is most preferred, and the following description will also be given by way of example. Other manners are also differences in method and configuration, and the manner of control itself is the same, so a person skilled in the art can fully understand this.
  • FIGS. 3, 4, and 5 is a control flowchart of the continuous potential device 100 of the present invention
  • Figure 5 is a relationship between the program interface 400 provided by the display input unit 300 and the control program 210 of the control unit 200 It is a structural diagram.
  • the continuous potential winding manufacturing apparatus 1000 of the present invention is operated in three modes by the control program 210, the three modes are respectively set mode (SET), sink Mode SYNC and RUN mode will be described with the description of the operation steps below.
  • the individual switches 600 disclosed in FIG. 5 are the potential device open switch (All Axis Home, 601), the potential device preparation switch (All Stand By, 602), the individual setting storage switch (Middle Enter, 603), and the whole.
  • the remaining switches 601 to 604 except for the potential device setting switches 610 to 660 may be directly installed on the machine without being provided through the display input unit 300 in consideration of their importance or ease of operation. It may be provided through the display input unit 300 for the user's convenience and the need for integrated management. This may be produced by the producer in consideration for the user's convenience.
  • the potential device setting switches 610 to 660 are respectively installed in the potential devices 110, 120, 130, 140, 150, and 160 that are the control targets.
  • the user prior to the operation of the manufacturing apparatus 1000, the potential interval and potential level of the continuous potential winding, etc.
  • Each of the potential devices 110, 120, 130, 140, 150, 160
  • the continuous potential winding manufacturing apparatus of the present invention 1000 may easily perform the above setting through the SET mode. Therefore, the user P performs a set mode activation step S1 of activating the set mode SET of the continuous potential winding manufacturing apparatus 1000.
  • the set mode interface 410 of FIG. 5 is shown through the display input unit 300, and the user activates the set mode button 411 of the set mode interface 410. Achieve the set mode activation step (S1).
  • an additional input device such as a mouse or a keyboard is added, a lever or a switch, or the like. May be installed and used on the display input unit 300, but it is preferable to configure the display input unit 300 as a touch screen so that the program interface 400 can be easily manipulated.
  • the input unit 300 is configured as a touch screen.
  • the display input unit 300 is configured as a touch screen, it is preferable to configure and provide a separate touch screen keyboard 430 to input various numerical values.
  • the user P activates the manufacturing apparatus 1000 in the set mode by pressing the set mode button 411 as described above, the user next switches the potential device open switch among the individual switches 600. Press 601 to perform the potential device opening step S2 of opening all of the potential devices 110, 120, 130, 140, 150, 160.
  • the control program 210 of the continuous winding wire manufacturing apparatus 1000 of the present invention is to adjust the size of the wire constituting the continuous potential winding to be produced only without individual adjustment on the set mode (SET).
  • Each of the potential devices 110, 120, 130, 140, 150, and 160 automatically inputs only the three values of the potential pitch and the number of wires. You can calculate and set your own operating pressure and operating cycle automatically according to the three values entered.
  • the size of the element wire is numerical information that collectively refers to the thickness and width of individual wires constituting the continuous potential winding (CTC).
  • the user (P) may individually adjust the operation position of each of the potential devices (110, 120, 130, 140, 150, 160), and Likewise, the user P directly adjusts the operation position of each of the potential devices 110, 120, 130, 140, 150, and 160 may be performed in the sync mode SYNC.
  • the user P performs the mode setting step S3 for deciding whether to execute the continuous potential winding manufacturing apparatus 1000 of the present invention in the set mode SET or in the sync mode SYNC. Determine and to operate the manufacturing apparatus 1000.
  • a numerical input step (S4) is performed to input three numerical values of no. Of wires, and the display input unit 300 is configured to allow a user to input the numerical values.
  • 415 is a numerical display unit 415, which is a window for displaying the thickness and horizontal length value, the number of wires, and the pitch of dislocations, which are the size of the wire input by the user P. to provide.
  • the set mode interface 410 has a sync mode button 417 for executing a sync mode SYNC. As soon as the user activates the sync mode button 417, the sync mode activation step (S9) is executed, which will be described later.
  • the user prepares the potential device preparation switch 602 of the individual switch 600 to prepare the operation step S5.
  • the continuous potential device 100 is set to the ready state of operation.
  • the set mode button 411 of FIG. 5 is changed to the run mode button 431 and informs that the run mode RUN mode can be executed.
  • the run mode step S6 is executed by pressing the button 431.
  • the continuous potential device 100 is operated in earnest to enter the manufacturing step S7 of manufacturing the continuous potential winding CTC.
  • the display input unit 300 provides the operation interface 440 illustrated in FIG. 9 so that the user P can check the setting state and the manufacturing status of the continuous potential winding CTC, and the numerical display unit 415. It provides a wire status window 441 that can check the entered value through.
  • the manufacturing step (S7) to deactivate so that the adjustment of the continuous potential device 100.
  • the user P can change the continuous potential winding manufacturing apparatus 1000 operating in the run mode RUN to the sync mode SYNC. If a problem recognizing step (S8) occurs to recognize a problem such as a manufacturing failure or a device abnormality during the manufacturing step (S7) of the continuous potential winding (CTC), the user P is in the sink mode ( SYNC) activates the sync mode button (417). Accordingly, the manufacturing apparatus 1000 stops the manufacture of the continuous potential winding (CTC) and the sink mode activation step S9 is performed. Further, even when the sync mode button 417 is activated in the mode setting step S3 described above. The sink mode activation step S9 is executed.
  • a problem recognizing step (S8) occurs to recognize a problem such as a manufacturing failure or a device abnormality during the manufacturing step (S7) of the continuous potential winding (CTC)
  • the user P is in the sink mode ( SYNC) activates the sync mode button (417). Accordingly, the manufacturing apparatus 1000 stops the manufacture of the continuous potential winding (CTC
  • the user can individually adjust the positions of the potential devices 110, 120, 130, 140, 150, and 160, which is illustrated in FIG. 6. It is also possible to adjust through setting switches 610 to 660 installed in each of the potential devices 110, 120, 130, 140, 150, and 160, and also on the set mode interface 410 provided by the display input unit 300. It is also possible through the setting button (421 ⁇ 426). It may provide both as described above, or may provide only one of the two.
  • Each of the potential devices 110, 120, 130, 140, 150, and 160 is implemented by storing the individual potential device storage step S11 to allow the settings to be individually stored for the 140, 150 and 160. This can be achieved by pressing the individual setting storage switch 603 after completing the adjustment.
  • the entire potential device storage step (S12) is performed to store the current state of the current setting of the continuous potential device 100, which is after all adjustments to the continuous potential device 100 are finished. This can be achieved by pressing the global setting storage switch 604.
  • the continuous potential device 100 is a state that the setting for the production of the continuous potential winding (CTC) is completed, and then perform the preparation step (S5) According to the above steps it is possible to manufacture a continuous potential winding (CTC).
  • control unit 200 is wired or wirelessly connected to the cage strand (C) for providing a continuous potential winding (CTC), the cage strand (C) to the continuous potential winding (CTC) continuous potential device 100 It is to be used for the control of the continuous potential device 100 by receiving information such as whether or not to provide the current status and the current status of the provision of the continuous potential winding (CTC).
  • the display input unit 300 may be configured as an LED or LCD monitor, or a conventional method such as a FND display input unit.
  • the program interface 400 may be configured as an external input device such as a touch screen method or a keyboard.
  • the control value may be input in various ways such as a used input method, and the program interface 400 may be configured to simply receive the control value by using a switch or a lever, which has been described above.
  • the continuous potential winding manufacturing apparatus 1000 of the present invention can store the numerical information (size, pitch, no. Of wires) input in the past, and can be retrieved and applied immediately to facilitate the work convenience
  • the control program 210 has a function of storing and recalling the numerical information, which can be implemented through the control unit 200 composed of a processing device and a storage device. This can be accomplished using conventional techniques.
  • the display input unit 300 should also provide an interface for the user (P) to use the above-described storage and recall functions, which are implemented in the set mode (SET) and provided by the set mode interface 410. This can be done through the four buttons 412, 413, 414.
  • the recipe button 412 is a button for viewing a previously stored setting list. Therefore, when the recipe button 412 is pressed, a separate setting storage list window is revealed in the window shown in FIG. 5.
  • the user P may select a setting to be used from the list using the touch screen, and then press the setting button 413 to apply the setting, and press the return button 414 to reset the set mode of FIG. 5. You are returned to the screen.
  • the above storage and retrieval function may be performed in the numerical input step S4 of the procedure illustrated in FIG. 4.
  • the storage of the settings of the continuous potential device 100 is automatically stored by the control program 210 automatically when the individual setting storage switch 603 and the total setting storage switch 604 are pressed.
  • the reset button 416 on the set mode interface 410 is a button for initializing all settings.

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Abstract

연속전위권선(CTC) 제조 공정의 핵심인 연속전위장치(Transposing head)의 구동방식을 종래의 방식인 켐(Cam)을 이용하여 기계식으로 연속전위권선을 제조하였던 장치 및 방법을 대신하여, 다수의 모터와 선형 서보액츄에이터를 이용하여 연속전위권선을 제조할 수 있는 제조장치 및 제조방법을 개시한다. 본 발명의 연속전위권선 제조장치는 4개 이상의 전위장치로 구성되는 연속전위장치; 상기 연속전위장치 내 각각의 전위장치와 유선 또는 무선으로 연결되는 제어부; 그리고 상기 제어부와 유선 또는 무선으로 연결되며, 관리자가 조작하여 제어할 수 있도록 하는 수단을 제공하는 디스플레이입력부로 구성되어, 상기 관리자가 디스플레이입력부를 통한 제어에 따라 상기 제어부가 자신과 연결된 연속전위장치 내 각각의 전위장치를 개별적으로 제어하여 연속전위권선을 제조할 수 있도록 한다.

Description

다수의 라이너 액츄에이터를 사용하는 연속전위권선 제조장치 및 제조방법
본 발명은 연속전위권선의 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 상기 연속전위권선 제조 공정의 핵심인 연속전위장치(Transposing head)의 구동방식을 종래의 방식인 켐(Cam)을 이용하여 기계식으로 연속전위권선을 제조하였던 장치 및 방법을 대신하여, 다수의 모터와 선형 서보액츄에이터를 이용하여 연속전위권선을 제조할 수 있는제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
연속전위권선(Continuously Transposed Cable, CTC)은 냉간가공 방식으로 가공된 평각동선 상에 절연바니쉬를 도포하여 최소 5가닥에서 84가닥의 도체를 연속적으로 전위한 후, 절연지 및 기타 절연물질로 피복한 것으로 주로 초고압 변압기에 사용된다.
상기와 같은 연속전위권선은 제작 공수 절감, 도체의 다중 전위에 의한 맴돌이전류(Eddy Current) 절감 및 각 소선의 길이 차에 의한 순환전류(Circulation Current) 절감으로 상기 초고압 변압기에서의 부하 손실을 감소시키고, 일반평각동선에 비해 절연지 사용량이 적어 권선 후 냉각 효율에 크게 기여하는 핵심 부품으로써 도 1에 상기 연속전위권선이 도시되어 있다.
상기와 같은 형태의 연속전위권선은 전적으로 기계설비에 의해 제작 및 생산되는데, 상기 연속전위권선의 제작설비는 크게 연속전위권선 완성품 구성에 필요한 가닥수의 에나멜 코팅된 선제를 장착하는 케이지스트랜드(Cagestrand)와, 상기 케이지스트랜드가 제공하는 선제들을 모아서 사각 묶음으로 형상화 시키면서, 동시에 모든 선제들의 전기적 위치를 연속적으로 바꾸어 주는 핵심적인 역할을 하는 연속전위장치(Transposing head), 그리고 상기 사각 묶음 다발로 만들어진 선재에 각종 절연물을 이용하여 연속전위된 에나멜 사각동선 묶음에 절연능력을 형성하도록 하는 테이핑설비, 그리고 상기 선제 다발을 잡아당겨 제품의 생산작업을 연속적으로 진행시켜주는 켑스탄(Caterpillar capstan), 마지막으로 상기 완성된 제품을 보빈에 감아 판매할 수 있는 형태로 제작하는 권취기(Take-up)로 구성된다.
여기에서 가장 핵심적인 장치인 연속전위장치(10)의 일반적인 형태가 도 2에 도시되어 있다. 이하에서는 도 2를 통하여 상기 종래의 연속전위장치(10)의 동작 방식에 대해 간단히 설명하고, 상기 연속전위장치(10)의 단점에 대해 설명한다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 종래의 연속전위장치(10)는 연속전위권선(CTC)을 생산하기 위하여, 후미의 케이지스트랜드(20)로부터 다수의 선제(C)를 제공받아 이를 사각 묶음으로 형상화하면서, 동시에 선제들의 전위를 상단과 후단에서 연속적으로 변경시켜주게 되는데, 상기 선제(C)의 전위를 변경시켜주기 위해서는 물리적인 힘을 가하여 상기 선제(C)를 구부려 주어야 하므로, 상기의 연속전위장치(10)는 다수의 푸셔(11)를 포함하고 이를 동작시키기 위해서 종래의 연속전위장치(10)는 기계식 캠(12)을 상기 각각의 푸셔(11)에 설치한다.
그리고 상기의 캠(12)을 동작시키는 것은 하나의 동력원(13)으로, 상기와 같이 하나의 동력원(13)을 통하여 다수의 캠(12)을 동작시키기 위하여, 상기 연속전위장치(10)의 본체(14) 내부로는 다수의 체인이 상기 캠(12)과 동력원(13), 그리고 캠(12) 상호간에 설치되어 동력원(13)이 회전함에 따라 체인으로 연결된 캠(12)이 일제히 동작하여 푸셔(11)를 압박함으로써 선제(C)에 힘을 가해 구부릴 수 있도록 한다.
하지만 상기와 같이 하나의 동력원(13)을 이용하여 기계식 캠(12)을 구동하는 방식은 몇 가지 단점이 있는데, 우선적으로 상기 종래의 연속전위장치(10)는 모두 기계식으로 동작하므로 작업자의 높은 숙련도를 요구하게 된다. 상기 연속전위권선(CTC)은 특성 상 수요자의 다양한 요구에 따라 사용되는 선제(C)의 양 및 선제(C) 사이즈에 의한 전위간격 등 다양한 변형이 있을 수 있는데, 작업자는 이에 맞춰서 상기 연속전위장치(10)의 각 장치간 기계적 이동거리 및 동력원(13)의 회전속도, 각 켐(12)간 동작의 시간차이 등을 매 다른 작업때 마다 새로이 세팅해 줄 필요가 있는데, 이를 위해서는 작업자가 상기 연속전위장치(10)의 조정을 반복하여 세팅해주어야 하므로 연속전위장치(10)에 대한 높은 숙련도가 필수적이다.
또한 상기와 같이 높은 숙련도를 요하기 때문에 작업자의 숙련도가 떨어질 경우 세팅 미숙으로 인한 불량품을 생산할 가능성이 높아지고, 또한 작업자의 숙련도가 충분하더라도 수동적인 기계적 세팅방식 특성으로 인한 미세한 차이(기계적 오차)로 인하여 이상적으로 규격화된 연속전위권선(CTC)의 제작은 사실상 불가능하다.
그리고 또 다른 문제는 상기 연속전위장치(10)는 수리가 난해하다는 점이다. 특히 본체(14) 내부에 설치되는 체인의 이탈 또는 끊어짐 발생 시에는 본체(14)를 모두 해체한 뒤에 교체하여야 하므로 불필요한 작업소요를 발생시켜 비경제적이다.
마지막으로 상기 종래의 연속전위장치(10)는 다수의 기계식 캠(12)의 동작으로 인하여 커다란 소음을 발생시키게 된다는 단점 또한 존재한다.
상기와 같은 연속전위권선에 관한 선행기술로는, 연속전위권선의 제조방법을 개시하고 있는 등록특허 10-0139602호(이하 선행기술 1)이 있으나, 상기의 선행기술 1은 연속전위권선의 전체 제작공정에 관련된 기술로써 이미 종래의 기술이 되어버린 바 본 발명이 극복하게 되는 기술이다.
그리고 연속전위권선에 대한 기술로써 연속 전위 전도체를 개시하고 있는 공개특허 10-2014-0024286호(이하 선행기술 2)가 있으나, 상기의 선행기술 2는 연속전위권선 자체에 관한 것으로 다수의 선제를 한꺼번에 전위시킨 연속전위권선에 관한 것으로써 연속전위권선의 제작장치 중 연속전위장치에 관한 발명인 본 발명과는 무관한 기술이다.
그리고 미국특허공보 US7980051호(이하 선행기술 3)는 다수의 케이블을 모아서 복합적인 케이블을 생산하는 방법에 대해 도시하고 있으나, 이 역시 여러 도체 캐이블들을 모아서 묶는 방법에 관한 기술로써 연속전위장치에 관한 발명인 본 발명과는 무관하다.
또한 연속권위전선 관련 기술로는 공개특허 10-2009-0034786호(이하 선행기술 4), 공개특허 10-2013-0111222호(이하 선행기술 5), 공개특허 10-2012-0094014호(이하 선행기술 6)가 있으나, 상기의 선행기술 4~6은 모두 상기 선행기술 2와 마찬가지로 연속전위권선 자체에 관한 선행기술로써 본 발명과는 상이한 기술이다.
그리고 국제출원(PCT) 문헌인 PCT/AT92/00143호(이하 선행기술 7)은 변압기 내부에 사용되는 권선의 제작장치및 방법에 대해 개시하고 있으나, 상기의 선행기술 7 역시 상기 선행기술 1과 마찬가지로 제작에 따른 공정 전체에 대한 기술로써 이미 종래의 기술이 되어 버린 바 본 발명이 극복하게 되는 기술이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여, 연속전위권선을 실질적으로 제작하게 되는 연속전위장치를 종래의 기계식 캠 구동방식 대신 푸셔의 동력을 개별적으로 구동할 수 있는 다수의 라이너(linear) 액츄에이터를 이용하여 각 선제를 원하는 양과 폭(or 간격 및 형태)으로 구부릴 수 있도록 하면서도, 소음을 줄이고 간단한 수치조작(입력)만으로도 정밀 세팅이 가능하고 또한 세팅 정보를 저장할 수 있도록 하여 규격화된 연속전위권선을 생산할 수 있도록 하는 다수의 라이너(linear) 액츄에이터를 사용하는 연속전위권선 제조장치 및 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여,
연속전위권선(Continuously Transposed Cable, CTC)의 제조장치로써, 4개 이상의 전위장치로 구성되는 연속전위장치; 상기 연속전위장치 내 각각의 전위장치와 유선 또는 무선으로 연결되는 제어부; 그리고 상기 제어부와 유선 또는 무선으로 연결되며, 관리자가 조작하여 제어할 수 있도록 하는 수단을 제공하는 디스플레이입력부로 구성되어, 상기 관리자가 디스플레이입력부를 통한 제어에 따라 상기 제어부가 자신과 연결된 연속전위장치 내 각각의 전위장치를 개별적으로 제어하여 연속전위권선을 제조할 수 있도록 하는 연속권위전선의 제조장치를 제공한다.
상기에서, 연속전위장치 내 전위장치는 6개로 하여 구성하는 것이 바람직하다.
상기에서, 각각의 전위장치는 연속전위권선(CTC)에 직접적인 물리력을 가하여 상기 연속전위권선(CTC)을 가공하는 푸셔; 상기 푸셔에게 물리력을 제공하는 액츄에이터; 상기 액츄에이터를 동작시키는 구동모터; 상기 구동모터의 동작을 제어하는 드라이버로 구성되고, 상기 각각의 전위장치 내 드라이버가 모두 제어부와 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 각각의 전위장치 내 드라이버가 자신과 연결된 구동모터를 동작시킨다.
상기에서, 제어부에는 처리장치와 기억장치가 설치되고, 상기 제어부에는 상기 연속전위장치를 제어할 수 있으며 또한 상기 디스플레이입력부를 통하여 제공되는 상기 연속전위장치의 제어 메뉴인 프로그램인터페이스를 포함하는 제어프로그램이 설치된다.
상기에서, 디스플레이입력부는 터치스크린으로 구성하고, 상기 프로그램인터페이스는 사용자가 상기 제어프로그램을 조작할 수 있도록 하는 수단을 디스플레이입력부를 통해 제공하는 것이 바람직하다.
상기에서, 본 발명의 연속전위권선 제조장치의 몸체에는 전위장치 전체를 개방하는 전위장치개방스위치, 전위장치 전체를 작동 준비하도록 하는 전위장치준비스위치, 개별 설정된 각각의 전위장치의 설정값을 개별적으로 저장하는 개별설정저장스위치, 개별 설정된 각각의 전위장치의 설정값 전체를 저장하는 전체설정저장스위치가 설치되고, 상기 각각의 전위장치에는 연결된 각각의 전위장치를 개별 설정하기 위한 전위장치설정스위치가 설치된다.
상기의 전위장치개방스위치, 전위장치준비스위치, 개별설정저장스위치, 전체설정저장스위치 및 각각의 전위장치설정스위치는 프로그램인터페이스에 포함되어 사용자에게 제공될 수도 있다.
상기의 제어프로그램은 상기 연속전위장치를 셋모드(SET), 싱크모드(SYNC), 런모드(RUN)의 세 가지 모드로 구분하여 제어하도록 하는 것이 바람직하다.
상기의 제어프로그램은 사용자가 상기 각각의 전위장치에 대하여 개별 제어 이후 개별설정저장스위치나 전체설정저장스위치를 통하여 설정값을 저장하고자 할 경우 상기 설정값을 제어부의 기억장치에 저장하고, 상기 저장된 설정값을 상기 프로그램인터페이스를 통해 사용자에게 제공하여 상기 사용자가 상기 프로그램인터페이스를 통해 제공되는 설정값을 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기에서, 제어부는 상기 연속전위권선(CTC)을 연속전위장치에 제공하는 케이지스트랜드와도 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 제어프로그램이 케이지스트랜드로부터 상기 연속전위권선(CTC)의 구성 요소(와이어의 사이즈, 와이어의 가닥수(no, of wires))를 전달받아 이를 상기 각각의 전위장치 제어에 사용하도록 하는 것이 바람직하다.
상기의 연속전위권선 제조장치를 동작시켜 연속전위권선(CTC)을 제조하기 위한 방법으로써, 셋모드(SET)를 실행하는 셋모드활성단계(S1); 상기 연속전위장치를 개방하는 전위장치개방단계(S2); 사용자가 상기 전위장치 각각에 대하여 개별적으로 설정할지 또는 제어프로그램에 의하여 자동으로 전위장치를 설정할지 결정하는 모드설정단계(S3); 상기 모드설정단계(S3)에서 자동으로 전위장치를 설정할 경우, 제작하고자 하는 연속전위권선(CTC)의 수치를 입력하는 수치입력단계(S4); 상기 연속전위장치를 준비시키는 준비단계(S5); 런모드(RUN)를 실행하는 런모드단계(S6); 연속전위권선(CTC)을 제조하는 제작단계(S7); 그리고 상기 제작단계(S7)를 통하여 연속전위권선(CTC)을 제조하는 도중 이상이 발생하는지를 감지하는 문제인식단계(S8)를 통하여 상기 연속전위권선(CTC)을 제조하며, 또한 상기 문제인식단계(S8)를 통하여 문제가 발생하였거나 또는 상기 모드설정단계(S3)에서 사용자가 상기 전위장치 각각에 대하여 개별적으로 설정하고자 하는 경우 싱크모드(SYNC)를 실행하는 싱크모드활성단계(S9), 상기 전위장치 각각에 대하여 개별적으로 설정하는 개별전위장치조절단계(S10), 개별 설정된 전위장치 각각의 설정값을 저장하는 개별전위장치저장단계(S11), 상기 연속전위장치에서 개별적으로 설정된 전위장치 전체의 설정값을 저장하는 전체전위장치저장단계(S12)를 포함하여 상기 전체전위장치저장단계(S12) 이후에는 상기 준비단계(S5)를 실시하여 상기한 절차에 따라 연속전위권선(CTC)을 제조하도록 한다.
상기에서, 수치는 연속전위권선을 구성하는 와이어의 크기(size), 전위간격(pitch), 와이어의 가닥수(no. of wires) 등을 사용한다.
본 발명에 의하면, 조작스크린에서 작업자가 간단한 수치입력 변경만으로도 선제의 전위간격 및 전위폭, 전위량 등을 자유롭게 조정할 수 있어 보다 정밀하고 규격화된 연속전위권선의 제작이 가능하고 기존에 저장되어 있는 수치를 다시 사용할 수 있기 때문에 작업 효율성을 훨씬 높일 수 있을 뿐만 아니라 작업자의 부담을 대폭 경감시킬 수 있게 되며 준비시간도 줄일 수 있다.
또한 상기와 같이 형성되는 본 발명의 연속전위권선 제조장치는 보다 소형화되고 소형의 전기모터에 의해 푸셔가 개별적으로 동작하기 때문에 고장에 따른 대처도 신속하게 달성할 수 있으며, 또한 소음을 크게 줄일 수 있다는 장점도 있다.
도 1은 연속전위권선의 사시도.
도 2는 종래의 연속전위권선 제조장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 연속권위전선 제조장치의 구조도.
도 4는 본 발명의 연속전위권선 제조장치의 제어 단계 순서도.
도 5는 본 발명의 연속전위권선 제조장치의 관계 구조도.
[부호의 설명]
1000 : 연속전위권선 제조장치. 100 : 연속전위장치.
110, 120, 130, 140, 150, 160 : 전위장치.
111, 121, 131, 141, 151, 161 : 푸셔.
112, 122, 132, 142, 152, 162 : 액츄에이터.
113, 123, 133, 143, 153, 163 : 구동모터.
114, 124, 134, 144, 154, 164 : 드라이버.
200 : 제어부. 210 : 제어프로그램.
300 : 디스플레이입력부. 400 : 프로그램인터페이스.
410 : 셋모드인터페이스. 411 : 셋모드버튼.
412 : 레시피버튼. 413 : 세팅버튼.
414 : 복귀버튼. 415 : 수치표시부.
416 : 리셋버튼. 417 : 싱크모드버튼.
421~426 : 설정버튼. 431 : 런모드버튼.
440 : 운영인터페이스. 441 : 와이어상태창.
600 : 개별스위치. 601 : 전위장치개방스위치.
602 : 전위장치준비스위치. 603 : 개별설정저장스위치.
604 : 전체설정저장스위치. 610~660 : 전위장치설정스위치.
S1 : 셋모드활성단계. S2 : 전위장치개방단계.
S3 : 모드설정단계. S4 : 수치입력단계.
S5 : 준비단계. S6 : 런모드단계.
S7 : 제작단계. S8 : 문제인식단계.
S9 : 싱크모드활성단계. S10 : 개별전위장치조절단계.
S11 : 개별전위장치저장단계. S12 : 전체전위장치저장단계.
이하에서는 본 발명을 첨부되는 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 실시와 이해를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 특허등록청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.
도 3은 본 발명의 라이너 액츄에이터를 사용하는 연속권위전선 제조장치(1000)의 구조도이다. 이하에서는 상기 도 3을 통하여 본 발명의 연속권위전선 제조장치(1000)의 구성요소 및 동작에 대해 설명한다.
또한 설명에 앞서, 본 발명이 제조하고자 하는 연속전위권선(CTC)을 제조하기 위해서는 인입되는 구리선을 쳐내어 연속전위권선(CTC)의 형태를 형성하는 푸셔를 최소 4개로 하여 제조장치를 구성할 수도 있는 것이 일반적이지만, 상기와 같이 푸셔를 4개로 하면 상기 연속전위권선(CTC)의 제조에 있어서 불량률이 급증하기 때문에, 상기의 푸셔를 6개로 하는 것이 가장 안정적으로 하는 것이 바람직하며, 이하에서 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)를 설명할 때는 6개의 푸셔(111, 121, 131, 141, 151, 161)를 사용하는 것을 일예시로 하여 설명하도록 한다.
본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)는 도 3에서 도시된 바와 같이 연속전위장치(100)와 제어부(200), 그리고 디스플레이입력부(300)로 구성되어, 관리자(P)가 상기 디스플레이입력부(300)를 통하여 상기 연속전위장치(100) 및 제어부(200)를 제어할 수 있다.
상기의 구성요소에 대해 자세히 설명하면, 상기 연속전위장치(100)는 여섯 개의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)로 구성되는데, 상기의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)는 모두 각각 하나의 푸셔(111, 121, 131, 141, 151, 161)와 액츄에이터(112, 122, 132, 142, 152, 162), 구동모터(113, 123, 133, 143, 153, 163), 그리고 드라이버(114, 124, 134, 144, 154, 164)로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 내부 구성요소는 모두 그 구성 및 수행하는 동작이 동일하므로, 제1전위장치(110)를 대표 예시로 하여 상기 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160) 내 4가지의 구성요소 역할 및 동작관계에 대해 설명하면, 상기 제1전위장치(110)의 제1푸셔(111)는 실제로 연속전위권선(CTC)의 형태를 형성하기 위하여, 상기 연속전위권선(CTC)에 화살표 방향으로 물리적인 힘을 가하는 핀으로써 역할을 한다.
그리고 상기 푸셔(111)가 설치되는 제1액츄에이터(112)는 상기 푸셔(112)에 물리적인 힘을 제공하는 역할을 하며, 이를 구현하기 위하여 상기 제1액츄에이터(112)는 기존의 라이너 액츄에이터(Linear Actuator)로 구성하여, 상기의 선형 액츄에이터로 구성되는 제1액츄에이터(112)가 제공하는 물리력을 제1푸셔(111)에 전달하고, 상기 제1푸셔(111)가 다시 상기 물리력을 연속권위전선(CTC)에 그대로 전달하여 연속전위권선(CTC)을 가공하여 달성하고자 하는 연속전위권선(CTC)의 형태를 형성하도록 하는 것이다.
그리고 상기 제1액츄에이터(112)의 동작은 연결된 제1구동모터(113)에 의해 동작하고, 상기의 제1구동모터(113)는 제1드라이버(114)의 제어에 따라 움직인다. 그리고 제1드라이버(114)를 포함한 드라이버 전체(114, 124, 134, 144, 154, 164)는 모두 제어부(200)에 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 제어부(200)의 제어 신호에 따라 동작한다.
따라서 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)에서는 제어부(200)가 연결된 드라이버(114, 124, 134, 144, 154, 164)에게 제어 신호를 전달하고, 상기 제어 신호를 전달받은 드라이버(114, 124, 134, 144, 154, 164)가 제어 신호에 따라 자기 자신과 연결된 각각의 구동모터(113, 123, 133, 143, 153, 163) 및 이와 연결된 각각의 액츄에이터(112, 122, 132, 142, 152, 162)를 동작시키게 되며, 이에 따라 상기 액츄에이터(112, 122, 132, 142, 152, 162) 각각에 설치된 푸셔(111, 121, 131, 141, 151, 161)가 동작하여 인입되는 연속전위권선(CTC)을 가공함으로써 관리자(P)가 의도한 전위간격 및 전위형태를 지닌 연속전위권선(CTC)을 제조할 수 있게 된다.
상기와 같이 여섯 개의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)로 구성되는 연속전위장치(100)를 동작시키는 역할을 하는 제어부(200)의 제어 및 조작을 위하여, 상기 제어부(200)는 관리자 또는 사용자(P)가 조작할 수 있는 인터페이스를 제공하는 디스플레이입력부(300) 와 유선 또는 무선으로 연결되며, 또한 상기의 연속전위장치(100) 제어를 위하여, 제어부(200)에는 상기 연속전위장치(100) 제어를 위한 제어프로그램(210)을 설치하고, 상기 제어프로그램(210)은 또한 디스플레이입력부(300) 상에 관리자(P)가 제어 수치를 입력할 수 있도록 하는 프로그램인터페이스(400)을 제공하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 이를 위하여, 상기 제어부(200)에는 처리장치(CPU, MPU 등)와 기억장치(RAM, ROM 등)를 갖춘 컴퓨터로 구성하는 것이 바람직하다.
물론, 상기와 같이 제어부(200)를 컴퓨터로 구성하고, 연속전위장치(100)의 제어를 제어프로그램(210) 및 프로그램인터페이스(400)에 의하여 제어하는 방식 외에도 상기 제어부(200)를 전자회로로 구성하여 상기 제어부(200)를 제어하거나 또는 기계적으로 제어할 수도 있지만, 상기와 같이 제어부(200)를 컴퓨터로 구성하고 연속전위장치(100)의 제어를 제어프로그램(210) 및 프로그램인터페이스(400)에 의하여 제어하는 방식이 가장 바람직하며, 이하의 설명 또한 상기의 방식을 일예시로 하여 설명하도록 한다. 다른 방식 또한 방법 및 구성의 차이일 뿐 제어의 방식 자체는 동일하므로, 당업자는 이를 충분히 이해할 수 있을 것이다.
이하에서는 도 3 및 도 4, 도 5을 통하여 상기 제어부(200)가 연속전위장치(100)를 제어하는 단계에 대해 설명하도록 한다. 여기에서 도 4는 본 발명의 연속전위장치(100)의 제어 순서도이고, 도 5는 상기 디스플레이입력부(300)가 제공하는 프로그램인터페이스(400) 및 상기 제어부(200)의 제어프로그램(210) 간의 관계 구조도이다.
우선 상기한 제어 단계에 대해 설명하기 전에, 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)는 제어프로그램(210)에 의해 세 가지 모드로 운영되는데, 상기 세 가지 모드는 각각 셋모드(SET), 싱크모드(SYNC), 런모드(RUN)로써 이에 대해서는 이하에서 동작 단계에 대한 설명과 함께 설명하도록 한다.
그리고 상기 도 5에 개시되어 있는 개별스위치(600)들은 각각 전위장치개방스위치(All Axis Home, 601), 전위장치준비스위치(All Stand By, 602) 개별설정저장스위치(Middle Enter, 603), 전체설정저장스위치(Stroke Enter, 604)와 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)를 조정 가능한 각각의 전위장치설정스위치(610~660)가 있는데, 상기 개별스위치(600) 중 전위장치설정스위치(610~660)를 제외한 나머지 스위치(601~604)들은 그 중요성이나 조작의 용이성 등을 고려하여 상기 디스플레이입력부(300)를 통해 제공되지 않고 기계 상에 직접 설치될 수도 있으며, 사용자의 편의성 및 통합 관리의 필요성을 위하여 디스플레이입력부(300)를 통해 제공될 수도 있다. 이는 사용자의 편의를 위하여 제작자가 미리 고려하여 제작하면 된다.
그리고 상기 전위장치설정스위치(610~660)는 각각의 제어 대상이 되는 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 개별적으로 설치된다.
도 4를 통하여 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)의 동작 단계에 대해 설명하면, 우선 사용자(P)는 상기 제조장치(1000)의 가동에 앞서 연속전위권선의 전위간격 및 전위수준 등을 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)별로 일일이 맞춰야 할 필요가 있는데, 종래의 제조장치는 상기의 세팅을 모두 기계적으로 실시하여야 하였지만, 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)는 셋모드(SET) 모드를 통하여 상기의 세팅을 간편하게 실시할 수 있다. 따라서 사용자(P)는 상기 연속전위권선 제조장치(1000)의 셋모드(SET)를 활성화시키는 셋모드활성단계(S1)를 실시하게 되는데, 이를 달성하기 위하여, 상기 사용자(P)가 본 발명의 제조장치(1000)를 동작시키게 되면 도 5의 셋모드인터페이스(410)가 상기 디스플레이입력부(300)를 통하여 도시되며, 사용자는 상기 셋모드인터페이스(410)의 셋모드버튼(411)을 활성화시킴으로써 상기 셋모드활성단계(S1)를 달성한다.
이때 상기 사용자(P)가 상기 디스플레이입력부(300)상의 프로그램인터페이스(400)를 클릭하거나 수치를 입력하는 등의 제어행위를 하기 위하여, 마우스나 키보드 등의 별도의 입력장치를 추가하거나 레버나 스위치 등을 상기 디스플레이입력부(300)상에 설치하여 사용할 수도 있지만, 상기 디스플레이입력부(300)를 터치스크린으로 구성하여 상기 프로그램인터페이스(400)를 간편하게 조작할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 이하의 설명 역시 상기 디스플레이입력부(300)가 터치스크린으로 구성되어 있는 것을 일예시로 하여 설명한다.
여기에서 상기 디스플레이입력부(300)를 터치스크린으로 구성할 경우, 각종 수치 등을 입력하기 위하여 별도의 터치스크린키보드(430)를 구성하여 제공하는 것이 바람직하다.
사용자(P)가 상기한 바와 같이 상기 셋모드버튼(411)을 눌러서 상기 제조장치(1000)를 셋모드(SET)로 활성화시키면, 그 다음으로 사용자는 개별스위치(600) 중 전위장치개방스위치(601)를 눌러서 상기 모든 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)를 개방하는 전위장치개방단계(S2)를 실시한다.
상기 전위장치개방단계(S2)를 실시한 이후에는, 제작하고자 하는 연속전위권선(CTC)의 요구사항에 따라 상기 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 동작 위치 및 동작 주기 등등을 조절하여 줘야 하는데, 본 발명의 연속권위전선 제조장치(1000)의 제어프로그램(210)은 상기 셋모드(SET) 상에서는 개별 조절 없이 단지 제작하고자 하는 연속전위권선을 구성하는 와이어의 크기(size), 전위의 간격(pitch), 와이어의 가닥수(no. of wires)의 세 개의 수치만을 입력하는 것만으로도 자동으로 상기 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)가 상기의 입력한 세 개의 수치에 맞춰서 자동으로 자기 자신의 동작 압력 및 동작 주기 등을 계산하여 설정할 수 있다.
여기서 상기 소선의 크기(size)는 연속전위권선(CTC)을 구성하는 개별 도체(wire)의 두께(Thickness) 및 가로길이(Width)를 통칭하는 수치정보이다.
또한 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)는 사용자(P)가 개별적으로 상기 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 동작 위치를 조정하여 줄 수도 있는데, 상기와 같이 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 동작 위치를 사용자(P)가 직접 개별적으로 조정하는 단계는 싱크모드(SYNC)에서 실행할 수 있다.
따라서 사용자(P)는 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)를 셋모드(SET)로 실행할지 싱크모드(SYNC)로 실행할지를 결정하는 모드설정단계(S3)를 수행하여 둘 중 하나의 단계를 결정하여 상기 제조장치(1000)를 동작시키도록 한다.
만약 사용자(P)가 상기 제조장치(1000)를 셋모드(SET)로 실행시키고자 한다면, 상술한 설명에 따라 사용자는 상기 연속전위권선을 구성하는 와이어의 크기(size), 전위간격(pitch) 와이어의 가닥수(no. of wires)의 세 개의 수치를 입력하도록 하는 수치입력단계(S4)를 수행하며, 상기 디스플레이입력부(300)는 사용자가 상기의 수치를 입력할 수 있도록 하기 위하여 수치표시부(415)는 사용자(P)가 입력한 와이어의 크기(size)인 두께 및 가로길이수치, 와이어의 가닥수(no. of wires), 전위의 간격(pitch)을 표시하는 창인 수치표시부(415)를 제공한다.
그리고 상기 셋모드인터페이스(410)는 싱크모드(SYNC)를 실행시키는 싱크모드버튼(417)이 위치한다. 상기 싱크모드버튼(417)을 사용자가 활성화시키면 바로 싱크모드활성화단계(S9)가 실행되며, 이에 대해서는 차후에 설명하도록 한다.
상기한 바와 같이 수치입력단계(S4)가 완료되어 연속전위권선(CTC)에 대한 모든 수치가 입력되면, 사용자는 개별스위치(600) 중 전위장치준비스위치(602)를 작동시키는 준비단계(S5)를 실시하여 세팅이 끝난 연속전위장치(100)를 동작 준비상태로 설정하게 된다.
상기와 같이 준비단계(S5)를 실시하게 되면, 도 5의 셋모드버튼(411) 부분이 런모드버튼(431)로 바뀌며 런모드(RUN) 모드를 실행할 수 있음을 알리고, 사용자는 상기 런모드버튼(431)를 누름으로써 런모드단계(S6)를 실행한다.
상기와 같이 런모드단계(S6)를 실시함으로써, 본격적으로 상기 연속전위장치(100)를 동작시켜 연속전위권선(CTC)을 제조하는 제작단계(S7)에 돌입한다. 이때 상기 디스플레이입력부(300)는 도 9에 도시된 운영인터페이스(440)를 제공함으로써 사용자(P)가 연속전위권선(CTC)의 세팅 상태 및 제작 현황을 확인할 수 있도록 하며, 또한 상기 수치표시부(415)를 통하여 입력한 수치를 확인할 수 있는 와이어상태창(441)을 제공한다. 또한 상기 제작단계(S7)에서는 연속전위장치(100)의 조정은 할 수 없도록 비활성화시킨다.
또한 상기의 운영인터페이스(440)에는 싱크모드버튼(417)을 제공함으로써 사용자(P)가 런모드(RUN)로 운영 중인 연속전위권선 제조장치(1000)를 싱크모드(SYNC)로 변경할 수 있는데, 만약 상기 연속전위권선(CTC)의 제작단계(S7) 중 제작 불량이나 기기이상 등의 문제를 인식하는 문제인식단계(S8)가 발생하면 사용자(P)는 상기 제조장치(1000)를 싱크모드(SYNC)로 변경할 수 있도록 싱크모드 버튼(417)을 활성화시킨다. 이에 따라 제조장치(1000)는 연속전위권선(CTC)의 제조를 멈추고 싱크모드 활성단계(S9)가 실시되며, 또한 상술한 모드설정단계(S3)에서 싱크모드 버튼(417)을 활성화시킬 경우에도 싱크모드 활성단계(S9)가 실행된다.
상기 싱크모드 활성단계(S9)가 실행되면 사용자는 상기 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 대하여 개별적인 위치조정이 가능하게 되는데, 이는 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 설치되어 있는 설정스위치(610~660)를 통해서 조절할 수도 있으며, 또한 디스플레이입력부(300)가 제공하는 셋모드인터페이스(410) 상에서의 설정버튼(421~426)을 통해서도 가능하다. 이는 상기한 것과 같이 둘 다 제공하거나, 또는 둘 중 하나만을 제공할 수도 있다.
상기의 수단을 통하여 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 대하여 수동 조절을 실시하는 개별전위장치 조절단계(S10) 이후에는 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 대하여 개별적으로 세팅을 저장할 수 있도록 하는 개별전위장치 저장단계(S11)를 실시하는데, 이는 각각의 전위장치(110, 120, 130, 140, 150, 160) 중 어느 하나의 조정을 완료한 다음에 상기 개별설정저장스위치(603)를 누름으로써 달성할 수 있다.
그리고 모든 조정이 끝난 뒤에는 연속전위장치(100)의 전체적인 현 세팅 현황을 저장할 수 있도록 하는 전체전위장치 저장단계(S12)를 실시하게 되는데, 이는 상기 연속전위장치(100)에 대한 모든 조정이 끝난 후 상기 전체설정저장스위치(604)를 누름으로써 달성할 수 있다.
상기와 같이 전체전위장치 저장단계(S12)가 완료되면, 상기 연속전위장치(100)는 연속전위권선(CTC)의 제작을 위한 세팅이 완료된 상태이므로, 다음으로는 준비단계(S5)를 실시하여 상기한 단계에 따라 연속전위권선(CTC)을 제조할 수 있도록 한다.
또한 상기 제어부(200)는 연속전위권선(CTC)를 제공하는 케이지스트랜드(C)와도 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 케이지스트랜드(C)가 상기 연속전위권선(CTC)을 연속전위장치(100)에 제공하는지의 여부 및 현재 연속전위권선(CTC)의 제공 현황 및 제공 예정치 등의 정보를 입력받아 상기 연속전위장치(100)의 제어에 사용하도록 한다.
그리고 상기 디스플레이입력부(300)는 LED 또는 LCD 모니터로 구성되거나, 또는 FND디스플레이입력부 등 종래의 방식으로 구성할 수 있으며, 이에 따라 상기 프로그램인터페이스(400)은 터치스크린방식 또는 키보드 등의 외부입력장치를 사용한 입력방식 등 다양한 방식으로 상기 제어 수치를 입력받을 수 있으며, 상기 프로그램인터페이스(400)은 단순히 스위치 또는 레버 등을 이용하여 상기 제어 수치를 입력받을 수 있도록 구성할 수도 있으며, 이는 상술한 바 있다.
또한 본 발명의 연속전위권선 제조장치(1000)는 과거에 입력하였던 수치정보(size, pitch, no.of wires)를 저장하고, 이를 다시 불러와서 곧바로 적용할 수 있도록 함으로써 작업의 편의성을 도모할 수 있도록 하는데, 이를 위하여 제어프로그램(210)은 상기한 수치정보의 저장 및 불러오기 기능을 갖추게 되고 이는 처리장치와 기억장치로 구성된 제어부(200)를 통해 구현할 수 있다. 이는 통상의 기술을 사용하여 달성할 수 있다.
그리고 디스플레이입력부(300) 역시 상기한 저장 및 불러오기 기능을 사용자(P)가 사용할 수 있도록 인터페이스를 제공하여야 하는데, 이는 셋모드(SET)에서 실시되며, 상기 셋모드인터페이스(410)가 제공하는 세 개의 버튼(412, 413, 414)을 통하여 실시할 수 있다. 먼저 레시피버튼(412)은 미리 저장되어 있는 과거의 세팅저장 목록을 살펴볼 수 있는 버튼이며, 따라서 상기 레시피버튼(412)을 누르게 되면 도 5에서 도시된 창에 별도의 세팅저장 목록 창이 드러나게 된다. 사용자(P)는 터치스크린으로 목록에서 사용하고자 하는 세팅을 선택할 수 있으며, 다음에는 세팅버튼(413)을 눌러 해당 세팅을 적용시키고, 복귀버튼(414)을 눌러서 다시 도 5의 셋모드(SET) 화면으로 돌아오게 된다. 여기서 상기의 저장 및 불러오기 기능은 도 4에 도시되어 있는 절차 중 수치입력단계(S4)에서 실시하면 된다.
또한 상기 연속전위장치(100) 세팅의 저장은 개별설정저장스위치(603) 및 전체설정저장스위치(604)를 누를 때 자동으로 제어프로그램(210)에 의해 자동으로 저장되도록 한다.
그리고 상기 셋모드인터페이스(410) 상의 리셋버튼(416)은 모든 세팅을 초기화하는 버튼이다.

Claims (12)

  1. 연속전위권선(Continuously Transposed Cable, CTC)의 제조장치로써, 4개 이상의 전위장치로 구성되는 연속전위장치; 상기 연속전위장치 내 각각의 전위장치와 유선 또는 무선으로 연결되는 제어부; 그리고 상기 제어부와 유선 또는 무선으로 연결되며, 관리자가 조작하여 제어할 수 있도록 하는 수단을 제공하는 디스플레이입력부로 구성되어, 상기 관리자가 디스플레이입력부를 통한 제어에 따라 상기 제어부가 자신과 연결된 연속전위장치 내 각각의 전위장치를 개별적으로 제어하여 연속전위권선을 제조할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치
  2. 제 1항에 있어서, 상기 연속전위장치 내 전위장치는 6개로 하여 구성하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의제조장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 각각의 전위장치는 연속전위권선(CTC)에 직접적인 물리력을 가하여 상기 연속전위권선(CTC)을 가공하는 푸셔; 상기 푸셔에게 물리력을 제공하는 액츄에이터; 상기 액츄에이터를 동작시키는 구동모터; 상기 구동모터의 동작을 제어하는 드라이버로 구성되고, 상기 각각의 전위장치 내 드라이버가 모두 제어부와 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 각각의 전위장치 내 드라이버가 자신과 연결된 구동모터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부에는 처리장치와 기억장치가 설치되고, 상기 제어부에는 상기 연속전위장치를 제어할 수 있으며 또한 상기 디스플레이입력부를 통하여 제공되는 상기 연속전위장치의 제어 메뉴인 프로그램인터페이스를 포함하는 제어프로그램이 설치되는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 디스플레이입력부는 터치스크린으로 구성하고, 상기 프로그램인터페이스는 사용자가 상기 제어프로그램을 조작할 수 있도록 하는 수단을 디스플레이입력부를 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
  6. 제 1항에 있어서, 본 발명의 연속전위권선 제조장치의 몸체에는 전위장치 전체를 개방하는 전위장치개방스위치, 전위장치 전체를 작동 준비하도록 하는 전위장치준비스위치, 개별 설정된 각각의 전위장치의 설정값을 개별적으로 저장하는 개별설정저장스위치, 개별 설정된 각각의 전위장치의 설정값 전체를 저장하는 전체설정저장스위치가 설치되고, 상기 각각의 전위장치에는 연결된 각각의 전위장치를 개별 설정하기 위한 전위장치설정스위치가 설치되는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 전위장치개방스위치, 전위장치준비스위치, 개별설정저장스위치, 전체설정저장스위치 및 각각의 전위장치설정스위치는 프로그램인터페이스에 포함되어 사용자에게 제공될 수도 있는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
  8. 제 4항에 있어서, 상기 제어프로그램은 상기 연속전위장치를 셋모드(SET), 싱크모드(SYNC), 런모드(RUN)의 세가지 모드로 구분하여 제어하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
  9. 제 4항에 있어서, 상기 제어프로그램은 사용자가 상기 각각의 전위장치에 대하여 개별 제어 이후 개별설정저장스위치나 전체설정저장스위치를 통하여 설정값을 저장하고자 할 경우 상기 설정값을 제어부의 기억장치에 저장하고, 상기 저장된 설정값을 상기 프로그램인터페이스를 통해 사용자에게 제공하여 상기 사용자가 상기 프로그램인터페이스를 통해 제공되는 설정값을 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
  10. 제 4항에 있어서, 상기 제어부는 상기 연속전위권선(CTC)을 연속전위장치에 제공하는 케이지스트랜드와도 유선또는 무선으로 연결되어, 상기 제어프로그램이 케이지스트랜드로부터 상기 연속전위권선(CTC)의 구성 요소(와이어의 사이즈, 와이어의 가닥수(no, of wires))를 전달받아 이를 상기 각각의 전위장치 제어에 사용하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선의 제조장치.
  11. 제 1항 내지 10항 중 어느 한 항으로 구성되는 연속전위권선 제조장치를 동작시켜 연속전위권선(CTC)을 제조하기 위한 방법으로써, 셋모드(SET)를 실행하는 셋모드활성단계(S1); 상기 연속전위장치를 개방하는 전위장치개방단계(S2); 사용자가 상기 전위장치 각각에 대하여 개별적으로 설정할지 또는 제어프로그램에 의하여 자동으로 전위장치를 설정할지 결정하는 모드설정단계(S3); 상기 모드설정단계(S3)에서 자동으로 전위장치를 설정할 경우, 제작하고자 하는 연속전위권선(CTC)의 수치를 입력하는 수치입력단계(S4); 상기 연속전위장치를 준비시키는 준비단계(S5); 런모드(RUN)를 실행하는 런모드단계(S6); 연속전위권선(CTC)을 제조하는 제작단계(S7); 그리고 상기 제작단계(S7)를 통하여 연속전위권선(CTC)을 제조하는 도중 이상이 발생하는지를 감지하는 문제인식단계(S8)를 통하여 상기 연속전위권선(CTC)을 제조하며, 또한 상기 문제인식단계(S8)를 통하여 문제가 발생하였거나 또는 상기 모드설정단계(S3)에서 사용자가 상기 전위장치 각각에 대하여 개별적으로 설정하고자 하는 경우 싱크모드(SYNC)를 실행하는 싱크모드활성단계(S9), 상기 전위장치 각각에 대하여 개별적으로 설정하는 개별전위장치조절단계(S10), 개별 설정된 전위장치 각각의 설정값을 저장하는 개별전위장치저장단계(S11), 상기 연속전위장치에서 개별적으로 설정된 전위장치 전체의 설정값을 저장하는 전체전위장치저장단계(S12)를 포함하여 상기전체전위장치저장단계(S12) 이후에는 상기 준비단계(S5)를 실시하여 상기한 절차에 따라 연속전위권선(CTC)을 제조하는 것을 특징으로 하는 연속전위권선 제조장치를 이용한 연속전위권선의 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 수치는 연속전위권선을 구성하는 와이어의 크기(size), 전위간격(pitch), 와이어의 가닥수(no. of wires)임을 특징으로 하는 연속전위권선 제조장치를 이용한 연속전위권선의 제조방법.
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