MOTOR COIL WINDING MACHINE CAPABLE OF TAPING ENDS OF COILS

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 코일의 끝단에 테이핑 처리가 가능한 모터 코일 와인딩기를 보다 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 일실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 코일의 끝단에 테이핑 처리가 가능한 모터 코일 와인딩기 전체를 보인 개략적 정면도이다.

도면을 참조로 하면, 본 발명의 코일의 끝단에 테이핑 처리가 가능한 모터 코일 와인딩기(이하, '모터 코일 와인딩기'라 함)(10)는 크게 프레임(100), 상기 프레임(100) 하측에 구비되는 포마(200), 상기 포마(200) 외주연에 코일(C)을 감는 플라이어(300), 상기 플라이어(300) 일측에서 코일(C)을 감기 시작할 때 끝단을 파지하여 팽팽하게 당겼다 놓아줌과 동시에 코일(C)의 권취가 완료되면 다시 접근하여 코일(C)을 파지하여 외측으로 당긴 후 절단하되 절단된 코일(C)의 양 단 중 플라이어(300) 측에 연결된 끝단은 플라이어(300)가 다시 코일(C)을 감기 시작할 때까지 파지해 주는 절단 파지부재(400), 상기 포마(200) 하측에 구비되어 상기 포마(200)에 감긴 코일(C)을 수용하는 인서팅 툴(T)을 안치하여 회전 작동되는 회전테이블(500), 상기 절단 파지부재(400)의 일측에 구비되어서 코일(C)이 절단되기 전과 후에 각각 테이핑처리를 하는 자동 테이핑수단(600), 상기 자동 테이핑수단(600)이 테이핑 작동하는 동안 코일(C)을 잡아주는 집게부재(700) 및 상기 회전테이블(500)의 상판(510) 가장자리에 구비되는 다수의 고정부재(800)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 프레임(100)은 각 구성요소들을 설치하기 위해 적절한 형태로 배치되는 것이고, 상기 포마(200), 플라이어(300), 절단 파지부재(400) 및 회전테이블(500)의 경우에는 종래기술에서도 언급하고 있음과 동시에 널리 공지되어 있어 별도의 상술은 생략하기로 한다. 다만, 본원에서는 상기 플라이어(300)가 여러 가닥의 코일(C)을 동시에 감을 때, 상기 절단 파지부재(400)로 인해 그 여러 가닥의 코일(C)이 절단될 때 벌어지거나 흩어지는 것을 방지하고, 나아가 절단된 끝부분을 고정시켜 플라이어(300)의 권취 동작을 용이토록 함은 물론이고 이후의 공정도 용이하도록 함에 특징이 있다.

이를 위해 본원에서는 자동 테이핑수단(600), 집게부재(700) 및 고정부재(800)를 포함한 새로운 구성요소를 통해 구현하고 있으며, 이제 하기에서는 본원의 주요 특징에 대한 구성 및 작동관계에 대해서 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동 테이핑수단을 보인 사시도이고, 도 3의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동 테이핑수단의 작동관계를 보인 평면도이며, "나"는 정면도이다.

도 2를 참조로 하면, 본 발명의 자동 테이핑수단(600)은 프레임(100) 상에 전후 방향으로 이동 가능하게 구성된 제1전후 이동부재(610), 상기 제1전후 이동부재(610)에 설치되어서 전후 이동 작동됨과 동시에 상하 방향으로 이동 작동되는 제1상하 이동부재(620) 및 상기 제1상하 이동부재(620)에 설치되어서 코일(C)의 외주연에 테이핑처리를 하는 자동 테이핑기(630)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 제1전후 이동부재(610)는 상기 프레임(100) 상에 전후 방향으로 설치되는 수평레일(612), 상기 수평레일(612)에 전후 이동 가능하게 설치되며, 일측 상면에 너트(614)가 구비된 수평이동판(613), 상기 프레임(100) 상에 회전 가능한 상태로 구비됨과 동시에 상기 너트(614)에 볼팅 체결되는 볼트봉(615) 및 상기 볼트봉(615)을 정/역회전시키기 위한 회전모터(616)를 포함하여 구성된다. 이로 인해 도 3의 "a"에서 도시하는 바와 같이 상기 회전모터(616)의 회전 방향에 따라 볼트봉(615)이 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전하게 되고, 이 볼트봉(615)에 너트(614)를 매개로 결합되어 있는 수평이동판(613)이 수평레일(612)을 따라 전후 방향으로 이동 작동되는 것이다.

다음으로, 상기 제1상하 이동부재(620)는 상기 수평이동판(613)의 일측에 수직 방향으로 설치되는 수직레일(622), 상기 수직레일(622)에 상하 이동 가능하게 설치되는 수직이동판(623), 상기 수직레일(622)의 일측에서 상시 수직이동판(623)을 상하 이동시키기 위한 상하이동실린더(624)를 포함하여 구성되어, 도 3의 "b"에서 도시하는 바와 같이 상하이동실린더(624)의 신축 작동에 의해 상기 수직이동판(623)이 수직레일(622)을 따라 상하 방향으로 이동 작동되는 것이다.

마지막으로, 상기 자동 테이핑기(630)는 상기 제1상하 이동부재(620)의 수직이동판(623) 상에 장착되어서 상기 제1전후 이동부재(610)로 인해 전후 방향으로 이동은 물론이고 상기 제1상하 이동부재(620)로 인해 상하 방향으로 이동 작동되면서 코일(C)을 내입시켜 그 외주연에 테이핑처리를 하게 되는 것으로, 이 자동 테이핑기(630)는 이미 공지되어 널리 사용되고 있어 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 제1전후 및 제1상하 이동부재(610, 620)는 설정된 위치로 상기 자동 테이핑기(630)의 전후상하 방향으로 이동시키기 위해 구비되는 것으로, 상기 제1전후 이동부재(610)의 전후 이동 방식으로는 볼트봉의 회전 작동에 의해 구현되고, 상기 제1상하 이동부재의 상하 이동 방식으로는 실린더의 신축 작동에 의해 구현되고 있는데, 이는 널리 공지된 이동 방식으로써, 어느 하나의 방식에 한정하는 것은 아니며, 장치의 특성 및 여건에 따라 선택 가능한 것임을 인지해야 된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 집게부재를 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 집게부재의 작동관계를 보인 개략적 A-A'선 단면도이며, 도 6의 "a" 및 "b"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 집게부재의 작동관계를 보인 개략적 B-B'선 단면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조로 하면, 본 발명의 집게부재(700)는 크게 제2전후 이동부재(710), 제2상하 이동부재(720) 및 집게실린더(730)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 제2전후 이동부재(710)는 전후 방향으로 설치되는 수평레일(712), 상기 수평레일(712)에 전후 방향으로 슬라이딩 가능하게 체결되며 제1,2너트(714,715)가 양 측면에 각각 구비된 수평이동판(713), 상기 수평레일(712)에 회전 가능한 상태로 구비되며 상기 수평이동판(713)의 일측 즉, 제1너트(714)에 결합되는 제1볼트봉(716) 및 상기 제1볼트봉(716)을 회전 작동시켜 회전 방향에 따라 상기 수평이동판(713)을 전후 이동시키는 제1회전모터(717)를 포함하여 구성되어, 도 5에서 도시하는 바와 같이 제1회전모터(717)의 회전 방향에 따라 제1볼트봉(716)이 회전하게 되면 이에 제1너트(714)를 매개로 체결되어 있는 수평이동판(713)이 전후 방향으로 이동하게 되는 것이다. 이때, 상기 수평이동판(713)에 형성된 제2너트(715)에는 전후측에 레일홈(715a)이 형성되어 있음을 알 수 있다.

다음으로, 상기 제2상하 이동부재(720)는 상기 수평이동판(713)의 타측 즉, 제2너트(715)에 형성된 레일홈(715a)에 결합되는 레일턱(722a)이 형성되어 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되는 이동체(722), 상기 이동체(722)의 하측에서 내부로 삽입되어져 상기 제2너트(715)에 결합되는 제2볼트봉(723) 및 상기 이동체(722)의 하면에서 상기 제2볼트봉(723)을 회전 작동시키기 위한 제2회전모터(724)를 포함하여 구성되어, 도 6의 "a" 및 "b"에서 도시하는 바와 같이 제2회전모터(724)의 회전 방향에 따라 제2볼트봉(723)이 회전하게 되면 고정되어 있는 제2너트(715)에 의해 이동체(722), 제2볼트봉(723) 및 제2회전모터(724)가 동시에 승하강 작동하게 되는 것이다.

마지막으로, 상기 집게실린더(730)는 상기 이동체(722)의 상단에 구비되어서 신축 작동에 의해 코일(C)을 집거나 놓아주도록 동작되는 것으로, 이는 널리 공지되어 있어 별도의 상술은 생략하기로 한다.

결국, 본 발명의 상기 제1전후 및 제2상하 이동부재(710, 720)는 설정된 위치로 집게실린더(730)를 전후상하 방향으로 이동시키기 위해 구비되는 것으로, 이동 방법이 볼트봉의 회전에 의해 구현되도록 예시하고 있지만 이는 이미 공지된 이동 방법의 하나로, 이에 한정하지 않고 신축 작동되는 실린더로 대체할 수 있는 등 공지된 다양한 방법으로 구현할 수 있음은 너무나 자명하다.

도 7의 "a"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 고정부재를 보인 확대 사시도이며, "b"는 C-C'선 단면도이다.

도면을 참조로 하면, 고정부재(800)는 여기서는 미도시 하고 있으나 회전테이블(500)의 상판(510)의 가장자리에 이격 설치되어 하향되는 코일(C)이 내부로 삽입되도록 하는 한 쌍의 기둥(810)(도 1 참조), 상기 한 쌍의 기둥(810) 중 일측 기둥(810)에 미부호 설명인 힌지를 축으로 회전 가능하게 설치되되 코일(C)이 삽입되는 방향인 시계 방향으로만 회전되고, 그 반대 방향으로 회전되지 못하도록 구성되어 삽입된 코일(C)이 무단으로 배출되지 못하도록 스프링(822)에 의해 탄성 지지되는 차단판(820), 상기 한 쌍의 기둥(810)에 상하 슬라이딩 가능하게 장착되어 삽입되는 코일(C)을 안치하는 안치판(830) 및 상기 안치판(830)의 하측에서 탄성력을 제공하여 코일(C)이 삽입될 때 발생될 수 있는 충격을 줄이도록 하는 탄성부재(840)를 포함하여 구성된다.

이제, 하기에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 모터 코일 와인딩기(10), 특히 본 발명의 주요 특징인 자동 테이핑수단(600), 집게부재(700) 및 고정부재(800)를 중심으로 작동관계에 대해서 살펴보기로 한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 모터 코일 와인딩기의 작동관계를 보인 개략적 정면도이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동 테이핑수단의 작동관계를 보인 일부 확대 측면도이며, 도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 집게부재 및 고정부재의 작동관계를 보인 개략적 정면도이고, 도 11은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 절단 파지부재의 작동관계를 보인 개략적 평면도이다.

먼저, 도 8을 참조로 하면, 여러 가닥의 코일(C)을 포마(200)에 감기 위해서는 상부에서 일측 플라이어(300) 내부를 통해 공급이 이루어지고, 그 끝단은 연장되어서 절단 파지부재(400)에 파지된 상태로 준비된다. 그러면 아래측에 구비된 집게부재(700)의 집게실린더(730)가 전후 및 상측으로 이동되면서 코일(C)을 잡아주게 된다. 여기서, 집게실린더(730)의 위치 설정은 미도시 하고 있는 제어부와 센서에 의해서 설정됨은 당연하다.

계속해서, 도 9에서 도시하는 바와 같이, 상기 집게실린더(730)가 코일(C)을 파지하게 되면 측방향에서 자동 테이핑기(630)가 하향 및 전후 이동되면서 여러 가닥의 코일(C)을 한 묶음이 되도록 테이핑처리를 하고 원위치로 복귀하게 된다. 그러면 도 10에서 도시하는 바와 같이 플라이어(300)가 포마(200) 외주연을 따라 회전하면서 코일(C) 권취를 시작하게 되며, 몇 바퀴, 바람직하게 2 ~ 3바퀴 정도 돌아서 코일(C)을 귄취하게 되면 절단 파지부재(400)가 잡고 있던 코일(C)을 놓게 되고, 이와 동시에 집게부재(700)의 집게실린더(730)는 코일(C)을 파지한 채 하향 작동된다. 하향 작동되는 코일(C)은 회전테이블(500)의 상판(510) 가장자리에 구비된 고정부재(800)의 한 쌍의 기둥 사이로 삽입되면서 차단판(820)을 열고 내입된 후 안치판(830)에 안치되는데, 이 안치과정에서 상기 안치판(830)은 탄성부재(840)에 지지되어 있어 충격을 완화할 수 있고, 이와 동시에 열린 차단판(820)은 복원되면서 닫혀 내장된 코일(C)이 외부로 이탈되지 않도록 구속하게 되는 것이다.

이와 같은 동작 과정에서 플라이어(300)는 포마(200) 외주연에 계속해서 코일(C)을 권취하게 되는데, 코일(C)이 순차적으로 권취될 수 있도록 플라이어(300)의 회전에 맞춰 포마(200)는 점차 하향 작동됨은 당연하고, 하향 작동에 의해 하측 회전테이블(500)에 안치된 인서팅 툴(T)로 권취된 코일(C)을 삽입시키게 된다. 플라이어(300)는 셋팅된 회전수만큼 회전되어 코일(C) 권취가 완료되면 회전 작동을 멈추게 되며 하향 되었던 포마(200)는 다시 원위치 되어 다음 권취를 준비하게 된다.

이때 도 11에서 도시하는 바와 같이 포마(200)와 플라이어(300) 사이로 절단 파지부재(400)가 슬라이딩 진입하여 코일(C)을 파지한 채 외부로 인출시켜 일정 길이 연장하게 된다. 그러면 절단 파지부재(400)를 중심으로 코일(C)의 일측은 포마(200) 측에 권취된 부분으로 연장되어 있고, 다른 측은 플라이어(300)로 연장된 상태이다.

이렇게 구비되면, 먼저 집게부재(700)가 상승하여 일측 코일(C)의 중간을 잡아서 고정하고, 자동 테이핑기(630)가 일측 코일(C)의 끝단에 테이핑처리를 하고 원위치 된다. 그러면 절단 파지부재(400)가 코일(C)을 절단하되, 테이핑처리 된 부분은 절단과 동시에 놓아버리고, 다른 측 코일(C) 즉, 플라이어(300)와 연결된 끝부분은 계속해서 잡고 있게 된다.

상기 절단 파지부재(400)가 놓아버린 코일(C)의 끝단을 잡고 있는 집게부재(700)가 하향되면서 앞서 설명한 바와 같이 고정부재(800)로 코일(C)을 삽입시켜 고정하게 되며, 다시 상승하여 절단 파지부재(400)가 잡고 있는 코일(C)을 잡게 된다. 그러면 다시 자동 테이핑기(630)가 접근하여 코일(C)의 끝단에 테이핑처리를 하게 되며, 이와 같은 동작을 반복해서 수행하게 되는 것이다.

결국, 본 발명에서는 자동 테이핑기(630)를 통해 여러 가닥의 코일(C) 끝단에 테이핑 처리를 하여 한 묶음이 되도록 하여 절단에 의해 여러 가닥의 코일(C)이 서로 벌어지거나 흩어지는 것을 방지할 수 있어 모터 코일을 권취하는 제조공정 및 작업 능률을 향상시킬 수 있으며, 나아가 집게부재(700) 및 고정부재(800)를 통해 절단된 코일(C)을 고정함으로써 권취 과정에서 코일의 끝단이 서로 꼬이는 현상을 방지할 수 있어 작업 능률을 더 향상시키게 되는 것이다.

본 발명에서 개시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.