KR100452973B1 - 동판 권선 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대전류 변압기의 코일을 자동으로 권선하기 위한 장치에 관한 것으로, 권선되는 코일을 박판의 동판으로 하여 동판공급롤이 장착되어 자동으로 동판권취보빈에 동판을 권취시키는 동판공급장치와; 상기 동판공급장치에서 공급되어 동판권취보빈에 감긴 동판의 단부를 절단하기 위한 절단장치와; 상기 동판의 선후단을 리이드와 용접하기 위한 용접장치와; 상기 동판권취보빈에 동판과 동시에 절연지를 공급하여 권취시키는 제1 및 제2 절연지공급장치;를 포함하여 구성함으로써 자동 권선작업이 가능하도록 하여 숙련자의 수작업이 필요치 않게 되어 작업생산성이 극대화되고, 외부의 충격없이 동판과 동시에 절연지를 자동으로 권취시킴으로써 절연지 피복이 파괴되는 것을 방지하며, 코일이 판상으로 일체형이기 때문에 코일의 권취시 감기는 경로에서 이탈되지 않아 단락 강도가 향상되고, 아울러 권선 작업시 주재료인 동판과 절연지가 동시에 연속적으로 감겨지므로 종래의 수작업에 의한 권선 작업과 비교하여 작업속도가 5배 이상 상승되는 효과가 있다.

Description

동판 권선 장치{SHEET WINDING MACHINE}

본 발명은 변압기에 구비되는 코일을 자동으로 권선하기 위한 권선기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동판 또는 알루미늄판 등의 판상 코일을 자동으로 정렬함과 아울러 장력을 조절하는 상태로 권선하기에 적합하도록 한 동판 권선 장치에 관한 것이다.

대전류 변압기의 코일을 권선시에 종래에는 다수의 각동선(사각 단면을 갖는동선(銅線))을 사각통체인 권틀에 감아주면서 나무망치를 사용하여 각동선을 타격하는 수작업에 의존하고 있다.

따라서 종래에는 장기간 숙련된 기술자에 의해서만이 작업이 가능하여 작업자의 숙련도에 따라 작업능률의 현저한 차이가 발생되는 문제가 있다.

또한, 종래에는 절연지 피복 각동선의 권선시 각동선이 권선되는 사각 권틀의 모서리 부분을 망치로 타격하는 과정에서 절연지 피복이 국부적으로 파손됨으로써 절연파괴를 가져오는 문제가 있다.

특히 각동선으로 권선하는 경우에는 변압기의 단락시 코일의 시작점과 마지막으로 감긴 코일이 축방향으로 강한 기자력이 발생되기 때문에 코일이 이탈되어 쇼트 혹은 지락이 발생되는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 변압기의 코일을 얇은 동판을 사용하여 자동으로 권선하도록 한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 동판의 권취시 절연지를 동시에 자동으로 권선하도록 하여 피복되는 절연지의 국부적인 파손을 방지하도록 한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 동판 코일을 권취하도록 함으로써 코일이 이탈되어 쇼트 또는 지락이 발생되는 문제를 해소하도록 한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 동판과 절연지를 동시에 권취하도록 하여 작업생산성을 극대화시키도록 한 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 동판 권선 장치의 정면도.

도 2는 도 1의 평면도.

도 3은 도 1의 좌측면도.

도 4는 본 발명에 의한 동판 권선 장치의 케이스 외측의 요부 구성을 발췌하여 도시한 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 동판 권선 장치의 케이스 내측의 요부 구성을 발췌하여 도시한 사시도.

도 6은 본 발명 장치에 의한 언코일러의 직경조절장치의 구성을 보인 단면도.

도 7은 본 발명 장치에 의한 장력조절장치의 구성을 보인 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 ; 동판공급롤 2 ; 언코일러(un-coiler)

3 ; 절단장치 4 ; 용접장치

5,6 ; 제1,2 절연지공급장치 7 ; 동판권취보빈

8,9,10 ; 가이드롤러 11 ; 제1 이송실린더

12 ; 실린더 로드 13 ; 경사판

14 ; 동판이탈감지센서 16 ; 제2 이송실린더

17 ; 회전규제기어 18,19 ; 전달기어

20 ; 파우더 브레이크 21,23 ; 가압롤러

22,24 ; 절연지이탈감지센서 31 ; 케이스 플레이트

32 ; 고정플레이트 33 ; 이동플레이트

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 동판공급롤이 장착되어 자동으로 동판권취보빈에 동판을 권취시키는 동판공급장치와; 상기 동판공급장치에서 공급되어 동판권취보빈에 감긴 동판의 단부를 절단하기 위한 절단장치와; 상기 동판의 선후단을 리이드와 용접하기 위한 용접장치와; 상기 동판권취보빈에 동판과 동시에 절연지를 공급하여 권취시키는 제1 및 제2 절연지공급장치;를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 동판공급장치는 상기 동판공급롤이 장착되는 언코일러와, 상기 언코일러의 직경을 조절하기 위한 직경조절장치와, 상기 언코일러와 동축상에 설치되어 동판공급롤에서 풀려나가는 동판이 진행경로에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 동판 정렬장치와, 상기 동판공급롤에서 풀려나가는 동판의 장력을 일정하게 유지하기 위한 동판 장력조절장치로 구성된 것이 바람직하다.

상기 직경조절장치는 제1 이송실린더와, 상기 제1 이송실린더의 실린더 로드에 의해 언코일러의 직경을 확장/축소시키는 경사판으로 구성된 것이 바람직하다.

상기 동판 정렬장치는 공급되는 동판의 이탈유무를 감지하는 동판이탈감지센서와, 상기 동판이탈감지센서의 감지신호에 의해 상기 언코일러를 좌우로 이동시켜 동판을 정렬시키는 제2 이송실린더로 구성된 것이 바람직하다.

상기 동판 장력조절장치는 상기 언코일러의 회전샤프트에 장착되어 연결되는 수개의 기어에 의해 상기 회전샤프트의 회전속도를 전자적으로 제어함으로써 상기 동판의 장력을 조절하는 파우더 브레이크인 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 절연지공급장치는 공압에 의해 직경이 확장 및 축소되도록 구성되고, 절연지가 풀려나가는 측에 각각 가압롤러가 구비되며, 절연지의 진행경로의 일측에 절연지이탈감지센서가 구비된 것이 바람직하다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 동판 권선 장치의 외관을 나타낸 정면도, 평면도 및 측면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명 장치의 요부 구성을 발췌하여 보인 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명 실시예에 의한 동판 권선 장치는 동판공급롤(1)이 장착되는 동판공급장치와, 동판공급장치에서 공급되어 동판권취보빈(7)에 감긴 동판의 단부를 절단하기 위한 절단장치(3)와, 공급되는 동판(S)의 선후단을 리이드와 용접하기 위한 용접장치(4)와, 동판권취보빈(7)에 동판(S)과 동시에 절연지(P)를 공급하여 권취시키는 제1 및 제2 절연지공급장치(5)(6)로 구성되어 있다.

동판공급장치는 동판공급롤(1)이 장착되는 언코일러(2)와, 언코일러(2)의 직경을 조절하기 위한 직경조절장치와, 언코일러(2)와 동축상에 설치되어 동판공급롤(1)에서 풀려나가는 동판(S)이 진행경로에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 동판 정렬장치와, 동판공급롤(1)에서 풀려나가는 동판(S)의 장력을 일정하게 유지하기 위한 동판 장력조절장치로 구성되어 있다.

직경조절장치는 제1 이송실린더(11)와, 제1 이송실린더(11)의 실린더 로드(12)에 의해 이동되어 언코일러(2)의 직경을 확장/축소시키는 경사판(13)으로 구성되어 있다.

동판 정렬장치는 공급되는 동판(S)의 이탈유무를 감지하는 동판이탈감지센서(14)와, 동판이탈감지센서(14)에 의해 신호를 감지받는 제어부(미도시)에 의해 유압발생장치(미도시)에 의해 작동되는 제2 이송실린더(16)로 구성되어 있다.

또한, 동판 장력조절장치는 동판의 장력을 일정하게 유지하는 파우더 브레이크(20)를 사용하는 바, 파우더 브레이크(20)는 제1 이송실린더(11)의 실린더 로드(12)가 이동되어지는 언코일러(2)의 회전샤프트(15)에 장착되는회전규제기어(17)와 회전규제기어(17))에 파우더 브레이크(20)의 동력을 전달하는 전달기어(18)(19)로 구성되어 있다.

이와 같은 구성에서 장치의 케이스 플레이트(31)의 내측에는 고정플레이트(32)가 설치되어 있고, 고정플레이트(32)에는 제2 이송실린더(16)가 고정설치되어 있으며, 제1 이송실린더(11)는 고정플레이트(32)를 통과하여 이동가능하게 설치되어 있음과 아울러 제1 이송실린더(11)의 단부가 이동플레이트(33)에 고정되어 있어 이동플레이트(33)에 연결설치된 제2 이송실린더(16)의 구동에 의해 제1 이송실린더(11)를 이동시켜 언코일러(2) 및 회전샤프트(16)를 움직이도록 한다.

한편, 절단장치(3)는 에어실린더에 의해 작동되는 상,하 절단 나이프이고, 용접장치(4)는 동판의 선후단을 리이드와 용접하기 위한 용접지그를 갖는 구성이다.

그리고 제1 절연지공급장치(5)는 공압에 의해 직경이 확장 및 축소되도록 구성되어 있고, 절연지(P)가 풀려나가는 측에 절연지 가압롤러(21)가 구비되어 있으며, 절연지(P)의 진행경로의 일측에 절연지이탈감지센서(22)가 설치되어 있다.

동일하게 제2 절연지공급장치(6)도 공압에 의해 직경이 확장/축소되며 절연지 가압롤러(23)가 구비되어 있고, 절연지(P)의 진행경로의 일측에 절연지이탈감지센서(24)가 설치되어 있다.

동판권취보빈(7)은 통상 사각의 권취롤이 사용되어지며, 동판(S)과 절연지(P)가 동시에 권취되는 과정에서 동판 및 절연지의 권취 속도 및 토오크를조정할 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 동판 권선 장치의 작용을 설명한다.

먼저, 동판공급장치에 동판공급롤(1)을 장착시키는 과정에서 동판이 감긴 양에 따라 가변되는 동판공급롤(1)의 직경에 맞추어주기 위하여 언코일러(2)의 직경을 조절하게 된다.

즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 언코일러(2)의 직경을 확장시키기 위해서는 제1 이송실린더(11)에 의해 실린더 로드(12)를 도면에서 좌측으로 이동시키면 경사판(13)이 언코일러(2)의 날개부(2a)를 외측으로 밀어주게 됨으로써 전체 언코일러(2)의 직경이 확장되며, 반대로 제1 이송실린더(11)에 의해 실린더 로드(12)를 도면에서 우측으로 이동시키면 경사판(13)의 이동에 의해 날개부(2a)가 내측으로 들어오면서 언코일러(2)의 직경이 축소된다.

이와 같이 동판공급롤(1)이 언코일러(2)에 장착된 상태에서 동판(S)이 풀려나가면 동판(S)은 수개의 가이드롤러(8)(9)(10)에 의해 안내되어 동판권취보빈(7)에 감기게 된다. 이때, 동판(S)의 진행경로의 일측에는 동판이탈감지센서(14)가 구비되어 있어 동판(S)이 진행경로에서 벗어나게 되면 동판이탈감지센서(14)가 동판(S)이 벗어나는 길이를 감지하여 제어부(미도시)에 의해 유압발생장치(미도시)를 작동시킨다. 따라서 유압발생장치에 의해 제2 이송실린더(16)가 작동되며, 제2 이송실린더(16)에 의해 제2 이송실린더(16)의 단부가 결합된 이동플레이트(33)가 움직여서 이동플레이트(33)에 고정된 제1 이송실린더(11) 및 회전샤프트(15)가 좌측방향 또는 우측방향으로 이동되면서 언코일러(2)가 이동됨으로써 동판(S)이 진행방향에 대하여 좌,우방향으로 정렬되는 것이다.

또한, 동판(S)의 장력을 조절하는 동작은 도 7에 도시한 바와 같이, 파우더 브레이크(20)에 전자적인 제어에 의해 언코일러(2)가 장착된 회전샤프트(15)의 회전속도가 전달기어(18)(19)와 회전규제기어(17)를 통해 규제됨으로써 동판(S)이 일정한 장력을 유지하면서 언코일러(2)에서 풀려나가게 된다. 이러한 파우더 브레이크(20)의 내부 구성 및 작용은 통상의 파우더 브레이크의 작용과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 공급되는 동판(S)은 좌우 폭방향으로 정렬이 실시되면서 동시에 동판(S) 자체의 장력이 조절되는 상태로 동판권취보빈(7)에 권취되며 아울러 제1 절연지공급장치(5)와 제2 절연지공급장치(6)에 의해 두 장의 절연지(P)가 동시에 동판권취보빈(7)에 감기게 된다.

이처럼 동판권취보빈(7)에 권취되는 절연지(P)들은 각각의 가압롤러(21)(23)에 의해 가압되는 상태로 공급됨과 아울러 각각의 절연지이탈감지센서(22)(24)에 의해 좌우 폭방향으로 이탈을 감지하여 이탈시에는 내부에 구비된 이송장치(미도시)에 의해 본래의 위치로 정렬이 실시되는 상태로 공급되는 것이다.

이상에서와 같은 동작에 의해 동판권취보빈(7)에 감기는 동판(S)은 속도조정모터(미도시)에 의해 구동되는 용접장치(4)에 의해 주재료인 동판(S)과 인출 리이드(미도시)가 안정적이고 빠르게 용접되며, 최종적으로 동판(S)의 후단은 절단장치(3)에 의해 절단된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 동판 권선 장치는 박막의 동판을 변압기의 코일로 사용함으로써 자동 권선작업이 가능하도록 하여 숙련자의 수작업이 필요치 않게 되어 작업생산성이 극대화되는 효과가 있다.

또한, 외부의 충격없이 동판과 동시에 절연지를 자동으로 권취시킴으로써 절연지 피복이 파괴되는 것을 방지하는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 의한 권선 장치는 변압기의 코일을 동판 또는 알루미늄판으로 함으로써 코일이 일체형이기 때문에 코일의 권취시 감기는 경로에서 이탈되지 않아 단락 강도가 향상되는 효과가 있다.

아울러 권선 작업시 주재료인 동판과 절연지가 동시에 연속적으로 감겨지므로 종래의 수작업에 의한 권선 작업과 비교하여 작업속도가 5배 이상 상승되는 효과가 있다.

본 발명은 주로 동판을 변압기의 코일로 권선하는 장치에 대하여 설명하였으나, 알루미늄판 등 다양한 종류의 코일로 사용되는 박판을 권선하는데 적용할 수 있으며, 따라서 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 얼마든지 변형 및 수정하여 실시할 수 있음은 물론이다.

Claims (6)

1. 동판공급롤이 장착되어 자동으로 동판권취보빈에 동판을 권취시키는 동판공급장치와;

   상기 동판공급장치에서 공급되어 동판권취보빈에 감긴 동판의 단부를 절단하기 위한 절단장치와;

   상기 동판의 선후단을 리이드와 용접하기 위한 용접장치와;

   상기 동판권취보빈에 동판과 동시에 절연지를 공급하여 권취시키는 제1 및 제2 절연지공급장치;를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 동판 권선 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 동판공급장치는 상기 동판공급롤이 장착되는 언코일러와, 상기 언코일러의 직경을 조절하기 위한 직경조절장치와, 상기 언코일러와 동축상에 설치되어 동판공급롤에서 풀려나가는 동판이 진행경로에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 동판 정렬장치와, 상기 동판공급롤에서 풀려나가는 동판의 장력을 일정하게 유지하기 위한 동판 장력조절장치로 구성된 것을 특징으로 하는 동판 권선 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 직경조절장치는 제1 이송실린더와, 상기 제1 이송실린더의 실린더 로드에 의해 언코일러의 직경을 확장/축소시키는 경사판으로 구성된 것을 특징으로 하는 동판 권선 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 동판 정렬장치는 공급되는 동판의 이탈유무를 감지하는 동판이탈감지센서와, 상기 동판이탈감지센서의 감지신호에 의해 상기 언코일러를 좌우로 이동시켜 동판을 정렬시키는 제2 이송실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 동판 권선 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 동판 장력조절장치는 상기 언코일러의 회전샤프트에 장착되어 연결되는 수개의 기어에 의해 상기 회전샤프트의 회전속도를 전자적으로 제어함으로써 상기 동판의 장력을 조절하는 파우더 브레이크인 것을 특징으로 하는 동판 권선 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 절연지공급장치는 공압에 의해 직경이 확장 및 축소되도록 구성되고, 절연지가 풀려나가는 측에 각각 가압롤러가 구비되며, 절연지의 진행경로의 일측에 절연지이탈감지센서가 구비된 것을 특징으로 하는 동판 권선 장치.