KR20130010269A - 속도조절이 가능한 보빈 권사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원사의 실을 보빈에 감을 때 실의 굵기에 따라 속도조절이 가능한 권사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메인모터와는 별개로 캠 구동모터를 구비하여 보빈에 감기는 실의 속도를 조절할 수 있는 권사장치에 관한 것으로, 일반적으로 사용되는 권사 장치를 이용하여 원사의 실을 보빈에 감을 때 실의 굵기가 다르면, 실의 굵기가 가늘수록 보빈에 감기는 속도가 늘어나게 되는데, 이를 보완하여 본 발명에서는 실의 굵기가 다를 때 보빈에 감기는 속도를 조절할 수 있어 작업의 속도를 높일 수 있으며, 그로 인해 작업의 효율성이 높아지도록 하는 속도조절이 가능한 보빈 권사장치에 관한 것이다.

Description

속도조절이 가능한 보빈 권사장치{The bobbin evangelist device that speed adjustment is possible}

본 발명은 원사의 실을 보빈에 감을 때 실의 굵기에 따라 속도조절이 가능한 권사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메인모터와는 별개로 캠 구동모터를 구비하여 보빈에 감기는 실의 속도를 조절할 수 있는 권사장치에 관한 것이다.

일반적으로 섬유기기의 권사 기술은 유럽이나 일본 그리고 한국 등지에서 끊임없는 연구가 계속되고 있는 분야이나 실의 여러 가지 난해성 때문에 실을 감을 경우 실이 무너지거나 다감은 실을 풀을 때 엉키거나 끊기는 현상이 발생하기 쉽다.

또한, 합성사의 제조에서 폴리머 용융물로부터 다수의 실이 동시에 평행하고, 차례로 감김 위치에서 방사되며, 보빈으로 감기는 경향이 성장하고 있다. 따라서 10개, 12개, 16개 혹은 그 이상의 실을 평행하게 방사하고, 동시에 감는 방법이 알려져 있다. 이 경우 실 감기는 보빈 와인딩기(Bobbin-winding machine)에서 일어나며, 이 와인딩기에서는 보빈이 보빈 스핀들에 고정되어 감긴다. 비교적 픈 보빈 폭 및 다수의 실인 경우에 이러한 형식의 보빈 와인딩기는 이에 대응하여 긴 보빈 스핀들을 필요로 한다. 따라서 서로 평행하게 배열된 두 보빈 스핀들에서 보빈에 동시에 실이 감기는 새로운 개념의 장치가 개발되어 온 것이다.

상기 실을 감는 권사 기술을 보완하여 사용되는 장치를 살펴보면,

출원번호 ‘1019970023098’ 호는 사속조정이 가능한 펀와인더 제어시스템에 관한 것으로 하단부에 원사가 다수개 설치되고 상기한 원사로부터 실을 공급받아 새로 감기위한 보빈이 다수개 설치되며 상기한 원사로부터 보빈에 감겨지는 실을 안내하기 위한 가이더가 다수개 설치되어 있는 펀 와인더와 상기한 보빈이 회전되도록 하는 동력을 전달하기 위한 벨트에 연결되어 있는 사속제어용 스핀들 모터와 상기한 가이더의 위치를 이동시키기 위한 벨트에 연결되어 있는 위치이동용 서보 모터와 사용자가 명령을 입력시키기 위한 입력수단과 사속제어용 스핀들 모터의 회전수를 검출하기 위한 엔코더와 상기한 입력수단으로부터 입력되는 명령에 따라 상기한 사속제어용 스핀들 모터와 위치이동용 서보 모터를 제어하면서 상기한 엔코더로부터 입력되는 신호를 이용하여 사속을 제어하는 제어수단과 펀와인더의 동작상태 및 작업현황 등을 화면에 표시하기 위한 표시부를 포함하여 이루어지며, 엔코더를 이용하여 사속을 감지하면서 스핀들 모터 및 서보 모터의 속도를 고속으로 제어하여 사속을 조정함으로써 정확한 연사작업이 이루어질 수 있도록 하는 사속조정이 가능한 펀와인더 제어시스템을 나타내고 있다.

출원번호 ‘1020067018934’ 호는 다수의 실을 감기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로 보빈은 두 인접하고 평행한 보빈 스핀들에 유지되며, 소정의 표면 속도로 실이 감기는 동안에 반대 방향으로 구동된다. 상기 공정 동안에 회전 가능하게 장착되고 보빈의 원주에 대항하는 높이의 각각의 두 가압롤러는 보빈 스핀들과 함께 작동한다. 두 보빈 스핀들에서 실의 감김 동안 가능한 한 동일한 속도로 두 보빈을 유지하려고, 보빈의 표면 속도를 제어하고, 측정된 회전 속도에 따라서 두 보빈 스핀들의 구동 속도를 같이 조정하기 위해 가압 롤러 중 하나의 회전 속도를 측정하며, 이는 감지된 가압롤러의 회전속도를 본질적으로 일정하게 유지하는 방식에 대해 설명하고 있다.

또 다른 장치에 대해 도 1을 참고로 설명하면 원사(1)로부터 풀려 나오는 실을 감기 위하여 보빈(2)을 회전시키는 회전모터(3)와 가이드(4)를 좌우로 이동시켜 실을 일정 패턴으로 감을 수 있게 하는 서보모터(5)와 서보모터(5)의 스크류(6)하방에 보빈(2)의 최대폭으로 설치된 센서(7, 8)를 이동시키기 위한 스태핑모터(9)와 회전모터(3)용 인버터(10), 서보모터 구동부(11),, 스태핑 모터구동부(12), 릴레이시퀸스회로 및 전원부(13)가 포함된 제어부(14)로 이루어진다.

이와 같이 구성된 종래의 권사장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

즉, 서보모터(5)의 정, 역 구동에 의해 실위치용 가이드(4)가 스크류(6)에 의해 좌우로 동작한다. 이때 서보모터(5)의 정, 역 구동은 근접센서(7, 8)에 의해 변환되는데 서보모터(5)가 오른쪽 방향으로 구동하여 그 방향쪽의 센서(7)의 위치까지 이동했을 때 센서(7)의 신호를 받아서 왼쪽으로 구동하게 된다. 또한, 서보모터(5)가 왼쪽으로 구동하다가 그 방향쪽의 센서(8)의 신호를 받으면 다시 오른쪽으로 구동하게 된다.

이와같이 좌우센서(7, 8)의 신호를 받아 가이드(4)의 1회 왕복 동작이 완료되면 스태핑모터에 의해 센서(7, 8)의 위치가 내측으로 일정 피치만큼씩 이동하므로써 계속적으로 반복 작업을 하여 사다리꼴 형태의 실을 감게 된다. 그러나 상기와 같은 종래의 권사장치에 있어서는 제어부(14)에서 릴레이시퀸스방식으로 서보모터(5)와 스태핑 모터(9)를 제어하므로 센서(7, 8) 및 릴레이의 고장이 잦아 기계고장 및 제품 불량률이 많은 결점이 있다.

또한, 여러 종류의 실을 감을 때 실이 종류와 굵기에 따라 1회 왕복 시 센서(7, 8)의 줄어드는 폭 및 서보모터(5)의 속도를 가변저항을 이용하여 사용자가 일일이 조정해야 하기 때문에 정확한 조정이 어려움은 물론 잘못된 조정으로 인한 제품 불량률이 많고 조정에 소요되는 시간이 오래 걸리는 결점이 있었다.

본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서,

일반적으로 사용되는 권사 장치를 이용하여 원사의 실을 보빈에 감을 때 실의 굵기가 다르면, 실의 굵기가 가늘수록 보빈에 감기는 속도가 늘어나게 되는데, 이를 보완하여 본 발명에서는 실의 굵기가 다를 때 보빈에 감기는 속도를 조절할 수 있어 작업의 속도를 높일 수 있으며, 그로 인해 작업의 효율성이 높아지도록 하는 장치를 제공하고자 하는 것을 그 목적으로 한다.

이에 상기 목적을 달성하기 위하여 본체부에 구성되되 제어부와 연결되어 구동하는 메인모터와 상기 메인모터와 구동부재로 순차적으로 연결되어 회전하는 구동축, 보빈축과 상기 보빈축과 구동부재로 연결되어 작동하는 칸박스로 구성된 권사장치에 있어서, 상기 본체부에는 제어부와 연결되어 구동하되 상기 칸박스를 작동시키는 캠 구동모터가 구성되어, 상기 메인모터와 캠 구동모터가 각각 별도로 구동할 수 있는 것을 특징으로 하여야 한다.

상기 캠 구동모터와 제어부 사이에 인버터가 구성되어 상기 제어부의 제어에 따라 상기 캠 구동모터의 속도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 종래 실의 굵기가 달라져도 보빈축의 회전이 일정하여 실이 가늘수록 보빈에 감기는 시간이 길어지게 되었는데, 본 발명에서는 실의 굵기가 다를 때 그에 맞게 캠 구동축의 작동을 맞출 수 있어 보빈에 감기는 속도를 조절할 수 있게 되어 작업의 효율성이 높아져 작업속도가 빨라 질 수 있으며, 실의 굵기에 따라 다양하게 조정할 수 있게 되어 실이 감긴 제품의 상품성을 극대화 할 수 있는 등 그 효과가 큰 발명인 것이다.

도 1은 종래 권사장치의 구성을 나타내는 측면도
도 2는 본 발명을 바람직하게 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 작동을 나타내는 구성도
도 4는 본 발명을 바람직하게 나타내는 정면도
도 5는 본 발명을 바람직하게 나타내는 평면도
도 6은 본 발명의 바람직한 작동을 나타내는 평면도
도 7은 본 발명의 실시 예를 나타내는 정면도
도 8은 본 발명으로 실이 보빈에 감기는 실시 예를 나타내는 평면도
도 9는 본 발명으로 실이 보빈에 감기는 다른 실시 예를 나타내는 평면도

본 발명은 원사(500)의 실을 보빈(213)에 감는 권사장치(100)에서 본체부(200)에 메인모터(210)와 캠 구동모터(220)를 각각 구성하여 상기 캠 구동모터(220)에 구성된 캠 구동축(222)의 작동 속도를 조절하여 보빈축(212)에 장착되는 보빈(213)에 감기는 실의 왕복 운동하는 속도를 조절할 수 있는 것으로서 도 2 내지 도 5를 참고로 상세하게 설명하면,

상기 본체부(200)에 구성되되 제어부(300)와 연결되어 구동하는 메인모터(210)와, 상기 메인모터(210)와 구동부재(400)로 순차적으로 연결되어 회전하는 구동축(211), 보빈축(212)과, 상기 보빈축(212)과 구동부재(400)로 연결되어 작동하는 칸박스(221)로 구성된 권사장치(100)에 있어서, 상기 본체부(200)에는 제어부(300)와 연결되어 구동하되 상기 칸박스(221)를 작동시키는 캠 구동모터(220)가 구성되어, 상기 메인모터(210)와 캠 구동모터(220)가 각각 별도로 구동할 수 있도록 구성되어야 하는 것이다.

도 3을 참고로 설명하면, 상기 캠 구동모터(220)와 제어부(300) 사이에 인버터(310)가 구성되어 상기 제어부(300)의 제어에 따라 상기 캠 구동모터(220)의 속도를 조절할 수 있게 되어 칸박스(221)의 작동을 조절할 수 있으며, 그로 인해 실의 굵기에 따라 보빈(213)에 감기는 속도를 조절할 수 있는 것이다.

도 2, 4, 5를 참고로 설명하면, 상기 권사장치(100)에 구성되는 구성요소에는 작동을 위하여 구동부재(400)가 포함되는데, 이는 벨트, 체인과 같은 구동부재(400)가 메인모터(210), 캠 구동모터(220), 구동축(211), 보빈축(212) 등과 같은 구동에 필요한 구성요소와 연결되어 구동할 수 있게 되는 것이다.

상기 메인모터(210)는 구동부재(400)로 구동축(211)과 연결되고, 상기 구동축(211)은 구동부재(400)로 보빈축(212)에 연결되어 구동하는 것이다.

또한, 상기 캠 구동모터(220)에 연결되어 구동하는 칸박스(221)는 상기 구동부재(400)로 연결되어 작동할 수 있고, 또는 기어의 맞물림에 의해 구동할 수도 있는 것이다.

상기 권사장치(100)의 구성에서 보빈축(212)과 캠 구동축(222)은 사용에 따라 다수개를 구성하여 사용할 수도 있는 것이다.

상기 살펴본 본 발명인 속도조절이 가능한 보빈 권사장치를 도 6 내지 도 9를 참고로 하여 상세히 설명하면,

도 6, 7을 참고로 설명하면, 우선 권사장치(100)의 보빈축(212)에 장착되는 보빈(213)에 감을 원사(500)를 보빈(213)의 하부에 위치시킨 후 보빈(213)에 감길 수 있도록 한다.

상기 원사(500)가 준비되면, 제어부(300)를 통해 전원을 공급하여 메인모터(210)와 캠 구동모터(220)를 작동시키게 된다. 이로 인해 상기 메인모터(210)와 구동부재(400)로 연결된 구동축(211)이 회전하게 되고, 상기 구동축(211)과 구동부재(400)로 연결된 보빈축(212)이 회전하게 되는 것이다.

또한, 도 7을 참고로 설명하면, 캠 구동모터(220)의 작동으로 구동부재(400)로 연결되어 평면상으로 전후로 작동하는 칸박스(221)가 작동하게 되고, 상기 칸박스(221)에 구성된 캠 구동축(222)도 함께 전후로 작동하게 되는 것이다. 이는 보빈(213)에 감기는 원사(500)의 실을 보빈(213)의 폭에 맞게 감을 수 있도록 한 것이다.

상기 제어부(300)를 통해 전원을 인가하여 작동하는 메인모터(210)와 캠 구동모터(220)의 회전은 같게 구동하게 된다.

여기서 상기 제어부(300)에 구성된 인버터(310)로 인해 캠 구동모터(220)의 작동 속도를 조절할 수 있는데, 이는 캠 구동모터(220)로 인해 작동하는 칸박스(221)와 캠 구동축(222)의 속도도 같이 조절되는 것이다.

도 9를 참고로 설명하면, 상기 캠 구동모터(220)의 속도는 원사(500)로부터 보빈(213)에 감기는 실의 굵기에 따라 조절할 수 있는데, 상기 캠 구동모터(220)의 속도는 원사(500)로부터 보빈(213)에 감기는 실의 굵기가 굵을 때 빠르게 작동하는 것이고, 실의 굵기가 가늘 때 천천히 작동하는 것이다.

상기와 같이 원사(500)의 실 굵기에 따라 작동속도를 조절하게 되면, 실의 굵기가 다를 때 그에 맞게 캠 구동축(222)의 작동을 맞출 수 있어 보빈(213)에 감기는 속도를 조절할 수 있게 되어 작업의 효율성이 높아져 작업속도가 빨라 질 수 있으며, 실의 굵기에 따라 다양하게 조정할 수 있게 되어 실이 감긴 제품의 상품성을 극대화 할 수 있는 것이다.

100 : 권사장치 200 : 본체부
210 : 메인모터 211 : 구동축 212 : 보빈축
220 : 캠 구동모터 221 : 칸박스 222 : 캠 구동축
300 : 제어부 310 : 인버터
400 : 구동부재 500 : 원사

Claims (3)

1. 본체부(200)에 구성되되 제어부(300)와 연결되어 구동하는 메인모터(210)와, 상기 메인모터(210)와 구동부재(400)로 순차적으로 연결되어 회전하는 구동축(211), 보빈축(212)과, 상기 보빈축(212)과 구동부재(400)로 연결되어 작동하는 칸박스(221)로 구성된 권사장치(100)에 있어서,
   상기 본체부(200)에는 제어부(300)와 연결되어 구동하되 상기 칸박스(221)를 작동시키는 캠 구동모터(220)가 구성되어, 상기 메인모터(210)와 캠 구동모터(220)가 각각 별도로 구동할 수 있는 것을 특징으로 하는 속도조절이 가능한 보빈 권사장치
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 캠 구동모터(220)와 제어부(300) 사이에 인버터(310)가 구성되어 상기 제어부(300)의 제어에 따라 상기 캠 구동모터(220)의 속도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 속도조절이 가능한 보빈 권사장치
   
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
   상기 권사장치(100)에서 보빈축(212)과 캠 구동축(222)은 사용에 따라 다수개 연결 구성하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 속도조절이 가능한 보빈 권사장치

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