KR101890920B1 - 변압기용 코일 권선 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변압기용 코일 권선 장치에 관한 것으로, 본체부, 상기 본체부에 배치되어 있고 보빈이 장착될 수 있는 코일 권선부, 코일의 단면을 가공하여 상기 보빈으로 공급하는 코일 공급부, 가공된 상기 코일이 감기어 상기 코일 권선부에서 분리된 상기 보빈을 받치는 받침부, 절연지를 상기 코일 권선부로 공급하는 절연지 공급부 및 상기 본체부에 배치되어 있고 상기 코일 권선부 및 코일 공급부와 전기적으로 연결되어 있고 상기 코일의 공급과 권선을 설정하는 제어부를 포함하며, 상기 절연지가 상기 보빈을 1회전하면 상기 코일은 상기 절연지 위에서 1회전하며, 상기 코일 공급부는 상기 코일의 단면이 사각형이 되도록 가공하여 상기 보빈에 감기도록 공급하고 상기 보빈의 길이방향을 따라 이동할 수 있다.

Description

변압기용 코일 권선 장치{coil-winding apparatus of transformer}

본 발명은 변압기용 코일 권선 장치에 관한 것이다.

변압기(electric transformer)는, 전자기유도현상을 이용하여 교류의 전압이나 전류의 값을 변화시키는 장치이다. 변압기는 소형의 전자 기기에서부터 대형의 변전 설비 또는 송전 설비까지 널리 사용되고 있다.

변압기는 공통된 철심의 둘레에 복수개의 권선이 감겨 있는 구조로 형성되며, 한 쪽의 권선으로 전력이 입력된 후 다른 쪽의 권선으로 전력이 출력되는 방식이다. 전력용 변압기의 경우, 권선으로는 코일 및 포일(foil) 또 시트(sheet) 형태의 권선이 이용될 수 있다. 코일의 경우 그 표면에 에나멜을 코팅하여 절연되게 한다.

[도 11]에서 도시한 바와 같이 코일(C)의 단면이 원형으로 형성되면서 코일이 사각 단면의 보빈(B)에 감길 때 코일이 텐션에 의해 보빈 둘레에 밀착되지 못하고 들뜨게 되었다. 코일이 규격에 맞게 감긴 보빈을 변압기의 단자함에 넣을 때 코일의 들뜬 부분이 단자함의 내부에 걸리게 되어 단자함에 넣을 수 없었다.

등록특허 제10-0336861호 (2002.05.02.) 공개특허 제10-2017-0120948호 (2017.11.01.)

본 발명은 코일을 사각 단면의 보빈에 감을 때 코일이 들뜨지 않도록 하며, 코일이 감긴 보빈의 반출이 용이하여 작업자의 작업성을 높인 변압기용 코일 권선 장치를 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 변압기용 코일 권선 장치는, 본체부, 상기 본체부에 배치되어 있고 보빈이 장착될 수 있는 코일 권선부, 코일의 단면을 가공하여 상기 보빈으로 공급하는 코일 공급부, 가공된 상기 코일이 감기어 상기 코일 권선부에서 분리된 상기 보빈을 받치는 받침부, 절연지를 상기 코일 권선부로 공급하는 절연지 공급부 및 상기 본체부에 배치되어 있고 상기 코일 권선부 및 코일 공급부와 전기적으로 연결되어 있고 상기 코일의 공급과 권선을 설정하는 제어부를 포함하며, 상기 절연지가 상기 보빈을 1회전하면 상기 코일은 상기 절연지 위에서 1회전하며, 상기 코일 공급부는 상기 코일의 단면이 사각형이 되도록 가공하여 상기 보빈에 감기도록 공급하고 상기 보빈의 길이방향을 따라 이동할 수 있다.

상기 코일 공급부는, 상기 보빈의 길이방향을 따라 상기 본체부에 배치된 가이드, 상기 가이드와 연결되어 상기 가이드를 따라 이동할 수 있는 이동 테이블, 상기 본체부에 배치되어 상기 이동 테이블을 이동시키는 이동 구동부, 상기 이동 테이블에 배치되어 있고 공급되는 코일의 단면을 가공하는 코일 가공부 및 상기 이동 테이블에 배치되어 가공된 상기 코일을 상기 보빈으로 유도하는 코일 가이드부를 포함할 수 있으며, 상기 이동 테이블은 가공된 상기 코일이 상기 보빈에 1회전하면 상기 이동 테이블은 상기 이동 구동부 구동으로 상기 보빈에 감긴 상기 코일의 두께만큼 이동할 수 있다.

상기 코일 가공부는, 이송되는 코일을 제1 방향에서 가압하는 제1 방향 가압부 및 이송되는 코일을 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향에서 가압하는 제2 방향 가압부를 포함할 수 있으며, 상기 제1 방향 가압부와 상기 제2 방향 가압부는 각각, 상기 이동 테이블에 배치되어 있고 가공할 코일이 통과할 수 있는 설치블록, 상기 설치블록에 배치되어 통과하는 상기 코일을 지지하는 제1 롤러, 통과하는 상기 코일을 두고 상기 제1 롤러와 마주하며 상기 코일을 가압하고 직선 이동할 수 있는 제2 롤러, 상기 설치블록에 승강할 수 있게 배치되어 있고 상기 제2 롤러를 회전할 수 있게 지지하는 이동블록, 상기 설치블록에 회전할 수 있게 배치되어 있고 상기 이동블록과 나사 결합된 샤프트 및 상기 샤프트와 동력 연결되어 있고 엔코더를 포함하는 가압 구동모터를 포함할 수 있으며, 상기 샤프트의 회전으로 상기 이동블록은 직선이동하고 상기 제1 롤러의 외부둘레와 상기 제2 롤러의 외부둘레 간격이 조절될 수 있다.

상기 코일 권선부는, 상기 본체부와 회전할 수 있게 연결된 권선 회전부, 상기 권선 회전부와 동력 연결된 권선 구동부 및 상기 권선 회전부와 간격을 두고 마주하며 직선 이동할 수 있는 심압부를 포함할 수 있으며, 상기 권선 회전부와 상기 심압부 사이에는 가공된 상기 코일이 감기는 보빈이 위치하며, 상기 보빈의 길이에 의해 상기 심압부 이동으로 상기 권선 회전부와 상기 심압부의 간격이 조절될 수 있다.

상기 심압부는, 상기 권선 회전부의 회전 중심과 마주하고 직선이동 할 수 있는 보빈 가압부 및 상기 보빈 가압부를 지지하며 상기 보빈의 길이에 따라 그 위치가 조절되는 지지대를 포함할 수 있으며, 상기 보빈 가압부는 직선이동으로 상기 권선 회전부 방향으로 상기 보빈에 압력을 가할 수 있다.

상기 받침부는, 상기 보빈 아래에 위치한 액추에이터(actuator), 상기 액추에이터의 로드와 연결되어 있는 플레이트, 상기 플레이트와 연결되어 있고 상기 보빈의 길이방향과 수직한 방향으로 회전할 수 있는 복수의 배출 이송롤러 및 상기 로드 작동 시 상기 플레이트를 지지하는 가이드바를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 코일의 단면을 가공하면서 사각 단면의 보빈으로 공급하고 보빈은 회전하면서 가공되어 공급되는 코일을 감는다. 사각 단면의 보빈에 감기는 코일의 단면이 사각형태를 이루게 되어 코일이 보빈에 감길 때 텐션이 최소화되어 코일은 보빈의 둘레로부터 들뜨지 않고 보빈 둘레에 밀착되어 김긴다. 이에 코일이 들뜨지 않아 규격에 맞게 코일을 보빈에 감아도 코어(보빈과 코일)의 두께를 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 보빈에 코일이 감긴 후 받침부는 코일이 감긴 보빈을 지지하여 변압기용 코일 권선 장치 외부로 반출할 수 있다. 이에 작업자가 코일이 감긴 보빈을 직접 운반하지 않아도 되어 작업자의 작업성이 높아질 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 변압기용 코일 권선 장치를 나타낸 정면도.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 도 1의 측면도.
도 4는 도 3의 코일 가공부 확대도.
도 5는 도 3의 코일 가공부 배면도
도 6은 도 3의 코일 가공부 정면도.
도 7은 도 1의 코일 권선부를 나타낸 확대도.
도 8은 도 7의 A부분 확대도.
도 9는 도 7의 받침부를 나타낸 확대도.
도 10은 도 9의 보빈에 코일이 감긴 상태를 나타낸 개략도.
도 11은 종래의 보빈에 코일이 감긴 상태를 나타낸 개략도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 변압기용 코일 권선 장치에 대하여 도 1 내지 도 10을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 변압기용 코일 권선 장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 1의 측면도이고, 도 4는 도 3의 코일 가공부 확대도이며, 도 5는 도 3의 코일 가공부 배면도이고, 도 6은 도 3의 코일 가공부 정면도이며, 도 7은 도 1의 코일 권선부를 나타낸 확대도이고, 도 8은 도 7의 A부분 확대도이며, 도 9는 도 7의 받침부를 나타낸 확대도이고, 도 10은 도 9의 보빈에 코일이 감긴 상태를 나타낸 개략도이다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 변압기용 코일 권선 장치는 본체부(10), 코일 공급부(20), 코일 권선부(30), 받침부(40), 절연지 공급부(50) 및 제어부(60)를 포함하며 가공된 코일을 사각 단면 형태의 보빈(B)에 감을 때 코일이 보빈(B) 둘레에서 들뜨지 않도록 하며, 코일이 감긴 보빈(B)의 반출이 용이하도록 하여 작업자의 작업성을 높인다.

본체부(10)는 칼럼(11), 제1 테이블(12) 및 제2 테이블(13)을 포함하며 변압기용 코일 권선 장치(1)의 기초 구조를 이룬다.

칼럼(11)은 기설정된 높이와 폭을 가지며 내부에는 제어부(도시하지 않음)가 배치되어 있으며 칼럼(11) 전면에는 조작패널이 배치되어 있다.

제1 테이블(12)은 칼럼(11) 일측 하부와 연결되어 있으며 기설정된 길이와 폭을 갖는다. 제1 테이블(12)의 폭은 칼럼(11)의 폭 보다 좁다.

제2 테이블(13)은 칼럼(11) 일측 상부와 연결되어 있으며 기설정된 길이와 폭을 갖는다. 제2 테이블(13)의 폭은 제1 테이블(12)의 폭 보다 좁다. 본체부(10)를 평면에서 보았을 때 제2 테이블(13)은 제1 테이블(12)과 중첩되지 않고 제1 테이블(12) 후방에 위치한다.

코일 공급부(20)는 가이드(21), 이동 테이블(22), 이동 구동부(23), 코일 가공부(24) 및 코일 가이드부(27)를 포함한다.

가이드(21)는 엘엠 가이드로 레일(211)과 블록(212)을 포함한다.

레일(211)은 한 쌍으로 형성되어 제2 테이블(13) 상면에서 길이방향을 따라 배치되어 있다. 한 쌍의 레일(211)은 제2 테이블(13)의 폭 방향으로 간격을 두고 떨어져 있다.

블록(212)은 한 쌍의 레일(211)에 각각 배치되어 있으며 레일(211)의 길이방향을 따라 움직일 수 있다.

이동 테이블(22)은 이동부재(221) 및 가이드부재(222)를 포함한다.

이동부재(221)는 기설정된 넓이를 가지며 블록(212)과 연결되어 있다. 이에 이동부재(221)는 레일(211)을 따라 이동할 수 있다.

가이드부재(222)는 기설정된 넓이를 가지며 이동부재(221) 상면에 위치하여 이동부재(221)의 이동방향과 수직한 방향으로 배치되어 있다. 이동부재(221)의 선단은 제1 테이블(12) 위에 위치하고 후단은 제2 테이블(13)후방에 위치한다. 가이드부재(222)는 이동부재(221)를 따라 이동할 수 있다. 원형의 단면을 갖는 코일(C)은 가이드부재(222) 후단으로 유입되어 원형의 단면이 사각 형태로 가공된 후 가이드부재(222) 선단을 통해 제1 테이블(12) 위로 배출된다. 가이드부재(222)에는 원형의 단면을 갖는 코일(C)과 가공된 코일의 이동을 도모하는 복수의 롤러들이 배치되어 있다.

이동 구동부(23)는 볼스크류(231), 볼너트(232) 및 서브모터(233)를 포함한다.

볼스크류(231) 기설정된 길이를 가지며 제2 테이블(13) 상면에 위치하여 한 쌍의 레일(211) 사이에 배치되어 있다. 볼스크류(231)의 양단은 제2 테이블(13)에 회전할 수 있게 지지되어 있다.

볼너트(232)는 볼스크류(231)에 결합되어 이동부재(221)와 연결되어 있다. 볼너트(232)는 볼스크류(231)의 회전으로 제2 테이블(13)의 길이방향을 따라 움직일 수 있고 이때 이동부재(221)는 가이드(21)의 가이드로 제2 테이블(13)의 길이방향을 따라 움직일 수 있다.

서브모터(233)는 제2 테이블(13) 상면에 배치되어 볼스크류(231) 일단과 동력 연결되어 있다. 서브모터(233)는 제어부와 연결되어 제어부 신호에 따라 구동한다. 서브모터(233)의 구동력이 볼스크류(231)에 전달되면 볼스크류(231)는 회전하고 이동 테이블(22)은 제2 테이블(13)의 길이방향을 따라 직선이동 할 수 있다.

도 4 내지 도 6을 더 참고하면 코일 가공부(24)는 제1 방향 가압부(25) 및 제2 방향 가압부(26)를 포함한다.

제1 방향 가압부(25) 및 제2 방향 가압부(26)는 이웃하며 이동부재(221) 상면에 놓여 가이드부재(222)와 접해 있다. 제1 방향 가압부(25)는 원형 단면을 갖는 코일(C)을 상하방향에서 가압하여 가공하고, 제2 방향 가압부(26)는 제1 방향 가압부(25)에서 가공되지 않은 코일부분을 가압하여 가공한다.

제1 방향 가압부(25)는 설치블록(251), 제1 롤러(253), 제2 롤러(254), 이동블록(255), 샤프트(256) 및 가압 구동모터(257)를 포함한다.

설치블록(251)은 이동부재(221) 상면에서 수직하게 배치되어 가이드부재(222)와 접해 있다. 설치블록(251)의 내부는 공간 형태로 형성되어 있다.

제1 롤러(253)와 제2 롤러(254)는 설치블록(251) 내부에 상하방향으로 배치되어 있으며 제1 롤러(253)와 제2 롤러(254) 사이로 원형 단면을 갖는 코일(C)이 통과한다. 제2 롤러(254)는 설치블록(251) 내에서 상하방향으로 움직일 수 있으며 원형 단면을 갖고 통과하는 코일(C)에 압력을 가한다. 제1 롤러(253)는 설치블록(251) 내에 자유회전 가능하며 원형 단면을 갖고 제2 롤러(254)로부터 압력을 받는 코일(C)을 지지한다.

한편, 설치블록(251)에는 제1 롤러(253)와 제2 롤러(254) 사이로 원형 단면을 갖는 코일(C)을 공급하는 유도부재(252)가 배치되어 있다. 유도부재(252)의 내부는 길이방향을 따라 관통공(252a)이 형성되어 있으며 관통공(252a)의 지름은 설치블록(251)에서 제1 롤러(253) 및 제2 롤러(254) 방향으로 갈수록 작아진다.

이동블록(255)은 설치블록(251) 내에 승강할 수 있게 배치되어 있으며 제2 롤러(254)를 회전할 수 있게 지지한다. 이동블록(255)이 승강 시 반듯하게 승강하고 회전하지 않도록 이동블록(255)과 설치블록(251)이 접하는 부분에는 이동블록 가이드(255a)가 형성되어 있다. 이동블록(255)의 승강에 따라 제2 롤러(254)는 원형 단면을 갖는 코일(C)에 압력을 가한다. 이동블록(255)이 제1 롤러(253) 방향으로 이동할수록 제2 롤러(254)는 원형 단면을 갖는 코일(C)에 큰 압력을 가한다.

샤프트(256)는 기설정된 길이를 가지며 설치블록(251) 내에 회전할 수 있게 배치되어 있다. 샤프트(256)는 이동블록(255)과 나사 결합되어 있다. 샤프트(256)와 이동블록(255)의 나사 결합으로 샤프트(256)가 회전하면 이동블록(255)은 설치블록(251) 내에서 이동블록 가이드(255a)를 따라 직선이동 할 수 있다. 이때 샤프트(256)의 이동방향에 따라 이동블록(255)은 제1 롤러(253) 방향 또는 제1 롤러(253)에서 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.

가압 구동모터(257)는 설치블록(251)의 외부에 배치되어 샤프트(256)와 동력 연결되어 있다. 가압 구동모터(257)의 구동으로 샤프트(256)가 회전하여 이동블록(255)이 승강하고, 이동블록(255) 승강에 따라 제2 롤러(254)와 제1 롤러(253) 외부둘레 사이 간격이 조절될 수 있다.

한편, 샤프트(256)에는 제어부와 연결된 엔코터(256a)가 연결되어 있다. 엔코더(256a)는 샤프트(256)의 회전을 측정하며 제1 롤러(253)와 제2 롤러(254)의 외부둘레 사이 간격을 확인할 수 있다. 제1 롤러(253)와 제2 롤러(254) 외부둘레 사이 간격은 코일의 가공 두께에 따라 달라진다.

이에 제2 롤러(254)가 이동블록(255)의 하강으로 원형 단면을 갖는 코일(C)을 제1 롤러(253) 방향으로 가압하게 되면서 원형 단면 상태에서 제1 롤러(253)와 제2 롤러(254)와 접하고 있는 원형 단면을 갖는 코일(C) 부분은 제2 롤러(254)의 가압으로 제2 롤러(254)와 제1 롤러(253) 사이에서 [도 5]의 확대도와 같이 평면으로 형성될 수 있다. 아울러 제1 롤러(253) 및 제2 롤러(254)와 접하지 않는 코일(C) 부분은 원형의 단면 상태를 유지한다.

제2 방향 가압부(26)는 설치블록(261), 제1 롤러(263), 제2 롤러(264), 이동블록(265), 샤프트(266) 및 가압 구동모터(267)를 포함하며 원형 단면을 갖는 코일(C)이 공급되는 방향으로 제1 방향 가압부(25) 전방에 위치하고 제1 방향 가압부(25)에 의해 상하부측이 평면으로 가공된 코일의 좌우측을 가압하여 평면으로 가공한다.

제2 방향 가압부(26)의 설치블록(261), 제1 롤러(263), 제2 롤러(264), 이동블록(265), 샤프트(266) 및 가압 구동모터(267)는 제1 방향 가압부(25)의 설치블록, 제1 롤러, 제2 롤러, 이동블록, 샤프트 및 가압 구동모터와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.

다만, 제1 방향 가압부(25)는 이동부재(221) 상면에 세워진 상태에서 원형 단면을 갖는 코일(C)을 가압하나, 제2 방향 가압부(26)는 제1 방향 가압부(25)와 이웃하여 이동부재(221) 상면에 누워진 상태에서 제1 방향 가압부(25)가 가공하지 않은 코일(C) 부분을 가압한다. 이에 제2 방향 가압부(26)의 제1 롤러(263)와 제2 롤러(264)는 제1 방향 가압부(25)의 제1 롤러(253) 및 제2 롤러(254)와 접하지 않는 코일(C)의 좌측과 우측 부분을 가압하여 [도 6]의 확대도에서 나타낸 바와 같이 원형 단면을 갖는 코일(C)이 사각 단면을 갖는 코일이 되도록 가공한다.

코일 가공부(24)를 통해 사각 단면으로 가공된 코일은 가이드부재(222) 선단에 배치된 코일 가이드부(27)를 통해 제1 테이블(12) 위에 회전할 수 있게 배치된 보빈(B)으로 공급된다. 코일 가이드부(27)는 가이드부재(222)에 일측이 힌지 연결된 브라켓(271)과 브라켓(271)에 회전 가능하게 결합된 복수의 롤러(272)를 포함한다. 브라켓(271)은 힌지를 기준으로 움직일 수 있다.

한편, 코일 가공부(24)와 가이드부재(222) 후단 사이에는 코일 가공부(24)로 유입되는 코일(C)의 장력을 유지하는 장력 유지부(28)가 배치되어 있다. 장력 유지부(28)는 원형 단면을 갖는 코일(C)이 기설정된 장력을 유지한 상태에서 코일 가공부(24)로 유입되도록 한다.

다음으로 도 7을 더 참고하면, 코일 권선부(30)는 권선 회전부(31), 권선 구동부(32) 및 심압부(33)를 포함하며 사각 단면을 갖도록 가공된 코일이 권선되는 보빈(B)이 장착되고 보빈(B)을 회전시킨다.

권선 회전부(31)는 권선 샤프트(311) 및 회전판(312)을 포함하며 보빈(B)이 회전할 수 있도록 회전력을 가한다.

권선 샤프트(311)는 칼럼(11) 내부에 회전할 수 있게 배치되어 있으며 권선 샤프트(311)의 일부분은 칼럼(11) 외부로 노출되어 있다. 권선 샤프트(311)에는 제어부와 연결된 엔코더(Encoder)가 연결되어 권선 샤프트(311)의 회전속도를 측정할 수 있다.

회전판(312)은 칼럼(11) 외부에 배치되어 권선 샤프트(311)와 연결되어 있다. 회전판(312)은 보빈(B)을 지지하면 권선 샤프트(311)에 의해 회전할 수 있다.

권선 구동부(32)는 칼럼(11) 내부에 배치되어 있으며 권선 샤프트(311)와 동력 연결되어 있다. 권선 구동부(32)는 모터, 벨트 풀리 등을 포함한다. 권선 구동부(32)는 제어부 제어로 구동할 수 있다. 이에 권선 구동부(32)에서 동력이 발생하면 권선 샤프트(311)가 회전되면서 회전판(312)이 회전된다.

심압부(33)는 지지대(331) 및 가압부(332)를 포함하며 권선 회전부(31)와 마주하여 보빈(B)을 지지한다.

지지대(331)는 기설정된 길이를 가지며 제1 테이블(12)에 배치되어 권선 회전부(31)가 배치된 칼럼(11) 부분과 마주한다. 지지대(331)는 제1 테이블(12)에서 직선이동 할 수 있으며, 지지대(331)의 위치는 보빈(B)의 길이에 따라 달라질 수 있다. 지지대(331)와 제1 칼럼(11) 사이에는 가이드(도시하지 않음)가 형성되어 있으며 가이드에 의해 지지대(331)는 제1 테이블(12) 상에서 반듯하게 이동할 수 있다. 이동한 지지대(331)는 볼트 등의 고정수단으로 고정되면 움직이지 않는다. 지지대(331)의 상부 일부분은 권선 회전부(31)의 회전중심과 일치한다.

도 8을 더 참고하면, 가압부(332)는 지지대(331)의 상부에 위치하여 권선 회전부(31)의 회전중심과 일치하는 부분에 배치되어 있다. 가압부(332)는 가압로드(332b) 및 액추에이터(332a)를 포함하며 보빈(B)이 고정되도록 압력을 가한다.

가압로드(332b)는 직선로드(333)와 회전로드(334)를 포함한다. 직선로드(333)는 지지대(331)에 직선이동 할 수 있게 배치되어 있다. 직선로드(333)는 직선이동으로 지지대(331) 외부로 돌출될 수 있다.

회전로드(334)는 직선로드(333) 내부에 스러스트 베어링(thrust bearing)과 레이디얼 볼 베어링(radial ball bearing)으로 지지되어 회전할 수 있게 배치되어 있으며 선단이 직선로드(333) 외부로 노출되어 보빈(B)과 접한다. 회전로드(334)는 직선로드(333)가 지지대(331) 외부로 돌출되면서 보빈(B)에 압력을 가한다.

액추에이터(332a)는 지지대(331)에 배치되어 직선로드(333)와 연결되어 있으며 직선로드(333)를 이동시킨다. 액추에이터(332a)의 구동으로 직선로드(333)는 지지대(331)에서 회전판(312) 방향으로 돌출될 수 있으며 보빈(B)에 압력을 가하여 권선 회전부(31)와 심압부(33) 사이에 보빈(B)이 고정되도록 한다.

권선 구동부(32)의 동력에 의해 회전판(312)이 회전하면 회전판(312)과 가압부(332) 사이에 고정된 보빈(B)이 회전하고 사각 단면으로 가공된 코일은 보빈(B)에 감기게 된다. 보빈(B)의 회전으로 코일이 가이드부재(222)를 따라 이동하면서 가공되어 보빈(B)에 감기게 된다. 사각 단면으로 가공된 코일이 보빈(B)에 감길 때 이동 테이블(22)은 이동 구동부(23)의 구동으로 가이드(21)를 따라 점진적으로 이동한다. 이에 사각 단면으로 가공된 코일(C)은 보빈(B)의 길이방향을 따라 감길 수 있다.

도 9를 더 참고하면 받침부(40)는 액추에이터(41), 플레이트(42), 가이드바(44) 및 배출 이송롤러(43)를 포함하며 제1 테이블(12)에 위치하여 사각 단면으로 가공된 코일(C)이 권선된 보빈(B)을 지지하여 변압기용 코일 권선 장치(1) 외부로 반출한다.

액추에이터(41)는 제1 테이블(12) 내부에 위치하며 로드가 제1 테이블(12) 내부에서 보빈(B)을 향해 움직일 수 있다.

플레이트(42)는 기설정된 넓이를 가지며 액추에이터(41)의 로드와 연결되어 있다. 로드의 움직임에 따라 플레이트(42)는 제1 테이블(12)과 보빈(B) 사이에서 움직일 수 있다.

가이드바(44)는 기설정된 넓이를 가지며 제1 테이블(12)에 직선이동 할 수 있게 배치되어 그 상단이 플레이트(42)와 연결되어 있다. 가이드바(44)는 액추에이터(41)가 구동할 때 플레이트(42)가 흔들리지 않고 반듯하게 움직일 수 있도록 가이드 한다.

배출 이송롤러(43)는 플레이트(42) 상면에 회전할 수 있게 배치되어 있다. 배출 이송롤러(43)는 보빈(B)의 길이방향과 수직한 방향으로 플레이트(42)를 따라 배열되어 있다. 배출 이송롤러(43)는 구동부(도시하지 않음)와 동력 연결되어 구동할 수 있다.

보빈(B)에 사각 단면을 갖는 코일(C)이 완전히 감기면 액추에이터(41)의 구동으로 플레이트(42)가 상승하여 배출 이송롤러(43)가 보빈(B)에 감긴 코일과 접하여 보빈(B)을 받칠 수 있다. 이에 직선로드(333)의 이동으로 회전로드(334)가 보빈(B)으로부터 떨어지면 보빈(B)의 고정이 해제되어 코일이 감긴 보빈(B)은 배출 이송롤러(43)에 놓일 수 있다. 배출 이송롤러(43) 회전으로 코일이 감긴 보빈(B)은 변압기용 코일 권선 장치(1)에서 외부로 반출될 수 있다.

절연지 공급부(50)는 제1 테이블(12) 후방에 배치되어 있으며 절연지가 감긴 롤을 자유회전 할 수 있게 지지한다. 절연지의 롤은 보빈(B)의 회전력에 의해 풀리면서 보빈(B)에 감기게 된다. 공급되는 절연지(G)의 폭은 보빈(B)의 길이와 같을 수 있다. 한편 사각 단면으로 가공된 코일이 보빈(B)에 복수 층으로 감길 때 절연지(G)는 코일의 층과 층 사이에 위치하여 절연한다.

다음은 위에서 설명한 변압기용 코일 권선 장치의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 가이드부재(222) 후단 하부에 원형의 단면을 갖는 코일이 드럼 상태로 놓이고, 코일 권선부(30)에는 보빈(B)이 고정되며, 롤 형태의 절연지(G)를 절연지 공급부(50)에 장착한다.

절연지(G)가 보빈(B)과 연결된 상태에서 보빈(B)을 1회전시켜 절연지(G)를 보빈(B) 둘레에 감는다. 절연지(G)가 보빈(B)에 감기면 절연지(G)의 공급을 중단하고 원형 단면의 코일(C)을 가이드부재(222)에 배치된 장력 유지부(28), 롤러들을 통해 코일 가공부(24)로 연결한다.

코일 가공부(24)의 제1 방향 가압부(25)의 제1 롤러(253)와 제2 롤러(254) 사이로 원형 단면 코일(C)이 통과하고 이때 제2 롤러(254)가 원형 단면 코일(C)을 제1 롤러(253) 방향으로 가압하여 제1 롤러(253) 및 제2 롤러(254)와 접한 코일 부분이 평면이 되도록 1차 가공한다.

1차 가공으로 상부와 하부가 가공된 코일을 제2 방향 가압부(26)의 제1 롤러(263)와 제2 롤러(264) 사이로 공급하여 제2 롤러(264)가 1차 가공된 코일을 제1 롤러(263) 방향으로 가압하여 2차 가공으로 제1 롤러(263) 및 제2 롤러(264)와 접한 코일(C) 부분이 평면이 되도록 한다. 이에 코일 가공부(24)를 통과한 코일은 그 단면이 원형에서 사각모양으로 가공된다.

단면이 사각으로 가공된 코일은 코일 가이드부(27)를 통해 절연지(G)가 감긴 보빈(B)과 연결된다. 보빈(B)은 권선 회전부(31)의 회전하며 가공된 코일은 보빈(B)의 둘레에 감긴다. 이때 코일 공급부(20)의 이동 테이블(22)이 이동 구동부(23) 구동으로 제2 테이블(13) 길이방향을 따라 이동하게 되면서 코일이 회전하는 보빈(B)의 둘레에서 길이방향을 따라 감긴다. 코일이 코일 가공부(24)를 통해 그 단면이 사각형태로 형성되므로 코일에 텐션이 발생하지 않아 [도 10]에서 도시한 바와 같이 보빈(B)의 표면으로부터 들뜨지 않고 절연지(G)가 감긴 보빈(B) 둘레에 밀착되어 감길 수 있다.

코일이 보빈(B)에 전체적으로 감기면 코일 공급을 중단하고 다시 절연지(G)를 코일 위에 감은 뒤 절연지(G) 위에 코일을 다시 감는다.

코일이 보빈(B)에 모두 감기면 배출 이송롤러(43)를 상승시켜 배출 이송롤러(43)가 코일이 감긴 보빈(B)을 지지하도록 한다. 보빈(B)이 지지된 상태에서 직선로드(333)를 후퇴시켜 회전로드(334)가 보빈(B)에서 떨어지도록 하여 보빈(B)의 고정을 해제한다.

고정이 해제된 보빈(B)은 배출 이송롤러(43) 위에 놓이며 배출 이송롤러(43)의 회전으로 코일이 감긴 보빈(B)은 변압기용 코일 권선 장치(1) 외부로 반출된다.

미설명된 부호 262는 제2 방향 가압부의 유도부재이며, 262a는 유도부재의 관통공이다. 그리고 265a은 제2 방향 가압부의 이동블록(265)을 가이드 하는 이동블록 가이드이며, 266a는 샤프트(266)와 연결된 엔코더이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1: 변압기용 코일 권선 장치 10: 본체부
11: 칼럼 12: 제1 테이블
13: 제2 테이블 20: 코일 공급부
21: 가이드 211: 레일 212: 블록
22: 이동 테이블 221: 이동부재
222: 가이드부재 23: 이동 구동부
231: 볼스크류 232: 볼너트
233: 서브모터 24: 코일 가공부
25: 제1 방향 가압부 26: 제2 방향 가압부
251, 261: 설치블록 252, 262: 유도부재
252a, 262a: 관통공 253, 263: 제1 롤러
254, 264: 제2 롤러 255, 265: 이동블록
255a, 265a: 이동블록 가이드 256, 266: 샤프트
257, 267: 가압 구동모터 27: 코일 가이드부
271: 브라켓 272: 롤러
28: 장력 유지부 30: 코일 권선부
31: 권선 회전부 311: 권선 샤프트
312: 회전판 32: 권선 구동부
33: 심압부 331: 지지대
332: 가압부 332a: 액추에이터
332b: 가압로드 333: 직선로드
334: 회전로드 40: 받침부
41: 액추에이터 42: 플레이트
43: 배출 이송롤러 44: 가이드바
50: 절연지 공급부 60: 제어부

Claims (6)

1. 본체부,
   상기 본체부와 회전할 수 있게 연결된 권선 회전부 및 보빈을 사이에 두고 상기 권선 회전부와 마주하며 직선 이동할 수 있는 심압부를 포함하며, 상기 보빈의 회전으로 가공된 코일이 권선될 수 있고 상기 심압부가 상기 권선 회전부로부터 멀어지는 방향으로 이동하면 상기 보빈이 분리될 수 있는 코일 권선부,
   드럼에서 공급되는 원형 단면의 코일을 상하좌우 방향에서 가압하여 사각 단면으로 가공하면서 회전하는 상기 보빈으로 공급하는 코일 공급부,
   가공된 상기 코일이 권선되어 상기 코일 권선부에서 분리된 상기 보빈을 받치며 승강할 수 있는 받침부,
   상기 코일 권선부에 의해 회전하는 상기 보빈으로 절연지를 공급하는 절연지 공급부 및
   상기 코일 권선부 및 코일 공급부와 전기적으로 연결되어 있고 상기 코일의 공급과 권선을 설정하는 제어부
   를 포함하며,
   상기 절연지가 상기 보빈을 1회전하면 상기 절연지 공급은 중단되고, 사각 단면으로 가공된 상기 코일은 상기 절연지 위에 감기고, 상기 코일 공급부는 상기 보빈의 길이방향으로 이동하면서 사각 단면으로 가공된 상기 코일을 회전하는 상기 보빈의 길이방향을 따라 공급하는
   변압기용 코일 권선 장치.
2. 제1항에서,
   상기 코일 공급부는,
   상기 보빈의 길이방향을 따라 상기 본체부에 배치된 가이드,
   상기 가이드에 이동할 수 있게 배치된 이동 테이블,
   상기 본체부에 배치되어 상기 이동 테이블을 이동시키는 이동 구동부,
   상기 이동 테이블에 배치되어 있고 드럼에서 공급되는 원형 단면의 코일을 가압하여 사각 단면이 되도록 가공하는 코일 가공부 및
   상기 이동 테이블에 배치되어 가공된 상기 코일을 상기 보빈으로 유도하는 코일 가이드부
   를 포함하며,
   가공된 상기 코일이 회전하는 상기 보빈을 1회전하면 상기 이동 테이블은 상기 보빈에 감긴 상기 코일의 두께만큼 이동하는
   변압기용 코일 권선 장치.
3. 제2항에서,
   상기 코일 가공부는,
   드럼에서 공급되는 원형 단면의 코일을 제1 방향에서 가압하는 제1 방향 가압부 및
   상기 제1 방향 가압부를 통과한 상기 코일을 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향에서 가압하는 제2 방향 가압부를 포함하며,
   상기 제1 방향 가압부와 상기 제2 방향 가압부는 각각,
   상기 이동 테이블에 배치되어 있고 드럼에서 공급되는 원형 단면의 코일이 통과할 수 있는 설치블록
   상기 설치블록에 배치되어 통과하는 상기 코일을 지지하는 제1 롤러,
   통과하는 상기 코일을 두고 상기 제1 롤러와 마주하며 상기 코일을 가압하고 직선 이동할 수 있는 제2 롤러,
   상기 설치블록에 승강할 수 있게 배치되어 있고 상기 제2 롤러를 회전할 수 있게 지지하는 이동블록,
   상기 설치블록에 회전할 수 있게 배치되어 있고 상기 이동블록과 나사 결합된 샤프트 및
   상기 샤프트와 동력 연결되어 있고 엔코더를 포함하는 가압 구동모터
   를 포함하며,
   상기 샤프트의 회전으로 상기 이동블록은 직선이동하고 상기 제1 롤러의 외부둘레와 상기 제2 롤러의 외부둘레 간격이 조절되는
   변압기용 코일 권선 장치.
4. 제1항에서,
   상기 코일 권선부는,
   상기 권선 회전부와 동력 연결된 권선 구동부
   를 더 포함하며,
   상기 권선 회전부와 상기 심압부 사이에는 가공된 상기 코일이 감기는 보빈이 위치하고, 상기 보빈의 길이에 따라 상기 심압부는 이동할 수 있으며, 상기 심압부가 상기 권선 회전부 방향으로 이동하면 상기 보빈은 상기 권선 회전부와 상기 심압부 사이에서 고정되어 회전하고, 상기 심압부가 상기 권선 회전부로부터 멀어지는 방향으로 이동하면 상기 보빈은 상기 권선 회전부와 상기 심압부 사이에서 분리되는
   변압기용 코일 권선 장치.
5. 제4항에서,
   상기 심압부는,
   상기 권선 회전부의 회전 중심과 마주하고 직선이동할 수 있는 보빈 가압부 및
   상기 본체부에 배치되어 상기 보빈의 길이에 따라 그 위치가 조절되며 상기 보빈 가압부를 지지하는 지지대
   를 포함하며,
   상기 보빈 가압부는 직선이동으로 상기 권선 회전부 방향으로 상기 보빈에 압력을 가하는
   변압기용 코일 권선 장치.
6. 제1항에서,
   상기 받침부는,
   상기 보빈 아래에 위치한 액추에이터(actuator),
   상기 액추에이터의 로드와 연결되어 있는 플레이트,
   상기 플레이트와 연결되어 있고 상기 보빈의 길이방향과 수직한 방향으로 회전할 수 있는 복수의 배출 이송롤러 및
   상기 로드 작동 시 상기 플레이트를 지지하는 가이드바
   를 포함하며,
   상기 배출 이송롤러는 코일이 감긴 상기 보빈이 상기 코일 권선부에서 분리되면 상기 보빈을 지지하며, 상기 배출 이송롤러 회전으로 코일이 감긴 상기 보빈은 배출되는
   변압기용 코일 권선 장치.

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