KR0133867Y1 - 언코일링 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 언코일링 장치에 관한 것으로서, 특히 어떤 공정에 투입되는 대상 릴 제품을 연속적으로 공급해 줄 수 있는 언코일링 장치에 관한 것이다.

대상(帶狀)의 주 소재인 제품 릴 장치부와 주 소재를 보호하는 보조소재 되감기 릴 장치부를 구비하여, 상기 제품 릴 장치부는 회전 구동력을 공급하는 메인 구동모터와, 상기 메인 구동모터의 중심축선에 수직으로 설치되어 있는 제품 릴 축으로 되어 있고, 상기 보조소재 되감기 릴 장치부는 상기 일축의 제품 릴 축 하부에 설치되어 있는 보조소재 되감기 릴 구동용 모터와, 보조소재 되감기 릴 축으로 되어 있고, 상기 일측의 제품 릴 축과 보조소재 되감기 릴 축 사이에는 보조소재를 급속히 풀러내기 위한 금속 로울러, 보조소재에 적정한 텐션을 걸어주는 이동 텐션바, 보조소재의 안내역할을 하는 고정 텐션바가 상부로부터 차례로 소정 간격 이격되어 설치되어 있는 것에 그 특징이 있다.

이러한 구성의 본 고안은 종래의 릴 제품 사용 작업방식과는 달리 교체식 릴 제품 장착부를 구비하고 있어 작업을 거의 연속적으로 행할 수 있으므로, 작업능률 및 생산성 향상에 그 기여하는 바가 상당히 크게 될 것이다.

Description

언코일링(Uncoiling) 장치

제1도는 종래 방식에 의한 개략적인 릴 제품 장착 작업 상태도.

제2도는 본 고안에 따른 언코일링 장치의 장치 구성도.

제3도는 본 고안에 따른 언코일링 장치에 있어서, 제품 릴 및 종이 되감기 릴 주변부의 장치 구성도.

제4도는 본 고안에 따른 언코일링 장치에 있어서, 센서부의 개략적인 장치 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1' : 제품 릴(real) 1a : 제품 릴 커버(cover)

1b : 제품 릴 축 2 : 종이 되감기 길

2b : 종이 되감기 릴 축 2M : 종이 되감기 릴 모터

3 : 종이 급속로울러 3M : 종이 급속로울러 모터

4 : 이동 텐션바(tension bar) 5 : 고정 텐션바

6 : 고정핀 7 : 회전 기어

8 : 고정기어 9 : 회전 하우징(housing)

10 : 베어링 하우징 11 : 록 플레이트(lock plate)

12 ; 록 핀(pin) 13 : 푸트(foot) 플레이트

14 : 연결바 15 : 지지대

16 : 베이스(base) 17 : 휠(wheel)

20, 21 : 센서 바(sensor bar) MM : 메인 구동모터

RI : 제품 릴 장치부 PI : 종이 되감기 릴 장치부

본 고안은 언코일링(uncoiling) 장치에 관한 것으로서, 특히 어떤 공정에 투입되는 대상(帶狀) 릴 제품을 연속적으로 공급해 줄 수 있는 언코일링 장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장 등에서 어떤 제품생산을 위한 공정에는 다양한 원료, 자재 등이 투입된다. 그리고, 그러한 원료나 자재들도 가공이 전혀 안된 완전한 자연상태의 물질 그대로 투입되는 경우가 있는가 하면, 어느 정도 가공이 된 상태에서 다시 다른 제품생산을 위해 원자재로 투입되는 경우도 있다.

그와 같이 중간 가공이 된 상태로 다시 투입되는 자재들 중의 일 예로 릴 제품을 들 수 있겠다. 이것은 어떠한 원자재를 일단 어느 정도 가공한 후, 릴(real)에 감아 놓은 것으로서 이 릴을 다시 회전시키면서 릴에 감겨 있는 자재를 풀어 사용할 수 있도록 한 것이다. 이러한 릴 제품은 특히 연속 공정이 수행되는 어떤 시스템에 투입되는 경우가 많으며, 따라서 가능하면 자재의 연속적인 공급이 원활하게 이루어져야 할 필연적인 조건이 요구되고 있다.

첨부 도면의 제1도는 그와 같은 릴 제품을 사용하여 작업이 수행되는 개략적인 작업상태도이다. 도면을 참조하면, 릴 제품(1)은 소정의 고정축에 장착되고, 제품 릴 구동모터(MM)가 구동되면 V벨트(V)에 의해 동력은 전달된다. 그러면 릴(1)은 회전을 하고 릴(1)에 감겨있던 제품(G)은 풀어져 후속 되는 공정 시스템으로 이송된다. 또한 이때, 릴과 함께 감겨 있던 릴 제품 보호용 종이(P)도 풀어지며, 이 종이(P)는 종이 되감기 릴 모터(2M)의 구동력에 의해 종이 되감기 릴(2)에 되감기게 된다.

그런데 이와 같은 종래의 릴 제품을 사용하는 작업에 있어서, 릴 제품을 풀기 위해 최초 구동을 시작할 때, 릴의 무게로 인하여 V벨트와 이 V벨트에 걸려 있는 양쪽 풀리간에는 슬립(slip)현상이 발생한다. 또한, 주 공정 시스템에서의 정지 신호에 따라 릴 제품의 풀림을 멈추기 위해 릴 제품 구동모터를 오프(off)하면 브레이크가 온(on)되어 제품 릴 구동모터는 정지하게 된다. 그러나, 회전 관성력에 의해 제품 릴은 어느 정도 계속 돌아가게 되고, 그로 인해 릴 제품의 풀림 상태를 일정하게 조정하기가 어렵게 된다. 그리고, 제품 릴 장착시 장착부위를 맞추기 위하여 제동이 걸려 있는 상태에서 강제로 릴을 돌리게 되어, V벨트 및 브레이크에 슬립현상 등 무리를 가하게 되어 기기 부품의 수명단축 등을 초래하게 된다. 뿐만 아니라, 제품 릴을 장착할 수 있는 곳이 1개소이므로 하나의 릴 제품을 다 사용한 후, 새로운 릴 제품으로 교체 장착할 경우, 주 설비 전체를 정지시킴과 아울러 릴 제품의 무게가 무거워 장착하는 데 노동력이 많이 들고, 소요시간 또한 커서 제품 생산에 적지 않은 손실을 가져오게 된다는 등의 문제점이 있다.

본 고안은 상기의 문제점들을 감안하여 안출된 것으로서, 릴 제품의 공급을 연속적으로 해줄 수 잇는 수단을 마련하여 작업중단의 시간을 최대한 단축시킬 수 있는 언코일러 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 언코일링 장치는, 대상(帶狀)의 주 소재인 제품 릴 장치부와 이 주 소재와 함께 감겨 주 소재를 보호하는 보조소재 되감기 릴 장치부를 구비하며, 상기 제품 릴 장치부는 그 중심부에 위치해 제품 릴 장치부의 릴 축에 회전구동력을 공급하는 메인 구동모터와, 상기 메인 구동모터의 중심축선에 수직으로 교차하는 축선의 양측에 상호 대칭구조로 설치되어 있는 제품 릴 축으로 되어 있고, 상기 보조소재 되감기 릴 장치부는 상기 일측의 제품 릴 축으로부터 하방으로 소정 거리 이격되어 설치되어 있는 보조소재 되감기릴 구동용 모터와, 이 모터의 축에 연장 설치된 보조소재 되감기 릴 축으로 도어 있고, 상기 일측의 제품 릴 축과 보조소재 되감기 릴 축 사이에는 보조소재가 끊어졌을 때 보조소재를 급속히 풀어내지 위한 급속 로울러, 스프링의 탄성력에 의해 보조소재에 적정한 텐션을 걸어주는 이동 텐션바, 이동텐션바와 함께 보조소재의 원활한 되감기가 이루어질 수 있도록 안내역할을 하는 고정 텐션바가 상부로부터 차례로 소정 간격 이격되어 설치되어 있는 것에 그 특징이 있다.

이하 첨부 도면을 참조로 해서 본 고안의 실시 예를 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안에 따른 언코일러 장치의 장치 구성도 이다. 도면을 참조하면, 베이스(16)에서 평행하게 직립 설치된 2개의 지지대(15)에 의해 지지되어 있는 수평부재(18)에 메인(main) 구동모터(MM)가 수직하방으로 설치되어 있다. 그 모터(MM)에 축에 클러치 연결에 의해 연결되는 연장축이 수직상부로 설치되어 있고, 그 축의 끝부분에는 고정기어(8)가 설치되어 있다. 고정기어(8)의 양측으로는 고정기어(8)의 중심축선에 수직인 축선 상에 회전기어(7)가 위치하고 각 회전기어(7)에서 소정 거리 이격된 축 후방에는 제품 릴(1)(1')이 장착되는 릴 축부(1b)가 소정 길이 마련되어 있다. 여기서, 상기 고정기어(8)에 맞물려 회전하는 회전기어(8)는 상호 맞대향 대칭구조로 설치되어 있고, 편심축심에 대하여 180° 회전하여 상호 교차로 고정기어(8)와 맞물리도록 구성되어 있다. 즉, 일측의 회전기어(7)가 고정기어(8)와 맞물리면 타측의 회전기어(8)는 고정기어(8)에서 분리되어 소정 거리 이격된 대향위치에 놓이게 된다.

또한, 상기 일측의 릴축부(1b)로부터 사선각 하방으로 소정거리 이격된 지점에 모터(3M)를 구비한 종이(본 실시 예에서는 주 소재 보호용의 보조소재가 종이인 경우로 정하고 설명함)급속 로울러(3)가 수평으로 설치되어 있고, 그 직하방에는 핀(6)을 중심으로 해서 스프링 탄성력에 의해 선회운동이 가능한 이동 텐션바(4)가 상기 종이 급속 로울러(3)와 평행하게 설치되어 있다. 또한, 상기 이동 텐션바(4)의 직하방으로 소정 거리 이격되어 고정 텐션바(5)가 상기 이동 텐션바(4)와 평행하게 설치되어 있다. 그리고, 그 직하방으로 소정 거리 이격되어 고정 텐션바(5)와 평행하게 종이 되감기 릴 축(2b)이 설치되어 있으며, 그 축을 구동시키는 구동모터(2M)가 연장축선상에 상기 축(b)에 결합 설치되어 있다.

한편, 상기 고정기어(8)를 포위하고 있는 베어링 하우징(10)의 양측면에는 L자형의 록 플레이트(11)가 상기 회전기어(7) 및 그 연장축부를 내장하고 있는 몸체부에 공통으로 결합 설치되어 있고, 그 록 플레이트(11)의 일정 부위에는 록핀(12)에 대응하는 록홈부(12')가 설치되어 있다. 록홈부(12')의 직하방에는 상하 이동이 가능한 록핀(12)이 삽입된 록하우징(12a)이 수직으로 설치되어 있고, 록핀(12)의 하부에는 보조바가 있으며, 이 보조바에는 연결바(14)의 일단이 결합되어 있다. 그리고 상기 연결바(14)의 타단은 푸트 플레이트(13)의 몸체 일정 부위에 연결되어 있다.

제3도는 제품 릴(1) 및 종이 되감기 릴(2) 주변부의 장치 구성도 이다. 도면을 참조하면, 제품 릴(1)의 축 중심에서 소정의 사선각 하방으로 종이 되감기 릴(2)이 위치하고, 종이 되감기 릴(2)의 상부 수직축선상에 위에서부터 차례로 소정 간격 이격되어 종이 급속 로울러(3), 이동 텐션바(4), 고정 텐션바(5)가 설치되어 있다. 여기서, 이동 텐션바(4)는 스프링(4a)에 의해 핀(6)을 중심으로 선회운동이 가능하도록 되어 있다. 또한, 종이 되감기 릴(2) 하방에는 센서바(21)가 일단은 베이스(16)의 모서리 부에 타단은 센서장치부의 수직 몸체의 일정 지점에 위치하여 경사지게 설치되어 있다.

제4도는 센서부의 개략적인 장치 구성도 이다. 도면을 참조하면, 수직 몸체의 일측면에 각각 길이가 다른 센서바(20), (21)이 상하로 몸체 면에 평행하게 설치되어 있다. 이 센서바(20)(21)가 상하로 몸체 면에 평행하게 설치되어 있다. 이 센서바(20)(21)에 의해 인버터가 동작하고, 인버터의 동작으로 제품 릴(1)에 구동력을 주는 메인 구동모터(MM)의 회전속도를 조절된다.

그러면, 이제 본 고안에 따른 언코일링 장치의 동작을 설명해 보기로 한다.

우선 릴 커버(1a)를 풀고, 제품 릴(1)을 릴축(1b)에 장착한다. 그런 후 릴 제품의 끝부분은 작업 설비의 피드 유니트(feed unit)에 끼워두고 제품보호용 종이는 제3도에 도시된 바와 같이 상부의 이동 텐션바(4) 및 하부의 고정 텐션바(5)를 거쳐 종이 되감기 릴(2)의 릴축에 감아 놓는다.

릴 제품의 측면이 센서부에 접촉되면서 풀려 들어감에 따라 제품 측면이 센서바(21) 부위에 접촉되면 제품 릴(1)에 구동력을 주는 메인 구동모터(MM)는 인버터 구동에 의해 저속으로 회전을 시작하게 된다. 작업설비 부분에서 더욱 빠르게 시스템이 작동하여 릴 제품이 또 다른 상부의 센서바(20)에 접촉하게 되면 메인 구동모터(MM)는 고속으로 회전하게 되며, 이에 따라 릴 제품을 빠르게 풀어줌으로써 항상 적정한 텐션을 유지하면서 풀어주게 된다. 그리고, 작업설비의 정지 또는 서행운전으로 릴 제품이 많이 풀려 바닥면에 접촉하게 되면 먼저 메인 구동모터(MM)의 클러치가 떨어지고, 0.2초 후에 브레이크가 작동하게 된다. 따라서 급제동에 대한 관성이 완화된다.

한편, 릴 제품의 풀림과 함께 종이 되감기용 모터(2M)도 계속적으로 회전하게 되어 릴 제품과 함께 풀린 종이를 감아주게 된다. 여기서, 이 종이 되감기용 모터(2M)는 토르크 모터를 사용함에 따라 종이가 풀려 나오는 최고 속도보다 종이 되감기용 모터의 최고속도를 높게 설정하여, 종이가 풀리는 상태에 따라 모터 스스로 속도를 조졸함으로써 모터에 과도한 부하는 걸리지 않게 된다. 또한, 종이의 갑작스런 풀림, 혹은 급정지시, 종이는 이동 텐션바(4)를 선회운동 가능하게 하는 스프링의 완충작용으로 쉽사리 끊어지지 않게 된다.

그러나, 한창 정상적인 운전 중에 제품 릴에 감겨 있는 종이가 끊겨져 있을 경우, 시스템은 계속 진행중이고 릴 제품과 종이가 엉켜 원활한 운전이 되지 못할 때, 일단 종이 릅속 로울러(3)에 종이를 걸고 급속으로 종이를 배출해 내게 된다. 이에 따라 작업설비의 동작은 어느 정도 원만하게 회복되고, 종이 되감기 릴에 종이를 다시 감아 정상적인 시스템 운전이 될 수 있도록 조치를 취하게 된다.

한편, 일측의 제품 릴(1)에 의한 연속적인 작업 중에 타측의 또 다른 제품 릴(1')을 장착하여 두게 되고, 상기 제품 릴(1)의 작업이 완료되면 작업자는 푸트 플레이트(13)를 밟아 제품 릴을 교체하게 된다. 즉, 푸트 플레이트(13)를 밟으면 여기에 연결된 연결바(14)가 하방으로 이동하고, 이에 따라 록핀(12)이 폭홈(12')으로부터 빠지게 된다. 그런 후 제품 릴(1') 몸체를 밀러 180°회전시키면, 회전하우징(9) 및 베어링하우징(10)의 편심량에 따라 새로운 제품 릴(1')측의 회전기어(7)는 고정기어(8)와 맞물리게 되고, 기존의 회전기어는 분리되어 반대편에 놓이게 된다. 이렇게 하여 작업설비의 운전은 신속하게 다시 정상으로 가동되게 되다.

이상의 설명에서와 같이 본 고안에 따른 언코일러 장치는 종래의 릴 제품 사용 작업방식과는 달리 교체식 릴 제품 장착부를 구비하고 있어 작업을 거의 연속적으로 행할 수 있으므로, 작업능력 및 생산성 향상에 그 기여하는 바가 상당히 크게 될 것이다.

Claims (3)

1. 대상(帶狀)의 주 소재인 제품 릴 장치부(RI)와 이 주 소재와 함께 감겨 주 소재를 보호하는 보조소재를 되감는 보조소재 되감기 릴 장치부(PI)를 구비하며, 상기 제품 릴 장치부(RI)는 그 중심부에 위치해 제품 릴 장치부의 릴축에 회전 구동력을 공급하는 메인 구동모터(MM)와, 상기 메인 구동모터(MM)의 중심축선에 수직으로 교차하는 축선의 양측에 상호 대칭구조로 설치되어 있는 제품 릴 축(1b)으로 되어 있고, 상기 보조소재 되감기 릴 장치부(PI)는 상기 일측의 제품 릴축(1b)으로부터 하방으로 소정 거리 이격되어 설치되어 있는 보조소재 되감기 릴 구동용 모터(2M)와, 이 모터의 축에 연장 설치된 보조소재 되감기 릴 축(2b)으로 되어 있고, 상기 일측의 제품 릴 축(1b)과 보조소재 되감기 릴 축(2b)사이에는 보조소재가 끊어졌을 때 보조소재를 급속히 풀어내기 위한 급속 로울러(3), 스프링 탄성력에 의해 보조소재에 적정한 텐션을 걸어주는 이동 텐션바(4), 이동 텐션바(4)와 함께 보조소재의 원활한 되감기가 이루어질 수 있도록 안내 역할을 하는 고정 텐션바(5)가 상부로부터 차례로 소정 간격 이격되어 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 언코일링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 메인 구동모터(MM)는 클러치, 브레이크 부착형 모터인 것을 특징으로 하는 언코일링 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 보조소재 되감기 릴 구동용 모터(2M)는 토크, 속도 조정용 모터인 것을 특징으로 하는 언코일링 장치.