KR100353179B1 - 코일의이재방법및코일의감아쌓기장치 - Google Patents

Abstract

금속조를 감은 복수의 코일을 처리대상으로 하고, 용접기를 포함하는 각종 장치에 이재수단을 조합한 코일의 이재라인에 의하여 코일을 이재하고, 차례대로 용접기로 연속화처리한 후, 코일의 이재방향에서 보아서 전위치에 있는 코일을 감으면서 조의 이완을 흡수하면서 후위치에 있는 코일을 이재하고, 그리고 전위치 코일위에 겹쳐쌓는 코일의 이재방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 관계된 코일의 이재방법은, 입구측으로부터 출구측에 걸쳐서 반입테이블(4), 반전테이블(5), 입구측 턴테이블(6), 입구측 가이드롤(7), 용접기 (8), 출구측 가이드롤(9), 보조 가이드롤(10), 출구측 턴테이블(11)등의 각 장치를 차례로 배열설치하고, 그것들의 위쪽위치에 입구측으로부터 출구측에 걸쳐서 진퇴동작이 자유롭고 또한 선택적으로 상기 각 장치의 위쪽위치에서 정지하여 흡인수단으로 코일을 빼내던가 또는 코일을 공급이 자유롭게 하는 이재장치(1)를 조합한, 전체적인 코일의 이재라인(L)에 의하여 행하는 것으로 하였다.

Description

코일의 이재방법 및 코일의 감아 쌓기 장치

본 발명은 띠형상의 금속조(金屬象)를 감은 복수의 코일을 처리대상으로 하고, 용접기를 포함하는 각종 장치에 이재수단을 조합한 코일의 이재라인을 개재하여, 용접기의 출구측, 입구측 양 위치에 코일을 배열 설치하여서 전위치 코일과 후위치 코일로 하고, 쌍방의 코일끼리 용접기로 용접하여 연속상태로 한후, 전위치 코일을 감으면서 조의 이완을 흡수하면서, 후위치 코일을 이재하고, 그리고 전위치 코일 위에 겹쳐 쌓는 코일의 이재방법에 관한 것이다. 본 발명은 또, 상술한 바와 같이, 띠형상의 금속조를 감은 코일 끼리 용접하여 연속 코일화 처리한 후에, 코일의 이재방향에서 보아서 전위치에 있는 코일을 감으면서, 후위치에 있는 코일을 이재하고, 그리고 전위치의 코일 위에 겹쳐 쌓기 위한 장치에 관한 것이다.

금속의 조는 일반적으로 금속의 주괴(鑄塊)에 압연가공과 열처리를 되풀이시행하여서 소망의 특성과 두께를 가지는 것으로 하고, 최종적으로는 소망폭으로 슬리터를 재단하여 조의 폭방향을 코일의 중심축과 평행으로 하고, 또한 슬리트 에지를 맞추어서 감은 금속조의 코일로 된다.

그리고, 이 코일에는 금속소재로서의 사용에 즈음하여 각종의 가공처리를 시행하게 된다. 예컨대, 코일을 연속상태의 코일로 하기 위하여 복수의 코일의 조끼리 용접하는 처리가 있다.

한편, 이 종류의 코일은, 예컨대 최소 직경 사이즈가 600mm, 최대직경 사이즈가 1000mm에나 이르는 큰 것이며, 더구나 중량이 동합금의 경우 100 내지 300kg 이라고 하는 상당히 무거운 것으로 되는 수도 있기 때문에 상기와 같이 코일을 연속상태의 코일로 하는 데에도 코일의 취급이나 처리의 방법이 상당한 곤란함이 생긴다.

예컨대, 2개의 코일에서 각각 그 조를 입의 길이를 빼내서 조의 말단끼리 용접처리한다고 하더라도, 용접기로의 코일 공급의 방법을 어떻게 할 것인가, 또 용접처리에 즈음하여 2개의 코일에서 각각 빼낸 어느 정도 길이가 있는 조에 대하여 용접처리의 전후에 있어서, 뒤틀림·이완 등의 형태를 적정한 것으로 유지함에는 어떻게 할 것인가, 용접처리후의 연속화한 조를 어떤 식으로 감아갈 것인가, 그 때의 조의 중량에서 오는 감기의 부하나, 조의 뒤틀림·이완의 흡수를 어떻게 할 것인가, 그리고 다시 복수의 코일을 차례로 연속화 하여서는 겹쳐 쌓아 가는 연속처리를 할 수 있게 하려면 어찌할 것인가 등의 해결해야 할 문제가 많이 존재한다.

그런데 이와 같은 여러 가지 문제를 해결한 코일의 이재방법 및 코일의 감아쌓기 장치는, 본 출원인 등이 알 수 있는 범위에서는 유감스럽게도 존재하고 있지 않다.

그래서 본 발명의 목적은, 복수의 코일끼리 용접하여 연속화하는 것을 전제로 한 종합적인 코일의 이재방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 금속조를 감은 복수의 코일을 처리대상으로 하고, 용접기를 포함한 각종 장치에 이재수단을 조합한 코일의 이재라인에 의하여 코일을 이재하고, 차례대로 용접기로 연속화 처리한 후, 코일의 이재방향에서 보아서 전위치에 있는 코일을 감으면서 조의 느슨함을 흡수하면서 후위치에 있는 코일을 이재하고, 그리고 전위치의 코일 위에 겹쳐쌓는 코일의 이재방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 크게 중량이 있는 복수의 코일을, 이재장치로 반송하고는, 용접기에 공급한 조를 차례대로 용접하고, 조를 손상하는 일 없이 전위치 코일의 회전으로 조 및 조의 이완을 감아서 흡수하고, 출구측 턴테이블상의 전위치 코일에 후위치 코일을 겹쳐 쌓는 것으로 연속화한 복수코일로 하고, 최종적으로 완성된 하나의 제품으로서 이재라인에서 빼낼 수 있고, 코일이나 그 조의 특성에 알맞은 연속적인 이재처리를 달성 할 수 있는 이재방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 용접하고 연속화한 금속조의 코일끼리, 코일 및 조의 특성에 배려하면서 한편은 감고 그리고 다른편은 이재하여, 한편의 코일상에 다른편의 코일을 겹쳐쌓는 코일의 감아쌓기 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 코일의 이재방법에서 전후 양 위치에 있고 또한 용접후 서로 접속된 코일끼리 전위치의 코일을 턴테이블장치상에 수평상태로 하여서 회전시키고, 또 후위치의 코일을 이재위치에서 수평상태로 유지하여 이재하고, 전위치의 코일로 조를 감으면서 그 위에 후위치의 코일을 겹쳐쌓도록 한 코일의 감아쌓기 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 코일끼리 차례대로 용접처리하고 연속코일로 하여서 감아쌓음에 즈음하여, 전후의 코일끼리 이재장치와 턴테이블장치로 나누어서 지지하고, 턴테이블장치는 감기안내용의 가이드롤장치의 작용으로 조를 가지런히 해서 감을 수 있고, 만일 코일에 기움이나 휨등이 생기고 있더라도 추종기능에 의하여 그 코일에 대하여 안전한 위치를 취함으로써, 감기 안내용 가이드롤장치를 손상시키는 일이 없는 코일의 감아 쌓기 장치를 제공하는 것이다.

요약하면, 본 발명에 관계된 코일의 이재방법은, 이하의 각 공정을 행하는 것으로 하였다.

코일의 공급:

개개 독립하는 복수코일을 가로 쌓기상태로 하여서 반입테이블에 반입하고, 반입테이블상의 1코일째를 이재수단으로 출구측 턴테이블에 반송하고, 출구측 턴테이블에 공급된 코일을 전위치 코일로 하여서, 그 조를 빼내고, 보조가이드롤 및 출구측 가이드롤를 개재하여서, 용접기에 공급하는 공정과, 반입테이블상의 2코일째를, 이재수단으로 입구측 턴테이블에 공급하고, 이 코일을 후위치 코일로 하여서 그 조를 빼내고, 입구측 가이드롤을 개재하여 용접기에 공급하는 공정과,

조의 이완의 흡수:

전후 양 위치코일의 조의 말단끼리 용접기로 용접하여서 전후 양 위치코일을 연속상태로 한 후에, 입구측 턴테이블상의 후위치 코일을 이재수단으로 빼내어 대기시킨 상태로, 입구측 가이드롤, 출구측 가이드롤, 보조가이드롤, 출구 측 턴테이블 등을 동기회전시켜서, 입구측 턴테이블과 입구측 가이드롤 사이의 조의 이완에 이어서 입구측 가이드롤과 출구측가이드롤 사이의 조의 이완을 차례로 전위치 코일을 감아 흡수하는 공정과,

후위치 코일의 이재와 겹쳐쌓기 :

빼내어 대기시킨 후위치 코일을 출구측 턴테이블에 반송근접시키면서 조의 이완을 전위치 코일로 감아서 흡수하고, 이재수단의 접근에 맞추에서 입구측 가이드롤, 출구측 가이드롤, 보조가이드롤 등을 차례대로 이재라인으로부터 퇴피시키고, 이재수단을 출구측 턴테이블의 대응 위쪽 위치에서 정지시켜서 후위치 코일을 전위치 코일상에 공급하여 겹쳐쌓는 공정을 포함하는 것으로 하였다.

먼저, 반입테이블에 개개 독립하는 복수코일을 적당한 수단 예컨대 포크리프트 기타로 가로쌓기 상태로 하여서 반입하고, 반입테이블의 대응위쪽위치에 이재수단을 이동시키고, 반입테이블상의 1코일째(최상위의 코일)를 하나씩 흡수수단으로 들어올린 후 이재라인을 출구측방향으로 이동시켜 출구측 턴테이블에 반송시키게 된다.

다음에, 한편에서는 출구측 턴테이블상에 내려놓여진(공급된)코일을 「전위치 코일」 로 하고, 이 전위치 코일의 조를 작업원이 빼내고, 보조가이드롤 및 출구측 가이드롤 속을 통하는 상태로 하여서 용접기에 공급한다. 그리고 다른편에서는, 반입테이블상의 2코일째는, 앞에서 이재수단을 복귀이동시켜서 들어올리고, 필요에 따라서 반전테이블에 공급하고 반전시킨다.

이 반전처리는 코일의 감기방향을 바꿀 필요가 있을 경우에 행한다. 반전하든가 혹은 그 필요가 없을 경우에는 반전하지 않은 채 들어올린 2코일째의 코일을 입구측 턴테이블에 반송하여 공급하고, 이것을 「후위치 코일」 로 하여서 마찬가지로 작업원이 이 후위치 코일의 조를 빼내고, 입구측 가이드롤을 통하여 용접기에 공급한다.

이와 같이 하여서, 전후 양 위치코일의 조는 필요한 길이만큼 빼내져서 용접기에 공급된 상태로 되는데, 이 상태로 전위치 코일의 조는 보조가이드롤 및 출구측 가이드롤로, 또 후위치 코일의 조는 입구측 가이드롤로 각각 안내됨으로써, 조의 뒤틀림의 규제와 조의 적절한 형태유지가 행하여지고. 또한 빼내진 만큼의 조의 중량부하가 전후 양 코일에 불필요한 영향을 주지 않도록 하게 되는 것이다. 이것은 용접처리시에 조를 돌리고 또한 조를 빼낸 경우에 있어서도 마찬가지여서 조의 안내상태가 유지되게 된다.

이상의 조의 빼내기와 용접기로의 공급에 의하여, 소위 용접처리의 준비가 갖추어진 상태로 된다. 그래서 조의 말단끼리 용접기로 용접하고, 전후 양 위치코일을 연속상태로 한다.

용접이 종료하면, 재차 이재수단으로 후위치 코일을 입구측 턴테이블로부터 빼내어 출구측 방향으로 반송하여서 최종적으로는 출구측 턴테이블상의 전위치 코일에 겹치는 처리를 하게 되는데, 그 때에는, 전후 양 위치코일로부터 각각 빼내져용접으로 연속화된 조가 여러 가지 장치에 접촉해서 손상하는 것을 피할 필요가 있다. 그래서 용접후에는 먼저 용접기를 이재라인으로부터 퇴피시킨다.

그리고, 입구측 턴테이블상의 후위치 코일을 이재수단으로 빼내어 대기시킨 상태로, 조의 이완을 흡수하는 처리를 행한다. 이 때문에 입구측 가이드롤, 출구측 가이드롤, 보조가이드롤, 출구측 턴테이블 등을 동기회전시켜서, 입구측 턴테이블과 입구측 가이드롤 사이의 조의 이완에 이어서 입구측 가이드롤과 출구측 가이드를 사이의 조의 이완을, 차례로 전위치 코일을 감아 흡수한다.

또한, 빼내어 대기시키고 있던 후위치 코일을 이재수단으로 출구측 턴테이블에 반송하면서 조의 이완을 전위치 코일로 감아 흡수하면서, 이재수단의 접근에 맞추어서 조의 간섭하는 입구측 가이드롤, 출구측 가이드롤, 보조 가이드롤등을 차례대로 이재라인으로부터 퇴피하여 간다.

최종적으로는 전후 양 위치코일 사이에 남겨져 있는 조는 매우 짧아지고, 이재수단을 출구측 턴테이블의 대응 위쪽위치에서 정지시키고, 후위치 코일을 전위치 코일상에 공급하여 겹쳐쌓음으로써, 코일의 이재가 종료한다.

그리고, 계속해서 이상의 공정을 되풀이 함으로써, 코일의 용접을 전제로 한 코일의 이재를 연속적으로 행하게 된다. 이 연속적인 코일의 이재에 있어서, 이재수단으로 반입 테이블상의 다음위치 코일을, 미리 입구측 턴테이블상에 반송하여 공급하고 그곳에서 대기시키도록 하면, 전체의 처리시간의 단축이 가능하고 연속처리를 하는데 있어서 바람직하다.

이재라인으로부터 퇴피시킨 각종 장치류를 원래의 위치에 각각 복귀시킨 후에, 계속해서 이상의 공정을 되풀이하고, 3코일째, 4코일째등의 모양으로 복수의 코일을 이재라인에 공급하여 용접하고, 연속화된 상태의 후위치 코일을 반송하여 출구측 턴테이블의 전위치 코일상에 겹쳐쌓고, 소정의 코일수를 연속화하여서 겹쳐쌓은 상태로 적당한 빼내기 수단에 의하여 정리하여서 출구측 턴테이블부로 빼내고, 제품으로 하는 것이다.

또, 본 발명의 코일의 감아쌓기 장치에서는, 턴테이블 장치에, 차례대로 겹쳐쌓은 코일 상면위치에 맞추어서 테이블 본체를 하강하고 조의 감기높이를 유지하기 위한 상하위치 결정장치와, 양 코일사이의 조를 감기위하여 턴테이블 본체를 회전시키는 회전구동장치를 구비하도록 하고, 또한 이 턴테이블 장치에 감기안내용의 가이드롤 장치와, 보조가이드롤 장치를 조합하도록 하였다.

또한 감기안내용의 가이드를 장치에는, 코일 측면에 대응시킬 세로를 및 코일 상측의 에지면에 대응시킬 가로롤을 마련하고, 테이블 본체상의 코일의 외부감기, 내부감기나 조의 사이즈에 맞추어서 양 롤을 위치가변으로 하였다. 또 보조가이드롤 장치에는, 이재 장치가 통과하기까지는 양 코일 사이의 조를 끼우고, 테이블 본체상의 코일의 외부감기ㆍ내부감기에 맞추어서 조의 보내기 위치를 자유롭게 조정 가능하게 하고 또한 테이블 본체의 회전에 맞추어서 조를 턴테이블 장치에 밀어넣는 것으로 하였다.

그런데, 턴테이블장치로 가로쌓기상태로 하여서 복수의 코일을 감아쌓아갈 경우, 겹쳐 쌓은 각 코일 사이에는 후처리의 취급을 고려하여 스페이서를 개재시킨 상태로 하므로, 만약 가로 쌓기 상태로 한 복수의 코일에 기움이 생기거나 혹은 최상위에 코일에 휨이 생기고 있는 따위의 코일의 가로쌓기 형태에 이상이 있을 경우에는, 감기안내용의 가이드롤장치가 스페이서와 간섭하여 버리게 된다. 특히 세로롤은 코일의 측면에 대응시키는 것으로, 그 선단(하단)이 턴테이블 장치상에서 최상위에 있는 코일의 상측면보다 항상 아래편애 위치시키게 되는 까닭에, 만약 상술한 바와 같이 코일의 가로쌓기 형태에 이상이 있으면 세로롤이 스페이서 기타와 간섭하여서 손상하는 것이 생각되어 진다.

그리고 만약 세로롤이 손상하면, 전위치의 코일의 감기작업에도 지장이 생기고 의도하는 감기작업 그리고 그 위에 겹쳐쌓기 작업을 달성 할 수 없는 일도 있을 수 있다.

이 때문에 본 발명의 코일의 감아 쌓기장치는, 감기안내용의 가이드롤 장치에 일종의 안전기구를 더한 것이다. 보다 구체적으로는, 이 감기안내용의 가이드롤 장치는 코일의 이재방향에서 전후 양 위치에 있고 또한 서로 접속된 코일끼리의 전위치의 코일을 턴테이블 장치상에서 수평상태로 하여서 회전시키고, 또 후위치의 코일을 이재장치에서 수평상태로 유지하여 이재하고 전위치의 코일로 감으면서 그 위에 후위치의 코일을 겹쳐쌓는 것을 전제로 하였다.

그리고 또한, 코일 측면에 대응시킬 세로롤 및 코일 상측의 에지면에 대응시킬 가로롤을 가지며, 텐테이블 장치상의 코일의 외부감기ㆍ내부감기나 조의 사이즈에 맞추어서 양 롤을 위치가변으로 하는 감기안내용의 가이드롤 장치를 갖추는 것을 전제로 하였다.

이와 같은 전제하에, 이 코일의 감아 쌓기장치는 상기 가이드를 장치에, 세로ㆍ가로 양 롤의 위치결정 높이와 코일 상측면의 높이와의 관계가 일정하게 되도록 코일 상측면을 검지하는 센서와, 그리고 이 센서의 계측치에 따라서 양롤의 상하 높이위치를 코일 상측면에 추종시키는 세로ㆍ가로 양 롤의 상하 구동계를 마련한 것이다.

그리고 또한, 감기안내용의 가이드롤장치의 세로ㆍ가로 양 롤을 다관절 로봇핸드에 설치하고, 세로롤은 회전구동계에 접속하여 코일 측면에 대응시킬 상태로 회전구동을 자유롭게 하고, 또 가로롤은 선회구동계에 접속하여 안내하는 코일의 도입상태에 맞추어서 세로롤의 주위에서 선회위치결정을 자유롭게 한 것이다.

코일의 이재방향에서 전 후 양 위치에 있고 또한 서로 접속한 코일끼리 먼저 겹쳐쌓기의 대상으로 한다. 한편의 전위치의 코일은 턴테이블장치(구체적으로는 테이블본체)상에 수평상태로 해놓고 회전시키고, 또 다른편의 후위치의 코일을 이재장치에 의하여 수평상태로 유지하여 이재시킨다. 전위치의 코일은 후위치의 코일과의 사이에 있는 조를 감고, 후위치의 코일은 전위치의 코일에 접근하여 최종적으로는 전위치의 코일위에 겹쳐쌓여진다. 이 때 테이블 본체상의 전위치의 코일은, 자중에 의하여 테이블본체와 함께 회전하고 외부감기 혹은 내부감기의 상태로, 조를 도입하면서 감아간다.

그리고 코일의 감기에 즈음하여서는, 감기안내용 가이드롤 장치가 다관절 로봇핸드에 의하여 전위치의 코일에 조합하여서 배치되고, 전위치의 코일이 조를 알맞은 상태로 감고, 의도하는 코일의 형태가 갖추어지도록 안내한다.

이와 같은 안내는, 첫째로, 코일에 대한 감기안내용의 가이드롤 장치의 위치결정에 즈음하여, 센서가 작용하고, 테이블 본체상의 코일 상측면과의 높이를 측정하고, 코일에 대한 세로ㆍ가로 양 롤의 위치결정을 최적위치에서 하도록 세로ㆍ가로 양 롤의 상하구동계에 신호를 주고 세로ㆍ가로 양 롤을 상하방향에서 이동시켜서 최적인 위치결정을 행하게 한다.(자동추종기능). 이와 같은 자동추종기능에 의하여, 만일 코일에 기움이나 휨등이 생긴 경우라도, 세로롤의 스페이서에 걸리는 것 같은 일은 없다.

둘째로, 감기안내용의 가이드롤장치에 있어서, 세로롤은 코일의 측면(외부감기면 코일의 외주면위치, 또 내부감기면 코일의 내주면위치)에 대응위치하여 그 회전구동계에 의하여 회전 구동하게 되고, 또한 가로롤은 코일의 의도하는 감기를 할 수 있고 바람직한 형태를 갖출수 있다.

그리고 가로롤은 필요에 따라서, 그 선회구동계에 의하여 세로롤의 주위에서 선회하고, 안내하는 조에 대하여 항상 알맞은 위치를 잡게 된다.

제 1 도는, 본 이재방법에 사용하는 각종 장치의 전체 측면도,

제 2 도는, 제 1 도에 나타낸 각종 장치의 전체 평면도,

제 3 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 4 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 5 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 6 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 7 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 8 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 9 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 10 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 11 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 12 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 13 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 14 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 15 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 16 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 17 도는, 코일의 이재공정을 나타낸 설명도,

제 18 도는, 코일의 안쪽 감기ㆍ바깥쪽 감기에 대응하는 감기 안내용의 가이드를 장치의 위치 관계를 나타낸 설명도,

제 19 도는, 감기 안내용의 가이드를 장치의 자동추종기능을 나타낸 설명도,

제 20 도(A), 제 20 도(B), 제 20 도(C)는, 각각, 코일의 이재와 감아 쌓기 상태를 나타낸 공정설명도,

제 21 도는, 감기 안내용의 가이드를 장치의 요부 단면도,

제 22 도는, 제 21 도에 나타낸 감기 안내용의 가이드를 장치의 평면도,

제 23 도는, 제 21 도의 화살표시 VI-VI선을 따른 횡단면도

제 24 도는, 턴테이블장치(감기안내용의 가이드를 장치를 생략한 상태)의 측면도,

제 25 도는, 턴테이블장치(감기안내용의 가이드를 장치를 조합한 상태)의 평면도,

제 26 도는, 전후 양 위치의 코일 끼리의 배치상태를 나타낸 사시설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 이재장치 2 : 에스케이프 테이블

3 : 임시 테이블 4 : 반입 테이블

5 : 반전 테이블 6 : 입구측 턴테이블

7 : 입구측 가이드롤 8 : 용접기

9 : 출구측 가이드롤 10 : 보조 가이드롤

11 : 출구측 턴테이블 12 : 평량기

13 : 곤포(梱包) 테이블 14 : 가이드롤 장치

15 : 복수코일 16 : 출구측 이재장치

17 : 이재레일 18 : 대차

19 : 매달기 베이스 20 : 버큐엄패트

21 : 팔래트 22 : 복수코일

23 : 반재(불량품) 24 : 보수재

25 : 테이블본체 26 : 반전기

27 : 조 28 : 레일

29 : 샤프트 30 : 지지베이스

31 : 상부 클램프롤 32 : 하부 구동롤

33 : 조 34 :대차

35 : 상부유니트 36 : 하부유니트

37 : 용접기본체 38 : 건조기

39 : 롤지지부 40, 41 : 가로핀치롤

42 : 테이블 본체 43 : 상하위치 결정장치

44 : 회전구동장치 45 : 압력실린더

46 : 세로롤 47 : 가로롤

48 : 다관절 로봇핸드 49, 50, 51 : 이완

52 : 원통형상 가이드 53 : 하우징

54 : 제 1 상하 구동 모우터 55 : 제 1볼나사

56 : 제 1 가이드부 57 : 제 1 암

58 : 회전구동 모우터 59 : 통형상 케이스

60 : 회전 샤프트 61 : 제 2 상하 구동 모우터

62 : 제 2 볼나사 63 : 제 2 가이드부

64 : 제 2 암 65 : 1쌍의 암부

66 : 선단 플레이트부 67 : 링형상의 기어

68 : 선회구동 모우터 69 : 센서

70 : 베이스프레임 71 : 레일

72 : 모우터 73 : 체인

74, 75 : 스프로켓 76 : 대차

78 : 롤지지부 83 : 입구측 가로롤

84 : 입구측 세로롤 85, 86 : 가로핀치롤

87 : 출구측 세로롤 88 : 출구축 가로롤

91 : 베이스 프레임 92 : 지지프레임

93 : 상하 구동모우터 94 : 볼나사

95 : 레일 96 : 웜

97 : 가이드 98 : 테이블 프레임

99 : 회전 구동모우터 100 : 피니언

101 : 링기어 102 : 중앙개구

103 : 분할면부 C : 코일

L : 이재라인 C1 : 1코일째

C2 : 2코일째 C3 : 3코일째

RC : 전위치 코일 RC : 후위치 코일

6A : 수동결속기 Ha, Hb : 위치 결정 높이

H : 코일 상면측의 높이 S : 스페이서

[실시예]

이하, 도면을 참조하여 실시예를 설명한다. 먼저, 여러 장치의 배열상태와 방향성 등의 총체적인 것에 대하여 설명한다.

제 1 도, 제 2 도에서는, 좌로부터 우방향에 걸친 것을 입구측으로부터 출구측으로 하고, 차례로 아래와 같이 각종 처리장치가 배열된다.

그리고, 이상 및 이하의 설명에서는, 제 1 도, 제 2 도 중에서 좌편을 「전」, 우편을 「후」라고 하여서 전후방향을 화살표시 X 로 나타내고, 제 1도 중에서위편을 「상」, 아래편을 「하」 로 하여서 상하방향을 화살표시 Z 로 나타내고, 또한, 제 2 도 중에서 상측을 「좌」, 하측을 「우」로 하여서 좌우 방향을 화살표시 Y로 나타내는 것으로 하여서 다룬다.

입구측으로부터 출구측에 걸쳐서 차례로 각종 처리장치가 배열되는데, 같이 입구측으로부터 출구측에 걸친 그 위쪽 위치에는 「이재수단」으로서의 이재장치 (1)가 진퇴가 자유롭게 설치되고, 각종 장치에 조합시킨 상태의 전체적인 이재라인 (L)이 형성되게 된다. 이 이재장치(1)는, 위쪽위치에 있어서, 입구측으로부터 출구측에 걸쳐서 진퇴운동이 자유롭게 또한 상기 각 장치에 대하여 처리에 필요한 장치를 선택적으로 고르고는 그 대응 위쪽위치에서 정지하여 흡인수단으로 코일(C)을 빼내든가 또는 코일(C)을 공급이 자유롭게 하게 된다.

각종 장치로서는, 입구측으로부터 출구측에 걸쳐서 차례로 에스케이프테이블 (2), 임시테이블(3), 반입테이블(4), 반전테이블(5), 입구측 턴테이블(6), 입구측 가이드롤(7), 용접기(8), 출구측 가이드롤(9), 보조가이드롤(10), 출구측 턴테이 블(11), 평량기(12) 그리고 곤포(梱包) 테이블(13)의 각종 장치가 줄지어 있다.

또한, 출구측 턴테이블(11)에는 감기안내용의 가이드롤장치(14)가 조합되어 있다. 그리고, 출구측 턴테이블(11)상에 겹쳐쌓여진 연속화된 복수코일(15)을 한데 모아서 빼내기 위하여, 상기 이재장치(1)와는 별도로, 출구측 이재장치(16)가 출구측 턴테이블(11)과 평량기(12) 그리고 곤포 테이블(13)사이를 진퇴가 자유롭게 설치하고 있다.

이하 차례로 각종 장치를 설명하고, 다음에 이들 장치를 사용한 코일의 이재방법을 상술한다.

이재장치(1) :

이재장치(1)는, 어떤 장치로부터 코일(C)을 진공흡착하여서 빼내고, 수평상태로 유지하고, 필요한 다른 장치에 이재하여 공급하고, 그곳의 처리가 끝나면 재차 코일(C)을 진공 흡착하여서 수평상태로 빼내어 유지하고 다음의 장치에, 전반적으로는 제 1 도에서 좌측으로부터 우측을 향해서 코일(C)을 적당히 이재하여 가는 것이다.

이 때문에 각종 장치의 위쪽 위치에 입구측으로부터 출구측에 걸쳐서 이재레일(17)이 설치되고, 이재레일(17)상에 전후운동이 자유롭게 이동하는 대차(18)가 얹혀 있다. 이 대차(18)에는, 상하운동이 자유로운 매달기베이스(19)가 있고, 거기에 코일(C)의 상측면을 흡인하는 복수의 버큐엄패트(20)가 설치되어 있다. 그리고 이 이재장치(1)는, 코일(C)의 X방향의 센터링을 행하고, 아울러 도시하지 않은 센서로 코일(C)의 외경 데이터를 검출하여 각 장치에 전하도록 하고 있다.

반입테이블(4):

반입테이블(4)은, 미리 팔레트(21) 위에 가로쌓기 상태로 된 각각 독립상태 (비연속 상태)의 복수코일(22)을 도시하지 않은 포크리프트로 이재라인(L)에 공급할 때, 최초로 팔레트(21)마다 복수코일(22)을 받아들이는 것이며, 이재장치(1)가 1코일째(C1), 2코일째(C2), 3코일째(C3)...로 항상 반입테이블(4)위에서 최상위에 있는 코일(C)을 빼낼 때에, 각코일(C)의 Y방향의 센터링을 실시한다. 이 반입테이블(4)은, 양품, 반재(불량품)(23), 보수재(24)를 불문하고 복수코일(22)을 우선 받아들이는 것이다.

에스케이프테이블(2)과 임시테이블(3):

반입테이블(4)상의 코일(C)이 만일 반재(23)이면, 이재장치(1)로 흡인하여 들어올린 후 에스케이프테이블(2)에 이재하여 스토크하고, 이재라인(L)으로부터 적당히 빼내게 된다. 한편 코일(C)이 만일 보수재(24)이면, 같이 임시케이블(3)에 이재하여 스토크하고, 필요한 처리를 실시하고 나서 이재장치(1)로 출구측 턴테이블 (11), 입구측 턴테이블(6) 혹은 반전기(5)에 반송된다.

반전테이블(5):

코일(C)의 감기방향을 바꾸기 위하여 코일(C)의 반전을 행하는 장치이며, 테이블 본체(25)에 반응기(26)가 조합되어 있다. 반전이 필요한 코일(C)은, 이재장치 (1)에 의하여 테이블 본체(25)상에 공급되고, 이어서 그곳으로부터 인접하는 반전기(26)에 보내지고, 그곳에서 공기 스프링에 의한 코일(C)의 척킹을 하고 반전처리를 받는다. 그리고 반전후는 반전기(26)로부터 원래의 테이블 본체(25)상에 되돌려지고 이재장치(1)에 의하여 빼내진다.

입구측 턴테이블(6):

용접처리에 대비하여 코일(C)을 받아들이고, 이 받아들인 코일(C)을 「후위치 코일(RC)」로서 다루는 것이며, 코일(C)의 외주 또는 내주를 푼뒤에 그 조(27)를 빼내기 쉽게 하고, 그리고 복수개소에서 결속대를 둘러쳐서 가결속을 하기 위한 장치이다. 가결속의 편리를 생각해서 밴런서를 부착한 수동결속기 (6A)가 조합되어 있다.

입구측 가이드롤(7),출구측 가이드롤(9):

입구측 가이드롤(7)과 출구측 가이드롤(9)은 같은 구조내용의 것이며, 용접기(8)의 입구측과 출구측에 쌍으로 하여서 배열설치된 장치이다.

따라서 설명의 편의상 한편의 입구측 가이드롤(7)에 대하여 설명하고, 다른편의 출구측 가이드롤(9)에 대해서는 그 대응부분을 같은 부호로 나타내는데 그친다.

입구측 가이드롤(7)은, Y방향에 배열설치한 레일(28)의 위를 진퇴동작이 자유롭게(퇴피 및 복귀가 자유롭게)하고, 또한 샤프트(29)를 따라 상하 동작이 자유롭게 한 지지베이스(30)에, 수평상태로 상하 1쌍으로 하여서 상부 클램프를 (31)과 하부 구동롤(32)을 설치한 것이다.

상부 클램프롤(31)은 하부 구동롤(32)에 대하여 개폐가 자유롭게 되고, 닫았을 때에는 하부 구동롤(32)과 함께 조(27)를 끼우는 상태를 또 열렸을 때에는 조 (27)를 통과시키는 가이드상태를 나타낸다. 그리고 용접처리시에는, 보조가이드롤로서 사용하고, 용접후에는 조(27)를 보내는 보내기롤로서 사용하는데, 입구측 턴테이블(6)상의 후위치 코일(RC)을 이재장치(1)로 들어올려 반송할 경우에는, 이재라인(L)으로부터 퇴피하여 후위치 코일(RC) 및 그곳으로부터 뻗어있는 조(27)에 간섭하지 않는 위치에 전체가 이동하는 것이다.

또한, 상부 클램프롤(31)과 하부 구동롤(32)의 높이위치는 도시하지 않은 제어장치에 입력한 위치에 자동위치가 결정되고, 또한 코일(C)중, 외경에 의하여 Y방향에서의 위치를 자동위치가 결정된다.

용접기(8):

이 용접기(8)는 「전위치 코일(FC)」의 조(33)와 「후위치 코일(RC)」의 조(27)의 끝단끼리 용접하고, 마무리처리를 시행하고, 용접부분애 마킹처리를 하기 위한 장치이며, Y방향에서 진퇴동작이 자유로운 대차(34)와, 이 대차(34)의 위에서 같이 Y방향에서 진퇴동작이 자유롭게 설치된 상부유니트(35)와, 대차(34)의 선단에 Z방향에서 상하동작이 자유롭게 설치된 하부유니트(36)로 주로 구성된다. 상부 유니트(35)에는 용접기본체(37)와, 하부유니트(36)에는 건조기(38)가 각각 부착되어 있다.

용접시에는 상부유니트(35)가 선단에 돌출한 상태를 나타내고, 용접후는 상부유니트(35)가 Y방향에서 좌측으로 이동하고 그 빈 장소에 아래로부터 하부 유니트(36)가 상승하여 건조처리에 대비하고, 용접에 관한 필요한 처리가 끝나면 대차 (34)마다 전체가 Y방향에서 좌측으로 퇴피하여, 조(27),(33)의 감기ㆍ이완의 흡수와 후위치 코일(RC)의 이재에 대비한다.

보조가이드롤(10) :

보조가이드롤(10)은 출구측 턴테이블(11)상의 전위치 코일(FC)로 조(27), (33)를 감고 또한 이완을 흡수하여갈 때에, 밀어넣기롤로서 작용하는 장치이다.

Y방향에서 진퇴동작이 자유롭고 또한 Z방향에서 높이조정이 자유롭게 한 롤지지부(39)가 설치되어 있으며, 그곳에 상하 1쌍으로 구동하는 가로핀치롤(40), (41)을 중심으로 한 가이드롤군이 배열설치되어 있다. 가로핀치롤(40),(41)은 협동하여 조(27),(33)를 끼움과 동시에, 이재장치(1)가 이 보조가이드롤장치(10)를 넘듯이 근접하면 상측이 가로핀치롤(40)이 열려서 조(27),(33)의 구속을 풀고 자유로운 상태로 한다. 상측의 가로핀치롤(40)이 닫혀 있을 경우에는, 하측의 가로핀치롤 (41)은 그 회전구동력으로 조(27),(33)를 입구측으로부터 출구측에 걸어서 이송하고, 턴테이블장치(11)의 전위치 코일(FC)에 대하여 조(27),(33)를 밀어넣게 된다.

이윽고, 이재장치(1)가 근접하면, 상기한 바와 같이 조(27),(33)의 끼움상태를 풀고, 전체가 Y방향에서 이동(퇴피)하여 이재장치(1)의 이동, 즉 조(27),(33)의 이동에 간섭하지 않는 위치에 옮긴다. 이 시점에서는 턴테이블장치(11)상에서 전위치 코일(FC)은 거의 감기를 완료하고 있으며 전위치 코일(FC)과 후위치 코일(RC)사이의 조(27),(33)는 매우 짧은 부분이 남을 뿐이며, 턴테이블장치(11)의 감기조작과 이재장치(1)에 의한 후위치 코일(RC)의 유지에 의하여 전위치 코일(FC)에 부담을 주지 않고 감기조작을 계속할 수 있다.

출구측 턴테이블(11):

출구측 턴테이블(11)은, 전위치 코일(FC)을 받아들이고, 용접후는 회전하여 이 전위치 코일(FC)로 후위치 코일(RC)사이의 조(27),(33)를 감고, 이윽고 후위치 코일(RC)을 전위치 코일(FC)에 겹쳐쌓는 상태로 받아들이는 장치다.

그리고 출구측 턴테이블(11)에는, 차례대로 겹쳐쌓은 복수코일(15)의 상면위치에 맞추어서 테이블본체(42)를 하강시키고, 조(27),(33)의 감기높이를 소정위치로 하기 위한 상하위치 결정장치(43)와, 테이블본체(42)를 회전시키는 회전구동장치(44)가 설치되어 있다.

테이블본체(42)는 중앙에 개구가 있고, 그곳에 원통형상 가이드(52)가 임해져 있다. 이 원통형상 가이드(52)는 압력실린더(45)의 로드선단에 부착한 것으로서, 전체가 상하동작이 자유롭게 되고 또한 내부에 배열설치한 도시하지 않은 압력실린더로 원통면을 형성하고 있는 복수의 분할면부가 확대 직경ㆍ축소 직경이 자유롭게 된다. 그리고 원통형상 가이드(52)는 확대 직경시에는, 테이블본체(42)상의 복수코일(15)사이에 넣는 스페이서(도시하지 않음)의 질러넣기 위치를 결정하기 위한 가이드 기능을 발휘한다.

감기안내용의 가이드롤 장치(14):

출구측 턴테이블(11)에는 감기안내용의 가이드롤장치(14)가 조합되어 있다. 이 감기안내용의 가이드롤장치(14)는, 전위치 코일(FC)의 측면에 대응시킬 세로롤 (46)과, 전위치 코일(FC) 상면의 에지면에 대응시킬 가로롤(47)을 다관절 로봇핸드 (48)의 선단에 부착한 것이며, 테이블 본체(42)의 전위치 코일(FC)의 외부감기ㆍ내부감기나 조 (27),(33)의 사이즈에 맞추어서 양 롤(46),(47)을 위치가변으로 하는 것이다.

상기 출구측 턴테이블(11) 및 감기 안내용의 가이드롤장치(14)에 관해서는, 뒤에 설명하는 본 발명의 코일 감아쌓기장치에 관련하여 더 상세히 설명한다.

다음에 제 3 도로부터 제 17 도를 참조하여 이재방법의 각 공정을 설명한다.

코일의 공급에 대하여:

① 개개 독립하는 복수코일(22)을 가로쌓기 상태로 하여서 반입테이블(4)에 반입하는 공정(제 3 도 참조).

② 반입테이블상의 1코일째(C1)를 이재수단인 이재장치(1)로 출구측 턴테이블(11)에 반송하는 공정.

제 4 도에 도시한 바와 같이, 이재장치(1)가 복수코일(22)의 최상위에 있는 1코일째(C1)를 복수의 버큐엄패트(20)로 흡인하여서 들어 올리고(매달아 올리고), 이재레일(17)상을 X방향에서 이동하고, 출구측 턴테이블(11) 위쪽 대응위치에서 정지하여 매달아 내리기 베이스(19)를 내리고 버큐엄패트(20)의 흡인을 해제하는 것으로, 1코일째(C1)는 출구측 턴테이블(11)상에 공급되어서 전위치 코일(FC)로 된다.

③ 출구측 턴테이블(11)에 공급된 코일은 전위치 코일(FC)로 하여서, 그 조(33)를 빼내고, 보조가이드롤(10) 및 출구측 가이드롤(9)을 개재하여 용접기(8)에 공급하는 공정,

제 5 도에 도시한 바와 같이, 조(33)를 빼내서 보조가이드롤(10) 및 출구측 가이드롤(9)을 통하여 용접기(8)에 그 선단부를 공급하는 것이다.

④ 반입테이블상의 2코일째를, 이재수단인 이재장치(1)에 의하여, 필요에 따라서 반전테이블(5)에 공급하고 반전시켜서 꺼내고, 입구측 턴테이블(6)에 반송하는 공정.

동일하게 제 5 도에 도시한 바와 같이, 2코일째(C2)를 이재장치(1)로 반전테이블(5)에 옮겨서 코일의 감기방향을 바꾸고, 그리고 입구측 턴테이블(6)에 이재장치(1)로 반송하여 그곳에 공급한다.

⑤ 입구측 턴테이블(6)에 공급된 코일을 후위치 코일(RC)로 하여서, 그 조 (27)를 빼내고, 입구측 가이드롤(7)을 개재하여 용접기(8)에 공급하는 공정.

다음에 제 6 도에 도시한 바와 같이, 후위치 코일(RC)로부터 그 조(27)를 빼내고 입구측 가이드롤(7)을 통하여 그 선단부롤 용접기(8)에 공급한다. 그리고 3코일째(C3)가 양품이면 코일의 감기방향에 따라서 반입테이블(4)에서 대기시키던가 혹은 반전테이블(5)에 반송시키고, 또 보수재(24) 또는 반재(23)이면 임시테이블 (3) 또는 에스케이프 테이블(2)에 반송한다.

용접에 대하여:

⑥ 전후 양 위치코일(FC),(RC)의 조(33),(27)의 끝단끼리 용접기(8)로 용접하여 전후 양 위치코일(FC),(RC)을 연속화 처리하고, 용접후에는 용접기(8)를 이재라인(L)으로부터 퇴피시키는 공정.

용접기(8)의 용접기본체(37)로 조(33),(27)의 끝단끼리 용접하고, 건조기 (38) 기타로 적당히 마무리 처리를 시행한다. 용접부위에는 소정의 마킹을 하게 된다. 그리고 제 7 도에 도시한 바와 같이, 용접기(8)를 대차(34)마다 Y방향에서 이동하고 이동라인(L)으로부터 퇴피시킨다.

조의 이완의 흡수에 대하여:

⑦ 입구측 턴테이블(6)상의 후위치 코일(RC)을 이재수단인 이재장치(1)로 들어올려 대기시킨 상태로, 입구측 가이드롤(7), 출구측 가이드롤(9), 보조가이드롤 (10), 출구측 턴테이블(11)등을 동기회전시켜서, 입구측 턴테이블(6)과 입구측 가이드롤(7)사이의 조(27)의 이완(49)에 이어서 입구측 가이드롤(7)과 출구측 가이드롤(9)사이의 조(27),(33)의 이완(50)을 차례로 전위치 코일(FC)로 감아서 흡수하는 공정.

제 8 도에 도시한 바와 같이 이재장치(1)를 입구측 턴테이블(6)의 위쪽 대응위치에 이동시켜서 후위치 코일(RC)을 흡인하여 들어올리고, 제 9 도에 도시한 바와 같이, 대기상태로 하여 놓는다. 그리고 제 10 도에 도시한 바와 같이 입구측 가이드롤(7), 출구측 가이드롤(9), 보조 가이드롤(10), 출구측 턴테이블(11), 감기안내용의 가이드롤장치(14)의 세로롤(46)등을 동기회전시켜서, 입구측 턴테이블(6)과 입구측 가이드롤(7) 사이의 조(27)의 이완(49)을, 전위치 코일(FC)의 회전에 의하여 감아서 흡수하여간다. 또한, 제 11 도에 도시한 바와 같이, 출구측 가이드롤 (9), 보조가이드롤(10), 출구측 턴테이블(11), 세로롤(46)등을 동기회전시켜서, 입구측 가이드롤(7)과 출구측 가이드롤(9)사이의 조(27),(33)의 이완(50)을 전위치 코일(FC)로 감아서 흡수한다.

후위치 코일의 이재와 겹쳐쌓기에 대하여:

⑧ 빼내어 대기시킨 후위치 코일(RC)을 이재수단인 이재장치(1)로 출구측 턴테이블(11)에 반송 근접시키면서 조(27),(33)의 이완(51)을 전위치 코일(FC)로 감아서 흡수하고, 이재장치(1)의 접근에 맞추어서 입구측 가이드롤(7), 출구측 가이드롤(9), 보조가이드롤(10)등을 차례대로 이재라인(L)으로부터 퇴피시키는 공정.

제 12 도에 도시한 바와 같이, 이재장치(1), 입구측 가이드롤(7), 출구측 가이드롤(9), 보조 가이드롤(10), 출구측 턴테이블(11), 세로롤(46)등을 동기회전시키고, 이재장치(1)의 접근에 맞추어서 입구측 가이드롤(7)을 퇴피시킨다.

다음에 제 13 도에 도시한 바와 같이, 출구측 가이드롤(9), 보조가이드롤 (10), 출구측 턴테이블(11), 세로롤(46)등을 동기회전시키고, 출구측 가이드롤(9)과 보조가이드롤(10)의 사이에 남아 있는 이완(51)을 감아서 흡수한다.

제 14 도에 도시한 바와 같이, 이재장치(1), 출구측 가이드롤(9), 보조가이드롤(10), 출구측 턴테이블(11), 세로롤(46)등을 동기운전시키고, 이재장치(1)의 접근에 맞추어서 출구측 가이드들(9)을 퇴적시킨다.

제 15 도에 도시한 바와 같이, 이재장치(1), 보조가이드롤(10), 출구측 턴테이블(11), 세로롤(46)등을 동기운전시키고, 이재장치(1)의 접근에 맞추어서 보조 가이드롤(9)을 퇴피시킨다.

또한, 제 16 도에 도시한 바와 같이, 이재장치(1), 출구측 턴테이블(11), 세로롤(46)등을 동기운전시키고, 그 도중에서 새로롤(46)(감기안내용의 가이드롤 장치(14)를 퇴피시킨다. 이 시점에서는 조(27),(33)는 거의 전위치 코일(FC)로 감겨지고 있다.

⑨ 이재장치(1)를 출구측 턴테이블(11)의 대응 위쪽위치에서 정지시키고 후위치 코일(RC)을 전위치 코일(FC)상에 공급하여 겹쳐쌓는 공정.

제 17 도에 도시한 바와 같이, 이재장치(1)와 출구측 턴테이블(11)을 동기운전하고, 이재장치(1)가 출구측 턴테이블(11)의 대응 위쪽위치에 온시점에서 동기운전을 멈추게 된다. 그리고 작업자가 스페이서를 적당히 질러넣은 상태에서 후위치 코일(RC)을 전위치 코일(FC)상에 겹쳐쌓는 것이다.

그리고 대기시키고 있던 3코일(C3)을 이번에는 이재장치(1)로 반송하여 후위치 코일(RC)로 하고, 출구측 턴데이블(11)상에 겹쳐쌓여진 상기 2코일 (C2)(전의 후위치 코일(RC))을 이번에는 전위치 코일(FC)로 하여서, 앞에서 말한 바와 같이공정을 되풀이하여서 하고, 반입테이블(4)상의 복수코일(22)을 용접하고서는 출구측 턴테이블(11)에 이재하여서 겹쳐쌓은 복수코일(15)로 하고, 한데 모아서 출구측 턴테이블(11)상으로부터 출구측 이재장치(16)로 빼내 양을 재고, 곤포하고 나서 제품으로서 최종적으로 곤포 테이블(13)상으로부터 빼내게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관계된 코일의 이재방법에 의하면, 큰 중량의 임의 복수의 코일을, 이재장치로 반송하고는, 용접기에 공급한 조를 차례대로 용접하고, 조를 손상하는 일 없이 전위치 코일의 회전으로 조 및 조의 이완을 감아서, 흡수하고, 출구측 턴테이블상의 전위치 코일에 후위치 코일을 겹쳐쌓음으로서 연속화한 복수 코일로 하고, 최종적으로 한데 모은 하나의 제품으로서 이재라인으로부터 빼낼 수 있으므로, 코일이나 그 조의 특성에 알맞은 연속적인 이재처리를 달성할 수 있다고 하는 뛰어난 효과가 있다.

다음에, 본 발명의 코일의 감아 쌓기장치를, 제 1 도 및 제 18 도 ∼ 제 26 도를 참조하여 더 상세히 설명한다.

상술한 바와 같이, 이재장치(1)는 반입테이블(4)상에 쌓여진 복수의 코일 (22)중 최상위의 코일을 진공흡착하여 수평상태로 유지하고, 필요한 장치에 이재하고, 그곳의 처리가 끝나면 재차 진공흡착하여서 수평상태로 유지하고 다음의 장치로, 제 1 도에서 좌측으로부터 우측을 향해서 코일을 이재하여 가는 것이다. 그리고 본 발명에서 의도하는 코일 감아쌓기장치로서, 이재장치(1)와, 출구측 턴테이블장치(11)와, 감기안내용의 가이드롤장치(14)를 아래에 상술한다.

또한, 이상 및 이하의 설명에서는, 제 1 도중에서 좌편을 「전」, 우편을 「후」로 하여서 전후방향을 화살표시 X로 나타내고, 제 1 도중에서 위편을 「상」, 아래편을 「하」로하여 상하방향을 화살표시 Z로 나타내며, 또한 제 25도에서 상측을 「좌」, 하측을 「우」로 하여서 좌우방향을 화살표시 Y로 나타내는 것으로 하여서 다룬다.

이하 주요 구성부위마다 차례로 설명한다.

턴테이블(11)에 대하여(제 1 도, 제 24 도, 제 26 도 참조):

이 턴테이블장치(11)에는, 코일의 이재방향에서 전후 양 위치에 있고 또한 서로 접속된 코일끼리 전위치의 코일이 수평상태로 하여서 배열설치되고 또한 회전되는 상태로 있다(제 26 도 참조), 이 전위치의 코일(FC)은 후위치의 코일(RC)과 쌍방의 조(27),(33)를 용접하여서, 연속화한 상태로 되어 있으며, (59)가 용접부위를 나타낸다. 그리고 후위치의 코일(RC)은, 이재장치(1)로 진공흡착되고 수평상태로 유지되고, 또한 턴테이블장치(11)상의 전위치의 코일(FC)상에 겹쳐 쌓여지도록 이재된다. 또한 제 26 도에서, (15)는 겹쳐쌓여진 코일을 나타내고, 이재장치(1)는 생략되어 있다.

턴테이블장치(11)는, 차례대로 겹쳐쌓은 코일(15)의 상면위치에 맞추어서 테이블본체(42)를 하강하고 조(27),(33)의 감기높이를 소정위치로 하기 위한 상하위치 결정장치(43)가 마련되어 있다(제 24 도 참조). 먼저 베이스프레임(91)상에 지지프레임(92)이 세워설치되고, 그곳에 상하구동모우터(93)와 볼나사(94)와 Z방향의 레일(95)이 설치되어 있다. 볼나사(94)는 웜(96)을 개재하여 상하구동 모우터(93)로 회전구동된다.

볼나사(94)에 걸어 맞춤하는 가이드(97)는 테이블프레임(98)과 접속하고 있으며, 또한 이 테이블프레임(98)은 레일(95)로 상하방향으로 안내되도록 하고 있다. 이들 요소로 상하위치 결정장치(43)가 구성되어 있다.

또한 턴테이블장치(11)에는, 전후 양 코일(FC),(RC)사이의 조(27),(33)를 감기 위하여 테이블 본체(42)를 회전시키는 회전구동장치(44)가 설치되어 있다. 즉 테이블 본체(42)는 테이블 프레임(98)에 조립되어 있고, 이 테이블 프레임(98)에 다른 구동모우터(99)가 설치되어 있으며, 피니온(100)을 개재하여 링기어(101)와 접속 되어있다. 링기어(101)는 안쪽 이가 잘려 있고, 그곳에 피 니온(100)이 내접한다. 그리고 테이블본체(42)는 이 링기어(101)의 위에 고정하고 있다. 이들 요소로, 테이블 본체(42)를 회전시키는 회전구동장치(44)가 구성되어 있다.

테이블본체(42)는 중앙개구(102)를 가지며, 그곳에 원통형상 가이드(52)가 임해져 있다. 이 원통형상 가이드(52)는 베이스 프레임(91)상에 배열설치한 압력실린더(45)의 로드 선단에 부착한 것으로서, 전체가 상하동작이 자유롭게 되고 또한 내부에 배열설치한 도시하지 않은 압력실린더로 원통면을 형성하고 있는 복수의 분할면부(103)가 확대 직경ㆍ축소 직경을 자유롭게 할 수 있다. 그리고 원통형상 가이드(52)는 확대 직경시에는, 테이블 본체(42)상에서 차례대로 겹쳐쌓는 코일(15)사이에 넣은 스페이서(S)(제 18 도 참조)의 질러넣기 위치를 결정하기 위한 가이드기능을 발휘한다.

감기안내용의 가이드롤장치(14)에 대하여 (제 21 도로부터 제 23 도, 제 25 도 참조):

턴테이블장치(11)에는 감기안내용의 가이드롤장치(14)가 조합되어 있다. 이 감기안내용의 가이드롤 장치(14), 코일(15)의 측면에 대응시킬 세로롤(46) 및 코일 (15)상측의 에지면에 대응시킬 가로롤(47)을 가지며, 테이블 본체(42)상의 코일 (15) 외부감기, 내부감기나 조(27),(33)의 사이즈에 맞추어서 양 롤(46),(47)을 위치가변으로 하는 것이다.

세로롤(46),가로롤(47)은, 다관절 로봇핸드(48)(제 21 도, 제 25 도 참조)에 설치되어 있다. 이 다관절 로봇핸드(48)자체는 주지의 것을 사용하는데, 세로롤 (46)과 가로롤(47)의 부착하는 방법에 궁리가 되어 있다. 먼저 하우징(53)을 다관절 로봇핸드(48)에 설치하고, 하우징(53)의 바깥쪽에 제 1 상하구동 모우터(54)를 배열설치하고 있다. 이 제 1 상하구동모우터(54)에 접속한 제 1 볼나사(55)가 아래로 늘어진 상태로 하여서 설치되고, 제 1 볼나사 (55)에 걸어 맞춤시켜서 또한 그곳으로부터 수평형상으로 뻗는 제 1 가이드부(56)가 또한 설치되어 있다.

그리고, 제 1 가이드부(56)로부터 돌출시킨 제 1 아암(57)의 선단에 회전구동 모우터(58)가 설치되어 있고, 그곳으로부터 아래로 늘어진 상태의 통상 케이스 (59)내에 회전샤프트(60)가 설치되고, 회전샤프트(60)의 상부는 상기 회전구동 모우터(58)에 접속되고, 또 하부에는 세로롤(46)이 부착되어 있다. 이상의 요소로, 「세로롤(46)의 상하구동계와 회전구동계」가 구성된다.

다음에 「가로롤(47)의 상하구동계와 선회구동계」를 설명한다,

상기 하우징(53)의 상부에 제 2 상하구동 모우터(61)가 부착되고, 이 제 2 상하구동 모우터(61)에 접속한 제 2 볼나사(62)가 하우징(53)의 안쪽에서 아래로늘어진 상태로 하여서 배열설치된다. 제 2 볼나사(62)에는 제 2 가이드부(63)가 걸어맞춤하고 있다. 그리고 제 2 가이드부(63)로부터 제 2 암(64)이 돌출되어 있다. 제 23 도에 도시한 바와 같이 세로롤(46)의 상하구동에 기여하는 제 1 볼나사(55)와 간섭하지 않도록 제 2 가이드부 (63)의 양쪽으로부터 1쌍의 암부(65)를 돌출시키고 또한 이 암부(65)의 선단끼리 단면이 L자형을 한 선단 플레이트부(66)에서 접합하는 것으로 제 2 암(64)을 형성하고 있다. 또한 선단 플레이트부(66)는, 그 중앙위치에서 상기 통형상 케이스(59)와 회전샤프트(60)를 관통시킨 상태를 나타내고 있다.

제 2 암(64)의 선단 플레이트부(66)의 아래쪽에는, 상기 통형상 케이스(59)와, 회전샤프트(60)를 둘러싸는 상태의 링형상의 기어(67)가 배열 설치되고, 또 선단 플레이트부(66) 위쪽에는 통형상 케이스(59)와 회전샤프트(60)를 피한 위치에, 선회구동 모우터(68)가 설치되어 있고, 도시하지 않은 기어를 회전시킴으로써 기어 (67)를 통형상 케이스(59)와 회전샤프트(60)의 바깥쪽에서 선회시키고, 동시에 기어(67)로부터 매다는 상태로 지지한 가로롤(47)을 세로롤(46)의 주위에서 선회하도록 하고 있다.

다관절 로봇핸드(48)의 조작과 「세로롤(46)의 상하구동계외 회전구동계」 및 「가로롤(47)의 상하구동계와 선회구동계」 의 조작은 조합하여서 행하여지는 것이며, 턴테이블 장치(11)의 테이블 본체(42)상의 코일(15)이 내부감기로 조(27), (33)를 감을 경우에는, 다관절 로봇핸드(48)를 조작하여서 세로롤(46)과 가로롤 (47)을 코일(15)의 내주면에 대응시키고(제 20도A, 제 20 도B 및 제 26 도 참조),또 외부감기로 조(27),(33)를 감을 경우에는 세로롤(46)과 가로롤(47)을 코일(15)의 외주면에 대응시키게 된다(제 19 도, 제 21 도 참조).

그리고 코일(15)의 회전감기에 따라서 그곳에 보내주는 조(27)(33)의 도입각도나 코일(15)의 감기의 정도에 따른 코일 내ㆍ외경 사이즈에 맞추어서 다관절 로봇핸드(48)와 작용하고, 세로롤(46)과 가로롤(47)의 위치를 이동시키고 또한 필요에 따라서 세로롤(46)과 가로롤(47)의 위치결정각도를 가변으로 한다. 그리고 상기 「가로롤(47)의 선회구동계」로 가로롤(47)은, 조(27)(33)의 도입방향에 대하여 임의각도, 예컨대 90도의 각도를 유지하도록 조정된다.

감기 안내용의 가이드롤장치(14)에는, 센서(69)가 설치되어 있다.

(제 19 도, 제 21 도 참조). 이 센서(69)는, 세로,가로 양 롤(46),(47)의 위치결정높이(Ha),(Hb)와 코일 상측면의 높이(H)와의 관계가 일정하게 되도록 코일 상측면을 검지하는 것이며, 그리고 이 센서(69)의 계측치매 따라서 「세로ㆍ가로 양 롤의 상하구동계」작동시키고 양 롤(46),(47)의 상하 높이위치(Ha),(Hb)를 코일 상측면에 추종시키도록 한 것이다(자동추종기능).

구체적으로 그 기능을 설명하면, 코일(15)의 상측면에 대한 세로ㆍ가로 양 룔(46),(47)의 높이(Ha),(Hb)는, 주로 Ha를 조(27),(33)의 폭, 또 Hb를 조(27), (33)폭ㆍ두께(강성 기타)를 기준으로 하여서, 입력에 의하여 설정한다. 예컨대 사양상 9mm폭의 조(27),(33)일 때 Ha를 6mm정도로 설정하여 놓는 것이다.

그리고 다관절 로봇핸드(48)가 코일(15)에 대하여 세로ㆍ가로 양 롤(46),(47)을 위치결정하였을 때(제 19 도 참조), 양 롤(46),(47)은 아직 원점위치에 있고, 그곳에서 센서(69)에 의하여 코일(15)과의 거리(H)를 측정한다. 그리고 이 측정거리(H)에 대하여 세로ㆍ가로 양 롤(46),(47)의 높이(Ha),(Hb)를 위치결정하게 된다. 또한 센서(69)와 원점위치와의 위치관계는 미리 판명하고 있으므로, 이 값을 측정거리(H)에 대한 보정치로서 사용하게 된다.

또한 턴테이블장치(11)의 테이블본체(42)가 회전한 경우에는, 측정대상으로 한 코일(15)이 회전한 것이 되므로, 이 경우에만, 재차 센서(69)가 코일(15)의 상측면과의 거리(H)를 측정하고, 설정한 세로ㆍ가로 양 롤(46),(47)의 높이(Ha),(Hb)가 되도록, 각 상하구동 모우터(54),(61)를 포함하는 「상하구동계」로 양 롤(46), (47)의 상하위치조정, 즉 자동추종을 한다.

이 때에 만일 코일(15)에 기움이나 휨이 발생하고 있던 경우, 상기와 같은 자동추종 기능에 의하여, 세로ㆍ가로 양 롤(46),(47)은 코일(15)에 맞추어서 상하 위치조정을 하고 있기 때문에, 양 롤(46),(47)이 스페이서(S) 기타와 간섭할 위험을 피할 수 있다.

이와 같이 하여서, 세로롤(46)은 코일(15)의 측면에 대응시키기 위하여 높이 (Ha)를 조정하고, 또 가로롤(47)은 코일(15)의 상측의 에지면에 대응시키기 위하여 같이 높이(Hb)를 조정하는 것이며, 이와 같이 높이조정은 「세로롤(46)의 상하구동계」 및 「가로롤(47)의 상하구동계」 에 의하여 조작된다.

또, 테이블 본체(42)상에 겹쳐쌓여지는 코일(RC)에 의하여 코일 상면 높이가 높아지는데, 그 만큼은 테이블본체(42)가 하강하여 항상 소정의 높이위치를 유지하게 되므로, 「세로롤(46)의 상하구동계」 및 가로롤(47)의 상하구동계」 는 이와같은 코일 상면 높이조정에는 기여하지 않더라도 좋도록 하고 있다.

보조가이드롤 장치(10)에 대하여(제 25 도, 제 26 도 참조):

턴테이블장치(11)에는 상기한 감기안내용의 가이드롤장치(14)에 더하여 보조 가이드롤장치(10)가 조합되어 있다. 그리고 이 보조 가이드롤장치(10)는, Y방항으로 베이스 프레임(70)이 배열설치되고, 그 곳에 1쌍의 레일(71)과 모우터(72)와 체인(73)과, 1쌍의 스프로켓(74),(75)을 설치하고 있으며, 모우터(72)의 회전구동에 의하여 체인(73)에 접속한 대차(76)가 Y방향에서 진퇴동작을 자유롭게 하고 있다.

대차(76)에는 Z방향(상하방향)에서 높이조정이 자유로운 롤지지부(78)가 설치되어 있고, 그곳에 롤군이 배열설치되어 있다.

롤군은, 입구측 가로롤(83), 입구측의 1쌍의 세로롤(84), 상하1쌍의 구동하는 가로핀치롤(85),(86), 출구측의 1쌍의 세로롤(87), 그리고 출구측 가로롤(88)등으로 구성되어 있다.

가로핀치롤(85),(86)은 공동으로 조(27),(33)를 끼움과 동시에, 이재장치(1)가 이 보조 가이드롤장치(10)를 넘듯이 근접하면 상측의 가로핀치롤(85)이 열려서 조(27),(33)의 구속을 풀고 자유로운 상태로 한다. 한편 아래쪽의 가로핀치롤(86)은 도시하지 않은 모우터에 접속하고 있으며, 그 회전구동력으로 조(27),(33)를 끼우고 있을 경우에는, 입구측으로부터 출구측에 걸쳐서 조(27),(33)를 밀어넣게 된다.

롤지지부(78)는 상하동작을 조정할 수 있으므로, 대처하는 조(27),(33)의 이완의 정도에 따라 적절한 안내 높이위치에 롤군을 위치결정하게 된다. 그리고, 입구측, 출구측의 가로롤(83),(88)과 세로롤(84),(87)과는, 조(27),(33)와는, 조(27) ,(33)의 뒤틀림을 규제하고 그 형태를 가지런히 하고, 또한 가로핀치롤(85),(86)과 공동으로 길이가 있는 조(27),(33)중량 기타의 부하를 막아내고, 턴테이블장치(11)상의 코일(FC)에 조(27),(33)의 부하가 걸리지 않도록 하는 것이다.

이윽고 이재장치(1)가 근접하면, 상기한 바와 같이 조(27),(33)의 끼움상태를 풀고, 대차(76)마다 전체가 Y방향에서 이동하고 이재장치(1)의 이동 즉 조(27) ,(33)의 이동에 간섭하지 않는 위치에 위치 조정한다. 이 시점에서는 턴테이블 장치(11)상에서 코일(FC)은 거의 감기를 완료하고 있으며, 전후 양 코일(FC),(RC), 사이즈 조(27),(33)는 매우 짧은 부분이 남을 뿐이며, 턴테이블장치(11)의 감기조작과 이재장치(1)에 의한 후위치의 코일(RC)의 유지에 의하여 코일(FC)에 부하를 걸지 않고 감기조작을 계속할 수 있다.

이상 설명한 각 장치의 작동상태를, 제 20 도 A 내지 제 20 도 C를 참조하여, 한데 묶어서 설명하면, 이재장치(1)는 용접처리후의 연속하한 후위치의 코일 (RC)을, 수평상태를 유지하여, 이재방향에서 이동시킨다.

그 사이, 보조가이드롤장치(10)가 조(27),(33)의 부하를 막아내면서 턴테이블장치(11)에 조(27),(33)를 밀어넣는다. 또, 턴테이블장치(11)는 전위치의 코일 (FC)의 회전에 의하여 조(27),(33)를 감고, 또한 그 때 감기안내용의 가이드롤장치 (14)가 감기상태를 가지런히 해가게 된다. 이 사이 센서(69)에 의한 추종기능이 작용하여 세로ㆍ가로 양 롤(46),(47)은 안전한 상태로 조(27),(33)를 안내하고, 코일(FC),(15)이 바람직한 형태로 조(27),(33)를 감아가는 것을 돕는다.

이재장치(1)가 보조 가이드롤장치(10)를 넘을 정도로 보조 가이드롤장치(10)에 다가가면(제 3 도 A), 조(27),(33)의 끼움상태를 풀고 또한 보조 가이드롤장치 (10)는 이재장치(1)와 간섭하지 않은 위치에 이동한다.(제 20 도 B),

그리고 감기안내용의 가이드롤장치(14)는 다관절 로봇핸드(48)에 의하여 코일(FC),(15) 위쪽 위치로부터 벗어나서, 최초의 대기위치(제 20 조 B 우측위치, 제 25 도중의 가상선위치)에 이동된다.

그리고 또한 이재장치(1)의 작용에 의하여 수평상태로 유지되고 있던 후위치 코일(RC)을 하강시켜서 전위치의 코일(FC),(15)상에 겹쳐쌓고(제 20 도 C), 그 때 테이블본체(42)가 하강하여 높이조정을 하고, 다음의 코일 이재 및 감아쌓기에 대처하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관계된 코일에 감아쌓기장치에 의하면, 코일끼리 차례대로 용접처리하여 연속코일로 하여서 감아쌓음에 즈음하여, 전후의 코일끼리 이재장치와 턴테이블장치로 나누어서 지지하고, 턴테이블장치는 감기안내용의 가이드롤장치의 작용으로 조를 가지런히 하여서 감을 수 있고, 만일 코일에 기움이나 휨 등이 발생하고 있더라도 추종기능에 의하여 그 코일에 대하여 안전한 위치를 잡기 때문에, 감기안내용의 가이드롤 장치를 손상시키는 일이 없다고 하는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (7)

1. 개개 독립하는 복수코일을 가로쌓기상태로 하여서 반입테이블에 반입하고, 반입테이블상의 1코일째를 이재수단으로 출구측 턴테이블에 반송하고, 출구측 턴테이블에 공급된 코일을 전위치 코일로 하여서 그 조를 빼내고, 보조가이드롤 및 출구측 가이드롤을 개재하여서, 용접기에 공급하는 공정과,

   반입테이블상의 2코일째를, 이재수단으로 입구측 턴테이블에 공급하고, 이 코일을 후위치 코일로 하여서 그 조를 빼내고 입구측 가이드롤을 개재하여서 용접기에 공급하는 공정과,

   전후 양 위치코일의 조의 말단끼리 용접기로 용접하여서 전후 양 위치코일을 연속상태로 한 후에, 입구측 턴테이블상의 후위치 코일을 이재수단으로 빼내어 대기시킨 상태로, 입구측 가이드롤, 출구측 가이드롤, 보조가이드롤, 출구측 턴테이블 등을 동기회전시켜서, 입구측 턴테이블과 입구측 가이드롤 사이의 조의 이완, 이어서 입구측 가이드롤과 출구측 가이드를 사이의 조의 이완을 차례로 전위치 코일로 감아서 흡수하는 공정과,

   빼내어 대기시킨 후위치 코일을 이재수단으로 출구측 턴테이블에 반송 근접시키면서 조의 이완을 전위치 코일로 감아서 흡수하고, 이재수단의 접근에 맞추어서 입구측 가이드롤, 출구측 가이드롤, 보조 가이드롤등을 차례대로 이재라인으로부터 퇴피시키고, 이재수단을 출구측 턴테이블의 대응 위쪽위치에서 정지시켜서 후위치 코일을 전위치 코일상에 공급하여 겹쳐쌓는 공정을 포함하는 코일의 이재방법.
2. 제 1 항에 있어서, 반입테이블상의 2코일째를, 이재수단으로 입구측턴테이블에 반송함에 즈음하여, 필요에 따라서 미리 반전테이블에 공급하여 반전시키고나서 빼내고, 입구측 턴테이블에 반송하는 공정을 포함하는 코일의 이재방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 반입 테이블상의 다음위치 코일을, 차례대로 이재수단으로, 입구측 턴테이블상에 반송하여 공급하여서 그곳에서 후위치 코일로 하여서 대기시키고, 이재수단이 전위치 코일상에 후위치 코일을 공급하여 겹쳐쌓은후에 상기 입구측 턴테이블의 대응 위쪽위치에 후퇴복귀하고, 입구측 턴테이블상에서 대기하고 있던 후위치 코일에 대하여 출구측 턴테이블상에 겹쳐쌓여진 최상위 코일에 대하여 출구측 턴테이블에 겹쳐쌓여진 최상위 코일을 전위치 코일로 하여서 다루고, 차례대로 출구측 턴테이블상에서 연속상태로 한 코일을 임의 수 가로쌓기 상태로 하여 가는 코일의 이재방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 출구측 턴테이블상에서 임의 수 가로쌓기상태로 된 복수의 코일을 한데 모아서 빼내기 공정을 포함하는 코일의 이재방법.
5. 코일의 이재방향에서 전후 양 위치에 있고 또한 서로 접속된 코일끼리 전위치의 코일을 턴테이블 장치상에서 수평상태로 하여서 회전시키고, 또 후위치의 코일을 이재장치에서 수평상태로 유지하여 이재하고, 전위치의 코일로 감으면서 그 위에 후위치의 코일을 겹쳐쌓는 장치로서,

   코일 측면에 대응시키는 세로를 및 코일 상측의 에지면에 대응시키는 가로롤을 가지고, 턴테이블장치상의 코일의 외부감기ㆍ내부감기나 조의 사이즈에 맞추어서 양 롤을 위치가변으로 하는 감기안내용의 가이드롤장치를 갖추고,

   이 가이드롤 장치에는, 세로ㆍ가로 양 롤의 위치결정 높이와 코일 상측면의 높이와의 관계가 일정하게 되도록 코일 상측면을 검지하는 센서와, 그리고 이 센서의 계측치에 따라서 양 롤의 상하 높이위치를 코일 상측면에 추종시키는 세로ㆍ가로 양 롤의 상하구동계를 설치한 것을 특징으로 하는 코일의 감아쌓기 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 감기안내용의 가이드롤장치는, 다관절로봇핸드에 세로ㆍ가로 양 롤을 설치한 것이며, 세로롤은 회전구동에 접속되어 코일측면에 대응시킨 상태로 회전구동이 자유롭게 되고, 또 가로롤은 선회구동계에 접속되어 안내하는 코일의 도입상태에 맞추어서 세로롤의 주위에서 선회위치 결정이 자유롭게 되는 것인 코일의 감아쌓기 장치.
7. 제 3 항에 있어서, 출구측 턴테이블상에서 임의 수 가로쌓기 상태로 된 복수의 코일을 한데 모아서 빼내는 공정을 포함하는 코일의 이재방법.