KR100501006B1 - 코일내경 끝단부 라벨부착 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코일내경 끝단부 라벨부착 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 열연공장 정정라인에서 생산되는 코일 최종제품의 내경 끝단부를 정확하게 검출하고 상기 검출된 끝단부로부터 소정의 위치에 라벨을 부착하는 코일내경 끝단부 라벨부착 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 텐션릴을 이용하여 코일을 권취하여 코일제품을 생산하는 열연공장의 정정라인에서의 코일내경 끝단부 라벨부착 시스템에 있어서, 텐션릴에 코일내경 끝단부를 인입하여 상기 끝단부를 고정시키는 텐션그립퍼와, 상기 텐션그립퍼와 동일한 위치를 나타내도록 상기 텐션릴의 일측 표면에 결합되는 그립퍼 스트라이크와, 상기 그립퍼 스트라이크의 위치를 검출하는 복수개의 위치검출센서와, 상기 검출된 그립퍼 스트라이크의 위치에 대한 데이터를 인식하고 라벨이 부착될 위치를 지정하는 제어부 및 상기 제어부에 의해 제어되며 상기 지정된 위치에 따라 자동으로 라벨을 부착하는 라벨자동부착기를 포함한다.

Description

코일내경 끝단부 라벨부착 시스템{SYSTEM FOR ADHERING A LABEL ON THE END OF INNER COIL}

본 발명은 코일내경 끝단부 라벨부착 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 열연공장 정정라인에서 생산되는 코일 최종제품의 내경 끝단부를 정확하게 검출하고 상기 검출된 끝단부로부터 소정의 위치 라벨을 부착하는 코일내경 끝단부 라벨부착 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 열연공장의 열연권취기의 설비 구성은 압연기의 마지막 스탠드를 스트립이 압연되어 빠져나와 런아웃테이블 설비를 통해 권취온도 제어하고 나서 핀치롤 사이를 상기 스트립이 통과해 권취기의 맨드렐에 상기 스트립이 권취하게 된다. 상기와 같은 권취장치는 통상적으로 2대가 설치되어 있다. 여기서 스트립의 끝단부에 대한 권취제어는 코일의 권취형상 및 코일의 품질에 큰 영향을 주게 된다. 상기와 같이 가열로를 통과한 스트립은 사상압연기에서 압출된 후 권취기에 의해 일정한 부피의 코일로 완성된다. 코일의 최종제품에 대해서는 코일의 내경 끝단부에 라벨을 부착하여 제품이 완성된다.

상기와 같이 라벨을 부착할 코일 내경부 후단의 위치를 정확하게 인식하고 또한, 정확하고 신속하게 라벨을 부착하는 것은 최종 제품관리에 있어 중요한 부분이므로 종래에는 이미지 카메라와 롤러타입의 센서를 이용하여 코일 내경의 끝단부를 검출하고 이에 라벨을 부착하여 왔었다. 상기한 종래의 장치 및 방법을 간략하게 설명한다.

도 1은 종래의 코일내경 끝단부 검출장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 자동라벨부착기(100)의 헤드부(110)에 설치된 이미지 카메라(120)가 코일내경 끝단부(130)의 음양을 감지하여 상기 코일내경 끝단부(130)를 검출하였는데, 상기 방식에서는 코일 내경에 그리스나 기타 이물질이 도포되어 있으면 이미지 카메라가 인식을 잘못하여 검출시간이 많이 소요되었을 뿐만 아니라 라벨 부착 위치에 정확히 검출하지 못해 다른 곳에 부착하는 경우가 많아 작업자가 수작업으로 코일내경 끝단부(130)로부터 다른 위치에 부착된 라벨을 제거하거나 라벨 부착 위치를 스크랩 처리함으로써 실수율이 하락하였으며, 이로써 정정 작업자가 라벨을 재발행하여 수작업으로 코일 끝단부에 상기 라벨을 부착하는 경우가 많았다.

도 2는 종래의 코일내경 끝단부 자동검출장치의 다른 형태를 도시한 것으로서 도 2를 참조하면, 상기 이미지 카메라(120)의 검출방식과는 달리 자동라벨 부착기(200)의 헤드부(210)에 설치된 알밴딩플로팅장치(220)는 코일내경 끝단부(230)를 검출하기 위하여 터치실린더롤러(240)가 코일내경에 진입하여 상기 코일 내경 표면에 접촉된다. 상기 터치실린더롤러(240)가 상기 코일 내경 끝단부(230)의 표면을 회전하면서 코일 내경 끝단부의 최종 끝부분의 돌출부분을 찾아 센서(250)로 감지는 방식이다. 그러나 상기 돌출부분이 알밴딩플로팅장치(220)의 회전출발방향으로부터 원거리에 위치해 있으면 회전하여 검출하는데 시간이 많이 소요되었고 내경면에 굴곡이 생겼을 경우나 코일 센터가 맞지 않을 경우 알밴딩플로팅장치(220)가 오작동하여 라벨 부착위치에 정확히 부착하지 못하였다.

따라서, 상기와 같은 종래의 방법에는 라벨이 부착될 코일내경 끝단부의 위치를 정확하게 검출하지 못하였고 이로써 라벨부착이 정확하지 못하여 수작업으로 진행하는 경우가 많았으며 나아가 작업자의 업무부하가 가중되고 작업생산성이 하락되는 등의 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명은, 권취 완료된 코일 최종제품의 내경 끝단부에 제품라벨을 부착하는 위치를 정확하게 검출하는 데 그 목적이 있다. 나아가 상기 검출된 위치에 라벨을 자동으로 부착하는 시스템을 제공하는데도 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서의 본 발명은, 텐션릴을 이용하여 코일을 권취하여 코일제품을 생산하는 열연공장의 정정라인에서의 코일내경 끝단부 라벨부착 시스템에 있어서,

텐션릴에 코일내경 끝단부를 인입하여 상기 끝단부를 고정시키는 텐션그립퍼,

상기 텐션그립퍼와 동일한 위치를 나타내도록 상기 텐션릴의 일측 표면에 결합되는 그립퍼 스트라이크,

상기 그립퍼 스트라이크의 위치를 검출하는 복수개의 위치검출센서,

상기 검출된 그립퍼 스트라이크의 위치에 대한 데이터를 인식하고 라벨이 부착될 위치를 지정하는 제어부, 및

상기 제어부에 의해 제어되며 상기 지정된 위치에 따라 자동으로 라벨을 부착하는 라벨자동부착기를 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 코일내경 끝단부 검출장치의 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 텐션릴(5)에 권취완료된 코일(7)의 최종제품이 감겨져 있고 상기 코일(7)의 내경 끝단부(6)는 상기 텐션릴(5)의 텐션그립퍼(4)에 인입되어 있으며, 상기 텐션릴(5)의 일측에 상기 코일의 내경 끝단부(6)를 인입시키는 상기 텐션그립퍼(4)와 동일한 위치에 부착되는 그립퍼 스트라이크(3)와, 상기 그립퍼 스트라이크(3)의 위치를 감지하며 12개의 위치검출센서(2)를 갖는 시계모양의 세그먼트블럭(1)과, 상기 위치감지센서(2)에서 감지한 상기 그립퍼 스트라이크(3)의 위치를 수신하여 인식하고 시스템의 전반적인 동작을 제어함과 동시에 소정의 프로그램을 통해 데이터를 가공하여 송수신하는 제어부(8)와, 상기 제어부(8)에서 출력된 데이터를 이용하여 상기 코일내경 끝단부에 라벨을 부착하는 라벨자동부착기(9)를 구비한다.

상기 텐션그립퍼(4)의 일측 끝단에 그립퍼 스트라이크(3)가 체결볼트로 결합되는데 상기 그립퍼 스트라이크(3)의 위치는 텐션그립퍼(4)와 동일방향으로 향하게 설치된다. 또한, 상기 텐션릴 그립퍼(4)가 축소된 후 코일(7)의 끝단부(6)를 인입하고 다시 확대되어 상기 인입된 끝단부(6)를 단단히 고정시킨 상태에서 코일을 권취하게 되는데 텐션릴(5)의 중심축(10)을 기준으로 고속으로 회전하면서 코일(7)을 권취하게 된다. 따라서, 상기 인입되는 코일내경 끝단부(6)는 상기 텐션릴(5)의 중심축(10)을 기준으로 항상 상기 텐션그립퍼(4) 및 상기 그립퍼 스트라이크(3)의 위치와 동일하다. 다시 말하면, 상기 코일내경 끝단부(6)의 위치는 상기 그립퍼 스트라이크(3)의 위치와 같게 되며 결국, 상기 그립퍼 스트라이크(3)의 위치를 파악함으로써 상기 코일내경의 끝단부(6)의 위치를 파악할 수 있게 된다.

상기 코일(7)의 권취가 완료되면 상기 코일은 인출되어 평량기(미도시)에 도달함으로서 평량이 종료된다. 이에 따라 상기 텐션그립퍼(4)는 다시 축소되어 인입되었던 코일내경 끝단부(6)는 상기 텐션그립퍼(4)에서 인출된다.

한편, 상기 그립퍼 스트라이크(3)의 후단에는 12개의 위치검출센서(2)를 구비한 세그먼트블럭(1)이 위치한다. 여기서, 상기 센서(2)의 개수는 12개에 한정되지 않고 그 개수는 변경될 수 있다. 많을수록 다 정밀하게 위치를 검출할 것이며 작을 수록 정밀하지 못하게 위치를 검출할 것은 자명한 일이라 할 것이다. 상기 센서(2)는 상기 그립퍼 스트라이크(3)의 위치를 감지하게 된다. 상기와 같이 검출된 그립퍼 스트라이크(3)의 위치데이터값은 제어부(8)에 전송된다. 상기 제어부(8)에서는 소정의 프로그램을 통해 상기 데이터값을 가공하여 라벨자동부착기(9)를 제어한다. 상기 라벨자동부착기(9)는 상기 검출된 위치데이터값에 대응하는 소정의 위치에 라벨을 부착한다.

여기서, 상기 제어부(8)는 PLC(Programmable Logic Controller) 및/또는 소형 컴퓨터들로 이루어짐으로써 이미 사전에 설정된 프로그램에 따라서, 일련의 프로세스를 실행하게 되는데 이에 따라, 상기 위치검출센서(2)에서 검출된 위치 데이터를 수신하여 가공하고 상기 설정된 프로그램에 의해 상기 라벨자동부착기(9)의 동작을 제어하도록 구성되어 있다. 또한, 상기 라벨자동부착기(9)는 상기 제어부(8)의 제어지시에 따라 라벨의 부착위치를 파악하고 상기 위치에 자동으로 부착하도록 설계되어 있다.

따라서, 상기 코일내경 끝단부(6)의 위치는 그립퍼 스트라이크(3)의 위치에 의해 파악되고 상기 그립퍼 스트라이크(3)는 상기 위치검출센서(2)에 의해 검출되어 상기 검출된 위치 데이터를 상기 제어부(8)가 수신하여 상기 라벨자동부착기(9)로 송신하고 이를 제어하게 된다. 이로써 상기 라벨자동부착기(9)는 상기 과정에서 검출된 코일내경의 끝단부(6)를 자동인식하고 상기 인식된 위치에 라벨을 자동으로 부착한다. 라벨이 부착되는 상기 검출위치는 상기 제어부(8)의 제어량에 따라 달라질 수 있다. 즉, 검출되는 위치는 코일내경의 끝단부(6)이나 상기 부착되는 라벨의 위치는 상기 끝단부(6)에서 임의의 거리만큼 떨어진 곳일 수도 있다. 본 발명에서 바람직하게 상기 코일내경 끝단부(6)에서 안쪽으로 100mm 후미에 라벨을 부착하도록 제어되나 이에 한정되지 않고 원하는 위치는 다양하게 변경될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일예에 따른 코일내경 끝단부 검출 후 라벨부착 상세도로서 상기 그립퍼 스트라이크의 위치를 검출하여 라벨자동부착기를 이용하여 라벨을 부착하는 상황을 간략하게 보이는 것이다. 도 4(a)는 본 발명에 따른 그립퍼 스트라이크를 센서가 검출하는 것을 나타내며 도 4(b)는 상기 검출된 그립퍼 스트라이크의 위치(방향)를 이용하여 라벨자동부착기가 라벨을 부착하는 것을 나타낸다. 이를 보다 상세하게 설명하면, 도 4(a)에서는 텐션릴(5)의 일측 끝단부에 부착된 그립퍼 스트라이크(3)를 12개의 위치검출센서(2) 중 7시 방향의 센서(2)가 검출하는 것을 나타낸다. 상기 텐션릴(5)은 코일과 함께 고속으로 회전하며 권취가 종료되면 회전을 멈추게 되고 회전을 멈춘면 상기 텐션릴(5)의 일측 끝단부에 부착된 그립퍼 스트라이크(3)의 위치(방향)를 후단의 위치검출센서가 검출하게 된다. 상기 예에서는 7시 방향의 센서(2)가 이를 검출하고 상기 검출된 데이터를 제어부(미도시)로 송신한다.

도 4(b)에서 상기 라벨자동부착기(9)는 상기 제어부의 제어량에 의해 상기 검출된 데이터값에 대응하는 위치 즉, 7시 방향에 있는 코일내경의 끝단부(6)를 인식하고 상기 끝단부(6)로부터 소정의 위치(d)에 라벨(11)을 부착한다. 상기 도 4(a)와 도 4(b)사이에는 상술한 바와 같이 전기적 또는 물리적인 연결이 되어 있으나 여기서는 도시를 생략하고 있음을 알 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 코일내경 끝단부 검출 및 라벨부착 과정을 보이는 플로우차트로서, 코일의 끝단부가 텐션릴에 부착된 텐션그립퍼에 인입되어 코일을 권취하고 권취완료된 코일의 내경 끝단부의 위치를 검출하며 상기 검출된 위치를 이용하여 라벨을 부착하는 과정을 보이고 있다.

먼저, 텐션그립퍼(4)에 코일의 끝단부(6)를 인입한다(S501). 텐션릴(5)을 확대시켜 상기 코일의 끝단부(6)를 고정시킨 후 상기 코일을 권취한다(S502). 상기 코일의 권취가 완료되면 확대시켰던 상기 텐션릴(5)을 축소하여 인입되었던 코일내경의 끝단부(6)를 인출한다(S503). 상기 텐션그립퍼(4)의 일측에 결합된 그립퍼 스트라이크(3)의 위치를 위치검출센서(2)로 검출한다(S504). 상기 검출된 위치를 제어부(8)에서 수신하여 코일내경 끝단부(6)를 검출 및 인식한다(S505). 상기 인식된 코일 내경 끝단부(6)로부터 원하는 위치에 대한 데이터를 라벨자동부착기(9)로 송신한다(S506). 상기 라벨자동부착기(9)는 상기 데이터를 수신하여 상기 데이터에 대응하는 위치에 라벨을 부착한다(S507).

앞서 기술한 바와 같이, 상기 라벨자동부착기(9)는 상기 제어부(8)에 의해 동작제어되며 상기 제어부(8)에서 송신된 위치에 맞게 라벨을 부착한다.

상기한 상세한 설명 및 도면에는 본 발명에 따른 일실시예를 개시되어 있지만, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 제작될 수 있다. 따라서, 본 발명의 권리의 범위는 상기한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 청구범위에 결정되어야만 할 것이다.

이와 같이, 본 발명의 코일내경 끝단부 라벨부착 시스템에 따르면, 권취완료된 코일의 내경 끝단부를 정확하게 검출할 수 있고 이로써 상기 끝단부로부터 원하는 위치를 정확히 인식하여 라벨을 부착할 수 있다. 나아가, 라벨 위치 불량으로 인한 수작업의 증가를 막아 생산효율이 높아진다.

도 1은 종래의 코일내경 끝단부 검출장치를 개략적으로 도시한 것이다.

도 2는 종래의 코일내경 끝단부 검출장치의 다른 예를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 코일내경 끝단부 검출장치의 구성도이다.

도 4는 본 발명의 일예에 따른 코일내경 끝단부 검출 후 라벨부착의 상세도이다.

도 5는 본 발명에 따른 코일내경 끝단부 검출 및 라벨부착 과정을 보이는 플로우차트이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 위치검출센서 3 : 그립퍼 스트라이크

4 : 텐션그립퍼 5 : 텐션릴

6 : 코일내경 끝단부 7 : 코일

8 : 제어부 9 : 라벨자동부착기

Claims (3)

1. 텐션릴을 이용하여 코일을 권취하고 권취완료된 코일제품을 생산하는 열연공장의 정정라인에서의 코일내경 끝단부 라벨부착 시스템에 있어서,

   텐션릴에 코일내경 끝단부를 인입하여 상기 끝단부를 고정시키는 텐션그립퍼;

   상기 텐션그립퍼와 동일한 위치를 나타내도록 상기 텐션릴의 일측 표면에 결합되는 그립퍼 스트라이크;

   상기 그립퍼 스트라이크의 위치를 검출하는 복수개의 위치검출센서;

   상기 검출된 그립퍼 스트라이크의 위치에 대한 데이터를 인식하고 라벨이 부착될 위치를 지정하는 제어부; 및

   상기 제어부에 의해 지정된 위치에 따라 자동으로 라벨을 부착하는 라벨자동부착기를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일내경 끝단부 라벨부착 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 텐션릴을 상기 텐션그립퍼 방향으로 확대시켜 상기 코일내경 끝단부를 고정시키는 것을 특징으로 하는 코일내경 끝단부 라벨부착 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 위치검출센서는 12개의 센서로 구성되며 상기 12개의 센서는 시계모양의 원형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 코일내경 끝단부 라벨부착 시스템.