KR100953135B1 - 롤 바디 반송장치 - Google Patents

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KR100953135B1
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가츠미 히노
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

구조를 복잡하게 하지 않고, 원반 롤과 같은 롤 바디의 이송 탑재를 자동적으로 원활히 행할 수 있는 이송 탑재장치를 구비한 롤 바디 반송장치를 제공한다.
롤 바디 반송장치는, 양측에 돌출부를 가지는 롤 바디를, 그 지지수단과의 사이에서 주고받기를 행하기 위한 이송 탑재장치(10)를 구비한다. 이 이송 탑재장치는, 상기 돌출부를 받기 위한 2개의 코어 받이부(11-1, 11-2)와, 이들 코어 받이부를 개별적으로 승강시키는 2개의 리프터(12-1, 12-2)와, 코어 받이부 각각에 작용하는 하중을 검출하는 2개의 로드 셀(13-1, 13-2)과, 이들 검출치를 받아 상기 2개의 리프터의 승강을 개별적으로 제어하는 컨트롤러(20)를 가진다. 컨트롤러(20)는, 지지수단으로 지지상태에 있는 롤 바디를 수취할 때에 상기 2개의 리프터에 대한 제어를 행하며, 상기 돌출부의 아래측에 있는 상기 코어 받이부를 상승시켜 대응하는 상기 검출치가 소정의 값을 넘으면 정지시키는 제어에 이어서, 상기 검출치가 소정의 범위 내에 있는지 아닌지의 판정동작을 행하여, 상기 2개의 리프터에 대하여 상기 소정의 범위 내에 있다고 판정하였을 때에는 상기 지지수단에 의한 지지의 해방을 지시하는 신호를 출력한다.
원반 롤, 이송 탑재장치, 코어 받이부, 리프터, 컨트롤러

Description

롤 바디 반송장치{Roll body carrying apparatus}
본 발명은 원반(原反; original fabric) 롤 등의 롤 바디의 반송장치에 관한 것으로서, 롤 바디의 주고받기를 행하기 위한 이송 탑재(移載)장치를 구비하여 롤 바디의 주고받기 장소에 있어서 롤 바디를 수취하며, 수취한 롤 바디를 다른 장소에 반송하여 이송 탑재하는 롤 바디 반송장치에 관한 것이다.
그라비어(gravure) 인쇄기나 라미네이터(laminater), 필름용 코터(coater)기 등에서는, 필름을 롤 형상으로 권취한 원반 롤을 주고받기 장소에 있어서 수취하여, 다른 장소로 이송 탑재하는 반송장치로서, 유인(有人) 반송대차(수레), 혹은 무인(無人) 반송대차, 예컨대 AGV(Automated Guided Vehicle; 자동 가이드 운송체)가 사용되고 있다. 원반 롤은, 롤 바디의 중심에 중공(中空)의 코어를 가지며, 코어는 롤 바디의 양단으로부터 돌출된 돌출부를 가진다. 반송장치는 이송 탑재장치를 구비하고, 이송 탑재장치는 원반 롤의 양측의 돌출부를 실을 수 있는 2개의 코어 받이부와 이들 2개의 코어 받이부를 승강시키는 구동기구를 가진다.
도 7(a)는 원반 롤의 주고받기 장소에 있어서 문(門)형의 아암(71)에 구비된 한 쌍의 척 장치(72)로 원반 롤(100)을 파지한 상태를 나타내며, 도 7(b)는 원반 롤(100)의 측면도이다. 한 쌍의 척 장치(72)는 문형의 아암(71)에 서로 대향되도록 장착되어, 서로 접근, 이격 가능하다. 도 7(a)에서는, 원반 롤(100)의 코어(110) 의 돌출부 내에 척 장치(72)의 파지부가 진입하여, 원반 롤(100)을 그 양측으로부터 파지하고 있다.
도 8은, 반송장치에 구비된 이송 탑재장치(80)로 원반 롤(100)을 수취한 상태를 나타낸다. 이송 탑재장치(80)는, 원반 롤(100)에 있어서의 코어(110)의 돌출부를 받을 수 있는 2개의 코어 받이부(81)를 가진다. 이들 2개의 코어 받이부(81)는, 도시하지 않은 구동기구에 의하여 상하로 승강 가능하다. 주고받기 장소에 있어서 원반 롤(100)의 수취를 행할 경우, 코어(110)의 돌출부를 밑에서부터 받는 형태로 이송 탑재장치(80)의 코어 받이부(81)를 세트하고, 그 후 척 장치(72)의 파지부를 코어(110)의 돌출부로부터 인출하는 방법이 일반적이다.
종래, 이 작업은 오퍼레이터에 의한 수동조작으로 행함이 일반적이었다. 오퍼레이터는 이송 탑재장치(80)의 코어 받이부(81)를 코어(110)의 돌출부에 갖다 댈 때, 기계장치의 휨 상태 등으로부터 원반 롤(100)의 중량에 대응되는 하중이 2개의 코어 받이부(81)에 밸런스 좋게 걸려 있는 것을 판단하여, 척 장치(72)의 인출조작으로 이행한다. 척 장치(72)의 파지부를 코어(110)의 돌출부로부터 인출할 때, 인출에 맞추어 코어(110)가 잡아 당겨지는 것 같으면, 원반 롤(100)이 2개의 코어 받이부(81)에 밸런스 좋게 실려 있지 않은 것이라고 판단하여 인출조작을 중단하고, 코어 받이부(81)의 높이를 조절한 후, 다시 척 장치(72)의 인출조작을 행한다.
도 9는, 원반 롤(100)의 이송 탑재를 자동화한 이송 탑재장치의 구성예를 나타낸다. 이 예에서는 이송 탑재장치(90)에 2개의 코어 받이부(91)를 승강시키는 리프터(92)를 설치하여, 2개의 코어 받이부(91)를 코어(110)의 돌출부의 아래측으로부터 접촉하도록 리프터(92)를 자동 상승시킨다. 코어 받이부(91)에는 터치 센서 등의 검출기(93)가 마련되어, 코어(110)의 한쪽 돌출부 아랫면에 코어 받이부(91)가 접촉된 시점, 혹은 이 접촉 시점으로부터 타이머에 의한 일정시간 경과 후에 리프터(92)의 상승을 정지시킨다.
그러나, 이 자동화 방법에서는, 2개의 검출기(93)의 검출 타이밍이 어긋났을 경우에는, 타이머에 의하여 리프터(92)의 상승 정지동작을 지연시켰다고 하여도, 2개의 코어 받이부(91)에 원반 롤(100)의 중량에 대응되는 하중이 밸런스 좋게 걸리지 않을 경우가 있어, 척 장치(72)의 인출동작으로 코어(110)가 당겨지는 등의 문제가 발생하는 경우가 많다. 이와 같은 문제점에 대처하기 위하여 원반 롤(100)의 중량에 따라서 타이머의 설정시간을 조절하는 방책이 취하여질 수 있지만, 기계적인 강성(剛性)의 변동 등에는 대응할 수 없다.
한편, 이 종류의 반송장치에 관련되는 기술로서, 예컨대 특허문헌 1에는, 밀 롤 스탠드(Mill roll stand)에 장전되는 롤 원지(原紙)의 폭 방향 중심과 밀 롤 스탠드의 기계 중심을 일치시키는 제어기능을 실현하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이 기술에서는 레이저 광의 발광기나 그 광학경로를 구성하기 위한 광학계가 필요하여, 구조적으로 복잡하게 되기 쉽다.
[특허문헌 1] 일본국 특허공개 2001-39592호 공보
본 발명의 과제는, 구조를 복잡하게 하지 않고, 원반 롤과 같은 롤 바디의 이송 탑재를 자동적으로 원활히 행할 수 있는 이송 탑재장치를 구비한 롤 바디 반송장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 이송 탑재장치는, 원반 롤의 수취시에 원반 롤의 중량에 대응되는 하중이 2개의 코어 받이부에 밸런스 좋게 걸리도록 한 것으로서, 구체적으로는 이하의 실시예를 취한다.
(제1 실시예)
중심에 코어를 가지는 롤 바디로서 그 양단으로부터 상기 코어가 돌출된 돌출부를 가지는 롤 바디를, 그 롤 바디의 지지수단과의 사이에서 주고받기를 행하기 위한 이송 탑재장치를 구비한 롤 바디 반송장치에 있어서, 상기 이송 탑재장치는, 상기 양측의 돌출부를 받기 위한 2개의 코어 받이부와, 이들 2개의 코어 받이부를 개별적으로 승강시키는 2개의 리프터와, 상기 2개의 코어 받이부 각각에 작용하는 하중을 검출하는 2개의 하중 검출수단과, 적어도 상기 2개의 하중 검출수단에 의한 검출치를 받아 상기 2개의 리프터의 승강을 개별적으로 제어하는 제어수단을 가지며, 이 제어수단은, 상기 지지수단으로부터 상기 롤 바디를 수취할 때에 상기 2개의 리프터에 대한 제어를 행하며, 상기 돌출부의 아래측에 있는 상기 코어 받이부를 상승시켜 대응하는 상기 하중 검출수단으로부터의 검출치가 소정의 값을 넘으면 정지시키는 리프터 구동제어에 이어, 상기 대응하는 하중 검출수단으로부터의 검출치가 소정의 범위 내에 있는 것인지 아닌지의 판정동작을 행하며, 상기 2개의 리프터에 대하여 상기 소정의 범위 내에 있다고 판정하였을 때에는 상기 지지수단에 의한 지지의 해방을 지시하는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 롤 바디 반송장치.
(제2 실시예)
상기 제1 실시예에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 롤 바디의 중량에 관한 정보를 받아, 상기 롤 바디의 중량을 W라 하였을 때, 상기 소정의 값을 W/2로 하고, 상기 소정의 범위는, 하한치를 (W/2―ε), 상한치를 (W/2+ε)(단, ε은 상기 W/2를 기초로 하여 결정되는 허용범위를 규정하는 값)으로 한다.
(제3 실시예)
상기 제1 또는 제2 실시예에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 코어 받이부를 정지시킨 후, 상기 대응하는 하중 검출수단으로부터의 검출치가 상기 소정의 범위로부터 낮은 쪽으로 벗어나고 있을 경우에는, 다시, 상기 코어 받이부를 상승시켜 상기 리프터 구동제어 및 판정동작을 행한다.
(제4 실시예)
상기 제1 내지 제3 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 코어 받이부를 정지시킨 후, 상기 대응하는 하중 검출수단으로부터의 검출치가 상기 소정의 범위로부터 높은 쪽으로 벗어나고 있을 경우에는, 상기 코어 받이부를 하강시켜 상기 대응하는 하중 검출수단으로부터의 검출치가 상기 소정의 값보다 작아지면 정지시키고, 이어서 상기 판정동작을 행한다.
(제5 실시예)
중심에 중공의 코어를 가지는 롤 바디로서 그 양단으로부터 상기 코어가 돌출된 돌출부를 가지는 롤 바디를, 그 롤 바디의 지지수단과의 사이에서 주고받기를 행하기 위한 이송 탑재장치를 구비한 롤 바디 반송장치에 있어서, 상기 이송 탑재장치는, 상기 양측의 돌출부를 받기 위한 2개의 코어 받이부와, 이들 2개의 코어 받이부를 개별적으로 승강시키는 2개의 리프터와, 상기 2개의 코어 받이부 각각에 작용하는 하중을 검출하는 2개의 하중 검출수단과, 적어도 상기 2개의 하중 검출수단에 의한 검출치를 받아, 상기 2개의 리프터의 승강을 개별적으로 제어하는 제어수단을 가지며, 이 제어수단은, 상기 지지수단으로부터 상기 롤 바디를 수취할 때에 상기 2개의 리프터에 대한 제어를 행하며, 상기 돌출부의 아래쪽에 있는 상기 코어 받이부를 상승시켜서 대응하는 상기 하중 검출수단으로부터의 검출치의 변화패턴을 감시하여, 검출치가 무변화인 상태에서 상승으로 전환하고, 또한 무변화인 상태로 이행된 것을 상기 2개의 리프터에 대하여 판정하였을 때에 상기 지지수단에 의한 지지의 해방을 지시하는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 롤 바디 반송장치.
(제6 실시예)
상기 제5 실시예에 있어서, 상기 지지수단은, 상기 코어의 상기 돌출부 내에 진입하여 이 코어를 파지하는 파지부를 가지는 척 장치이며, 이 척 장치로 상기 코어를 파지하고 있는 상태에서는 이 파지부의 아래측과 상기 돌출부의 아래측 내경면 사이에 클리어런스가 생기도록 되어 있다.
(제7 실시예)
상기 제6 실시예에 있어서, 상기 척 장치는, 상기 파지부가 그곳에 도입되는 에어압(壓)에 응하여 직경방향으로 신축하는 에어 척이다.
본 발명에 의하면, 이송 탑재장치의 구조를 복잡하게 하지 않고, 원반 롤의 수취시에 원반 롤의 중량에 대응되는 하중이 2개의 코어 받이부에 밸런스 좋게 걸리도록 함으로써, 원반 롤과 같은 롤 바디의 이송 탑재를 자동적으로 원활히 행할 수 있다.
도 1에는 한 쌍의 척 장치로 파지되어 있는 원반 롤을 수취하기 위한 이송 탑재장치를 구비한, 본 발명에 의한 롤 바디 반송장치의 개략 구성을 나타내며, 도 2는 이송 탑재장치의 제어계의 구성을 블록도로 나타낸다.
도 1에서는, 롤 바디 반송장치에 있어서의 이송 탑재장치(10)만의 개략 구성 을 나타낸다. 주고받기 장소에 있어서 원반 롤(100)을 건네주기 위하여 이를 파지하고 있는 2개의 척 장치는, 도 7에서 설명한 것과 같은 것이어도 좋으므로 상세한 설명은 생략하지만, 구별을 위하여, 도면 중 좌측의 척 장치에는 72-1의 참조 번호를 붙이고, 도면 중 우측의 척 장치에는 72-2의 참조 번호를 붙인다. 또한, 이송 탑재장치(10)는, 통상, 구동륜, 종동륜을 구비한 주행부에 탑재되어 있지만, 이 주행부에 대하여서는 본 발명의 요지가 아니기 때문에, 도시 및 설명은 생략한다.
이송 탑재장치(10)는 2개의 코어 받이부(11-1, 11-2)를 가지며, 2개의 코어 받이부(11-1, 11-2)는 각각, 개별적으로 설치된 리프터(12-1, 12-2)에 의하여 개별적으로 승강 가능하게 되어 있다. 도시는 생략하고 있지만, 코어 받이부(11-1, 11-2)는 각각, 통 형상의 코어(110)를 받기 쉽게 하기 위하여, 상단면이 V자 형상이나 원호 형상 등으로 되어 있다. 2개의 코어 받이부(11-1, 11-2)에는 또한, 이들에 작용하는 힘(혹은 하중)을 검출하는 수단으로서, 여기에서는 로드 셀(13-1, 13-2)이 설치되어 있다.
이하에서는, 도 1에 나타낸 2개의 리프터 및 2개의 로드 셀을, 구별을 위하여, 도면 중 좌측에 대하여서는 리프터(좌), 로드 셀(좌)이라고 부르고, 도면 중 우측에 대하여서는 리프터(우), 로드 셀(우)이라고 부르는 경우가 있다.
도 2에 있어서, 컨트롤러(20)는, 2개의 로드 셀(13-1, 13-2)로부터의 검출신호를 받아 2개의 리프터(12-1, 12-2)를 개별적으로 제어하는 기능을 가진다. 컨트롤러(20)는, 나중에 설명되는 제1, 제2 실시예의 제어동작을 제어 프로그램에 기초하여 실행하는 것이며, 이 제어 프로그램은 미리 작성되어, 내장되는 기억장치에 격납되어 있다. 이와 같은 컨트롤러(20)는, 롤 바디 반송장치 전체를 제어하는 주(主) 제어장치(도시 생략)에 의하여 실현되어도 좋다.
컨트롤러(20)는, 원반 롤(100)의 중량이 기지(旣知)인지, 미지(未知)인지에 따라, 이하의 2가지 형태로 제어동작을 실행한다.
(제1 형태)
<원반 롤의 중량이 기지의 값(W)일 경우>
이 경우, 컨트롤러(20)에는, 수취하여야 할 원반 롤(100)의 중량(W)이 입력된다.
도 3은 컨트롤러(20)에 의한 리프터(좌)(12-1)의 제어동작 흐름을 나타내는데, 리프터(우)(12-2)에 대하여서도 완전히 마찬가지이며, 병행하여 제어가 실행된다.
(1)각각의 로드 셀(13-1, 13-2)로 검출되는 값, 즉 하중(F)이 W/2가 될 때까지 코어 받이부(11-1, 11-2)를 상승시키고(스텝 S1), 하중(F)이 W/2를 넘으면 상승을 정지한다(리프터 구동제어 : 스텝 S2, S3).
(2)각각의 로드 셀(13-1, 13-2)에 걸리는 하중(F)(좌), 하중(F)(우)이 각각, 값 W/2를 기초로 하여 별도로 결정되는 허용범위 내이면(스텝 S4, S5), 리프터(좌)(12-1), 리프터(우)(12-2)를 그 위치에서 정지상태로 하고(스텝 S6), 하중(F)(좌), 하중(F)(우)의 양쪽에 대하여 상기의 사항이 확인되면(스텝 S7), 척 장치(72-1, 72-2)를 코어(110)로부터 인출한다. 즉,
W/2―ε < F(좌) < W/2+ε, 또한,
W/2―ε < F(우) < W/2+ε
인 경우, 척 장치(72-1, 72-2)를 인출한다. 다만, 척 장치(72-1, 72-2)의 제어계는 별개이므로, 컨트롤러(20)는 상기의 사항이 확인되면 척 장치(72-1, 72-2)의 제어계에 대하여 인출을 지시하는 신호를 발생하여, 이를 무선 등으로 상기 제어계에 송신한다. 이에 의하여, 척 장치(72-1, 72-2)에 있어서 파지부의 인출이 행하여진다.
여기서, 스텝 S4에 있어서,
F(좌) > W/2―ε
를 만족하지 않을 경우에는, 좌측의 코어 받이부(11-1)에 작용하고 있는 하중이 작아서 우측의 코어 받이부(11-2)와의 사이에 언밸런스가 생길 가능성이 있으므로, 스텝 S1으로 되돌아가 좌측의 코어 받이부(11-1)를 상승시키고, 이후 상술한 제어동작을 행한다.
한편, 스텝 S5에 있어서,
F(좌) < W/2+ε
를 만족하지 않을 경우에는, 좌측의 코어 받이부(11-1)에 작용하고 있는 하중이 지나치게 커서 우측의 코어 받이부(11-2)와의 사이에 언밸런스가 생길 가능성이 있으므로, 스텝 S8로 이행하여 좌측의 코어 받이부(11-1)를 하강시킨다. 이를,
F(좌) < W/2
를 만족할 때까지 되풀이하고(스텝 S9), 만족하면 스텝 S3으로 되돌아가 스 텝 S3 이후를 실행한다.
이상과 같은 제어동작을 코어 받이부(우)(11-2)에 대하여서도 행함으로써, 코어 받이부(좌)(11-1), 코어 받이부(우)(11-2)에 작용하는 원반 롤(100)로부터의 하중을,
W/2―ε ∼ W/2+ε
의 허용범위 내에서 밸런스 시킬 수 있어서, 척 장치(72-1, 72-2)의 인출을 원활히 하여 원반 롤(100)의 수취를 원활히 행할 수 있다.
여기서, 코어 받이부(좌)(11-1)와 코어 받이부(우)(11-2)의 구동제어를 병행하여 행함으로써 제어시간을 단축할 수 있지만, 한쪽씩 행하도록 하여도 좋다. 또한, 코어(110)를 지지하는 수단으로서 문(門)형 아암과 척 장치의 조합을 이용하고 있지만, 이는 어디까지나 하나의 예이고 한 쌍의 척 장치를 대향 배치하기 위하여서는 어떠한 구성이 채용되어도 좋고, 코어(110)의 돌출부를 이용하여 원반 롤(100)을 지지할 수 있는 것이면, 어떠한 지지수단이라도 좋으며, 척 장치에 한정되지 않는다. 이 점은, 다음에 설명하는 제2 형태에 있어서도 마찬가지이다.
(제2 형태)
<원반 롤의 중량이 미지일 경우>
도 4는, 원반 롤(100)에 있어서의 좌측의 코어(110)의 돌출부와, 이를 받는 코어 받이부(11-1), 및 파지하는 척 장치(72-1)의 관계를 확대하여 나타내고 있다.
또한, 도 5는, 제2 형태에 의한 제어동작시에 있어서의 코어 받이부의 높이 위치(y)와 로드 셀에 작용하는 하중(F)의 경시(經時)변화를 나타내고, 도 6은, 제2 형태에 의한 제어동작의 흐름을 나타내고 있다.
제2 형태의 특징은, 컨트롤러(20)가, 원반 롤(100)의 중량에 관한 정보 없이 좌우의 코어 받이부(11-1, 11-2) 각각에 원반 롤(100)의 중량에 대응되는 하중(W/2에 가까운 값)을 가하도록 제어동작을 실행하는 점에 있다. 이는, 코어(110) 돌출부의 내경과 척 장치(72-1, 72-2)의 외주부 사이의 클리어런스(e)를 이용함으로써 실현된다. 즉, 척 장치(72-1, 72-2)의 파지부를 코어(110)의 돌출부 내에 진입시켜서 파지하기 위하여서는, 파지부의 외경을 코어(110)의 돌출부의 내경보다 작게 할 필요가 있다. 이 경우, 척 장치(72-1)의 파지부의 아래측과, 파지부에서 파지되고 있는 돌출부의 아래측 내경면 사이에는, 도 4에 나타내는 바와 같이 클리어런스(e)가 생기게 된다.
이와 같은 클리어런스는, 특히 에어 척과 같은 파지수단을 채용하면 현저하게 나타난다. 즉, 에어 척은, 그 파지부를 코어(110)의 돌출부 내에 진입시킨 후, 파지부에 압축공기를 도입하여 그 에어압에 의하여 외경방향으로 넓힘으로써 코어(110) 돌출부의 내경면에 밀착시키도록 하고 있다. 따라서, 에어압 0(제로)의 파지부는, 코어(110)의 돌출부 내에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 파지부의 아래측과 돌출부의 아래측 내경면 사이에 클리어런스(e)가 생긴다. 다만, 척 장치(72-1)로부터의 측압(側壓)이 코어(110)의 단부(端部)에 작용하고 있지 않을 것이 전제가 된다. 측압이란, 척 장치의 일부를 압축공기 등에 의하여 코어(110)의 단부에 밀어붙이기 위하여 가하여지는 압력을 말한다.
이상의 설명과 같이, 제2 형태를 행하기 위한 전제조건은 다음 2가지이다.
1. 코어 받이부(11-1, 11-2)를 상승시키기 전에, 코어(110)의 돌출부에 진입하고 있는 파지부의 아래측에 클리어런스(e)가 확보되어 있는 상태에 있을 것.
2. 척 장치로부터의 측압이 코어(110)에 작용하고 있지 않을 것.
이상의 2가지는, 코어(110)가 다른 것으로부터의 힘을 받지 않고, 파지부에 의하여 지지된, 이른바 매달린 상태에 있는 것을 의미한다. 그리고, 이와 같은 2가지는, 상술한 바와 같이, 에어 척을 이용하여, 이송 탑재장치에 의한 수취시에 파지부의 에어압을 제거하고 또한 코어(110)에 작용하는 측압을 제거함으로써 실현할 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하여, 제2 형태에 기초하는 컨트롤러(20)의 제어동작에 대하여 설명한다. 여기서, 척 장치로서 에어 척을 이용하고 있는 것으로 하지만, 코어(110)의 돌출부에 진입하고 있는 파지부의 아래측에 클리어런스(e)가 확보되는 지지수단이면 되고, 척 장치에도 한정되지 않는다.
도 5에서는, 파지상태에 있을 때의 파지부 아래측의 높이위치를 Hc라 하고, 코어(110)의 두께를 C라 하였을 때, 코어 받이부(11-1)의 상단이, 그 상승에 수반하여 코어(110) 돌출부의 아래측 외경면에 접하였을 때에는 높이위치(y)가 (Hc - e - C)로 표시되는 것을 나타내고 있다. 이 시점에서 로드 셀(13-1)에는 하중이 작용하기 시작한다. 이 후, 코어 받이부(11-1)의 상단은 상승하고자 하지만, 기계의 휨에 의하여 높이위치(y)가 변화되지 않는 구간이 생긴다. 기계의 휨이란, 이송 탑재 장치, 리프터, 코어 받이부 전체의 휨을 가리킨다. 즉, 리프터를 상승시키면 각 부분이 휘어, 코어 받이부가 원반 롤의 중량을 지지할 때까지(원반 롤의 중량에 대응되는 휨 양에 도달할 때까지)는 코어는 상승하지 않는다. 그러나, 로드 셀(13-1)에 작용하는 하중은 계속하여 상승한다. 기계의 휨에 의한 상승 정지상태가 없어지면, 코어 받이부(11-1)의 상단은 다시 상승하기 시작하여, 코어(110), 즉 원반 롤(100)과 함께 (Hc - C)로 표시되는 높이위치까지 상승한다. 그 사이, 로드 셀(13-1)에 작용하는 힘은, 원반 롤(100)의 하중에 기인하는 것 이외에는 존재하지 않으므로 하중도 일정하다. 특히, 코어 받이부(11-2) 측에서도 똑같이 동작하고 있으면, 코어 받이부(11-1, 11-2)에 작용하는 하중은, 원반 롤(100)의 중량을 W라 가정하면, 약 W/2가 된다. 코어 받이부(11-1) 상단의 높이위치(y)가 (Hc - C)에 달하면, 그 이후는, 코어(110)의 돌출부의 아래측 내경면이 척 장치(72-1) 파지부의 아래측에 밀어붙여지는 상태가 되므로, 리프터(12-1)에 상승의 지시가 주어지고 있는 한 로드 셀(13-1)에 작용하는 하중은 계속하여 증가하지만, 코어 받이부(11-1) 상단의 높이위치(y)는 변화되지 않는다.
컨트롤러(20)는, 이상과 같은 로드 셀(13-1) 검출치의 변화패턴을 감시하면서 리프터(12-1, 12-2)의 승강을 제어하여, 코어 받이부(좌)(11-1), 코어 받이부(우)(11-2)에 작용하는 원반 롤(100)로부터의 하중을, 약 W/2로 밸런스 시킬 수 있도록 하고 있다.
이하에, 도 6을 참조하여 이 제어동작에 대하여 설명한다. 도 6도 주로 컨트롤러(20)에 의한 리프터(좌)(12-1) 제어동작의 흐름을 나타내지만, 리프터(우)(12- 2)에 대하여서도 완전히 마찬가지이며, 병행하여 제어가 실행된다.
도 6에 있어서, 코어(110)의 돌출부 내에 진입하여 코어(110)를 파지하고 있는 척 장치(72-1) 파지부의 에어압을 오프(off), 즉 0(제로)으로 함과 함께 코어(110)에 작용하는 측압(側壓)도 오프로 한다(스텝 S10). 이는, 컨트롤러(20)가 원반 롤(100)의 수취 동작을 개시하기 전에, 그 취지를 무선 등으로 척 장치(72-1, 72-2)의 제어계에 송신함으로써 실행된다. 이 상태에서는, 코어(110)는 에어 척의 파지부에 매달린 상태가 되어 있는 것은 상술한 대로이다.
이어서, 리프터(12-1)를 기동하여 코어 받이부(11-1)를 상승시키고, 로드 셀(13-1)의 검출치가 변화하고 있는지 아닌지의 판정동작을 행한다(스텝 S11). 이 구간은, 코어 받이부(11-1)가 상승을 시작하고 나서 코어(110) 돌출부의 아래측 외경면에 접촉할 때까지의 동작이며, 도 5의 STEP 11에 대응하고 있다.
코어 받이부(11-1)가 코어(110)에 맞닿음으로써, 로드 셀(13-1)의 검출치에 변화가 나타나면 스텝 S12로 이행한다. 스텝 S12에서는 로드 셀(13-1) 검출치의 변화가 멈추었는지 아닌지의 판정동작을 행한다. 스텝 S12에서는, 로드 셀(13-1)에 가하여지는 하중이 상승하지만, 휨에 의하여 코어 받이부(11-1)의 높이위치는 변화되지 않는다. 이 구간은, 도 5의 STEP 12에 대응하고 있다.
휨에 의한 상승 정지가 없어지면, 로드 셀(13-1) 검출치의 변화가 멈추며, 이것이 컨트롤러(20)에 의하여 판정되면 스텝 S13으로 이행한다. 스텝 S13에서는 리프터(12-1)의 상승이 정지된다. 이 구간은 도 5의 STEP 13에 대응하고 있으며, 코어(110)가 코어 받이부(11-1)로 지지되고, 더욱이 척 장치(72-1) 파지부의 아래 측과 코어(110) 돌출부의 아래측 내경면과의 사이에는 클리어런스(e) 미만의 간극이 존재하고 있는 상태이다. 이와 같은 상태가 다른 쪽의 코어 받이부(11-2) 측에서도 달성되었는지 아닌지의 판정동작이 스텝 S14에서 행하여지고, 양쪽 코어 받이부에서 상기의 상태달성 완료가 확인되면 척 장치(72-1, 72-2)의 제어계에 대하여 파지부의 인출을 지시하는 신호를 발생하여, 이를 무선 등으로 상기 제어계에 송신한다. 이에 의하여, 척 장치(72-1, 72-2)에 있어서 파지부의 인출이 행하여진다.
이상과 같은 리프터(12-1, 12-2)의 제어동작에 의하여, 코어 받이부(좌)(11-1), 코어 받이부(우)(11-2)에 작용하는 원반 롤(100)로부터의 하중을, 약 W/2로 밸런스 시킬 수 있어, 척 장치(72-1, 72-2)의 인출을 원활히 하여 원반 롤(100)의 수취를 원활히 행할 수 있다.
다만, 본 발명의 요지는 원반 롤의 수취 동작에 있으므로, 제1, 제2 형태 모두, 한 쌍의 척 장치로 지지상태에 있는 원반 롤(100)을 수취할 경우의 제어동작에 대하여 설명하였다. 이에 대하여, 2개의 코어 받이부(11-1, 11-2)에 실은 원반 롤(100)을 그 지지수단, 예컨대 한 쌍의 척 장치에 넘겨 줄 경우에는, 리프터(12-1, 12-2)를 제어하여 원반 롤(100)을 그 양측 코어(110)의 돌출부가 한 쌍의 척 장치의 파지부에 대향하도록 위치맞춤 시키고, 이것이 완료되면, 척 장치의 제어계에 지시를 내서 파지부를 코어(110)의 돌출부 내에 진입시켜 코어(110)를 파지한다는 식의 제어동작이 실행된다. 상기의 위치맞춤에는 다양한 기법이 제안되어 있고, 어느 기법이 채용되어도 좋다.
본 발명은, 그라비어 인쇄기나 라미네이터, 필름용 코터기 등의 현장에 있어서의 롤 바디의 반송에 적용되며, 롤 바디 수취의 자동화·노동력 절약화 추진에 효과가 있는 AGV에 적합하지만, AGV뿐만 아니라 롤 바디의 반송장치 전반(全般)에 적용 가능하다.
도 1은, 한 쌍의 척 장치로 파지되어 있는 원반 롤을 수취하기 위한 이송 탑재장치를 구비한, 본 발명에 의한 롤 바디 반송장치의 개략 구성을 나타낸다.
도 2는, 도 1에 나타낸 이송 탑재장치 제어계의 구성을 블록도로 나타낸다.
도 3은, 도 2에 나타낸 컨트롤러에 의한 리프터의 제어동작의 제1 형태의 흐름을 나타낸 플로차트(flow chart) 도면이다.
도 4는, 본 발명에 의한 롤 바디 반송장치에 있어서, 원반 롤에 있어서의 코어의 돌출부와, 이를 받는 코어 받이부, 및 파지하는 척 장치의 관계를 확대하여 나타낸다.
도 5는, 본 발명의 제2 형태에 의한 제어동작시에 있어서의 코어 받이부의 높이위치와 로드 셀에 작용하는 하중치의 경시변화를 나타낸다.
도 6은, 도 2에 나타낸 컨트롤러에 의한 리프터의 제어동작의 제2 형태의 흐름을 나타낸 플로차트 도면이다.
도 7(a)는, 원반 롤의 주고받기 장소에 있어서 문(門)형의 아암에 구비된 한 쌍의 척 장치로 원반 롤을 파지한 상태를 나타내고, 도 7(b)는 원반 롤의 측면도이다.
도 8은, 종래의 반송장치에 구비된 이송 탑재장치로 원반 롤을 수취한 상태를 나타낸다.
도 9는, 원반 롤의 이송 탑재를 자동화한 종래의 이송 탑재장치의 구성예를 나타낸다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 이송 탑재장치
11-1, 11-2 : 코어 받이부
12-1, 12-2 : 리프터
13-1, 13-2 : 로드 셀
72, 72-1, 72-2 : 척 장치
100 : 원반 롤
110 : 코어

Claims (7)

  1. 중심에 코어를 가지는 롤 바디로서 그 양단으로부터 상기 코어가 돌출된 돌출부를 가지는 롤 바디를, 그 롤 바디의 지지수단과의 사이에서 주고받기를 행하기 위한 이송 탑재(移載)장치를 구비한 롤 바디 반송장치에 있어서,
    상기 이송 탑재장치는,
    상기 양측의 돌출부를 받기 위한 2개의 코어 받이부와,
    이들 2개의 코어 받이부를 개별적으로 승강시키는 2개의 리프터와,
    상기 2개의 코어 받이부 각각에 작용하는 하중을 검출하는 2개의 하중 검출수단과,
    적어도 상기 2개의 하중 검출수단에 의한 검출치를 받아 상기 2개의 리프터의 승강을 개별적으로 제어하는 제어수단을 가지며,
    이 제어수단은, 상기 지지수단으로부터 상기 롤 바디를 수취할 때에 상기 2개의 리프터에 대한 제어를 행하며, 상기 돌출부의 아래측에 있는 상기 코어 받이부를 상승시켜 대응하는 상기 하중 검출수단으로부터의 검출치가 소정의 값을 넘으면 정지시키는 리프터 구동제어에 이어서, 상기 대응하는 하중 검출수단으로부터의 검출치가 소정의 범위 내에 있는 것인지 아닌지의 판정동작을 행하며, 상기 2개의 리프터에 대하여 상기 소정의 범위 내에 있다고 판정하였을 때에는 상기 지지수단에 의한 지지의 해방을 지시하는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 롤 바디 반송장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어수단은, 상기 롤 바디의 중량에 관한 정보를 받아, 상기 롤 바디의 중량을 W라 하였을 때, 상기 소정의 값을 W/2로 하고, 상기 소정의 범위는, 하한치를 (W/2―ε), 상한치를 (W/2+ε)(단, ε은 상기 W/2를 기초로 하여 결정되는 허용범위를 규정하는 값)으로 하는 것을 특징으로 하는 롤 바디 반송장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제어수단은, 상기 코어 받이부를 정지시킨 후, 상기 대응하는 하중 검출수단으로부터의 검출치가 상기 소정의 범위로부터 낮은 쪽으로 벗어나고 있을 경우에는, 다시, 상기 코어 받이부를 상승시켜 상기 리프터 구동제어 및 판정동작을 행하는 것을 특징으로 하는 롤 바디 반송장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제어수단은, 상기 코어 받이부를 정지시킨 후, 상기 대응하는 하중 검출수단으로부터의 검출치가 상기 소정의 범위로부터 높은 쪽으로 벗어나고 있을 경우에는, 상기 코어 받이부를 하강시켜 상기 대응하는 하중 검출수단으로부터의 검출치가 상기 소정의 값보다 작아지면 정지시키고, 이어서 상기 판정동작을 행하는 것을 특징으로 하는 롤 바디 반송장치.
  5. 중심에 중공(中空)의 코어를 가지는 롤 바디로서 그 양단으로부터 상기 코어가 돌출된 돌출부를 가지는 롤 바디를, 그 롤 바디의 지지수단과의 사이에서 주고받기를 행하기 위한 이송 탑재장치를 구비한 롤 바디 반송장치에 있어서,
    상기 이송 탑재장치는,
    상기 양측의 돌출부를 받기 위한 2개의 코어 받이부와,
    이들 2개의 코어 받이부를 개별적으로 승강시키는 2개의 리프터와,
    상기 2개의 코어 받이부 각각에 작용하는 하중을 검출하는 2개의 하중 검출수단과,
    적어도 상기 2개의 하중 검출수단에 의한 검출치를 받아, 상기 2개의 리프터의 승강을 개별적으로 제어하는 제어수단을 가지며,
    이 제어수단은, 상기 지지수단으로부터 상기 롤 바디를 수취할 때에 상기 2개의 리프터에 대한 제어를 행하며, 상기 돌출부의 아래측에 있는 상기 코어 받이부를 상승시켜 대응하는 상기 하중 검출수단으로부터의 검출치의 변화패턴을 감시하고, 검출치가 무(無)변화인 상태로부터 상승으로 전환하고, 또한 무변화의 상태로 이행한 것을 상기 2개의 리프터에 대하여 판정하였을 때에 상기 지지수단에 의한 지지의 해방을 지시하는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 롤 바디 반송장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 지지수단은, 상기 코어의 상기 돌출부 내에 진입하여 이 코어를 파지하는 파지부를 가지는 척(chuck) 장치이며, 이 척 장치로 상기 코어를 파지하고 있는 상태에서는 이 파지부의 아래측과 상기 돌출부의 아래측 내경면(內徑面) 사이에 클리어런스(clearance)가 생기도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 롤 바디 반송장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 척 장치는, 상기 파지부가 그곳에 도입되는 에어압(壓)에 응하여 직경방향으로 신축하는 에어 척인 것을 특징으로 하는 롤 바디 반송장치.
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